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Zugdeckungseinrichtung.
Die Erfindung bezieht sich auf jene Eisenbahnsignalsysteme, bei welchen ein elektrischer Strom behufs Signalisierung von irendeiner passenden Kraftquelle, z. B. von einer einfachen Batterie, einem Transformator oder anderer Kraftquellen geliefert wird, wobei der Stromkreis durch die Laufschiene geht. Bei diesem System sind die Laufschienen gewöhnlich in Blockstrecken verteilt, deren Schienen so eingerichtet sind, dass sie für den Signalstrom einen Kurzschluss bilden, wenn sich ein Zug auf der betreffenden Strecke befindet. Durch die Betätigung einer oder mehrerer Signalvorrichtungen wird auf irgend welche gewünschten Weise das Verweilen eines Zuges in der Blockstrecke angezeigt. Wenn auf diese Weise die beiden Schienen einen Kurzschluss bilden, so ist es augenscheinlich, dass eine bedeutende Strommenge der Batterie oder einer anderen Signalstromquelle entnommen wird.
Um nun zu verhindern, dass eine überaus grosse Strommenge die Signalleitung durchläuft, wird, wie bekannt, in den Stromkreis zwischen den Schienen und der Kraftquelle ein Widerstand eingeschaltet, welcher auch ein Mittel zur Regelung bietet. Wenn die Signalstromquelle aus einer einfachen Batterie besteht, ist in manchen Fällen der innere Widerstand der Batterie ausreichend, um zu verhindern, dass eine überaus grosse Strommenge unter oben erwähnten Umständen den Schienenkreislauf passiert. Ein solcher Widerstand ist jedoch weder regelbar, noch besitzt er einen konstanten Wert. Deshalb kann eine zufriedenstellende Regelung des Widerstandes im Signalstromkreis nicht erreicht werden.
Die durch den Schienenkurzschluss verursachte Zunahme des durch den Signalkreis geleiteten Stromes legt der Batterie oder anderen Kraftquellen nicht nur grössere Ansprüche auf, sondern es beeinflusst eine derartige Zunahme auch die Tätigkeit des die Signalvorrichtung kontrollierenden Relais in einer anderen Richtung als die, die durch das Verweilen eines Zuges in der Blockstrecke entstandenen Stromkreisverhältnissen gegeben erscheint. Obgleich durch diesen Umstand cin grosser Teil des Stromes von der Wicklung des Relais abgelenkt wird, verursacht dennoch die Zunahme des den Signalstromkreis passierenden Stromes die Abnahme der Potentialdifferenz zwischen den den Kurzschluss bildenden Schienen.
Diese Differenz würde geringer sein, wenn der den Kreislauf durchfliessende Strom verhindert wäre, einen Wert zu erreichen, der der im Widerstand zwischen den Schienen stattfindenden Reduzierung entspricht, welche durch das Verweilen des Zuges auf der Blockstrecke entsteht.
Gemäss der Erfindung wird nun die Tätigkeit des Relais entsprechend der Betätigung der Signalvorrichtungen während des Eintreffens oder Verlassens des Zuges in der Blockstrecke durch die Anwendung eines oder mehrerer regelbarer Widerstände geändert.
Diese Widerstände, die einen positiven oder negativen Temperaturkoeffizienten besitzen, sind im Signalstromkreis eingeordnet, wie dies im nachstehenden beschrieben wird. Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird für den regulierenden Widerstand ein positiver Temperaturkoeffizient, vorzugsweise ein Drahtwiderstand aus Eisen oder aus einem anderen passenden Metall vorgesehen, welcher entweder in einem luftleeren oder mit einem inerten Gas, z. B. Wasserstoff oder Stickstoff gefüllten Kästchen verschlossen ist. Die Zusammensetzung und Dichtheit des Gases wird je nach seinem Wärmeleitungsgrad so gewählt, dass der zu regelnde Widerstand bis zu einem im Vorhinein bestimmt Grad und Zeitraum erhitzt oder abgekühlt werden kann. Eine solche Zusammenstellung kann auch in Verbindung mit einem Widerstand, der einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist, z.
B. einem Lampenkohlenfaden, getroffen werden. Das Kästchen lässt sich auch, wenn man es wünscht, mit einem Reflektor versehen, der z. B. durch Versilberung der inneren Wände des Kästchens gebildet wird.
Durch Strahlung des erhitzten Widerstandsdrahtes und durch Widerstrahlung dieser Hitze lässt sich nun erreichen, dass ein grosser Teil der Hitze aus dem Kästchen nicht verflüchtig. Man kann das Kästchen auch mit einem Überzug aus schlechtwärmeleitenden Materialien versehen. Diese können derart gewählt werden, dass für die Regelung des Widerstandes die gewünschte Menge Hitze gewonnen wird oder verloren geht, zum Zwecke, den gewünschten Wärmegrad unter gegebenenen Verhältnissen zu erzielen. Der regelbare Widerstand, der einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzt, erhält nun eine derartige Anordnung, dass er mit der Signalstromquelle serienweise oder mit dem gewöhnlich zur Kontrolle der Signaleinrichtung verwendeten Relais serienweise oder parallel geschaltet werden kann.
Im ersteren Fall verursacht die durch das Verweilen des Zuges auf der Blockstrecke entstandene Zunahme des Stromverbrauches in der Batterie eine Abnahme im
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regelbaren Drahtwiderstand, welcher Widerstand mit der Zunahme des Stromes im Verhältnis steht. Diese Zunahme des Widerstandes widersteht jedoch irgendwelcher Stromzunahme im Signalstromkreis. Auf diese Weise wird also der Strom konstant erhalten, welcher Umstand zur Folge hat, dass bei einer verhältnismässig grossen Abnahme der Potentialdifferenz zwischen den Laufschienen des Signalstromkreises nur eine kleine Abnahme bei den zwischen den Schienen angebrachten Widerständen eintritt, welche durch das Verweilen des Zuges auf der Blockstrecke entsteht.
Der zu regelnde Widerstand verhindert sohin weiters ein Passieren einer überaus grossen Strommenge aus der Batterie oder einer anderen Quelle in den Signalstromkreis, während der Zeit, in welcher die Blockstrecke besetzt ist. Im Falle, als der regelbare Widerstand einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzt und mit dem Signalrelais, wie oben gesagt, serienweise verbunden ist, ergibt sich folgende Tätigkeit :
Unter der Voraussetzung, dass die Blockstrecke des Signalrelais durch einen Zug oder ein anderes Verkehrsmittel durchfahren wird, ist die Potentialdifferenz zwischen den beiden Laufschienen der in Rede stehenden Blockstrecke bedeutend unter ihrem normalen Wert gefallen, so dass der das Signalrelais und den regelnden Widerstand passierende Strom dementsprechend niedriger und der letztere deshalb kühl und verhältnismässig gut leitend ist.
Sobald der Zug die Blockstrecke verlässt, wird die Potentialdifferenz zwischen den Laufschienen sofort ihren normalen Wert erlangen. Infolge der Zunahme der elektromotorischen Kraft, welche auf den verhältnismässig kühlen Regelungswiderstand wirkt, steigt der das Signalrelais passierende Strom sofort auf einen grösseren als seinen normalen Wert. Später erhält er wieder den normalen Wert, sobald die Temperatur des Regelungswiderstandes zunimmt. Das Entfernen des Zuges von der Blockstrecke bewirkt sohin, dass auf diese Weise während eines kurzen Zeitraumes ein abnormal höher Strom das Signalrelais passiert, wodurch ein verlässliches Arbeiten dieses letzteren bei der Signalaufgabe gesichert erscheint.
Bekanntermassen ist der zur Betätigung eines elektromagnetischen Relais gewöhnlicher Type nötige Strom bedeutend grösser als jener, der benötigt wird, um das Relais in seiner Tätigkeitslage zu erhalten. Mit anderen Worten, die elektromotorische Kraft, welche das Relais in Bewegung bringt, ist bedeutend grösser als jener Wert, welcher erforderlich ist, um das Relais in eine andere oder in die untätige Lage zu bringen. Ein regelnder, auf die oben beschriebene Weise verbundener Widerstand ist von besonderem Vorteil, zum Zwecke, die Arbeit des Relais zuverlässiger zu gestalten. Hierdurch wird die Signalvoltage in den Laufschienen auf ihrem normalen Grad zurückgeführt, sobald ein Zug die Blockstelle verlässt. Eine umgekehrte Wirkung, die leicht verständlich ist, tritt dann ein, wenn ein Zug in die Blockstrecke einfährt.
Das Signalrelais, welches mit einem, wie oben beschriebenen regelnden Widerstand versehen ist, da die normale Potentialdifferenz zwischen den Laufschienen ausreicht, bewirkt, dass der Strom durch den regelbaren Widerstand fliesst, wobei die Kraft des Relais ausreicht, um den ersteren in beträchtlicher Temperaturhöhe zu erhalten. Die plötzliche Abnahme der durch das Eintreffen eines Zuges in die Blockstrecke entstandenen Potentialdifferenz verursacht eine entsprechende Ver- änderung des das Relais und den regelnden Widerstand passierenden Stromes. Hierdurch wird der Widerstand ausgekühlt, so dass die Wirkung des durch das Passieren des Zuges entstandenen Kurzschlusses von einer Wirkung des regelbaren Widerstandes begleitet ist, welcher eine Abnahme des das Signalrelais passierenden Stromes zur Folge hat.
Ein regelbarer Widerstand von der oben erwähnten Art wird besonders in jenen Fällen vorteilhafterweise mit dem Relais verbunden, in welchen die Relais für zwei angrenzende Blockstrecken eingerichtet sind und behufs Sicherheitskontrolle mit Signalapparat zusammen arbeiten. Unter diesen Umständen ist es wünschenswert, dass die Inbetriebsetzung des Relais jener Strecke, welche der Zug in Begriff steht, zu verlassen, nicht früher stattfindet, als bis das Relais, auf dessen Strecke der Zug einfährt, stille steht. In diesem Fall würde der regel-
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Stillstehen des zweiten Relais beschleunigt wird.
Die Wirkungsweise eines regelbaren Widerstandes der vorbeschriebenen Art spielt sich wie folgt ab :
Unter der Voraussetzung, dass der Zug im Begriff steht, eine der Blockstrecken zu verlassen, wird augenscheinlich der regelbare Widerstand der betreffenden Strecke verhältnismässig kühl werden. Wenn nun der Zug in diesem Augenblick die Strecke verlässt, so tritt infolge plötzlich eintretender Zunahme der Potentialdifferenz zwischen beiden Laufschienen eine plötzliche Zunahme des Stromes ein, wobei dieser Strom das Signalrelais und den'regelbaren Widerstand durchläuft.
Diese Stromzunahme wird unter allen Umständen durch den kühlen legelnden Widerstand zum grössten Teil abgelenkt, so dass das Signalrelais durch die plötzliche Zunahme der zwischen den Laufschienen auftretenden Potentialdifferenz insolange nicht beeinflusst wird, bis der regelbare Widerstand seine normale Temperatur erreicht hat und vom Relais selbst eine kleine Menge vom Gesamtstrom ab-
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gelenkt wird. Die Wirkung des Relais wird sohin bis zur Herstellung der normalen Verhältnisse auf der Blockstrecke'um ein geringes verzögert, so dass das Signalrelais jener Blockstrecke, in welche der Zug im Begriff steht einzufahren, imstande ist, auf die plötzliche Abnahme in der zwischen den Laufschienen der Blockstrecke bestehenden Potentialdifferenz zu wirken, bevor noch das Relais der anderen Blockstrecke gewirkt hat.
Auf diese Weise tritt vor der Inbewegungsetzung'des zweiten Relais eine Pause ein, so dass dasselbe seine gewünschte Lage einnehmen kann und erscheint demnach die Lage des ersten Relais gesichert.
Der regelbare Widerstand, der auf die oben angeführte Weise mit dem Relais parallel geschaltet ist, kann, wenn gewünscht, durch einen regelbaren Widerstand ersetzt werden, der einen negativen Temperaturkoeffizienten besitzt, wobei derselbe mit dem Relais serienweise geschaltet ist. Die Wirkung des auf diese Weise ausgestatteten Relais wird augenscheinlich verzögert, weil der regelbare Widerstand den Stromdurchgang zum Zeitpunkte der Temperaturzunahme verhindert.
Auf gleiche Weise kann ein regelbarer Widerstand, der einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzt und mit dem Relais serienweise geschaltet ist, durch einen regelbaren Widerstand ersetzt werden, der einen negativen Temperaturkoeffizienten enthält und mit dem Relais in Parallelschaltung liegt. Die Tätigkeit vorerwähnter, so verbundener Widerstände ist in Hinblick ihrer auf die Betätigung des Relais ausgeübten Wirkung ganz dieselbe.
Aus allen obigen Zusammenstellungen geht hervor, dass ein regelbarer Widerstand, der einen positiven Temperaturkoeffizienten besitzt und mit einer Induktionswicklung des Relais parallel geschaltet ist, mit einem regelbaren Widerstand gleichwertig ist, der einen negativen Temperaturkoeffizienten enthält und mit der Induktionswicklung des Relais in Serienschaltung steht und umgekehrt. Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die vorbeschriebene Ausbildung und Anordnung des oben beschriebenen regelbaren Widerstandes beschränkt.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Zugdeckungseinrichtung, bei welcher ein elektrischer Strom zum Zweck der Signalisierung von einer Kraftquelle in einen Stromkreis fliesst, der durch die Laufschienen gebildet wird, die mit Signalanzeigevorrichtungen, z. B. Relais, in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Widerstände, welche positive oder negative Temperaturkoeffizienten besitzen, derart im Stromkreis angeordnet sind, dass die Betätigung der Signalvorrichtungen dann erfolgt, wenn sich ein durch das Einfahren oder Ausfahren eines Zuges in die bzw. aus der Blockstrecke bedingter Wechsel in den Signalstromverhältnissen abspielt.