<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Bei den Warnanlagen für sehienengleiche Wegübergänge sind aus Gründen der Betriebssicherheit zahlreiche verschiedene Bedingungen zu erfüllen. Diesen Bedingungen hat man bisher durch die
Verwendung von vielen Relais und deren besondere Schaltungsweise gerecht zu werden versucht.
Dadurch sind die bekannten Anlagen verhältnismässig kompliziert und unübersichtlich geworden und bringen infolge der Vielheit der Apparate und der grossen Anzahl von Kontakten eine gewisse
Unsicherheit und Unwirtschaftliehkeit mit sich.
Die vorliegende Erfindung will die genannten Mängel dadurch beheben, dass sie die ordnung- gemässe Umschaltung der Signale durch Schrittschalter bzw. Stufenschalter erfolgen lässt, wie z. B. durch Stufenrelais, Schrittschaltwerke, Motorrelais, die nach dem Start-Stopp-Prinzip arbeiten, und ähnliche Einrichtungen mehr, wie sie heute in der Fernmeldetechnik gebräuchlich sind. Diese Einrichtungen haben an sich den Nachteil, dass immer eine bestimmte Gesetzmässigkeit in der Reihenfolge der Schalteinflüsse eingehalten werden muss. Gerade diese Forderung macht aber die bekannten Schritt-bzw. Stufenschalter besonders geeignet für ihre Anwendung bei selbsttätigen Überwegwarnanlagen, da bei solchen Anlagen die geforderte Gesetzmässigkeit auch gegeben ist.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Anordnung zweckmässig so getroffen, dass die Ausführung gewisser Sehaltsehritte nicht sprungweise, sondern innerhalb einer bestimmten Zeitdauer erfolgt. In gewissen Fällen sollen gemäss der Erfindung die Schritt-bzw. Stufenschalter in einer oder mehreren Sehaltstufen unabhängig von äusseren Sehalteinflüssen für eine bestimmte Zeit verharren, hiebei kann die Zeit innerhalb der einzelnen Schaltschritte verschieden lang sein.
Die Schaltungsmöglichkeiten mit derartigen Schritt-bzw. Stufensehaltern sind so mannigfaltig, dass es unmöglich ist, alle Ausführungsformen hier festzulegen. Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens sind einige Ausführungsbeispiele von Warnanlagen gemäss der Erfindung nachstehend beschrieben und in der Zeichnung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Anlage nach dem Liniensystem, die mit einem Stufenrelais arbeitet, Fig. 2 eine Anlage nach dem Punktsystem mit einem Schrittschaltwerk. Die Fig. 3 a, 3 b, 3 c zeigen eine Anlage nach dem Punktsystem mit einem Motorrelais und die Fig. 4 a, 4 b eine Anlage nach dem unterbrochenen Liniensystem, gleichfalls mit einem Motorrelais.
Bei der Anlage nach Fig. 1 sind in der einen Gleisschiene zwei isolierte Schienenabschnitte A und B vorgesehen ; der Überweg möge sich beispielsweise bei U befinden. Die Wicklung R eines Stufenrelais ist mit dem einen Ende über Widerstände W1 und W2 an die isolierten Schienenabschnitte A, B angeschlossen und mit dem andern Ende an die nicht isolierte Schiene C. Ausserdem befindet sich im Stromkreis des Relais eine Stromquelle E. Das Relais R ist mit einem Kontakt ausgerüstet, der durch den Anker r des Relais in folgender Weise betätigt wird. Bei schwacher Erregung des Relais legt der Anker nur einen Teil seines Hubes zurück und wird die untere Kontaktfeder a gegen die obere Kontaktfeder b gedrückt und der Kontakt damit geschlossen.
Bei stärkerer Erregung geht der Anker r vollständig in die angezogene Stellung über und hebt hiebei die Kontaktfeder b wieder von der Kontaktfeder a ab, so dass jetzt wieder der Kontakt geöffnet ist. Der Kontakt a, b liegt in Reihe mit einer Stromquelle E'im Stromkreis eines Steuermagneten M, der die Blende einer Signallampe betätigt und beispielsweise im stromlosen Zustand den Lichtstrom freigibt und im stromdurchflossenen Zustand in den Lichtstrom eine volle, transparente oder farbige Blende einschaltet. Die Arbeitsweise der Anlage ist die folgende :
<Desc/Clms Page number 2>
Bei freier Strecke ist das Stufenrelais R und daher auch der Magnet M stromlos. Der Anker r nimmt die gezeichnete Stellung ein.
Sobald die Schienen A, C durch Zugachsen überbrückt werden, erhält das Relais R über den Widerstand W1 Strom, worauf der Anker r seinen ersten Schaltschritt ausführt und den Kontakt a, b schliesst. Der damit eingeschaltete Magnet M nimmt eine Umstellung des Signals vor. Werden beim Vorrücken des Zuges auch die Schienen B, C überbrückt, so steigt der Erregerstrom des Relais R an, da jetzt der Widerstand W2 zu dem Widerstand W1 parallel geschaltet ist.
Das Relais zieht seinen Anker in die zweite Schaltstufe durch, wobei Kontakt a, b wieder unterbrochen und die Umstellung des Signals rückgängig gemacht wird. In dieser Stufe verharrt das Relais so lange, wie die isolierten Schienen von Zugachsen befahren werden. Bei Abfahrt des Zuges von der Schiene A geht zwar die Erregung des Relais auf den Stromwert zurück, der dem Widerstand W2 entspricht, der jedoch ausreicht, um den Anker r in der angezogenen Stellung festzuhalten. Erst wenn der Zug auch die Schiene B verlassen hat, kehrt infolge Stromloswerdens des Relais R der Anker r in die dargestellte Grundstellung zurück. Hiebei wird am Zustand des Signals nichts geändert, da die vorübergehende Berührung der Kontaktfeder a, b kein Ansprechen des Magneten M zur Folge hat.
