DE2824927A1

DE2824927A1 - Elektrische schaltungsanordnung zur trennung zweier im verlauf eines gleises aneinander angrenzender gleisstromkreise in eisenbahnsignal- und -sicherungssystemen

Info

Publication number: DE2824927A1
Application number: DE19782824927
Authority: DE
Inventors: Pierre Pitard
Original assignee: Compagnie de Signaux et dEntreprises Electriques SA
Current assignee: Compagnie de Signaux et dEntreprises Electriques SA
Priority date: 1977-06-08
Filing date: 1978-06-07
Publication date: 1978-12-21
Also published as: IT1108590B; ES470580A1; NL7806233A; AU518686B2; LU79772A1; AU3690178A; US4304377A; GB2001466B; NL181916C; IT7868319A0; GB2001466A

Description

PATH DIPL. ING.	E. HOLZEB	1 B.133QS pciCl i
FHILIFPI NE	-WELSEB-eTKASSB I*
8900	AUOSBUKG
TELFBON 516470
TICLF

B.406

Augsburg, den 5. Juni 1978

Compagnie de Signaux et d'Entreprises Electriques 2-8, rue Caroline, Paris 17βΊηβ, Frankreich

Elektrische Schaltungsanordnung zur Trennung zweier im

Verlauf eines Gleises aneinander angrenzender Gleisstromkreise in Eisenbahnsignal- und -Sicherungssystemen

Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltungsanordnung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs zur Trennung zweier im Verlauf eines Gleises aneinander angrenzender Gleisstromkreise in Eisenbahnsignal- und -Sicherungssystemen.

Dabei bezieht sich die Erfindung auf Eisenbahnsignal- und -Sicherungssysteme, bei welchen die Schienen als

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elektrische Leiter benützt werden und wobei das betreffende, aus durchgehend verlaufenden Schienen ohne Isolierstöße bestehende Gleis in eine Anzahl von im Verlauf des Gleises aufeinanderfolgenden Gleisstromkreisen unterteilt ist, die durch elektrische Trennschaltungen voneinander getrennt sind.

Jeder dieser GIeisStromkreise stellt einen elektrischen Kreis dar, zu welchem Sende- und Empfangsmittel mit dem betreffenden Gleisstromkreis zugeordneter Arbeitefrequenz gehören, die zur Steuerung bzw. Betätigung von Organen des Signal- und Sicherungssystems dienen. Der Umlauf der elektrischen Signale oder vielmehr ihre Amplitude ist davon abhängig, ob sich im Bereich des betrachteten Gleisstromkreises ein Fahrzeug bzw. ein Waggon befindet, dessen Radachsen während ihres Durchlaufs durch den betrachteten Gleisstromkreis als elektrischer Nebenschluß wirken. Die elektrischen Trennschaltungen, welche aneinander angrenzende Gleisstromkreise voneinander trennen, bilden also Übergangszonen, deren Durchfahren durch einen Radsatz in nach einem variablen Gesetz zunehmendem Maße den Wegfall der Nebenschlußwirkung auf den bezüglich der Fahrtrichtung vorangegangenen der beiden Gleisstromkreise und die Zunahme der Nebenschlußwirkung auf den folgenden der beiden Gleisstromkreise bewirkt.

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Bei bekannten Systemen sind die Sende- oder Empfangsschwingkreise zusammen mit den zugehörigen Abstimm- und sonstigen Organen im Bereich der elektrischen Berührungsstellen zwischen benachbarten Gleisstromkreisen unmittelbar leitend mit den Schienen des betreffenden Gleisstromkreises verbunden. Betrachtet man das Zustandekommen der Zustandsänderungen der Meldeorgane bei einer derartigen Anordnung, so zeigt sich, daß gerade bei den kritischsten Bedingungen die Zustandsänderung der dem bezüglich der Fahrtrichtung vorangehenden Gleisstromkreis zugeordneten Meldeorgane leicht vor einer Zustandsänderung der dem nachfolgenden Gleisstromkreis zugeordneten Meldeorgane stattfinden kann. Wenn also ein einzelner Radsatz im Berührungsbereich der beiden Gleisstromkreise stehenbleiben sollte, könnte - unter der Voraussetzung, daß das betreffende Fahrzeug diese Berührungsstelle im Prinzip schon überfahren hat - die Zustandsänderung der Meldeorgane des vorangehenden Gleisstromkreises sich also vorzeitig einstellen.

Außerdem bedingt die galvanische Verbindung der Schaltungskomponenten mit dem Gleis zahlreiche Nachteile und betriebliche Be s chränkungen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Behebung der ebengenannten Nachteile eine elektrische Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß

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a) zur Beherrschung der kritischsten Bedingungen während des Durchfahrens des Grenzbereiches zwischen zwei benachbarten Gleisstromkreisen eine gewisse Überlappungszone der von einem durchfahrenden Radsatz erzeugten Nebenschlußwirkung geschaffen wird und die Möglichkeit der Beherrschung der Charakteristik dieser überlappungszone besteht, und

b) eine galvanische Trennung der Schaltungskomponenten vom Gleis möglich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebene Anordnung gelöst.

Vorteilhafterweise ist die genannte Induktionsschleife mit den Schienen eines Gleisstromkreises gekoppelt.

