Steuerungs- und Meldeeinrichtung für Ausseneinrichtungen in Eisenbahnsignalanlagen Bei Eisenbahnsignalanlagen, bei denen Weichen, Signale und ähnliche Einrichtungen gesteuert und überwacht werden, ist der Kabelaufwand verhältnis mässig hoch. Man hat sich zwar von jeher bemüht, diesen Aufwand herabzudrücken, ist aber dabei immer wieder auf Schwierigkeiten gestossen, weil die an sich bekannte Mehrfachausnutzung der Kabel adern durch Überlagerung von Gleich- und Wechsel strom oder verschiedener Wechselströme im Eisen bahnsignalwesen nicht ohne weiteres möglich ist.
Es ist zu berücksichtigen, dass in der Eisenbahnsignal technik für die Versorgung der im Bahnhof verstreut liegenden Verbraucher, das heisst zum Ändern sowie auch zum Erhalten der jeweils bestehenden Betriebs zustände nicht nur grössere Leistungen übertragen werden müssen, die für die Weichenantriebe bis zu 1 kW und für die Lichtsignale etwa 10 bis 100 W betragen, sondern dass ausserdem noch besondere Si cherheitsforderungen erfüllt werden müssen, durch welche betriebsgefährliche Zustandsänderungen und Falschmeldungen bei Kabelstörungen, insbesondere bei Fremdspannungseinwirkungen und Erdungen, für die Weichen, Signale und sonstigen Einrichtungen unter allen Umständen ausgeschlossen sein müssen. Die Erfüllung dieser Forderung hat bei den bisherigen Schaltungen dazu geführt, verschiedene Spannungen bzw.
Gleich- und niedrigfrequenten Wechselstrom in kontinuierlicher oder intermittierender Form anzu wenden. Die hierbei übliche Methode, möglichst jede Kabelader für mindestens zwei Zwecke in den verschiedenen Betriebszuständen zu verwenden, und das Bestreben, auch Kombinationsschaltungen mit ge meinsamen Zu- und Rückleitungen (z. B. für Wei chen und Riegel, Weichen- und Gleisstromkreise usw.) vorzusehen, haben zwar bereits beachtliche Er sparnismöglichkeiten für Kabeladern gezeigt, jedoch den grundlegenden Nachteil nicht beseitigen können, dass z. B. bei Kabeladerunterbrechungen beide in kombinierter Schaltung betriebene Einrichtungen für den Betrieb ausfallen.
Zu diesen Schaltungen rechnet auch der Versuch, für eine Weiche mit Rie gel und den zugehörigen Gleisabschnitt nur eine zweiadrige Melde- und Steuerschleife vorzusehen, mit welcher sämtliche Umsteuerimpulse für die Weiche, deren Riegel und die Weichenbeleuchtung sowie die Überwachung der verschiedenen Betriebs lagen dieser Vorrichtungen sowie des zugehörigen Gleisstromkreises mit 50- bzw. 100-Hz-Strömen ver schiedener Phasenlage erreicht werden sollte und wobei die Kraftstromversorgung für alle Weichen, Gleisabschnitte usw. aus einer für sämtliche Aussen einrichtungen eines Stellwerkes angeordneten Dreh stromleitung erfolgen sollte. Aber auch diese Schal tung zeigte eine Reihe von grundlegenden signal technischen Mängeln, durch welche Falschmeldungen und Fehlumstellungen bei Fremdspannungen be stimmter Phasenlage auftreten konnten.
Dieser Schal tungsentwurf konnte sich also aus betriebssicherheit- lichen Gründen ebenso wenig wie die sonstigen bisher bekanntgewordenen Kombinationsschaltungen durch setzen.
Ein weiterer Mangel der bisher angewandten Schaltungen der Eisenbahnsignaltechnik besteht darin, dass anstelle einer absoluten Überwachung stets nur eine relative angewandt worden ist. So be gnügte man sich z. B. bei Signalen damit, dass der mit der Signallampe in Reihe geschaltete Überwacher erregt ist, weil der Wahrscheinlichkeitsgrad, dass dabei die Signallampe auch ordnungsmässig leuchtet, verhältnismässig hoch veranschlagt werden kann. Ob aber beim Leuchten der Signallampe das erstrebte Signal auch wirklich vorhanden ist, das heisst, ob die Optik und das zugehörige Farbfilter ordnungsmässig wirken, ist hierbei nicht erfasst.