Bei einer Zugfahrt in der entgegengesetzten Richtung ist die Arbeitsweise die gleiche.
EMI2.1
B, C, die hintereinander im Stromkreis eines Ruhestromrelais 1 und einer Stromquelle E liegen. Der Steuermagnet D eines Schrittschaltwerks, beispielsweise nach Art eines Drehwählers, kann durch einen Kontakt 11 des Relais 1 an Spannung gelegt werden. Das Armsystem d des Schrittschaltwerkes ist mit dem einen Pol der Stromquelle verbunden und streicht über Kontaktsegmente 2-6, die mit dem Freisignal W, dem Warnsignal R und dem Steuermagneten D in der dargestellten Weise verbunden sind.
Das Schrittschaltwerk ist noch mit einem besonderen Kontakt k ausgerüstet, der in der Grundstellung geschlossen ist und sich öffnet, wenn der die Sehaltarme in Drehung versetzende, in der Zeichnung nicht dargestellte Sehaltanker des Schrittschaltwerkes von dem Steuermagneten D angezogen worden ist. Die Wirkungsweise dieser Anlage ergibt sieh wie folgt :
Ein herannahender Zug unterbricht beispielsweise den Schienenkontakt A und bringt hiedurch das Relais 1 zum Abfall, welches auf die wechselnde Belastung des Kontaktes A durch die Räder nicht reagiert, sondern während der ganzen Dauer der Vorbeifahrt des Zuges am Kontakt A abgefallen bleibt. Während dieser Zeitdauer hält der Kontakt 11 des Relais 1 den Steuermagneten D eingeschaltet, welcher hiebei das Armsystem d einen ersten Schaltschritt ausführen lässt.
Infolgedessen wird der Stromlauf über den Kontakt 6 und das Freisignal W unterbrochen und ein anderer Stromlauf über den Kontakt 3 und das Warnsignal R hergestellt. Wenn der Zug den Kontakt A verlässt und das
EMI2.2
vorläufig noch bestehen. In dieser Stellung verharrt das Schrittschaltwerk so lange, wie der Zug sich auf dem Kontakt B befindet. Nachdem sieh letztere wieder geschlossen hat, wird der Stromkreis des Magneten D am Kontakt 11 unterbrochen und lässt seinen Sehaltanker los. Hiebei schliesst sich Kontakt k und bringt den Magnet D erneut zum Ansprechen, so dass das Armsystem vom Segment 4 auf das Segment 5 gestellt wird. Damit wird das Warnsignal R aus-und das Freisignal W eingeschaltet. Das anschliessende Überfahren des Schienenkontaktes C hat zur Folge, dass das Sehrittsehaltwerk auf das Kontaktsegment 6 eingestellt wird.
Das Freisignal W bleibt hiebei eingeschaltet und die Anlage befindet sich wieder in ihrer Grundstellung.
Die Anlage nach den Fig. 3 a, 3 b arbeitet gleichfalls nach dem Punktsystem mit drei Schienenkontakten A, B, C, einem Ruhestromrelais 1 und einem Arbeitsstromrelais 2. Der Schrittschalter besteht hier in einem Motorrelais 3, das mit Hilfe nicht dargestellter Nockenscheiben seine Kontakte 31, 32,33, 34 in der in Fig. 3 c dargestellten Weise betätigt. Das Motorrelais führt bei seiner Drehung zwei Schaltschritt aus, von denen der erste z. B. 10 Sekunden und der zweite z. B. 110 Sekunden dauern möge. Die starken Striche in Fig. 3 c geben jedesmal den geschlossenen Zustand des betreffenden Kontaktes an. Der gleisunabhängige Teil der Anlage nach Fig. 3 b enthält ausserdem noch das Freisignal W und das Warnsignal R.
Die Wirkungsweise ist folgende :
Die Unterbrechung von Kontak-tA bringt Relais1 zum Abfall, wodurch seine Kontakte1l, 12 usw., umgeschaltet werden. Kontakt 11 stellt einen Kurzschluss für Relais 1 her und Kontakt 12 schaltet von Betriebs-auf Warnsignal um. Relais 1 bleibt wegen des Kurzschlusses abgefallen. Das Schliessen des Überwegkontaktes B durch den vorgerückten Zug bringt Relais 2 und seinen Kontakt 21 zum Umschalten. Dieses Relais ist mit Abfallverzögerung, z. B. von etwa 3 bis 5 Sekunden, ausgestattet, damit trotz des wechselnden Achsdruckes während der Zugfahrt Relais 2 angezogen bleibt. Über Kontakt 22 erhält das Motorrelais 3 Strom und setzt sich zu seinem ersten Sehaltsehritt in Bewegung.
