DE945251C - Einrichtung zum Zaehlen der Achsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Zählen der Achsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen Im Eisenbahnsicherungswesen werden in solchen Fällen, in denen die Gleisfreimeldung nicht mehr durch Anordnung isolierter Gleisabschnitte erfolgen kann, da die Fahrschienen auf Eisenschwellen verlegt sind oder andere Gründe gegen dieses System sprechen, unter anderem Einrichtungen zur Freimeldung vorgesehen, bei denen durch Achszählung die Räumung des Gleisabschnittes gemeldet wird. Dabei muß die Anzahl der durch die Zugachsen beim Gerät am Ende des Abschnittes eintreffenden Impulse mit der Anzahl der Impulse übereinstimmen, die vorher beim Gerät am Abschnittsanfang eingetroffen waren. Die Erzeugung dieser Impulse wird bei bekannten Einrichtungen von jedem vorbeifahrenden Rad durch Schienenkontakte, z. B. Radtaster, bewirkt. Bei anderen bekannten Einrichtungen wird zur Erzeugung der Impulse die Tatsache ausgenutzt, daß ein vorbeifahrendes Rad Induktions- oder Kapazitätsänderungen erzengen kann. Während die durch die Zugachsen betätigten Schienenkontakte zwar verhältnismäßig einfach in ihrer Bauform sind, dagegen sehr empfindlich gegen äußere Witterungseinflüsse, weisen die magnetischen Bauformen in den bisher bekannten Ausführungen diesen Nachteil nicht auf; die Zuverlässigkeit ihrer Arbeitsweise hängt aber stark von der Zuggeschwindigkeit ab, sofern die Magnete durch Gleichstrom erregt sind. Diese Tatsache wirkt sich insbesondere im Gebiet kleiner und hoher Geschwindigkeiten ungünstig aus. Um eine Wirkung auch bei kleinen Geschwindigkeiten oder Stillstand des Fahrzeuges zu erzielen, hat man für die Erregung auch bereits Wechselstrom verwendet. Einrichtungen dieser Art haben sich jedoch bis heute nicht nennenswert einführen lassen, da Wechselstrom nicht immer verfügbar ist und außerdem eine hohe Frequenz aufweisen müßte.
• Durch -die: Erfindung wird dieser Nachteil behoben. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die an einem Luftspalt bestehende magnetische Spannung- eines Magnetsystems besonders geeignet ist, um Relaiswirkungen zu erzeugen und damit eine Achszählung zu ermöglichen. Die Erfindung geht von einer Einrichtung zum Zählen der Achsen von Fahrzeugen, insbesondere von Schienenfahrzeugen aus, bei der gegenüber dem Schienenstrang ein Magnetsystem unter Beibehaltung eines Luftspaltes angeordnet ist und bei dem der beim Durchrollen eines Radkranzes. durch diesen Luftspalt zustande kommende Spannungsabfall im magnetischen Kraftfluß zwischen Schienen und Magnetsystem für die Achszählung ausgewertet wird. Es ist bekannt, im Magnetsystem dieser Einrichtungen einen zusätzlichen Luftspalt mit zugeordnetem Anker derart anzubringen, daß die durch die Änderung-des magnetischen Kraftflusses beim Durchrollen des Radkranzes bewirkte Änderung der magnetischen Spannung bei dem zusätzlichen Luftspalt des Magnetsystems durch den Anker für die Achszählung ausgenutzt wird. , Es ist ferner bekannt, auf einem permanent erregten Gleismagneten eine Wicklung anzuordnen, die durch Induktionswirkung infolge Änderung des magnetischen Flusses über ein Relais zur Registrierung der Durchfahrt der Achsen dient.
• Die Erfindung liegt in der gemeinsamen Anwendung beider an sich bekannten Maßnahmen. Mit dieser gemeinsamen Anwendung wird der Vorteil erreicht, daß mit der einen Maßnahme die Achsen bei kleiner Zuggeschwindigkeit sicher gezählt werden und mit der anderen bei hoher Geschwindigkeit, bei der die erste Maßnahme allein infolge der Trägheit des Ankers versagt. Im Sinne der Erfindung liegt es daher, auf dem Magnetkern eine zweite Wicklung vorzusehen, die mit einem Relais in Verbindung steht, dessen Anker seine mit den Kontakten des Luftspaltankers hintereinandergeschaltete Kontakte schaltet, sobald in seiner Wicklung bei Vorbeifahrt eines Rades durch die damit verbundene Kraftflußänderung eine Spannung induziert wird. Diese Spannung wird in der Regel um so höher sein, je größer die Zuggeschwindigkeit ist. Während bei kleinen Zuggeschwindigkeiten der Luftspaltanker auf alle Fälle angezogen wird; wird durch die eben erwähnte, mit einem Relais zusammenarbeitende Wicklung erreicht, daß auch bei hoher Zuggeschwindigkeit der Stromkreis für das Zählgerät zuverlässig geschaltet wird. Das eigentliche Zählgerät wird also bei kleinen Geschwindigkeiten durch den Luftspaltanker allein, bei. zunehmender Geschwindigkeit durch beide Vorrichtungen und bei sehr hoher Zuggeschwindigkeit gegebenenfalls allein durch das Hilfsrelais betätigt.
