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Einrichtung zur Vermeidung von durch Magnetschienenbremsen möglichen
Achszählfehlern in Anlagen mit magnetisch gesteuerten Gleisgeräten Magnetisch gesteuerte
Gleisgeräte für Achszähleinrichtungen sind im allgemeinen auf der Innenseite der
Schiene und unterhalb der Schienenoberkante angeordnet, damit sie nur durch die
Eisenmassen der vorüberrollenden Spurkränze betätigt werden. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß auch diese Anordnung nicht ausreicht, um jegliche Betätigung durch
Magnetschienenbremsen zu verhindern, da es für die Gleisgeräte gleichgültig ist,
ob der wirksame Steuerfluß lediglich durch die von den Spurkränzen bewirkte Änderung
des magnetischen Widerstandes oder aber durch den Fluß eines vorbeigeführten Magnets
verändert wird. Je nachdem ob die Gleisbremse eingeschaltet oder abgeschaltet ist,
können außerdem unterschiedliche Wirkungen auf die Gleisgeräte ausgeübt werden.
Selbst bei demselben Betriebszustand der Bremse können der Beeinflussungsgrad und
die Beeinflussungsdauer wechseln. Eine eingeschaltete Bremse wird im allgemeinen
immer eine Beeinflussung hervorrufen, je- . doch sind die Einwirkungsdauer und der
Zeitpunkt der Einwirkung von. der Polung der Schienenbremse und von ihrem Abstand
von den Rädern abhängig.. Andererseits können unter Umständen schon die Eisenmassen
der stromlosen Gleisbremse allein genügen, die Gleisgeräte zu betätigen, wenn
die
Bremse z. B. über die Innenkante der Schiene hinausragt, während bei anderen seitlichen
Stellungen keine Zählung der stromlosen Schienenbremse als Achse stattfindet.
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Zur Beseitigung dieser Unsicherheit muß entweder jeder Einfluß der
Schienenbremse auf die Gleisgeräte verhindert werden, damit weder im eingeschalteten
noch im stromlosen Zustand eine Be= tätigung möglich ist, oder die Anordnung muß
so getroffen sein, daß die Bremse mit Sicherheit immer die Gleisgeräte betätigt
und daher immer als Achse gezählt wird. Die erste Möglichkeit scheidet bei den üblichen
Ausführungen von Schienenbremsen mit einander gegenüberliegenden Bremsen aus, da
weder die unterschiedliche Wirkung bei ein- und abgeschalteter Bremse noch die von
der verschiedenen Lage abhängige unterschiedliche Beeinflussung des Gleisgerätes
durch die Bremse beseitigt werden können. Lediglich durch Versetzen der sich gegenüberliegenden
Bremsen in Fahrtrichtung entsprechend der versetzten Anordnung der beiden zu einem
Zählpunkt gehörenden Gleisgeräte könnte eine Zählung als Achse vermieden werden.
Diese Möglichkeit ist aber aus Platzmangel und anderen konstruktiven Gründen nicht
gegeben.
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Die andere Möglichkeit kann allein durch Änderungen an der eigentlichen
Bremse nicht verwirklicht werden. Zum Beispiel ist eine Vtrgrößerung der Eisenteile
der Bremse wegen des einzuhaltenden Profils unmöglich. Das Anbringen spurkranzähnlicher
Lappen an den Bremslamellen hat sich dagegen wegen des zu großen Verschleißes dieser
Lappen als unbrauchbar erwiesen.
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Gemäß der Erfindung wird zur Vermeidung von Zählfehlern, die in Anlagen
mit magnetisch gesteuerten Gleisgeräten beim Vorüberführen einer Schienenbremse
entstehen können, die Anordnung so getroffen, daß an den Magnetschienenbremsen zusätzlich
Magnete angeordnet sind, die in den Gleisgeräten beim Vorüberführen der Gleisbremsen
immer eine solche Beeinflussung hervorrufen, daß die Bremse als Achse gezählt wird.
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Der Gegenstand der Erfindung ist im folgenden an Hand der Fig. i bis
3 erläutert.
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In Fig. i sind die beiden einander gegenüberliegenden Bremsbacken
Ba., Bb, die Schienen Ga, Gb und die in Fahrtrichtung versetzten Gleisgeräte i ca,
i b eines Zählpunktes im Querschnitt dargestellt; Fig.2 zeigt die Seitenansicht
von Bremse, Schiene und Impulsgeber von der Schienenmitte aus gesehen, Fig. 3 und
q. den Flußverlauf im Gleisgerät bei verschiedenen Anordnungen von Bremsen und Zusatzmagneten.