Seine Kontakte 32a, 33 a und 34 sind geschlossen ; kurze Zeit nach dem Anlauf wird Kontakt 34 geöffnet und dafür 31 geschlossen. Der erstere unterbricht den Kurzschlusskreis des Relais 1, das nun wieder anspricht ; der letztere schliesst dem Relais 3 einen Haltekreis. Nach etwa 10 Sekunden ist der erste Schaltschritt zurückgelegt und das Relais 3 kommt unabhängig von der Stellung des Zuges von selbst zum Stillstand, weil Kontakt 31 sich öffnet. In dieser Zwischenstellung sind die Kontakte 32 b und 33 b
<Desc/Clms Page number 3>
allein geschlossen. Sobald der Zug den Kontakt B verlässt, fällt Relais 2 ab und schaltet seinen
Kontakt 21 um. Kontakt 21 löscht das Warnsignal R und lässt wieder das Betriebssignal W erscheinen.
Die anschliessende Unterbrechung von Kontakt C bringt erneut das Relais 1 zum Abfall, welches seinen
Kontakt 13 schliesst und so das Motorrelais 3 über Kontakt 32 b zu seinem zweiten Schaltschritt in
Gang setzt. Relais 3 schafft sich wiederum über Kontakt 31 einen Haltekreis und unterbricht durch Kontakt 34 den Kurzsehlusskreis für Relais 1, das wieder anzieht. Kurz vor Ablauf des zweiten Schaltschrittes werden die Kontakte 32 und 33 wieder in die Grundstellung umgelegt. Nach etwa 110 Sekunden unterbricht sich Relais 3 am Kontakt 31 seinen Haltekreis und kommt so zum Stillstand. Die Anlage ist für eine neue Zugfahrt bereit.
Die Anlage nach den Fig. 4 a und 4 b arbeitet nach dem unterbrochenen Liniensystem mit drei kurzen isolierten Schienen A, B, C und ist im übrigen entsprechend der Anlage nach Fig. 3 aufgebaut, von der sie nur durch ein weiteres Gleisrelais 4 abweicht. Die Arbeitsweise dieser Anlage ist daher nach dem Vorhergehenden ohne weiteres verständlich.
An den beschriebenen Anlagen sind im Rahmen der Erfindung mannigfaltige Abänderungen denkbar.
An Stelle des Klappankerrelais nach Fig. 1 kann ein Stufenrelais mit Tauchanker treten, der zwei oder mehr verschiedene Stellungen einnehmen kann. Der Übergang von der einen Stellung in die andere kann in beiden Fällen sowohl sprunghaft als auch mit Verzögerung erfolgen, zu welchem Zweck beispielsweise eine für Zeitrelais bekannte mechanische Verzögerungseinrichturg vorgesehen sein kann.
Das Schrittschaltwerk nach Fig. 2 kann auch in anderer bekannter Bauart ausgeführt werden.
Ausserdem ist es in manchen Fällen zweckmässig, gewisse Schaltstufen über mehrere Kontaktsegmente auszudehnen und unter Umständen die Fortschaltung von Segment zu Segment innerhalb der Schalt- stufe selbsttätig erfolgen zu lassen durch irgendeinen bekannten Stromstossgeber.
In allen Fällen ist es zweckmässig, die Anordnung so zu treffen, dass bei Speisung der Gleisse, haltung aus dem Netz ein netzabhängiges Relais bei Spannungsausfall dafür sorgt, dass beim Wiederkehren der Spannung niemals Freisignal oder dauernd Warnsignal eingeschaltet wird, da im ersten Fall ein in der Warnstrecke befindlicher Zug Gefahr brirgt und im zweiten Fall der Wegbenutzer die Achtung vor dem Warnsignal verliert, sondern dass vielmehr nur vorübergehend das Warnsignal erscheint und nach Erreichung der Grundstellung aller Relais gar kein Signal eingeschaltet wird, so dass erst durch die erste Zugfahrt nach Wiederkehr der Netzspannung die Blinklampen eingeschaltet werden und eine ordnungsgemässe Signalanzeige erfolgt ; zu diesem Zweck wird z.
B. das Motorrelais, Schrittschaltwerk od. dgl., das in der Grundstellung oder einer beliebigen andern Stellung stehen geblieben war, angelassen, damit es einmal alle bzw. noch verbleibenden Schaltschritt bis zur nächsten
Grundstellung durchläuft.
Die bisher beschriebenen Einrichtungen haben noch den Nachteil, dass auch bei schnellfahrenden und bei Zügen kurzer Länge das Zeitsehaltwerk genau solange weiterlief als bei langsamfahrenden Zügen grosser Zuglänge, da es für die letzteren eingestellt sein musste. Die Strecke war daher in vielen Fällen länger, als dies benötigt wurde, und für neue Zugfahrten nicht betriebsbereit.
Dieser Übelstand wird nun dadurch beseitigt, dass die Einrichtung so getroffen ist, dass mit der letzten Zugachse beim Verlassen des Ausgangskontaktes die Grundstellung herbeigeführt wird und dass das Warten zwargläufig abhängig gemacht ist von derjenigen Zeit, die zusätzlich benötigt wird, wenn ein Zug recht lang ist und nicht die nötige Geschwindigkeit besitzt, um innerhalb der eingestellten Mindestwirkzeit die Warnstrecke verlassen zu haben. Es wird also z. B. die Wirkzeit des Zeitschaltwerks bei einem schnellfahrenden Zug grosser Länge um nicht mehr vergrössert als bei einem langsamfahrenden Zug von entsprechend kleiner Länge, d. h. Geschwindigkeit und Länge gleichen sich gegenseitig aus, sofern eine gewisse Mindestgeschwindigkeit überschritten ist.