Die erfindungsgemäße Zuordnung von Induktionsschleifen zu den elektrischen Berührungsstellen zwischen benachbarten Gleisstromkreisen bietet zwei wesentliche Vorteile:

Erstens gestattet die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, die Empfangsmittel, welche die Zustandsänderung eines Meldeorgans bewirken, an jeder beliebigen Stelle des

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Berührungsbereiches zwischen den benachbarten Gleisstromkreisen anzukoppeln und folglich die Reihenfolge der Zustandsänderungen der Meldeorgane des vorhergehenden und des nachfolgenden Gleisstromkreises festzulegen und die Charakteristik der genannten überlappungs- und -Sicherheitszone zu bestimmen.

Zweitens ermöglicht die erfindungsgemäße Anordnung die angestrebte galvanische Trennung zwischen Gleis und Schaltungskomponenten.

Es ist klar, daß durch entsprechende Wahl der Form und der Abmessungen der Induktionsschleife die Charakteristik der genannten Überlappungszone nach Belieben variabel ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Berührungsstelle zwischen den benachbarten Gleisstromkreisen mit zwei Induktionsschleifen versehen, von denen die eine an dem bezüglich der Fahrtrichtung vorderen und die andere am hinteren Ende des Berührungsbereiches angeordnet ist.

Die eben erwähnte Ausführungsform bietet sich in verschiedenen Varianten an:

Beispielsweise kann mindestens eine der. beiden Induktionsschleifen mit Empfangs- oder Sendemitteln verbunden sein, die

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mit der dem betreffenden Gleisstromkreis, zu dem diese Induktionsschleife gehört, zugeordneten Frequenz arbeiten.

Gemäß einer anderen Variante einer Anordnung mit zwei Induktionsschleifen ist die in Fahrtrichtung erste Induktionsschleife mit Empfangs- oder Sendemitteln verbunden, die auf der dem nachfolgenden Gleisstromkreis zugeordneten Signalfrequenz arbeiten, und die in Fahrtrichtung zweite Induktionsschleife ist mit Empfangs- oder Sendemitteln verbunden, die auf der dem vorangehenden Gleisstromkreis zugeordneten Signalfrequenz arbeiten.

In jedem Fall gestattet die zweckmäßige Anordnung von Induktionsschleifen, die mit dem vorangehenden und dem nachfolgenden Gleisstromkreis zugeordneten Sende- und Empfangsmitteln verbunden sind, eine Steuerung der überläppungszone der Nebenschlußwxrkung.

Bei beiden obengenannten Varianten kann man auch zur Schaffung eines unabhängigen GleisStromkreises die genannte Induktionsschleife mit auf eine besondere Frequenz ansprechenden Empfangsmitteln verbinden, und dieser Gleisstromkreis wird von einem dieser Induktionsschleife benachbarten Abstimmglied, das bei der genannten besonderen Frequenz eine geringe Impedanz besitzt, und von einer dazu parallel zwischen die beiden

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Schienen geschalteten, mit auf der genannten besonderen Frequenz arbeitenden Sendemitteln verbundenen Impedanz begrenzt.

Zur Schaffung eines solchen unabhängigen Gleisstromkreises kann man auch zwei Induktionsschleifen verwenden, die in diesem Fall mit auf der genannten besonderen Frequenz arbeitenden Sende- bzw. EmpfangsmitteIn verbunden sind, und der so gebildete Gleisstromkreis wird an jedem seiner beiden Enden von einem Abstimmglied begrenzt, von denen mindestens eines bei der genannten Frequenz eine geringe Impedanz darstellt,

Bei dieser Ausführungsform ermöglicht es die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung, auf einem Blockabschnitt des betreffenden Schienenweges einen vom örtlichen Signal- und Sicherungssystem unabhängigen Gleisstromkreis aufzubauen, der auf elektrische Signale einer vorgegebenen eigenen Frequenz anspricht.

Es versteht sich von selbst, daß die Länge des so geschaffenen Gleisstromkreises in Abhängigkeit von dem jeweiligen Anwendungszweck gewählt werden kann, und insbesondere kann die Anordnung so getroffen werden, daß die in Höhe eines Meldeorgans aufgenommene ortsbezogene Information einen mehr oder weniger punktförmigen Charakter erhält.

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Von dieser grundsätzlichen Anordnung lassen sich zahlreiche weitere AusführungsVarianten ableiten.

Gemäß einer derartigen Ausführungsvariante weist der elektrische Berührungsbereich eine dritte Induktionsschleife auf, die an irgendeiner Stelle zwischen der in Fahrtrichtung ersten und zweiten Induktionsschleife gelegen ist und den genannten Gleisstromkreis in zwei in Fahrtrichtung hintereinander liegende Halbkreise unterteilt sowie mit auf der genannten besonderen Frequenz arbeitenden Sendemitteln verbunden ist, während die genannte erste Induktionsschleife und die zweite Induktionsschleife mit auf die genannte Frequenz ansprechenden Empfangsmitteln verbunden sind und jeweils zur Betätigung eines Meldeorgans dienen«

Diese Anordnung eröffnet die Möglichkeit, eine selektive, besser aufbereitete Information zu liefern.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit besteht darin, der elektrischen Berührungsstelle einen weiteren Gleisstromkreis zu überlagern, der auf andere elektrische Signale anspricht. Dieser Fall entspricht der Schaffung eines unabhängigen Gleisstromkreises zwischen den Enden eines Gleisstromkreises, der auf bestimmte elektrische Signale anspricht und den man

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als den HauptStromkreis bezeichnen könnte, wobei der unabhängige Stromkreis auf andere elektrische Signale als diejenigen anspricht, die vom Hauptstromkreis übertragen werden.

