-
Steuervorrichtung für weggebundene Fahrzeuge mit an den Fahrzeugen
angeordneten elektromagnetischen Sendern Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung
für weggebundene Förderfahrzeuge mit an den Fahrzeugen angeordneten elektromagnetischen
Sendern, die verschlüsselte Signale in Form von bestimmten einstellbaren Frequenzen
aussenden, auf die vor den Abzweigstellen angeordnete Empfänger abgestimmt sind,
wobei die Empfänger die zugehörigen Weichen steuern, wenn die empfangenen Signale
mit der Einstellung des jeweiligen Empfängers übereinstimmen.
-
Bei Rohrpostanlagen ist es zum Steuern von Rohrpostbüchsen zu einem
bestimmten Empfänger bereits bekannt, die Rohrpostbüchsen mit Schwingkreisen zu
beaufschlagen, welche ihrerseits mit Schwingkreisen zusammenwirken, die längs der
Rohrpostanlage angebracht sind. Mittels dieser Schwingkreise wird der richtige Bestimmungsort
der jeweiligen Rohrpostbüchse festgelegt.
-
Bei einem bekannten Ausführungsbeispiel (deutsche Patentschrift 611845)
ist der zu der Büchse gehörige Schwingkreis fest mit derselben verbunden und auf
die gewünschten unterschiedlichen Werte einstellbar. Die Einstellung kann dabei
so erfolgen, daß entweder die Kapazität oder auch die Induktivität des Schwingkreises
in vorgegebenen einzelnen Schritten variiert werden kann. Bei übereinstimmenden
Frequenzen zwischen den Schwingkreisen der Rohrpostbüchse und demjenigen, welcher
den Bestimmungsort festlegt und welcher demgemäß an einer bestimmten Stelle innerhalb
der Rohrpostanlage angebracht ist, wird ein Schaltvorgang ausgelöst und damit eine
Weiche gestellt, die bewirkt, daß die Büchse zu ihrem Zielort gelangt.
-
Es ist des weiteren bekannt, bei schienengebundenen Fahrzeugen, welche
über Weichen zu ihrem Bestimmungsort geleitet werden sollen, Fernsteuervorrichtungen
vorzusehen, welche durch induktive Kopplung zweier Schwingkreise das Stellen der
entsprechenden Weiche bewirken. Eine bekannte derartige Steuervorrichtung (britische
Patentschrift 648 251) besteht aus einer an dem Fahrzeug angebrachten Wheatstone-Brücke,
die über eine geeignete elektronische Schaltung einen die Weiche betätigenden Schaltkreis
steuert, und zwar dann, wenn diese Brücke sich in abgeglichenem Zustand befindet.
Das Abgleichen der Brücke geschieht beim Vorbeifahren des Fahrzeuges an der zu betätigenden
Weiche durch eine an dieser angebrachten Spule. Dabei wird die Brücke vorteilhafterweise
von einem Wechselstrom unterschiedlicher Frequenzen gespeist.
-
Es ist auch eine Schalteinrichtung zur Stellungsüberwachung von Förderwagen
auf Fördergestellen in Bergwerksanlagen bekannt, die einen Sekundärkreis enthält,
der aus einem hälftig geteilten Joch eines Ankopplungstransformators besteht und
wobei Fühlkontakte als Arbeitskontakte vorgesehen sind, die von den Rädern des Förderwagens
betätigt werden (deutsches Gebrauchsmuster 1793 084). Ein solcher Sekundärkreis
ist jeweils an jeder Etage des Fördergestells vorgesehen. Der in der Höhe der Ladebühne
angebrachte Primärkreis des thbertragungssystems ist an ein Wechselstromnetz angeschlossen
und besteht aus der zweiten Hälfte des Transformatorjoches, aus einem Meßgerät,
welches die Phasen des Stromes zu messen gestattet, und einem Melderelais. In der
Arbeitsstellung stehen sich die Jochhälften des Kopplungstransformators gegenüber,
so daß eine Signalübertragung von einer Jochhälfte auf die andere durch den Magnetfluß
des Wechselstromfeldes möglich ist. Bei einem Schaltvorgang innerhalb des Sekundärkreises
ändert sich infolge der Kopplung der Strom im Primärkreis, wobei diese Änderung
in Amplitude und Phase in bekannter Weise erfaßt wird und somit das im Primärkreis
vorgesehene Melderelais anspricht.
