DE2405556C3 - Anordnung zur kontinuierlichen Messung des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden spurgebundenen Objekten - Google Patents

Description

Das DE-Zusatzpatent 23 07 455 zum DE-Patent 39 617 betrifft eine Anordnung zur kontinuierlichen Messung des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden spurgebundenen und mit Sende- sowie Empfangseinrichtungen ausgerüsteten Objekten, wobei ein von einer Sendeeinrichtung des vorderen Objekts ausgesendetes elektrisches Signal definierter Größe der eine definierte Empfindlichkeit aufweisenden Empfangseinrichtung des nachfolgenden Objekts übermittelt wird, die Sende- und Empfangseinrichtungen über eine ortsfest angeordnete, bedämpfte, homogene, elektrische Leitung mit definierten Dämpfungseigenschaften gekoppelt sind und die Kopplung der Sende- und Empfangseinrichtungen mit der Leitung durch Spulen mit Rahmenkernen aus ferromagnelischem Material hergestellt ist. Hierbei ist die jeweils zur Kopplung dienende Spule mit einer nur auf einem U-förmigen Rahmenkern aus ferromagnetischem Material vorzugsweise symmetrisch verteilten Wicklung versehen. Bei solcher Kopplung der Sende- und Empfangseinrichtungen mit der Leitung ist die Justierung der jeweiligen (Koppel-)Spule gegenüber ihr naturgemäß wesentlich einfacher als z, B. bei Verwendung einer entsprechend einem Vorschlag im Hauptpatent 21 39 617 ausgebildeten Spule mit zwei beidseitig der Leitung einander gegenüberstehenden U-förmigen Eisenkernen. Überdies kann auf eine Aufständerung der ίο Leitung verzichtet werden, was unter anderen* von großem Vorteil hinsichtlich eines genauen Verlaufs der Leitung längs des Fahrwegs der Objekte ist Die Verkopplung der Spulen mit der Leitung kann schließlich in relativ einfacher Weise noch durch einen stationären magnetischen Rückschluß verbessert werden, und zwar gemäß einer Weiterbildung im Zusatzpatent 23 07 455 in Form von wenigstens einer etwa parallel zur Leitung sich erstreckenden Schiene aus ferromagnetischem Material. Diese Schienen haben jedoch naturgemäß insbesondere wegen der Materialkosten einen beträchtlichen Anteil an den Gesamtkosten der vorbeschriebenen AbstandsmeEanordnung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für den magnetischen Rückschluß eine hinsichtlich der Kosten günstigere Ausbildung aufzuzeigen.

Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der magnetische Rückschluß der Länge nach in Abschnitte unterteilt ist, zwischen denen Abstände bestehen. Hierbei werden im Falle einer Leitung mit zwei zueinander parallelen Leitern vorzugsweise zwei zueinander im wesentlichen parallele Reihen von Abschnitten Luftspalte begrenzen, durch die sich die Leitung erstreckt Dagegen wird bei einer Leitung mit drei in einer Ebene zueinander parallelen Leitern sich die Leitung zwischen den Spulen und Abschnitten erstrecken. Was die Form der Abschnitte betrifft, so kann diese je nach Ausbildung und Anordnung der Leitung gestreckt, gekrümmt oder abgewinkelt sein. Es hat sich gezeigt, daß bei der vorbeschriebenen Ausbildung des magnetischen Rückschlusses im Vergleich zu demjenigen in Form einer oder mehrerer durchgehender Schienen die erforderliche Materialmenge beispielsweise bei Verwendung von Ferrit bis zu 80% geringer sein kann. Ein weiterer Vorteil ist im leichteren Transport der Abschnitte zu sehen, da sie naturgemäß wesentlich geringere Abmessungen als die vorgenannten Schienen bzw. diese bildende Teilschienen aufweisen; jene können nämlich Abschnitte einer der Länge nach unterteilten Schiene aus ferromagnetischem Material sein. Sie können des weiteren bereits bei der Herstellung im gewünschten Abstand aneinandergegurtet werden, was bei der Verpackung zum Versand und insbesondere bei der Montage beträchtliche Kosteneinsparungen bringt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und in den Unteransprüchen gekennzeichneter Weiterbildungen werden anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt schematisch in
F i g. 1 im Querschnitt eine Leitung mit drei Leitern zwischen einer Spule und einem ihr zugeordneten magnetischen Rückschluß,

Fig.2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß F i g. 1 ohne Spulenwicklung,

(,■; Fig.3 im Querschnitt eine Leitung mit zwei Leitern gegenüber der Spule gemäß Fig. 1 und einen ihr zugeordneten, beiderseitig der Leitung angeordneten magnetischen Rückschluß.