Bei allen diesen Ausführungsformen sind die Empfangsmittel im elektrischen Berührungsbereich zur Betätigung eines Meldeorgans vorgesehen, das auch funktionsmäßig mit anderen Organen des Signal- und Sicherungssystems gekoppelt sein kann.

Im gleichen Zusammenhang sei erwähnt, daß eine der Induktionsschleifen auch der Steuerung durch ein derartiges Organ bzw. Gerät unterzogen werden kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt darin, daß sie die individuelle oder kombinierte Kopplung und/oder Steuerung mit bzw. durch andere Komponenten des Signal- und Sicherungssystems ermöglicht.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines von zwei

elektrischen Berührungsbereichen

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herkömmlicher Art begrenzten Gleisstromkreises,

Fig. 2 ein Blockschaltbild ähnlich Pig. I,

wobei jedoch der dargestellte Gleisstromkreis an seinen Enden durch Schaltungsanordnungen nach der Erfindung von den benachbarten Gleisstromkreisen getrennt ist,

Fig. 3 eine Teildarstellung einer der in Fig.

gezeigten Berührungsbereiche, wobei die Amplitudenänderungen der Signale in den beiden sich in dem dargestellten Berührungsbereich berührenden benachbarten Gleisstromkreise gezeigt sind,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer vereinfachten

Variante der Ausführungsform nach Fig. 2,

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungs

form der Erfindung im Hinblick auf die Schaffung eines unabhängigen Gleisstrom-

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kreises auf einem Abschnitt des betrachteten Gleises,

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Variante

der Anordnung nach Fig. 5,

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Anordnung,

bei welcher einem herkömmlichen Stromkreisberührungsbereich ein unabhängiger Gleisstromkreis überlagert ist,

Figo 8 ein Blockschaltbild einer verallgemeiner

ten AnwendungsVariante von Gleisstromkreisen nach den Fig. 6 und 7, und

Fig. 9 eine Teildarstellung einer Variante

der in Fig. 8 gezeigten Schaltungsanordnung.

Die folgende Beschreibung beschränkt sich auf die für die erfindungsgemäße Anordnung charakteristischen und besonderen Funktionsmerkmale und die Zustandsänderungen der zugehörigen Meldeorgane, ohne auf alle Einzelheiten eines dem Fachmann hinreichend bekannten Eisenbahnsignal- und Sicherungssystems einzugehen.

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Pig. 1 zeigt zum Vergleich mit der Erfindung die herkömmliche elektrische Schaltungsanordnung zur Trennung von benachbarten Gleisstromkreisen. In einem aus zwei Schienen rl und r2 bestehenden Gleisstrang sind zwei mit J3 bzw. Jh bezeichnete Grenzbereiche bzw„ Berührungsbereiche dargestellt, an welchen ein Blockabschnitt C6 an einem bezüglich der Fahrtrichtung (Pfeil T) vorausgehenden Blockabschnitt C5 und einen nachfolgenden Blockabschnitt C7 angrenzt. Außerdem ist symbolisch ein das Gleis in Richtung des Pfeiles T durchfahrender Radsatz 1 dargestellt.

Die genannten Grenzbereiche J3 und J4 sind jeweils von Abstimmgliedern BF2 und BFl begrenzt, wobei Fl die dem Gleisstromkreis C6 zugeordnete Arbeitsfrequenz und F2 die den angrenzenden Gleisstromkreisen C5 und C7 zugeordnete Arbeitsfrequenz bezeichnet. Parallel zu diesen Abstimmgliedern ist jeweils in der Mitte der Grenzbereiche J3 und J4 eine Luftdrossel S9 bzw. SlO zwischen die beiden Schienen rl und r2 geschaltet. Die Abstimmglieder BFl wirken für die Frequenz F2 wie ein Kurzschluß, während sie für die Frequenz Fl als kapazitiver Widerstand wirken. Umgekehrt wirken die Abstimmglieder BF2 für die Frequenz Fl als Kurzschluß und für die Frequenz F2 als kapazitiver Widerstand.

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Außerdem ist dem Gleisstromkreis C6 ein Sender EPl, der Signale mit der Frequenz Fl aussendet, und ein auf die gleiche Frequenz ansprechender Empfänger RFl zugeordnet. Diese beiden Komponenten sind jeweils über einen nicht dargestellten Anpassungsübertrager mit einem der beiden den Gleisstromkreis C6 begrenzenden Abstimmglieder BFl verbunden.

Der Empfänger RFl ist außerdem an ein Meldeorgan R6 (beispielsweise ein Relais) des Signal- und Sicherungssystems angeschlossen.

In entsprechender Weise sind die benachbarten Gleisstromkreise C5 und C7 mit Sendern EF2 und Empfängern RF2 augestattet, die jeweils über einen nicht gezeigten Anpassungsübertrager an eines der Abstimmglieder BF2 angeschlossen sind. Der dargestellte Empfänger RF2 steuert ein dem in Fahrtrichtung T nachfolgenden Gleisstromkreis C7 zugeordnetes Meldeorgan R7.

