DE3113197A1

DE3113197A1 - Vorrichtung zur ueberwachung des vorhandenseins von fahrzeugen innerhalb bestimmter verkehrsflaechen

Info

Publication number: DE3113197A1
Application number: DE19813113197
Authority: DE
Inventors: Peter 4050 Mönchengladbach Kamphausen; Peter Ing.(grad.) Schürmans
Original assignee: Scheidt and Bachmann GmbH
Current assignee: Scheidt and Bachmann GmbH
Priority date: 1981-04-02
Filing date: 1981-04-02
Publication date: 1982-10-28
Also published as: SE457944B; SE8202076L; NL188462B; DE3113197C2; CH658432A5; FR2503069A1; FR2503069B1; NL8201256A; NL188462C; AT383090B; ATA50082A; BE892572A

Description

.1 . DIPL.-ING. ALEX STE N G E R

Kaiser-Friedrich-Ring 70 * DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

^PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. ALEX S DIPL.-ING. WOLFRv D-4000 DÜSSELDORF 11 DIPL.-ING. H E I N Z J. RING

Unser Zeichen: 22 193 Datum: I.April I98I

Scheidt & Bachmann GmbH,Breite Str.132,4050 Mönchengladbach 2

Vorrichtung zur überwachung des Vorhandenseins

von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen

Zusatz zu Patent 3 100 724

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels mindestens einer Induktionsschleife, deren Induktivitätsveränderung über einen Oszillator erfaßt und an eine Auswerteschaltung weitergegeben wird.

Mit dem Hauptpatent 3 100 724 ist ein Verfahren zur Überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels mindestens einer Induktionsschleife, deren Induktivitätsveränderung über einen Oszillator erfaßt und an eine Auswerteschaltung weitergegeben wird, geschützt, bei welchem die aus den Schwingungen des Oszillators erzeugten Impulse in ein der Oszillatorfrequenz proportionales Zeitsignal umgesetzt werden, das mittels einer konstanten Basisfrequenz digital gemessen wird und dessen aus der Induktivitätsveränderung resultierende Änderung in der Auswerteschaltung festgestellt und bei überschreiten eines programmierbaren Schwellwertes als Steuersignal weiterverarbeitet wird.

Durch die digitale Messung mit einer konstanten Basisfrequenz und die digitale Auswertung gemäß dem Hauptpatent können normale Umweltveränderungen im Bereich der Induktionsschleife mittels Anpassung der Schwellwertgrenze als Steuersignale unterdrückt und echte Steuersignale unabhängig von der Anwesenheitszeit des Fahrzeuges im überwachten Bereich abgegeben werden, so daß auch ein längeres

Telefon (02 11) 57 21 31 ■ Telex: (S 88 429 · Telegrammadresse: Rheinpatent - Postsdiedckonto Köln (BLZ 370100 50) 227610 - 503

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Verweilen von. Fahrzeugen auf der· Verkehrsfläche ordnungsgemäß registriert wird und umweltbedingte Induktivitätsveränderungen keine Fehlsignale zur Folge haben können₀

Bei der Anwendung des Verfahrens nach dem. Hauptpatent auf von Schienenfahrzeugen befahrene Gleisabschnitte wird eine Indukti-·-. schleife im Einwirkungsbereich des Schienenfahrzeuges, z.B. au_"' den Schwellen, verlegt und eine Steuersignalabgabe während der Anwesenheit des Fahrzeuges über die Schleife erreicht» Der Mac._ besteht darin _s daß die verhältnismäßig kleine Schleife nur eine::-. kurzen Gleisabschnitt überwachen und die Befestigung der Indulr'::" schleife nur mit Hilfsmitteln₅ Z₀B„Holzrahmen oder ähnlichem, \; genommen werden kann_s die bei maschinellen Gleisarbeiten ₉ wie i ^- spielsweise Gleisstopfarbeiten_s demontiert werden müssen«

