DE929681C - Magnetische Gleiskontakteinrichtung zur Achszaehlung in Eisenbahnanlagen - Google Patents
Magnetische Gleiskontakteinrichtung zur Achszaehlung in EisenbahnanlagenInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B61L1/02—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts
- B61L1/08—Electric devices associated with track, e.g. rail contacts magnetically actuated; electrostatically actuated
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Description
- Magnetische,Gleiskontakteinrichtung zur Achszählung in Eisenbahnanlagen Die bekannten Systeme magnetischer Gleiskontakteinrichtungen, wie sie beispielsweise zum Zählen von Fahrzeugachsen verwendet werden, bestehen im wesentlichen aus mehreren elektro- oder permanentmagnetischen Kreisen mit einem oder mehreren Luftspalten. Einer der Luftspalte, durch den beispielsweise der Spurkranz eines zu zählenden Rades hindurchtreten kann, wird beim Raddurchlauf in seiner magnetischen Leitfähigkeit geändert, wodurch der betreffende magnetische Kreis eine Flußänderung erfährt. Diese ruft beispielsweise eine Verstimmung von magnetischen Brücken- oder Kompensationsschaltungen, Induktivitätsstöße oder Induktivitätsänderungen in wechselstromdurchflossenen Spulen 'hervor, wodurch direkt oder indirekt Signal- oder Steuerstromkreise beeinflußt werden. Die praktischen Ausführungen von Achszähleinrichtungen nach diesen Grundsätzen sind in den meisten Fällen mit betrieblichen Unzulänglichkeiten behaftet, die im wesentlichen auf zu geringe Empfindlichkeit zurückgehen, welche entweder überhaupt oder bei Unter- oder Überschreitung bestimmter Geschwindigkeitsgrenzen auftritt. Ist aber ein solches Achszählsystem nicht bei allen vorkommenden Geschwindigkeiten in gleicher Weise empfindlich genug, so ist die einwandfreie und sichere Zählung nicht mehr gewährleistet.
- Die Empfindlichkeit einer magnetischen Gleiskontakteinrichtung wird (abgesehen von den Eigenschaften der nachfolgenden Schaltelemente) von folgenden Größen bestimmt: z. der absoluten Luftspaltänderung des steuernden magnetischen Kreises, 2. dem magnetischen Widerstand des Radspurkranzes und der Schiene, 3. den magnetischen Eigenschaften der einzelnen Teile der Gleiskontakteinrichtung.
- Zu z : Die Werte der Luftspaltänderung sind durch das Lichtraumprofil weitgehend festgelegt; zu 2: der magnetische Widerstand von Schiene und Rad ist dann am kleinsten, wenn diese Teile nur von einem magnetischen Gleichfluß durchsetzt werden; zu 3 : eine Gleiskontakteinrichtung wird empfindlich, wenn in ihr Teile verwendet werden, deren magnetischer Widerstand (also die Permeabilität) flußabhängig ist; die Empfindlichkeit dieser Teile wird um so größer, je größer die Änderungen der Permeabilität in Abhängigkeit von Änderungen des Flusses werden.
- Erfindungsgemäß werden die beschriebenen Nachteile dadurch vermieden, daß zwei permanente Magnete in einem einzigen luftspaltlosen magnetischen Kreis derart angeordnet sind, daß ein relativ großer -Streufluß auftritt, dessen Veränderung (wie sie beim Durchlauf eines Radspurkranzes erfolgt) ein dazu geeignetes Schaltorgan magnetisch beeinflußt. Die beiden Magnete sind mit ihren gleichnamigen Polen im Kreis gegeneinandergeschaltet, so daß sich im Ruhezustand die Wirkungen beider Magnete innerhalb des Kreises zum größten Teil aufheben, während sich nach außen hin ein erheblicher Streufluß ausbildet. Tritt der Spurkranz eines Rades in das Feld der Streukraftlinien ein, so verlaufen die Streukraftlinien zum Teil durch die Eisenmasse des Spurkranzes und rufen im magnetischen Kreis eine Flußverlagerung hervor, die das Schaltorgan, das beispielsweise innerhalb des magnetischen Kreises liegt, entsprechend beeinflußt. Da der magnetische Kreis in sich geschlossen ist, tritt in ihm bei einer Flußverlagerung zusätzlich eine merkliche Permeabilitätsänderung auf, wodurch die Empfindlichkeit der Anordnung wesentlich gesteigert wird.
- Fig. r zeigt eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung. Der magnetische Kreis wird gebildet aus der Schiene r, den Magneten 2 und 6, dem Schaltorgan q. und den Verbindungsteilen 3, 5 und 7.
- Ein Streufluß bildet sich vor allem, ausgehend vom Magneten 2, über den Kopf der Schiene r, den lichten Raum an der Innenseite der Schiene (der für den Durchlauf der Spurkränze 8 freigehalten ist) und das Verbindungsstück 3 (teilweise auch über das Schaltorgan q.) aus. Im Ruhezustand besteht im Schaltorgan q. ein Fluß, der von beiden Magneten hervorgerufen wird und im Schaltorgan einen bestimmten Zustand erzeugt. Befindet sich innerhalb der Einrichtung der Spurkranz eines Rades, so wird durch die Änderung des Streukraftlinienverlaufs die Wirkung des Magneten 2 auf das Schaltorgan geschwächt, während die Wirkung des Magneten 6 verstärkt wird; dadurch wird im Schaltorgan q. ein anderer Betriebszustand hervorgerufen.