Pie in Fig. 1 dargestellte Spule 21 ist das Kopplungselement zwischen einer Sendeeinrichwng 5 eines nicht dargestellten spurgebundenen Fahrzeugs und einer längs seines Fahrweges sich erstreckenden Leitung 22, in welche die ggf. als Transistor-Generator ausgebildete Sendeeinrichtung über die Spule ständig ein Signal in Form eines hochfrequenten Wechselstromes einkoppelt Dieses Signal wird beispielsweise zur Abstandsicherung von einem dem vorgenannten (sendenden) Fahrzeug nachfolgenden Fahrzeug mittels einer in gleicher Weise mit der Leitung 22 gekoppelten Empfangseinrichtung empfangen.

Die Wicklung 23 dieser Spule 21 ist auf einen U-förmigen Rahmenkern 24 aus ferromagnetischem Material (z.B. Ferrit) symmetrisch verteilt, welcher parallel zur Leitung 22 und, mit seinen beiden Polschuhen 25, symmetrisch zur vertikalen Längsmittelebene der Leitung angeordnet ist Bei der gewählten Ausbildung und Anordnung der Spule 21 werden die beiden (Leiter-) Schleifen 22' der Leitung 22 jeweils in μ gleichem Maße vom magnetischen Fluß durchsetzt. Der Streufluß ist auf ein geringstmögliches Maß reduziert bzw. im Vergleich zum Nutzfluß gering. Die Po¹-flächen 26 der Polschuhe 25 sind zwecks Bündelung des magnetischen Flusses konkav ausgebildet.

Die Leitung 22 besteht aus drei in einer Ebene zueinander parallelen Leitern 27 beispielsweise mit rechteckförmigem Querschnitt, sogenannte Flachleiter aus Kupfer od. dgl, welche über ihre gesamte Länge durch eine leitende Folie 16 (z. B. Kunststoff-Vlies mit 3G dünner Kohlebeschichtung) untereinander leitend verbunden sind. Die Leitfähigkeit der Folie 16 bzw. der durch sie hergestellten (Quer-)Verbindung zwischen den Leitern 27 ist geringer als deren Leitfähigkeit. Durch die Folie Ifc wird bei der Leitung 22 eine starke Ohmsche Querableitung erzielt, die in Verbindung mit dem Längswiderstand der Leiter 27 eine solch starke Dämpfung der Leitung ergibt, daß die Amplitude eines von der Sendeeinrichtung 5 in die Leitung eingekoppelten Signals bereits auf einem kurzen Leitungsabschnitt (z. B. von einem Meter Leitungslänge) meßbar nach einem Exponentialgesetz mit negativem Exponenten abnimmt Somit ist die Amplitude des längs dieser bedämpften, homogenen, elektrischen Leitung 22 sich ausbreitenden Signals an jedem beliebigen Ort der Leitung ein Maß für den Abstand zwischen diesem Ort und dem Ort der das Signal in die Lesung einkoppelnden Sendeeinrichtung 5 bzw. deren Spule 21. Es ist also mittels der Leitung 22 möglich, ein spurgebundenes Fahrzeug unabhängig von bestimmten Bezugspunkten seines Fahrweges kontinuierlich über seinen Abstand zu einem vcrausbefindlichen Fahrzeug zu informieren, sofern dessen Sendeeinrichtung 5 ständig ein Signal definierter Amplitude aussendet bzw. mittels der Spule 21 in die Leitung einkoppelt und die nicht da/gestellte Empfangseinrichtung des nachfolgenden (empfangenden) Fahrzeugs eine definierte Empfindlichkeit aufweist