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde _s eine Vorrichtung zu ^;; fen ₉ die eine Anwendung des mit dem Hauptpatent geschützten Ye λ rens auf Schienenfahrzeuge unter Ausschließung der voranstellen^: Nachteile ermöglicht_o

Diese Aufgabenstellung wird mit der Erfindung dadurch gelöst_P uc die Induktionsschleife im Bereich eines Schienenstranges derart verlegt ist, daß die parallel zu ö.en Schienen verlaufenden Teillängen der Induktionsschleife unmittelbar am Schienenfuß angeo:¹.. net sind, und daß der Schienenstrang mindestens durch zwei in 5. Abstand voneinander angeordnete Kurssehlußverbinder zu einem ν■■*".".·. der Induktionsschleife getiennten Kurzschlussring ausgebildet ist_c

Durch die Verlegung der Induktionsschleife am Schienenfuß und i:. Bildung eines Kurzschlußringes wird eine gute induktive Kopp luv;-des Kurzschlußringes mit der Induktionsschleife erreicht _s gle:.::. zeitig jedoch die Mrkung der Induktionsschleife durch die Eur-^s■'." verbinder auf einen bestimmten Gleisabschnitt begrenzt_o Beim E:-.iten von Achsen in den Kurzschluß2:'ing wird eine Induktivitätsän-derung hervorgerufen_s die bei übersehreiten eines programmieren:

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Schwellwertes durch die Auswerteschaltung Steuersignale abgibt.

Als Vorteil ergibt sich, daß durch die Anwendung des Kurzschlußringes um die Induktionsschleife der zu überwachende Gleisabschnitt bedeutend vergrößert werden kann, wobei die Größe des Kurzschlußringes veränderbar ist und der jeweiligen örtlichkeit ohne Schwierigkeiten angepaßt werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß die Lage der Induktionsschleife innerhalb des Kurzschlußringes frei wählbar ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann zwischen den Kurzschlußverbindern mindestens ein weiterer schaltbarer Kurzschlußverbinder angeordnet werden. Hierdurch ist es möglich, den Kurzschlußring in seiner Länge und damit den überwachten Gleisabschnitt durch Zu- und Abschalten von zusätzlichen Kurzschlußverbindem zu verändern. Insbesondere wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, einen langen Gleisabschnitt, beispielsweise eines Rangiergleises, zu unterteilen, um festzustellen, bis zu welchen Teilen der Gleisabschnitt besetzt ist. Dies ist z.B. beim Zusammenstellen von Zügen von Bedeutung, da die Abdrückgeschwindigkeit der Wagen u.a. von der jeweiligen, mit zunehmender Zuglänge abnehmenden Entfernung des Zugendes abhängig ist.

Es ist zwar bereits bekannt, die Schienen eines Gleisabschnittes durch Schienenverbinder elektrisch leitend miteinander zu verbinden und den so gebildeten Gleisabschnitt an einen Oszillator zu schalten, dessen Frequenz durch den kurzgeschlossenen Bereich des Gleisabschnitts bestimmt wird. Sobald ein Fahrzeug in den kurzgeschlossenen Gleisabschnitt einfährt, wird der Oszillator aus seiner Grundfrequenz heraus verstimmt, überschreitet die Verstimmung einen vorgegebenen Schwellwert, wird über einen Umsetzer eine'Besetztmeldung für den Gleisabschnitt in einer Meldeeinrichtung ausgegeben.

Bei diesem bekannten Gleisstromkreis für Eisenbahnsicherungsanlagen wird die Oszillator-Induktivität durch den Gleisstromkreis gebildet,

der demzufolge eine galvanische Verbindung zu dem Oszillator h~\-· Damit gehen nicht nur Umwelteinflüsse unmittelbar in die Oszill; Induktivität ein₃sondern es besteht weiterhin die Gefahr_s daß ·:·;·.-Oszillator durch Fremdeinflüsse_fl ZoB₀ Blitz, Schienenrückstrc;;'.·= oder dergleichen j zerstört Tirirdo