Man kann mit Hilfe des Zeitschaltwerks gleichzeitig auch noch eine Reihe von andern Aufgaben erfüllen, so beispielsweise die Dunkelschaltung im Falle von Störungen oder Fehlschaltungen, wobei auch noch die Möglichkeit gegeben ist, die Anlage nach Wegfall der Störung wieder selbsttätig in die Grundstellung zu bringen.
Ferner soll die ganze Schaltung einen möglichst hohen Grad der Sicherheit bieten, d. h. irgendwelche Störungen in der Signalanlage selbst sollen keinesfalls zu einer Gefährdung der Wegbenutzer führen können. Um diese Sicherheit zu erzielen, hat man bereits Schaltungen entwickelt, bei denen im Fall irgendeiner Störung ein Warnsignal eintritt, auf jeden Fall aber ein falsches Freisignal verhindert wird. Durch diese Massnahmen wird aber ebenfalls der Warnbegriff geschwächt, sobald die Wegbenutzer erkennen, dass das Warnlicht nicht immer Gefahr bedeutet.
Dieser Übelstand wird dadurch beseitigt, dass ein dritter Anzeigebegriff, nämlich eine dem Wegbenutzer erkennbare Störanzeige am Blinksignal selbst, ausgelöst wird. In ihrer einfachsten Form kann die Störanzeige darin bestehen, dass die ganze Anlage dunkelgeschaltet wird. Bei Schaltungen, bei denen eine selbsttätige Überwachung der Grundstellung vorgesehen ist, wird eine Störanzeige im Falle von Fehlschaltungen (unvollkommenen Zugfahrten, mangelhafte Betätigurg der Kontakte usw.) nicht benötigt, denn in diesem Fall brennt das Rotlicht nur eine begrenzte Zeit und wird dann durch
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
Störungen (Kabelbruch) eine dauernde Warnanzeige eintreten, weil bei der Zurückführung in die Grundstellung das Warnsignal sofort wieder ausgelöst würde.
Da hiedurch der Respekt vor den Signalen verlorengehen könnte, muss deshalb in solch einem Fall die Störungssehahurg dunkel bzw. Störung anzeigen. Es sind daher Schaltungen erwünscht, bei denen die Störatizeige rieht bei Fehlschaltungen, sondern nur bei wirklichen Störungen, d. h. Kabelbruch usw., auftritt.
In den Fig. 5 a-7 b sind einige weitere Ausführungsbeispiele dargestellt, auf welche die Erfindung natürlich nicht beschränkt ist.
In dem Beispiel der Fig. 5 a ist die Schaltung so getroffen, dass eine Störanzeige sowohl bei wirklichen Störungen, z. B. Kabelbruch od. dgl., als auch bei Fehlsehaltu'ger, etwa unvollkommenen Zugfahrten oder bei mangelhafter Betätigung der Relais durch zu leichte Schienerfahrzeuge, auftritt.
Die Schaltungen nach den Fig. 6 a und 7 a sprechen dagegen nur bei Störungen an. Die Schaltungen sind so getroffen, dass nach Ablauf einer bestimmten Zeit eine selbsttätige Prüfung der von den Schaltschienen oder Schienenkontakten beeinflussten Relais stattfindet urd abhärgig von dem Prüfungsergebnis eine Beeinflussung der Störanzeige erfolgt. Dabei ist es möglich, die dafür vorgesehenen Einrichtungen, insbesondere ein Zeitschaltwerk, gleichzeitig auch noch andern Zwecken nutzbar zu machen, wie dies im nachfolgenden an Hand der Schaltung erläutert wird.
EMI4.2
motor mit Kontaktseheiben ausgebildet sein kann, ein. Die vier Kontaktbahnen des Drehmagneten sind in der Darstellung (Fig. 5 b) ersichtlich.
Kontakt 31 ist ein Rücklaufkontakt, der jedoch erst wirksam wird, wenn das Relais 2 angezogen hat. 33 ist nahezu während der ganzen Dauer des Umlaufes geschlossen, wird jedoch kurz vor Ablauf des Sehaltwerkes einen Augenblick geöffnet. Das gleiche gilt für den Kontakt 34, welcher die Dunkelsehaltung der Signalkreise im Falle der Störung oder Fehlschaltung herbeiführt. Kommt der Zug auf den Kontakt Ka und zieht das Relais 2 an, so wird an dem Rotlichteharakter des Signals zurächst nichts geändert, da der Rotlirhtstromkreis nunmehr. über 22 b und 21 b geführt ist. Ferner wird über 2. 3 urd 31 ein unmittelbarer Stromkreis für das
Relais 3 hergestellt, welches nunmehr durch Überbrücken des Widerstandes S beschleunigt abläuft.
Der Kontakt 21 des Relais 2 hat eine Abfallverzögerurg von 3 Sekunden, die Kontakte 22 und 23 eine solche von 60 Sekunden. Ersteres, damit das Weisslicht auch bei Rechts-Links-Fahrt erst hinter dem Überweg erseheint, letzteres, damit das Überfahren des Kontaktes bei der Ausfahrt des Zuges kein Rotlicht hervorruft. Tritt ein Kabelbrueh ein, so fällt das Relais 1 ab. Dadurch wird über den Kontakt 12 zunächst ein Selbsthaltekreis über den Kontakt 32 gebildet. Ausserdem wird durch Schliessen des Kontaktes 13 der Drehmagnet 3 in Bewegung gesetzt. Letzterer läuft unentwegt weiter bis an die Unterbrechungsstelle in der Kontaktbahn 33, wo er sich selbst ausschaltet, da der Nebenweg über 31 an der Stelle 23 b gesperrt ist.