Wie aus Fig. 1 des weiteren ersichtlich, ist zur Verbesserung der Verkopplung der Leitung 22 mit der Spule 21 dieser ein stationärer Rückschluß 47 zugeordnet Dieser wird gemäß F i g. 2 aus mit Abstand aneinandergereihten Stäben 48 aus ferromagnetischem Material (z. B. Ferrit) gebildet wobei zwischen benachbarten Stäben vorzugsweise jeweils derselbe Abstand besteht Die Stäbe 48 sind nach Art von Schwellen unterhalb der Leitung 22 und quer zu ihr angeordnet; sie könen, beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Isolierkörpers, zusätzlich als Träger der Leitung dienen. Es hat sich gezeigt, daß ein derartiger magnetischer Rückschluß hinsichtlich der Verkopplung der Spule 21 mit der Leitung 22 praktisch ebenso wirkungsvoll ist wie ein Rückschluß in Form einer durchgehenden Schiene. Im Vergleich zu einer solchen Schiene wird eine beträchtliche Menge an Material eingespart denn die Stäbe 48 steilen lediglich Abschnitte einer der Länge nach unterteilten Schiene dar, wöbe! -die Länge eines Stabes gleich der Breite einer solchen Schiene ist. Zweckmäßigerweise werden die Stäbe 48 bereits bei der Herstellung mit üblichen Gurtbändern od. dg! in gewünschtem Abstand aneinandergegurtet, um sie bei der Montage ohne besonderen Aufwand zueinander ausrichten zu können; beispielsweise ist je eine Vergurtung an den Enden der Stäbe denkbar.

Im Unterschied zu Fig. 1 und 2 zeigt Fig. 3 eine Anordnung zur Kopplung einer Sendeeinrichtung 5 (oder einer Empfangseinrichtung) mit einer Leitung 39, welche nur zwei parallele und durch eine leitende Folie 40 der vorbeschriebenen Art untereinander leitend verbundene Leiter 41 aufweist. Hierbei ist der Rahmenkern 24 der Spule 21 parallel zur Leitung 39 und, mit seinen beiden Polschuhen 25, symmetrisch zur Ebene der Leitung angeordnet. Die vertikale Längsmittelebene des Rahmenkernes 24 und die Ebene der Leitung 39 fallen also zusammen. Demgemäß wird ein stationärer Rückschluß aus zwei Reihen von L-förmigen Stäben 49 gebildet; hiervon zeigt F i g. 3 nur einen Stab je Reihe. Beide Reihen sind zueinader und zur Leitung 39 parallel sowie in bezug auf deren Ebene symmetrisch zueinander angeordnet. Dabei begrenzen die Reihen bzw. deren jeweils einander gegenüberliegende Stäbe 49 einerseits miteinander von der Leitung 39 durchlaufene Luftspalte 44 und andererseits mit den Polschuhen 25 des Rahmenkernes 24 Luftspaltc 45. Auch bei dieser Anordnung werden zweckmäßig gleiche Abstände zwischen benachbarten Stäben 49 der jeweiligen Reihe gewählt. Sämtliche Stäbe 49 (beider Reihen) können durch Unterteilung einer einzigen L-förmigen Schiene hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Anordnung zur kontinuierlichen Messung des Abstandes zwischen zwei aufeinanderfolgenden spurgebundenen und mit Sende- sowie Empfangseinrichtungen ausgerüsteten Objekten, wobei ein von einer Sendeeinrichtung des vorderen Objekts ausgesendetes elektrisches Signal definierter Größe der eine definierte Empfindlichkeit aufweisenden Empfangseinrichtung des nachfolgenden Objekts übermittelt wird, die Sende- und Empfangseinrichtungen über eine ortsfest angeordnete, bedämpfte, homogene, elektrische Leitung mit definierten Dämpfungseigenschaften gekoppelt sind, die Kopplung der Sende- und Empfangseinrichtungen mit der Leitung jeweils durch eine Spule mit einer nur auf einem U-förmigen Rahmenkern aus ferromagnetischem Material vorzugsweise symmetrisch verteilten Wicklung hergestellt ist und den Spulen zur Verbesserung ihrer Verkopplung mit der Leitung ein längs derselben sich erstreckender, stationärer magnetischer Rückschluß zugeordnet ist, gemäß DE-Zusatzpatent 2307455, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Rückschluß (47) der Länge nach in Abschnitte (Stäbe 48; 49) unterteilt ist, zwischen denen Abstände bestehen.

2. Anordnung nach Anspruch 1 bei einer Leitung mit zwei zueinander parallelen Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander im wesentlichen parallele Reihen von Abschnitten (Stäbe 49) Luftspalte (44) begrenzen, durch die sich die Leitung (39) erstreckt.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (Stäbe 49) winkelförmig sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bei einer Leitung mit drei in einer Ebene zueinander parallelen Leitern, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leitung (22) zwischen den Spulen (21) und den Abschnitten (Stäbe 48) erstreckt.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte je Reihe aneinandergegurtet sind.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte zugleich Träger der Leitung sind.