DE1031033B

DE1031033B - System zur Geschwindigkeitsmessung mittels magnetischer Aufzeichnungen

Info

Publication number: DE1031033B
Application number: DEF21789A
Authority: DE
Inventors: Stanislas Kohn
Original assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Current assignee: Forges et Ateliers de Constructions Electriques de Jeumont SA
Priority date: 1955-12-30
Filing date: 1956-11-30
Publication date: 1958-05-29
Also published as: CH342388A; GB818782A; BE553549A; FR69314E; FR1139526A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein System zur Messung der Relativgeschwindigkeit eines Körpers gegenüber einem anderen mittels magnetischer Aufzeichnungen, die einem der Körper mit Hilfe wenigstens einer Stromimpulse aussendenden Vorrichtung aufgeprägt werden, wobei außerdem eine auf die Aufzeichnungen ansprechende Abtastvorrichtung und eine Löschvorrichtung für die Aufzeichnungen vorhanden sind. Bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Systems für Fahrzeuge, z. B. Eisenbahnfahrzeuge, wird somit der Antrieb eines Geschwindigkeitsmessers durch umlaufende Teile des Fahrzeuges, z. B. durch eine Fahrzeugachse, und die Benutzung irgendwelcher fester an dem Gleis angebrachter Teile vermieden.

Bekanntlich hat der Antrieb eines Geschwindigkeitsmessers durch einen umlaufenden Fahrzeugteil den Nachteil falscher Angaben, wenn die Räder rutschen, und die Verwendung von an dem Gleis angebrachten Teilen macht die Anlagen kompliziert und ergibt nur intermittierende Angaben. Ferner entsprechen diese Vorrichtungen und Teile nicht in genügender Weise den Sicherheitsbedingungen.

Bei der Verwendung der Erfindung für die Messung der Geschwindigkeit umlaufender Körper, z. B. Wellen, sollen durch die Erfindung irgendwelche Geber auf den umlaufenden Körpern überflüssig gemacht werden.

Die bekannten mit magnetischen Aufzeichnungen arbeitenden Systeme sind verwickelt und störungsanfällig. Beruht die Geschwindigkeitsmessung beispielsweise auf der Messung veränderlicher Frequenzen, so werden dazu empfindliche Apparate benötigt, die sich für den industriellen Anwendungsbereich oder für den Eisenbahnbetrieb nicht eignen. Demgegenüber ergibt die Erfindung eine beträchtliche Vereinfachung der benötigten Apparatur. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die von der von der Aufprägevorrichtung in geeignetem Abstand befindlichen Abtastvorrichtung gelieferten Ströme die Abgabe der Impulse durch eine Stromquelle steuern, derart, daß die Relativgeschwindigkeit sich aus dem Reziprokwert der Zeit ergibt, die zwischen einer Aufprägung und deren Abtastung verstreicht.

Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform für die Messung der Geschwindigkeit von sich geradlinig bewegenden Körpern;

Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform für die Messung der Geschwindigkeit von sich drehenden Körpern.

Auf Fig. 1, welche z.B. die Anwendung der Erfindung auf Eisenbahnfahrzeuge betrifft, sieht man ein Fahrzeug 1, welches auf einem Gleis 2 aus einem System zur Geschwindigkeitsmessung mittels magnetischer Aufzeichnungen

Anmelder:

Forges et Ateliers de Constructions
Electriques de Jeumont, S. A., Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz

und Dr. rer. nat. G. Hauser, Patentanwälte,

München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 30. Dezember 1955 und 7. März 1956

Stanislas Kohn, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

ferromagnetischen Werkstoff in der Richtung des Pfeils 3 fährt. Das Fahrzeug 1 trägt elektromagnetische Vorrichtungen 4, 5, 6 und 7, welche in einem geringen Abstand von dem Gleis 2 liegen. Die Vorrichtung 4, welche ein Registriergerät ist, ist in der dargestellten Weise mit einer Quelle 8 zur Aussendung von sehr kurzdauernden, nur in einer Richtung verlaufenden Stromimpulsen I₁ verbunden. Sie ist so ausgebildet, daß diese Impulse an dem Gleis eine lokalisierte remanente Magnetisierung erzeugen. Die Vorrichtung 5, welche ein Empfänger ist, ist mit einem Empfangsgerät 9 verbunden.

Wenn der Abstand zwischen den Vorrichtungen 4 und 5 gleich m ist, erzeugt die durch 4 hervorgerufene örtliche Magnetisierung nach Durchfahren dieser Strecke in der Vorrichtung 5 einen induzierten Stromimpuls i₂, welcher auf das Gerät 9 übertragen wird. Dieses ist mit der Quelle 8 durch einen Steuerstromkreis 10 verbunden, und die Ausbildung ist so getroffen, daß durch diesen Stromkreis 10 sofort auf die Stromquelle 8 ein kurzer Steuerimpuls i₃ übertragen wird, welcher einen neuen magnetisierenden Impuls I₁ auslöst.

