DE1530386B2 - Einrichtung zur gleisueberwachung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung gen zeitlich stark gegeneinander verschieben, wodurch

zur Gleisüberwachung durch einen mit Wechselstrom am Koinzidenzgatter keine Koinzidenz bzw. kein

gespeisten Gleisstromkreis, der an beiden Enden Überschneiden der Impulse und damit kein fehler-

durch Kurzschlußverbinder begrenzt ist, denen in haftes Freimelden des betreffenden Gleisabschnitts

einer bestimmten Entfernung innerhalb des Gleis- 5 auftreten kann.

abschnittes zum Abstimmen der Gleisabschnittsenden Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind

auf Resonanz für die verwendete Frequenz je ein zusammen mit den Erfindungsmerkmalen an Hand

Kondensator parallelgeschaltet ist. der Zeichnung nachstehend näher erläutert.

Bisher ist es bekannt, bei am Ende kurzgeschlos- In der Zeichnung zeigt

senen Gleisstromkreisen die Amplitude entweder der io F i g. 1 einen Gleisabschnitt mit Sender und Emp-

Spannung am Kondensator oder einer dem Gleis- fänger,

strom proportionalen Spannung zu überwachen. Beim F i g. 2 ein Blockschaltbild für eine Ausführungs-Einfahren von Achsen in den betreffenden Gleis- form der Empfänger,

abschnitt sinkt die Amplitude der zu überwachenden F i g. 3 ein Blockschaltbild für eine andere Aus-Spannung, wodurch der Gleisabschnitt besetzt ge- 15 führungsform der Empfänger,

meldet wird. Die Überwachung nur der Amplitude Fig. 4 ein Spannungszeigerdiagramm für den

einer von der Gleisbesetzung abhängigen Spannung Ruhezustand und für einen Beeinflussungszustand

kann jedoch zu Fehlmeldungen führen, wenn Fremd- bei Empfängern nach F i g. 3.

Spannungen auftreten. Der in F i g. 1 dargestellte Gleisabschnitt wird

Um diesen Fehler zu vermeiden, ist es bekannt, 20 durch einen Sender T von der Mitte aus mit einem die Amplitude, Frequenz und Phasenlage der Gleis- tonfrequenten Strom gespeist. Der Gleisabschnitt ist Spannung mit einer konstanten Vergleichsspannung durch die Kurzschluß verbinder Kl und K2 beiderzu vergleichen. Im allgemeinen werden hierzu Motor- seitig begrenzt. In einer Entfernung χ von jedem relais verwendet, deren eine Wicklung mit der zu Kurzschlußverbinder ist je ein Kondensator C 1 und überwachenden Spannung und deren andere Wick- 25 C 2 angeordnet, der die beiden Schienen an dieser lung mit der Vergleichsspannung beaufschlagt wer- Stelle verbindet. Die Länge jedes Gleisabschnittsden. Hierbei werden von einer Stromversorgungs- endes vom Kondensator zum Kurschlußverbinder entzentrale aus zusätzliche Kabeladern benötigt, um die spricht einer bestimmten Induktivität des Gleises, Vergleichsspannung zur Überwachungseinrichtung zu die mit dem Kondensator auf Resonanz für die eingeführen. 30 speiste Frequenz abgestimmt ist. Der im Kurzschluß-