-
Schließlich ist noch eine Vorrichtung zur Steuerung des Förderwagens
von aus mehreren Einzelstücken zusammenzustellenden Kollektionen, z. B. Pakete,
mit Hilfe von weichen- oder greifartig ausgebildeten Organen zum Abzweigen des Fördergutes
vom Hauptfördermittel oder von Nebenbahnen, wobei
diese Abzweigorgane
durch Relais betätigt werden, durch einen dem Fördergut beizugebenden Steuerbefehlsender
beeinflußbar sind, bekannt (deutsche Patentschrift 1079 547). Diese bekannte Vorrichtung
verwendet einen dem Fördergut beigegebenen Befehlssender, der aus einer elektromagnetischen
Strahlungsquelle, beispielsweise in Form eines Transistorensenders, ausgebildet
ist. Bekannterweise kann der Sender auch aus einem Eigenstrahler, wie einer radioaktiven
Quelle, bestehen. Die zu stellende Weiche wird über ein Relais betätigt, welches
auf die fragliche Strahlung anspricht. Durch Variationen der Intensität des Strahlers
oder anderer möglicher Parameter ist es möglich, nur bestimmte Relais, die empfängerseitig
jeweils nur auf definitive Parameter eingestellt sind, ansprechen zu lassen. Diese
bekannte Steuervorrichtung hat den Vorteil, daß der elektromagnetische Sender mit
dem Fahrzeug direkt verbunden ist und deshalb mit diesem mitbewegt werden kann,
so daß die an den Abzweigstellen angeordneten Empfänger, die zu einer Weiche gehören,
auf die Steuervorrichtung ansprechen können.
-
Der Nachteil der zuletzt erwähnten bekanntenVorrichtung besteht jedoch
darin, daß der an dem Fahrzeug angebrachte Steuersender ständig mit seiner Energieversorgung
verbunden sein muß, d. h., die Energiequelle muß mit dem Fahrzeug mitbewegt werden.
Bei den Steuerungsvorrichtungen, die mit passiven Elementen auf dem Fahrzeug oder
dem Förderbehälter arbeiten, kann zwar der Steuersender ortsfest an der Weiche angebracht
sein, das hat jedoch den Nachteil, daß die Steuerung zwischen Sender und Empfänger
sehr stark von der Entfernung zu beiden Kopplungsorganen abhängig ist.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Steuervorrichtung
für weggebundene Förderfahrzeuge mit an den Fahrzeugen angeordneten elektromagnetischen
Sendern die senderseitige Energieversorgung besonders vorteilhaft auszuführen.
-
Die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß die zum
Betrieb des Senders auf dem Förderfahrzeug benötigte Energie jeweils von der Abzweigstelle,
die sich im Bereich des dort angeordneten Empfängers befindet, induktiv auf das
Fahrzeug übertragen wird.
-
Vorteilhafterweise wird die elektrische Energie mittels einer im
Boden und in der Nähe des Empfängers angebrachten, von dem elektrischen Strom durchflossenen
Leiterschleife übertragen.
