DE2240657A1 - Eisenbahn-gleisschaltung - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dipl.-lng. H. Stehmann Dipl.-Phys. Dr. K. Schweinzer Dipl.-lng. Dr. M. Rau /
85 NÜRNBERG f
EssenweinstraBe 4-6

Nürnberg, 17.8.1972

Eisenbahn-Gleisschaltung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eiseiibalm-Gleisschaltung.

Zur Steuerung von Eisenbahnzügen ist die Strecke in eine Reihe aufeinanderfolgender Signalisierungszonen derart unterteilt, dai3 die Belegung jeder Zone mit einem Zug festgestellt und zu den folgenden Zügen zuiücksignalisiert wird, die dann in Abhängigkeit von dem zulässigen Zugabstand ihre Geschwindigkeit verringern oder anhalten.

Eine Möglichkeit, diese Belegung festzustellen, besteht darin, die Schienen jeder Zone elektrisch zu trennen. ELn Signa L wird dann entlang den Schienen in jeder Zone von einem Sender ein einem Ende der Zone ausgesendet und von einem Empfänger am anderen Ende dei: Zone wieder aufgenommen. Wuiui ein Zug in die Zone einfahr I, schließen die Radsätze die beiden Schienen kurz und es andorn sich die Kennwerte des von dom Empfänger aufgenommenem ijjguals,wodurch das Einfahren bzw.

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die Anwesenheit eines Zuges in der jeweiligen Zone festgestellt und angezeigt wird.

Eine Möglichkeit, die Zonen jeweils elektrisch voneinander zu trennen, besteht darin, eine Kurzschlußverbindung zwischen den Schienen an jedem Ende der Zone vorzusehen, wodurch wirksam verhindert ist, daß ein Signal sich über die Zonenbegrenzung hinaus ausbreitet.

Es ergeben sich aber Schwierigkeiten in den Fällen, wo derartige Gleisschaltungen bei elektrifizierten Eisenbahnen verwendet werden. Die Fahrströme, die über die Gleisstränge zur Erde fließen, können bewirken, daß die Empfänger in den Gleisschaltungen schlecht oder falsch arbeiten bzw. ganz versagen. Das bekannte System muß daher in der Weise verbessert werden, daß eine einwandfreie Bestimmung der Züge sichergestellt ist, während gleichzeitig falsche Störungen vermieden sind. Um dies zu erreichen, kann die Senderfrequenz moduliert und diese Modulation auf der Empfängerseite festgestellt und nachgewiesen werden. Ein derartiges frequenzmoduliertes System ist bereits vorgeschlagen worden, es hat sich aber herausgestellt, daß das System auf amplitudenmodulierte Signale anspricht, wodurch falsche Störungen erzeugt werden.

Eine weitere Schwierigkeit bei dem bekannten System besteht darin, daß die Modulationsfrequenz niedrig sein muß, da in dom Sender und Empfänger hochselektive Filter verwendet werden. Um daher die tatsächliche Modulations frequenz festzustellen, sind sperrige, abgestimmte Bauelemente erforderlich, um diese Frequenz von den unerwünschten Störfrequenzen zu uiiterschc uleu. Üblicherweise beträgt die Moüu L.i tionsf rnquon?; /(ihn .Schwingungen pro Sekunde, Dies ist auch der Grund dafür, daß der frcqiu-uziuodulierte Empfänger nur eine frequenz— modulierte l/eiLt: ohne Berücksichtigung deren Modulations, frequenz erfaßt und de.noimliert; fo LgLich kann der Emp M luch nicht -/,wischen einer Frequenz- und einer \mpl. i-

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tudenmodulation mit einer Frequenz, die nicht weit von der des Senders entfernt ist, unterscheiden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltung zu schaffen, die feststellt, daß eine frequenzmodulierte Welle empfangen wird, und die eine Anzeige "Gleis frei" nur dann gibt, wenn dies auch der Fall ist.

Gemäß der Erfindung ist eine Eisenhahn-Gleisschaltung mit einem Sender zur Einspeisung eines frequenzmodulierten Signals in die Gleise und mit einem Empfänger zur Aufnahme des frequenzniodulierten Signals von den Gleisen dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger einen-Diskriminator zum Empfang des frequenzmodulierten Signals als Eingangssignal aufweist, der ein Ausgangssignal an einem Ausgang abgibt, wenn die Frequenz des frequenzmodulierten Signals üher der Trägerfrequenz liegt, und ein Ausgangssignal an einen zweiten Ausgang ahgiht, wenn die Frequenz des frequenzmodulierten Signals unter der Trä·^ gerfrequenz liegt, daß die beiden Ausgangssignale des Diskriminators als Eingangssignale einem Gatter zugeführt werden, dessen Ausgang mit einem Gleisrelais verbunden ist, und daß das Gatter nur bei Empfang eines fortlaufenden Zuges von Signalen abwechselnder Polarität ein Ausgangssignal abgibt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig.l die grundsätzliche Anordnung einer Gleisschaltung;

Fig.2 ein Funktionsschaltbild des in der Gleisschaltung gemäß der Erfindung verwendeten Empfängers; und

Fig.3 Einzelheiten eines Teils des Empfängers.

In Fig.l ist ein Gleisabschnitt eines Eisenbahngleises 10 elektrisch an jedem Ende durch einen Gleisschaltungsabschluß 11 elektrisch von dem jeweils angrenzenden Gleisabschnitt ge-

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trennt. Ein Sender 12 speist ein frequenzmoduliertes Signal an einem Ende des Gleisabschnitts in den Gleisstrang 13, und ein am anderen Ende des Gleisabschnittes angeordneter Empfänger 14 nimmt dieses Signal auf. Der Empfänger 12 arbeitet beispielsweise auf einer Frequenz von 1 700 Hz mit einer Frequenzabweichung bzw. einem Frequenzhub von £ 5 Πζ bei einer Frequenz von 10 Schwingungen pro Sekunde.

