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Einrichtung zur Zugbeeinflussung.
Im folgenden wird eine Einrichtung zur Zugbeeinflussung beschrieben, welche gestattet, mit Hilfe nur eines einzigen Beeinflussungspunktes auf der Strecke sowohl im Falle der Nichtwachsamkeit des Lokomotivführers eine Bremsung des Zuges zu bewirken, als auch, falls der Führer seine Wachsamkeit durch Betätigen eines sogenannten Wachsamkeitshebels oder-knopfes bewiesen hat, eine Geschwindigkeitsüberprüfung stattfinden zu lassen, die dem Einfluss des Führers entzogen ist und die bewirken soll, dass ein Zug niemals mit unzulässig hoher Geschwindigkeit ein Hauptsignal überfährt.
Es sind bereits Einrichtungen vorhanden, durch welche diese Forderungen bis zu einem gewissen Grade erfüllt werden, jedoch mit dem Unterschiede, dass bisher immer mehrere Beeinflussungspunkte auf der Strecke notwendig waren, um derartig verschiedene Wirkungen auf den Zug auszulösen, während im vorliegenden Falle alles mit Hilfe nur eines einzigen Beeinflussungspunktes erzielt wird. Die Wirkungsweise der Einrichtung sei an Hand der beigefügten Abbildungen, in denen sich gleichartige Bezeichnungen auf gleichartige Elemente beziehen, näher erläutert.
In Fig. 1 bedeutet V ein Vorsignal, H ein Hauptsignal, PI, P2 Beeinflussungspunkte auf der Strecke.
Die Einrichtung arbeitet nach dem System"Führer vor Strecke", d. h. der Führer muss seine Wachsamkeit beweisen, ehe die erste Einwirkung von der Strecke aus stattfindet (bei PI) im Gegensatz zum System "Strecke vor Führer", bei welchem erst die Beeinflussung von der Strecke stattfindet, wobei dann gewöhnlich die Beeinflussungspunkte dicht bei den Signalen angeordnet sind und wo der Führer erst nachträglich den Wachsamkeitshebel zu betätigen braucht, da die Wirkung des Beeinflussungspunktes auf den Zug erst nach einer gewissen Zeit oder Strecke eintritt.
Ist im vorliegenden Falle der Zug, z. B. an das Vorsignal V gekommen (oder auch schon etwas über dieses hinausgefahren, da der Führer bei schwer sichtigem Wetter das Signal oft erst von hinten erkennt und hierauf Rücksicht genommen werden muss), so hat er seine Aufmerksamkeit durch Betätigen des Waehsamkeitsknopfes zu beweisen, der etwa an einem Punkt X zwischen V und P bedient werden möge.
Nach dem Bedienen des Wachsamkeitsknopfes, genauer genommen, erst nach dessen Wiederloslassen, läuft ein mit der Fahrzeugachse gekuppelter, sogenannter Meterzähler eine bestimmte Strecke lang (x-x), die, wenn der Wachsamkeitsknopf hinter dem Signal bedient wird, auf jeden Fall bis über den Punkt hinausreicht. Der Meterzähler bewirkt, dass dieser Punkt, falls er im Beeinflussungszustand sieh befand, für die Zwangsbremsung ausser Wirksamkeit gesetzt ist.
Nun könnte es jedoch vorkommen, wenn der Zug mit zu hoher Geschwindigkeit den Punkt P passieren würde, den er ja laut Vorschrift ebenso wie das Vorsignal bei Wachsamkeit ruhig überfahren darf, dass das Hauptsignal nicht, wie der Führer vielleicht angenommen hatte, inzwischen freigegeben wird, sondern der Zug am Punkte P2 eine Zwangsbremsung erfährt.
Bei so hoher Geschwindigkeit würde nun der Zug infolge seiner grossen Schwungmasse zu weit über das Signal hinausrutschen und unter Umständen den Gefahrenpunkt (etwa eine Weiche od.
