EP4467416A1 - Induktiv wirkende radsensoranordnung - Google Patents

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Publication number
EP4467416A1
EP4467416A1 EP24176577.5A EP24176577A EP4467416A1 EP 4467416 A1 EP4467416 A1 EP 4467416A1 EP 24176577 A EP24176577 A EP 24176577A EP 4467416 A1 EP4467416 A1 EP 4467416A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rail
transmitting
coil
wheel
resonant circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24176577.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Freise
Michael WÜBBENHORST
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4467416A1 publication Critical patent/EP4467416A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L1/00—Devices along the route controlled by interaction with the vehicle or train
    • B61L1/16—Devices for counting axles; Devices for counting vehicles
    • B61L1/163—Detection devices
    • B61L1/165—Electrical

Definitions

  • the invention is in the field of inductively acting wheel sensor arrangements (wheel sensors for short) which react to the wheels of rail vehicles.
  • wheel sensor arrangements are often also referred to as wheel-reacting sensors or - because of their always point-like effect - also as wheel-reacting rail contacts.
  • a first sensor device of this wheel sensor arrangement is a transmitter part with a transmitter part housing and a transmitter coil housed in this. The transmitter part is attached to one side of the rail of a track of a railway track system.
  • a second sensor device of this wheel sensor arrangement is a receiver part with a receiver part housing and a receiver coil housed in this. The receiver part is attached to the other side of the rail opposite the transmitter part.
  • an electronic connection box with a power supply and evaluation electronics.
  • the expert understands the stray field to be the alternating magnetic field of the transmitting part.
  • the Figure 1 shows the operation of this inductive wheel sensor arrangement, which is based on the spatial change of a stray field.
  • the transmitting coil SSp and the receiving coil ESp therefore have a defined spatial arrangement to each other.
  • the signal constantly emitted by the transmitting coil SSp Stray field induces a voltage u ind in the receiving coil ESp, which constantly confirms the functionality of the wheel sensor arrangement.
  • the angle ⁇ LT between the perpendicular to the receiving coil ESp and the tangent to the field line fl is initially not equal to zero, since no wheel influences the course of the field line. If a wheel R approaches, its iron mass increasingly influences the field line course of the stray field.
  • a first sensor device is a transmitting part with a transmitting part housing and a transmitting resonant circuit with capacitor and resonant circuit coil housed in this.
  • the transmitting part is in turn attached to one side of a rail of a track of a railway track system.
  • a second sensor device of this wheel sensor arrangement is a receiving part with a receiving part housing and a receiving resonant circuit with capacitor and resonant circuit coil housed in this.
  • the receiving part is attached opposite the transmitting part on the other side of the rail.
  • An electronic connection box is in turn arranged next to the track.
  • the Figure 2 shows the mode of operation of this inductively acting wheel sensor arrangement, which is based on the change in the coupling intensity ⁇ K of the two resonant circuit coils SSp and ESp.
  • the transmitting resonant circuit acts through its stray field (transmitter alternating field) - here represented by the field lines fl - constantly on the receiving resonant circuit and induces in its resonant circuit coil ESp is a voltage u ind - which is also referred to as reception voltage in the following - which is emitted as a signal of operational readiness after appropriate amplification and frequency conversion.
  • the coupling intensity ⁇ K in the rest state is denoted by the reference symbol ⁇ R.
  • ⁇ K ⁇ R applies.
  • the coupling intensity ⁇ K in the activated state - i.e. when a wheel R is driving over it - is designated with the reference symbol ⁇ A.
  • a threshold value defined for both actions (moving in and moving out of the wheel) limits the switching pulse, which is emitted as a square wave pulse after being amplified and converted to the system-specific frequency.
  • the Figure 3 show the simplified representations of the transmitter alternating field without wheel influence known from this publication and the Figure 4 show the simplified representations of the alternating transmitter field under wheel influence known from this publication.
  • the two field lines shown are designated fl1 and fl2 respectively.
  • the transmitting coil is designated SSp and the receiving coil is designated ESp.
  • the level of the voltage u ind induced in the resonant circuit coil of the receiver decreases when a wheel passes over the rail as the wheel moves away from the side.
  • the lateral movement must therefore not be so great that the trigger threshold for detecting the wheel is no longer reached, meaning that the wheel would not be detected.
  • Lowering the trigger threshold would allow the wheel to move further to the side; however, such a reduction in the trigger threshold could lead to a reduction in the immunity of the wheel sensor arrangement to inductively coupled interference voltages at the operating frequency.
  • interference voltages at the operating frequency can be caused, for example, by currents in the rail.
  • the return current of a locomotive through the rail or its harmonic component generates an interference signal in the form of a so-called beat on the receiving voltage in the resonant circuit coil of the receiving part and this interference voltage (beat) on the receiving voltage can only be inadequately separated from the normal wheel influence because low-pass filters fail here due to their principle.
  • the invention is based on the object of specifying an inductively acting wheel sensor arrangement which also reliably detects wheels with a larger lateral run-off without reducing the interference immunity of the wheel sensor arrangement against interference voltages at the operating frequency.
  • two-channel wheel sensor arrangements - i.e. wheel sensor arrangements with two sensor channels - are advantageous.
  • these two sensor channels then generate signals one after the other at different times, which can be used in the subsequent evaluation unit to detect the direction of travel of the rail vehicle.
  • the invention also relates to an arrangement which is formed from a rail of a railway track system, an inductively acting wheel sensor arrangement according to the invention, the mode of operation of which is based on a change in the coupling intensity, and a device for fastening the wheel sensor arrangement to the rail.
  • the Figure 5 shows a schematic representation of an embodiment of an arrangement A according to the invention, which is formed from a rail S of a railway track system, a wheel sensor arrangement DEK according to the invention and a device (not shown here) for fastening the two sensor devices SE1 and SE2 of the wheel sensor arrangement DEK to the rail S.
  • the rail has a longitudinal rail direction x, a transverse rail direction y running perpendicular to the longitudinal rail direction x, and a vertical rail direction z running perpendicular to the longitudinal rail direction x and perpendicular to the transverse rail direction y.
  • the longitudinal rail direction x can also be referred to as the "x-direction” or “longitudinal axis”
  • the transverse rail direction y can also be referred to as the "y-direction” or “transverse axis”
  • the vertical rail direction z can also be referred to as the "z-direction” or “vertical axis”.
  • the rail also has a head 1, a web 2 and a foot 5.