Auch bei Weichen, Gleissperren und dergleichen wird) nur eine indirekte Überwachungsmethode angewandt, bei welcher man unter Zugrundelegung der Gesetze des Zwangslaufes formenschlüssige Mechanismen benutzt, bei denen bei jedem Stellvorgang sämtliche mit dem Antrieb zwangläufig verbundenen Glieder der Weiche be- stimmte Bewegungen ausführen müssen, wenn die Endlageüberwachung wieder zustande kommen soll. Wenn die mechanische Verbindung einer Weiche mit dem zugehörigen Antrieb aufgehoben wird, so kann die Weiche in die dem Antrieb entgegengesetzte Lage gebracht werden, ohne dass das Weiterbestehen der Überwachung beeinflusst wird, das heisst also: es sind Fahrtsignalfreigaben bei Falschstellung der Weichen möglich.
Demgemäss musste auch der Versuch scheitern, nur zwecks Leitungsersparnis eine grosse Zahl von Ausseneinrichtungen, wie Signale, Weichenantriebe und dergleichen, über wenige Gemeinschaftsleitungen unter Verwendung einer grösseren Anzahl von Fre quenzen zu betreiben, wobei jede Ausseneinrichtung mit einer entsprechenden Siebkette versehen war, die auf die für die Einrichtung bestimmte Frequenz ab gestimmt war.
Bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Steuerungs- und Meldeeinrichtung, z. B. für Signale, Weichen, Gleissperren und ähnliche Ausseneinrich tungen in Eisenbahnsignalanlagen, die an eine Stark stromquelle angeschlossen sind, lassen sich nicht nur diese grundlegenden Mängel vermeiden, sondern auch ganz erhebliche Ersparnisse an Kabeln bzw. Leitun gen dadurch erreichen, dass erfindungsgemäss für den Anschluss jeder Ausseneinrichtung an die Starkstrom quelle eine Leiterschleife vorgesehen ist, über welche bei der Steuerung und Überwachung der angeschlos senen Ausseneinrichtung Wechselströme mit bezüglich der Frequenz des Speisestromes der Ausseneinrich tung höherer Frequenz, vorzugsweise im Bereich der Tonfrequenz, verlaufen, wobei jedem Kommando und jeder Meldung mindestens je eine Frequenz zu geordnet ist.
Vorzugsweise werden die Frequenzen, die zur Steuerung dienen, durch in der Zentrale bzw. im Stellwerk angeordnete Oszillatoren erzeugt, wäh rend die Frequenzen, die zur Überwachung dienen, durch Oszillatoren in den vom Stellwerk aus ge speisten Aussenteilen erzeugt werden. Es empfiehlt sich hierbei, gleichartigen Ausseneinrichtungen für gleichartige Befehle bzw. Überwachungen die glei chen Frequenzen zuzuordnen. Ausserdem ist es zweckmässig, jeder Weiche, jedem Signal und der gleichen für die verschiedenen erforderlichen Zu standswechsel einen Kommandooszillator zuzuord nen, welcher die für die verschiedenen Befehle er forderlichen Frequenzen über entsprechende Sieb mittel und über Kontakte wirksam schaltet, welche den unterschiedlichen Befehlen zugeordnet sind.
Nach dem gleichen Prinzip kann auch die über wachung vorgenommen werden. Auch bei dieser kann für jede Weiche, jedes Signal und dergleichen für die verschiedenen zu überwachenden Betriebs- zustände ein Überwachungsoszillator vorgesehen werden, welcher die für die verschiedenen Betriebs zustände erforderlichen Frequenzen erzeugt, die vor zugsweise über Kontakte wirksam geschaltet wer den, welche den jeweils bestehenden Betriebszustand kennzeichnen. Die Leistung zur Erregung der für die Überwachung angeordneten Oszillatoren wird bei solchen Anlagen den Leitungen entnommen, welche den zum Wechseln und/oder Erhalten des jeweiligen Betriebszustandes erforderlichen Strom führen. Als Oszillatoren werden zweckmässig Transistorgenera toren, Kaltkathodenrohrgeneratoren oder dergleichen verwendet.