Offenbar ist unter diesen Bedingungen die Zahl der von 4 ausgesandten oder von 5 empfangenen oder auch durch 10 während einer Sekunde übertragenen Impulse unmittelbar zu der Geschwindigkeit des Fahrzeugs 1 proportional. Diese kann somit dadurch bestimmt werden, daß die Frequenz der Impulse i_v i₂

809 52S/42

I 031 033

oder ϊ₃, ζ. B. mittels eines geeigneten Frequenzmessers 11, gemessen wird, welcher wie dargestellt in dem Steuerstromkreis 10 angeordnet ist. Dieses Meßgerät kann auf verschiedene Weise benutzt werden, um Signale, verschiedene selbsttätige Sicherheitsvorrichtungen oder verschiedene Organe zur Regelung und Bremsung des Fahrzeugs zu steuern. Hierfür kann das Meßgerät 11 in km/h geeicht sein und geeignete Steuerkontakte aufweisen, oder es kann auch so aus-

Man ordnet dann um einen eine Drehbewegung ausführenden Umdrehungskörper aus magnetischem Werkstoff wenigstens drei Elektromagnete an, welche entsprechend den obigen Ausführungen ausgebildet und gespeist werden und in bezug auf die Drehrichtung so angeordnet sind, daß einer von ihnen auf dem sich drehenden Körper örtliche Magnetisierungen erzeugt, welche in einem anderen Elektromagnet Ströme induzieren, wobei wenigstens ein dritter Elektroma-

gebildet sein, daß es seine· Angaben mit einer oder ¹⁰ gnet so angeordnet und gespeist wird, daß er die von

d Elk Mii

mehreren Bezugsfrequenzen vergleicht.

Man kann auch den mittleren Strom der Impulse i₃ messen, wobei dann das Gerät 11 die Form einer geeigneten Strommeßvorrichtung hat.

Die z. B. an den Enden des Fahrzeuges 1 angebrachten elektromagnetischen Vorrichtungen 6 und 7 werden von einer Hilfsstromquelle 12 gespeist und sind in bekannter Weise so ausgebildet, daß sie jede Spur einer Restmagnetisierung des Gleises 2 aus-

g g gp

dem ersten Elektromagneten erzeugten Magnetisierungen nach der Benutzung derselben durch den zweiten auslöscht.

In Fig. 2 sieht man bei 2 A einen sich drehenden Körper aus einem ferromagnetischen Werkstoff, welcher z. B. durch ein Schwungrad, eine Welle, eine Scheibe, einen Ring oder einen beliebigen anderen Umdrehungskörper gebildet wird, welcher sich in der Pfeilrichtung F dreht. Um diesen Körper herum ist

löschen, welche das normale Arbeiten der Vorrich- ²⁰ ein Halter 20 aus einem unmagnetischen Werkstoff tungen 4 und 5 stören könnte. angeordnet, welcher entfernbar sein und die Form

Das beschriebene System muß den besonderen Be- eines Halbkreises haben kann. Dieser Halter weist triebsbedingungen von Eisenbahnnetzen angepaßt bei dem dargestellten Beispiel drei unmagnetische werden. Einerseits muß jede Störung oder Betriebs- Muffen 21, 22 und 23 auf, in welchen Magnetkerne anomalie sofort angezeigt werden und in dem Sinn ²S \A> 5 A, 6A gleiten können, welche in festen Wickeiner Sicherheit wirken. Ferner müssen die normalen hingen 41, 51 und 61 angeordnet sind. Die Teile 4: A, Impulse in Gang gebracht werden, sobald das Fahr- 5 A und 6 A spielen die gleiche Rolle wie die Teile 4,5 zeug anfährt. und 6 der Fig. 1, d. h., ^A wird periodisch durch von

Hierfür kann man z. B. die Stromquelle 12 so aus- Leitern 42 zugeführte Stromimpulse I₁ magnetisiert, bilden, daß sie dauernd periodische Impulse J₄ mit 3° um an dem Körper 2 A örtliche Zonen mit remanentem

einer sehr kleinen Frequenz /„ aussendet. Diese ImMagnetismus zu erzeugen. 5 A wird durch den Vorbeigang dieser Zonen beeinflußt und erzeugt in der Wicklung 51 und in Leitern 52 Stromimpulse i₂, und die

pulse mit der Frequenz f₀ angezogen, wenn jedoch aus irgendeinem Grunde diese Sicherheitsimpulse verschwinden, fällt der Anker des Relais 14 ab und zeigt die Störung an.