  • side 3 is an outer side of the rail S and side 4 is the inner side of the rail S.
  • the wheel sensor arrangement DEK according to the invention is an inductively acting wheel sensor arrangement, which can also be referred to as an inductively acting rail contact.
  • the mode of operation of the wheel sensor arrangement DEK according to the invention is based on a change in coupling intensities ( ⁇ K ') and ( ⁇ K ").
  • the inventive The wheel sensor arrangement DEK has the first sensor device SE1 designed as a structural unit and the second sensor device SE2 designed as a structural unit.
  • the first sensor device SE1 is a transmitting part of the wheel sensor arrangement DEK according to the invention and the second sensor device SE2 is a receiving part of the wheel sensor arrangement DEK according to the invention that is assigned to the transmitting part.
  • the wheel sensor arrangement DEK according to the invention has two sensor channels 100 and 200 (see in particular Figure 8 ) on.
  • the Figure 5 shows a schematic sectional view (section perpendicular to the longitudinal direction of the rail x).
  • the sensor channel 100 can be seen - with the wheel R passing over - with its transmitting resonant circuit 110 and its receiving resonant circuit 120, whereby only the resonant circuit coil 111 and 121 of both resonant circuits are shown - i.e. the transmitting coil 111 and the receiving coil 121.
  • the further sensor channel 200 In the longitudinal direction of the rail at a predetermined distance behind the sensor channel 100 is the further sensor channel 200.
  • This further sensor channel is in the Figure 6 shown schematically in section.
  • the transmitting part SE1 and the receiving part SE2 are separated from one another by the rail S, wherein the transmitting resonant circuit 110 acts on the receiving resonant circuit 120 through its stray field SF' and induces a voltage u 121 in its receiving coil 121.
  • the transmitting coil 111 and the receiving coil 121 have a defined spatial arrangement relative to one another, such that the voltage u 121 induced in the receiving coil 121 increases when the wheel R moving on the rail S enters the stray field SF' of the transmitting resonant circuit 110 due to increasing coupling intensity ⁇ K ' between the two resonant circuit coils 111, 121 and when the wheel R leaves the stray field SF' due to decreasing coupling intensity ⁇ K ' between the two resonant circuit coils 111, 121, without ever reaching the value zero.
  • the axis 122 of the receiving coil 121 is perpendicular to the rail longitudinal direction x and at an acute angle ⁇ 122 , in particular at an angle ⁇ 122 between 5° and 15°, to the rail transverse direction y.
  • the axis 112 of the transmitting coil 111 is perpendicular to the longitudinal rail direction x and at an acute angle ⁇ 112 , in particular at an angle ⁇ 112 between 5° and 15°, to the transverse rail direction y
  • the axis 122 of the receiving coil 121 is perpendicular to the longitudinal rail direction x and at an acute angle ⁇ 122 , in particular at an angle ⁇ 122 between 5° and 15°, to the transverse rail direction y.
  • the Figure 6 shows another schematic sectional view (another section perpendicular to the longitudinal direction of the rail x).
  • the other sensor channel 200 can be seen - when the wheel R is passing over - with its transmitting resonant circuit 210 and its receiving resonant circuit 220, whereby here too only the resonant circuit coil 211 and 221 of both resonant circuits - i.e. the transmitting coil 211 and the receiving coil 221 - are shown.
  • the additional transmitting resonant circuit 210 acts on the additional receiving resonant circuit 220 through its stray field SF" and induces a voltage u 221 in the additional receiving coil 221 .
  • the further transmitting coil 211 and the further receiving coil 221 have a defined spatial arrangement to each other, such that that the voltage u 221 induced in the further receiving coil 221 increases when the wheel R moving on the rail S enters the stray field SF" of the further transmitting resonant circuit 210 due to increasing coupling intensity ⁇ K " between the two further resonant circuit coils 211, 221 and decreases when the wheel R leaves the stray field SF" due to decreasing coupling intensity ⁇ K " between the two resonant circuit coils 211, 221, without ever reaching the value zero.
  • the axis 212 of the additional transmitting coil 211 is in the rail transverse direction y.
  • ⁇ 212 0°.
  • the axis 222 of the additional receiving coil 221 is perpendicular to the rail longitudinal direction x and at an acute angle ⁇ 222 , in particular at an angle ⁇ 222 between 5° and 15°, to the rail transverse direction y.
  • the axis 212 of the further transmitting coil 211 is perpendicular to the longitudinal rail direction x and at an acute angle ⁇ 212 , in particular at an angle ⁇ 211 between 5° and 15°, to the transverse rail direction y
  • the axis 222 of the further receiving coil 221 is perpendicular to the longitudinal rail direction x and at an acute angle ⁇ 222 , in particular at an angle ⁇ 222 between 5° and 15°, to the transverse rail direction y.
  • the rail S lies in the track bed in such a way that the longitudinal direction x of the rail and the transverse direction y of the rail run in the horizontal plane (in short in the horizontal).
  • the transmitting coil 111 and the further transmitting coil 211 are located in the housing G1 of the transmitting part SE1 and on the inside 4 of the rail S and below the wheel flange SpK of the rail S, the receiving coil 121 and the further receiving coil 221 are located in the housing G2 of the receiving part SE2.
  • the fastening of the housings G1 and G2 to the rail S is not shown here. This is generally achieved with suitable spacers and fastening screws through the rail web or by positioning using a rail foot bracket.
  • the axes 112 and 212 of the transmitting coils 111 and 211 run parallel to the fastening axes of the housing G1 (not shown here).
  • the housing G1 is not rotated relative to the horizontal.
  • the axes 122 and 222 of the receiving coils 121 and 221 run parallel to the fastening axes of the housing G2 (not shown here).
  • the housing G2 is rotated by the angle ⁇ relative to the horizontal.
  • the Figure 7 shows the cross section according to the Figure 5 , whereby, however, the flange SpK of the wheel R does not rest on the rail S, but has a lateral distance d to the head of the rail S, which is referred to among experts as lateral run-off.
  • the Figure 8 shows a schematic top view of the wheel sensor arrangement DEK according to the invention with its two sensor channels 100 and 200.
  • the two sensor channels 100 and 200 are required to determine the direction of travel of the train from the sensor signals that overlap and are offset when crossing.
  • the Figure 9 shows the basic course of the maximum level of the received signal when passing a wheel as a function of the lateral course d.
