Anordnung von an nicht voneinander isolierten Schienen verlegten Linienleitungen zum Informations austausch zwischen Schienenfahrzeugen und der Strecke Die Erfindung betrifft eine Anordnung von an nicht voneinander isolierten Schienen verlegten Linien leitungen zum Informationsaustausch zwischen Schie nenfahrzeugen und der Strecke durch induktive über tragung von Wechselspannungen auf mindestens eine Empfangsspule an den Schienenfahrzeugen.
Aus der deutschen Patentschrift 1 106704 ist eine Zugdeckungseinrichtung mit linienförmiger Signalüber tragung bekannt, bei der längs der Strecke eine Linien leitung mit Markierungsstellen ausgelegt ist, die mit Wechselstrom gespeist wird. Diese Doppelleitung wird zwischen den Schienen eines Gleises verlegt, vorzugs weise in den Schienenkehlen, und an den Markierungs stellen gekreuzt. An den Kreuzungsstellen ändert sich die Feldverteilung.
Die Schienenfahrzeuge sind mit Empfangsspulen, z. B. gekreuzten Spulen, ausgerüstet, die mit den Linienleitungen induktiv gekoppelt sind. Beim Passie ren der Markierungsstellen der Linienleitungen durch ein Schienenfahrzeug ändern sich die Amplituden der in den Empfangsspulen induzierten Empfangsspannun gen unterschiedlich, wenn die Linienleitungen von einer zugeordneten Zentrale aus mit einem Strom ge speist werden. Ein auf den Schienenfahrzeugen ange ordnetes Auswertgerät kann aus diesem Amplituden kriterium die Markierungsstellen erkennen, mit einem Zähler zählen und somit den Fahrort bestimmen.
Die mit Hilfe der Linienleitung von der Zentrale bzw. nach der Zentrale übermittelten Informationen, z. B. Fahrbefehle, Geschwindigkeitswerte, Fahrortmel dungen usw. werden codiert nach einem Frequenzmul tiplexverfahren oder mit frequenzmodulierter Wechsel- spannung zeitmultiplex übertragen.
Bei Gleisen mit nicht voneinander isolierten Schie nen ist eine derartige linienförmige Zugbeeinflussung bisher nicht möglich gewesen, da die in den Schienen kehlen angeordneten Linienleitungen in den Schienen Spannungen induzieren, deren Ströme infolge der guten Kopplung zwischen Linienleitung und Schiene eine erhebliche Dämpfung des die Linienleitungen umgebenden Feldes verursachen. Hierdurch wird der Empfangspegel auf den Schienenfahrzeugen so klein, dass eine gesicherte Informationsübertragung nicht gewährleistet ist. Es ist auch nicht möglich, die Linien leitungen zwecks Entkopplung in der Mitte zwischen den Schienen eines Gleises zu verlegen; dies wird von vielen Bahnverwaltungen z. B. aus oberbautechnischen Gründen abgelehnt.
Insbesondere bei sogenannten Strossengleisen, die nicht fest an einem Ort liegenblei ben, sondern ständig mechanisch nachgerückt und dabei rauhesten Bedingungen unterworfen werden, ver bietet sich eine derartige Anordnung der Linienleitun gen abseits der schützenden Schienen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Linienleitungsanordnung an den Schienen für nicht voneinander isolierte Schienen zu erstellen, die die nachteilige Bedämpfung des Sende- bzw. Empfangspe gels vermeidet. Gemäss der Erfindung wird diese Auf gabe dadurch gelöst, dass mindestens an einer Schiene des Gleises eine Linienleitung angeordnet ist und dass eine Empfangsspule mit der anderen Schiene gekoppelt ist.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend näher erläutert.
Fig.1 zeigt die Draufsicht einer zweigleisigen Strecke, bei der an jedem Gleis jeweils an einer Schiene eine Linienleitung angeordnet ist, und Fig. 2 zeigt ein Gleis, bei dem an jeder Schiene eine Linienleitung verlegt ist, wobei jeweils für ein Linien leiterpaar gemeinsame Speisepunkte vorgesehen sind.
Fig.1 zeigt die Draufsicht einer doppelgleisigen Strecke. Zwischen den Gleisen GL1 und GL2 ist eine Doppeleitung mit zwei Linienleitungen L1 und L2 an geordnet, die in regelmässigen Abständen gekreuzt sind. Diese Kreuzungsstellen K1 bis K3 dienen der Fahrortbestimmung. Bei dieser Anordnung ist es von Vorteil, dass mit einer Doppelleitung zwei Strecken für einen linienförmigen Informationsaustausch ausgerüstet sind,
da die längs angeordneten Linienleitungen einer seits an der Schiene S2 des Gleises GL1 und anderer- seits an der Schiene S3 des Gleiess GL2 angeordnet sind.
Wäre nur das Gleis GL1 vorhanden, könnte die gleiche Leitungsanordnung vorgesehen werden. Es ist aber auch möglich, die sonst an der Schiene S3 ange ordneten Linienleitungen an am Gleis GL1 vorhandene Masten aufzuhängen.
Im Beispiel sind für ein Schienenfahrzeug, insbe sondere Triebfahrzeug (nicht dargestellt), vier Emp fangsspulen E1, E2 und E3, E4 vorgesehen. Unter der Annahme, dass an der Schiene S2 eine Linienleitung L1 ohne Markierungsstellen vorgesehen ist, dass also keine Fahrortbestimmung erforderlich ist, wird nur die Empfangsspule E1 auf dem Triebfahrzeug vorgesehen. Diese Empfangsspule El ist so angeordnet, dass sie mit der Schiene S1 gekoppelt ist. Da die Schienen S1 und S2 auf Stahlschwellen SN1 montiert und die Schienen nicht voneinander isoliert sind, fliesst durch die Schiene S1 ein Strom, wenn die Linienleitung L1 mit Strom vom Generator G1 gespeist wird.
Es kann in guter Annäherung angenommen werden, dass dieser Schienenstrom etwa die gleiche Grösse hat wie derje nige, der in der Schiene S2 fliesst. Dieser Strom kommt auf Grund der guten Kopplung zwischen der Linienleitung L1 und der Schiene S2 zustande.
Es ist aber auch möglich, ausser der Empfangs spule E1 eine weitere Empfangsspule E2 an dem Triebfahrzeug anzuordnen. Diese Empfangsspule ist mit der Schiene S2 und der Linienleitung L1 gekop pelt. Beide Empfangsspulen El und E2 werden gleich sinnig in Reihe verbunden. Diese Anordnung der Emp fangsspulen hat den Vorteil, dass die durch die Schie nenströme hervorgerufenen Spannungen der beiden Spulen sich aufheben und allein die grössere, vom Linienleitungsstrom direkt abhängige Spannung zur Auswertung übrigbleibt.
Wird eine Linienleitung mit Kreuzungsstellen vor gesehen, ist es zweckmässig und vorteilhaft, mindestens an einer Seite der Schienenfahrzeuge in Fahrrichtung hintereinander zwei Empfangsspulen anzuordnen. Diese beiden Empfangsspulen E1 und E3 sind so ange bracht, dass sie mit der Schiene S1 gekoppelt sind, an der keine Linienleitung vorgesehen ist. Eine derartige Anordnung der Empfangsspulen hat den Vorteil, dass ständig ein sicherer Informationsaustausch gewährlei stet ist, auch wenn eine der beiden Empfangsspulen E1 oder E3 sich quasi über einer Kreuzungsstelle befindet. Das gilt insbesondere für den Fall der hintereinander geschalteten Empfangsspulen. Bei dieser Ausführung werden einerseits die Empfangsspulen E1 und E2 und anderseits die Empfangsspulen E3 und E4 gleichsinnig hintereinander verbunden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 2. Der Einfachheit halber ist hier bei nur das Gleis GL1 dargestellt. Wesentlich ist für diese Anordnung, dass an jeder Schiene S1 bzw. S2 eine Linienleitung L10 bzw. L20 vorgesehen ist, die gemeinsame Speisepunkte SP1 bzw. SP2 haben. Hier durch wird erreicht, dass die in den Schienen induzier- ten Spannungen so gerichtet sind, dass keine Schienen ströme entstehen und folglich auch keiner Bedämpfung des Empfangs- bzw. des Sendepegels erfolgt. Wenn eine Fahrortbestimmung mittels Markierungsstellen K1, K2 usw. beabsichtigt ist, erstrecken sich die Linienleitungspaare L10, L20 jeweils über einen vor gegebenen Abschnitt.
Die Linienleitungspaare L10, L20, L30, L40 und dementsprechend alle übrigen sind dabei so untereinander verbunden, dass in den Linien leitungen aufeinanderfolgender Abschnitte entgegen setzt gerichtete Ströme fliessen.
Bei der dargestellten Linienleitungsanordnung mit Markierungsstellen können die Empfangsspulen E1, E3 und/oder E2, E4 vorgesehen werden. Im ersten Fall werden die Empfangsspulen El und E2 sowie die Empfangsspulen E3 und E4 gleichsinnig in Reihe ge schaltet. Hierdurch ergibt sich in vorteilhafter Weise die doppelte Empfangsspannung, wodurch sich der Schaltungsaufwand an nachgeordneten Verstärkern vermindert.
Arrangement of line lines laid on rails that are not insulated from one another for the exchange of information between rail vehicles and the line The invention relates to an arrangement of line lines laid on rails that are not insulated from one another for exchanging information between rail vehicles and the line by inductive transmission of AC voltages to at least one receiving coil the rail vehicles.
From German Patent 1 106704 a train cover device with linear signal transmission is known, in which along the route a line is designed with marking points, which is fed with alternating current. This double line is laid between the rails of a track, preferably in the rail fillets, and crossed at the marking points. The field distribution changes at the crossing points.
The rail vehicles are equipped with receiving coils, e.g. B. crossed coils, which are inductively coupled to the line cables. When the marking points of the line lines are passed by a rail vehicle, the amplitudes of the receiving voltages induced in the receiving coils change differently when the line lines are fed with a current from an associated control center. An evaluation device arranged on the rail vehicles can use this amplitude criterion to recognize the marking points, count them with a counter and thus determine the driving location.
The information transmitted with the help of the line from the control center or to the control center, e.g. B. travel commands, speed values, driving location messages, etc. are coded according to a frequency multiplex method or transmitted time-multiplex with frequency-modulated AC voltage.
In the case of tracks with rails that are not isolated from one another, such linear train control has not been possible up to now, since the line lines arranged in the gullets induce voltages in the rails, the currents of which, due to the good coupling between line line and rail, considerably attenuate the field surrounding the line lines cause. This makes the reception level on the rail vehicles so low that secure information transmission is not guaranteed. It is also not possible to lay the lines for the purpose of decoupling in the middle between the rails of a track; this is used by many railway administrations z. B. rejected for technical reasons.
Especially with so-called stop tracks, which do not lie firmly in one place, but are constantly being mechanically advanced and subjected to the harshest conditions, ver offers such an arrangement of the Linienleitun conditions away from the protective rails.
The invention is based on the object of creating a line line arrangement on the rails for rails that are not isolated from one another, which avoids the disadvantageous attenuation of the Sende- or Receiving Spe gel. According to the invention, this task is achieved in that a line is arranged on at least one rail of the track and that a receiving coil is coupled to the other rail.
Two embodiments of the invention are explained in more detail below.
1 shows the top view of a double-track line in which a line is arranged on a rail on each track, and FIG. 2 shows a track in which a line is laid on each rail, with common feed points for each line pair of lines are provided.
Fig.1 shows the top view of a double-track line. Between the tracks GL1 and GL2 there is a double line with two line lines L1 and L2, which are crossed at regular intervals. These crossing points K1 to K3 are used to determine the driving location. With this arrangement, it is advantageous that two lines are equipped with a double line for linear information exchange,
because the longitudinally arranged line cables are arranged on the one hand on the rail S2 of the track GL1 and on the other hand on the rail S3 of the track GL2.
If only track GL1 were available, the same line arrangement could be provided. However, it is also possible to hang up the line cables that are otherwise arranged on the S3 rail on the masts on the GL1 track.
In the example, four receiving coils E1, E2 and E3, E4 are provided for a rail vehicle, in particular a special motor vehicle (not shown). Assuming that a line L1 without marking points is provided on the rail S2, that is to say that no determination of the driving location is required, only the receiving coil E1 is provided on the traction vehicle. This receiving coil El is arranged so that it is coupled to the rail S1. Since the rails S1 and S2 are mounted on steel sleepers SN1 and the rails are not insulated from one another, a current flows through the rail S1 when the line L1 is fed with current from the generator G1.
It can be assumed, to a good approximation, that this rail current is roughly the same size as that flowing in rail S2. This current is due to the good coupling between the line L1 and the rail S2.
But it is also possible, in addition to the receiving coil E1, to arrange a further receiving coil E2 on the traction vehicle. This receiving coil is coupled to the rail S2 and the line L1. Both receiving coils E1 and E2 are connected in series in the same sense. This arrangement of the receiving coils has the advantage that the voltages of the two coils caused by the rail currents cancel each other out and only the larger voltage, which is directly dependent on the line current, remains for evaluation.
If a line with crossing points is seen before, it is expedient and advantageous to arrange two receiving coils one behind the other on at least one side of the rail vehicles in the direction of travel. These two receiving coils E1 and E3 are placed in such a way that they are coupled to the rail S1 on which no line line is provided. Such an arrangement of the receiving coils has the advantage that a secure exchange of information is always guaranteed, even if one of the two receiving coils E1 or E3 is virtually over an intersection. This applies in particular to the case of receiving coils connected in series. In this embodiment, the receiving coils E1 and E2 on the one hand and the receiving coils E3 and E4 on the other hand are connected one behind the other in the same direction.
Another preferred embodiment of the invention is shown in FIG. 2. For the sake of simplicity, only track GL1 is shown here. It is essential for this arrangement that a line L10 or L20 is provided on each rail S1 or S2, which have common feed points SP1 and SP2. This ensures that the voltages induced in the rails are directed in such a way that no rail currents arise and consequently there is also no attenuation of the reception or transmission level. If a driving location is intended by means of marking points K1, K2, etc., the line pairs L10, L20 each extend over a given section.
The line line pairs L10, L20, L30, L40 and accordingly all the others are connected to one another in such a way that oppositely directed currents flow in the lines of successive sections.
In the illustrated line arrangement with marking points, the receiving coils E1, E3 and / or E2, E4 can be provided. In the first case, the receiving coils El and E2 and the receiving coils E3 and E4 are switched in the same direction in series. This advantageously results in twice the reception voltage, which reduces the circuit complexity on downstream amplifiers.