Sobald die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen sehr geringen Wert überschreitet, welcher der geringen Frequenz /₀ entspricht, beginnt die Vorrichtung 5 normal zu arbeiten und löst über den Steuerstrom-

pulse, welche in der dargestellten Weise durch einen
Sicherheitsstromkreis 13 auf die Geräte 8 und 9 übertragen werden, lösen mit der Frequenz f₀ die beiden Wicklung 61 wird mit einem durch Leiter 62 zugepulsierenden Ströme I₁ und i₂ aus. Hieraus ergibt sich, 35 führten Strom i_s gespeist, um die durch A.A erzeugten daß im Stillstand des Fahrzeugs die langsamen Im- magnetisierten Zonen auszulöschen. Natürlich könpulse f₃ beständig den Steuerstromkreis 10 durch- nen anstatt eines einzigen Löschkerns 6 A mehrere befließen. nutzt werden.

In diesen Stromkreis kann ein Sicherheitsrelais 14 Die erwähnten Leiter sind mit den an Hand der

mit verzögertem Abfall eingeschaltet werden. Der 4° Fig. 1 beschriebenen Geräten verbunden. Es ist ange-Anker dieses Relais bleibt beständig durch diese Im- nommen, daß diese in einem Kasten 30 enthalten sind.

Ein geeignet geeichtes Meßgerät zeigt unmittelbar die Drehgeschwindigkeit des Körpers 2 A an, wobei die Arbeitsweise der Anordnung die gleiche ist wie die der Anordnung der Fig. 1.

Wenn der sich drehende Körper 2 A nicht aus einem magnetischen Werkstoff besteht, kann an ihm ein Ring oder eine Scheibe aus Eisen befestigt werden, oder man kann ihn auch örtlich mit einem geeigneten, kreis 10 das normale Arbeiten der Stromquelle 8 aus. 5° magnetische Eigenschaften aufweisenden Überzug Wenn dieses normale Arbeiten aus irgendeinem überziehen, wie dies bei der Technik der Magneto-Grund unterbrochen wird, wird es sofort durch den phone üblich ist. nächsten Impuls i₄ wieder in Gang gesetzt, und wenn
dieser Impuls i_i ebenfalls verschwindet, zeigt das Relais 14 die Störung an. Wenn ferner die Wicklungen 55 ■
der Vorrichtungen 4 und 5 Kurzschluß haben, spre-

1. System zur Messung der Relativgeschwindigkeit eines Körpers gegenüber einem anderen mittels magnetischer Aufzeichnungen, die auf einem der Körper mit Hilfe wenigstens einer Stromimpulse aussendenden Vorrichtung aufgeprägt werden, einer auf die Aufzeichnungen ansprechenden Abtastvorrichtung und einer Löschvorrichtung für die Aufzeichnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die von der von der Aufprägevorrichtung (4, 4 A) in geeignetem Abstand befindlichen Abtastvorrichung (5, 5A) gelieferten Ströme die

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

chen für Überstrom empfindliche Vorrichtungen, z. B. Sicherungen 15 und 16, welche mit den Wicklungen in Reihe geschaltet sind, an und bewirken das Abfallen des Ankers des Relais 14.

Aus obigem geht hervor, daß die Ingangsetzung beim Anfahren des Fahrzeugs und die üblichen Sicherheitsbedingungen erfüllt sind. Wenn das Fahrzeug 1 in entgegengesetzter Richtung fährt, genügt es, die Vorrichtung 5 an die Stromquelle 8 und die Vorrichtung 4 an das Gerät 9 anzuschließen.

Bei der Anwendung der Erfindung auf die Messung

der Geschwindigkeit von sich drehenden Körpern erfolgt die Messung mittels eines magnetischen Systems, welches dem oben beschriebenen ähnlich ist.

Abgabe der Impulse durch eine Stromquelle (8) steuern, derart, daß die Relativgeschwindigkeit sich aus dem Reziprokwert der Zeit ergibt, die

zwischen einer Aufprägung und deren Abtastung verstreicht.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von einer Hilfsstromquelle (12) zur Aufrechterhaltung der Funktion der Impulsstromquelle (8) ständig Steuerimpulse von sehr niedriger Frequenz geliefert werden.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstromquelle (12) zur Speisung der Löschvorrichtung (6, 6A) benutzt wird.
4. System nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsstromquelle (8) mit der Abtastvorrichtung (5, 5 A) über einen Steuerstromkreis (10) verbunden ist, der zur Anzeige einer Funktionsstörung Meß- und Sicherungsorgane (14) erhält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1002 216;
USA.-Patentschrift Nr. 2 576 424.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 809 528/42 5.