Zugleich mit dem Öffnen des Kontaktes. 33 bzw. zweckmässig schon ein wenig früher wird der Kontakt 34 geöffnet und damit die Anlage dunkelgesehaltet, so dass die Störung dem Wegbenutzer sofort erkennbar ist. Ist 34 ein Weehselkontakt, so kann, wie bereits erwähnt, statt der Dunkelschaltung ein besonderes Störsignal angezeigt werden. Der Drehmagnet dient in dieser Schaltung auch gleichzeitig als Grundstellungsschalter für unvollkommene Zugfahrten und ist schliesslich auch in der Lage, bei Ausfall und Wiederkehr des Netzes die Anlage wieder betriebsbereit zu halten, wobei ebenfalls nach vorübergehendem Rotlieht die Dunkelsehaltung hergestellt wird. Fällt also beispielsweise das Netz aus, so wird durch den Kontakt ! 2 über 32 der Selbstlialtekreis des Relais 1 geschlossen.
Ferner wird über 13, 23 und 33 der Kreis des Drehmagneten 3 geschlossen, ohne dass es natürlich zurzeit zum Ansprechen des Drehmagneten kommen kann, da ja das Netz ausgefallen ist. Kehrt das Netz zurück, so läuft der Drehmagnet bis zu der Unterbrechungsstelle des Kontaktes 33, und während dieser Zeit entsteht Rotlicht, welches dann wegen der gleichzeitigen Unter- brechung des Kontaktes 34 in dauernde Dunkelschaltung übergeht. Erst wenn bei der nächsten Zugfahrt der Kontakt A'g befahren wird, wird über 31 und 23 b ein neuer Stromweg für 3 geschaffen, wodurch die Unterbreehungsstellen von 32, 33, 34 überbrückt werden. Dadurch wird das Relais 3 in seine Anfangsstellung gebracht, in der 32, 33, 34 geschlossen sind.
Das nächste Befahren eines der Schienenkontakte , ergibt, da Relais 2 mit seinem Verzögerungskontakt 22 das Rotlicht verhindert, lediglich ein Abfallen von Relais 1 ohne Einfluss auf die Signalanzeige. Von da ab ist die Schaltung dann in gewöhnlicher Weise betriebsbereit.
Eine Abwandlung der Schaltung nach Fig. 5 a zeigt die Fig. 6 a. Die Schaltung nach Fig. 6 a hat den Vorteil, dass auch bei Zugfahrten, bei denen wohl der Kontakt K1, aber nicht der Kontakt befahren wird, die Anlage ordnungsmässig zurückgestellt wird. Dies hat auch einen besonderen Vorteil bei Fehlschaltungen : wenn also ein zu leichtes Fahrzeug die Kontakte nicht ordnungsmässig betätigt hat ; in diesem Falle wäre es im allgemeinen unerwünscht, wenn die Signalanlage dadurch längere Zeit ausser Betrieb gesetzt wird. Die Zurückstellung der Signale geschieht durch Anordnen einer besonderen Kontaktbahn, durch welche während des Umlaufes des Drehmagneten 3 der Kontakt 33
<Desc/Clms Page number 5>
dann überbrückt wird, wenn das Relais 1 angezogen hat.
Ist also durch Befahren von Kl Relis 1 abgefallen, so wird dadurch der Drehmagnet über den Kontakt 13 in Bewegung gesetzt. Wird in der Folgezeit das Relais 11 nichet angezogen, so läuft der Drehmagnet so lange, bis die Unterbrechungsstelle in der Kontaktbahn 33 ihn selbsttätig zum Stillstand bringt. Kurz vorher wurde jedoch durch Unterbrechung des Kontaktes 32 der Haltestrom von Relais 1 gelöst, so dass Relais 1 wieder anziehen kann.
Hiernach wird nun, auch wenn Kontakt Ka nicht befahren wird, über den nunmehr geschlossenen Kontakt 13 a und die Kontaktbahn 3J ein neuer Stromweg für den Drehmagneten geschaffen, so dass dieser weiterläuft und die Unterbreehungsstelle von 33 überbrückt. Der Drehmagnet läuft nunmehr bis zu der Unterbrechungsstelle des Kontaktes 35, d. h. bis in seine Grundstellung.
In der Fig. 7 a ist schliesslich noch eine Schaltung dargestellt, die der nach Fig. 6 a wirkungs- mässig gleicht, bei der jedoch die Kontaktbahn 35 der Fig. 6 b erspart werden kann, dadurch, dass der Schaltarm 13 a an das dem Relais 3 abgewendete Ende des Kontaktes 31 angeschlossen ist. Da sonst alles mit der Fig. 6 a übereinstimmt, ist eine besondere Erläuterung nicht notwendig. Die Wirkzeit beträgt bei allen drei Beispielen unter Zugrundelegung der üblichen Entfernungen und Zuggesehwindigkeiten etwa 60 Sekunden, kann aber je nach den Verhältnissen beträchtlich höhere oder niedere Werte annehmen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vom Zug gesteuerte Signalanlage, insbesondere Warnanlage für sehienengleiche Wegübergänge, bei der mittels mehrerer Schaltstellen am Gleis (isolierte Schienen, Schienenkontakte u. dgl.) bestimmte Umschaltungen in bestimmter Reihenfolge vorgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltungen durch Stufenschaltwerke vorgenommen werden, die durch mehrmalige Beeinflussung vom Zuge aus von einer Stufe zur nächsten fortgeschaltet werden, beispielsweise Stufenrelais, Schrittschaltwerke oder mit mehreren Schaltstufen ausgestattete Motorrelais.
