PL41498B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano dnia 1 sierpnia 1956 r.WM U POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY \ ^ *1^98 1. PO i, 41/30 VEB ^erk fur Signal-und Sicherungstechnik Berlin Beriin-Treptow,Niemiecka Republika Demokratyczna Uklad do liczenia osi w ruchu kolej owym Patent trwa od dnia 31 pazdziernika 1935 r.W celu dozorowania i zapewnienia nalezytej komunikacji na liniach kole¬ jowych poszczególne szlaki sa podzielone na odcinki, tzw# odcinki blokowe, w których w danej chwili powinien Znajdowac sie tylko jedan pociag* Gdy urza¬ dzenia blokowe sa obslugiwane recznie, to ze wzgledu na dlugi czas obslugi punkty meldowania kolejnosci pociagów nie moga byc* rozmieszczone tak gesto, by mozna bylo w ten sposób osiagnac znaczne zageszczenie ruchu pociagów.Okolicznosc ta uzasadnia przejscie na automatyczne urzadzenia rejestrujace kolejnosc pociagów. 77 pierwszych rozwiazaniach zagadnienia stosowano obok urzadzen nadzor¬ czych, dzialajacych czysto mechanicznie, izolowanie odcinków par szynowych, które przy najezdzaniu pociagu byly zwierane. Kazdy taki przebieg laczenia mógl byc wykorzystany do wyzwolenia dowolnych czynnosci laczenia. ^7ada znane¬ go sposobu polegala na tym, ze mozna bylo stosowac go tylko do torów na pod¬ kladach drewnianych i ewentualnie betonowych, lecz i wtedy stan izolacji pod-skrzyzowaniaoh izolacja nastrecza specjalne trudnosci. Maly opór izolacji zmusza, do stosowania najkrótszych odcinków blokowych, które w pewnych okolicz- nosoiach musza byó jeszoze podzielone przez specjalne urzadzenia laczeniowe.Czesciowo Wady te moga byó usuniete przez wprowadzenie tzw. liczenia osi. Liczba osi jest przy tym Interesujaca sama przez sie tylko dla porówna¬ nia wyników liczenia dwóch liczników osiowych na okreslonym odcinku torowym.Wynik liozenia jednak bez uwydatnieni a] samej liczby zostaje przy tym wykorzy¬ stany do sterowania dowolnych procesów| laczeniowych okreslajaoyoh kolejnosc pociagów, np. do zwalniania odcinków blokowych w urzadzeniach zabezpieczenia ruchu* Znane liczniki osiowe, dzialajace najczesciej na zasadzie Indukcyjne¬ go oddzialywania na szyny, nie sa odpowiednie do wypelniania surowych wyma¬ gan, stawianyoh bezpieczenstwu ruchu kolejowego, gdyz wykorzystana do dziala¬ nia magnetycznego szozelina powietrzna wzgledem przebiegajacej obreczy kola podlega zbyt silnym wahaniom.W znanych licznikach osiowych wlasnosc obwodu magnetycznego przygotowa¬ nego na szynie zmienia sie pod wplywem zelaza, zestawu kolowego osi np. 'w ten sposób, ze indukcyjnosó wzrastam Podczas przejezdzania kola wzbudza sie w cewce umieszczonej w obwodzie magnetycznym chwilowe napiecie, które przy do¬ statecznej wielkosci powoduje przyciagniecie kotwiczki przekaznika impulsowe¬ go* Znane dotychczas urzadzenia dzialajace na zasadzie indukcyjnej daja tylko wtedy wartosoiowe niezawodne wyniki, gdy obrecz kola przebiega w tak malej od¬ leglosci od zelaza przygotowanego obwodu magnetycznego, jak tylko to jest mozliwe ze wzgledów bezpieczenstwa* Warunki takie zachodza jednak w praktyce dosó rzadko* W rzeozywistosci bowiem wymiary obreczy kolowych podlegaja bardzo duzym wahaniom zarówno bowiem