• In den Abb. i und 2, die lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellen, ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt. In Abb. i befindet sich die Einrichtung in der Grundstellung, während in Abb. 2 der Anker und gegebenenfalls auch das Relais arbeiten, da in der gekennzeichneten-Darstellung sich gerade ein Rad vorbeibewegt. Mit der Fahrschiene i ist das Magnetsystem 2, 3 durch das Joch q. derart magnetisch verbunden, daß- zwischen dem Pol 3 und der Fahrschiene i ein genügend großer Abstand vorhanden ist. Dieser Luftraum wird von dem magnetischen Kraftfluß F1, der von der Spannungsquelle io über die Wicklung 7 erzeugt wird, durchsetzt. Zwischen dem Kern 2 und dem Polschuh 3 befindet sich ein Luftspalt 9, dem ein Anker 5 gegenüberliegt. Die magnetische Spannung zwischen dem Kern .2 und dem Polschuh 3 ist ein Teil der gesamten magnetischen Spannung und bei Grundstellung verhältnismäßig klein. Wird, wie Abb. 2 dies zeigt, der magnetische Kraftfluß bei Vorüberfahrt eines Rades durch Kurzschließen eines Teils des Luftweges zwischen dem Polschuh 3 und der Schiene i vergrößert, so steigt der magnetische Spannungsabfall im Luftspalt 9 und somit die auf dem Anker 5 ausgeübte Zugkraft. Der Anker 5 .wird angezogen und öffnet die Kontakte 6. Diese liegen in bekannter Weise in dem Stromkreis des Zählimpulsrelais, das - hier der Einfachheit und besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt - die Impulse auf das eigentliche Zählgerät überträgt. Dia jeweiligen auf den Anker ausgeübten Zugkräfte verhalten sich wie F' :F12.
• Genügt die erzeugte Zugkraft bei Vorüberfahrt eines Rades sowohl zur Überwindung der Federkraft der Feder T2 als auch zur Erzeugung der erforderlichen Massenbeschleunigung des Ankers 5; so zieht dieser an. Ist sie dagegen. nicht ausreichend, so bleibt der Anker in Ruhe. In diesem Fall geht -die Betätigung des Zählgerätes von der Wicklung 8 aus, die mit einem Relais i i in Verbindung steht, das seinerseits auf das Zählgerät z. B. dadurch einwirkt, daß sein Kontakt in Reihe mit den Kontakten 6 liegt, wodurch bei Anzug des Ankers von Relais i i ebenfalls eine Unterbrechung des Stromkreises zum Zählimpulsrelais erfolgt.
• Eine Einrichtung zum Zählen der Achsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, bei welcher gegenüber dem Schienenstrang ein Magnetsystem unter Beibehaltung eines Luftspaltes angeordnet ist und im Magnetsystem ein zusätzlicher Luftspalt mit zugeordnetem Anker zusätzlich angebracht ist, über welchen durch Änderung des magnetischen Kraftflusses beim Durchrollen des Radkranzes eine bewirkte Änderung der magnetischen Spannung bei dem zusätzlichen Luftspalt des Magnetsystems durch dessen Anker für die Achszählung ausgenutzt wird, kann noch vervollkommnet werden. Insbesondere kann durch die nachstehend beschriebenen Vorrichtungen eine noch größere Empfindlichkeit bei verhältnismäßig geringfügigen Änderungen des Kraftflusses im Magnetsystem erreicht werden.
