DE1047240B

DE1047240B - Anordnung zur Ausloesung elektrischer Signale durch Beeinflussung eines magnetischen Kreises

Info

Publication number: DE1047240B
Application number: DEST8576A
Authority: DE
Inventors: Fritz Mittag
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1954-08-06
Filing date: 1954-08-06
Publication date: 1958-12-24

Description

Anordnung zur Auslösung elektrischer Signale durch Beeinflussung eines magnetischen Kreises Dem Hauptpatent liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, die es ermöglicht, durch einen kurzen elektrischen oder magnetischen Impuls einen Strom für Signal- oder Steuerzwecke auszulösen. Es ist bekannt, hierfür Relais zu verwenden, welche durch kurze Impulse erregt werden. Falls die Steuerimpulse jedoch keine ausreichende Energie besitzen, um ein Relais zu betätigen, da die Impulsdauer zu kurz oder ihre Amplitude zu klein ist, sind solche Anordnungen nicht mehr verwendbar. Man benutzt in diesen Fällen Elektronenröhren, und zwar zweckmäßig solche mit Gasfüllung, welche durch den Impuls gezündet werden und dann einen verhältnismäßig großen Strom führen.
In vielen Fällen ist die Verwendung von Elektronenröhren unerwünscht, einerseits, da sie während der Betriebsbereitschaft einen ständigen Heizstrom erfordern und andererseits einer starken Abnutzung unterworfen sind.
Es wird deshalb gemäß dem Hauptpatent für die Auslösung elektrischer Signale ein magnetischer Kreis vorgesehen, welcher mittels eines an diesen herangeführten, mit einem magnetischen Feld bestimmter Richtung versehenen magnetischen Körpers und eines mit dem magnetischen Kreis durch eine Drosselspule gekoppelten Stromkreises, deren Wicklung im elektrischen Kreis und deren Eisenkern im magnetischen Kreis liegt, wobei der magnetische Kreis eine Vormagnetisierung mit einem dem Feld des magnetischen Körpers gleich- oder entgegengesetzt gerichteten Feld erhält.
Es hat sich nun gezeigt, daß eine solche Anordnung bezüglich ihrer Ansprechempfindlichkeit dadurch wesentlich verbessert werden kann, daß der elektrische Kreis ein Schwingungskreis ist, der durch die Becinflussung .des magnetischen Kreises in oder außer Resonanz gebracht werden kann. Durch die Heranführung des magnetischen Körpers, dessen Kraftlinien in einer bestimmten Richtung verlaufen, wird somit eine Änderung des Resonanzzustandes des Schwingungskreises und damit eine Auslösung eines entsprechenden Signals bewirkt.
Es sind bereits Anordnungen bekanntgeworden, bei denen die Induktivität eines elektrischen Schwingungskreises durch Heranführung von ferromagnetischen Körpern beeinflußt wird. Dadurch jedoch, daß gemäß der Erfindung dieser Körper magnetische Kraftlinien, und zwar in einer bestimmten Richtung, aufweisen muß, um ein Signal auszulösen, erhält die Steuerung ein charakteristisches Merkmal. Es können beispielsweise mehrere ähnliche Anordnungen an der Bahn einer Fördereinrichtung liegen, wobei zur Auslösung einer bestimmten Anordnung ein bestimmter magnetischer Körper notwendig ist, der die anderen Anordnungen nicht beeinflußt. Der Schwingungskreis besteht hierbei neben der bereits erwähnten Induktivi-tät aus einer Kapazität und einer Wechselspannungsquelle, auf deren Frequenz er während seines Arbeits- oder seines Ruhezusitand'es, abgestimmt ist, ferner einen Widerstand, an welchem eine Spannung gewonnen wird, welche zur Betätigung einer Signalvorrichtung verwendet wird.
Um zu erreichen, daß die Anordnung nur auf bebestimmt gerichtete Magnete anspricht, wird die Eisendrossel mit einem permanenten Magnet versehen, welcher eine Vormagnetisierung bewirkt.
Es ist nun möglich, den Schwingungskreis entweder als Parallelschwingungskreis oder als Serienschwingungskreis auszubilden. Im ersten Fall liegt die Eisendrossel parallel zu einem Kondensator an einer Spannungsquelle und befindet sich im Ruhezustand außer Resonanz. Wird nun -die Induktivität der Eisendrossel verändert, so wird sie in Resonanz mit der Spannungsquelle gebracht. Der Strom im Kreise steigt nunmehr an, und zwar zweckmäßig so weit, daß die Sättigung der Eisendrossel erreicht wird. Auch nach Entfernung des magnetischen Einflusses auf die Drossel bleibt der starke Strom bestehen, da nunmehr durch diesen Strom die Induktivität der Drossel herabgesetzt ist. Dieser Strom wird dann zur Auslösung eines Steuer- oder Signalvorganges benutzt. Der Aufbau und die- Wirkungsweise einer Schaltungsanordnung unter Verwendung eines Serienschwingungskreises wird an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert. In der Zeichnung ist mit .L die Eisendrossel, mit C die Schwingungskreiskäpa-. zität, mit E die Spannungsquelle; mit-W ein im Schwingungskreis liegender Widerstand, mit G ein