Außerdem besteht bei den bekannten Einrichtun- verbinder fließende Strom induziert in einer Aufgen die Gefahr von fehlerhaften Meldungen, da nehmerschleife S 1 bzw. S 2 eine Spannung Us. An Fahrzeuge, die einige Meter weit in den betreffenden den Gleisabschnittsenden ist je ein Empfänger E 1 Gleisabschnitt einfahren, den aus dem Gleis- bzw. E 2 angeordnet, der die Spannung Us an der abschnittsende und dem Kondensator gebildeten Re- 35 Auf nehmerschleife 51 bzw. 52 und die Spannung, sonanzkreis nicht wesentlich verstimmen, so daß die die am Kondensator C 1 bzw. C 2 steht, getrennt aufzu überwachende Spannung ihre Amplitude und/oder . nimmt, nach Betrag und Phasenlage auswertet, in Phasenlage nicht merklich ändert. Dadurch kann ein Impulse umformt und je nach dem Zeitpunkt des Gleisabschnitt frei gemeldet werden, obwohl er durch Eintreffens der beiden Impulse ein Relais R 1 bzw. ein oder mehrere Fahrzeuge besetzt ist. 40 R 2 steuert. Beide Relais R 1 und R 2 eines Gleis-

Die Erfindung zeigt einen Weg, wie mit einfachen abschnittes müssen betätigt sein, damit der betref-Mitteln die zusätzlichen Kabeladern zum Bereitstellen fende Gleisabschnitt frei gemeldet werden kann,
der Vergleichsspannung gespart werden können. Läuft beispielsweise von links eine Achse in den Außerdem wird mit einer Einrichtung nach der vor- Gleisabschnitt, so wird der aus der Leitschleife mit [ I liegenden Erfindung erreicht, daß der betreffende 45 dem KurzschlußverbinderKl und dem Kondensa-Gleisabschnitt auch dann besetzt gemeldet wird, wenn tor C 1 bestehende Resonanzkreis verstimmt. Daein Fahrzeug nur wenige Meter in den Gleisabschnitt durch sinkt die Spannung Us der Aufnehmerschleife einfährt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, S1 etwas ab. Außerdem ändert diese Spannung ihre daß an jedem Gleisabschnittsende ein Empfänger vor- Phasenlage um einen gewissen Betrag gegenüber der gesehen ist, der die Spannung am Kondensator und 50 Kondensatorspannung Uc. Da nun die beiden Spaneine dem Gleisüberwachungsstrom am Abschnitts- nungen Us und Uc nach Betrag und Phasenlage nicht ende proportionale Spannung getrennt aufnimmt, mehr übereinstimmen, wird das Relais R 1 stromlos beim Überschreiten eines Grenzwertes in Impulse und der betreffende Gleisabschnitt besetzt gemeldet, umformt, deren zeitlicher Abstand der Phasenlage Läuft die Achse von links über den Kondensator der beiden Spannungen zueinander entspricht und 55 C 1 hinaus weiter in den Gleisabschnitt ein, so wird die zum Steuern eines Gleisüberwachungsrelais über der linke Resonanzkreis C 1, Kl kurzgeschlossen, ein Koinzidensgatter vorgesehen sind. Dann sind die Spannungen Us und Uc des Resonanz-

Nach einem Teilmerkmal der Erfindung sind in kreises Cl, Kl auf den Wert Null abgesunken und jedem Empfänger zusätzliche Schaltmittel vorgesehen, das zugeordnete Relais R 1 ist stromlos. Bei Annähedie zu der von Gleisüberwachungsstrom abhängigen 60 rung der Achse an den Sender T werden die Span-Spannung eine von der Kondensatorspannung ab- nungen Us und Uc des rechten Resonanzkreises C 2, hängige Spannung solcher Amplitude und Phasen- K 2 so klein, daß der Empfänger keine spannungslage vektoriell addiert, daß die daraus resultierende abhängigen Impulse mehr erzeugen kann, wodurch Spannung beim Befahren des Gleisabschnittes in der das Relais R 2 stromlos wird. Wenn sich die Achse Nähe des Kurzschlußverbinders ihre Phase um an- 65 weiter nach rechts vom Sender T entfernt, kann der nähernd 180° dreht. Dadurch wird erreicht, daß sich Empfänger El sein Relais R 1 wieder erregen. Bedie beiden spannungsabhängigen Impulse auch bei findet sich die Achse im rechten Resonanzkreis C 2, wenig in den Gleisabschnitt eingefahrenen Fahrzeu- K 2, so bleibt das Relais R 2 des Empfängers E 2