  • the dependence of the maximum level of the received signal on the lateral runout d is shown for a wheel sensor arrangement DEK according to the invention, in which the angle ⁇ > 0°.
  • This curve is essentially shifted to the right by the tilt angle ⁇ > 0°, which corresponds to an increase in the permissible lateral runout d.
  • the upper two signal curves result from conventional horizontal alignment of the receiving coils (cf. Figure 3 ) of two sensor channels.
  • the voltages (u ind 1, u ind 2) of two sensor channels are changed starting from a rest signal in such a way that a voltage increase is obtained that resembles a bell curve.
  • Both bell curves are slightly offset due to the spatial distance between the sensor channels, from which the direction of travel of the rail vehicle can be determined. Between the bell curves, the superposition of a higher frequency interference signal StF on the rest signal can be seen.
  • the lateral run-off is increased without significantly reducing the signal level. This change therefore reduces the error that occurs if the lateral run-off is too large due to the signal level falling below the minimum signal increase for wheel detection.
  • the transmitter side can also be tilted towards the horizontal, for example to reduce costs or to standardize housing parts.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine induktiv wirkende Radsensoranordnung (DEK), deren Wirkungsweise auf einer Veränderung einer Koppelintensität (ΦK') beruht,
- bei der ein Sendeteil (SE1) mit Sendeschwingkreis (110), welcher eine Sendespule (111) aufweist, und ein dem Sendeteil (SE1) zugeordnetes Empfangsteil (SE2) mit Empfangsschwingkreis (120), welcher eine Empfangsspule (121) aufweist, in einem an einer Schiene (S) einer Bahngleisanlage montierten Zustand durch die Schiene (S) voneinander getrennt sind, wobei der Sendeschwingkreis (110) durch sein Streufeld (SF') auf den Empfangsschwingkreis (120) wirkt und in dessen Sendespule (121) eine Spannung (u121) induziert, und
- bei der die Sendespule (111) und die Empfangsspule (121) eine definierte räumliche Anordnung zueinander haben, derart, dass die in der Empfangsspule (121) induzierte Spannung (u121) bei Einfahrt eines sich auf der Schiene (S) bewegenden Rades (R) in das Streufeld (SF') des Sendeschwingkreises (110) aufgrund ansteigender Koppelintensität (ΦK') zwischen den beiden Spulen (111, 121) zunimmt und bei Ausfahrt des Rades (R) aus dem Streufeld aufgrund abnehmender Koppelintensität (ΦK') zwischen den beiden Spulen (111, 211) abnimmt, ohne je den Wert Null zu erreichen,
Um auch Räder mit größerem seitlichem Ablauf zuverlässig erkenn zu können, ist vorgesehen, dass im an der Schiene (S) montierten Zustand der Radsensoranordnung (DEK) die Achse (112) der Sendespule (111) in Schienenquerrichtung (y) liegt (α112=0°) und die Achse (122) der Empfangsspule (121) senkrecht zur Schienenlängsrichtung (x) und dabei in einem spitzen Winkel (α122), insbesondere in einem Winkel (α122) zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung (y) liegt.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet induktiv wirkender Radsensoranordnungen (kurz Radsensoren), welche auf Räder von Schienenfahrzeugen reagieren. Derartige Radsensoranordnungen werden häufig auch als auf Räder reagierende Geber oder - wegen ihrer stets punktförmigen Wirkung - auch als auf Räder reagierende Schienenkontakte bezeichnet.
  • Derartige induktiv wirkende Schienenkontakte sind bekannt aus dem Fachbuch "Bahnsicherungstechnik", ISBN: 3-89578-177-0, 2003, Abschnitt 2.2.1: Auf Räder reagierende Geber (Radsensoren bzw. Schienenkontakte), Seiten 45-53.
  • In diesem Fachbuch ist im Abschnitt 2.2.1 b) die Wirkungsweise einer induktiv wirkenden Radsensoranordnung gezeigt und beschrieben, deren Wirkungsweise auf der räumlichen Veränderung - nämlich der Richtungsänderung - eines Streufeldes beruht. Eine erste Sensoreinrichtung dieser Radsensoranordnung ist ein Sendeteil mit einem Sendeteilgehäuse und einer in diesem untergebrachten Sendespule. Das Sendeteil ist hier an einer Seite der Schiene eines Gleises einer Bahngleisanlage befestigt. Eine zweite Sensoreinrichtung dieser Radsensoranordnung ist ein Empfangsteil mit einem Empfangsteilgehäuse und einer in diesem untergebrachten Empfangsspule. Das Empfangsteil ist hier dem Sendeteil gegenüberliegend an der anderen Seite der Schiene befestigt. Neben dem Gleis steht ein elektronischer Anschlusskasten mit einer Speise- und Auswerteelektronik.
  • Unter dem Streufeld versteht der Fachmann in diesem Zusammenhang das magnetische Wechselfeld des Sendeteils.
  • Die Figur 1 zeigt die Wirkungsweise dieser induktiv wirkenden Radsensoranordnung, welche auf der räumlichen Veränderung eines Streufeldes beruht. Die Sendespule SSp und die Empfangsspule ESp haben demnach eine definierte räumliche Anordnung zueinander. Das von der Sendespule SSp ständig ausgestrahlte Streufeld induziert in der Empfangsspule ESp eine Spannung uind, welche die Funktionstätigkeit der Radsensoranordnung ständig bestätigt. In der linken Abbildung der Figur 1 ist der Winkel αLT zwischen dem Lot auf die Empfangsspule ESp und der Tangente an die Feldlinie fl zunächst ungleich Null, da kein Rad den Verlauf der Feldlinie beeinflusst. Nähert sich ein Rad R, so beeinflusst seine Eisenmasse zunehmend den Feldlinienverlauf des Streufeldes. Befindet es sich etwa 200 mm vor bzw. hinter der Gerätemitte, so schneiden die Flusslinien des Streufeldes die Empfangsspule ESp im Winkel von 90° und uind=0. Dies zeigt die Abbildung in der Mitte der Figur 1. Diese beiden "Nulldurchgänge" begrenzen den Schaltimpuls, der im elektronischen Anschlusskasten durch Starten und Wieder-Anhalten eines Oszillators erzeugt wird.