Beim Fehlen eines Nebenschlusses in den Gleisstromkreisen C5, C6 und C7 wird jeder Gleisstromkreis von Signalen der ihm zugeordneten Frequenz durchlaufen, die von dem jeweils zugehörigen, entsprechend abgestimmten Empfänger empfangen werden, der seinerseits das jeweils zugeordnete Melde- bzw. Steuerorgan R entsprechend betätigt.

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Die Diagramme DR6 und DR7 zeigen die Zustandsänderungen der Relais R6 und R7 beim Durchfahren des Grenzbereiches J4 durch einen aus Richtung vom Grenzbereich J3 kommenden Radsatz.

Wenn sich der Radsatz im Bereich K befindet (in der Zeichnung bezüglich der Fahrtrichtung vorderhalb des Berührungsbereiches J4), ist der Gleisstromkreis C6 überbrückt und die vom Empfänger RPl aufgefangenen Signale der Frequenz Fl haben daher nur noch eine geringe Amplitude, die zum Erregen des Relais R6 nicht mehr ausreicht, so daß dieses Relais sich im Ruhezustand befindet.

Im Gegensatz dazu wird das Relais R7 normal gespeist und befindet sich im erregten Zustand,

Beim überfahren des am vorderen Ende des Grenzbereiches J4 befindlichen Abstimmglieds BFl durch den Radsatz 1 verringert sich die Nebenschlußwirkung auf den Gleisstromkreis C6 fortschreitend derart, daß an der Stelle G die Amplitude der Signale der Frequenz Fl wieder einen zur Erregung des Relais R6 ausreichenden Wert erreicht, so daß dieses Relais bis zum nächsten Durchfahren dieses Blockabschnittes durch einen weiteren Radsatz erregt bleibt. Gleichzeitig tritt in dem Maße, wie die Radachse 1 weiter durch den Berührungsbereich Jh hindurchfährt, eine auf den Gleisstromkreis C7 einwirkende

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Nebenschlußwirkung ein, und, wenn der Radsatz den Punkt H erreicht hat, verringert diese Nebenschlußwirkung die Amplitude der Signale der Frequenz F2 ausreichend stark, um das Relais R7 abfallen zu lassen, das dann bis zum überfahren des in Fahrtrichtung nächstfolgenden Berührungsbereiches durch den Radsatz in dem abgefallenen Zustand bleibt.

Es ist hervorzuheben, daß zwischen den Punkten G und H, also im kritischsten Bereich, die beiden Relais R6 und R7 alle beide erregt sind. Es gibt also bei der eben beschriebenen Anordnung herkömmlicher Art keine Sicherheitsüberlappungszone für den Fall, daß ein den Berührungsbereich überfahrender Radsatz zwischen den Punkten G und H stehenbleiben sollte. Unter Berücksichtigung dieses Falles findet bei der in Fig. gezeigten herkömmlichen Anordnung eine zu frühe Erregung des in Fahrtrichtung ersten Relais R6 statt.

Die Punkte G und H sind natürlich innerhalb des Berührungsbereiches nicht genau geometrisch festgelegt, sondern sind in gewissen Grenzen variabel. Dies gilt in gleichem Maße auch für die folgende Beschreibung.

Nachstehend wird auf Fig. 2 Bezug genommen, welche gleichartige Gleisstromkreise C5, C6 und C7 zeigt, wobei jedoch

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die Sehaltungsanordnungen in den Berührungsbereichen J3 und J4 zwischen den einzelnen Gleisstromkreisen gemäß der Erfindung ausgebildet sind. Für gleiche Komponenten sind wiederum die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, befinden sich innerhalb der Berührungsbereiche J3 und J4 in der Nähe der Abstimmglieder BF2 und BFl jeweils zwei Induktionsschleifen IFl und IF2_e Diese beiden Induktionsschleifen IFl und IF2 sind induktiv mit den beiden Schienen rl und r2 gekoppelt.

Betrachtet man den Berührungsbereich J3, so erkennt man, daß im Gegensatz zur Anordnung nach Fig. 1 der Empfänger RFl nicht mehr an das in Fahrtrichtung zweite Abstimmglied BFl, sondern an die nahe des ersten Abstimmglieds BF2 gelegene Induktionsschleife IFl angeschlossen ist, und der Sender EF2 ist nicht mehr dem ersten Abstimmglied BF2 zugeordnet, sondern an die nahe des zweiten Abstimmgliedes BFl gelegene Induktionsschleife IF2 angeschlossen.

Die gleiche Vertauschung hat auch im Berührungsbereich J stattgefunden.

Die Melde- bzw. Steuerorgane R6 und R7 sind, wie in Fig. 1, wiederum dem Empfänger für die jeweils zugehörige

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Frequenz zugeordnet, sie sind jedoch nunmehr jeweils an dem bezüglich der Fahrtrichtung vorderen Ende des betreffenden Berührungsbereiches gelegen.

Wie bereits erwähnt, ist jede Induktionsschleife tatsächlich über ein Zwischenglied mit dem betreffenden Sender bzw. Empfänger verbunden, das zur Vereinfachung der Zeichnungen nicht dargestellt ist und dazu dient, die betreffende Schleife auf die gewünschte Frequenz abzustimmen, jedoch für in der betreffenden Schleife unerwünschte Frequenzen eine hohe Impedanz darzustellen.