-
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Leiterschleife
gleichzeitig als Empfangsorgan ausgebildet ist und daß die mit dem Empfänger gekoppelte
Leiterschleife auf die gleiche Frequenz wie der Sender abgestimmt ist. Schließlich
ist für die Erfindung noch von Bedeutung, daß die Energie mittels einer an den Sender
angeschlossenen Spule mit stabförmigem Eisenkern auf dem Fahrzeug empfangen wird.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausbildungsform einer Steuervorrichtung
für weggebundene Fahrzeuge ergeben sich folgende Vorteile: Der mit dem Förderfahrzeug
verbundene, die Betätigung der Weiche ermittelnde Sender braucht nicht, wie bei
bekannten derartigen Vorrichtungen, mit einer eigenen Energieversorgung versehen
zu werden. Die für den Betrieb des Senders notwendige Energie wird jeweils an den
Abzweigstellen vermittels induktiver Kopplung zugeführt. Die von dem Sender ausgestrahlte
Frequenz ist
von der Leitungshöhe der emittierten Energie und damit auch von der
diesem Sender zugeführten Speisungsenergie weitgehend unabhängig.
-
Die an dem Fahrzeug befestigte Steuervorrichtung ist in ihrem Aufbau
verhältnismäßig einfach und bedarf nur geringer Kosten. Die erfindungsgemäßeVorrichtung
ist sehr widerstandsfähig und leicht zu handhaben. Schließlich ist es von Vorteil,
daß die Speisung des Fahrzeugsenders kontaktlos erfolgt und daß der Sender in Form
eines geschlossenen Blockes, der ein nur geringes Gewicht und einen geringen Raumbedarf
hat, herstellbar ist.
-
Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
es bedeutet F i g. 1 eine Seitenansicht eines Förderfahrzeuges mit innerhalb des
Bodens angeordneter Leiterschleife, Fig. 2 eine Aufsicht auf die erfindungsgemäße
Steuervorrichtung, Fig. 3 ein Schaltdiagramm des an dem Förderfahrzeug befestigten
Senders.
-
Das in F i g. 1 und 2 dargestellte Förderfahrzeug 1 wird schienengebunden
in Richtung des Pfeiles F bewegt. Der Schienenweg 2 a gabelt sich bei der Weiche
3 in die Wegstrecke 2c und 2 b auf. Das Förderfahrzeug 1 soll über die Weiche 3
so geleitet werden, daß es in den Streckenabschnitt 2 b einmündet. Die Weiche 3
ist über eine Verbindung 9 an einen dieselbe betätigenden Motor 4 angeschlossen,
dessen Energieversorgung beispielsweise über das Netz S erfolgen kann. Der Motor
4 ist des weiteren über die Leitung 8 an ein Relais 5 angeschlossen, welches über
die Leitung7 mit einem Empfänger 6 gekoppelt ist. Die Energieversorgung des Empfängers
6 kann ebenfalls über das normale Stromnetz S erfolgen. Mittels des Empfängers 6
ist es möglich, ein bestimmtes Signal, welches sich durch eine fest vorgegebene,
hochfrequente Trägerfrequenzf, und eine niederfrequente Modulationsfrequenz q, kennzeichnet,
aufzunehmen. Bei der Aufnahme eines bestimmten, für den betreffenden Empfänger 6
definierten Signals (fn, qm) wird über die Leitung 7 auf das Relais 5 ein Impuls
gegeben, wodurch der Motor 4 in Tätigkeit gesetzt wird, so daß damit das richtige
Stellen der Weiche 3 erfolgen kann.
-
An dem Förderfahrzeug 1 ist ein Sender 10 vorgesehen, der das gewünschte
Signal aussendet; zu diesem Zweck ist der Sender 10 auf eine bestimmmte Trägerfrequenz
fil sowie auf eine bestimmte Modulationsfrequenz qnz einstellbar. Die Einstellung
erfolgt dabei so, daß sie mit den Werten fn, qm des Empfängers 6 der gewünschten
Weiche übereinstimmen.
-
In einer größeren Anlage, in welcher eine Vielzahl von Weichen 3
vorgesehen ist, besitzt jede derselben einen diese betätigenden Motor 4, ein Relais
5 sowie einen Empfänger 6. Die Werte fn, qm werden dabei, in verschiedenen Stufen
vorliegend, in geeigneter Weise permutiert.