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vermeiden, sind erfindungsgemäss auf der Lokomotive Schalteinrichtungen vorgesehen, welche zwar das Überfahren des Punktes ? i gestatten, jedoch nur unterhalb einer gewissen für den betreffenden Zug zulässigen Höchstgeschwindigkeit, so dass bei einer darauffolgenden Zwangsbremsung am Punkte P2 der Zug auf jeden Fall innerhalb einer bestimmten Toleranzstrecke zum Stehen kommt.
Die Einrichtung kann so getroffen werden, dass, wie in dem weiter unten näher zu erläuterndem Beispiel angegeben, eine
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Zentrifugalkontaktfeder den Stromkreis des Relais 2, Fig. 2, für die Zwangsbremse beherrscht, insofern als normalerweise dieser Kontakt durch einen Parallelstromkreis kurzgeschlossen ist, der jedoch nach Betätigen des Wachsamkeitshebels beseitigt wird. Es kann diese Geschwindigkeitsüberprüfung entweder sofort beim Betätigen des Wachsamkeitshebels geschehen oder erst nach einer gewissen Zeit oder Strecke vom Augenblick des Betätigens an gerechnet, oder sie kann auch, was in vielen Fällen wünschenswert ist, von dem Beeinflussungspunkt P, abhängig gemacht werden, so dass die betreffenden Stromkreise durch den Wachsamkeitsknopf nur vorbereitet werden.
In den Fig. 2 bis 7 wird ein Beispiel dargestellt, bei welchem, wie oben erwähnt, die Geschwindigkeitsüberprüfung nach einer bestimmten Strecke, vom Betätigen des Wachsamkeitsknopfes an gerechnet, stattfindet, so dass der Führer die Möglichkeit hat, in der Zwischenzeit auf die entsprechend zulässige Geschwindigkeit herunterzugehen. Um ein irrtümliches oder böswilliges Überfahren des Hauptsignals zu verhindern, erfolgt die Beeinflussung am Punkte P2 durch zwei kurz hintereinander angeordnete Beeinflussungspunkte, welche eine Zwangsbremsung auf den Zug in jedem Falle bewirken, gleichgültig, ob der Führer den Wachsamkeitshebel betätigt hat oder nicht bzw. ob der Zug mit kleiner oder grosser Geschwindigkeit fährt.
In Fig. 2 ist ein Schaltbeispiel für die erfindungsgemässe Einrichtung ausgeführt worden, während in den Fig. 3 bis 7 die konstruktive Ausbildung der betreffenden Einrichtungen auf der Lokomotive veranschaulicht wird. In Fig. 2 sind alle Relais und Kontakte in der Stellung gezeichnet, in der sie sich auf freier Strecke befinden, d. h. die
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die nur als Hilfseinrichtungen oder Rückstellorgane dienen, in Ruhestellung sich befinden. Die zu den Relais und Betätigungsorganen gehörigen Kontakte sind mit entsprechendem Buchstabenindex versehen. Geschlossen sind die Kontakte lb, 2a, 3b, 3e, 4a, 4e, 5a, 5d, 7e, lla, llb, 12a, 13a, 14b, 15a, 15b und geöffnet die Kontakte la, le, 3a, 4b, 4d, 4e, 56, 5b, ?'M, 7b, 13b, 14a, 15e.
Das Relais 1 besitzt einen Anker, der gleichzeitig in einer Art Differentialwirkung vom Relais 6 gesteuert wird, u. zw. so, dass bei Stromloswerden von 1 das Relais 6 den Anker anzieht, letzterer jedoch erst dann wieder zurückgestellt werden kann, wenn J ! stromdurchflossen und 6 unterbrochen ist. Das Relais 2 beherrscht die Zwangsbremse und kann nach seinem Abfallen nur durch einen besonderen, unterhalb der Lokomotive angebrachten Schalter wieder in die angezogene Stellung gebracht werden. Das Relais 3 liegt mit der Wicklung 4'des Relais 4 in Reihe und kann nur ansprechen, wenn die Wicklung 4' kurzgeschlossen ist. Einmal angesprochen, vermag es sich jedoch über 4'zu halten. Beim Ansprechen von 3 wird eine Koppelvorrichtung in Eingriff gebracht mit der von der Zugachse getriebenen Welle.