Die Auswirkung dieser erfindungsgemäßen Anordnung der aktiven Komponenten ist im Bereich des Berührungsbereiches J4 durch die Diagramme DR6 und DR7 dargestellt, welche die Arbeitsweise der Relais R6 und R7 der Gleisstromkreise C6 und C7 darstellen.

Solange sich der Radsatz 1 im Bereich K befindet, ist der Zustand der Relais identisch wie bei der Anordnung nach Fig. 1. Beim überfahren eines Berührungsbereiches, beispielsweise des Berührungsbereiches J4, befindet sich jedoch der Punkt G aufgrund der Lage der Schleife IFl, an welche der Sender EFl angeschlossen ist, an einer bezüglich der Fahrtrichtung deutlich nach hinten verschobenen

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Stelle, während sich der Punkt H aus den gleichen Gründen an einer bezüglich der Fahrtrichtung deutlich nach vorne verschobenen Stelle befindet.

Zwischen den beiden Punkten G und H liegt daher eine Überlappungszone ZR, innerhalb welcher beide Relais R6 und R7 gleichzeitig entregt sind.

Es ist klar, daß der Nebensehlußeffekt beim Hindurchfahren eines Radsatzes sich in den Induktionsschleifen durch eine fortschreitende Änderung der Amplitude der durch den betreffenden Gleisstromkreis hindurchlaufenden Signale äußert. Fig. 3 zeigt die beiden Schleifen IFl und IF2 eines Berührungsbereiches, beispielsweise des Berührungsbereiches J4, und es sind die Amplitudenverläufe Nl und N2 dargestellt, die eine Zustandsänderung bewirken. Auch bei Berücksichtigung des progressiven Charakters der Amplitudenänderungen, durch welchen der Anzugspunkt G des Relais R6 und der Abfallpunkt H des Relais R7 nach Gl bzw. Hl verschoben werden, bleibt eine Überlappungszone zwischen den Punkten Hl und H2 bestehen, die durch die Induktionsschleifen garantiert wird.

Außerdem kann durch Wahl gewisser Parameter Einfluß auf die Charakteristiken dieser Überlappungszone genommen werden, beispielsweise durch die Lage der Schleifen innerhalb

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des Berührungsbereiches, Länge der schienenparallelen Schleifenseiten, geometrische Schleifenform oder Anzahl der Windungen.

Die erfindungsgemäße Anordnung gestattet also die Herstellung einer Überlappungszone mit der gewünschten Länge und die geographische Festlegung der Enden von aneinander angrenzenden Gleisstromkreisen mit einer Genauigkeit, welche an diejenige von mechanischen Isolierstößen herankommt.

Fig. 4 zeigt eine Variante der Anordnung nach Fig. 2. Bei dieser Variante ist jeder Berührungsbereich nur mit einer einzigen Induktionsschleife ausgestattet, und zwar der Berührungsbereich J3 mit einer Schleife IFl und der Berührungsbereich J4 mit einer Schleife IF2. Die Sender EF2 und EFl sind jeweils an das Abstimmglied BF2 des Berührungsbereiches J3 bzw. das Abstimmglied BFl des Berührungsbereiches J4 angeschlossen. Wie aus den Arbeitsdiagrammen der Relais R6 und R7 hervorgeht, ist wiederum eine Überlappungszone ZR zwischen den beiden Punkten G und H vorhanden, sie hat jedoch wegen des Wegfalls einer Induktionsschleife in jedem Berührungsbereich eine verringerte Länge.

Die nachstehend beschriebenen weiteren Varianten der erfindungsgemäßen Gestaltung eines elektrischen Berührungs-

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bereiches beziehen sich insbesondere auf die Schaffung eines unabhängigen Gleisstromkreises.

Zunächst wird auf Fig. 5 Bezug genommen, die sich auf den allgemeinen Fall der Schaffung eines Gleisstromkreises C innerhalb eines aus Schienen rl und r2 bestehenden Gleisstranges bezieht. Der Gleisstromkreis C ist an seinen beiden Enden jeweils durch ein Abstimmglied BF begrenzt und weist zwischen diesen Abstimmgliedern zwei Induktionsschleifen IF auf, die jeweils neben einem der Abstimmglieder gelegen sind. Diese Induktionsschleifen sind jeweils über an sich bekannte Zwischenglieder mit einem zentralen Sender-Empfänger verbunden, an welchen ein dem Gleisstromkreis C zugeordnetes Melde- bzw. Steuerorgan RC angeschlossen ist.

Die Abstimmglieder BF weisen identische Eigenschaften auf und stellen bei der dem Gleisstromkreis C zugeordneten Frequenz F sehr geringe Impedanzen, nämlich nahezu Kurzschlüsse dar.

Das Diagramm DRC zeigt die Zustandsänderungen des Meldeorgans RC, das beispielsweise ein Relais sein kann, wenn der von den Abstimmgliedern BF begrenzte Gleisstromkreis C von einem Radsatz 1 in Fahrtrichtung T durchfahren wird. Zwischen

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den beiden Punkten G und H, deren Position in der Zeichnung lediglich erläuternden Charakter hat und in Abhängigkeit insbesondere von den geometrischen und elektrischen Eigenschaften der Induktionsschleifen veränderlich ist, bleibt das Relais RC entregt. Die Entregung des Relais nach dem Punkt G und die Wiedererregung des Relais nach dem Punkt H stellen eisenbahnsignaltechnisch verwertbare Informationen dar.

