Elektromagnetischer Impulsgeber für die Achszählung. Während bei den auf mechanischer Ein- wirkung beruhenden Ausführungen der Gleis geräte als Impulsgeber die Steuerung durch die Fahrzeugachsen mittels beweglicher Schaltorgane, wie Blattfedern, Kontaktschie nen oder dergleichen erfolgt, wird beim magnetischen Impulsgeber die Änderung des magnetischen Kraftflusses, hervorgerufen durch die Leitwertänderung eines magneti schen Kreises, dazu benutzt, einen mit dem Zählgerät in Verbindung stehenden Strom kreis zu steuern.
Auf diese Weise werden die besonders bei grossen Fahrzeuggeschwindig keiten unliebsamen und mit starkem Material verschleiss verbundenen Massenbeschleuni gungen von Schaltorganen praktisch vollkom- inen vermieden. Die Beeinflussung des Im pulsgebers ist trägheitslos. Anderseits wird vom Impulsgeber verlangt, dass er geschwin- digkeitsunabhängig arbeitet, das heisst nicht an eine Minimalgeschwindigkeit; wie z. B. die bekannten induktiven Systeme, gebunden ist.
Für eine betriebssichere Arbeitsweise ist es wichtig, dass die ursprünglich relativ ge ringe Kraftflussänderung in eine relativ grosse umgesetzt wird, der Kraftfloss also z. B. von einem negativen auf einen positiven Wert ansteigt.
Zn diesem Zweck wird gemäss der Erfin dung ein elektromagnetischer Impulsgeber für die Achszählung vorgeschlagen, bei dem magnetische Kreise durch die vorbeirollenden Achsen beeinflusst werden und welcher da durch gekennzeichnet ist, dass mit einem Hauptkraftfluss ein Nebenkraftfluss derart gekoppelt ist, dass die durch eine vorbei rollende Achse bewirkte Flossänderung im Hauptkreise eine Richtungsänderung des Flusses im Nebenkreise bewirkt.
In der beiliegenden Zeichnung ist der Er findungsgegenstand beispielsweise und in schematischer Darstellung veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt einen Impulsgeber und den Kraftlinienverlauf in dessen Grundstellung. Fig. 2 zeigt den Impulsgeber und den Kraftlinienverlauf bei Vorbeilauf eines Spur kranzes.
Fig. 3 zeigt ein Doppelmagnetsystem eines Impulsgebers.
Fig. 4 ist eine Darstellung des Arbeitsbe reiches des Doppelmagnetsystems nach Fig. 3, und Fig. 5 zeigt die Arbeitskennlinien des Im pulsgebers und die Lberlappung der Arbeits bereiche.
In einer gewissen Entfernung von der Fahrsehiene S befindet sich ein Elektro magnet, gebildet aus zwei Polkernen KI, mit ihrer Erregerwicklung W,,. Das Kernjoch ist mit einem kleinen Luftspalt dl, versehen.
Durch den Kraftfloss b'1, hervorgerufen durch die magnetische Umlaufspannung, treten magnetische Spannungsabfälle auf, und zwar im wesentlichen ein grösserer R", zwischen den Aussenflächen der beiden Pol schuhe und ein kleinerer im Luftspalt dt,. Parallel zu dem magnetischen Widerstand des Luftspaltes dy, liegt als magnetischer Nebenschluss ein magnetischer Kreis mit seinen Kernen und Jochen K" und einem Luftspalt dn. Die Kerne Kn weisen eine Hilfs erregerwicklung Wk auf, die zur Haupterre gerwicklung Wh in Serie liegt.
Ist die magne tische Umlaufspannung, erzeugt durch die Hilfserregerwicklung Wk grösser als der magnetische Spannungsabfall des Hauptflus ses F, im Luftspalt dh und diesem entgegen wirkend, so wird ein zweiter Fluss F= über den Luftspalt dh und den magnetischen Kreis K" 7-d" erzeugt. Im Luftspalt d" befindet sich ein gepolter Anker ap. Entsprechend dem Vorzeichen der im Luftspalt dn vorhandenen magnetischen Induktion wird der Anker, wie Fig. 1 zeigt, nach dem rechten Pol hin ange zogen und schliesst dabei, entsprechend der Grundstellung des Systems, den Ruhekon takt kr.
Fig. 2 zeigt, wie durch Vorüberfahren eines Rades R der magnetische Leitwert des Hauptkreises Kh,-dh vergrössert wird. Dies hat eine entsprechende Vergrösserung des Hauptkraftflusses F, auf einen neuen Wert F', zur Folge. Dementsprechend steigt auch der magnetische Spannungsabfall im magne tischen Widerstand dh. Die magnetische Span nung der Wicklung Wk ist nunmehr dem Spannungsdruck des Hauptkreises nicht mehr gewachsen; der ursprüngliche Fluss F, wird, bei passender Bemessung der Wicklungen, den umgekehrten Wert F'; annehmen. Der gepolte Anker ap, wird nach der andern Seite bewegt und der Kontakt kn geschlossen.
Die geschilderten Vorgänge sind in ihrem Ablauf von der Geschwindigkeit, mit der die Zugachsen vorbeilaufen, praktisch unabhän gig. Die Kontakteinrichtung ap, ka und k,. besitzt sehr kleine Abmessungen und arbeitet daher fast trägheitslos. Anderseits sind die magnetischen Flussänderungen und damit die Zugkräfte im Arbeitsluftspalt dn so erheblich, dass bei allen praktisch vorkommenden Schwankungen nach ein genügender Lei stungsüberschuss vorhanden ist.
Naturgemäss laufen im praktischen Be trieb, je nach der Schienen- und Radabnut- zung und der Spurerweiterung, die Räder nicht in gleichmässiger Entfernung D, son dern in mehr oder weniger verschiedenem Abstand an den Polschuhen vorbei, so dass in der Praxis mit verschiedenen Werten von Ra zu rechnen ist. Dementsprechend verhält sich auch die Kraftflussänderung des Systems. Diese ist aber im Grenzfalle noch so gross, dass die Sicherheit der Kontaktbewegung ge währleistet ist.
Die beschriebene Einrichtung bedarf, da sie dauernd betriebsbereit sein muss, einer Dauererregung. Die erforderliche Erreger leistung ist aber relativ gering.
Alle Leitungen stehen in der Regel unter Ruhestrom und lassen sich gemäss der in der Sicherungstechnik üblichen Regel dauernd überwachen. Die zu überwachenden Gleis- und Weichenabschnitte werden im allgemeinen in beiden Richtungen befahren; es muss daher Vorsorge getroffen sein, dass in dem einen Fall eine Achs-Einzählung, im andern Fall dagegen eine Achs-Auszählung erfolgt. Beide an sich verschiedenen Wirkungen können naturgemäss nicht durch ein einziges Magnet system, wie in Fig. 1 dargestellt, ausgelöst werden, vielmehr sind für diesen Zweck zwei voneinander unabhängige Geräte erforderlich. Dabei können diese an derselben Fahrschiene oder an verschiedenen Fahrschienen ange ordnet werden.
Mit Rücksicht auf eine einwandfreie Wirkung ist eine gewisse Überlappung der Arbeitsbereiche anzustreben. Diese Überlap pung ergibt sich aus der mit dem Impuls geber zusammenarbeitenden Sperrkreisschal- tung, die bei der einen Fahrrichtung eine Einzählung, bei der entgegengesetzten Fahr richtung dagegen eine Auszählung bewirkt. Werden die beiden Geräte für die Ein- bzw. Auszählung an verschiedenen Fahrschienen angeordnet, so ist die erwähnte überlappung ohne weiteres durch entsprechendes Verschie ben in der einen oder andern Fahrrichtung zu erzielen.
Anders liegen die Verhältnisse dagegen, wenn die Impulsgeber an derselben Fahr schiene liegen, was bei Platzmangel, z. B. bei doppelten Kreuzungsweicben und Gleis- verbindungen, manchmal nicht zu umgehen ist. In solchen Fällen wird uni die erwähnte Arbeitsüberlappung mit Sicherheit zu gewähr leisten, der Aufbau des Impulsgebers mit zwei unmittelbar nebeneinanderliegenden Sy stemen Ge und G,, durchzuführen sein, wie Fig. 3 veranschaulicht.
Bei dieser Ausführung ist der Mittelkern für beide Systeme gemeinsam. Im übrigen arbeiten hierbei die beiden Kontaktsysteme in derselben Weise wie bei getrennten Ge räten, dagegen ist die Erregerleistung wegen des einen gemeinsamen Kernes etwas gerin ger. Die Gestehungs- und Einbaukosten ver mindern sich nicht unerheblich.
Die Arbeitsvorgänge lassen sieh leicht an Rand des Schaubildes in Fig. 1 betrachten. Der Arbeitsbereich des Gerätes Ge erstreckt sich von Punkt 1 bis Punkt 2, das heisst fährt eine Achse in Richtung 1-1', so öffnet der Kontakt von Ge bei Punkt 1 und schliesst wieder bei Punkt 2, derjenige des Gerätes Ga von Punkt 2' bis Punkt 1'. Dabei können die Arbeitsbereiche gleichgesetzt werden (11,=2.c'), wenn die Geräte Ge und Ga an derselben Fahrschiene nebeneinander liegen, da dabei der Spurkranz von beiden Magnetsystemen denselben Abstand D hat. Wird dieser Ab stand grösser, so vermindert sieh die Über lappung ü, wird er geringer, so vergrössert sich diese, da die Wirkpunkte 1-2 bzw.
1\-2' zusammen- bzw. auseinanderrücken. Dies geht aus Fig. 5 hervor, in welcher für jedes System die Arbeitskurven, das heisst. die Zugkraft Z des Relaisankers als Funktion des durch die Achse zurückgelegten Weges dargestellt sind. Während die Zugkraft 7 bei Grundstellung einen bestimmten positiven Wert besitzt, verläuft sie ungefähr nach den dargestellten Kurven und erreicht bei Achs mitte vor Systemmitte den dargestellten nega tiven Wert, um dann beim Weiterlaufen der Achse wieder ihren Normalwert in Grund stellung anzunehmen. Der Verlauf im nega tiven Bereich hängt im wesentlichen vom Ab stand des Spurkranzes von den Polen des Impulsgebers ab. Wie Fig. 5 zeigt, überschneiden sich die Arbeitsbereiche der beiden Systeme I und II, und zwar umsomehr, je geringer der Abstand D des Spurkranzes ist.
Die Überlappungsbe reiche sind bei kleinem Abstand Dl mit 1'1, bei grösserem Abstand D. mit, Ü., bezeichnet.
Anders liegen die Verhältnisse bei Lage rung der Systeme Ge und Ga an verschiede nen Fahrschienen. Hierbei entspricht einer Verringerung des Spurkranzabstandes beim einen Gerät eine entsprechende Vergrösserung beim andern. Während sich hierbei die Ar- beitsbereiehe w und w' in umgekehrtem Sinne ändern, bleibt die Überlappung ü praktisch konstant. Dies kann unter Umständen als ein gewisser Vorteil angesehen werden, anderseits ist aber anzustreben, dass die Punkte 1--2' und 1'-2 möglichst weit auseinanderliegen, uni bei höheren Fahrgeschwindigkeiten genügende Schaltzeiten der in der Sperrkreisschaltung wirkenden Sperrelais zu gewährleisten.