grubosc, jak i szerokosc obreczy oraz wysokosc i grubosc wienoa kola podlegaja zmianom w szerokich granicach wsku¬ tek zuzycia* Poza tym zestawy kolowe na torze posiadaja stosunkowo duzy luz boczny, który zwieksza sie jeszcze na skutek rozszerzenia rozstawu szyn na lukach* Zreszta nie tylko na lukaoh luz powoduje wahania zestawu kolowego w obie strony, lecz takze i na prostoliniowym torze bieg pojazdu jest sinu¬ soidalny, tak iz obrecz zestawu kolowego przebiega blisko do wewnetrznej kra¬ wedzi to prawej, to lewej szyny* Nadajniki impulsów, umieszczone tylko z jednej strony przy jednej szynie powinny byc tak ustawione, aby równiez w najmniej korzystnym przypadku, gdy zestaw kolowy jest najwleoej oddalony od nadajnika impulsów, mógl on jeszcze reagowac niezawodnie* Aby uzyskac przy tym wystarczajace wielkosci pomiarowe, nalezy przewidziec szczególnie duze wymiary nabiegunników nadajników, a ich czesci powinny wystawac mozliwie wysoko ponad górna krawedz szyny* W tym przypadku jednak moga byc one latwo uszkodzone przez czesci pojazdu, umieszczone nieprzepisowo nisko* W nadajni¬ kach impulsów, w których do wytwarzania pola magnetycznego dla przejezdzaja¬ cych osi jest uzyte uzwojenie lub magnes trwaly, przy czym zmiany tego pola sa wykorzystane do liozenia, znana jest rzecza umieszczenie zródla pola mag- - 2 -netycznego na jednej stronie szyny, a czesó odbiorcza - na drugiej* W ten sposób wprawdzie urzadzenia nie jest wrazliwe na boczne przesuniecia zestawu kolowego, jednak ze wzgledu na bocznikowanie magnetyczne tylko nieduza ozesó linii sil wychodzacych ze Zródla trafia rzeozywiscie do narzadu odbiorczego, zwlaszcza gdy czesci urzadzania nie moga byc umieszczone dosc wysoko ponad górna krawedzia szyny* Równiez znane urzadzania, w którym magnes, sluzaoy jako zródlo pola czynnego, jest polaozony kazdym ze swych biegunów bezposred¬ nio z odpowiednia szyna toru, wykazuja tak duza rozproszenia magnetyczne, te równiez 1 w tym przypadka nie mozna uzyskac niezawodnych wyników pomiarowych* W przypadkach zaohodzaoyoh w ruchu, gdzie wystepuja duza szczeliny po¬ wietrzne w obwodzie strumienia magostycznego, znana dotychczas liczniki osio¬ we, dzialajaca na zasadzie indukcyjnej, zawodza zupelnie pod wzgledem wyma¬ ganej niezawodnosci ruchu* Pewne ulepszenie stanowia szyny prowadnicze, która jednak wprowadzaja dodatkowa komplikacje 1 zagrozenie ruchu przy duzych pred- kosolach lub powoduja zmniejszenie predkosci jazdy* Znany jest równiez sposób umieszczenia dwóch niezaleznych od siebie na¬ dajników impulsowych na przeciwleglych stronach toru lub szyny* W ten sposób osiaga sie to, ze przy bocznym przesunieciu zestawu kolowego przynajmniej jeden z dwóoh nadajników impulsowych ma korzystne warunki reagowania* Naj¬ mniej korzystny przypadek pod wzgledem reagowania zachodzi w srodkowym polo¬ zeniu zestawu kolowego* Z tego powodu nadajniki Impulsowe powinny byó wykona¬ ne tak, zeby i w tym polozeniu równiez reagowaly niezawodnie* Zaleta korzyst¬ niejszych warunków ze wzgledu na szczeline powietrzna jest przy tym okupiona ta wada, ze wymagany jest dwa razy wiekszy naklad srodków technicznych* Po¬ nadto moga przy tym latwo zdarzyc sie bledne