DE1455417A1 - Anordnung zur induktiven Meldungsuebertragung fuer elektrisch betriebene Schienenfahrzeuge,insbesondere fuer Strassenbahnen - Google Patents

Description

• Anordnung zur induktiven lieldungsübertragung für elektrisch betriebene Schienenfahrzeugep-insbezondere für Straßenbahnen 'Die Erfindung-bezieht sich auf eine Anordnung zur induktiven.-1-j Ii.Teldungsübertragung in Sprachfr*equenzbereich ,#viischen einem el-ektrizcli betriebenen Schienenfahrzeug und einer ortsfesten Station, insbesondere.für Straßenbahnen. Es-sind bereits induktive Ubertragungssyste-re zur Ubertragung von Meldungen zvinehen Fahrzeugen und ortsfesten Stationen bekannt.-Diese Einrichtungen. sind jedoch verhältnismäßig kompliziert und aufriend#g,und g-estatt-en nur die Übertraßung einer beschränkten Anzahl von Mel-...*-dunßen-.
• Ziel der Erfindung ist ein induktiveis Übertraguregssyatem, beispielereise- für Gesehriindigkeitskontrdlle mit Zwangsbremsungs Weichenotellung und Standortsmeldungen,bei der Straßenbahn, bei dem die für'Verl-behrsmittel erforderliche Betriebssicherheit gewährleistet ist.-Dabei-soll im Vergleich zu den bekannten Einrichtungen eine einfachere und übersichtlichere Zösung angestrebt werden.
• Erfindungsgemäß ist dies dadurch gelöst, daß in der Mitte zwischen den Schienen einee Gleisen mindestens eine mit ihren Leitern in wesentlichen parallel zu den Schienen verlaufende und die Schienenoberkenten nicht überragende Übertragungeschleife, deren Windungeebene senkrecht zu der durch die Schienenoberkanten gebildeten Ebene verläu ft, angeordnet ist, und daß als Gegenelerzent an der Pahrzeugunterseite eine Kombinatlion mindestens zweier zu einem Empfangekreis zusammengeschalteter Spulen vorgesehenist, deren,Ach-aL#n.--zu.-r-.E-bene"-der"Sch.ienenoberkanten in symm.etrischer-Anardnung mit sich na-ch unten öffnenden Winkeln gegeneinander geneigt sind und in einer auf der mittleren Längseachse des Fahrzeuees senkrechten Ebene -liegen, und daß ferner an die Ubertragung.sechleif en -ur.d die Spulen eine der Anzahl der verviendeten Frequenzenentsprechende Anzahl'von Tonfrequen--seridern bzvi. frequenzselektiven Tonfrequenzempfängern.. vorzugsweise in Reihensch#al.#un-g' ang'eschlossen ist. Durch die ipezielle Anoirdnung"'der,Uber#ragungselemente, also der Ub'ertragungs-s-ohlL-j-f en- im -Gleisbett und der. Ubeirtragunge--spulen am Fahrzeug, werden in vorteilhafter Weiße die Magnetfelder der Schienen und der Oberleitung, als-auch die Störfelder dc-- Chassis st i röme und'di e'-Stöffelder der bei -Stra-ßenbah-nen*- tiefliegiirzde'-n«! Moto-ren in einem -dolcheii Grade -ko-m'pe-n-siertt daß'-'si-ch eine Meldungsübertragüng im--Spraöhfre-quenz be:üeiäh mit -eine r ver-.# hältnismäßig-geringen Ser"deleistuii97 durchführen la'i,#:-it. DI:6 l( pens . ation der Störeinflüsse ivirk-t#dä bei doviolil-für die 'Uber-; iragu«ngerichtÜhg-vom Fahrzeug ivr sta , tionäee*n-Schle:Lfd ald auch, für eine Meldungsübertragung in umgekehrter Richtung. Ferner ergibt sich bei der Anordnüng nach der Erfindung in einfacher Vidisie 'die Möglichkeit, eine besonders#große Anzahl verschiedener LIeldungen mit Sicherheit zu Ubertragon.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachsteherder Besch--eibung der in der Zeichnung dargestellten-Ausführungsbeispiele. Es zeigen: Fig.1 die schematische Darstellung einer Anordnung mit einer 'Übertragungsschleife und zwei,Ubertragungespülene Flä.2'ein vereinfachtes Schaltscher-a mit den Ubertragungselementen der' Fig.1, Fig.3 eine doppelte Ubertragungsschleife und Fir .4 die Darstellung einer Anordnung mit doppelter Ubertragungcschleife und derlombination dreier Ubertra# In Aüsführungebeispiel der Fig.1 ist in der Mitte zvischen den Schienen Sl und S2 eines-Gleises eine Ubertragutigesehleife Jl. angeordnett deren Vlindungsebene senkrecht zu der durch die Schienenoberkanten gebildeten Ebene verläuft und die mit ihren Leitern die Schienenoberkanten nicht überragt. An die Klemmen Kl und K2 der Ubertragungsschleife Jl sind die Empfänger bzvi. Sender des stationären Teiiles des tbertragungssystems anzuschließen. Ebenfalls in der Mitte zwischen den beiden Schie-nen Sl und S2 sind zwei Spulen Ml und.M2 dergeotellt, die beide in einer zu den längsachzen der Schienen senkrechten Ebene liegen und beide in-gleichem 1.Faße gegen die durch die Schienenoberkanten gebildetö Ebene geneigt sind. Diese beiden Spulen Mlund M2-sind in nicht d.ergestellte#r Weise an einem die Ubertragungsschleife überfahrenden Schienenfahrzeug befestigt und-bilden somit die Gegenelemente zurstationären Schleife Jl an Fährzeug. Jede dieser Spulen Ml und M2 iät mit einem lamellierten Kern aus einen magnetisch leitenden 1-,.',aterial hober effektiver Permeabilität versehen. Die Wicklungen der beiden Spulen 141 und M2 sind dabei derart zusammengeschaltet, daß sich vom Nutzfeld der Schleife Jl induzierte Spannungen addieren, jedoch die de#r Störfelder aus den Schienen Sl und S2 gegenseitig aufheben. Durch die Neiguing der beiden Spulen 141 und M2 wird erreichti daß auch Störspannungen, die von den Magneifel.d nur einer Schiene, beispielsweise der Schiene Sl, herrUhreng kompenreiert werden'. Dieses Verhalten ist besonders-vichtig, da der-UÜergengs'Widerstand zwischen den- Rädern des-Pahrzeugo und den beiden Schienen bei sandstreuungsehr unterschiedlich sein kann, so daß im Extremfnll die Schiene:.Sl'den gesamten Fahrstrom aufnimmte während die-,Schleno 82 zeitweise:stromlos ist. Um die Schienc-S1 bildet sich, dabei das Ma#rietfeldill,112 aus. Durch die Neigung der Spulen 141 und 142 wird dabei erreichtg daß bdi gleicher' Vlindungszahl und gleichem Aufbau des magnetischen Kreises beider Spulen trotz.der verschiedenen Entfernungen der beiden Spulen b11 und IJ2- von derSchiene Sl, also einer größeren Feldetärke von 701 am Ort der Spule 141 als Von (#12 am Ort von 142, in beiden' Spulen gleich groft Spannungen induziert werden,-die sich durc h die entsprechende Zusammenschaltung der Wicklungen beider Spulen jedoch kompensieren. Infolge der symmetrischen Anordnung der 'Spulen zu den beiden Schienen.vird die Kompensation auch.für die ßtörfelder der Schiene S2 erreicht.
• In Blockschaltbild der Fig.2 ist ein AusfUhru:ngobeispiel eines induktiven Übertragungssyistems dargestellt, bei dem Meldungen von der stationären Schleife Jl zum Fahrzeug übertragen werden sollen. Uber einen Verstärker V sind an die Klemm en Kl und K2 der Schleife Jl mehrere Tonfrequenzsen der Sl.'..Sn anges chlossen, die zur-Signalgabe über Tasten Tl...Tn einschaltbar sind. Jeder der Sender ist dabei zur Erzeugung einer bestimmten Tonfrequenz, der Sender Sl für die Tonfrequenz fl und der Sender S'n für die Tonfrequenz fn, ausgelegt. Diese Tonfrequenzen werden über die Schleife-Jl zu den Spulen Ml und M2 des Fa-hrzeugo übertragen, an deren Klemmen X3 und K4 die Empfänger El ... En über eine Begrenzer. gehaltung-D1, . D2 ange . schlossen sind. ]Diese Begren'zere.chaltüng hat d,en Zivdekg e , in-Ansprechen der Empfangseihrichtung auf Stör-' impulee. großer Amplitudet die trotz der Kompensation der beiden Spulen MI und M2 auftreteng zu verhindern.- Pür jede der'gesende.ten Tonfrequenzen ist eih bestimmter Tonfreqgenzempfänger vorgesehen, .beispielsweise -für die Frequenz fl der Eipfäng#er El und für'die Frequenz fn 'der Empfänger,En. Diese Empfänger wirken Übe'r- die Kontakte rl...rn der Empfangstelais*Rl...P.n auf di'o an d#e Klemmen Kll, K12 und Knl, Kn2, anzuschließenden Steuerkreisee Un auch die von der Oberleitung und den Motoren der Ttiebvagen herrührenden Störfelder weitgehend zu kompensieren, wird gemäß Fig,.3 und Fig.4 eine Anordnung mit einer doppelten Ubertragungs schleife in Gleisbett und drei Spulen an der PaÜrzeugunluerceite verwendet. Diese Anordnung wirkt sich-besonders vorteilhaft'£Ur eine Meldungnübertragung in beiden Richtungen, also auch vom Fahrzeug zur--stationeren Übertragungsschleifeaus. Die Übertra-' gungsschleife ist-dann ge-mäß Fig.3 als Doppelschleife J2 ausgebildet, wobei'die beiden Teilschleifen gegeneinander geschaltet die Magnetfelder der Schienen Sl und S2 induzierten störspannungen. .Es sei noch erwähnt, daß diese Kompensationsvirkung für eine bestimmte Spurweite den Gleises auch eineh bestimmten Neigungsvinkel der Spulen 1,11 und 142 bedingt', Die*in der Senkrechten Spule M3 von Schienenfeld induzierte Spannung wird dabei immer durch die Sutme der induZierten Spannungen in den gägensinnig geschalteten'Seitenspulen Ml und M2 aufgehoben. Auch ein wäagrecht verlaufenden Störfeld, beispielsweise das Pold der Ober' leitung oder Störfelder aus den-Idotorstromkreisen, beeinflussen die Anordnung der Fig.4'nicht, da sie die.Spule M3 rechtwinklig treffen und sich die in den-Spulen Ml und M2 durch diese Pelder induzierten Spannungen aufheben. Auch die.Doppelschleife J2 ist gegen eine derartige Feldbeeinflussung,unegpfindlich.