Statt je eine Frequenz für jeden Befehl bzw. jede Meldung zu benutzen, kann man auch Fre quenz-Kombinationen verwenden sowie auch Oszilla toren benutzen, bei denen eine periodische Änderung mindestens einer der Schwingungskenngrössen er folgt, das heisst, man kann auch von der Frequenz modulation, Phasenmodulation bzw. Amplituden modulation Gebrauch machen. Besonders zweck mässig ist es, Überwachungseinrichtungen zu ver wenden, die das Vorhandensein und die richtige Wir kung des Starkstromes in den Ausseneinrichtungen überprüfen. Zu diesem Zwecke können zusätz liche Prüfmittel vorgesehen werden, welche unab hängig vom Betriebszustand der Steuerorgane für die Weichenantriebe, Signallampen und dergleichen den bestehenden Zustand dieser Betriebsmittel, z. B. die Lage der Weichenzungen, Rotlicht, Grünlicht oder dergleichen, überwachen.
Bei den Schaltungen der Weichen und dergleichen werden mit Vorteil ausser den Überwachungskontakten der Antriebe roch zusätzlich zungengesteuerte Kontakte verwen det, bei Signalen dagegen zusätzlich Phototransistoren vorgesehen, welche in Abhängigkeit vom Lichtstrom der Signallampe mit einer der jeweils wirkenden Signalfarbe und Leuchtintensität entsprechenden Selektivität den Überwachungsoszillator steuern, der die erforderliche Überwachungsfrequenz erzeugt. Dies ist besonders zweckmässig, weil dadurch der photoelektrische Effekt nicht nur wahrgenommen, sondern bereits verstärkt weitergegeben werden kann.
Es ist auch vorteilhaft, die Oszillatoren mit der auf die Ausseneinrichtungen jeweils einwirkenden Starkstromspannung zu speisen, und insbesondere bei Weichen und dergleichen das für die jeweils be stehende Betriebsanlage charakteristische zusätz liche Prüfmittel (z. B. ein Zungenkontakt) auf Sieb glieder einwirken zu lassen, durch welche die ent sprechenden Überwachungsfrequenzen auf die Speise leitungen gegeben werden. In der beigefügten Zeichnung sind zwei beispiels weise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstan des schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt ein Schal tungsbeispiel für ein Lichtsignal, Fig. 2 ein solches für einen Weichenantrieb.
Fig. 1 zeigt eine Schaltung für ein zweibegriffiges Lichtsignal, welches aus den Netzleitern R, O über den Signaltransformator STrl und die beiden Kabel- adern SA 1, SA2 und den Signaltransformator STr2 gespeist wird. Im Lichtstromkreis sind eine einfädige Grünlampe Gn und eine zweifädige Rotlampe mit dem Rothauptfaden Rh und dem Rotnebenfaden Rn angeordnet. In der gezeigten Haltstellung wird durch den Signaltransformator STr2 bei stromlosem Grün steller GnS der Rothauptfaden Rh im Stromkreise erregt. Der die Rotlichtoptik RIO durchsetzende Lichtstrom wirkt auf den Phototransistor PTr des Oszillators SUO, in welchem die für die Überwa chung notwendigen Frequenzen erzeugt werden.
Durch den Rotüberwacher RtÜ wird das Bestehen des Rotlichtes und durch den Hauptfadenüberwacher RhÜ wird das Brennen des Hauptfadens angezeigt. Im Ausgangsstromkreis des Überwachungsoszillators SUO befinden sich die Arbeitskontakte RtÜ1 und RhÜ2 beider Überwacher RtÜ, RhÜ, welche mit Hilfe der Siebglieder L6, C6 bzw. L7, C7 die ent sprechenden Überwachungsfrequenzen dem in den Kabeladern Sa1, Sag wirkenden Signalstrom aus dem Signaltransformator STr1 überlagern. Die beiden zur Anzeige des Rotlichtes und des Brennens des Rot hauptfadens Rh vorgesehenen Überwachungsströme höherer Frequenz wirken auf die Rotüberwacher RÜ1 und RÜ2.