wskazania wskutek tego, ze jeden z niezaleznych nadajników moze byó uwazany jako nieczynny wskutek zbyt duz«j szczeliny powietrznej, w rzeczywistosci zas jest calkowicie uszkodzony* Nie¬ zawodne wykorzystanie impulsów bez speojalnego wzmocnienia nie moze byó za¬ pewnione iw tym urzadzeniu* Ponadto przy niedokladnym dostrojeniu czasów przy¬ ciagania i opuszczania przekaznika moga byó przez dwukrotne kontaktowanie na¬ dane bledne Impulsy liczenia* Cale urzadzenie powinno byó tak wykonane, zeby wystarczal juz jeden nadajnik do wyzwolenia zadanych funkcji laozenia.Wynalazek ma na celu unikniecie wad znanych urzadzen. Cel uen osiaga sie w ten sposób, ze przy szynach jest przygotowany obwód magnetyczny, w któ¬ rym podczas przebiegania osi sprzezenie uzwojen* transformatora staje sie scislejsze lub luzniejsze, przy czym prady zmieniajace sie w kierunkach prze¬ ciwnych sa badane w ukladzie mostkowym, a prad wystepujacy wskutek zmian in- dukcyjnosci w dwóch przeciwleglych elementach ukladu mostkowego 'jest wykorzy¬ stany do oddzialywania na narzad sterujacy* Przyklad przedmiotu wynalazku w postaoi ukladu magnetyczno - indukcyjne¬ go przedstawiono na rysunku. Szczególy nieistotne dla wynalazku <«ostaly na ry¬ sunku pominiete* Omawiany przyklad ukladu wedlug wynalazku stanowi w zasadzie transforma- - 3 -tor 2 z otwartym rdzeniem, jak widac na fig. 1* Na rlzoniu zelaznym w ksztal¬ cie litery U znajduja aie na ramionach 2, £ uzwójania 4, £, z których uzwóje- ni« i Jast pierwotne, a uzwojenie £ wtórne, zamkniecia obwodu magnetycznego transformatora w polozeniu apoczynkowym stanowi szyna, znajdujaca sie np* w odleglosci 70 mu, która moze byc oddalona ewentualnie nawet o 90 mm i wiecej, odpowiednio do tolerancji zuzycia glowicy azyn i wiesca kola* Wobec znacznej szczeliny powietrznej indukoyjnosó ukladu posiada okreslona mala wartosc* Gdy w szczelinie powietrznej pomiedzy Ramionami £, £ transformatora J, i szy¬ na £ przebiega kolo, zaohodzi zmiana ii*lukoyjnosoi, a mianowicie W takim atOphlu, w jakim zmniejsza aie opór magnatyczny drogi strumienia w zelazie wskutek zmniejszenia szczeliny powietrznej, trzet to jednak zwieksza sie rów¬ niez sprzezenie transformatorowe uzwojenia pierwotnego ± z wtórnym uzwoje¬ nie* £, dzieki czemu z jednej atrony maleje prad w uzwojeniu pierwotnym £* wskutek wiekazego przyroatu oporu indukcyjnego, a z drugiej atrony przez zwiekszenie strumienia w uzwojeniu wtórnym £ indukuje aie wyzeze napiecie.Takie przeciwstawne oddzialywania w uzwojeniach pierwotnym i wtórnym przez zmiane strumienia ea wykorzystane wedlug wynalazku do sterowania przylaczo¬ nym ukladem mootkowym lub kompensacyjnym, dzieki czemu jest zagwarantowane niezawodne/reagowanie przekaznika* Zmiany wartosci strumienia w uzwojeniach pierwotnym i wtórnym nie sa jednak równe oo do wartosci bezwzglednej* Wahania moga Wyatepowaó wskutek wspomnianej mozliwosci kolysania sie seetawów kolowych* Czaaem kolo moze to- czyó sie strona zewnetrzna wienca obreczy po wewnetrznej stronie glowicy szy¬ ny, a w innym akrajnym przypadku wewnetrzna strona wienca moze toczyc sie tuz przy przyrzadzie impulsowym* Zalany uwiflooznione na wykresie pradu /fig* 2/ wykazuja, ze gdy wieniec biegnie tuz przy ezynie, to amplitudy pradu pierwot¬ nego i wtórnego aa najmniejaze, natomlaat gdy wieniec kola toczy aie tuz przy nadajniku prady pierwotny 1 wtórny óeiagaja najwieksze wartosci. Gdy zmienia¬ ja aie napiecia wstepne elektryczne lub magnetyczne, przylozone do ukladu, to wartosci te zmieniaja sie jeezoze bardziej* To Bamo dotyczy zmiany czestotli¬ wosci, przy czym nalezy aauwaiyó, ze wraz ze wzrostem czestotliwosci zmiany zyskuja óoraz wieksze wartosci. Jak uwidoczniono na flg# 2 przebieg zmiany pradu przy zmianie azozeliny powietrznej nie jest liniowy* Istotnie, zmiany pradu przy anisnach szczeliny ponad 40 mm aa jeszcze tak male, ze trudno je wykorzystac bezposrednio. Tek samo przez odpowiednie zwiekszenie mocy frodla napiecia wstepnego, przy oplaoalnym jeezcze poborze mocy, uklad moze\ulec nieznacznej poprawie* Poniewaz czesci wedlug wynalazku aa umieszczone miedzy szynami, najwlekazy mozliwy czynny odstep przygotowywanego obwodu zelaznego Od obreczy kola zmniejsza sie do polowy wartosci, tzn. z wymienionych 70 mm do 35 mm. Obydwa narzady czujnikowe jednego ukladu pomiarowego pomiedzy szy- naffii musza byc elektrycznie równowazne i dzialac zawsze wspólnie na uklad mostkowy. Najwieksza Wartosc Szczeliny powietrznej i tym samym najmniejsza Milana indukcyjnosci wystepuja wtedy, gdy obydwa kola mijajacego zestawu ko- - 4 -lowego przebiegaja w jednakowej odleglosci od wewnetrznych krawedzi szyny.W razie przesuniecia toczacej sie oal w którakolwiek itrone nejttniejaza war¬ tosc zostaje przekroczona i przez to zwieksza sie zawsze niesyoictrycznosc wzgledem czynnej szozeliny powietrznej, co wlasnie sprzyja skutecznemu dzia¬ laniu ukladu mostkowego. Wykresy pradu przedstawione na fig* 3 uwidaczniaj*, dzialanie przyrzadu, umieszczonego miedzy szynami* Stwierdzono przy tyci, z* zmiany pierwotnego 1 wtórnego pradu transformatora przy bocznych przesunie¬ ciach przetaczajacych iie oal osiagaja maksimum wzglednie minimum wedlug funkcji wykladniczej w polozeniu srodkowym zeatawu, a nastepnie znowu rozoho- dza sie* Szczelina powietrzna wymagana dla niezawodnego dzialania taówloneeo ukladu ma jednak z reguly korzystniejsza wartosc nit ta, jaka jest uwidocz¬ niona ha wykresie, gdyz w rzeczywistosci zestawy kolowa przyblizaja sie do jednej lub drugiej strony szyhy lub przylegaja do nioh 1 tylko aa krótka chwi¬ le moga znalezc sle dokladnie posrodku miedzy azynami* Czas trwania wykorzy¬ stywanych impulsów powinien miec* przy tym okreslona wartosc, tzn. nawet przy najwiekszej dopuszozalnej predkosci pociagów powinno byc w kazdym razie za¬ pewnione niezawodne reagowanie lioznika calowego na stosunkowo krótkotrwale impulsy osiowe. Czas oddzialywania kola na uklad jest wiec zalezny od pred¬ kosci, z jaka zelazo wieiioa kola przebiega w poblizu rdzeni transformatorów, od odleglosol zelaza wienca kola zamykajacego rdzen transformatora 1 od róz¬ nicy miedzy ozasem przyolaganla i opuszozania kotwiczki* Dlugosc zamykajace¬ go zelaza wynika ze srednicy kola wzglednie wienca kola 1 z dopuszczalnej wy¬ sokosci umieszczenia przyrzadu ponad górna krawedzia szyny wzglednie od czyn¬ nej cieciwy obreczy kola* Z tego