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
In the case of the warning systems for level crossings, numerous different conditions must be met for reasons of operational safety. So far, these conditions have been met by the
Use of many relays and their special switching method tried to be fair.
As a result, the known systems have become relatively complicated and confusing and, as a result of the multitude of devices and the large number of contacts, they bring a certain amount
Uncertainty and inefficiency with it.
The present invention aims to remedy the above-mentioned deficiencies by allowing the signals to be switched over properly by means of step switches or step switches, such as B. by step relays, stepping mechanisms, motor relays that work on the start-stop principle, and other similar devices as they are used today in telecommunications. These devices have the disadvantage that a certain regularity must always be observed in the sequence of the switching influences. It is precisely this requirement that makes the well-known step or Step switch particularly suitable for use in automatic over-travel warning systems, since the required regularity is also given in such systems.
According to a further feature of the invention, the arrangement is expediently made in such a way that certain holding steps are not carried out abruptly, but rather within a certain period of time. In certain cases, according to the invention, the step or. Multi-step switches remain in one or more safety levels for a certain period of time, regardless of external safety factors; the time within the individual switching steps can vary in length.
The circuit options with such step or. Step holders are so diverse that it is impossible to specify all the embodiments here. To illustrate the concept of the invention, some exemplary embodiments of warning systems according to the invention are described below and shown in the drawing.
Fig. 1 shows a system according to the line system, which works with a step relay, Fig. 2 shows a system according to the point system with a stepping mechanism. 3 a, 3 b, 3 c show a system according to the point system with a motor relay and FIGS. 4 a, 4 b show a system according to the broken line system, likewise with a motor relay.
In the system according to FIG. 1, two insulated rail sections A and B are provided in one track rail; the crossing may be at U, for example. The winding R of a step relay is connected with one end via resistors W1 and W2 to the insulated rail sections A, B and the other end to the non-insulated rail C. In addition, there is a power source E in the circuit of the relay. The relay R is equipped with a contact which is operated by the armature r of the relay in the following way. If the relay is weakly excited, the armature covers only part of its stroke and the lower contact spring a is pressed against the upper contact spring b, thereby closing the contact.
In the event of greater excitation, the armature r completely changes to the attracted position and lifts the contact spring b again from the contact spring a so that the contact is now open again. The contact a, b is in series with a power source E 'in the circuit of a control magnet M, which actuates the shutter of a signal lamp and, for example, releases the luminous flux when there is no current and switches on a full, transparent or colored shutter in the current-carrying condition in the luminous flux. The system works as follows:
<Desc / Clms Page number 2>
When the path is clear, the step relay R and therefore also the magnet M are de-energized. The anchor r assumes the position shown.
As soon as the rails A, C are bridged by tension axles, the relay R receives current via the resistor W1, whereupon the armature r performs its first switching step and the contact a, b closes. The magnet M, which is thus switched on, converts the signal. If the rails B, C are also bridged when the train advances, the excitation current of the relay R rises, since the resistor W2 is now connected in parallel to the resistor W1.
The relay pulls its armature through to the second switching stage, whereby contact a, b is interrupted again and the changeover of the signal is reversed. The relay remains in this stage as long as the insulated rails are used by train axles. When the train leaves the rail A, the excitation of the relay goes back to the current value which corresponds to the resistance W2, but which is sufficient to hold the armature r in the tightened position. Only when the train has also left the rail B does the armature r return to the basic position shown as a result of the relay R being de-energized. Nothing is changed here in the state of the signal, since the temporary contact with the contact spring a, b does not result in the magnet M responding.
The way of working is the same for a train ride in the opposite direction.
EMI2.1
B, C, which are one behind the other in the circuit of a closed-circuit relay 1 and a current source E. The control magnet D of a stepping mechanism, for example in the manner of a rotary selector, can be connected to voltage through a contact 11 of the relay 1. The arm system d of the stepping mechanism is connected to one pole of the power source and sweeps over contact segments 2-6, which are connected to the free signal W, the warning signal R and the control magnet D in the manner shown.
The indexing mechanism is also equipped with a special contact k, which is closed in the basic position and opens when the armature of the indexing mechanism, not shown in the drawing, which sets the visual arms in rotation, has been attracted by the control magnet D. The mode of operation of this system is as follows:
An approaching train interrupts rail contact A, for example, causing relay 1 to drop out, which does not react to the changing load on contact A from the wheels, but remains dropped for the entire duration of the train's passage at contact A. During this period of time, the contact 11 of the relay 1 keeps the control magnet D switched on, which causes the arm system D to perform a first switching step.
As a result, the current flow via contact 6 and the free signal W is interrupted and another current flow via contact 3 and the warning signal R is established. When the train leaves contact A and that
EMI2.2
still exist for the time being. The stepping mechanism remains in this position as long as the train is on contact B. After the latter has closed again, the circuit of the magnet D is interrupted at the contact 11 and lets go of his anchor. Here contact k closes and causes magnet D to respond again, so that the arm system is moved from segment 4 to segment 5. The warning signal R is thus switched off and the free signal W is switched on. The subsequent driving over of the rail contact C has the consequence that the landing gear is adjusted to the contact segment 6.
The free signal W remains switched on and the system is back in its basic position.