Hierbei ist beispielsweise der Überwacher RÜ1 durch die ihm vorgeschalteten Siebglieder L1, C1 auf die Rotüberwachungsfrequenz und der Rotüber wacher RÜ2 durch die Siebglieder L2, C2 auf die Hauptfadenüberwachungsfrequenz abgestimmt. Der im Speisestromkreis liegende Überwacher Ü zeigt die ordnungsmässige Speisung des Signals an. Die mit ihm in Reihe liegenden Blindwiderstände L4, C4 und L5, C5 sperren die im Überwachungsoszillator SUO sowie auch die im Kommandooszillator SKO erzeugten Wechselströme höherer Frequenz. Sie schliessen also deren Fehllauf über den Überwacher Ü bzw. über den Signaltransformator STr2 aus.
Soll am Signal das Rotlicht gelöscht und das Grünlicht eingeschaltet werden, so muss im Stell werk ein nicht dargestellter Signalsteller<I>SS</I> anspre chen und die hierfür notwendigen betrieblichen Vor aussetzungen überprüfen. Dadurch wird der Signal kommandooszillator SKO durch die Kontakte SS1, SS2 des Signaltellers SS an die Stromquelle R, O angeschlossen und gibt über die Siebglieder L3, C3 und die beiden Kabeladern SA <B><I>1,</I></B><I> SA 2</I> sowie über die entsprechend L3, C3 abgestimmten Siebglieder L8, C8 auf den Grünsteller GnS Strom. Durch dessen Ansprechen wechseln die Kontakte GnS1 bis GnS3. Durch Öffnen des Kontaktes GnS1 wird der über- wachungsoszillator SUO wirkungslos geschaltet.
Der Kontakt GnS2 schaltet die Rotlichtstromzweige ab und der Kontakt GnS3 die Grünlichtlampe Gn auf der Sekundärseite des Signaltransformators SM ein. Hierbei ist es möglich, das Brennen des Grün lichtes auf die gleiche Weise wie das Brennen des Rotlichtes im Stellwerk anzuzeigen. Auch hierbei wäre es besonders zweckmässig, zur Sicherstellung einer absoluten Überwachung im Lichtstrom der Grünoptik einen Phototransistor anzuordnen, der auf die Intensität und die Wellenlänge des Grünlichtes abgestimmt ist.
Fig. 2 zeigt die Anwendung des Erfindungsgedan kens für die Steuerung und Überwachung einer Weiche. In der Zeichnung ist die Plusstellung der Weiche dargestellt. In dieser wird aus der Strom quelle R, O über den Weichentransformator WTr1 und die Kabeladern WA1, WA2 sowie über den Weichentransformator WTr2 der Weichenüberwa chungsoszillator WU0 erregt, der auf seiner Aus gangsseite über den Antriebsplusüberwachungs kontakt APÜ und den bei Pluslage der Weiche ge schlossenen Zungenüberwachungskontakt ZP sowie über den in der Plusstellung des vorzugsweise als Stützrelais, Kipprelais oder dergleichen ausgebilde ten Weichenstellrelais MS/PS schliessenden Kontakt MS2 über die Siebglieder L19, C19 den die Plus stellung der Weiche kennzeichnenden Überwachungs strom höherer Frequenz auf die Adern WA 1, WA2 überträgt.
Dieser Plusüberwachungsstrom wird dem in den Kabeladern WA 1, WA2 zur Speisung des Weichenüberwachungsoszillators W U0 wirkenden Wechselstrom überlagert.
Hierdurch spricht der Plusüberwacher<I>PU</I> an, da die mit ihm in Serie liegenden Siebglieder L12, C12 auf die. Siebglieder L19, C19 abgestimmt sind. Im Stromkreis des Überwachers <I>PU</I> liegt noch der Kontakt LW 1 eines nicht dargestellten Weichenlage relais LW, der nur in Plusstellung geschlossen ist. Durch die Blindwiderstände L11, L16, C16 wird ein Fehllauf des vorzugsweise im Tonfrequenzbereich liegenden Plusüberwachungsstromes über die Wei chentransformatoren WTr1, WTr2 ausgeschlossen.
