DE645346C

DE645346C - Verfahren zur induktiven Signaluebertragung zwischen zwei sich gegeneinander mit beliebiger Geschwindigkeit bewegenden Fahrzeugen

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Publication number: DE645346C
Application number: DEG89345D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-12-25
Filing date: 1934-12-25
Publication date: 1937-05-26

Description

Zur Übertragung von Signalen von der Strecke auf den fahrenden Zug sind induktive Einrichtungen bekannt, die mit Resonanzkreisen auf dem Fahrzeug und der Strecke arbeiten. Beim Überfahren eines auf Resonanz abgestimmten Streckenmagnets wird dem Resonanzkreis des Fahrzeugmagnets Energie entzogen und dadurch ein in diesem liegendes Relais zum Abfallen gebracht. Es läßt sich

«ο hier ein einziger Fahrzeugmagnet in mehreren mit verschiedener Frequenz erregten Resonanzkreisen verwenden, und daher ist die Übertragung mehrerer Signalbegriffe über denselben Magnet möglich. Wegen der gegenseitigen Beeinflussung der Resonanzkreise konnte die Zahl der Resonanzkreise für jeden Fahrzeugmagnet in der Praxis nicht über drei erhöht werden.

Eine Abart dieser Einrichtung arbeitet mit nur einer Frequenz und benutzt die im Fahrzeugresonanzkreis vorhandene Verschiedenheit in der Phasenlage des Strom- und Spannungsvektors, um durch entsprechende Verstimmung der je nach dem zu übertragenden Signal ausgebildeten Streckenkreise eine Nacheilung bzw. Voreilung (also Richtungsänderung) der Spannung gegen den Strom zu erzielen. Ausgewertet wird diese Richtungsänderung auf dem Fahrzeug durch ein richtungsabhängiges (wattmetrisches) Relais, das die Anzeige von zwei Signalbegriffen gestattet.

Weiter sind Einrichtungen bekannt, bei denen ein auf dem Fahrzeug angeordneter, mit Wechselstrom gespeister Sendemagnet beim Überfahren eines Streckenempfangsmagnets diesen erregt. Vom Streckenempfangsmagnet wird die in diesem induzierte Wechselspannung über signalabhängige Zwischenglieder einem Streckensendemagnet zugeführt, der seinerseits wiederum in dem ihm gegenüberliegenden Fahrzeugempfangsmagnet eine Spannung induziert, die auf dem Fahrzeug Schaltwirkungen auslöst. Bei der einfachsten Einrichtung nach diesem System wird die Verbindungsleitung zwischen Streckenempfangs- und Sendemagnet in Abhängigkeit von der Signalstellung geschlossen oder geöffnet, so daß die Übertragung eines Signalbegriffes möglich ist.

Durch Anordnung von beispielsweise zwei oder drei Streckensende- und Fahrzeugempfangsmagneten können zwei oder drei Signale übertragen werden.

Andere bekannte Einrichtungen verändern in Abhängigkeit vom Signal die Amplitude der dem Fahrzeugmagnet zurückgesendeten Spannung. Solche Einrichtungen sind praktisch aber nicht verwertbar, da sie nur bei gleichbleibendem Abstand zwischen Strecken- und Fahrzeugmagnet genau arbeiten würden 6u und der gleichbleibende Abstand in der Praxis nicht einzuhalten ist.

Bei einer weiteren bekannten Einrichtung werden vom Fahrzeug verschiedene Frequen-

zen in Abhängigkeit von der Fahrgeschwin digkeit dem Streckenemplangsmagnet zugeführt. Zwischen diesem und dem Strecken sendemagnet sind verschiedene Siebketten vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Si^:_ gnalstellung den Durchgang der Spannung, entsprechend der Frequenz zulassen oder unterbinden und somit die Übertragung einiger Signalbegrif'fe gestatten. ίο Die Erfindung ermöglicht die Übertragung einer beliebigen Anzahl von Signalbegriffen bzw. die Übertragung stetig veränderlicher Werte, wie sie für Beeinflussungseinrichtungen mit Geschwindigkeitsbegrenzung gefordert werden, durch Anwendung der Phasenverschiebung im Streckenkreis und Fahrzeug empfangskreis unter Verwendung von je einem Sendemagnet und Empfängermagnet auf Fahrzeug und Strecke (vgl. Abb. 1) oder einer Gruppe von Sendemagneten auf dem Fahrzeug und Empfangsmagneten auf der Strecke (vgl. Abb. 2).

Die zu übertragenden Signalbegrirre werden gekennzeichnet durch die Größe der Phasenverschiebung zwischen der von dem Fahrzeugsendemagnet ausgesandten Steuerspannung und derjenigen, welche von dem Streckensendemagnet dem Fahrzeugempfangsmagnet zurückgegeben wird. Es erfolgt zwisehen dem Streckenempfangs- und Streckensendemagnet eine Phasenverschiebung, deren Größe von dem zu übertragenden Signal abhängt.