The system according to FIGS. 3 a, 3 b also works according to the point system with three rail contacts A, B, C, a closed-circuit relay 1 and an operating-current relay 2. The step switch consists of a motor relay 3, which makes its contacts with the help of cam disks, not shown 31, 32,33, 34 actuated in the manner shown in Fig. 3c. The motor relay performs two switching steps when it rotates, of which the first z. B. 10 seconds and the second z. B. may take 110 seconds. The heavy lines in Fig. 3c each time indicate the closed state of the relevant contact. The track-independent part of the layout according to FIG. 3 b also contains the free signal W and the warning signal R.
The mode of action is as follows:
The interruption of Kontak-tA causes relay1 to drop out, whereby its contacts1l, 12, etc., are switched. Contact 11 creates a short circuit for relay 1 and contact 12 switches from operating to warning signal. Relay 1 remains dropped due to the short circuit. The closing of the over-travel contact B by the advanced train causes relay 2 and its contact 21 to switch. This relay has a drop-out delay, e.g. B. from about 3 to 5 seconds, so that relay 2 remains attracted despite the changing axle pressure during the train journey. The motor relay 3 receives power via contact 22 and sets itself in motion for its first stop.
Its contacts 32a, 33a and 34 are closed; a short time after the start-up, contact 34 is opened and instead 31 is closed. The former interrupts the short circuit of relay 1, which now responds again; the latter closes the relay 3 a hold circuit. After about 10 seconds the first switching step is covered and the relay 3 comes to a standstill by itself, regardless of the position of the train, because contact 31 opens. In this intermediate position, the contacts 32 b and 33 b
<Desc / Clms Page number 3>
closed alone. As soon as the train leaves contact B, relay 2 drops out and switches its
Contact 21 at. Contact 21 clears the warning signal R and lets the operating signal W appear again.
The subsequent interruption of contact C brings relay 1 to drop again, which is his
Contact 13 closes and so the motor relay 3 via contact 32 b to its second switching step in
Sets gear. Relay 3 in turn creates a hold circuit via contact 31 and interrupts the short-circuit circuit for relay 1 through contact 34, which picks up again. Shortly before the end of the second switching step, the contacts 32 and 33 are switched back to the basic position. After about 110 seconds, relay 3 interrupts its hold circuit at contact 31 and thus comes to a standstill. The system is ready for a new train journey.
The system according to FIGS. 4 a and 4 b works according to the interrupted line system with three short insulated rails A, B, C and is otherwise constructed in accordance with the system according to FIG. 3, from which it differs only by a further track relay 4. The mode of operation of this system is therefore readily understandable after the foregoing.
Various modifications are conceivable within the scope of the invention in the systems described.
Instead of the clapper armature relay according to FIG. 1, a step relay with a plunger armature can occur, which can assume two or more different positions. In both cases, the transition from one position to the other can take place both abruptly and with a delay, for which purpose, for example, a mechanical delay device known for timing relays can be provided.
The stepping mechanism according to FIG. 2 can also be designed in another known type.
In addition, it is useful in some cases to extend certain switching stages over several contact segments and, under certain circumstances, to allow the switching from segment to segment within the switching stage to take place automatically by any known impulse generator.
In all cases, it is advisable to arrange the track so that when the tracks are fed from the mains, a network-dependent relay ensures that in the event of a power failure, when the voltage returns, the free signal or the permanent warning signal is never switched on, since in the first case an in The train on the warning route is dangerous and, in the second case, the route user loses respect for the warning signal, but rather that the warning signal only appears temporarily and no signal is switched on after all relays have reached the basic position, so that the first train journey after returning Mains voltage, the flashing lamps are switched on and a proper signal is displayed; for this purpose z.
B. the motor relay, stepping mechanism or the like. That had stopped in the basic position or any other position, started so that it all or remaining switching step until the next
Basic position runs through.
The devices described so far still have the disadvantage that even with fast-moving trains and with trains of short length, the timer continued to run for exactly as long as with slow-moving trains of great length, since it had to be set for the latter. The route was therefore in many cases longer than was needed and not ready for new train journeys.
This inconvenience is now eliminated by the fact that the device is designed in such a way that the basic position is brought about with the last pull axis when leaving the output contact and that waiting is made dependent on the additional time required when a train is quite long and does not have the necessary speed to have left the warning path within the set minimum action time. So it is z. B. the operating time of the timer in a fast moving train of great length is not increased by more than in a slow moving train of a correspondingly small length, d. H. Speed and length balance each other out, provided that a certain minimum speed is exceeded.
With the help of the timer, you can also perform a number of other tasks at the same time, such as blanking in the event of malfunctions or faulty switching, with the possibility of automatically returning the system to the basic position after the malfunction has disappeared.
Furthermore, the entire circuit should offer the highest possible level of security, i. H. any disturbances in the signal system itself should in no way endanger the road users. In order to achieve this security, circuits have already been developed in which a warning signal occurs in the event of any malfunction, but in any case a false free signal is prevented. However, these measures also weaken the concept of a warning as soon as the route users recognize that the warning light does not always mean danger.
This inconvenience is eliminated by triggering a third display term, namely a fault display recognizable to the route user on the blinking signal itself. In its simplest form, the fault display can consist in the entire system being switched off. In the case of circuits in which automatic monitoring of the basic position is provided, a fault display is not required in the event of incorrect switching (imperfect train movements, inadequate actuation of the contacts, etc.), because in this case the red light only burns for a limited time and then goes through
<Desc / Clms Page number 4>
EMI4.1
Malfunctions (cable break) a permanent warning display occurs, because the warning signal would be triggered again immediately when returning to the basic position.
