DE1169491B

DE1169491B - Axle count pulse generator in railway systems

Info

Publication number: DE1169491B
Application number: DES67690A
Authority: DE
Original assignee: Tech Pour L Ind Nouvelle S A I
Current assignee: Tech Pour L Ind Nouvelle S A I
Priority date: 1959-06-04
Filing date: 1960-03-22
Publication date: 1964-05-06

Description

Achszähl-Impulsgeber in Eisenbahnanlagen Die Erfindung betrifft-einen Achszähl-Impulsgeber in Eisenbahnanlagen, welcher ein magnetisches Erregergleichfeld sowie Meßorgane zum Nachweis der Anderung ' dieses Erregergleichfeldes durch die vorbeirollenden Räder enthält, wobei wahlweise zusätzliche Mittel zum Feststellen der Fahrtrichtung des Zuges sowie zum Abgleichen des Erregergleichfeldes bezüglich der Meßorgane und solche zum mindestens teilweisen Aufheben der durch die Schienenströme hervorgerufenen Störfelder vorhanden sind.Axle counting pulse generator in railway systems The invention relates to a Axle counting pulse generator in railway systems, which generates a magnetic field as well as measuring organs for the detection of the change 'of this constant field of excitation by the Includes wheels rolling by, with optional additional means for locking the direction of travel of the train as well as for balancing the exciter field the measuring organs and those for at least partial cancellation of the rail currents caused interference fields are present.

Die bekannten Achszähl-Impulsgeber dieser Art weisen ein Meßorgan auf, das in einem magnetischen Parallelkreis zu dem durch den Magneten und die vorbeirollenden Radkränze beeinflußten Haupt-Magnetkreis liegt. Eine solche Anordnung des Meßorgans hat den Nachteil, daß der Einfluß der Änderung des Magnetflusses im Haupt-Magnetkreis auf das Meßorgan relativ schwach ist.The known axle counting pulse generators of this type have a measuring element on that in a magnetic parallel circuit to the one made by the magnet and the one rolling by Wheel rims influenced main magnetic circuit lies. Such an arrangement of the measuring element has the disadvantage that the influence of the change in magnetic flux in the main magnetic circuit on the measuring element is relatively weak.

Im Unterschied hierzu ist gemäß der Erfindung jeweils ein Meßorgan an jedem der beiden Polschuhe eines Erregermagnetkreises, die auf derselben Seite der Schiene in gleichem Abstand von dieser liegen, zwischen dem Polschuh und dem Weg der vorbeirollenden Radkränze angeordnet und so abgeglichen, daß die beiden Meßorgane bei unbefahrenem Gleis vom selben Magnetfluß durchflossen sind und daß beim Vorbeirollen eines Radkranzes einander entgegengerichteie Meßgrößen in der Auswerteschaltung auftreten.In contrast to this, according to the invention, there is in each case a measuring element on each of the two pole pieces of an excitation magnetic circuit, which are on the same side the rail are at the same distance from this, between the pole piece and the Arranged away from the wheel rims rolling by and adjusted so that the two Measuring organs are traversed by the same magnetic flux when the track is not used and that when a wheel rim rolls past, measured variables in the opposite direction Evaluation circuit occur.

Der Zwischenraum zwischen den Polschuhen des Erregermagnets und der Schiene ist die Stelle, an der beim Vorbeirollen eines Radkranzes an einem Polschuh die stärkste Feldänderung auftritt. Durch Anordnen der Meßorgane an diesen Stellen und an den Polschuhen wird deshalb auch die Feldänderung am deutlichsten angezeigt. Ist nun aber, wie es gemäß der Erfindung vorgesehen ist, an jedem Polschuh des Erregermagnets ein Meßorgan vorgesehen und sind diese Meßorgane derart gegeneinandergeschaltet, daß beim Vorbeirollen eines Radkranzes einander entgegengerichtete Meßgrößen in der Auswerteschaltung auftreten, dann ergibt sich eine weitere Erhöhung des Meßergebnisses. Bei geeigneter Wahl der zur Anzeige verwendeten Schaltmittel ist es überdies noch möglich, für jedes Rad die beiden einander entgegengerichteten Impulse getrennt anzuzeigen und durch entsprechende Auswerteeinrichtungen die Störanfälligkeit der Anordnung gegen Fremdimpulse zu verringern.The space between the pole pieces of the exciter magnet and the Rail is the point at which a wheel rim rolls past a pole shoe the strongest field change occurs. By arranging the measuring organs in these places and the change in field is therefore shown most clearly on the pole pieces. But now, as provided according to the invention, on each pole piece of the exciter magnet a measuring element is provided and these measuring elements are connected to one another in such a way that that when a wheel rim rolls past, mutually opposing measured variables in the evaluation circuit occur, then there is a further increase in the measurement result. With a suitable choice of the switching means used for the display, it is moreover still possible to separate the two opposing impulses for each wheel and the susceptibility of the Reduce arrangement against external impulses.

Die Meßorgane können vorteilhafterweise Transformatoren sein, welche durch das Erregergleichfeld vorgesättigt sind und mit einem elektrischen Strom, dessen Frequenz mindestens 100 Hz beträgt, gespeist werden. Es sind selbstverständlich auch andere Meßorgane, wie Hallsonden u. dgl., anwendbar.The measuring elements can advantageously be transformers which are pre-saturated by the constant exciter field and which are fed with an electric current, the frequency of which is at least 100 Hz. Of course, other measuring devices, such as Hall probes and the like, can also be used.

Um den Einfluß der Schienenströme, welche sowohl Wechsel- als auch Gleichströme sein können, zu verringern, kann ein Stromkreis parallel zur Schiene gebildet werden, so daß im Bereich der Meßorgane das Störfeld kleiner als das Ansprechfeld wird. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der an der Schiene angeschlossene Leiter einen möglichst ähnlichen Wellenwiderstand wie die Schiene selbst besitzt. Um auftretende Störungen zu reduzieren, sind die Meßorgane symmetrisch angeordnet und paaxweiss gegeneinandergeschaltet.To the influence of the rail currents, which both alternating and Direct currents can be reduced, a circuit can be parallel to the rail are formed so that the interference field is smaller than the response field in the area of the measuring elements will. For this purpose, it is advantageous if the conductor connected to the rail has a has a wave resistance that is as similar as possible to that of the rail itself. To occurring To reduce interference, the measuring elements are symmetrically arranged and white switched against each other.

Die Störfelder sind aber in der Lage, die Meßorgane vorzusättigen. Die zur Schiene parallele Leitung dient im wesentlichen dazu, im Bereich der Meßorgane einen möglichst störfeldfreien Raum zu schaffen, wodurch eventuellen Vorsättigungen der Meßorgane begegnet wird.The interference fields are, however, able to presaturate the measuring elements. The line parallel to the rail is essentially used in the area of the measuring elements to create a space that is as free of interference fields as possible, thereby avoiding any presaturation the measuring organs is encountered.

Da die einzelnen Teile eines magnetischen Kreises gewöhnlich nicht magnetisch genau gleich sind, müssen sie abgeglichen werden können. Hierbei ergibt sich als besonders zweckmäßige Lösung zum Abgleichen des Erregerfeldes das Anbringen eines Stabes, auf welchem mindestens ein magnetischer oder magnetisierbarer Körper angeordnet ist, der ähnlich einem Tariergewicht verstellt werden kann.Since the individual parts of a magnetic circuit usually do not magnetically are exactly the same, they must be able to be matched. This results in Attachment has proven to be a particularly useful solution for balancing the excitation field a rod on which at least one magnetic or magnetizable body is arranged, which can be adjusted similar to a tare weight.

Für einen von der Fahrtrichtung unabhängigen Impulsgeber genügt ein einziger Permanentmagnet und je ein zu den beiden Polen gehöriges Meßorgan. Für einen Impulsgeber, welcher die Fahrtrichtung feststellt, sind zwei derartige Systeme nötig.For an impulse generator that is independent of the direction of travel, one is sufficient only permanent magnet and a measuring element belonging to each of the two poles. For a pulse generator, which determines the direction of travel, are two such systems necessary.

Nachfolgend ist ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. F i g. 1 stellt einen von der Fahrtrichtung abhängigen Impulsgeber 1 dar. Er besteht aus den Meßorganen 11, den Polschuhen 12, den Magneten 13, einem Gewindestab 14, auf welchem die magnetisierbaren Körper 15 zum Abgleichen des Erregerfeldes verschiebbar angeordnet sind, einer parallel zur Schiene angeordneten Leitung 16, einem Schutzgehäuse 17, einer Bodenplatte 18, den Anschlußklemmen 19 und dem Verbindungskabel 20. Der Impulsgeber ist mittels der Träger 2 und der Befestigungsteile 21 an der Schiene 3 befestigt, z. B. über einer Schwelle 4, und wird von dem rollenden Rad 5 beeinflußt. Für einen fahrtrichtungsunabhängigen Impulsgeber sind nur zwei Meßorgane, zwei Polschuhe und ein Magnet vorhanden, während die übrigen Teile grundsätzlich dieselben sind.An exemplary embodiment of the invention shown in the drawings is described below. F i g. 1 shows a pulse generator 1 dependent on the direction of travel. It consists of the measuring elements 11, the pole pieces 12, the magnets 13, a threaded rod 14 on which the magnetizable bodies 15 are slidably arranged for balancing the excitation field, a line arranged parallel to the rail 16, a protective housing 17, a base plate 18, the terminals 19 and the connecting cable 20. The pulse generator is fastened to the rail 3 by means of the carrier 2 and the fastening parts 21, e.g. B. above a threshold 4, and is influenced by the rolling wheel 5 . For a driving direction-independent pulse generator, only two measuring elements, two pole pieces and a magnet are available, while the other parts are basically the same.

F i g. 2 stellt ein Meßorgan 6 dar, das auf dem Prinzip des vorgesättigten Transformators arbeitet. Es enthält einen ferromagnetischen Kern 61 mit einer Primärwicklung 62 und einer Sekundärwicklung 63; das Feld ist in Richtung des Pfeils H gerichtet.F i g. 2 shows a measuring element 6, which is based on the principle of the presaturated Transformer works. It contains a ferromagnetic core 61 with a primary winding 62 and a secondary winding 63; the field is directed in the direction of arrow H.

F i g. 3 stellt ein Meßorgan 7 als Hallsonde dar, welches aus einem kristallinen Körper 71, den Elektroden 72 für den Erregerstrom und den Elektroden 73 zum Abgreifen der Hallspannung besteht, mit einem Magnetfeld in Richtung des Pfeils H.F i g. 3 shows a measuring element 7 as a Hall probe, which consists of a crystalline body 71, the electrodes 72 for the excitation current and the electrodes 73 for tapping the Hall voltage, with a magnetic field in the direction of the arrow H.

In F i g. 4 ist die Anordnung und paarweise Schaltung der vorgesättigten Transformatoren als Meßorgane 11 bezüglich der Polschuhe 12 eines nicht fahrtrichtungsabhängigen Impulsgebers dargestellt.In Fig. 4 is the arrangement and pairing of the presaturated Transformers as measuring elements 11 with respect to the pole pieces 12 of a non-directional Pulse generator shown.

In F i g. 5 ist die gleiche Anordnung für einen fahrtrichtungsabhängigen Impulsgeber dargestellt.In Fig. 5 is the same arrangement for a direction-dependent Pulse generator shown.

F i g. 6 zeigt die gleiche Anordnung, aber mit Hausonden als Meßorgane 11.F i g. 6 shows the same arrangement, but with house probes as measuring elements 11.

F i g. 7 zeigt eine Schaltung eines fahrtrichtungsunabhängigen Impulsgebers 1 im Zusammenhang mit einem Impulszähler 8 und einem Speisegerät 9. Hierbei sind sowohl der Impulszähler 8 mit Impulsformer 81 wie auch das Speisegerät 9 von bekannter Bauart.F i g. 7 shows a circuit of a direction-of-travel-independent pulse generator 1 in connection with a pulse counter 8 and a feed device 9. Both the pulse counter 8 with pulse shaper 81 and the feed device 9 are of known design.