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Die gemäß der Erfindung vorgesehenen Magnete .3 a, 3 b sind am Verbindungsgestänge
8 zwischen den Bremsbacken angebracht. Sie erzeugen ein in Fahrtrichtung verlaufendes
Feld und sind so bemessen, daß sie unabhängig von seitlichen Schlingerbewegungen
des Fahrzeuges immer, d. h. sowohl bei eingeschalteter als auch bei abgeschalteter
Bremse, eine Betätigung des Gleisgerätes an der entsprechenden Schiene bewirken.
Die Magnete können Elektromagnete oder permanente Stabmagnete sein. Zur Ersparnis
von Magnetstahl können sie so aufgebaut sein, daß kurze Magnetstahlzylinder 5 und
Weicheisenzylinder 6 in ein Rohr aus unmagnetischem Material (nicht dargestellt)
eingeschoben sind.
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Beim Einschalten der Magnetschienenbremse entsteht zwischen den Bremslamellen
7 quer, zur Fahrtrichtung ein magnetisches Feld. Die Bremse wird hierdurch an die
Schiene herangezogen und der magnetische Kreis für die Schienenbremse über den Schienenkopf
geschlossen. Im Impulsgeber ist dann in Abhängigkeit von der Längsbewegung der Schienenbremse
ein Streufluß nach Kurve U in Fig. 3 wirksam. Steht etwa die Mitte der Bremse über
dem Gerät, so kann dieser Fluß je nach dem magnetischen Übergangswiderstand zwischen
Schiene und Bremse wechselnde Richtung haben. Er bleibt zwar meistens unter dem
Ansprechwert X-X des Gleisgerätes, aber es entsteht eine Unsicherheitszone Y. Die
durch den Streufluß der Bremsenenden einmal in Beeinflussungsrichtung des Impulsgebers
und einmal in Gegenrichtung entstehenden Flußspitzen u z, u2 entgegengesetzter Richtung
steigen dagegen im allgemeinen auf den mehrfachen Betrag der durch Räder erzielbaren
Flußänderung an (Kurven T i, T2). Das Gleisgerät wird also auf jeden Fall
auf die stromerregte Bremse ansprechen, allerdings infolge der indifferenten Zone
Y unter Umständen mehrmals und/oder für unterschiedliche Zeiten. Bei richtiger Polung
des Zusatzmagnets 3, -dessen im Gleisgerät wirksamer Fluß durch die Kurve h dargestellt
ist, ergibt sich aus den Kurven U und V die resultierende Flußkurve W. Es
entsteht bei eingeschalteter Bremse eine genau definierte Impulslänge ZW, die praktisch
unabhängig von der seitlichen Stellung der Schienenbremse ist.
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Ist die Polung der gegenüberliegenden Bremsbacken und des zugehörigen
Zusatzmagnets ebenfalls so gewählt, daß der von ihnen ausgehende Fluß nach den Kurven
U und V bzw. der Kurve W
verläuft, so wirken die beiden Bremsbacken
genau wie zwei an einer Achse sitzende Räder auf die Gleisgeräte, und zwar bei abgeschalteter
Bremse im Bereich ZTG, bei eingeschalteter Bremse im Bereich Z W.
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Durch einseitige Verlängerung bzw. Anordnung des Zusatzmagnets, bezogen
auf die Mitte 0-0 der Bremse, kann auch erreicht werden, daß die Beeinflussungsbereiche
ZV und ZW etwa gleich groß werden und sich decken. Diese Anordnung hat den Vorteil,
daß selbst durch Ein- oder Ausschalten der über die Gleisgeräte geführten Bremsen
keine Beeinflussungsfehler entstehen können.
