DE3302883A1 - Schaltungsanordnung zum erzeugen von achszaehlimpulsen fuer achszaehlanlagen - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Achszählimpulsen
• für Achszählanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Achszählimpulsen für Achszählanlagen mit Hilfe von Gleisgeräten, die mindestens einen wechselstromgespeisten Sendekreis vorgegebener Sendefrequenz und einen mit diesem gekoppelten Empfangskreis aufweisen, deren durch die zu zählenden Räder veränderbare Nutzempfangsspannung in einer Auswerteeinrichtung eine Umsetzerschaltung steuert.
• Diese bekannten Einrichtungen (DE-PS 16 05 427) werden im Eisenbahnsicherungswesen beispielsweise als elektronische Impulsgeber eingesetzt, die das Passieren von Fahrzeugachsen an vorgegebenen Stellen des Gleises ermitteln sollen. Diese Impulsgeber bestehen vielfach aus einer auf der einen Seite einer Eisenbahnschiene zwischen dem Schienenkopf und dem Schienenfuß angeordneten Sendespule, die mit Wechselstrom gespeist wird und auf die Jeweilige Sendefrequenz abgestimmt sein kann. Gegenüber auf der anderen Seite der EisenbahnschAiene ist eine mit der Sendespule gekoppelte Empfangs spule vorgesehen.
• Wenn nun der Laufkranz eines Fahrzeugrades diese Spulenanordnung durchläuft, erhöht sich die Kopplung zwischen der Sende- und der Empfangsspule derart, daß sich die Nutzempfangsspannung erhöht. Diese Nutzempfangsspannung wird einer Auswerteeinrichtung zugeführt.
• Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, Zwillingsanordnungen von Sende- und Empfangskreisen vorzusehen, die beim Passieren von Fahrzeugrädern in der Auswerteeinrichtung zeitlich gegeneinander versetzt liegende Impulse liefern. Hierdurch ist eine fahrrichtungsabhängige Bewertung möglich.
• Zahlreiche Untersuchungen auf die .Ursache und die Beseitigung von Störgrößen bei derartigen Anordnungen haben ergeben, daß steile Änderungen von magnetischen Fremdfeldern am Ort der Empfangskreise in deren Spulen unerwünschte Spannungen induzieren. Als-Ursache sind Magnetfeldänderungen aufgrund von Sprüngen des Bahnrückstromes oder von schnellbewegten erregten Magnetschienenbremsen bzw.
• von elektrischen Bauteilen wie Drosseln auf den Triebfahrzeugen, die entsprechend dem Takt von Gleichrichter-Puls-Frequenzen erregt werden, festgestellt worden. Die unerwünschten steilflankigen Störspannungen regen die Spulen der Empfangskreise zu exponentiell abklingenden Eigenschwingungen an, die sich den Augenblickswerten der Nutzempfangs spannung überlagern. Auf diese Weise können die Nutzempfangsspannungen unter Umständen bis zur Unkenntlichkeit verzerrt werden, was im Endeffekt zu Fehlzählungen und damit zu Freimeldestörungen des jeweiligen Gleisabschnittes führen kann. Mit den bisher eingesetzten Geräten können Störungen der o. g. Art nicht ausgeschlossen werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Schaltungsanordnungen der o. a. Art so zu verbessern, daß die genannten Störsignale schließlich keinen Einfluß mehr haben auf die Richtigkeit der Achszählergebnisse.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß für den Empfangskreis eine Bandbreite vorgesehen ist, die mindestens so groß ist wie die maximale Folgefrequenz einer Störspannung, daß zwischen dem Empfangskreis und die Auswerteschaltung neben einem Temperaturkompensationsglied ein Bandpaß vorgesehen ist, dessen Bandbreite größer als die doppelte Folgefrequenz der Achszählimpulse und kleiner ist als die Bandbreite des Empfangskreises.
• Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung kann in vorteilhafter Weise ausschließlich unter Verwendung von passiven Bauelementen eine Reduzierung der Störspannungen auf einen Wert von unterhalb 20 96 der ursprünglichen Amplitude erzielt werden.
• Die Empfangskreise können in bevorzugter Weise als breitbandige Bandfilterempfänger ausgebildet werden.