Sie läuft nur einmal um und steuert dabei eine Anzahl Kontakte, welche die Wirksamkeit der Streckenbeeinflussung während desAnspreehens von 3 aufhebt, um ein doppeltes Ansprechen der Beeinflussungeinrichtungen an ein und demselben Streekenmagneten, z. B. beim langsamen Überfahren desselben, zu verhindern. Das Relais 3 wird nach Betätigung des Wachsamkeitshebels beim Überfahren eines in Gefahrstellung befindlichen Beeinflussungspunktes ausgelöst und überbrückt während einer Strecke, welche der wirksamen Länge eines Magneten entspricht, âie Unterbrechungskontakte des Bremsrelais.
Das Relais 4 besitzt zwei Wicklungen, deren jede einzeln genügt, um das Relais zum Ansprechen zu bringen.
Die Wicklung des Relais 3, welche in Reihe mit 4'liegt, hat keinen Einfluss auf das Ansprechen des Relais 4, da der Widerstand von 3 relativ sehr niedrig ist. Relais 5 endlich steuert die Meterzählereinrichtung und wird jeweils sofort beim Betätigen des Wachsamkeitshebels erregt und nach Ablauf des Meterzählers selbsttätig wieder ausgeschaltet. Die möglichen Schaltvorgänge, die auf der Lokomotive ausgelöst werden können, sind im folgenden näher beschrieben
Kommt der Zug, ohne dass der Führer den Wachsamkeitshebel betätigt hat, an einen Streckenmagneten, so wird das Relais 1 einen Augenblick lang stromlos, und dies genügt, um den Anker dieses Relais abfallen zu lassen,
wobei der Kontakt 1 a geschlossen und der Kontakt nach J ! e umgelegt wird. In diesem Augenblick wird das Relais 2 des Bremsmagneten stromlos und lässt die Bremse zur Wirkung kommen, wobei gleichzeitig ein Kontakt 2a sich öffnet, so dass ein darauffolgendes Schliessen von j das Bremsrelais 8 nicht wieder zum Ansprechen bringt, da der Stromkreis an der Stelle 2 a unterbrochen ist, Ausserdem wird durch eine Registrierung 8 dieser Vorgang aufgezeichnet und dem Führer durch Aufleuchten einer roten Lampe (infolge Schliessens des oben erwähnten Kontaktes 1 e) angezeigt.
Die Bremsung kann erst wieder aufgehoben werden, wenn der Schalter 14ci, der zweckmässig plombiert ist und sich unterhalb der Lokomotive befindet, betätigt wird, so dass der Zugführer das völlige Anhalten der Lokomotive abwarten muss, ehe er durch Schliessen von 14a die Bremsung beseitigen kann.
Ist der Führer jedoch wachsam gefahren, so wird durch das Betätigen des Wachsamkeitsknopfes der Kontakt 15a geöffnet und 15b nach 15e umgelegt. Auf diese Weise bekommt einerseits die Relais- wicklung 4ft über 5 a und 15 e Strom, und die Kontakte 4 a bis 41 gehen in Arbeitsstellung, bleiben jedoch zunächst ohne weitere Wirkung. Erst beim Loslassen des Wachsamkeitsknopfes wird 15b wieder geschlossen und ein Stromkreis über 4e, 5, 15b gebildet, welcher das Relais 5 und die Registrierung 10 ansprechen lässt. Das Relais 4 wird vorläufig noch gehalten über 41.