  • Des Weiteren ist in dem genannten Fachbuch im Abschnitt 2.2.1 c) die Wirkungsweise von induktiv wirkender Radsensoranordnungen in Form von Schienenkontakten gezeigt und beschrieben, deren Wirkungsweise auf der Veränderung der Koppelintensität zweier Schwingkreisspulen beruht. Eine erste Sensoreinrichtung ist ein Sendeteil mit einem Sendeteilgehäuse und einer in diesem untergebrachten Sendeschwingkreis mit Kondensator und Schwingkreisspule. Das Sendeteil ist wiederum an einer Seite einer Schiene eines Gleises einer Bahngleisanlage befestigt. Eine zweite Sensoreinrichtung dieser Radsensoranordnung ist ein Empfangsteil mit einem Empfangsteilgehäuse und einer in diesem untergebrachten Empfangsschwingkreis mit Kondensator und Schwingkreisspule. Das Empfangsteil ist dem Sendeteil gegenüberliegend an der anderen Seite der Schiene befestigt. Neben dem Gleis ist wiederum ein elektronischer Anschlusskasten angeordnet.
  • Die Figur 2 zeigt die Wirkungsweise dieser induktiv wirkenden Radsensoranordnung, welche auf der Veränderung der Koppelintensität ΦK der beiden Schwingkreisspulen SSp und ESp beruht. Der Sendeschwingkreis wirkt durch sein Streufeld (Senderwechselfeld) - hier durch die Feldlinien fl dargestellt - ständig auf den Empfangsschwingkreis und induziert in dessen Schwingkreisspule ESp eine Spannung uind - welche im Folgenden auch als Empfangsspannung bezeichnet ist - die nach entsprechender Verstärkung und Frequenzwandlung als Meldung der Betriebsbereitschaft abgegeben wird.
  • Die Koppelintensität ΦK im Ruhezustand ist mit dem Bezugszeichen ΦR bezeichnet. Im Ruhezustand (keine Einwirkung eines Rades) gilt also ΦK=ΦR.
  • Fährt ein Rad R in das Streufeld, wird die Kopplung intensiver (rechte Abbildung), fährt es wieder heraus, nimmt sie wieder ab (linke Abbildung). Die Koppelintensität ΦK im aktivierten Zustand - also bei Befahrung durch ein Rad R - ist mit dem Bezugszeichen ΦA bezeichnet. Im aktivierten Zustand gilt also ΦK= ΦA>ΦR. Ein bei beiden Aktionen (Einfahren und Ausfahren des Rades) definierter Schwellwert (Trigger-Schwelle) begrenzt den Schaltimpuls, der nach einem Verstärken und einem Umwandeln in die systemspezifische Frequenz als Rechteckimpuls abgegeben wird.
  • Eine nach dem zuletzt beschriebenen Prinzip arbeitende Radsensoranordnungen ist auch in dem Artikel "Der elektronische Achszählpunkt ZP 43", Signal + Draht 79 (1987) 4, Seiten 91-96 beschrieben.
  • Die Figur 3 zeig die aus dieser Druckschrift bekannten vereinfachten Darstellungen des Senderwechselfeldes ohne Radeinwirkung und die Figur 4 zeig die aus dieser Druckschrift bekannten vereinfachten Darstellungen des Senderwechselfeldes bei Radeinwirkung. Zur Vereinheitlich sind hier die beiden gezeigten Feldlinien mit fl1 bzw. fl2 bezeichnet. Außerdem sind zur Vereinheitlichung die Sendespule mit SSp und die Empfangsspule mit ESp bezeichnet.
  • In dieser Druckschrift findet sich im dortigen Abschnitt 4.2 der Hinweis, dass bei montiertem Gleisgerät - also bei montierter Radsensoranordnung - die Achsen der Spule SSp des Sendeteils und der Spule ESp des Empfangsteils senkrecht zum Steg der Schiene S liegen. Diese Anordnung habe sich als besonders vorteilhaft erwiesen.
  • In der Praxis hat sich gezeigt, dass der Pegel der in der Schwingkreisspule des Empfangsteils induzierten Spannung uind bei Überfahrt eines Rades mit zunehmendem seitlichem Ablauf des Rades von der Schiene abnimmt. Der seitliche Ablauf darf demnach nicht so groß sein, dass die Trigger-Schwelle für die Erkennung des Rades nicht mehr erreicht wird, sodass das Rad nicht erkannt werden würde. Ein Herabsetzen der Trigger-Schwelle würde zwar einen größeren seitlichen Ablauf des Rades ermöglichen; allerdings könnte ein solches Herabsetzen der Trigger-Schwelle zu einer Verringerung der Störfestigkeit der Radsensoranordnung gegenüber induktiv eingekoppelten Störspannungen auf Arbeitsfrequenz führen. Solche Störspannungen auf Arbeitsfrequenz können z.B. durch Ströme in der Schiene entstehen. So erzeugt beispielsweise der Rückleiterstrom einer Lokomotive durch die Schiene bzw. dessen Oberwellenanteil ein Störsignal in Form einer sogenannten Schwebung auf der Empfangsspannung in der Schwingkreisspule des Empfangsteils und diese Störspannung (Schwebung) auf der Empfangsspannung lässt sich nur unzureichend von der normalen Radbeeinflussung trennen, weil hier Tiefpassfilter prinzipbedingt versagen.
  • Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine induktiv wirkenden Radsensoranordnung anzugeben, welche auch Räder mit größerem seitlichem Ablauf zuverlässig erkennt, ohne die Störfestigkeit der Radsensoranordnung gegen Störspannungen auf Arbeitsfrequenz zu verringern.
  • Versuche haben gezeigt, dass diese Aufgabe durch eine Radsensoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst wird.
  • Zudem haben die Versuche gezeigt, dass die Störfestigkeit bzw. die Störunempfindlichkeit der erfindungsgemäßen Radsensoranordnung gegen Störspannungen auf Arbeitsfrequenz, die durch Ströme in der Schiene entstehen, sogar verbessert werden kann.
  • Die Erfindung betrifft also eine induktiv wirkende Radsensoranordnung, deren Wirkungsweise auf einer Veränderung einer Koppelintensität beruht,
    • bei der ein Sendeteil mit Sendeschwingkreis, welcher eine Sendespule aufweist, und ein dem Sendeteil zugeordnetes Empfangsteil mit Empfangsschwingkreis, welcher eine Empfangsspule aufweist, in einem an einer Schiene einer Bahngleisanlage montierten Zustand durch die Schiene voneinander getrennt sind, wobei der Sendeschwingkreis durch sein Streufeld auf den Empfangsschwingkreis wirkt und in dessen Sendespule eine Spannung induziert, und
    • bei der die Sendespule und die Empfangsspule eine definierte räumliche Anordnung zueinander haben, derart, dass die in der Empfangsspule induzierte Spannung bei Einfahrt eines sich auf der Schiene bewegenden Rades in das Streufeld des Sendeschwingkreises aufgrund ansteigender Koppelintensität zwischen den beiden Spulen zunimmt und bei Ausfahrt des Rades aus dem Streufeld aufgrund abnehmender Koppelintensität zwischen den beiden Spulen abnimmt, ohne je den Wert Null zu erreichen.