- Da die Flußverlagerungen im wesentlichen im oberen Teil der Einrichtung erfolgen, können die Verbindungsstücke 5 und 7 aus Weicheisen bestehen, während das Verbindungsstück 3 zweckmäßig aus geschichtetem Eisen aufgebaut wird.
- Als Schaltorgan wird beispielsweise ein Vakuum-Magnetschalter verwendet, der durch die Flußänderung innerhalb des Schaltorgans in die eine oder andere Endlage gesteuert wird und durch Schließen oder Öffnen seiner Kontakte gewisse Stromkreise einer Anzeige- oder Auswerteinrichtung betätigt.
- Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann auch ein Schaltorgan nach Fig. 2 verwendet werden, das auf einem geschlossenen Eisenkern C zwei Spulen A und B trägt, die von einem Wechselstrom ausreichend hoher Frequenz durchflossen sind. Die Spulen A und B sind so geschaltet, daß Änderungen der Magnetisierung infolge von Flußverlagerungen im magnetischen .Kreis voll in Änderungen der Amplitude des speisenden Wechselstroms umgesetzt werden, dagegen Induktionsstromstöße (wie sie bei Beginn und Ende eines Raddurchlaufes auftreten) im Wechselstromkreis nicht zur Wirkung kommen. Dadurch wird erreicht, daß bei jeder betrieblichen Beeinflussung des Systems gleich hohe und trapezförmige bzw. annähernd rechteckige Amplitudenanordnungen erzeugt werden.
- Die Frequenz des speisenden Wechselstroms muß so hoch liegen, daß bei einer bestimmten geforderten Höchstgeschwindigkeit eines zu zählenden Rades der Spurkranz dieses Rades sich mindestens während mehrerer Perioden des Wechselstroms im Wirkungsbereich der Gleiskontaktanordnung befindet. Der Eisenkern C besteht aus einem solchen magnetischen Material, daß man durch entsprechende Einstellung des Arbeitspunktes mit Hilfe der Größe des magnetischen Flusses bei Flußänderung die größtmögliche Induktivitätsänderung im Wechselstromkreis erreicht. Diese Induktivitätsänderung kann dann beispielsweise in einer angeschlossenen Anzeige- oder Auswerteinrichtung bestimmte Wirkungen auslösen.
- Die Anordnung der Magnete :2 und 6 und des Schaltorgans q. und ihre Lage zur Schiene muß so getroffen werden, daß das magnetische Feld, welches bei elektrischem Bahnbetrieb vom Triebrückstrom in der Schiene erzeugt wird, keine Wirkung auf die Gleiskontakteinrichtung ausübt.
Claims (7)
- PATENTANSPRÜCHE: z. Magnetische Gleiskontakteinrichtung mit zwei permanenten Magneten zur Achszählung in Eisenbahnanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnete (2 und 6) in nur einem Iuftspaltlosen magnetischen Kreis derart angeordnet sind, daß ein relativ großer Streufluß auftritt, dessen bei dem Durchlauf eines Radspurkranzes (8) erfolgende Veränderung ein dazu geeignetes Schaltorgan (q.) magnetisch beeinflußt.
- 2. Magnetische Gleiskontakteinrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß der relativ große Streufluß des magnetischen Kreises infolge der einander entgegengesetzten Polung der beiden Magnete (2 und 6) entsteht.
- 3. Magnetische Gleiskontakteinrichtung nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bauteile derart räumlich zueinander angeordnet sind, daß die in das Streukraftlinienfeld eindringende Eisenmasse des Radspurkranzes (8) eine Flußverlagerung und damit eine Veränderung des Streuflusses hervorruft. q..
- Magnetische Gleiskontakteinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Schaltorgan (q.) innerhalb des magnetischen Kreises zwischen den beiden permanenten Magneten (a und 6) befindet.
- 5. Magnetische Gleiskontakteinrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (4.) abwechselnd zwei Betriebszustände einnimmt, wobei der eine dem Fall der ungestörten Ausbildung des Streuflusses, der andere dagegen dem Fall der Flußverlagerung infolge eines Raddurchlaufes entspricht.
- 6. Magnetische Gleiskontakteinrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (q.) aus einem Vakuum-Magnetschalter besteht.
- 7. Magnetische Gleiskontakteinrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (q.) aus zwei Spulen (A und B) besteht, die auf einem ,geschlossenen Eisenkern (C) angeordnet und von einem Wechselstrom ausreichend -hoher Frequenz durchflossen sind. B. Magnetische Gleiskontakteinrichtung nach Anspruch i bis 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (A und B) des Schaltorgans (q.) derart angeordnet und geschaltet sind, daß Änderungen der Magnetisierung infolge Flußverlagerung voll in Änderungen der Amplitude des speisenden Wechselstroms umgesetzt werden, dagegen Induktionsstromstöße bei Beginn und Ende des Raddurchlaufes im Wechselstromkreis nicht zur Wirkung kommen.
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1953
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