DE829805C - Messeinrichtung zur Feststellung des Gewichtes von Eisenbahnfahrzeugen - Google Patents

Description

• Meßeinrichtung zur Feststellung des Gewichtes von Eisenbahnfahrzeugen Zusatz zum Patent 822019 In dem Patent 822 019 ilst lein Verfahren beschieben zur, Feststellung des Gewichtes von Eisenbahnfahrzeugen, im besonderen für Zwecke der Gleisbremsung bei Ablaufanlagen. Hierfür sind gewöhnliche Waggonwaagen nicht brauchbar, da das Wiegen der einzelnen Wagen außerordentlich zeitraubend und damit kostspielig sein würde.
• Zweckmäßig ist es daher, eine Möglichkeit zu schaffen, das Achsgewicht während der Fahrt der Wagen festzustellen, was nach der Erfindung des Hauptpatentes dadurch geschieht, daß man die Schienendurchbiegung für die Feststellung des Achsgewichtes ausnutzt. Zwei Beispiele hierfür sind in dem Hauptpatent erwähnt, nämlich die Verdrängung der Luft aus einem Druckkörper bei Durchbiegung der Schiene sowie die Änderung der elektrischen Verhältnisse an einem durch Druck beeinflußten pieoelektrischen Körper.
• Die Erfindung bringt eine weitere Ausführungsmöglichkeit, die praktisch wesentlich günstiger ist und sich den vorliegenden Verhältnissen besser anpaßt. Gemäß der Erfindung wird die Feststellung der Achslast dadurch herbeigeführt, daß in Verbindung mit der Schiene ein magnetisch-induktiver Impulsgeber angeordnet wird, derart, daß bei Durchbiegung der Schiene der magnetische Fluß verändert wird und hierdurch in irgendeiner Form, z. B. über eine Impubricklung das Maß der Schienendurchbiegung $entsprechende Stromveränderungen herbeiführt. Derartige Impulsgeber erzeugen bei der Befahrung einer Energie, die zur Betätigung von Relais ausreicht. Daher kann die an sie angeschlossene Empfangseinnichtung einfach sein und, falls erforderlich auch in einfacher Weise zur gewichtsabhängigen Steuerung weiterer Einrichtungen z. B. der Gleisbremsen in Ablaufanlagen, verwendet werden.
• Die magnetisc-induktiven Impulsgeber enthalten eine magnetische Energiequelle, z. B. einen permanenten magneten, und einen Anker, der von der sich durchbiegenden Schiene bewegt wird und hierbei in einer oder mehreren Impulsquellen eine Änderung des magnetischen Induktionsflusses hervorruft; wodurch eine Spannung induziert wilrd, durch die en Relais betätig werden kann. In einem derartigen Impulsgeber ist der Fluß # in den Impulsspulen eine Funktion dr Schienedurchbiegung s, d. h. es ist # = f (s). die Spannung, die an den Impulsspulen bei der Befahrung der Schiene auftritt und zur Betätigung der Empfangseinrichtung benutzt werden kann, ist: df(s) U=c1 # d#/dt = c1 # , worin c1 einen konstande ten Faktor darstellt. Hieraus folgt, daß die Spannung nicht nur von der Schienendurchbiegung an sich, sondern auch von dem zeitlichen Verlauf der Schienendurchbiegung, d. h. von der Geschwindigkeit abhängt, mit der die Waage befahren wird.
• Da diese Geschwindigkeit nicht beeinflußt werden, sondern bei jeder Wägung einen anderen, rein zufälligen Wert haben kann, mag es zunächst so scheinen, als ob die mgnetisch-induktiven Schienenimpulsgeber zur Messung der Schienendurchbiegung und damit zur Feststellung des Fahrzeuggewichtes ungeeignet sind. Die Abhängigkeit der Anzeige von der Fahrgeschwindigkeit läßt sich aber erfindungsgemäß. dadurch beseitigen, daß man der Empfangseinrichtung eine Impedanz bzw.
• Impedanzkombination vor oder parallel schaltet.