Abb. ι zeigt eine solche Einrichtung, bei der ein Wechselstromgenerator 1 den Fahrzeugsendemagnet 2 speist, der beim Überfahren des Streckenempfangsmagnets 3 diesen erregt. Der Streckensendemag'net 4 liegt über einem Phasenschieber 5 (Impedaiizkombination), dessen Drehkondensator 6 durch das Signal verstellt wird, im Stromkreis des Streckenempfangsmagnets 3. Die phasenverschobene Spannung im Streckenempfangsmagnet 4 erregt den Fahrzeugempfangsmagnet 7, der das Gitter des Glühkathodenrohres 8 steuert. Seinen Anodenstrom erhält dieses von dem gleichen Generator wie der Fahrzeugsendemagnet 2; der Anodenstrom im Glühkathodenrohr 8 betätigt dann das Relais 9, mit dem irgendwelche Schaltwirkungen auf dem Fahrzeug ausgelöst werden.

Der von der Strecke übertragene Impuls kann weiter mit der jeweilig herrschenden Fahrgeschwindigkeit oder anderen Faktoren stetig dadurch kombiniert werden, daß man die in ihrer Phasenlage durch die Signalstellung auf der Strecke beeinflußte Spannung des Fahrzeugempfangsmagnets 7 noch weiter in ihrer Phase gleichsinnig oder gegensinnig durch einen Phasenschieber 10, 11 ver-_> schiebt, der beispielsweise durch das Tachometer des Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit stetig verstellt wird. Bei der gezeichneten Anordnung geschieht \dies durch eine Impedanzkombinatian, be-/'stehend aus dem Widerstand ι ο und dem ver-Jptellbaren Kondensator 11, die an die E^nden der Wicklung des Fahrzeugempfangsmagnets 7 angeschlossen sind. Zwischen Widerstand 10 und Kondensator 11 ist die Gitterleitung für V> das Glühkathodenrohr 8 abgezweigt, während die Mittelanzapfung des Fahrzeugempfangsmagnets 7 mit der Kathode verbunden ist. Durch diese Anordnung kann bewirkt werden, daß beispielsweise beim Durchfahren eines auf Warnung stehenden Vorsignals eine Zwangsbremsung des Fahrzeuges nur dann eintritt, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges größer ist, als unter den gegebenen örtlichen Verhältnissen (Entfernung des Vor- · ·β' signals vom Hauptsignal bzw. vom Gefahrpunkt) zulässig.

Wie die Phasenverschiebung auf der Strecke und auf dem Fahrzeug erzielt wird, ist an und für sich belanglos. Jede dafür geeignete Ein- *5 richtung kann Verwendung finden. An Stelle des verstellbaren Kondensators kann auch mit einem festen Kondensator und einem veränderlichen Widerstand gearbeitet werden. Auch die bekannten Phasenschieber, bei denen die Winkelstellung eines feststehenden -Ror tors gegen einen mehrphasig gewickelten Stator ausgenutzt wird, führen zum Ziel.

Unter Umständen, und zwar besonders dann, wenn eine weitergehende Registrierung *5 der Signalstellung gewünscht wird, kann es auch in Betracht kommen, mit zwei oder mehreren Glühkathodenrohren zu arbeiten. Abb·. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem ein Drehstromgenerator 12 drei Fahrzeugsendemagnete 13, 14 und 15, die beispielsweise in Stern geschaltet sind, erregt. Diese Magnete können hinter- oder nebeneinander in bezug auf die Fahrtrichtung angeordnet werden. Ihnen entsprechen drei Streckenempfangsmagnete 16, »05 17 und 18, die, ebenfalls in Stern geschaltet, zu der Statorwicklung 19 eines Drehreglers führen. In der Abb. 2 ist der Augenblick dargestellt, in dem sich Sende- und Empfangsmagnete gegenüberstehen. Der in Abhängig- keit von der Signalstellung verdrehbare (im Beispiel einphasig gezeichnete) Rotor 20 des Drehreglers speist den Streckensendemagnet 21, und dieser wirkt induktiv auf den J?ahrzeugempfangsmagnet 22. »»5

Zwei gittergesteuerte Glühkathodenrohre 23 und 24 sind mit ihren Anoden an die Phasen R und S angeschlossen, während ihre Kathoden an der Nulleitung des Drehstromgenerators liegen. Diese Nulleitung ist auch »to mit der Mittelanzapfung des Empfangsmagnets verbunden. Anfang und Ende seiner Vfrict-

lung führen zu einer Impedanzkombination, bestehend aus dem Widerstand 25 und dem Kondensator 26. Zwischen Widerstand und Kondensator sind die Gitter beider Glühkathodenrohre angeschlossen. Der Anodenstrom der beiden Rohre bestätigt die Relais 27 und 28.