Soll die Weiche umgestellt werden, so werden bei spielsweise durch Betätigung einer nicht dargestellten, Weichentaste bzw. durch Einstellen einer Fahrstrasse mit Hilfe von Fahrstrassentasten oder Wirksamwer den von Fernsteuerschaltmitteln, Gleisschaltmitteln oder dergleichen, das nicht dargestellte Weichen lagerelais<I>LW</I> gewechselt und der ebenfalls nicht dargestellte Spannungswechsler<I>SW</I> in die Wirkstel lung gebracht. Dabei schalten die Kontakte LW 1 bis LW4 sowie SW1 bis SW7 in die der Fig. 2 entgegen gesetzte Lage um.
Hierdurch wird der Weichen kommandooszillator WKO durch den Kontakt SW4 angeschaltet und über die Kontakte LW4, SW6 und SW7 sowie über die Siebglieder L15 und C15 mit den Weichenleitungen WA1 und WA2 verbunden, so dass die für die Minusstellung benutzte Frequenz wirksam ist. Da die Siebglieder L17, C17 auf diese Frequenz abgestimmt sind, so spricht die Minusstell- seite MS des Stellrelais MS/PS an. Es erfolgt da durch ein Wechsel der Kontakte MSl bis MS3 und PSl bis PS3 in die der Fig. 2 entgegengesetzte Lage.
Hierdurch wird der Weichenüberwachungsoszillator <I>W</I> U0 durch Öffnen des Kontaktes MS2 in dem für die Plusüberwachung benutzten Teil mit den Sieb- gliedern L19, C19 wirkungslos geschaltet und der für die Minusüberwachung benutzte Siebstrang L20, C20 durch Schliessen des Kontaktes PS2 vorbe reitend angeschaltet. Im Stromkreis des Weichen antriebsmotors ist durch Schliessen der Kontakte PSl, PS3 die für den Lauf in die Minusstellung benutzte Feldwicklung F2 mit dem Anker A angeschaltet
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W <I>WA<B>1,</B></I> erregt, so dass die Weiche in die Minuslage umge stellt wird. Mit dem Erreichen der Minusstellung wird der Antriebslaufstellungskontakt ML geöffnet und der Antriebsminuslagekontakt AMÜ geschlos sen.
Gleichzeitig ist hierbei auch durch den Wechsel der Weiche der Zungenkontakt ZP geöffnet und der Zungenkontakt ZM geschlossen worden, so dass ein vom Weichenüberwachungsoszillator WUO erzeugter, die Minuslage der Weiche kennzeichnender Wechsel strom höherer Frequenz über die Siebglieder L20, C20 fliesst. Da in der Stellwerksschaltanlage der Plusüberwacher PU durch den Kontakt LW1 ab- und der Minusüberwacher MU durch den Kontakt LW2 angeschaltet worden ist und ausserdem die mit auf diesem in Reihe liegenden Siebglieder die Siebglieder L20, C20 abgestimmt sind, so spricht der Minusüberwacher MU an.
Durch diesen wird auf bekannte Weise der Spannungswechsler <I>SW</I> in die Grundstellung gebracht, so dass der Weichenkom mandooszillator WKO durch die Kontakte SW4, SW6, SW7 wieder abgeschaltet und der Weichen- überwachungstransformator WTr1 durch die Kon takte SW1, SW2 wieder angeschaltet worden ist.
Die Drossel L10 verhindert einen Fehllauf des Minusüberwachungsstromes bei der Anschaltung des Minusüberwachers MU. Wesentlich ist für die Wir kung der Schaltung, dass auch für die Weiche eine absolute Überwachung der beiden Endlagen durch die zusätzlichen Zungenüberwachungskontakte ZP, ZM gewährleistet ist.
Die Rückstellung der Weiche aus der Minus- in die Plusstellung verläuft entsprechend. Hierbei wird der Weichenkommandooszillator WKO über den Kontakt LW3 und die Siebglieder L14, C14 wirk sam, so dass über die entsprechend abgestimmten Siebglieder L18, C18 die Stellrelaiswicklung PS an spricht. Die Rückstellung der Weiche in die Plus lage erfolgt in bekannter Weise über die Motorwick lung F1.