Wie bereits weiter oben erwähnt worden ist, kann durch Wahl der Länge des Gleisstromkreises C (Distanz zwischen den beiden Abstimmgliedern BF) eine mehr oder weniger punktartigen Charakter aufweisende Ortsinformation gewonnen werden.

Wenn diese Distanz beispielsweise ausreichend kurz gewählt wird, kann das Relais RC jeden einzelnen Radsatz eines Zuges erfassen, also beispielsweise als Achszähler Anwendung finden.

Es ist aber gleichermaßen auch möglich, beispielsweise wenn man eine andere oder eine besser aufbereitete Information wünscht, die vom Gleisstromkreis C gelieferte Information zu zerlegen, was mit Hilfe der in Fig. 6 gezeigten Schaltungsvariante erfolgen kann.

Der in Fig. 6 gezeigte, wiederum durch zwei Abstimmglieder BF der oben erläuterten Art begrenzte Gleisstrom-

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kreis C weist nicht mehr einen einzigen Sender-Empfänger, sondern einen an eine dritte, zentrale Induktionsspule IFC angeschlossenen Sender EP und zwei auf dessen Signale ansprechende Empfänger RF auf, die an die beiden, an den Enden des Gleisstromkreises befindlichen Schleifen IF angeschlossen sind. Jeder dieser Empfänger ist mit einem Relais RCA bzw. RCB verbunden.

Diese Anordnung gestattet, wie das Arbeitsdiagramm der beiden Relais RCA und RCB zeigt, beim Hindurchfahren eines Radsatzes 1 durch die beiden Hälften CA und CB des Gleisstromkreises C die Lieferung aufeinanderfolgender Informationen.

Die Zonen G-H und I-K der Diagramme DRCA und DRCB entsprechen den Entregungsperioden des jeweils betreffenden Relais RCA und RCB.

Wie bereits im Zusammenhang mit den Gleisstromkreis nach Fig. 5 erwähnt, kann der Gleisstromkreis eine variable Länge haben und beispielsweise verhältnismäßig kurz sein.

Ferner ist es dem Fachmann bekannt, daß ein elektrischer Berührungsbereich herkömmlicher Art, der in einem Eisenbahnsignal- und Sicherungssystem zwei aneinander angrenzende

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Gleisstromkreise voneinander trennt, an seinen beiden Enden im allgemeinen durch Abstimmglieder BPl und BP2 begrenzt ist, die auf die Frequenzen Fl und F2 der beiden aneinander angrenzenden Gleisstromkreise abgestimmt sind. In diesem Fall können die Abstimmglieder BF des in Fig. 5 gezeigten GleisStromkreises C mit solchen Abstimmgliedern BFl und BF2 vereinigt sein, sofern diese Abstimmglieder die beiden folgenden Eigenschaften besitzen:

a) Ihre Impedanz bei den Arbeitsfrequenzen der aneinander angrenzenden Gleisstromkreise muß ausreichend groß sein, und

b) ihre Impedanz bei der dem Gleisstromkreis C zugeordneten Frequenz muß sehr viel kleiner sein.

Unter der Voraussetzung, daß diese Forderung erfüllt sind, kann man bei einer herkömmlichen Anordnung der Berührungssteilen einen Gleisstromkreis C der in Fig. 5 gezeigten Art vorsehen, Fig. 7 zeigt eine derartige Anordnung für den Fall einer herkömmlich gestalteten Berührungsstelle, bei welcher aus Anpassungsgründen an das vorhandene Signalsystem keine Anordnung einer Induktionsschleife nach der Erfindung möglich ist.

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Der Gleisstromkreis C bildet dann einen elektrischen Zwischenkreis mit Induktionsschleifen zwischen den aneinander angrenzenden GleisStromkreisen C5 und C6, denen die Betriebsfrequenzen Fl und F2 zugeordnet sind.

Den Gleisstromkreisen C5 und C6 ist also der Stromkreis C, der mit einer Frequenz F arbeitet, überlagert, so daß man die Stromkreise C5 und C6 als Träger des Gleisstromkreises C bezeichnen kann.

Es ist einzusehen, daß in einem solchen Fall die Sender bzw. Empfänger der aneinander angrenzenden Stromkreise C5 und C6 über einen oder mehrere Kontaktsätze 2, 3 des Relais RC in Abhängigkeit von dem Zustand dieses Relais des übergelagerten Stromkreises C gesteuert werden können. Die in Fig. 7 gezeigte Drossel S ist eine Luftdrossel, wie sie bei den Anordnungen bekannter Art üblich ist.

Es ist klar, daß der Stromkreis C in Fig. 7 an jeder beliebigen Stelle einem Trägerkreis C5 oder C6 überlagert sein kann. Außerdem ist im Hinblick auf Fig. 6 hervorzuheben, daß die zentrale Induktionsschleife IFC an jeder beliebigen Stelle zwischen den beiden an den Enden des Stromkreises
liegenden Schleifen IF angeordnet sein kann.

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Fig. 8 zeigt eine SchaltungsVariante, welche die beiden eben erwähnten Möglichkeiten miteinander kombiniert. Der Gleisstromkreis C, der drei Induktionsschleifen gemäß Fig. 6 enthält, ist dem elektrischen Berührungsbereich nach Fig. 7 derart überlagert, daß die Induktionsschleife IFC beiderseits über das Abstimmglied BF2 hinaus ausdehnt. Diese zentrale Induktionsschleife weist in diesem Fall zwei Abschnitte auf, nämlich einen bezüglich der Fahrtrichtung vorderen und hinteren Abschnitt, von denen der eine mit der Schleife IF des vor ihr befindlichen Berührungsbereiches CA und die andere mit der hinter ihr liegenden Schleife IF des übergelagerten Gleisstromkreises CB zusammenwirkt«, Die gestrichelten schrägen Linien PN bezeichnen einen schienengleichen Bahnübergang. Es sei noch einmal erwähnt, daß die Abstimmglieder BFl und BF2 in herkömmlicher Weise mit den Sende- bzw, Empfangsmitteln verbunden sind, die jeweils auf der dem vorangehenden Gleisstromkreis C5 zugeordneten Frequenz Fl bzw. der dem nachfolgenden Gleisstromkreis C6 zugeordneten Frequenz F2 arbeiten. Diese Sende- bzw. Empfangsmittel sind lediglich durch die Kontaktsätze 2, 3 angedeutet, über welche sie vom Relais RCA des Berührungsbereichs CA gesteuert werden.

In gleicher Weise werden mit einem Relais RT in Reihe geschaltete Kontaktsätze 4 und 5 von den Relais RCA und RCB gesteuert.

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Die eben beschriebene Anordnung ist bei freiem Gleis, also beim Fehlen eines darüber hinwegfahrenden Zuges dargestellt.

Unter diesen Bedingungen stellt der drei Induktionsschleifen aufweisende Stromkreis C zwei verschiedene Funktionen sicher:

a) Er schafft im Berührungsbereich CA eine Überlappungszone der Nebenschlußwirkung, wozu die bezüglich der Fahrtrichtung erste Schleife IF und der vordere Teil der mittleren Schleife IFC dienen.

b) Durch die vor und hinter dem schienengleichen Bahnübergang RCA und RCB werden dem als Zähler arbeitenden Relais RT aufgeteilte Informationen geliefert.

Es ist klar, daß die Hälfte CB des Stromkreises C eine Länge aufweisen kann, welche der Lage des schienengleichen Bahnübergangs PN angepaßt ist.

Aus exsenbahnsxgnaltechnischen Gründen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, in gewissen Fällen bei einer Anordnung ähnlich Fig. 8 die mittlere Schleife durch eine Impedanz zu

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ersetzen. Diese Variante ist in Fig. 9 dargestellt, die einen Auszug aus Fig. 8 zeigt. In Fig. 9 ist die Schleife IFC durch eine Impedanz IP ersetzt, die in der Nähe des Abstimmglieds BF2 parallel zwischen die Schienen v2 und rl geschaltet und direkt mit dem Sender EF verbunden ist.

Es ist einzusehen, daß die Erfindung durch geeignete Wahl der geometrischen und elektrischen Eigenschaften der Induktionsschleifen die Möglichkeit bietet, Arbeitsdiagramme der den aneinander angrenzenden Glexsstromkreisen zugeordneten Relais zu erhalten, die besondere Überlappungszonen schaffen oder spezialisierte Informationen liefern.

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Claims

P Δ T 13 S T Λ N WALT

Dipl. IKQ. If. HOLS

FHITjIFFINE-V/KLSEB- ETHASEB 1*

8900 AUGSBUKG

TEI.EFON 516175 TELKX 53S2OS pntcl d

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Patentansprüche

1/ Elektrische Schaltungsanordnung zur Trennung zweier im Verlauf eines Gleises aneinander angrenzender Gleisstromkreise in Eisenbahnsignal- und Sicherungssystemen, wobei die Schienen als elektrische Leiter verwendet und die beiden Gleisstromkreise von elektrischen Signalen unterschiedlicher Frequenz durchlaufen werden, wobei weiter ein elektrischer Berührungsberexch zwischen den beiden Gleisstromkreisen durch nahe deren Enden angeordnete, zwischen die Schienen geschaltete Abstimmglieder begrenzt wird, von denen das mit Bezug auf die Fahrtrichtung vordere (= erstüberfahrene) Abstimmglied auf die Arbeitsfrequenz des vorhergehenden Gleisstromkreises abgestimmt ist und bei dieser eine kapazitive Impedanz darstellt und bei der Arbeitsfrequenz des nachfolgenden Gleisstromkreises eine geringe Impedanz besitzt, und von denen das mit Bezug auf die Fahrtrichtung hintere (= danach überfahrene) Abstimmglied auf die Arbeitsfrequenz des nachfolgenden Gleisstromkreises abgestimmt ist und bei dieser eine kapazitive Impedanz darstellt und bei der Arbeitsfrequenz des vorhergehenden GleisStromkreises eine geringe Impedanz besitzt, wobei ferner die beiden Abstimmglieder an Sendebzw. Empfangsmittel angeschlossen sind, die auf der dem jeweils zugehörigen Gleisstromkreis zugeordneten Arbeitsfrequenz arbeiten und von denen die Empfangsmittel ein