  • Wie bereits erwähnt, ist eine solche induktiv wirkende Radsensoranordnung aus dem Fachbuch "Bahnsicherungstechnik", ISBN: 3-89578-177-0, 2003, Abschnitt 2.2.1: Auf Räder reagierende Geber (Radsensoren bzw. Schienenkontakte), Seiten 45-53 bekannt.
  • Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe vorgesehen,
    • dass im an der Schiene montierten Zustand der Radsensoranordnung die Achse der Sendespule in Schienenquerrichtung liegt und die Achse der Empfangsspule senkrecht zur Schienenlängsrichtung und dabei in einem spitzen Winkel, insbesondere in einem Winkel zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung liegt, oder
    • dass im an der Schiene montierten Zustand der Radsensoranordnung die Achse der Sendespule senkrecht zur Schienenlängsrichtung und dabei in einem spitzen Winkel, insbesondere in einem Winkel zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung liegt und die Achse der Empfangsspule (211) senkrecht zur Schienenlängsrichtung und dabei in einem spitzen Winkel, insbesondere in einem Winkel zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung liegt.
  • Um die Fahrtrichtung eines passierenden Rades und damit die Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges erkennen zu können, sind zweikanalig ausgebildete Radsensoranordnungen - also Radsensoranordnungen mit zwei Sensorkanäle - vorteilhaft. Beim Überfahren eines Schienenfahrzeuges erzeugen diese beiden Sensorkanäle dann nacheinander zeitlich versetzte Signale, die in der nachfolgenden Auswerteeinheit zur Fahrtrichtungserkennung des Schienenfahrzeuges benutzt werden können.
  • Bei der erfindungsgemäßen Radsensoranordnung wird es zu diesem Zweck als vorteilhaft angesehen,
    • wenn das Sendeteil einen weiteren Sendeschwingkreis mit einer weiteren Sendespule aufweist und das Empfangsteil einen weiteren Empfangsschwingkreis mit einer weiteren Empfangsspule aufweist, wobei im an der Schiene montierten Zustand der Radsensoranordnung der weitere Sendeschwingkreis durch sein Streufeld auf den weiteren Empfangsschwingkreis wirkt und in der weiterer Empfangsspule eine Spannung induziert, und
    • wenn die weitere Sendespule und die weitere Empfangsspule eine definierte räumliche Anordnung zueinander haben, derart, dass die in der weiteren Empfangsspule induzierte Spannung bei Einfahrt eines sich auf der Schiene bewegenden Rades in das Streufeld des weiteren Sendeschwingkreises aufgrund ansteigender Koppelintensität zwischen den beiden weiteren Spulen zunimmt und bei Ausfahrt des Rades aus dem Streufeld aufgrund abnehmender Koppelintensität zwischen den beiden weiteren Spulen abnimmt, ohne je den Wert Null zu erreichen,
    • wobei im an der Schiene montierten Zustand der Radsensoranordnung die Achse der weiteren Sendespule in Schienenquerrichtung liegt und die Achse der weiteren Empfangsspule senkrecht zur Schienenlängsrichtung und dabei in einem spitzen Winkel, insbesondere in einem Winkel zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung liegt, oder
    • dass im an der Schiene montierten Zustand der Radsensoranordnung die Achse der weiteren Sendespule senkrecht zur Schienenlängsrichtung und dabei in einem spitzen Winkel, insbesondere in einem Winkel zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung liegt und die Achse der weiteren Empfangsspule senkrecht zur Schienenlängsrichtung und dabei in einem spitzen Winkel, insbesondere in einem Winkel zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung liegt.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung, welche aus einer Schiene einer Bahngleisanlage, einer erfindungsgemäßen induktiv wirkenden Radsensoranordnung, deren Wirkungsweise auf einer Veränderung der Koppelintensität beruht, und einer Vorrichtung zum Befestigen der Radsensoranordnung an der Schiene gebildet ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, dabei zeigen:
    • Figur 5
    eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Anordnung mit einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Radsensoranordnung, bei Überfahrt eines Rades eines Schienenfahrzeuges, wobei der Spurkranz des Rades seitlich am Schienenkopf anliegt, die
    Figur 6
    eine andere schematische Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 6, die
    Figur 7
    die schematische Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 bei Überfahrt eines Rades eines Schienenfahrzeuges, wobei der Spurkranz des Rades nicht an der Schiene anliegt, sondern einen seitlichen Ablauf mit dem Abstand d vom Schienenkopf hat, die
    Figur 8
    eine Draufsicht von oben auf das Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung, die
    Figur 9
    schematisch den Verlauf maximaler Signalpegel des Empfangssignals bei Radüberfahrt in Abhängigkeit vom seitlichen Ablauf d und die
    Figur 10
    eine Darstellung von in Versuchen gewonnenen Messergebnissen.
  • Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäße Anordnung A, welche aus einer Schiene S einer Bahngleisanlage, einer erfindungsgemäßen Radsensoranordnung DEK und einer hier nicht gezeigten Vorrichtung zum Befestigen der beiden Sensoreinrichtungen SE1 und SE2 der Radsensoranordnung DEK an der Schiene S gebildet ist.
  • Die Schiene weist eine Schienenlängsrichtung x, eine senkrecht zur Schienenlängsrichtung x verlaufende Schienenquerrichtung y und eine senkrecht zur Schienenlängsrichtung x und senkrecht zur Schienenquerrichtung y verlaufende Schienenhochrichtung z auf. Die Schienenlängsrichtung x kann auch kurz als "x-Richtung" oder "Längsachse", die Schienenquerrichtung y auch kurz als "y-Richtung" oder "Querachse" und die Schienenhochrichtung z auch kurz als "z-Richtung" oder "Hochachse" bezeichnet werden.