stromlos, weil dieser Resonanzkreis derart verstimmt ist, daß die beiden Spannungen Us und Uc vom Empfänger E 2 nicht in gleichzeitige Impulse umgeformt werden können. Tritt die Achse nach rechts aus dem Gleisabschnitt aus, dann wird auch das Relais R 2 wieder mit Strom versorgt. Bei umgekehrter Einfahrrichtung der Achse sowie bei Umkehr der Fahrrichtung innerhalb des Gleisabschnitts arbeitet die Schaltungsanordnung sinngemäß.

Jeder Empfänger E 1 oder E 2 kann grundsätzlich wie in F i g. 2 gezeigt ausgeführt sein. Die beiden Bandfilter Fs und Fc sind nur für die verwendete Gleisüberwachungsfrequenz durchgängig, um bei Anwendung der Erfindung auf Bahnen mit elektrischer Zugförderung das Auswerten des Fahrstromes zu vermeiden.

Die Spannung Us gelangt über einen Verstärker Vs als Spannung Us 1 in eine Meßstufe Ms, die einen Impuls abgibt, wenn die Amplitude der Spannung Us 1 größer ist als ein vorher festgelegter Grenzwert. Dieser Impuls wird einem Koinzidenzgatter U zugeführt. Die Spannung Uc gelangt in eine Meßstufe Mc, die ebenfalls nur dann einen Impuls abgibt, wenn die Amplitude der Kondensatorspannung Uc größer ist als ein vorher festgelegter Grenzwert. Dieser Impuls wird auf den anderen Eingang des Koinzidenzgatters U geführt. Treffen die Impulse aus den beiden Meßstufen Ms und Mc gleichzeitig im Koinzidenzgatter U ein, so gibt das Koinzidenzgatter einen Impuls ab, der in einem Endverstärker VE verstärkt und in einem Gleichrichter G 1 gleichgerichtet wird. Diese gleichgerichteten, in kurzen Abständen aufeinanderfolgenden Impulse speisen das Relais R.

Haben die beiden Spannungen Us 1 und Uc unterschiedliche Phasenlagen, oder ist die Amplitudenhöhe mindestens einer der beiden Spannungen Us 1 und Uc kleiner als der vorgegebene Grenzwert der Meßstufe Ms bzw. Mc, so gibt das Koinzidenzgatter U keinen Impuls ab, wodurch das zugehörige Relais R stromlos wird und nach einer gewissen Verzögerungszeit abfällt.

Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform sind zusätzlich noch ein Phasenschieber P1 und eine Addierstufe A eingesetzt. Der Phasenschieber P 1 dreht die Kondensatorspannung Uc um einen geringen Phasenwinkel. Die gedrehte Spannung Uc 1 wird in der Addierstufe A gegen die verstärkte Schleifenspannung Us 1 geschaltet. Die darauf resultierende Spannung Ur wird auf die Meßstufe Ms gegeben. Die weitere Verarbeitung erfolgt dann wie für F i g. 2 beschrieben. Da die resultierende Spannung Ur aber bei unbeeinflußtem Resonanzkreis schon eine andere Phasenlage als die Kondensatorspannung Uc hat, muß dieser Unterschied in einem weiteren Phasenschieber P 2, der bei dem Beispiel nach F i g. 3 vor die Meßstüfe Mc geschaltet ist, ausgeglichen werden, so daß die Spannungen Ur und Uc 2 an den Eingängen der beiden Meßstufen bei freiem Gleisabschnitt gleiche Phasenlage haben. Durch die Gegenschaltung der gedrehten Kondensatorspannung Uc 1 zur Spannung Us 1 wird erreicht, daß eine verstärkte Phasendrehung der resultierenden Spannung Ur auch dann eintritt, wenn bei Verstimmung des Resonanzkreises durch eine Achse nur eine geringe Phasendrehung zwischen Us und Uc auftritt.