F i g. 8 stellt die Form des Meldekennzeichens dar, das beim Durchlaufen eines Rades dem Impulsformer 81 zugeführt wird, welcher die Impulsfolge in Einzelimpulse, entsprechend der Radfolge, umgewandelt dem Zähler 8 zuführt.F i g. 8 shows the form of the notification identifier which is fed to the pulse shaper 81 when a wheel passes, which converts the pulse train into individual pulses, corresponding to the wheel train, to the counter 8.

Die Wirkungsweise ist folgende: Fährt bei der Anordnung nach F i g. 1 ein Rad 5 an einem der Meßorgane 11 vorbei, so wird deren magnetischer Widerstand verkleinert. Hierdurch wird der magnetische Fluß größer, und im Magnetkern 61 (F i g. 2) oder im Kristall 71 (F i g. 3) steigt die Sättigung an. Durch Impedanzänderung bzw. durch die Hallspannung tritt eine Spannungsdifferenz zwischen den beiden zusammengeschalteten Meßorganen auf, die über den Impulsumformer dem Zähler zugeführt wird.The mode of operation is as follows: Runs with the arrangement according to FIG. 1 a wheel 5 past one of the measuring elements 11, its magnetic resistance becomes scaled down. This increases the magnetic flux, and in the magnetic core 61 (F i g. 2) or in crystal 71 (FIG. 3) the saturation increases. By changing the impedance or the Hall voltage creates a voltage difference between the two interconnected Measuring organs, which is fed to the meter via the pulse converter.

Bei einer fahrtrichtungsabhängigen Anordnung ist die Anordnung doppelt vorhanden, kann aber auch in bekannter Weise so zusammengeschaltet werden, daß wenigstens teilweise Verbindungsleitungen eingespart werden können.In the case of an arrangement that is dependent on the direction of travel, the arrangement is duplicated present, but can also be interconnected in a known manner so that at least partial connecting lines can be saved.

Claims

Claims: 1. Axle counting pulse generator in railway systems, which contains a magnetic constant field as well as measuring elements for the detection of the change of this constant field due to the passing wheels, with optional additional means for determining the direction of travel of the train as well as for balancing the constant field with respect to the measuring elements and such at least partial cancellation of the interference fields caused by the rail currents are present, characterized in that in each case a measuring element (11) on each of the two pole shoes (12) of an exciter magnetic circuit, which are on the same side of the rail (3) at the same distance therefrom, is arranged between the pole shoe and the path of the wheel rims rolling past and is balanced so that the same magnetic flux flows through both measuring elements when the track is not traveled, and that the measuring elements are connected to one another in such a way that when a wheel rim rolls past, mutually opposing measured values in the evaluation circuit occur.

2. axle counting pulse generator according to claim 1, characterized in that to display the direction of travel of the train two excitation magnets (13) with their measuring elements (11) are arranged side by side in the longitudinal direction of the rail (3).

3. Axle counting pulse generator according to claim 1 or 2, characterized in that transformers (6, Fi g. 2) are used as measuring elements (11), which are fed with a frequency of at least 100 Hz and are presaturated by the DC field.

4. Counting pulse generator according to claims 1 to 3, characterized in that the balancing device for at least partial cancellation of the interference fields caused by the rail currents of at least one electrical conductor (16) with a characteristic impedance similar to that of the rail (3) is connected to the latter and is arranged in such a way that that the measuring elements (11) are formed in the rail and balancing device Loop.

5. axle counting pulse generator according to claims 1 to 4, characterized characterized in that the device for adjusting the exciter field with respect to the measuring element consists of a rod (14) on which at least one magnetic or magnetizable body (15) is arranged to be adjustable. Considered Publications: German patents No. 1000 426, 810 647, 503 727, 956130, 934 895, 527 480; German Auslegeschrift No. 1016 295; Patent No. 10,322 of the Office for Inventions and Patents in the Soviet zone of occupation of Germany.