Das Auffahren der Weiche wird beim dargestell ten Beispiel durch Abschaltung des jeweils erregten Überwachers PU oder MU angezeigt. Es ist aber auch möglich, die Schaltung so zu gestalten, dass die Auffahranzeige durch ein speziell hierfür vorge sehenes Relais erfolgt, und dass zu diesem Zwecke der Überwachungsoszillator WUO noch für die Erzeu gung einer weiteren Überwachungsfrequenz, das heisst also für die Erzeugung eines Auffahrüber- wachungswechselstromes, benutzt wird.
Die Anwendung der Schaltung für die Weiche erstreckt sich nicht nur auf die Verwendung von worden. Da in der Stellwerkseinrichtung durch den Spannungswechsler SW die Kontakte SW3 und SW5 geschlossen und die Kontakte SW1, SW2 geöffnet worden sind, so wirkt die Stromquelle R, O nicht mehr über den Weichentransformator WTr1, son- WA <I>2</I> ein. Der dern unmittelbar auf die Adern Weichenantriebsmotor ist also im Stromkreise die Wechselstrommotoren. Bei entsprechender Anord nung der verschiedenen Steuer- und Überwachungs mittel kann auch Gleichstrom verwendet werden.
Unter Zugrundelegung einer dreiadrigen Schaltung ist auch die Verwendung von Drehstrommotoren möglich. Ausserdem empfiehlt es. sich, bei der prak tischen Anwendung der Schaltung noch Schaltmittel anzuordnen, welche die Stellspannungseinwirkung auf den Antrieb bei Störungen zeitlich begrenzen.
Die im Prinzip gezeigte Schaltung für ein zwei- begriffiges Signal kann sinngemäss auch für mehr- begriffige Signale benutzt werden. Hierbei ist es nur erforderlich, dass für die Steuerung und Überwa chung der weiteren Begriffe der Signalkommando- Erzeugung von weiteren Kom- oszillator SKO für mandofrequenzen und der Signalüberwachungsoszil lator SUO ebenfalls durch Einfügung weiterer unter schiedlicher Resonanzmittel für die Erzeugung wei terer Überwachungsfrequenzen benutzt wird.
Es ist auch möglich, noch weitere Signale, insbesondere Ersatzsignale, Notrotsignale und dergleichen unter Verwendung von zusätzlichen Gleichstromquellen über die Signaladern SA1, SA2 auf bekannte Weise zu steuern.
Besonders wichtig ist für die Wirkung der bei spielsweise gezeigten Weichen- und Signalschaltun gen, dass für die Sicherheit der Überwachung und für den Ausschluss von Zustandswechseln bei den Weichen, Signalen usw. zur Unzeit die galvanische Trennung des jeweils bestehenden Überwachungs stromkreises von allen übrigen Stellwerksstromkreisen gewährleistet ist.
Control and signaling device for external equipment in railway signal systems In railway signal systems, in which points, signals and similar devices are controlled and monitored, the amount of cables required is relatively high. Although one has always tried to reduce this effort, but has repeatedly encountered difficulties because the well-known multiple use of the cable cores by superimposing direct and alternating currents or various alternating currents in railway signaling is not easily possible.
It must be taken into account that in the railway signaling technology for the supply of the consumers lying scattered in the station, i.e. to change as well as to maintain the respectively existing operating conditions, not only larger powers have to be transmitted, which for the point machines up to 1 kW and for the light signals are around 10 to 100 W, but that special safety requirements must also be met, through which operationally dangerous status changes and false reports in the event of cable faults, in particular in the event of external voltage effects and earthing, for the switches, signals and other devices must be excluded under all circumstances . Fulfillment of this requirement has led to different voltages resp.
Apply direct and low frequency alternating current in continuous or intermittent form. The usual method here of using each cable core for at least two purposes in the various operating states, and the endeavor to also use combination circuits with common feed and return lines (e.g. for switches and bolts, switch and track circuits, etc.) provide, although he has already shown considerable savings opportunities for cable cores, but can not eliminate the fundamental disadvantage that z. B. in the event of cable wire interruptions, both devices operated in a combined circuit fail for operation.