Das Spannungszeigerdiagramm in F i g. 4 verdeutlicht diese Phasendrehung. Die Kondensatorspannung Uc ist von vornherein um 180° gegen die Spannung 17s 1 gedreht. Der Phasenschieber P 1 gibt die um den Winkel α zur Kondensatorspannung gedrehte Spannung Uc 1 ab. Durch die geometrische Addition der Spannungen Us 1 und UcI ergibt sich die resultierende Spannung Ur, die bei unbeeinflußtem Resonanzkreis einen Phasenwinkel β zur Spannung Uc hat und gleichphasig mit der Spannung Uc 2 ist. Bei Beeinflussung des Resonanzkreises liegt am oberen Eingang der Addierstufe A die Spannung Us 10, die beispielsweise um den Phasenwinkel γ gegenüber der Spannung Us 1 gedreht ist. Aus den Spannungen 17s 10 und der praktisch unveränderten Spannung Uc 1 ergibt sich eine resultierende Spannung Ur 0, die gegenüber der Spannung Ur im unbeeinflußten Zustand um etwa 180° gedreht und gegenphasig zur Spannung Uc 2 ist. Hieraus ist deutlich ersichtlich, daß sich die Phasenlage der Spannung am Eingang der Meßstufe Ms schon bei geringer Phasendrehung der Schleifenspannung Us um einen beträchtlichen Teil verändert.

Der Erfindungsgegenstand hat gegenüber dem bekannten Stand der Technik außer dem Genannten den großen Vorteil, daß aneinanderstoßende Gleisstromkreise mit derselben Frequenz betrieben werden können. Bei einem Bruch eines Kurzschlußverbinders werden die beiden aneinandergrenzenden Resonanzkreise verstimmt. Außerdem kann dann keine Schleifenspannung Us mehr aufgenommen werden, wodurch die Relais der betreffenden aneinandergrenzenden Resonanzkreise stromlos werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Beispiele beschränkt. Die Aufnehmerschleifen können durch Aufnehmerspulen od. dgl. ersetzt werden.
Vorteilhaft für die Ausführung der Verstärker und Meßstufen innerhalb der Empfänger ist eine Anwendung von Ringkern-Transistor-Schaltungen. Die Empfänger können aber auch mit allen anderen elektrischen Mitteln ausgeführt werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Gleisüberwachung durch einen mit Wechselstrom gespeisten Gleisstromkreis, der an beiden Enden durch Kurzschluß-" verbinder begrenzt ist, denen in einer bestimmten Entfernung innerhalb des Gleisabschnitts zum Abstimmen der Gleisenden auf Resonanz für/ die verwendete Frequenz je ein Kondensator parallelgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Gleisabschnittsende ein Empfänger (El, E2) vorgesehen ist, der die Spannung (Uc) am Kondensator (C 1, C 2) und eine dem Gleisüberwachungsstrom am Abschnittsende proportionale Spannung (Us) getrennt aufnimmt, beim Überschreiten eines Grenzwertes in Impulse umformt, deren zeitlicher Abstand der Phasenlage der beiden Spannungen (Uc und Us) zueinander entspricht und die zum Steuern eines Gleisüberwachungsrelais (R) über ein Koinzidenzgatter (U) vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Empfänger (E) zusätzliche Schaltmittel (P 1 und A) vorgesehen sind, die zu der vom Gleisüberwachungsstrom abhängigen Spannung (Us) eine von der Kondensatorspannung (Uc) abhängige Spannung (Uc 1) sol-

eher Amplitude und Phasenlage (α) vektoriell addieren, daß die daraus resultierende Spannung (Ur) beim Befahren des Gleisabschnittes in der Nähe des Kurzschlußverbinders (z. B. Kl) ihre Phase um annähernd 180° dreht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen