DE2915463C3 - Anordnung bei induktiv beeinflußbaren Gleisgeräten - Google Patents

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)

Patentansprüche:

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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