These circuits also include the attempt to provide only a two-wire signaling and control loop for a switch with a latch and the associated track section, with which all reversing pulses for the switch, its latch and the switch lighting and the monitoring of the various operating positions of these devices were as well of the associated track circuit with 50 or 100 Hz currents ver different phase position should be achieved and the power supply for all points, track sections, etc. from a three-phase power line arranged for all external facilities of a signal box. But this circuit also showed a number of fundamental technical signal deficiencies, which could lead to false reports and incorrect changes in the case of external voltages of certain phase positions.
For reasons of operational safety, this circuit design was not able to establish itself any more than the other combination circuits known up to now.
Another shortcoming of the circuits used in railway signaling technology so far is that instead of absolute monitoring, only relative monitoring has always been used. So one contented oneself z. B. in the case of signals that the monitor connected in series with the signal lamp is excited because the probability that the signal lamp will also illuminate properly can be estimated to be relatively high. However, whether the desired signal is actually present when the signal lamp lights up, i.e. whether the optics and the associated color filter work properly, is not recorded here.
Even with switches, track barriers and the like, only an indirect monitoring method is used, in which, on the basis of the laws of forced running, positive-locking mechanisms are used, in which all the links of the switch that are inevitably connected to the drive must perform certain movements during each setting process, if the end position monitoring is to come about again. If the mechanical connection between a switch and the associated drive is canceled, the switch can be brought into the position opposite to the drive without influencing the continued existence of the monitoring, that is to say: travel signals can be released if the switches are incorrectly set.
Accordingly, the attempt to operate a large number of external devices, such as signals, point machines and the like, over a few shared lines using a larger number of frequencies, only to save cables, had to fail, with each external device being provided with a corresponding sieve chain that connected to the a certain frequency was tuned for the facility.
In the control and reporting device forming the subject of the invention, e.g. B. for signals, switches, track barriers and similar outdoor facilities in railway signal systems that are connected to a high power source, these basic defects can not only be avoided, but also achieve considerable savings in cables or lines by the fact that according to the invention for the Connection of each external device to the power source is provided with a conductor loop through which, during the control and monitoring of the connected external device, alternating currents run with a higher frequency with respect to the frequency of the supply current of the external device, preferably in the range of the audio frequency, with each command and each message at least one frequency is assigned to each.
Preferably, the frequencies used for control are generated by oscillators located in the control center or in the signal box, while the frequencies used for monitoring are generated by oscillators in the external parts fed by the signal box. It is advisable to assign the same type of external equipment for similar commands or monitoring to the same frequencies. In addition, it is useful to assign a command oscillator to each switch, each signal and the same for the various required state changes, which switches the frequencies required for the various commands via appropriate sieves and contacts that are assigned to the different commands.
Monitoring can also be carried out according to the same principle. Here, too, a monitoring oscillator can be provided for each switch, each signal and the like for the various operating states to be monitored, which generates the frequencies required for the various operating states, which are preferably activated via contacts, which correspond to the respective existing ones Mark operating status. The power to excite the oscillators arranged for monitoring is taken from the lines in systems that carry the current required to change and / or maintain the respective operating state. As oscillators transistor generators, cold cathode tube generators or the like are expediently used.
Instead of using a frequency for each command or message, you can also use frequency combinations and also use oscillators in which a periodic change in at least one of the vibration parameters he follows, that is, you can also modulate the frequency , Phase modulation or amplitude modulation use. It is particularly useful to use monitoring devices that check the presence and correct effect of the high-voltage current in the outdoor facilities. For this purpose additional Liche test equipment can be provided, which is independent of the operating state of the controls for the point machines, signal lamps and the like, the existing state of this equipment, eg. B. monitor the position of the switch blades, red light, green light or the like.
In addition to the monitoring contacts of the drives, tongue-controlled contacts are advantageously used for the switch circuits and the like; for signals, on the other hand, additional phototransistors are provided, which control the monitoring oscillator depending on the luminous flux of the signal lamp with a selectivity corresponding to the respective active signal color and light intensity. which generates the required monitoring frequency. This is particularly useful because it not only allows the photoelectric effect to be perceived, but also to pass it on more intensively.