Since this could lead to a loss of respect for the signals, in such a case the Störungssehahurg must be dark or indicate interference. Circuits are therefore desirable in which the Störatizeige richt in case of incorrect switching, but only in the case of real malfunctions, i. H. Broken wire etc. occurs.
A few further exemplary embodiments are shown in FIGS. 5 a-7 b, to which the invention is of course not restricted.
In the example of FIG. 5 a, the circuit is made in such a way that a fault display is displayed both in the event of real faults, e.g. B. cable break or the like., As well as in case of Fehlsehaltu'ger, such as imperfect train journeys or inadequate actuation of the relays by too light rail vehicles.
The circuits according to FIGS. 6 a and 7 a, on the other hand, only respond to faults. The circuits are designed in such a way that after a certain time an automatic test of the relays influenced by the switch rails or rail contacts takes place and the fault display is influenced depending on the test result. It is possible to use the devices provided for this purpose, in particular a time switch, for other purposes at the same time, as will be explained below with reference to the circuit.
EMI4.2
motor can be designed with contact washers, a. The four contact paths of the rotary magnet can be seen in the illustration (FIG. 5 b).
Contact 31 is a return contact, which only becomes effective when relay 2 has picked up. 33 is closed for almost the entire duration of the circuit, but is opened for a moment shortly before the end of the frame. The same applies to contact 34, which keeps the signal circuits dark in the event of a fault or faulty switching. If the train comes to the contact Ka and pulls the relay 2, nothing is changed in the red light character of the signal, since the red light circuit is now. is performed over 22 b and 21 b. Furthermore, a direct circuit for the
Relay 3 produced, which now runs faster by bridging the resistor S.
The contact 21 of the relay 2 has a dropout delay of 3 seconds, the contacts 22 and 23 one of 60 seconds. The former, so that the white light is only seen behind the crossing when driving right-left, the latter so that driving over the contact does not cause a red light when the train leaves. If a cable break occurs, relay 1 drops out. As a result, a self-holding circuit is initially formed via contact 32 via contact 12. In addition, the rotary magnet 3 is set in motion by closing the contact 13. The latter continues to run to the point of interruption in the contact track 33, where it switches itself off, since the byway via 31 is blocked at the point 23 b.
Simultaneously with the opening of the contact. 33 or expediently a little earlier, the contact 34 is opened and thus the system is kept dark so that the disruption is immediately recognizable to the route user. If 34 is a changeover contact, then, as already mentioned, a special interference signal can be displayed instead of the blanking function. In this circuit, the rotary magnet also serves as a basic position switch for imperfect train movements and is ultimately also able to keep the system operational again in the event of a failure and return of the network, whereby it is also kept in the dark after a temporary red light. For example, if the network fails, the contact! 2 the self-circuit of relay 1 is closed via 32.
Furthermore, the circuit of the rotary magnet 3 is closed via 13, 23 and 33 without the rotary magnet being able to respond at the moment, since the network has failed. When the network returns, the rotary magnet runs up to the point of interruption of contact 33, and during this time red light is generated, which then changes to permanent dark switching due to the simultaneous interruption of contact 34. Only when contact A'g is used during the next train journey will a new current path for 3 be created via 31 and 23 b, as a result of which the interruption points of 32, 33, 34 will be bridged. This brings the relay 3 into its initial position, in which 32, 33, 34 are closed.
The next time one of the rail contacts is driven on, since relay 2 with its delay contact 22 prevents the red light, only relay 1 drops out without affecting the signal display. From then on, the circuit is then ready for operation in the usual way.
A modification of the circuit according to FIG. 5 a is shown in FIG. 6 a. The circuit according to FIG. 6 a has the advantage that the system is properly reset even during train journeys in which contact K1 but not the contact is used. This also has a particular advantage in the event of incorrect switching: if a vehicle that is too light has not operated the contacts properly; in this case it would generally be undesirable if the signal system was thereby put out of operation for a long time. The signals are reset by arranging a special contact path through which the contact 33 during the rotation of the rotary magnet 3
<Desc / Clms Page number 5>
then bridged when relay 1 has picked up.
If Relis 1 has fallen off when the terminal was driven over, the rotary magnet is set in motion via contact 13. If the relay 11 is not picked up in the following time, the rotary magnet runs until the interruption point in the contact track 33 automatically brings it to a standstill. Shortly before, however, the holding current of relay 1 was released by breaking contact 32, so that relay 1 can pick up again.
After this, even if contact Ka is not used, a new current path for the rotary magnet is created via the now closed contact 13a and contact track 3J, so that it continues and bridges the interruption point of 33. The rotary magnet now runs up to the point of interruption of contact 35, d. H. up to its basic position.
Finally, in FIG. 7 a, a circuit is shown which is similar in terms of effect to that of FIG. 6 a, but in which the contact track 35 of FIG. 6 b can be dispensed with, in that the switching arm 13 a Relay 3 facing away end of contact 31 is connected. Since everything else is the same as in FIG. The action time in all three examples is about 60 seconds based on the usual distances and pulling speeds, but can assume considerably higher or lower values, depending on the circumstances.
PATENT CLAIMS:
1. Signal system controlled by the train, in particular warning system for level crossings, in which certain switchings are made in a certain order by means of several switching points on the track (isolated rails, rail contacts, etc.), characterized in that the switchings are made by step switchgear that can be switched from one stage to the next through repeated influencing by the train, for example stage relays, stepping mechanisms or motor relays equipped with several switching stages.