Diese Nachteile werden mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag ver-~.ν weil der durch die KurzschlußverbInder zwischen den Schienenstoß gebildete Kurzschlußring galvanisch von der im Bereich dieses ■_ nenstranges verlegten Induktionsschleife getrennt ist. Damit er:': fällt die Gefahr einer Zerstörung des Oszillators durch Fremde!-: fluß; außerdem werden die Umwelteinflüsse _s wie Temperatur und F--tigkeit, verringert. Die Schienenrückströme, die innerhalb des :: r überwachenden Gleisabschnittes durch die Kurzschlußverbinder s:;\. trisch auftreten j werden durch die entgegengesetzte Stromriehtu. -..-in den parallel zu den Schienen verlaufenden Teillängen der¹ To' ~ tionsschleife kompensiert»

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der erfindungen■-.-. sen Vorrichtung dargestellt _s und zwar zeigern

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines zu überwachenden Gleisabschnittes _s

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt gemäß der Schnittlinie H=II in Figsl durch eine praktische Äusführungsfor-ra und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsforsu

Die Fig.l zeigt zwei Schienen I₅ ede iia Gleisabschnitt A auf cla.^; Vorhandensein eines Schienenfahr-zsugs überwacht wer-den sollen- :/.. diesem Zweck sind die Schienen i in aera dur-ch den dsisabsehnit-i .:-. vorgegebenen Abstand durch KurssehluBrez'bindep 2 zu einem Kursschlußring 3 verbunden»

Im Bereich dieses Kurzschlußringss 3 i&t eins Inäuktionsschleifi verlegt j die mit einer Oszillator-solialtung 5 verbunden ist_o An

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diese Oszillatorschaltung 5 ist eine Auswerteschaltung 6 angeschlossen, die eine Steuersignalausgabe 7 umfaßt.

Die Induktionsschleife 4 induziert an den parallel zu den Schienen

I verlaufenden Teillängen der Induktionsscheife 4 eine Spannung U in den Kurzschlußring 3. Fährt nun ein Schienenfahrzeug mit einer Achse 8 über den Kurzschlußverbinder 2 auf den Kurzschlußring 3, so verkleinert sich die Fläche des Kurzschlußringes 3 und verringert dadurch die Induktivität des Kurzschlußringes 3.

Die Verringerung dieser Induktivität wirkt aufgrund der Kopplung auf die Primär-Induktivität der Induktionsschleife 4 und verringert somit die Gesamt-Induktivität. Da die Frequenz des Oszillators umgekehrt proportional der Gesamt-Induktivität ist, erhöht sich somit seine Frequenz. Die Auswertung dieser Frequenzänderung wird wie im Hauptpatent 3 100 724 beschrieben, vorgenommen.

In Fig.2 ist dargestellt, daß die parallel zu den Schienen 1 verlaufenden Teillängen der Induktionsschleife 4 vorzugsweise unmittelbar an der Innenseite des Schienenfußes angeordnet werden, so daß sich einerseits eine gute Wechselspannungskopplung zwischen dem Kurzschlußring 3 und der Induktionsschleife 4 ergibt und andererseits diese Teile der Induktionsschleife 4 unabhängig vom Material der Schwellen 9 einfach und geschützt am Schienenfuß angebracht werden können, so daß insbesondere beim Einsatz einer Stopfmaschine die Gefahr von Beschädigungen der Induktionsschleife 4 erheblich vermindert wird.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwischen den festen Kurzschlußverbindern 2 drei schaltbare Kurzschlußverbinder 10 angeordnet, die mit einem Ende mit einer Schiene 1 unmittelbar verbunden sind und mit dem anderen Ende über ein Schaltmittel

II mit der anderen Schiene 1 verbunden werden können. Als Schaltτ mittel 11 können Relais, Halbleiterbauelemente oder elektro-mechanische Schalter verwendet werden. Diese Schaltmittel 11 werden von der Auswerteschaltung 6 angesteuert, so daß die Auswerteschaltung 6

den Zeitpunkt des Zu- bzw„ Abschaltens der zusätzlichen EurzseI:.V verbinder 10 bestimmt.