In Fig.2 ist das Funktionsschaltbild des Empfängers lh dargestellt; hierbei läuft ein Signal von dem Gleis über einen Verstärker 15 zu einem Frequenzmodulations-Diskriminator Dieser Diskriminator 16 weist zwei Ausgänge auf, wobei an einem Ausgang ein negatives Signal anliegt, wenn die Senderfrequenz über der Mitten- bzw. Trägerfrequenz liegt, und ein positives Signal an dem anderen Ausgang anliegt, wenn die Senderfrequenz unter den Mittelwert bzw. die Trägerfrequenz fällt. Da die Senderfrequenz abwechselnd entsprechend der Modulation ansteigt und fällt, treten abwechselnd Signale an den beiden Ausgängen des Diskriminators 16 auf, die mit einem Gatter 17 verbunden sind. Nur wenn die zwei Signale in einem fortlaufenden Signalzug empfangen werden, gibt das Gatter ein Ausgangssignal an, das dazu verwendet wird, ein normales Gleisrelais 18 zu betätigen. Eine Dämpfung an einem der beiden oder an beiden Ausgängen des Gatters 17 bewirkt dann, daß das Eelais 18 abfällt. Bei einem amplitudenmodulierten Signal, das nur eine Frequenz aufweist, liegt daher auch nur ein Eingangssignal an dem Gatter 17 an; folglich kann kein falscher Betrieb des Relais bewirkt bzw. ausgelöst werden.

In Fig.3 ist eine Ausführungsform der in Fig.2 dargestelllten Anordnung wiedergegeben. Das Signal von dem Eisenbahngleis liegt an der Basis eines Transistors 19 an, der das Signal verstärkt und es an einen in seiner Gesamtheit mit 20 bezeichneten Verhältnisdetektor weiterleitet. In Abhängigkeit davon, ob die Frequenz des Signal« über oder unter der Mittenbzw. Trägerfrequenz liegt, liegt eine Spannung entsprechender Polarität an der Basis eines pnp-Transistors 21 oder eines npn-Transistors 22 an. Wenn an der Basis des Transis-

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tors 21 ein negatives Signal anliegt, wird dieser leitend und ein Kondensator 23 wird von einer Stromquelle aus geladen. Wenn an der Basis des Transistors 22 ein positives Signal anliegt, wird dieser leitend und der Kondensator 23 entladen. Hierdurch wird dann ein Wechselstrom an der Primärwicklung eines Transformators 2^lt erzeugt, da der Kondensator 23 abwechselnd geladen und entladen wird. Ein Signal an der Sekundärwicklung des Transformators 2k wird einem Verstärker 25 zugeführt, dessen Ausgang mittels eines Gleichrichters 26 gleichgerichtet wird, wodurch ein Erregungsstrom für das Gleisre- . lais 18 geschaffen ist.

Wenn ein amplitudenraoduliertes Signal konstanter Frequenz empfangen wird, liegt entweder an einer Diode 27 oder an einer Diode 28 ein Ausgangssignal in Abhängigkeit davon.an,ob die Frequenz des unerwünschten Signals über oder unter der Mitten- bzw. Trägerfrequenz des Senders liegt. In jedem Fall wird nur entweder der Transistor 21 oder der Transistor 22 leitend und dadurch der Kondensator entweder ständig geladen oder entladen.

Patentansprüche

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Bisenbahn-Gleisschaltung mit einem Sender zur Einspeisung eines frequenzraodulierten Signals in die Gleise und mit einem Empfänger zur Aufnahme des frequenzmodulierten Signals von den Gleisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger (Ik) einen Diskriminator (16) zum Empfang des frequenzmodulierten Signals als Eingangssignal aufweist, der ein Ausgangssignal an einem Ausgang abgibt, wenn die Frequenz des frequenzmodulierten Signals über der Trägerfrequenz liegt, und ein Ausgangssignal an einen zweiten Ausgang abgibt, wenn die Frequenz des frequenzmodulierten Signals unter der Trägerfrequenz liegt, daß die beiden Ausgangssignale des Diskriminators (16) a]s Eingangssignale. einem Gatter (17) zugeführt werden, dessen Ausgang mit einem Gleisrelais (18) verbunden ist, und daß das Gatter (17) nur bei Empfang eines fortlaufenden Zuges von Signalen abwechselnder Polarität ein Ausgangssignal abgibt.

2. Eisenbahn-Gleisschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (16) einen Verhältnisdetektor (20) aufweist.

3. Eisenbahn-Gleisschaltung nach einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeich.net, daß ein Ausgang des

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Diskriminators (16) an die Basis npn-Transistors (22) und der zweite Ausgang an die Basis eines pnp-Transistors (21) angelegt ist, daß der Emitter des pnp-Transistors (2l) mit dem Kollektor des npn-Transistors (22) und mit einem Anschluß eines Kondensators (23) verbunden ist, und daß der zweite Anschluß des Kondensators (23) mit einem Anschluß der Stromversorgung verbunden ist.

't. Eisonbahn-Gleisschaltung nach Anspruch 3_f dadurch g e konnzoichnot, daß der zweite Anschluß des Kondensators (23) über dio Primärwicklung eines Transformotors (2Ί)

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mit dem einen Anschluß der Stromversorgung verbunden ist, und daß die Stromversorgung für das Relais (18) von der Sekundärwicklung des Transformators (2^) erhalten wird.

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