• Wie aus der Abb. 3 ersichtlich, ist dem Hilfsluftspalt 91 des Magnetsystems 21 mit der Erregerwicklung 71 ein Magnetsystem 21' parallel geschaltet, das eine besondere Erregerwicklung 71' trägt, die so bemessen ist, daß in Grundstellung der Kraftfluß lediglich durch den Luftspalt 9i verläuft, während das Hilfsmagnetsystem 21' möglichst keinen Kraftfluß führt. Dadurch wird der Anker 13, der durch einen permanenten oder Elektromagnet 14 polarisiert ist, in seiner neutralen Stellung verharren. Wird durch Änderung des Kraftflusses im Magnetsystem 21 - sei es durch Vorüberfahren von Rädern in der Nähe der Polschuhe oder auch durch Durchbiegen der Fahrschiene bei Befahren mit Zugachsen - die magnetische Spannung im Luftspalt 9i gemindert, so wird ein Teil des Kraftflusses des Magnetsystems 21 über das Hilfsmagnetsystem 21' fließen und dadurch der Anker 13 angezogen werden, da auf ihn durch die Polarisation des Luftspaltes eine Zugkraft ausgeübt wird. Hierdurch betätigt er seinen Kontakt und steuert damit, wie oben bereits geschildert, das hier ebenfalls nicht dargestellte Zählimpulsrelais.
• Ein weiteres Anwachsen der Empfindlichkeit kann dadurch erreicht werden, daß auf den Magnetkern des Hauptmagnetsystems 21 eine weitere Wicklung (Induktionswicklung) aufgesetzt wird, die mit einer auf dem Hilfskern 2i' angeordneten zusätzlichen Wicklung derart in Verbindung steht, daß bei Vorbeifahrt einer Zugachse mit einer gewissen Geschwindigkeit der durch die Induktionswicklung auftretende Strom die kompensierende Wirkung der Wicklung 71' schwächt. Man erhält dadurch eine Steigerung der Luftspaltinduktion im Hilfssystem in Abhängigkeit von der Zuggeschwindigkeit und damit eine zusätzliche Zugkraft auf den Anker 13. Die Induktionswicklung gibt somit die Möglichkeit, die bei höheren Zuggeschwindigkeiten erforderliche höhere Beschleunigung des Ankers 13 zu erzielen und damit seine Massenträgheit zu überwinden.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zum Zählen der Achsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, bei welcher gegenüber dem Schienenstrang ein Magnetsystem unter Beibehaltung eines Luftspaltes angeordnet ist und im Magnetsystem ein zusätzlicher Luftspalt mit zugeordnetem Anker zusätzlich angebracht ist, über welchen durch Änderung des magnetischen Kraftflusses beim Durchrollen des Radkranzes eine bewirkte Änderung der magnetischen Spannung bei dem zusätzlichen Luftspalt des Magnetsystems durch dessen Anker für die Achszählung ausgenutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Magnetkern (2) des Magnetsystems außer der an sich bekannten, durch eine Gleichstromquelle (io) gespeisten Wicklung (7) eine zweite Wicklung (8) angeordnet ist, die mit einem Relais (ii) in Verbindung steht, das mit den Kontakten (6) des Luftspaltankers parallel arbeitet.
2. 2. Einrichtung zum Zählen der Achsen von Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen, bei welcher gegenüber dem Schienenstrang ein Magnetsystem unter Beibehaltung eines Luftspaltes angeordnet ist und im Magnetsystem ein Anker in einem zusätzlichen Luftspalt angebracht ist, in welchem infolge Änderung des magnetischen Kraftflusses beim Durchrollen des Radkranzes der Anker zum Zweck der Achszählung betätigt wird, und ferner an unterschiedlichen Stellen zwei magnetomotorische Kräfte vorhanden sind, die auf den Anker entgegengesetzte Wirkungen ausüben, dadurch gekennzeichnet, daß der Ankerluftspalt in einem Zweige (21') des Magnetsystems angeordnet ist, in welchem der magnetische Induktionsfluß durch das Gegeneinanderwirken der beiden magnetomotorischen Kräfte (71 und 71') bestimmt wird, wobei der von der einen magnetomotorischen Kraft (71) erzeugte Hauptmagnetfluß beim Übergang des Systems von der Grundstellung in die Arbeitsstellung oder umgekehrt durch den von der anderen magnetomotorischen Kraft (71') erzeugten Kompensationsfluß im Ankerluftspalt aufgehoben wird bzw. sein Vorzeichen ändert.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) des Hilfsmagnetsystems (2i') durch einen Magnet (14) polarisiert ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung der bei hohen Geschwindigkeiten erforderlichen Ankerbeschleunigung auf dem Hauptmagnetkern (21) eine weitere Wicklung (Induktionswicklung) vorgesehen ist, die derart mit einer zusätzlichen Wicklung des Hilfsmagnetsystems (21') in Verbindung steht, daß bei höheren Geschwindigkeiten die kompensierende Wirkung der Kompensationswicklung geschwächt wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 503 727, 510 335, 510928, 517 oo6, 587369, 6oi 748, 623654, 659 087, 668 431, 670 946 729 o63; USA.-Patentschriften Nr. 2 iio 59i, 2235104.