Das Relais 5 setzt nun den Meterzähler in Gang, der bei seinem Ablauf, ausser einem Flackerkontakt 5 d, welcher das Laufen des Meterzählers dem Führer anzeigt, einen Schleppkontakt sa, si und weiterhin einen Kontakt 5c mit Hilfe einer Nockenscheibe betätigt (die jedoch nach Ablauf des Meterzählers, d. h. nach einer durchfahrenen
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Zunächst wird parallel zum Kontakt 4e ein Stromweg über 5b geschlossen, welcher beim darauffolgenden Öffnen von 5 a das Relais 5 am Abfallen verhindert. Durch das Öffnen von. 5 a wird das Relais 4"stromlos und die Kontakte 4a bis 41 gehen in ihre Ruhestellung. Der Meterzähler läuft weiter, da das Relais 5 seinen Strom über den Kontakt 5b erhält.
Die weitere Entwicklung der Sellaltvorgänge ist nun auf verschiedene Weise möglich.
1. Das Signal geht in die Freistellung und eine Beeinflussung von der Strecke aus unterbleibt.
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samkeit bleibt. Der Meterzähler würde, ohne sonstige Wirkungen auszulösen, bis zu Ende laufen und dort zuerst den Kontakt Je trennen und darauf den Schleppkontakt 5 b wieder in die Stellung Ja zurück- bringen, so dass das Relais 5 stromlos wird undalle Organe damit in die Ausgangsstellung zurückgekehrt sind.
2. Wäure der Zentrifungalkontakt 11a infolge zu hoher Geschwindigkeit des Zuges geföffnet gewesen, so würde nach einer bestimmten Strecke, welche durch die Exzenterscheibe 12 (siehe Fig. 3 und 6) gegeben ist, der Stromkreis des Bremsrelais 2 durch Öffnen von 12a unterbrochen sein und der Bremsvorgang, wie bereits oben beschrieben, durch Abfallen von 2 und Öffnen von 2a erfolgen.
3. Der dritte Fall, d. h. wenn eine Beeinflussung am Punkte Fi stattfand, geht folgendermassen
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1 c umgelegt. Hiedurch bekommt nun das Relais 3 über 5b, 4c und 1 e Strom, und die Kontakte 3a bis c gehen, etwa während einer Radumdrehung der Lokomotive (siehe oben), in Arbeitsstellung, 3a wird geschlossen, 3b und 3c geöffnet. Der Stromkreis des Relais 6 ist damit unterbrochen und die Gegenwirkung dieses Relais auf den Anker des Relais 1 wird dabei aufgehoben. Das Relais 1 ist in der Lage, seinen Anker wieder anzuziehen, vorausgesetzt, dass der Zug den Beeinflussungsmagneten bereits überfahren hat, so dass der Strom bei 1 bereits wiederseinen Normal werterreichthat.
Das Schliessen des Kontaktes 4 bewirkt zwar einen Stromschluss über 5b, 3 und 4', der jedoch nicht zur Wirkung kommen kann, da das Relais 4'durch 4c und 1 e kurzgeschlossen ist. Erst in dem Augenblick, wo der Anker 1 angezogen wird, d. h., wo 1 e
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Widerstandes des Relais J', welches verhältnismässig geringe Ohmzahl besitzt, an, während 8 sich über 4' weiter hält. Die Kontakte 4a bis 41 gehen also wieder in Arbeitsstellung und bleiben darin so lange, bis nach Ablauf des Meterzählers der Kontakt 5c sich wieder öffnet. Dadurch wird 4 stromlos, da die Kon- takte 8 Cl bis c nach einer Radumdrehung bereits wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgekehrt sind.
Der
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4. Ein weiterer Fall ist noch möglich, nämlich der, dass, wie es beim Hauptsignal vorgesehen ist, zwei Beeinflussungspunkte dicht hintereinander auf der Strecke sich befinden. Dann ist das Betätigen des Wachsamkeitshebels zwecklos. Es wird nämlich nach erfolgter Beeinflussung durch den ersten der beiden Beeinfluesungspunkte der Parallelstromkreis über 15a, 4a, 5e an der Stelle 4a unterbrochen, so dass ein erneuter Impuls von der Strecke aus durch Öffnen von lb das Relais 2 zum Ansprechen bringt.