• Die Doppelechleife J2 und die Kombination der drei Spulen Ml bis, .. f, -3 ist in gleichcr Weise an die Einrichtungen der Fig.2 anzuschlie2en, wie es in diesen Ausführungsbeispiel für die Schleife Jl und das Spulenpaar Ul, b12 Jargestellt ist. Es besteht dabei die Möglichkeit, die Richtung der Meldungsilbertragung.#dadurch umzukehren, daß man die Klemmen K3 und K4 des Spulensysterie von der Empfangseinrichtung abtrennt und auf eine Sendeeinrichtung ur-schaltet. Das gleiche gilt für die Übertragungsschleifen. UnI. er Ecri,'.cksieli-Iv--igung der verwendeten Sende- und Empfangseinrichtungen erscheint es auch möglich, bei einem entsprebhenden Aufwand von Filtern gleichzeitig in beiden Richtungen Meldungen zu übertragent Eo daß beispielsweise vom Pahrzeug aus eine Weichenstellung vorgenomten werden kann., Nvobei'.gleichzeitig von Gleis aus eizie Z,v#ange:brem.e.ung eing.eleitet ivi:vd. Ea j-st also von#Pall.zu, Fall-. zu:entocheiden, fUr diesen Ge.gertverkehr zrei getretinto Ubertragungseinrichtungen vorzusehen sind, oder ob'die erforderlichen' zusätzlichen Eitrichtungen, vii6. Filter u nd Verntä . rker,aufgewen det werden oollen..

Claims (1)

1. P: a'-t e. n t a n c p, r. it o h e 2. Anordnung nach Anspruch 19 dadurch gekennzeichnet, daß eine Abertragungsschleife (ii) zwischen den-Schienen (91 und S2)-und am Fahrzeug-ein Spulenpaar (111, M2 vorgezehen iotr dessen gegenseitige Neigung der Spulenachsen so bemessen ist und tdeesen-Windungen derart.zusammengeschaltet sind, daß sich die durch die Magnetfelder Aer'Schienen induzierten Spannungen auch bei Vorhandensein nur des Magnetfelden einer Schiene gegenseitig aUfheben. Anordnung nach Anspruch 1, da-durch gekennzeichnetl daß zwei Ubertragungsschleifen in Gestalt einer Doppelschleife (J2) mit zueinander gegensinnigen ViindurZen und am Fahrzeug eine Kombination dreier Spulen, eirer mittlereh Spule (M3) mit auf d#br Ebene d er Schienenoberkanten senkrechter Achse und zweier außenliegender gegen diese '.l.7-bene geneigter Spulen (M1 und Mg)t' vorgesehen sind und die Wicklungen der Spulen derart .gepolt-a-ind und die gegenseitige Neigung.der Spulen*derart gewÜhlt lstg daß-s'ich-die durch-die Magnetfelder . der Schienen (g.1 und 32) auch bein' Vorhandens*ein nur-deo.Magnetfeldes einer Schiene in der mittleren Spule induzierten Spannungen ot6th durch die Summe der gegensinnig induzierten Spannungen In den beiden äußeten $pulen'äufhebene.- 5. Anordnung nach Anspruch 1 oder den folgenden Anöprüchent dadurch gekennzeichnet, daß die Ubertragun'gßopulen (Mle M29 M3) #n der Fahrzeugunterseite mit lamellierten Kernen4 aus einem magnetisch leitenden Material hoher effektiver Perneabilität versehen sind.