Gleichrichter und mit R die Erregerspule eines Relais bezeichnet. Durch einen Kontakt K kann die Kapazität C kurzgeschlossen werden. Die Vormagnetisierung erfolgt zweckmäßig durch einen permanenten Magneten. Diese -Anordnung arbeitet folgendermaßen: Im Ruhezustand besitzt der Schwingungskreis keine Resonanz mit der Frequenz der Spannungsquelle. Der zusätzliche Magnet ist mit Ml, der erregende Magnet ist mit M bezeichnet. Wird der Magnet m so in das Feld der Eisendrossel gebracht, daß sich die Wirkungen der Magneten M und 111i addieren, so wird die Induktivität ,der Spule L herabgesetzt, so daß,der Schwingungskreis in Resonanz gerät. Im anderen Fall dagegen, wenn sich die Wirkung des Magneten M von der des Magneten M, subtrahiert, erfolgt eine Erhöhung der Induktivität, und der Resonanzfall kann nicht eintreten. Der Strom im Kreise steigt nunmehr auf ein Maximum an, so daß am Widerstand W eine große Spannung entsteht, welche über einen Gleichrichter G an der Erregerwicklung eines Relais R liegt. Wird der Magnet M aus dem Feld der Eisendrossel L wieder entfernt, so wird der nunmehr eingetretene Zustand nicht verändert, da die Änderung der Induktivität jetzt durch den stärkeren Strom erfolgt. Der Ruhezustand des Kreises wird erst dadurch geändert, daß eine der frequenzbestimmenden Konstanten, im vorliegenden Fall die Schwingungskreiskapazität, kurzzeitig abgeschaltet oder kurzgeschlossen wird. Auch hier wird zweckmäßig der Kreis so dimensioniert, daß im Arbeitszustand, das ist hier der Resonanzfall, der Sättigungsstrom fließt.
Auf diese Weise wird erreicht, daß die Polarität des Magneten M für die Steuerung maßgebend ist und daß auch bei der größten Geschwindigkeit, mit der der Magnet vorbeigeführt wird, eine sichere Auslösung des Relais gewährleistet ist.
Die erfindungsgemäße Anordnung kann Anwendung finden bei Einrichtungen zur Auslösung von Steuer-oder Signaleinrichtungen bei Bahnen. Der Magnet M wird zweckmäßig an einem Fahrzeug befestigt, während die Eisendrossel fest an der Bahn des Fahrzeuges angeordnet ist. In besonderen Fällen, besonders bei bemannten Fahrzeugen, ist der umgekehrte Fall zweckmäßig. Durch die relative Bewegung zwischen dem Magneten M am Fahrzeug und der Eisendrossel L an der Bahn oder umgekehrt, wird ein Steuer- oder Signalvorgang im Fahrzeug oder an der Bahn ausgelöst. Besondere Bedeutung erlangt diese Einrichtung jedoch bei unbemannten Fahrzeugen zur Beeinflussung des Zieles. Durch die Steuerung können Weichen- gestellt werden und/oder das Fahrzeug angehalten werden. Insbesondere in Verwendung mit Rohrpostanlagen dient diese Art der Steuerung zur Beeinflussung der Rohrpostweichen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur Auslösung elektrischer Signale durch Beeinflussung eines magnetischen Kreises mittels eines an, diesen herangeführten, mit einem magnetischen Feld bestimmter Richtung versehenen magnetischen Körpers und eines mit dem magnetischen Kreis durch eine Drosselspule gekoppelten Stromkreises, deren Wicklung ;m_ elektrischen Kreis und deren Eisenkern im magnetischen Kreis liegt, wobei der magnetische Kreis eine Vormagnetisierung mit einem dem Feld des magnetischen Körpers gleich- oder entgegengesetzt gerichteten Feld erhält, nach Patent 937 292, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Kreis ein Schwingungskreis (C, L, W, E) ist, der in bekannter Weise durch Veränderung seiner Induktivität (L) in oder außer Resonanz gebracht wird, so daß durch die Heranführung des -magnetischen Körpers (K) mit in einer bestimmten Richtung verlaufenden Kraftlinien eine Änderung des Resonanzzustandes des Schwingungskreises und damit eine Auslösung eines Signals erfolgt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet an einem Fahrzeug und die Eisendrossel an der Bahn des Fahrzeuges befestigt sind.
3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule so bemessen ist, daß sie durch Beeinflussung ihrer Induktivität -in einer bestimmten Richtung Sättigungsstrom führt.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Fließen des Sättigungsstromes in der Drosselspule durch Veränderung mindestens einer der Konstanten des Schwingkreises abgebrochen wird.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zum Kurzschließen der gesamten oder eines Teiles der Schwingkreiskapazität vorgesehen wird.
6. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung bei Förderanlagen zur Steuerung von in Fahrtrichtung angeordneten Einrichtungen zur Beeinflussung der Strecke des Fahrzeuges. 7. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch die Verwendung in Rohrpostanlagen. In Betracht ,gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 520 082, 815 200, 890 667, 910 671.