Die weiteren Schaltvorgänge entwickeln sich dann wie bereits oben beschrieben.
In gewissen Fällen kann es notwendig sein, z. B. beim Rangieren oder bei Sonderfahrten, dass der Zugführer die Möglichkeit haben muss, Beeinflussungspunkte zu überfahren, selbst wenn sie in GefahrStellung sich befinden. Er führt dann einen sogenannten schriftlichen ,,Befehl A" mit sich, welcher ihm gestattet, einen besonders angeordneten und nach Möglichkeit unter Verschluss stehenden Schalter, der
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kreises des Rückstellrelais, dass einerseits das Relais 2 nie zum Abfallen kommt und anderseits der Anker des Relais 1 stets wieder in seine angezogene Stellung geht. Der für den "Befehl A" vorgesehene Schalter wird zweckmässig so ausgeführt, dass er im Gegensatz zum Wachsamkeitshebel dauernd vom Führer bedient werden muss und dass ein Loslassen ihn bereits unwirksam macht, damit z.
B. beim Rangieren nicht immer die volle Strecke des Meterzählers durchfahren werden muss, um die Schaltorgane in Ruhestellung zu bringen.
Die konstruktive Ausbildung der erfindungsgemässen Einrichtung ist in den Fig. 3 bis 7 dargestellt.
Die Welle 20 steht mit einer der Radachsen des Zuges in Verbindung, u. zw., wenn möglich, einer Laufachse, da diese am wenigsten Neigung zum Gleiten besitzt. Diese Welle 20 trägt eine Muffe 17, die mit der Welle zusammen umläuft, die jedoch bei Fahrtrichtungswechsel mit Hilfe eines Mitnehmerstiftes.
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diese Kontakte wird bei Lokomotiven, die nur in einer Fahrtrichtung Dienst tun, der Lokomotivmagnet bei Fahrtrichtungswechsel abgeschaltet und statt dessen ein Ersatzwiderstand in den Beeinflussungskreis eingeschaltet (Fig. 2). Bei Lokomotiven, die in beiden Fahrtrichtungen Dienst tun, geschieht die Umschaltung auf einen zweiten, auf der andern Seite der Lokomotive angeordneten Lokomotivmagneten, da die Beeinflussungspunkte auf der Strecke in der Regel einseitig, u. zw. meist rechts, von der Fahrtrichtung ausgesehen, angeordnet sind.
Auf derselben Welle 20 sitzt noch eine Schnecke 23, die dauernd in Eingriff mit einem Schneckenrad 24 sich befindet, sowie eine Kegelrad 25, welches seine Bewegung auf ein zweites Kegelrad 26 überträgt. Auf gleicher Achse mit dem letzteren rotieren die Zentrifugal-
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kontakte lla, llb, welche über Schleifringe 27 nach aussen geführt werden. Diese Zentrifugalkontakte bewirken, wie oben an Hand des Schaltungsbeispiels erläutert, die Geschwindigkeitsüberprüfung jeweils bei Betätigen des Wachsamkeitsknopfes. Die Zentrifugalkontakte lla, llb sprechen bei verschieden hohen Geschwindigkeiten an, so dass die Geschwindigkeitsbegrenzung jeweils nach der Zugalt auf die eine oder andere Kontaktfeder umgeschaltet werden kann.
Die Welle 20 trägt ausserdem an ihrem Ende noch eine Kupplungshälfte 28, mit welcher eine zweite, entsprechend ausgebildete Kupplungshälfte 29 in Eingriff gebracht werden kann. Die Hälfte 29 ist normalerweise durch einen Stift 30 arretiert, wird jedoch bei Erregen des Relais 3 mit Hilfe des Ankers 32 gegen die Kupplungshälfte 28 bewegt und von dieser mitgenommen, wobei eine Reihe Kontakte (3a, b, e) durch die mit der Kupplungshälfte 29 verbundene und am Umfange mit Einkerbungen versehene Scheibe betätigt werden. Diese Kupplungeinrichtungen wird nur eine Umdrehung mitgenommen und wird selbsttätig nach Öffnen des Stromkreises von Relais 3 mit Hilfe der Feder 31 wieder ausgerückt.