• Legt man z. B. mit der Empfangseinrichtung die Induktivität L in Reihe, so gilt : U=#1 d#/dt = ldi/@@ + i R, wenn R der Wirkwiderstand des ganzen Stromkreises is.t Wählt man nun L so groß, daß bei den praktisch vorkommenden Fahrgedi schwindigkeiten i R gegenuber Lde vernachlassigt werden kann, so wird aus der obigen Gleichung: c1 d#/dt = L di/dt, oder c, f d # = l f di, mithin c1 # = c1 f (s) = Li. Hieraus folgt, daß der Zusammenhang zwischen dem Strom i in der Empfangseinrichtung und der Schienedurchbiegung s lediglich durch die Bemessung der Einrichtung gegeben und von der Fahrgeschwindigkeit unabhängig ist. Gestaltet man insbesondere den Impulsgeber so, daß # proportional zu s, also c1 c2 # = c2 s ist, so folgt: c1 c2s = Li, oder i = - s; L d. h. der in der Empfangseinrichtung fließende Strom ist in jedem Augenblick propontional zu der gerade vorhandenen Schienendurchbegung s. Der Größtwert von i ist also ein Maß für die maximale Schienendurchbiegung und somit auch für die zu c1 c2 messende Achslast. Der Faktor oder, falls L im Impulsgeber keine Proportionalität zwischen # c1 # f(s) und s besteht, die Funkon kann in die L Empfangseinrichtung eingeeicht werden.
• Besitzen Impulsgeber oder Empfangseinrichtung selbst eine merkliche Induktivität, so ist unter dem Wert L in der obigen Überlegung die Induktivität des gesamten Stromkreises zu verstehen. Die Einfügung einer besonderen Impedanz oder Impedanzkombination in den Schaltungszusammenhang ist nicht notwendig, wenn Impulsgeber und Empfangseinrichtung zusammen schoii genügend Induktivität besitzen.
• In der Figur ist ein Beispiel der ltrfindung näher erläutert. Auf den leiden Holzschwellen I liegt die Fahrschiene 2, auf deren Fuß vermittels der Tragarme 3 der magnetisch-induktive Impulsgeber 4 befestigt ist, dessen Nlagnetsystem nur rein schematisch eingezeichnet ist. Biegt sich die Schiene unter der Last der darüberrollenden Achsen durch, so wird der am Impulsgeber l>efindliche Stößel 5, der am Schietienfuß anliegt, nach unten verschoben und dadurch in an sich bekannter Weise in den Impulsspulen des IMpulsgebers 4 eine Spannung induziert. An die Klemmen des Impulsgebers 4 sind die Drossel 6 und als Empfangseinrichtung die Wicklungen 70, 80 und 90 der Relais A, B und C angeschlosse. die Drossel 6 und die Relails A, B, C können an einem entfernten ort, z. B. in einem Stellwerk, aufgestellt werden.
• Von den Kontakten der Relais A, B und C werden die Lampen 10, 11 und 12 geschaltet. Die Lampe 10 erleuchtet ein Transparent mit der aufschrift 5 t (Tonnen), die Lampe 11 ein Transparent mit der Aufischrift 10 t und die Lampe 12 ein solches mit der Aufschrift 15 t.
• Nach den oben gemachten Ausführungen ist die Drossel 6 so dimensioniert, daß bei der Fahrgeschwindigkeit, oberhalb welcher eine Wägung erfolgen soll, das Produkt ihrer Induktivität L mit dem Differentialquotienten di/dt groß ist gegen das produkt des Stromes mit dem Wirkwidrstand von Impulsgeber 4, Drossel 6 und Relaiswicklungen 70, 80 und 90 einschließlich dr Zuleitungen vom Impulsgeber zum Stellwerk. Der Größtwert des Stromes, der bei der Befahrung in de Relaiswicklungen 70, 80 und 90 fließt, ist dann eine Funktion der größten dabei auftretenden Schienendurchbiegung und somit der Achslast. Das Relais A möge so eingestellt sein, daß es bereits bei einem Strom anspricht, wie ihn eine Achse mit der kleinsten vorkommenden Achslast erzeugt. Die Empfindlichkeit des Relais B sei so gewählt, daß es nur von einem Strom entsprechend eienr Achslast von mehr als 7,5 t zum Ansprechen gebracht werden kann. Beim Relais C möge die Ansprechempfindlichkeit einer Achslast von 12,5 t entsprechen. Rollt nun eine Achse mit weniger als 7,5 t über die Schiene 2, so spricht nur ds Relais A an und es fließt Strom über die Kontakte 7I und 8r zur Lampe 10. welche das Transparent 5 t erleuchtet. Damit wird angezeigt, daß z. Z. eine Achse mit etwa 5t Achslast den Impulsgeber passiert. Liegt die Achslast zwischen 7,5 und 12,5 t, so sprechen die Realis A und B an und es gelangt Strom iil>er die Kontakte 7I, 82 und 91 auf die Lampe 11, welche das Transparent lot erleuchtet.
