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Elektrisches Weichen- und Signalstellwerk.
Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Stellwerk für elektrisch betätigte Weichen und Signale von Eisenbahnen. Die Erfindung bezweckt im wesentlichen : Die Endbewegung des Stellhebels nach erfolgter Anzeige durch elektro-mechanische Vorrichtungen selbsttätig herbeizuführen ; falsche Anzeigen während der Stellung einer Weiche oder eines Signales zu verhüten ; den Hebel in seinen beiden Endlagen zu verriegeln, so dass derselbe nicht zufällig bewegt werden kann ; falsche Anzeigen durch den Kontakt zwischen Stell-und Anzeigeleitungen zu verhindern und die Vorrichtung derart auszubilden, dass der Stoss des plötzlich am Anzoigepunkt arretierten Hobels nicht von den den Hebel an der Endbewegung verhindernden Riegeln aufgenommen wird.
Die zur Erzielung der genannten Zwecke angewandten Mittel und Vorrichtungen sind in beigegeboner Zeichnung an einem praktischen Ausführungsbeispiel erläutert : Fig. 1 zeigt die Endansicht des Stellwerkes. Fig. zeigt die Vorderansicht eines solchen für acht Stollhobel. Fig. 3 ist eine in grösserem Massstabe gezeichnete Endansicht der Anzeigevorrichtung. Fig. 4 ist ein Querschnitt nach Linie x-x der Fig. 3. Fig. 5 zeigt dieselben Teile nach erfolgter Anzeige und vollendeter Endbewegung. Fig. 6 ist die Oberansicht einer in der Beschreibung mit 30 bezeichneten Platte mit Schlitze und Schlitzverlängerungen 53 und 533,'Fig. 7 ist die Oberansicht der Platte 21 und der mit derselben verbundenen uud bewegten Teile.
Fig. 8 ist eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 7. Fig. 9 zeigt in perspektivischer Ansicht den Kopf 23 des Ankerschaftes , das Gleitstück à
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stellt als Beispiel die bekannto #Saxby und Farmer" Ver- und Entriegelung dar.
In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Platte, welche mit Nuten zur Aufnahme der Riegelstangen vorsehen und auf Ständern 2 und Füssen 3 angeordnet ist. Die Spindel 4 der Ver- und Entriegelungsvorrichtung (vgl. auch Fig. 11 und 12) ist in den Ständern 2 gelagert und trägt den starr mit derselben verbundenen Arm 5, welcher die Riegelstange 10 in der Längsrichtung betätigt. Die Spindel 4 erhält ihre Drehbewegung von der Welle 9 durch Vermittlung der Kurbeln (j und 8 und der Vorbindungsstange 7. Die Kurbel 8 ist auf der Welle 9 derart angeordnet, dass sie sich mit der Wolle dreht und gleichzeitig auf Nut und Feder verschiebbar ist, so dass die Welle 9 frei in der Längsrichtung bewegt
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welcher auf jeder Seite die Kurbel 11 um die Dicke der Arme 12, 12a überragt.
In den Armen 12, 12. sind Löcher derart vorgesehen, dass der Bolzen 13 in dieselben eindringen kann, wenn die Kurbel 11 und die Hebelarme 12 und 12. in gleicher, senkrechter Ebene
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ist derart gewählt, dass, wenn der Bolzen 13 in den Hebelarm 12 vollständig eingedrungen ist, derselbe den Hebelarm 12.. freigibt und umgekehrt. Die Arme 12 und 12a gehen durch einen Schlitz der Platte 30, welche einen Teil des Rahmens bildet. Der Schlitz besteht ans einem parallel zur Welle 9 laufenden Teile 31 (vgl. Fig. 6) und zwei an den Enden desselben befindlichen, seitlichen Einfällen 53 und 53., welche in entgegengesetzter Richtung eingeschnitten sind. Fig. 3 stellt die Welle 9 in ihrer äusseren, rechtsseitigen Stellung dar, d. h. der Handgriff 55 ist so weit wie möglich herausgezogen.
Im nachstehenden wird diese Stellung #Rücklage" des Hebels, und die äussere linksseitige Stellung" Normallage" genannt. Ein Schlitten 14 gleitet in Führungen auf der Platte 30 und trägt Bolzen 15 und 15", welche in gerader Linie mit dem Bolzen 13 liegen, wenn letzterer sich in seiner Mittelstellung mit Rücksicht auf die Drehbewegung der Welle 9 befindet. Der Abstand zwischen den Bolzen 15 und 15a ist gerade genügend, um die freie seitliche Bewegung des Bolzens 13 zwischen den Bolzen 15 und 15. zu gestatten. Wird die Welle 9 in der Längsrichtung in die Normallage verschoben (vorausgesetzt, dass die Anfangsdrehbewegung erfolgt ist), so gleitet dieselbe durch die Hebelarme 12 und 12., bis die Kurbel 11 in Berührung mit dem Hebelarme 12. kommt.
Dabei dringt der Bolzen 13 in das Loch des Hebelarmes , indem er den Bolzen 15. und mit demselben den Schlitten 14 fortschiebt, wodurch der Bolzen 15 in das vom Bolzen 13 eben verlassene Loch des Hebelarmes 12 gebracht wird. Bei der weiteren Linksbewegung der Welle 9 werden dann die Hebelarme 12 und 12. mitgenommen. Die Längsbewegungen der Welle 9 sind begrenzt durch Anschläge 33 und 33., welche gegen die Rahmenteile 34 und 34. anstossen. Die Bewegung zur Normallage ist derart begrenzt, dass der Hebelarm 12a vor dem Einfall 53a arretiert wird, während bei der Bewegung zur Rücklage des Hebelarmes 12 derselbe vor dem Einfall 53 stehen bleibt.
Die Schaltvorrichtung besteht aus einem Gleitstück 37 aus Isolierstoff mit vier
Kontaktstücken 38, 39, 40 und 41 und fus zwei festen Stücken 48 und 48. aus Isolier- stoff mit je vier Bürsten oder Kontaktfedern 42, 43, 44 und 45. In der einen äusseren
Stellung der Rücklage des Gleitstückes 37 bewirkt das Kontaktstück 40 die elektrische
Verbindung zwischen den Bürsten oder Kontaktfedern 42 und 44, während das Kontakt- stück 41 die Kontaktfedern 43 und 45 elektrisch verbindet.
In der entgegengesetzten äusseren Stellung der Normallage verbindet das Kontaktstück 38 die Kontaktfedern 42,., 4411, und das Kontaktstück 39 die Kontaktfedern 43a, 45 & . Das Gleitstück 37 erhält seine
Bewegung von der Welle 9 durch die Vermittlung des Stiftes 51, welcher durch einen
Schlitz in der Platte 52 in eine Quernut der Kurbel 11 hineinragt. Nur die Längsbewegung der Welle 9 beeinflusst die Schaltvorrichtung.
Der Magnetanker 26 ist an einer Stange 25 aufgehängt, welche zwischen den Spulen der Magnete 27 liegt und durch eine Lochung in der Bank 36 geht. Das obere Ende
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ist, und in dessen Seitenfläche eine Nut 24 zur Aufnahme des Schenkels der Klinke 19 vorgesehen ist. Der zweite Schenkel der lilinke 19 ist in normaler Lage in Eingriff mit dem Riegel 18 und verhindert die Drehung des letzteren auf seinem Stifte. Bei der Aufwärtsbewegung des Ankers 26 wird durch Vermittlung der Stange 25 die Klinke 19 ausser Eingriff mit dem Riegel 18 gebracht. Ein Anschlag 29 (vgl. Fig. 4 und 5) begrenzt die Bewegung des Riegels J ! S, so dass, wenn die Klinke 19 in Eingriff mit dem Riegel steht, letzterer in seiner Stellung festgehalten wird.
Der Hebelarm 12 trägt einen Stift 16, welcher in der Rücklage des Hebels 55 in einen Schlitz des Riegels 18 hineinragt. Riegel j ! S, Klinke 19 und Anschlag 29 sind auf einer auf der Magnetbank 36 befestigten Brücke 28 angeordnet.
Eine Platte 21 ist auf der Magnetbank 36 in der Längsrichtung frei verschiebbar und wird in Vertiefungen der Brücken 28 und 28" geführt. Die Platte 21 trägt die Nase 20 sowie die Anschläge 22 und 22a, und ist mit Öffnungen 46 und 46"versehen (vgl. Fig. 7), durch welche die Klötzchen 23 und 23" der Ankerstangen hindurchgehen. Die Nase 20 liegt in der Bewegungslinie der Hebelarme 12 und 12., welche die Platte 21 durch die Nase betätigen, wobei die Anschläge 22 und 22" über die Klötzchen 23 und 23. hinweggehen.
Wird der Hebel in die Rücklage gebracht, so schlägt der Hebel-
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zeitig die Klinke 19 in Eingriff mit dem Riegel 18 gebracht, welcher nach der vorher erfolgten Bewegung in der richtigen Lage gelassen und durch das Übergewicht des über dem Anschlage 29 liegenden Teiles gehalten wurde. Die durch den Hebelarm 12a bewirkte Bewegung der Platte M ist ausreichend genug, um das Klötzchen 23a gegen das Ende der Schlitiöffnuug 46. zu bringen, wodurch die Platte an der weiteren Bewegung verhindert ist. In dieser Lage steht der Anschlag 22 über dem Klötzchen 23 (vgl. Fig. 3), wodurch der Anker 26 an der Aufwärtsbewegung verhindert und die Klinke 19 in Eingriff mit dem Riegel 18 gehalten wird.
Der Riegel 18 verhindert seinerseits den Hebelarm 12 am Einfallen in den Ausschnitt 53, und da der Hebelarm 12 in Eingriff mit der Kurbel 11 steht, kann die Welle 9 nicht in Drehung versetzt werden. Da weiter die Verriegelung zwischen den Hebeln durch die Drehbewegung der Welle 9 erfolgt, so hängt die Entriegelung von der Befreiung der Klinke 19 von dem Riegel 18 ab.
In der erwähnten Stellung der Platte 21 liegt die Abschrägung des Anschlages 22a über dem Klötzchen. 33.
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aufwärts aus der Schlitzöffnung 46a bewegt, wobei die Abschrägung des Klötzchens gegen die Abschrägung des Anschlages 22a stösst und die Platte 21 weiterbewegt, um den Anschlag 22 von dem Ktötzchen. 83 zu entfernen (vgl. Fig. 7 und 8), wodurch der Anker 26 der Anziehung des Magneten 27 frei folgen kann. Wird nun der Magnet 27 erregt, so hebt sich der Anker 26 und bringt die Klinke J'9 ausser Eingriff mit dem Riegel 18. Die Spiralfeder 54 (vgl. Fig. 3 und 10) ist zwischen dem Daumen 17
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wenn der Riegel 18 von der Klinke 19 befreit ist, schnellt die Feder 54 den Hebelarm 12 in den Einfall 53 der Platte 30.
Während dessen dreht sich der Riegel 18 auf einem Drehstift, wobei der Stift 16 in dem Schlitz des Riegels verbleibt. Diese Verstellung des Hebelarmes verursacht eine teilweise kurze Drehbewegung der Wolle 9 durch die Vermittlung der Kurbel 11 und des Bolzens 13, und da die Welle 9 mit der Riegelstange in der beschriebenen Weise verbunden ist, so wird die Riegelstange verstellt und erfolgt die Entriegelung. Es ist demnach ersichtlich, dass, wenn ein Hebel umgestellt ist, die Ent. riegelung der Hebel oder die sogenannte #Anzeige" davon abhängt, dass der Magnet 27. zuerst und dann der Magnet 27 erregt wird. Der Vorgang bei der Bewegung von der #Rücklage" zur #Normallage" ist analog.
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der Klinke, des Riegels und der Hebelarme.
Solange der Hebelarm 12 in dem Einfall 53 liegt, kann die Wolle 9 nicht vorgeschoben werden, so dass die unbeabsichtigte Verstellung des Hebels nicht durch Anlehnen an denselben erfolgen kann. Um den Hebel aus der Rücklage in die Normallage zu bringen, muss er zuerst gedreht werden, wodurch die Verund Entriegelungsvorrichtung betätigt wird, um diejenigen Hebel zu verriegeln, deren Bewegung nicht im Einklang mit der neuen Lage des Hebels stehen würden. Dieser Teil der Bewegung wird durch den Anschlag des Hebelarmes 12 gegen die Rückseite des Schlitzes 31 der Platte 30 begrenzt, und bringt den Riegel 18 in die Lage, in welcher er mit der Klinke- 19 in Eingriff steht. Letztere wird durch das durch Eigengewicht verursachte Herabfallen des Ankers 26 in ihre Sperrlage gebracht.
Das Herabfallen des Ankers kann eventuell von einer zweckmässigen Feder unterstützt worden. Sollte der Anker zufällig nicht herabfallen, so könnte der Anschlag 22 nicht über das Klötzchen 23 gehen, wodurch der Stellhebel seine Längsbewegung nicht vollenden kann, da der Hebelarm 12 von der Nase 20 aufgehalten wird. Durch die Läugsbowegung der Welle 9 wird der bewegliche Teil der Schaltvorrichtung von den Kontaktfedern der n Rücklage* entfernt und mit den Kontaktfedern der Normallage elektrisch verbunden. Gleichzeitig wird der
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den Ausschnitt 53 zu verhindern, wenn die Klinke 19 nicht zum Feststellen des Riegels 18 betätigt wird.
Der letzte Teil der Längsbowegung bringt den Stift 16. in den Schlitz des
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nicht schon gesenkt, herabgedrückt wird, so dass die Klinke 1990 mit Sicherheit in Eingriff mit dem Riegel 1880 kommt.
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geschieht. Ist der Riegel 18a befreit, so fällt der Hebelarm 12a unter Wirkung der Feder 54 in den Einfalt 5, wodurch die Entriegelung entsprechend der neuen Hebelstellung erfolgt.
84 bezeichnet einen doppelarmigen Hebel, welcher in seinem Mittelpunkte auf einem an dem Magnetrahmen befestigten Träger schwingbar ist 85 und 85. bezeichnen. zwei
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bindungen sind derart getroffen, dass, wenn der Stellhebel in der Rücklage"liegt, der Arbeitsstrom durch die Spulen des Magneten 27"und der Anzeigestrom durch die Spulen des Magneten 27 geht, während bei der "NormaJ1age" des Stellhebels der Arbeitsstrom durch die Spulen des Magneten 27 und der Anzeigestrom durch die Spulen des Magneten 27. geht. Um diesen Teil der Erfindung besser verständlich zu machen, wird in nachstehendem eine Verstellung des Hebels, z. B. aus der Normal-in die n Rücklage", in Verbindung mit den in Fig. 13 dargestellten Leitungen beschrieben.
In Fig. 13 bezeichnet 56 den Anker
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62 und 63 bezeichnen die verschiedenen Teile des Umschalters, während 64 eine Batterie oder andere elektrische Kraftquelle darstellt.
Die Anfangsbewegung des Stellhebels 55 bewirkt die Drehung der Welle 9, wie bereits erläutert, sowie die Blockierung aller anderen Hebel, deren Bewegung mit der neuen Lage des Stellhebels nicht im Einklang ist. Die folgende Längsbewegung entfernt die Kontakte 38 und 39 von den Kontaktfedern oder Bürsten 42., 44. und 43a, 45. und verbindet den Kontakt 40 mit den Kontaktfedern oder Bürsten 42 und 44, und den Kontakt 41 mit 43 und 45 und bewirkt ausserdem die verschiedenen, weiter oben be- schriebenen mechanischen Funktionen. Von diesem Augenblicke an erfordert die Bedienung des Apparates keine weitere Aufmerksamkeit, da der letzte Teil der Bewegung selbsttätig erfolgt.
Diese Endbewegung schliesst den Stromkreis über die Batterie 64 derart, dass der olektrische Strom von letzterer durch die Leitung 65,66, die Kontaktfeder 44, die Leitungen
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Leitung 81, den Anker 56, die Leitung 80, den Umschalterarm 58, den Kontakt 60, die Leitung 82, die Wicklung 57 und die Leitung S. ? zurück zur Batterie geht. Der die Weiche betätigende-Motoranker 56 wird in Drehung versetzt und stellt mit Hilfe einer geeigneten Übertragung die Weiche um. Sobald die Weichenzungen umgestellt und verriegelt sind, wird der Stromwender oder Umschalter selbsttätig umgestellt, so dass der
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kommt, während der Arm 59 von dem Kontakt 61 abgehoben wird und mit dem Kontakt 6 in Berührung kommt.
Dieser Stellungswechsel bewirkt die Unterbrechung des Batteriestromkreises und schliesst gleichzeitig einen neuen Stromkreis, in welchem der Motor und der Anzeigemagnet liegen, so dass der durch die Weiterdrehung des Ankers, infolge der von ihm erworbenen lebendigen Kraft, entstehende neue Strom von dem Anker 56 durch die Leitung 81, den Arm 59, den Kontakt 63, die Leitungen 79, 82, die Wicklung 57, die Leitungen 83, 76, 74, din Bürste 45, den Kontakt 4. ?, die Bürste 45, die Leitungen 70, 69, den Magnet 27, die Leitung 77, den Kontakt 62, den Arm 58 und die Leitung 80 zurück zum Anker 56 geht. Aus vorstehendem geht hervor, dass der Magnet 27, in dem Arbeitsstrom, und der Magnet 27 in dem Anzeigestrom liegt.
Die Erregung des Magneten 270. bewirkt die Endbewegung der Platte 21 und befreit den Anker des Magnoten 27, so dass
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soino Enddrohbewegung unter dem Einflusse der Feder 54 vollenden kann. Die Verstellung in die Normallage ist der eben beschriebenen ähnlich, mit dem Unterschiede, dass der Magnet 27 in dem Arbeitsstrom und der Magnet 27a in dem Anzeigestrom liegt.
Die Anordnung, dass der Anxoigeanker nur durch den Arbeitsstrom des entgegengesetzten Magneten freigegeben wird, bezweckt folgendes : Angenommen, es würde bei der
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der Zungen nicht gestatten, so würde der Stromwender 58, 59 nicht umgestellt werden und der Batteriestrom würde weiter durch den stehenbleibenden Motor gehen ; und angenommen, es würde der den Apparat bedienende Wärter diesen, durch einen Strommesser oder anderen Anzeiger angezeigten Umstand bemerken und den Hebel zurück in die Normallage bewegen. Hiedurch würde der oben beschriebene Stromkreis unterbrochen und kein neuer Batteriestromkreis geschlossen, da der #Normal"-Arbeitsstrom bei dem Kontakt 62 und dem Arm 52 unterbrochen ist.