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ORIGINAL INSPECTED

Melde- bzw. Steuerorgan betätigen, und wobei beim Durchfahren des zwischen den beiden Abstimmgliedern gelegenen Berührungsbereiches zwischen den beiden Gleisstromkreisen durch einen Radsatz infolge der durch diesen auf die Gleisstromkreise ausgeübten Nebenschlußwirkung eine fortschreitende Wiedersteigerung der während des Durchfahrens des vorangehenden Gleisstromkreises geschwächten Signalamplitude im vorangehenden Gleisstromkreis auf einen die Erregung des zugehörigen Melde- bzw. Steuerorgans ausreichenden Amplitudenwert und eine fortschreitende Verringerung der Signalamplitude im nachfolgenden Gleisstromkreis auf einen die Entregung des zugehörigen Melde- bzw. Steuerorgans bewirkenden Amplitudenwert herbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Herstellung einer überlappungszone zwischen den durch einen hindurchfahrenden Radsatz auf die beiden GleisStromkreise in deren Berührungsbereich erzeugten Nebenschlußwirkungen die Schaltungsanordnung mindestens eine Induktionsschleife (IP) aufweist, welche mindestens einem der Empfangs- bzw. Sendemittel zugeordnet ist, und daß die Anordnung so getroffen ist, daß beim Durchlauf eines Radsatzes (1) die fortschreitende Wiedersteigerung der Signalamplitude im vorangehenden Gleisstromkreis auf eine zur Betätigung des zugehörigen Melde- bzw. Steuerorgans (R6) ausreichenden Amplitudenwert erst nach der fortschreitenden Verringerung der Signalamplitude im nachfolgenden Gleisstrom-

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kreis auf einen die Entregung des zugehörigen Melde- bzw. Steuerorgans (R7) bewirkenden Amplitudenwert stattfindet.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Induktionsschleife (IF) an die zu einem der beiden Gleisstromkreise gehörenden Schienen angekoppelt ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Induktionsschleife (IF) in Form eines parallelepipedartigen Rahmens ausgebildet ist, von welchem zwei Seiten parallel zu den Schienen des betreffenden Gleises verlaufen.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsschleife (IF) durch eine einzige Windung gebildet ist.
5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsschleife (IF) durch eine Vielzahl von in Reihe geschalteten Windungen gebildet ist,
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Induktionsschleifen (IFl, IF2) vorgesehen sind, die an beiden Enden des genannten

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Berührungsbereiches (J3, J4) zwischen den beiden Gleisstromkreisen gelegen sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der beiden Induktionsschleifen (IPl, IF2) an Sende- oder Empfangsmittel angeschlossen ist, die auf der dem Gleisstromkreis, in dessen Bereich die betreffende Induktionsschleife liegt, zugeordneten Frequenz arbeiten.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die bezüglich der Fahrtrichtung vordere Induktionsschleife mit Sende- oder Empfangsmitteln, die auf der dem nachfolgenden Gleisstromkreis zugeordneten Frequenz arbeiten, und die nachfolgende Induktionsschleife mit Sendeoder EmpfangsmitteIn verbunden ist, die auf der dem vorangehenden Gleisstromkreis zugeordneten Frequenz arbeiten.

9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck der Schaffung eines unabhängigen Gleisstromkreises (C) die genannte Induktionsschleife (IF) an Empfangsmittel (EF) angeschlossen ist, die auf einer bestimmten Frequenz arbeiten, daß weiter der genannte unabhängige Gleisstromkreis durch ein einziges, neben der Induktionsschleife gelegenes Abstimmglied (BF),

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das bei der genannten bestimmten Frequenz eine geringe Impedanz besitzt, und durch eine dazu parallel zwischen die beiden Schienen geschaltete, an auf der genannten bestimmten Frequenz arbeitende Sendemittel angeschlossene Impedanz begrenzt ist.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Schaffung eines unabhängigen Gleisstromkreises (C) die beiden Induktionsschleifen (IF) an auf einer bestimmten Frequenz arbeitende Sende- bzw. Empfangsmittel angeschlossen sind und daß der unabhängige Gleisstromkreis an seinen beiden Enden jeweils durch ein Abstimmglied (BF) begrenzt ist, von denen mindestens ein Abstimmglied bei der genannten Frequenz eine geringe Impedanz darstellt.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an einer zwischen den beiden genannten Induktionsschleifen (IF) gelegenen Stelle eine dritte Induktionsschleife (IFC) vorgesehen ist, die den genannten unabhängigen Gleisstromkreis (C) in zwei Halbkreise (CA, CB) unterteilt und an auf der genannten bestimmten Frequenz arbeitende Sendemittel (EF) angeschlossen ist, und daß die beiden erstgenannten Induktionsschleifen jeweils an

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auf der genannten Frequenz arbeitende Empfangsmittel (RP) angeschlossen sind, welch letztere jeweils ein Melde- bzw. Steuerorgan (RCA, RCB) betätigen.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte dritte Induktionsschleife (IFC) durch eine parallel zwischen die beiden Schienen geschaltete Impedanz ersetzt ist, die an die Sendemittel (EF) angeschlossen ist.

13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der unabhängige Gleisstromkreis einem anderen, mit anderen elektrischen Signalen arbeitenden Gleisstromkreis überlagert ist.

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsschleife bzw. eine der genannten Induktionsschleifen durch ein äußeres Organ des Signal- und Sicherungssystems steuerbar ist.

15. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes genannte Melde- bzw. Steuerorgan wirkungsmäßig mit anderen Organen des Signal- und Sicherungssystems verbunden ist.

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