• Weiterhin ist es zweckmäßig und sehr vorteilhaft, daß die Umsetzerschaltung für die Nutzempfangsspannung aus einem Amplitudenmodulator besteht mit nachgeschaltetem Tiefpaß zur Unterdrückung von Träger- und oberen Seitenfrequenzen des Amplitudenmodulators. Mit dieser Umsetzerschaltung werden aus den vorhandenen Nutzempfangsspannungen Wechselspannungen abgeleitet, deren Frequenz um eine Zehnerpotenz niedriger liegt als die Sendefrequenz des Gleisgerätes. Dies hat besonders Vorteile für die Übertragung der Signale in den Bereich der Achszählwerke.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend kurz erläutert.
• Die Zeichnung zeigt im linken Teil ein stilisiertes Gleisgerät mit zwei Sendekreisen SS1 und SS2 in Form von wechselstromgespeisten Spulen L1 und L2. Jede der Spulen L1 bzw. L2 ist mit einem Wechselspannungsgenerator G1 bzw. G2 verbunden, der eine Sendefrequenz f1 bzw. f2 erzeugt. Die Spulen L1 und L2 sind an der einen Seite einer Schiene S angebracht, auf deren anderer Seite zwei Empfangskreise ES1 und ES2 angeordnet sind. Jeder dieser Empfangskreise ist als Bandfilterempfänger mit großer Bandbreite ausgebildet und besteht aus zwei die Bandfiltercharakteristik bildenden Parallelschwingkreisen mit den passiven Bauelementen L11, C1 und L12, C2 bzw. L21, C3 und L22 und C4. Die Empfangskreise ES1 und ES2 sind an der Schiene S so angebracht, daß die Spulen L7 des Sendekreises SS1 mit den Spulen LII und L12 des Empfangskreises ES1 miteinander gekoppelt sind, derart, daß beim Durchlaufen eines Radkranzes der Kopplungsgrad erhöht wird. Entsprechendes gilt sinngemäß für die Spulen L2, L21 und L22. Die bereits erwähnte große Bandbreite der beiden Empfangskreise ESI und ES2 ist für ein schnelles Ausschwingverhalten erforderlich mit dem Ziel, daß bei den in der Einleitung näher erläuterten Störspannungen ein schnelles Abklingen erfolgt. Aufgrund dieser Erkenntnis wird die Bandbreite Jedes Empfangskreises ES1 bzw.
• ES2 so bemessen, daß sie mindestens so groß ist wie die maximale Folgefrequenz einer Störspannung. Ausgangsseitig ist der Empfangskreis ES1 bzw. ES2 mit einem Temperaturkompensationsglied TK1 bzw. TK2 verbunden. Diese Temperaturkompensationsglieder können beispielsweise als Heißleiterschaltung ausgeführt sein und bewirken, daß die Empfangskreise ES7 bzw. ES2 bei den sehr unterschiedlich hohen Temperaturen des Gleisgerätes einen konstanten Pegel der Nutzempfangsspannung ausgeben. Diese Nutzempfangsspannung, aber auch evtl. Störspannungen, gelangen auf einen nachgeordneten Bandpaß BPI bzw. BP2, für den eine spezielle Bemessung erforderlich ist. So wird die jeweilige Bandbreite größer gemacht als die doppelte Folgefrequenz der Achszählimpulse. Das bedeutet, daß die Bandbreite der beiden Bandpässe BP1 und BP2 von der max.
• Fahrgeschwindigkeit der die Schiene S befahrenen Züge und von deren Achsabstand abhängt. Ferner soll die Bandbreite der beiden Bandpässe BP1 und BP2 kleiner sein als die Bandbreite des zugeordneten Empfangskreises ES1 bzw.
• ES2.
• Aufgrund der besonderen Bemessung der Empfangskreise ESI und ES2 und der diesen nachgeordneten Bandpässe 3P1 und BP2 wird erreicht, daß das in einer Störspannung enthaltene unerwünschte Frequenzspektrum unterdrückt werden kann, so daß sich der Störabstand zu der Nutzempfangsspannung am Ausgang der Bandpässe BP1 und BP2 ganz erheblich erhöht.