Die erwähnte Bewegung des Hobels würde indeelen den Normal-Anzeigestrom schliessen, so dass der durch die Abnahme des Magnetismus in
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die Leitung 78, den Kontakt 61, den Arm 59, die Leitung M den Anker 56, die Leitung 80, den Arm 58, den Kontakt 60 und die Leitung 82 zurück zu den Wicklungen 57 verlaufen würde. Der : Magnat 27. wUrde erregt werden und wenn der Anker desselben nicht blockiert ist, wurde er den Hebel freigeben, um denselben in seine vollendete Normalstellung gelangen zu lassen, während die Weichenzungen in einer Zwischenstellung stehen bleiben würden. Durch die oben beschriebene Vorrichtung bleibt jedoch der Anker 26 verriegelt, da kein Strom durch den Magnet 27 geht, um den Anker zu entriegeln.
Der Hebel 84 dient dazu, eine falsche Anzeige, welche durch einen Kontakt zwischen der Arbeits- und der Anzeigeleitung veranlasst werden könnte, unmöglich zu machen. Die Entfernung zwischen den Stiften 85, 85110 und den Hebelarmen des Hebels 84 ist derart gewählt, dass beide Anker zugleich ihre volle Aufwärtsbewegung nicht machen können.
Aus Fig. 13 ist ersichtlich, dass, wenn ein Kontakt zwischen der Leitung 77 und 78 eintritt, der Strom von der Batterie 64 durch die Leitungen 65, 67, die Bürste 42., den Kontakt 38, die Bürste 44., die Leitung 68, 69, den Magnet 27, die Leitung 77, den eingetretenen Kontakt, die Leitung 78, den Magnet 27., die Leitungen 72, 73, die Bürste 43., den Kontakt 39, die Bürste 45. und die Leitungen 75, 76 zurück zur Batterie 64 gehen würde.
Dieser
Strom hätte das Bestreben, beide Anker 26 und 26. anzuheben, da aber, wie bereits be- schrieben, der Anzeigeanker verriegelt bleibt, bis der zweite Anker angehoben ist, und da der durch den Kontakt entstehende Strom in Reihe durch beide Elektromagnete geht, so wird der betreffende Anker angehoben, während der Anzeigeanker durch den Hebel 84 verriegelt wird. Ein zufälliger Kontakt hat also keinen schädlichen Einfluss, wenn er nicht während der Bewegung der Weiche eintritt und dieser Übelstand wird durch die Anordnung des Hebels 84 beseitigt.
Es ist klar, dass der Anzeigestrom auch zum direkten Bewirken einer Endbewegung oder auch dazu angewandt werden kann, den Stromkreis über eine Batterie zum Bewirken dieser Bewegung zu schliessen. Die Feder 54 ist jedoch der Sparsamkeit und der Einfachheit wegen vorzuziehen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Weichen- und Signalstellwerk, bei welchem der die mechanische Verschlusseinrichtung sowie die Schaltkontakte bedienende drehbare und in der Längsrichtung verschiebbare Stellhebel durch die selbsttätige Bewegung -in die Endlage die Umstellung der Weiche anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass eine fest mit dem Stellhebel verbundene Kurbel (11) und zwei beweglich auf der Stellhebelachse angeordnete, durch eine Feder (54) auseinandergedrückte Hebel (12, jazz von denen immer einer mit der Kurbel gekuppelt, der andere durch einen Schlitten (14) festgehalten ist, mit einem mittels abgeschrägter Anschläge (22, 22 & ) auf die Magnetanker (26, 26a) einwirkenden Schieber (21) und mit Sperriegeln (18, 18a) derart zusammenarbeiten,
dass nach der auf die Drehung folgenden Längsverschiebung des Stellhebels und nach der hiebei bewirkten teilweisen Verschiebung der Platte (21) erst dann der Anzeigemagnet die Sperrung des Riegels (18, 18a) aufhebt und dadurch die Endbewegl1ng des Stellhebels herbeiführt, wenn durch einen im Umstellstromkreise liegenden Magneten eine weitere Verschiebung des Schiebers (21) erfolgt ist.