In Fig.3 ist dargestellt_s wie eine Achse 8 eines Schienenfahrz'v:. von rechts nach links den Kurzschlußring 3 befährt. Beim Eintre-.. in den Kurzschlußring 3 verändert die Achse 8 die Induktivität-Hat die Achse 8 den ersten der drei schaltbaren Kurzschlußverb:.. 10 überfahren und wird dieser über das Schaltmittel 11 mit bei-'e; Schienen 1 verbunden, erlangt der verkleinerte, durch den recht·.--Kurzschlußverbinder 2 und den ersten schaltbaren Kurzschlußver— binder 10 gebildete Kurzschlußring 3 seine Ausgangsinduktivitä-:-,-die anzeigt, daß dieser Teil des überwachten Gleisabschnittes tfrei ist.

Durch Abschalten des in Fahrtrichtung der Achse 8 ersten und Zuschaltet des zweiten Kurzschlußverbinders 10 kann festgestellt
werden, ob sich die Achse 8 im zweiten Teilabschnitt_s d.fcu zwis;-" dem ersten und dem zweiten schaltbaren Kurzschlußverbinder lö 'erfindet. Auf diese Weise ist eine Ortung der Achse S₃ d.h. ein·-;-: oder mehrerer Schienenfahrzeuge in den einzelnen Abschnitten aea durch zusätzliche Kurzschlußverbinder 10 unterteilten Kurzschluß ringes 3 möglich.

Eine andere Möglichkeit der überwachung ergibt sich_a wenn alle s: baren Kurzschlußverbinder 10 von der Schiene 1 getrennt sind und die durch die rollende Achse 8 erzeugte Induktivitätsänderung 'X-: wacht wird. Ergibt sich keine Änderung der Induktivität mehr_s ui: durch Zuschalten zuerst des äußersten linken und dann fortschrei tend der anderen schaltbaren Kursselilußverbinder 10 ermittel'c, :-.-·. die Achse 8 im zu überwachenden Gleisabschnitt A steht„

BAD ORIGINAL

Bezugsziffernliste:

A Gleisabschnitt

1	Schiene
2	KurzSchlußverbinder
3	Kurzschlußring
4	Induktionsschleife
5	Oszillatorschaltung
6	Auswerteschaltung
7	Steuersignalausgabe
8	Achse
9	Schwelle
10	KurzSchlußverbinderj schaltbarer
11	Schaltmittel

e e r s θ ι ί θ

Claims

31131

Patentansprüche;

orrihtung zur überwachung des Vorhandenseins von Fahrzeugen innerhalb bestimmter Verkehrsflächen mittels mindestens eine-Induktionsschleife j, deren Induktivitätsveränderung über einer Oszillator erfaßt und an eine Auswerteschaltung weitergegeben wird, wobei die aus den Schwingungen des Oszillators erzeug" Impulse in ein der Oszillatorfrequens proportionales Zeitsä^ umgesetzt werden _s das mittels einer konstanten Basisfrequeni: digital gemessen wird und dessen aus der Induktivitätsveranderung resultierende Änderung in der Auswerteschaltung festgstellt und bei überschreiten eines programmierbaren Schwell--· wertes als Steuersignal weiterverarbeitet wird., nach Patent 3 100 ?24_S

dadurch gekennzeichnet,
daß die Induktionsschleife (4) im Bereich eines Schienenst.ra: derart verlegt ist, daß die parallel zu den Schienen (1) vei\^: fenden Teillängen der Induktionsschleife (4) unmittelbar air. Schienenfuß angeordnet sind_s und daß der Schienenstrang mini: stens durch zwei in einem Abstand voneinander angeordnete Eu: schlußverbinder (2) zu einem von der Induktionsschleife (4) getrennten Kurzschlußring (3) ausgebildet ist.

„ Vorrichtung nach Anspruch I₅ dadurch gekennzeichnet _s daß sv;i£ den Kurzschlußverb indem (2) mindestens ein weiterer schalten Kurzschlußverbinder (10) angeordnet ist»

BAD