Bei einer, derartigen Anordnung läßt sich die auf der Strecke eingestellte Phasenlage durch den mit dem Tachometer gekuppelten Kondensator 2 6 der Geschwindigkeitsreglungsvorrichtung weiterhin so beeinflussen, daß entweder kein Rohr, das eine oder das andere oder beide Rohre in Wirksamkeit treten.

Außerdem läßt sich bei beiden Rohren der Anodenstrom zwischen ο und 100 0/0 seines Maximalwertes einregeln. Damit können alle möglichen Bremsvorgänge und Registriereinrichtungen gesteuert werden. Auch bei dieser Anordnung mit mehreren Rohren ist natürlich die Übertragung durch einphasige Fahrzeug- und Streckenmagnete wie in der Schaltung nach Abb. 1 möglich. Wesentlich ist'der Vorteil, daß schon ein Impuls von etwa ¹Z₁₀₀₀₀₀ Sekunde Dauer mit einer Leistung von wenigen Milliwatt ausreicht, um mit Sicherheit Steuervorgänge auszulösen, die nötigenfalls schon im Anodenkreis der Rohre mehrere Kilowatt entwickeln. Die tatsächlich zur Verfügung stehenden Steuerenergien sind aber viel größer und auch ihre Einwirkungszeiten länger, so daß mit einem großen Sicherheitsfaktor gearbeitet wird. Die Tatsache, daß auch Rohre größter Leistung am Gitter nur geringer Steuerenergien bedürfen, macht es ohne weiteres möglich, unmittelbar von den Rohren beispielsweise die Schützen der Fahrzeugmotoren oder ähnliches zu steuern.

Der Vorteil der vorliegenden Erfindung wird darin erblickt, daß sie unter Verwendung nur einer Sende- und einer Empfängereinrichtung und nur einer Frequenz die Übertragung beliebig vieler Einzelbegriffe bzw. eines oder mehrerer kontinuierlich veränder-

4S licher Werte oder gegebenenfalls die Übertragung einer Anzahl einzelner Signalbegriffe in Kombination mit einem stetig veränderlichen Wert gestattet.

Die Einrichtung ist nicht notwendigerweise auf fahrende Züge beschränkt. Sie kann sinngemäß überall dort Anwendung finden, wo zwei auf gegeneinander beweglichen.Körpern vorhandene Zustände zu einer Wechselwirkung zusammengebracht werden. Auch ist sie nicht unbedingt 'auf magnetische Kupplung der Sende- und Empfangseinrichtungen beschränkt, sondern kann sinngemäß auch bei elektrischer Kupplung Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche:

1. Induktive Signalübertragung, bei der ein wechselstromgespeister Fahrzeugsendemagnet einen Streckenempfangsmagnet beeinflußt, der seine elektromagnetische Energie über einen vom Streckensignal abhängigen Streckenkreis auf einen ebenfalls auf dem Fahrzeug befindlichen Empfangsmagnet überträgt und damit eine dem Streckensignal entsprechende Wirkung auf dem Fahrzeug auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß im Streckenkreis eine Phasenverschiebung der Steuerspannung vorgenommen wird, deren Größe von dem zu übertragenden Signal abhängt, und im Fahrzeugempfangskreis phasenabhängige Empfangsglieder, z. B. gittergesteuerte Glühkathodenrohre mit Gas- oder Dampffüllung (sog. Thyratrons), in solcher Zahl vorgesehen sind, wie Signalbegriffe übertragen werden sollen.

2. Induktive Signalübertragung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Phasenverschiebung im Fahrzeugempfangskreis in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit oder anderen Faktoren zusätzlich, beispielsweise durch eine vom Tachometer verstellbare Impedanzkombination (10, 11), verändert wird, so daß bei einem phasenabhängigen Empfangsglied (8) ein Signal auf der Strecke verschiedene Wirkungen auf dem Fahrzeug auslösen kann, welche unmittelbar von der Fahrgeschwindigkeit (Geschwindigkeitsbegrenzung) oder anderen Faktoren abhängen.

3. Induktive Signalübertragung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrzeugempfangskreis zwei oder mehrere phasenabhängige Empfangsglieder (23, 24) angeordnet sind, die teils vom Fahrzeugempfangsmagnet (22) unmittelbar, teils unter Vorschaltung eines zusätzlichen Phasenschiebers (25, 26), beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit, gesteuert werden und aus deren Kombination sich eine Vielzahl von teils abhängigen Übertragungsmöglichkeiten ergibt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen