DE2915463C3 - Anordnung bei induktiv beeinflußbaren Gleisgeräten - Google Patents
Anordnung bei induktiv beeinflußbaren GleisgerätenInfo
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Description
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung bei induktiv beeinflußbaren Gleisgeräten des Eisenbahnwesens,
die im Bereich zwischen Schienenkopf und Schienenfuß neben den Fahrschienen eines Gleises
angeordnet und auf Frequenzen im Bereich von einigen kHz abgestimmt sind.
Derartige Gleisgeräte dienen im Eisenbahnwesen beispielsweise als elektronische Impulsgeber, die das
Vorüberlaufen von Fahrzeugachsen an bestimmten Stellen des Gleises anzeigen sollen. Diese Impulsgeber
bestehen vielfach aus einer auf der einen Seite einer Eisenbahnschiene zwischen Schienenkopf und Schienenfuß
angeordneten Sendespule und einer mit dieser zusammenwirkenden Empfangsspule, die entweder auf
der gleichen Seite der Schiene oder jenseits des Schienenfußes angeordnet ist (DE-PS U 97 114). Das
sich zwischen Sende- und Empfangsspule aufbauende Feld führt in jedem Falle auch in den Bereich des
Schienenkopfes der Fahrschiene und ist durch die Eisenmasse der vorüberlaufenden Fahrzeugräder beeinflußbar.
Um einerseits einen möglichst großen Störabstand zu den über die Fahrschienen fließenden
Triebströmen und deren Oberwellen zu haben und um andererseits mit möglichst kleinen Bauelementen in den
Sende- und Empfangskreisen der Gleisgeräte auszukommen, sind die Gleisgeräte regelmäßig auf Frequenzen
im Bereich von einigen kHz abgestimmt.
Neuerdings treten an elektrifizierten Bahnstrecken in den Schienen infolge von Fahrleitungsschaltungen
Ströme auf, deren Frequenzen in der Größenordnung der Frequenzen liegen, auf die die elektronischen
Impulsgeber abgestimmt sind. Infolge des Skineffektes fließen diese Ströme nur im Oberflächenbereich der
Fahrschienen; sie bauen dabei um besonders bevorzugte Partien in den Schienen hochfrequente Magnetfelder
auf, die durch geeignete räumliche Anordnung der Empfangsspulen am Gleis nicht ausgeblendet werden
können und deshalb auf die Empfangsspulen der induktiv beeinflußbaren Gleisgeräte einen nicht vernachlässigbaren
Einfluß ausüben. Dies kann zu einem unzeitigen Ansprechen der Gleisgeräte führen.
Zur Beeinflussung des sich zwischen Sende- und Empfangsspulen eines induktiv beeinflußbaren Gleisgerätes
aufbauenden Wechselfeldes ist es bekannt, unter den Sende- und Empfangsspulen Abschirnibleche aus
magnetisch nicht, aber elektrisch gut leitendem Material anzubringen (DE-PS 10 63 199). Dadurch wird der
unterhalb der Schiene verlaufende Flußanteil des induktiven Wechselfeldes zwischen Sende- und Empfangsspule
infolge Wirbelstrombildung wesentlich geschwächt und man erreichte dadurch eine Annebung der
Ansprechempfindlichkeit des Gleisgerätes beim Vorüberlaufen von Fahrzeugrädern. Ein solches Blech führt
auch zum gewünschten Effekt, wenn es richtig ausgebildet wird. Für optimale Verhältnisse hängt seine
Form vom Schienenprofil und davon ab, ob die Spulen im Schwellenfach oder über der Schwelle angebracht
sind. Weiterhin hindern über der Schwelle die Befestigungsteile für die Schiene die optimale Formgebung
des Bleches.
Ein wirksamer Schutz gegen Störbeeinflussung mit gleicher Frequenz wie die Nutzfrequenz von Gleisgeräten
und anderen Geräten war bislang lediglich durch die sogenannte »Digitale Störsignalunterdrückung« möglich,
bei tier die Dauer der auftretenden Beeinflussungen gemessen und mit einer vorgegebenen Mindestdauer
verglichen wurde (DE-PS 23 19 164). Nur dann, wenn die Beeinflussungsdauer größer als ein vorgegebener
Mindestwert war, wurde die Beeinflussung des Gleisgerätes ausgewertet; andernfalls wurde die Auswertung
als offensichtliches Störsignal unterdrückt Die neuerdings beobachteten Störbeeinflussungen von Gleisgeräten
durch Fahrleitungsschaltungen weisen jedoch Zeitspannen auf, die im Bereich einer betriebsmäßig
vorkommenden kurzen Gleisgerätebeeinflussung liegen; die digitale Störsignalunterdrückung als einzige
Maßnahme zur Ausblendung von Störungen reicht damit nicht mehr aus.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Anordnung bei induktiv beeinflußbaren Gleisgeräten
der vorgenannten Art anzugeben, die ein Ansprechen der Gleisgeräte zur Unzeit weitestgehend ausschließt
und mindestens im Zusammenwirken mit einer Zeitschaltung zum Ausblenden von kurzzeitigen Störsignalen
eine sichere Unterscheidung zwischen Nutz- und Störsignalen möglich macht.
Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß der der Empfangsspule des Gleisgerätes
zugewandte Teil der Schiene im Bereich des Gleisgerätes mit einer hochpermeablen, magnetisch leitenden
Schicht versehen ist, die von der Seite her an der Schiene anliegt und dabei die Schienenfußaußenkante
und mindestens einen Teil der aus angrenzender Schienenfußoberseite und Schienensteg gebildeten
Schienenoberfläche bedeckt.
Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher
erläutert.
Die Zeichnung zeigt in F i g. 1 den Feldlinienverlauf eines hochfrequenten Störfeldes um eine Fahrschiene
und F i g. 2 den Feldlinienverlauf dieses Störfeldes wie er sich durch Anwendung der erfindungsgemäßen
Anordnung ergibt.
Fig. 1 zeigt schematisch im Schnitt eine Fahrschiene
F wie sie in jeder Bahnanlage vorkommen kann. Links von der Fahrschiene F befindet sich eine Sendespule S
einer nicht weiter dargestellten Sendeeinrichtung, rechts von der Fahrschiene eine Empfangsspule Feiner
ebenfalls nicht weiter dargestellten Empfangseinrich-
tung. Sende- und Empfangseinrichtung sind auf eine Frequenz von beispielsweise 10 kHz abgestimmt und so
aufeinander ausgerichtet, daß dann, wenn sich ein Fahrzeugrad in ihrem Einflußbereich befindet, in der
Empfangsspule E eine zur Auswertung als Radimpuls ausreichend hohe Spannung induziert wird. Auf die
Darstellung des Feldlinienverlaufs zvischen Sende- und Empfangsspule ist in der Zeichnung verzichtet worden,
weil er zur Verdeutlichung des der Erfindung zugrundeliegenden Problems und zur Erläuterung der erfindungsgemäßen
Problemlösung nicht erforderlich ist
Durch Fahrleitungsschaltungen fließen zu beliebigen Zeitpunkten in der Fahrschiene Ströme, deren Frequenzen
im Bereich der Arbeitsfrequenz des Gleisgerätes liegen können. Infolge des Skineffektes dringen diese
Ströme nicht in die Fahrschiene ein, sondern laufen an ihrer Oberfläche entlang, wobei sich eine Stromverteilung
mit in der Zeichnung dunkel eingetragenen Maxima ergibt Um diese Maxima bauen sich als Folge
der im Gleis fließenden Ströme Störmagneifelder SM auf wie sie in F i g. 1 für die der Empfangsspule
zugewandte Schienenseite angegeben sind. Diese Störmagnetfelder durchsetzen mindestens zum Teil
auch die Empfangsspule E und induzieren in dieser Spannungen mit einer Frequenz, die der der Arbeitsfrequenz
des Gleisgerätes entspricht. Unter ungünstigen Voraussetzungen kann es zum unzeitigen Ansprechen
des Gleisgerätes und zum Zählen eines Radimpulses auch bei einer zuvor erfolgten zeitlichen Bewertung der
Empfangsspannungen kommen. Dies führt in jedem Falle zu einer Betriebsstörung, beispielsweise durch
Vortäuschen einer Besetztmeldung bei tatsächlich freiem Gleis.
Die nach der Erfindung vorgesehene Anordnung an der Fahrschiene vermeidet diesen Nachteil. Die
erfindungsgemäße Anordnung ist in F i g. 2 dargestellt Sie besteht darin, daß die der Empfangsspule E
zugewandte Seite der Schiene teilweise mit einer hochpermeablen Schicht SB versehen ist, die von der
Seite her an der Schiene anliegt und dabei die Schienenfußaußenkante und mindestens einen Teil der
angrenzenden Schienenfußoberseite bedeckt. Die hochpermeable Schicht kann beispielsweise als dünnwandiges
Blech oder Folie ausgebildet und auf den Schienenfuß aufgeklebt sein. Durch die gute magnetisehe
Leitfähigkeit des Schirmbleches werden die durch die hochfrequenten Schienenströme aufgebauten Störmagnetfelder
SM mindestens in dem Teilbereich, der die Empfangsspule E durchsetzt, in die Senkrechte abgelenkt,
so daß in der Empfangsspule E keine oder doch nur eine sehr geringe Spannung induziert werden kann.
Auf die Empfangsspule E wirkt damit nahezu ausschließlich nur noch das von der Sendespule 5
ausgehende Nutzfeld, das beim Vorüberlaufen eines Fahrzeugrades durch das Fahrzeugrad so abgelenkt
wird, daß in der Empfangsspule E eine genügend hohe Spannung induziert wird.
Dadurch, daß die hochpermeable Schicht außerordentlich dünnwandig und nahe an der Fahrschiene
angeordnet ist, bleibt der für die Führung der hochfrequenten Störströme infragekommende Schienenquerschnitt
praktisch unverändert; die aufgebrachte Schicht führt also nicht zu einer Änderung der
Stromverteilung in der Schiene. Dickere Schichten würden zu einer merklichen Änderung der Stromverteilung
im Schienenprofil und damit zu einer räumlichen Änderung der Störfelder führen; hierdurch wäre die
durch die Erfindung erstrebte Feldablenkung des Störfeldes möglicherweise nicht mehr erreichbar.
Die Ausdehnung der hochpermeablen Schicht auf der Schienenoberseite ist abhängig von dem jeweils
verwendeten Schienenprofil. Je breiter der Schienenfuß im Verhältnis zum Schienenkopf ist umso weiter ist die
Schienenfußoberseite zum Schienensteg hin abzudekken; bei einigen sehr hohen Schienenprofilen ist es
vorteilhaft, die hochpermeable Abdeckung über die gesamte Schienenfußoberseite und gegebenenfalls
einen angrenzenden Teil des Schienensteges zu führen, weil nur so eine ausreichende Feldablenkung im Bereich
des Gleisgerätes erreichbar ist Je schmaler der Schienenfuß ist, umso schmaler kann auch die
Abdeckung der Schienenfußoberseite ausfallen. In jedem Falle muß die Schienenfußaußenkante mit einem
Schirmblech versehen sein, damit die gewünschte Abdrängung des Störmagnetfeldes in die Senkrechte
erreicht wird. Die Länge des Schirmbleches in Längsrichtung der Schiene ist größer zu wählen als die
Längsausdehnung des betreffenden Gleisgerätes, damit sichergestellt ist, daß im Bereich des Gleisgerätes das
gesamte Stcrmagnetfeld auch tatsächlich erfaßt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Anordnung bei induktiv beeinflußbaren Gleisgeräten des Einsenbahnwesens, die im Bereich
zwischen Schienenkopf und Schienenfuß neben den Fahrschienen eines Gleises angeordnet und auf
Frequenzen im Bereich von einigeii kHz abgestimmt
sind, dadurch gekennzeichnet, daß der der Empfangsspule (E) des Gleisgerätes zugewandte
Teil der Schiene (F) im Bereich des Gleisgerätes mit einer hochpermeablen, magnetisch leitenden Schicht
(SB) versehen ist, die von der Seite her an der Schiene anliegt und dabei die Schienenfußaußenkante
und mindestens einen Teil der aus angrenzender Schienenfußoberseite und Schienensteg gebildeten
Schienenoberfläche bedeckt
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hochpermeable Schicht als
dünnwandiges Blech ausgebildet ist
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hochpermeable Schicht an
den Schienenfuß angeklebt ist.
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Priority Applications (2)
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Publications (3)
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ID=6068508
Family Applications (1)
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DE19792915463 Expired DE2915463C3 (de) | 1979-04-17 | 1979-04-17 | Anordnung bei induktiv beeinflußbaren Gleisgeräten |
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- 1979-04-17 DE DE19792915463 patent/DE2915463C3/de not_active Expired
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1980
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