  • Die Schiene weist außerdem einen Kopf 1, einen Steg 2 sowie einen Fuß 5 auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel der Anordnung A ist die Seite 3 eine Außenseite der Schiene S und die Seite 4 ist die Innenseite der Schiene S.
  • Die erfindungsgemäße Radsensoranordnung DEK ist eine induktiv wirkende Radsensoranordnung, welche auch als induktiv wirkender Schienenkontakt bezeichnet werden kann. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Radsensoranordnung DEK beruht auf einer Veränderung von Koppelintensitäten (ΦK') und (ΦK") . Die erfindungsgemäße Radsensoranordnung DEK weist die als eine Baueinheit ausgebildete erste Sensoreinrichtung SE1 und die als eine Baueinheit ausgebildeten zweiten Sensoreinrichtung SE2 auf. Die erste Sensoreinrichtung SE1 ist ein Sendeteil der erfindungsgemäßen Radsensoranordnung DEK und die zweite Sensoreinrichtung SE2 ist ein dem Sendeteil zugeordneter Empfangsteil der erfindungsgemäßen Radsensoranordnung DEK.
  • Die erfindungsgemäße Radsensoranordnung DEK weist zwei Sensorkanäle 100 und 200 (siehe insbesondere Figur 8) auf.
  • Die Figur 5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung (Schnitt senkrecht zur Schienenlängsrichtung x). Zu sehen ist der Sensorkanal 100 - bei überfahrendem Rad R - mit seinem Sendeschwingkreis 110 und seinem Empfangsschwingkreis 120, wobei von beiden Schwingkreisen jeweils nur deren Schwingkreisspule 111 bzw. 121 - also die Sendespule 111 und die Empfangsspule 121 dargestellt sind. In Schienenlängsrichtung in einem vorgegebenen Abstand hinter dem Sensorkanal 100 befindet sich der weitere Sensorkanal 200. Dieser weitere Sensorkanal ist in der Figur 6 schematisch im Schnitt gezeigt.
  • In einem an der Schiene S der Bahngleisanlage montierten Zustand sind das Sendeteil SE1 und das Empfangsteil SE2 durch die Schiene S voneinander getrennt, wobei der Sendeschwingkreis 110 durch sein Streufeld SF' auf den Empfangsschwingkreis 120 wirkt und in dessen Empfangsspule 121 eine Spannung u121 induziert.
  • Die Sendespule 111 und die Empfangsspule 121 haben eine definierte räumliche Anordnung zueinander, derart, dass die in der Empfangsspule 121 induzierte Spannung u121 bei Einfahrt des sich auf der Schiene S bewegenden Rades R in das Streufeld SF' des Sendeschwingkreises 110 aufgrund ansteigender Koppelintensität ΦK' zwischen den beiden Schwingkreisspulen 111, 121 zunimmt und bei Ausfahrt des Rades R aus dem Streufeld SF' aufgrund abnehmender Koppelintensität ΦK' zwischen den beiden Schwingkreisspulen 111, 121 abnimmt, ohne je den Wert Null zu erreichen.
  • Im an der Schiene S montierten Zustand der Radsensoranordnung DEK liegt die Achse 112 der Sendespule 111 in Schienenquerrichtung y. Es gilt also α112=0°.
  • Die Achse 122 der Empfangsspule 121 liegt senkrecht zur Schienenlängsrichtung x und dabei in einem spitzen Winkel α122, insbesondere in einem Winkel α122 zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung y.
  • Alternativ kann jedoch vorgesehen sein, dass im an der Schiene S montierten Zustand der Radsensoranordnung DEK die Achse 112 der Sendespule 111 senkrecht zur Schienenlängsrichtung x und dabei in einem spitzen Winkel α112, insbesondere in einem Winkel α112 zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung y liegt und die Achse 122 der Empfangsspule 121 senkrecht zur Schienenlängsrichtung x und dabei in einem spitzen Winkel α122, insbesondere in einem Winkel α122 zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung y liegt.
  • Die Figur 6 zeigt eine weitere schematische Schnittdarstellung (weiterer Schnitt senkrecht zur Schienenlängsrichtung x). Zu sehen ist der weitere Sensorkanal 200 - bei überfahrendem Rad R - mit seinem Sendeschwingkreis 210 und seinem Empfangsschwingkreis 220, wobei auch hier von beiden Schwingkreisen jeweils nur deren Schwingkreisspule 211 bzw. 221 - also die Sendespule 211 und die Empfangsspule 221 dargestellt sind.
  • Im an der Schiene S montierten Zustand der Radsensoranordnung DEK wirkt der weitere Sendeschwingkreis 210 durch sein Streufeld SF" auf den weiteren Empfangsschwingkreis 220 und induziert in der weiterer Empfangsspule 221 eine Spannung u221.
  • Die weitere Sendespule 211 und die weitere Empfangsspule 221 haben eine definierte räumliche Anordnung zueinander, derart, dass die in der weiteren Empfangsspule 221 induzierte Spannung u221 bei Einfahrt des sich auf der Schiene S bewegenden Rades R in das Streufeld SF" des weiteren Sendeschwingkreises 210 aufgrund ansteigender Koppelintensität ΦK" zwischen den beiden weiteren Schwingkreisspulen 211, 221 zunimmt und bei Ausfahrt des Rades R aus dem Streufeld SF" aufgrund abnehmender Koppelintensität ΦK" zwischen den beiden Schwingkreisspulen 211, 221 abnimmt, ohne je den Wert Null zu erreichen.
  • Im an der Schiene S montierten Zustand der Radsensoranordnung DEK liegt die Achse 212 der weiteren Sendespule 211 in Schienenquerrichtung y. Es gilt also α212=0°. Die Achse 222 der weiteren Empfangsspule 221 liegt senkrecht zur Schienenlängsrichtung x und dabei in einem spitzen Winkel α222, insbesondere in einem Winkel α222 zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung y liegt.
  • Alternativ kann vorgesehen sein, dass im an der Schiene S montierten Zustand der Radsensoranordnung DEK die Achse 212 der weiteren Sendespule 211 senkrecht zur Schienenlängsrichtung x und dabei in einem spitzen Winkel α212, insbesondere in einem Winkel α211 zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung y liegt und die Achse 222 der weiteren Empfangsspule 221 senkrecht zur Schienenlängsrichtung x und dabei in einem spitzen Winkel α222, insbesondere in einem Winkel α222 zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung y liegt.