wzgledu wedlug dalszej eechy wynalazku do za¬ mykania obwodu strumienia magnetycznego nie jest wykorzystana powierzchnia toczna kola, lecz wieniec kola* Dla doprowadzenia napiecia wstepnego do ukladu stosuje sie w ukladzie wedlug wynalazku prad zmienny 50 Hz* Dobierajao odpowiednio ozeatotliwosc mozna Zapewnic niezawodna reagowania liozhików owi owych równiez przy Wiekszych predko solach* W przykladzie wykonania przedstawionym na fig* 4 otrzymane impulsy zo¬ staja wykorzystana w ukladzie mostkowym* Czujniki 2, £ w postaci transforma¬ torów o. otwartych rdzeniach, znajdujaca aie miedzy szynami, sa zasilane pra¬ dem zmiennym 50 Hz. Obydwa uzwojenia pierwotne 2, JJ, stanowia czesci mostku, a uzwojenia wtórne .10, 12 *\ polaczone równolegle* Dwa pozostale czlony mo¬ stku 9^ 1 Ha moga byc w celu lepazego wyrównania indukcyjnego umieszczone oddzielnie lub tez na tym aamym czujniku, oo i czlony mostku £, JJ* Tekutek tego mostek jest wykorzystany w dwojaki sposób, a przesuniecie pradu mostko¬ wego zwieksza sie. Obydwa uzwojenia, pierwotne i wtórne, daja prad na dwa od¬ dzielne uzwojenia j£, 14 przekaznika spolaryzowanego j£. Trady pierwotne i wtórne, wyprostowane w ukladach prostowniczych Gratza plyna w przekazniku spolaryzowanym l£ w przeciwnych kieruhkaOh, tak iz w stanie spoozynkowy»n ich dzialanie kompensuje sie a pole magnetyczne zanika. GCy na uklad impUl-sowy wystapi oddzialywanie przetaczajacego sie kola, to wskutek zmiany pola zmienia sie opór indukcyjny i tym samym sprzezenie cewek transformatora. Ody zmniejsza sie szczelina powietrzna, a zwieksza sie droga w zelazie, to prad w uzwojeniu pierwotnym staje sie mniejszy, a we wtórnym wiekszy. Obydwa pola magnetyczne uzwojen przekaznika J£ sa tak wyregulowane, ze kotwiczka jest przechylona na jedna strone przy mechanicznym nacisku'wstepnym lub bez na¬ cisku. Podczas przetaczania sie kola prad pierwotny w lewym uzwojeniu J^ zmniejsza sie i tym samym pole magnetyczne maleje, natomiast prad wtórny w uzwojeniu J4 wzrasta i wzrasta jego magnetyczne pole. Wskutek tego kotwiozka przyjmuje prawe polozenie. Po ustaniu impulsu pole magnetyczne od strony pier¬ wotnej znowu wzrasta, a kotwiczka J6, wraca w lewe polozenie zasadnicze pod dzialaniem wstepnego nacisku. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenia patentowe Uklad do liczenia osi w ruchu kolejowym za pomoca ukladu mostkowego lub kompensacyjnego reagujacego na zmiane indukcyjnosci, znamienny tym, ze przyrzad sterujacy jest tak przylaczony do ukladu mostkowego lub kompen¬ sacyjnego /2, 11-10. 12 /, iz prad wystepujacy wskutek zmiany indukcyj- nosci na dwóch, najlepiej przeciwleglych galeziach tego ukladu zostaje wykorzystany do oddzialywania na wspomniany przyrzad sterujacy. Uklad wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze indukcyjnocó galezi mostku /£, YSJ zmienia sie pod wplywem masy zelaznej Jednoczeinie i w tym samym kie¬ runku. YEB Werk f lir Signal- u n d Sioherungstec h n i k Berlin Zastepca: Kolegium Rzeczników PatentowychFig.1 __L i f*» 2Ó\ 3 V-L i- —\—i—i—»—i—i—i—i—t—i—i—i—i—i—i—i—i—»—rmm £3ngM 4 -W 9 m aaaJ 7 V v\ 10 t 50Hz^- Sa Ha V///SSS/SSS////SI O 74 75 " 16r f-i. 77 ¥# 8 W 72 +50Hz PL