• Bei einer größeren Achslast als 12,5 t ziehen alle derei Relais A, B und C ihre Anker an und geben Strom einer 71, 82 und 92 auf die Lampe 12, Es wird somit eine Achslast von 15 t angezeigt.
• Ist eine Gewichtsabstufung von 5 zu 5 t zu grol>, so kanit die Zahl cter Relais vermehrt und damit die anzeige ftinstuhger gestaltet werden. Statt der voll (leil Relaiskontakten gesteuerten Lampen können elektromagnetische oder andere Einrichtungen in gleit Schaltungszusammenhang eingefügt werden, mit deuten z. B. die Bremskraft einer Gleisbremse eingestellt oder auch eine l)ruck'einrichtung zur Registrierung der Achslasten auf einem Papierstreifen Betätigt werden kann. Statt der Relais A, B, C können auch andere stromempfindliiche Einrichtungen als Empfangseinrichtung verwendet werden.
• I>ie Erfindung ist nicht nur von Bedeutung in Ablaufanlagen, sondern kann überal dann angewendet werden, wenn das Gewicht von Eisehbahnfahrzeugen festgestellt werden soll. Der Umstand, daß die Fahrzeuge bei der Wägung eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit haben müssen, kann nicht als nachteil der Einrichtung angesehen werden, da ja auch anderen Waagen die Fahrzeuge durch eine Lok oder eine andere Einrichtung zugeführt werden müssen.
• In den meisten Fällen genügt ene anzeige, wie in dem Beispiel angegeben, bei welcher ein Unterschied zwischen 5 t, 10 t und 15 t Achslast angezeigt wird. Für andere Zwecke kann man jedoch die Anordnung auch so treffen, daß z. B. an einem Zeigerinstrument die Veränderung der Zeigerstellung stetig entsprechend der Größe des Gewichts erfolgt. IAie Steuerung der Gieisbremsen kann auch selbsttätig von der Stromänderung in dem gezeigten Stromkreis abhängig gemacht werden.
• Es könnte z. B. an Stelle der Relais A, B, C ein Solenoid in dem Stromkreis angeordnet sein, der je nach der Stromänderung den Eisenkern mehr oder weniger weit in die Wicklung hineinzieht, wobei dieser Eisenkertt seinerseits auf irgendeinem Wege die Stärke der eingeschalteten Bremskraft steuert.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur Feststellung des Gewichtes von Eisenbahnfahrzeugen, bei welcher die Durchl>iegung der Schiene infolge des Raddruckes für die Feststellung des Gewichtes benutzt wird, nach Patent 822 OI9, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Schiene ein magnetischinduktiver Impulsgeber, verbunden ist, auf den die gewichtsabhängige Schienendurchbiegung einwirkt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als Empfangseinrichtung an den Impulsgeber Kelais angeschlossen sind, welche auf bestimmte, gegeneinander abgestufte Anzugsströme eingestellt sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dm Schaltungszusammenhang mit dem Impulsgeber und der Empfangseinrichtung eine Impedanz oder Impedanzkombination steht, an welcher ein Spannungsabfall auftritt, der zum Differentialquotienten des Stromes nach der Zeit proportional ist.
4. 4. Einrichtung nach anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung einer derartigen Impedanz oder Impedanzkombination, daß der bei Befahrung des Impulsgebers daran auftretende Spannungsabfall bei den bei der Messung üblichen Fahrgeschwindigkeiten groß ist gegen die Summe der Spannungsabfälle an den übrigen Teilen des vom Impulsgeber gespeisten Kreises.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Impulsgeber und der Empfangseinrichtung eine D'rossel in Reihe geschaltet ist.