• Zur Auswertung der von den beiden Bandpässen BP1 und BP2 ausgegebenen Nutzempfangsspannungen mit den Frequenzen f1 und f2 dienen bei dem gewählten Ausführungsbeispiel Amplitudenmodulatoren AM7 bzw. AM2 in Verbindung mit weiteren Wechselspannungsgeneratoren G3 und G4. Diese Wechselspannungsgeneratoren erzeugen Trägerfrequenzen f3 bzw. f4, die Jeweils unterhalb der zugeordneten Sendefrequenz f1 bzw. f2 liegen. Die Ausgänge der beiden Amplitudenmodulatoren AMI und AM2 sind zusammengefaßt und mit Hilfe der Leitungen LGI und LG2 auf einen Tiefpaß TP geführt. Dieser hat die Aufgabe, die Trägerfrequenzen f3 und f4 sowie die beim Modulationsvorgang entstehenden oberen Seitenfrequenzen für die weitere Verarbeitung zu sperren. Den Tiefpaß TP passieren somit nur noch die unteren Seitenfrequenzen der beiden Amplitudenmodulatoren AMI und AM2, die in einem nachgeordneten Verstärker VR, dessen Verstärkungsgrad den Fegelverhältnissen der nachgeordneten Leitungen LG3 und LG4 manuell angepaßt werden kann, verstärkt werden.
• Die mit dem Bezugszeichen Z versehene Baugruppe ist praktisch in einem Stellwerk untergebracht und beinhaltet Einrichtungen, die aufgrund der über die Leitungen LG3 und LG4 zugeführten Signale schließlich fahrrichtungsabhängige Achszählimpulse auslöst, die dann weiter verarbeitet werden. So kann das Achszählergebnis über die Leitung LG5 an weitere, nicht dargestellte Einrichtungen zu Vergleichszwecken abgegeben werden.
• Die beschriebenen Einrichtungen außerhalb des Stellwerkes haben den Vorteil, daß sie wartungsfrei sind, wobei notwendige Einstellarbeiten jedoch in gewartete Räume (Stellwerk) verlagert sind.
• Anstelle der den Bandpässen BP1 und BP2 nachgeordneten Einrichtungen kann auch eine andere Umsetzerschaltung zur Anwendung kommen. So ist es beispielsweise möglich, die vom Bandpaß BP1 bzw. BP2 ausgegebenen Nutzempfangsspannungen gleichzurichten und in Abhängigkeit von der jeweiligen Amplitude, die sich ja beim Vorhandensein eines Fahrzeugrades im Bereich des Gleisgerätes ändert, einen in der Frequenz steuerbaren Generator zu beaufschlagen. Es wären zwei steuerbare Generator vorzusehen mit unterschiedlichen Frequenzbereichen, deren Ausgangssignale dem Stellwerk Z zugeführt werden.
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Claims (3)

1. Patentansprüche e Schaltungsanordnung zum Erzeugen von Achszählimpulsen für Achszählanlagen mit Hilfe von Gleisgeräten, die mindestens einen wechselstromgespeisten Sendekreis vorgegebener Sendefrequenz und einen mit diesem gekoppelten Empfangskreis aufweisen, deren durch die zu zählenden Räder veränderbare Nutzempfangsspannung in einer Auswerteeinrichtung eine Umsetzerschaltung steuert, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für den Empfangskreis (ES1 bzw. ES2) eine Bandbreite vorgesehen ist, die mindestens so groß ist wie die maximale Folgefrequenz einer Störspannung, daß zwischen dem Empfangskreis (ES1 bzw.ES2)-und die Auswerteschaltung (Z) neben einem Temperaturkompensationsglied (TK1 bzw. TK2) ein Bandpaß (BP1 bzw. BP2) vorgesehen ist, dessen Bandbreite größer als die doppelte Folgefrequenz der Achszählimpulse und kleiner ist als die Bandbreite des Empfangskreises (ES1 bzw. ES2).
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Empfangskreis (ES1 bzw. ES2) als Bandfilterempfänger ausgebildet ist.
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Umsetzerschaltung aus einem Amplitudenmodulator (AM1 bzw. AM2) mit nachgeschaltetem Tiefpaß (TP) zur Unterdrückung von Träger-und oberen Seitenfrequenzen des Amplitudenmodulators (AMi bzw. AM2) besteht.