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Sind die Bremsen von den Rädern so weit entfernt, daß der Fluß zwischen
den von den Rädern und den von den Bremsen erzeugten Steuerflüssen auf den Wert
Null sinkt, so daß die Gleisgeräte wieder in die Grundstellung zurückkehren können,
so ist die absolute Richtung des Streuflusses der Bremse gleichgültig; es muß -
nur darauf geachtet
werden, daß die bei eingeschalteter Bremse erzeugten
Flußspitzen der sich gegenüberliegenden Bremsbackenenden in gleichem Sinne auf das
entsprechende Gleisgerät einwirken. Liegt dagegen das eine Ende der Bremsen' in
der Nähe eines Rades, so empfiehlt es sich, die Polarität der-Gleisbremsen so zu
wählen, daß der Streufluß des dem Rade benachbarten Bremsenteiles in entgegengesetzter
Richtung auf das Gleisgerät einwirkt als. die vom Rade erzeugte Flußänderung. Es
ergibt sich dann ein Flußverlauf nach den Kurven V und T2 bei abgeschalteter Bremse
bzw. nach den Kurven Wund T2 bei eingeschalteter Bremse mit dem punktiert
angedeuteten Übergang von W nach T2. Der Radimpuls ZT und der Bremsimpuls
ZW sind dann durch die negative Flußspitze w 2 auch bei eingeschalteter Bremse eindeutig
getrennt.
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Bei entgegengesetzter Polung der Bremse würde sich der beim Übergang
zwischen der Kurve T i und der Flußspitze w i punktiert angedeutete Übergang ergeben
und der Radimpuls von dem Bremsimpuls nicht eindeutig durch eine Impulspause getrennt
sein. Eine Verbesserung des Flußverlaufes an dieser Stelle - die z. B. bei in einem
Drehgestell zwischen zwei Rädern angebrachten Bremsen erwünscht ist -'kann ebenfalls
durch einseitige Verlängerung bzw. Anordnung der Zusatzmagnete erzielt werden. Der
(negative) Vorimpuls des Zusatzmagnets läßt dann die Flußkurve unter den Ansprechwert
X-X des Gleisgerätes sinken.
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Eine noch bessere Anordnung zur Vermeidung von Achszählfehlern durch
Magnetschienenbremsen in Drehgestellen ergibt sich, wenn man die Zusatzmagnete 3
ca und 3 b symmetrisch anordnet und die im gleichen Sinne wie ein Radimpuls wirkenden
Impulsspitzen w i durch je. einen weiteren Zusatzmagnet kompensiert. Dieser weitere
Zusatzmagnet könnte z. B. als Elektromagnet ausgebildet sein, dessen Wicklung gleichzeitig
mit der Bremswicklung eingeschaltet wird und mit dieser parallel oder in Reihe liegt.
Er erzeugt ein senkrecht zur Schiene gerichtetes Gegenfeld.
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Bei Bremsen mit Hochaufhängung, z. B. etwa 130 mm über Schienenoberkante,
im ausgeschalteten Zustand kann dieser weitere Zusatzmagnet auch ein permanenter
Magnet sein, der an der Bremsbacke befestigt ist und daher ihre Auf- und Abwärtsbewegung
mitmacht. Bei gesenkter und eingeschalteter Bremse kompensiert er ,die unerwünschte
positive Streuflußspitze. Bei gehobener abgeschalteter Bremse wirkt er dagegen nur
mit einem Bruchteil seines Feldes auf die Gleisgeräte ein. Die dabei noch vorhandene
negative Flußspitze wirkt im günstigen Sinne, da sie den vom nächstgelegenen Rad
und den vom ersten Zusatzmagnet erzeugten Impuls trennt, ohne die Impulslänge des
ersten Zusatzmagnets wesentlich zu verändern. Die von der Bremse erzeugten Zählimpulse
haben also bei eingeschalteter und abgeschalteter Brerise etwa gleiche Länge.
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Eine weitere Möglichkeit, die unerwünschte positive Flußspitze unschädlich
zu machen, besteht darin, daß jede Bremsbacke in eine gerade Anzahl von Teilen mit
je einer besonderen Erregerwicklung unterteilt wird. Bei Verwendung von zwei gleichen
Teilen und entgegengesetzter elektrischer Erregung der beiden Bremsenhälften ergibt
sich allein für die eingeschaltete Bremse der in Fig. q. durch die Kurve R dargestellte
Verlauf des Streuflusses. Bei abgeschalteter Bremse erzeugt der Zusatzmagnet 3 a
oder 3 b (Kurve V) allein den zu zählenden Bremsenimpuls. Bei eingeschalteter Bremse
ist dagegen die aus den Kurven R und V resultierende Flußkurve S maßgebend. Der
den Bremsenimpuls auslösende positive Fluß behält dabei etwa die gleiche Einwirkdauer,
ist aber durch eine negative Flußspitze s i, s2 eindeutig von der durch das vorhergehende
und das folgende Rad erzeugten Flußänderung T i, T2 getrennt.