  • Bei den Darstellungen der Figuren 5 und 6 liegt die Schiene S so im Gleisbett, dass die Schienenlängsrichtung x und die Schienenquerrichtung y in der horizontalen Ebene (kurz in der Horizontalen) verlaufen.
  • Auf der Außenseite 3 der Schiene S befinden sich die Sendespule 111 und die weitere Sendespule 211 im Gehäuse G1 des Sendeteils SE1 und auf der Innenseite 4 der Schiene S und dabei unterhalb des Spurkranzes SpK der Schiene S befinden sich die Empfangsspule 121 und die weitere Empfangsspule 221 im Gehäuse G2 des Empfangsteils SE2.
  • Die Befestigung der Gehäuse G1 und G2 an der Schiene S ist hier nicht dargestellt. Diese wird im Allgemeinen mit passenden Abstandhaltern und Befestigungsschrauben durch den Schienensteg erreicht oder durch eine Positionierung mit Hilfe einer Schienenfußhalterung.
  • Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel verlaufen die Achsen 112 und 212 der Sendespulen 111 und 211 parallel zu hier nicht dargestellten Befestigungsachsen des Gehäuses G1. Das Gehäuse G1 ist gegenüber der Horizontalen nicht gedreht.
  • Die Achsen 122 und 222 der Empfangsspulen 121 und 221 verlaufen bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel parallel zu hier nicht dargestellten Befestigungsachsen des Gehäuses G2. Das Gehäuse G2 ist gegenüber der Horizontalen um den Winkel α gedreht. Dadurch sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die beiden Winkel α122 = α222 gleich groß. Es gilt also hier α111 = α121 = α.
  • Dargestellt sind ebenfalls die Feldlinien eines Störfeldes SF, welches durch Ströme in der Schiene S entsteht.
  • Die Figur 7 zeigt den Querschnitt gemäß der Figur 5, wobei jedoch nun der Spurkranz SpK des Rades R nicht an der Schiene S anliegt, sondern einen seitlichen Abstand d zum Kopf der Schiene S, der unter Fachleuten als seitlichen Ablauf bezeichnet wird, aufweist.
  • Die Figur 8 zeigt eine schematische Draufsichtdarstellung von oben auf die erfindungsgemäße Radsensoranordnung DEK mit ihren zwei Sensorkanälen 100 und 200. Die beiden Sensorkanälen 100 und 200 werden benötigt, um aus den bei Überfahrt überlappenden und versetzten Sensorsignalen die Fahrtrichtung des Zuges zu ermitteln.
  • Die Figur 9 zeigt den prinzipiellen Verlauf des maximalen Pegels des Empfangssignals bei Radüberfahrt in Abhängigkeit von dem seitlichen Ablauf d.
  • Dargestellt ist zum einen die Abhängigkeit des maximalen Pegels des Empfangssignals in Abhängigkeit von dem seitlichen Ablauf d bei einer horizontalen Ausrichtung der Empfangsspule mit α = 0°, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist (vgl. Figur 3). Dies zeigt die gestrichelte Linie L1.
  • Zum anderen ist die Abhängigkeit des maximalen Pegels des Empfangssignals in Abhängigkeit von dem seitlichen Ablauf d bei einer erfindungsgemäßen Radsensoranordnung DEK dargestellt, bei welcher der Winkel α > 0° ist. Vorzugsweise wird hier ein Winkel von ungefähr α = 5° - 15° gewählt. Diese Kurve ist durch den Kippwinkel α > 0° im Wesentlichen nach rechts verschoben, was einer Erhöhung des zulässigen seitlichen Ablaufs d entspricht.
  • In Figur 10 ist die Reduzierung der durch einen Schienenstrom auf Arbeitsfrequenz eingekoppelte Störung StF zu sehen. Es ist ein typischer Signalverlauf eines zweikanaligen Sensorsystems in dieser Aufbauart dargestellt.
  • Bei der Überfahrt eines Drehgestells mit zwei Radachsen überfahren zwei Räder kurz hintereinander die Radsensoranordnung.
  • Die oberen beiden Signalverläufe ergeben sich bei herkömmlicher horizontaler Ausrichtung der Empfangspulen (vgl. Figur 3) zweier Sensorkanäle. Dabei werden die Spannungen (uind1, uind2) zweier Sensorkanäle ausgehend von einem Ruhesignal derart verändert, dass sich eine Spannungserhöhung ergibt, die einer Glockenkurve ähnelt. Beide Glockenkurven sind durch den räumlichen Abstand der Sensorkanäle nebeneinander leicht versetzt, woraus die Fahrtrichtung des Schienenfahrzeuges ermittelt werden kann. Zwischen den Glockenkurven ist die Überlagerung eines höherfrequenten Störsignals StF auf dem Ruhesignal erkennbar.
  • Darunter sind die Signalspannungen der beiden Sensorkanäle 100 und 200 mit erfindungsgemäßer angekippter Spulenstellung der Empfangsspulen 121 und 221 bei gleichem Schienenstrom zu sehen. Die Reduzierung der äußeren Störgröße StF ist hier deutlich zu erkennen.
  • Durch das Ankippen der Empfangsspule 121 bzw. der Empfangsspule 221 aus der Horizontalen wird erreicht, dass der seitliche Ablauf vergrößert wird, ohne den Signalpegel wesentlich zu verringern. Diese Änderung reduziert also den Fehler, der bei ggf. zu großem seitlichem Ablauf durch Unterschreitung der minimalen Signalüberhöhung zur Raderkennung auftritt.
  • Gleichzeitig verbessert er die Störfestigkeit gegenüber Schienenströmen auf Arbeitsfrequenz, weil durch die Schiefstellung der Empfangsspule die Induktion der durch Schienenströme erzeugten magnetischen Wechselfelder in die Empfangsspule minimiert wird.
  • Eine Schiefstellung der Senderspule ist im Allgemeinen nicht erforderlich, weil die Auswirkung auf den seitlichen Ablauf oder die Schienenstromfestigkeit im Gegensatz zur Empfangsspule gering sind. Es kann aber z. B. aus Gründen der Kostenreduzierung oder der Vereinheitlichung von Gehäuseteilen auch die Senderseite gegen die Horizontale angekippt werden.