-
Erfindungsgemäß ist in der Nähe jeder Weiche 3 ein von einem Wechselstrom
hoher Amperezahl durchflossener ortsfester Leiter in Form einer Leiterschleife 11
vorgesehen. Die Speisung der Leiterschleife 11 erfolgt vorteilhafterweise über einen
den Strom verstärkenden Transformator 12, der primärseitig an das allgemeine Netz
S angeschlossen ist.
-
Das starke Wechselfeld der Leiterschleife 11 bedingt ein starkes,
sich mit der gleichen Periode änderndes Magnetfeld, welches auf einen Energieempfängerl3
des Senders 10 einwirkt. Durch diese
Kopplung wird dem Sender 10
Energie zugeführt, so daß derselbe das ihm zugehörige Signal emittieren kann, wodurch
der Empfänger 6 dann und nur dann einen das Relais 5 betätigenden Impuls abgibt,
wenn die in dem Sender 10 eingestellten festen f,-, qm-Werte mit denen des Empfängers
6 übereinstimmen.
-
Der Sender 10 besitzt demnach keine eigene Energieversorgung, sondern
die Energie wird vielmehr dem Sender 10 jeweils in der unmittelbaren Umgebung einer
Weiche 3 über eine Leiterschleife 11 zugeführt. Damit ist der Sender 10 nur im Bereich
einer Weiche 3 in der Lage, die ihm zugehörigen Signale bzw. Informationen auszusenden.
Der Energieempfänger 13 des Senders 10 besteht aus einem Eisenkern 14, beispielsweise
einem Paket von Weicheisenblechen, und einer Spule 15. Die in der Spule 15 induzierte
Spannung wird über einen Gleichrichter 16 gleichgerichtet. Nach dem Gleichrichter
ist ein Siebkondensator 17 angeschlossen. Die in der Spule 15 induzierte Spannung
liegt einerseits an dem hochfrequenten Transistorschwingkreis 18 und andererseits
an dem niederfrequenten Schwingkreis 19 an.
-
Diese Schwingkreise sind in ihrer Frequenz über das wahlweise Zuschalten
von Kondensatoren 19-1 bis 19-4 bzw. 21-1 bis 21-5 veränderbar. Das Zu- bzw.
-
Abschalten der Kondensatoren erfolgt über die Schalter 20 bzw. 22.
-
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der hochfrequente Schwingkreis
18 kapazitiv in vier Stufen veränderlich einstellbar und der niederfrequente Schwingkreis
19 in fünf unterschiedlichen Stufen.
-
Damit sind zwanzig Vorwählmöglichkeiten gegeben.
-
Die so erzeugten Frequenzen fiz, qm werden vermittels des Transistors
23 über eine im Kollektorkreis liegende Spule 24 und einen Ferritstab 25 vom Sender
10 ausgestrahlt, damit ist es dem Empfänger 6 während des Vorbeifahrens in einem
Abstand von einigen Dezimetern des Förderfahrzeuges 1 möglich, das speziell eingestellte
Signal zu empfangen.
-
In einer weiteren beispielsweisen Ausführungsform kann die Leiterschleife
11 gleichzeitig als Empfänger Verwendung finden. In diesem Fall muß die Leiterschleife
11 auf die Trägerfrequenz abgestimmt sein und der Empfänger 6 an dieselbe angeschlossen
werden.
-
Sollen mittels des an dem Förderfahrzeug 1 befestigten Senders 10
mehrere Weichen 3 hintereinander gestellt werden, so ist es möglich, den Sender
10 so einzustellen, daß er alle zu den Weichen 3 bzw. den Empfängern 6 gehörenden
Werte q,, fn emittiert.
-
Eine vorteilhafte mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
besteht beispielsweise noch in der Verwendung derselben als »Schlußlicht« einer
Wagenkette. Beim Vorbeifahren der Wagenkette an einem Signal kann auf diese Art
und Weise die Freigabe desselben ermöglicht werden.