Die Dauer dieser Umdrehung entspricht, wie bereits oben erwähnt, der wirksamen Länge eines Streckenmagneten und verhindert mit Hilfe der durch sie gesteuerten Kontakte, dass die Zugbeeinflussungseinrichtung beim langsamen Überfahren eines Beeinflussungspunktes oder beim Halten über einem solchen zweimal anspricht. Das Schneckenrad 24 ist ebenfalls mit einer Kupplungseinrichtung versehen (siehe auch Fig. 4), welche durch das Relais 5 über den Hebel 33 gesteuert wird. Ist das Relais 5 erregt, so werden von dem Schneckenrad 24 eine ExzenterScheibe 12 und eine Scheibe 16 mitgenommen, durch welche ebenfalls eine Reihe Kontakte gesteuert werden.
Während die Scheibe 16 sofort zum festen Eingriff mit dem Schneckenrad 24 kommt, wird die Exzenterscheibe 12, die ganz lose auf der gemeinsamen Achse aufgebracht ist, erst nach einer gewissen Zeit der Umdrehung der Scheibe 16 durch den Stift 18 mitgenommen. Die Scheibe 16 trägt an ihrem Umfang eine Anzahl Stifte 37, welche den Flaekerkontakt M öffnen und schliessen, der dem Führer anzeigen soll, dass der Meterzähler ordnungsgemäss läuft. Ausserdem besitzt die Scheibe 16 eine Aussparung (siehe Fig.-7), mit Hilfe derer die Kontaktgruppe 5 a, b, e, wie bereits oben beschrieben, umgesteuert wird.
Diese Kontakte Ja, b, c werden in der Reihenfolge betätigt, dass in der Ruhelage, d. h. wenn der Kontaktpimpel in die Aussparung der Scheibe eingreift, nur der Kontakt Ja geschlossen und dass bei Inbewegungsetzen des Meterzählers der Kontakt 5b geschlossen wird, ehe Ja geöffnet ist, und dass dann erst Je geöffnet wird. Diese Reihenfolge ist wichtig, da hievon das richtige Arbeiten-der Einrichtung abhängt. Die Exzenterscheibe 12 wird durch den Stift 18 bis zur höchsten Lage des Exzenters mitgenommen, wo dieser den Kontakt 12a öffnet und dadurch die Geschwindigkeitsbegrenzung freigibt.
Das Schneckenrad 24 ist auswechselbar, je nach dem Raddmchmesser, von-welchem die Welle 20 angetrieben wird, und dementsprechend ist auch die Achse des Schneckenrades 24, auf welcher gleichzeitig die Scheiben 16 und 12 sitzen, in seiner Höhe verstellbar angeordnet. Die Einrichtungen für die Geschwindigkeitsüberwachung und die Bremsung sind in einem Kasten zusammengebaut, welcher es gestattet, dass bei Anlagen, die nicht voll ausgebaut sind, die eine oder andere Einrichtung in Fortfall kommen kann, um von vornherein für sämtliche Anlagen eine einheitliche Konstruktionsunterlage zu schaffen. Die Stromzuführung zu den Relais usw. geschieht über Messerkontakte 34, 35, so dass jede Schraubenverbindung für die Kabel vermieden wird und der ganze Kasten bequem ausgewechselt werden kann.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zugbeeinflussung, dadurch gekennzeichnet, dass am Fahrzeug Einrichtungen vorgesehen sind, welche das Überfahren eines im Beeinflussungszustande befindlichen Beeinflussungspunktes nur nach Betätigung eines Wachsamkeitshebels und ohne Zuhilfenahme von weiteren Beeinflussungspunkten nur unterhalb einer bestimmten Höchstgeschwindigkeit gestatten, andernfalls eine Einwirkung auf den Zug stattfindet.