    • Bezugszeichenliste
    • A
    Anordnung
    S
    Schiene
    1
    Kopf der Schiene
    2
    Steg der Schiene
    3, 4
    Seiten der Schiene
    5
    Fuß der Schiene
    X
    Schienenlängsrichtung
    Y
    Schienenquerrichtung
    Z
    Schienenhochrichtung
    R
    Rad eines Schienenfahrzeugs
    SpK
    Spurkranz des Rades R
    d
    der seitliche Abstand des Spurkranzes zum Kopf der Schienen (seitlicher Ablauf)
    DEK
    Induktiv wirkende Radsensoranordnung
    SE1
    erste Sensoreinrichtung (Sendeteil) der DEK
    SE2
    zweite Sensoreinrichtung (Empfangsteil) der DEK
    G1
    Gehäuse des Sendeteils
    G2
    Gehäuse des Empfangsteil
    100
    Sensorkanal
    110
    Sendeschwingkreis
    120
    Empfangsschwingkreis
    111
    Schwingkreisspule des Sendeschwingkreises 110 (kurz: Sendespule)
    121
    Schwingkreisspule des Empfangsschwingkreises 120 (kurz: Empfangsspule)
    112
    Achse der Sendespule 111
    122
    Achse der Empfangsspule 121
    α112
    Winkel der Achse 112 der Sendespule 111 zur Schienenquerrichtung Y
    α122
    Winkel der Achse 122 der Empfangsspule 121 zur Schienenquerrichtung Y
    u121
    in der Empfangsspule 121 induzierte Spannung
    200
    weiterer Sensorkanal
    210
    weiterer Sendeschwingkreis
    220
    weiterer Empfangsschwingkreis
    211
    weitere Schwingkreisspule des weiteren Sendeschwingkreises 210(kurz: weitere Sendespule)
    221
    weitere Schwingkreisspule des weiteren Empfangsschwingkreises 220 (kurz: weitere Empfangsspule)
    212
    Achse der weiteren Sendespule 211
    222
    Achse der weiteren Empfangsspule 221
    α212
    Winkel der Achse 212 der weiteren Sendespule 211 zur Schienenquerrichtung Y
    α222
    Winkel der Achse 222 der weiteren Empfangsspule 221 zur Schienenquerrichtung Y
    u221
    in der weiteren Empfangsspule 121 induzierte Spannung
    α
    Winkel der Befestigungsachsen der zweiten Sensoreinrichtung SE2 zur Schienenquerrichtung

Claims (3)

  1. Induktiv wirkende Radsensoranordnung (DEK), deren Wirkungsweise auf einer Veränderung einer Koppelintensität (ΦK') beruht,
    - bei der ein Sendeteil (SE1) mit Sendeschwingkreis (110), welcher eine Sendespule (111) aufweist, und ein dem Sendeteil (SE1) zugeordnetes Empfangsteil (SE2) mit Empfangsschwingkreis (120), welcher eine Empfangsspule (121) aufweist, in einem an einer Schiene (S) einer Bahngleisanlage montierten Zustand durch die Schiene (S) voneinander getrennt sind, wobei der Sendeschwingkreis (110) durch sein Streufeld (SF') auf den Empfangsschwingkreis (120) wirkt und in dessen Sendespule (121) eine Spannung (u121) induziert, und
    - bei der die Sendespule (111) und die Empfangsspule (121) eine definierte räumliche Anordnung zueinander haben, derart, dass die in der Empfangsspule (121) induzierte Spannung (u121) bei Einfahrt eines sich auf der Schiene (S) bewegenden Rades (R) in das Streufeld (SF') des Sendeschwingkreises (110) aufgrund ansteigender Koppelintensität (ΦK') zwischen den beiden Spulen (111, 121) zunimmt und bei Ausfahrt des Rades (R) aus dem Streufeld aufgrund abnehmender Koppelintensität (ΦK') zwischen den beiden Spulen (111, 211) abnimmt, ohne je den Wert Null zu erreichen,
    dadurch gekennzeichnet,
    - dass im an der Schiene (S) montierten Zustand der Radsensoranordnung (DEK) die Achse (112) der Sendespule (111) in Schienenquerrichtung (y) liegt (α112=0°) und die Achse (122) der Empfangsspule (121) senkrecht zur Schienenlängsrichtung (x) und dabei in einem spitzen Winkel (α122), insbesondere in einem Winkel (α122) zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung (y) liegt.
  2. Induktiv wirkende Radsensoranordnung (DEK) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Sendeteil (SE1) einen weiteren Sendeschwingkreis (210) mit einer weiteren Sendespule (211) aufweist und das Empfangsteil (SE2) einen weiteren Empfangsschwingkreis (220) mit einer weiteren Empfangsspule (221) aufweist, wobei im an der Schiene (S) montierten Zustand der Radsensoranordnung (DEK) der weitere Sendeschwingkreis (210) durch sein Streufeld (SF") auf den weiteren Empfangsschwingkreis (220) wirkt und in der weiterer Empfangsspule (221) eine Spannung (u221) induziert, und
    - bei der die weitere Sendespule (211) und die weitere Empfangsspule (221) eine definierte räumliche Anordnung zueinander haben, derart, dass die in der weiteren Empfangsspule (221) induzierte Spannung (u221) bei Einfahrt eines sich auf der Schiene (S) bewegenden Rades (R) in das Streufeld (SF") des weiteren Sendeschwingkreises (210) aufgrund ansteigender Koppelintensität (ΦK") zwischen den beiden weiteren Spulen (211, 221) zunimmt und bei Ausfahrt des Rades (R) aus dem Streufeld (SF") aufgrund abnehmender Koppelintensität (ΦK") zwischen den beiden weiteren Spulen (211, 221) abnimmt, ohne je den Wert Null zu erreichen,
    - wobei im an der Schiene (S) montierten Zustand der Radsensoranordnung (DEK) die Achse (212) der weiteren Sendespule (211) in Schienenquerrichtung (y) liegt (α212=0°) und die Achse (222) der weiteren Empfangsspule (221) senkrecht zur Schienenlängsrichtung (x) und dabei in einem spitzen Winkel (α222), insbesondere in einem Winkel (α222) zwischen 5° und 15°, zur Schienenquerrichtung (y) liegt.
  3. Anordnung (A) mit
    - einer Schiene (S) einer Bahngleisanlage,
    - einer induktiv wirkenden Radsensoranordnung (DEK), deren Wirkungsweise auf einer Veränderung der Koppelintensität (ΦK';ΦK") beruht, und
    - einer Vorrichtung zum Befestigen der Radsensoranordnung (DEK) an der Schiene (S),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die induktiv wirkende Radsensoranordnung (DEK) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 ausgebildet ist.
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