It is also advantageous to feed the oscillators with the high-voltage voltage acting on the external equipment and, in particular in the case of switches and the like, to allow the additional test equipment characteristic of the respective existing operating system (e.g. a tongue contact) to act on sieve elements. through which the corresponding monitoring frequencies are given to the feed lines. In the accompanying drawings, two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically. Fig. 1 shows an example of a circuit for a light signal, Fig. 2 shows one for a point machine.
1 shows a circuit for a two-aspect light signal which is fed from the power lines R, O via the signal transformer STrl and the two cable cores SA 1, SA2 and the signal transformer STr2. A single-thread green lamp Gn and a two-thread red lamp with the red main thread Rh and the red secondary thread Rn are arranged in the lighting circuit. In the stop position shown, the red main thread Rh is excited in the electrical circuit by the signal transformer STr2 when the green controller GnS is de-energized. The luminous flux passing through the red light optics RIO acts on the phototransistor PTr of the oscillator SUO, in which the frequencies necessary for monitoring are generated.
The existence of the red light is indicated by the red monitor RtÜ and the burning of the main thread is indicated by the main thread monitor RhÜ. In the output circuit of the monitoring oscillator SUO are the working contacts RtÜ1 and RhÜ2 of both monitors RtÜ, RhÜ, which with the help of the filter elements L6, C6 or L7, C7 superimpose the corresponding monitoring frequencies on the signal current from the signal transformer STr1 acting in the cable cores Sa1, Sag. The two monitoring currents of higher frequency provided for displaying the red light and the burning of the red main thread Rh act on the red monitors RÜ1 and RÜ2.
Here, for example, the monitor RÜ1 is tuned to the red monitoring frequency through the filter elements L1, C1 connected upstream of it, and the red monitor RÜ2 is tuned to the main thread monitoring frequency through the filter elements L2, C2. The monitor Ü in the supply circuit indicates that the signal is being supplied correctly. The reactances L4, C4 and L5, C5 lying in series with it block the alternating currents of higher frequency generated in the monitoring oscillator SUO and also the higher-frequency alternating currents generated in the command oscillator SKO. You therefore rule out their failure via the monitor Ü or via the signal transformer STr2.
If the red light is to be switched off at the signal and the green light is to be switched on, a signal controller (not shown) in the signal box must respond and check the operational requirements for this. As a result, the signal command oscillator SKO is connected to the power source R, O through the contacts SS1, SS2 of the signal plate SS and outputs via the filter elements L3, C3 and the two cable cores SA <B> <I> 1, </I> </ B > <I> SA 2 </I> as well as via the filter elements L8, C8 matched accordingly L3, C3 to the green plate GnS power. By addressing it, the contacts GnS1 to GnS3 change. The monitoring oscillator SUO is deactivated by opening the GnS1 contact.
The contact GnS2 switches off the red light current branches and the contact GnS3 switches on the green light lamp Gn on the secondary side of the signal transformer SM. It is possible to display the burning of the green light in the same way as the burning of the red light in the signal box. Here, too, it would be particularly expedient to arrange a phototransistor in the luminous flux of the green optics, which is matched to the intensity and the wavelength of the green light, in order to ensure absolute monitoring.
Fig. 2 shows the application of the Invention Thought for the control and monitoring of a switch. In the drawing, the plus position of the switch is shown. In this, the switch monitoring oscillator WU0 is excited from the power source R, O via the switch transformer WTr1 and the cable cores WA1, WA2 and via the switch transformer WTr2, the switch monitoring oscillator WU0 on its output side via the drive positive monitoring contact APÜ and the tongue monitoring contact that is closed when the switch is positive ZP and via the contact MS2, which closes in the plus position of the switch relay MS / PS, which is preferably designed as a backup relay, toggle relay or the like, via the filter elements L19, C19, the monitoring current of higher frequency characterizing the plus position of the switch is transmitted to the wires WA 1, WA2.
This plus monitoring current is superimposed on the alternating current acting in the cable cores WA 1, WA2 for feeding the points monitoring oscillator W U0.
As a result, the plus monitor <I> PU </I> responds, since the filter elements L12, C12 lying in series with it respond to the. Sieve members L19, C19 are matched. In the circuit of the monitor <I> PU </I> there is still contact LW 1 of a switch position relay LW, not shown, which is only closed in the plus position. The reactive resistances L11, L16, C16 prevent the positive monitoring current, which is preferably in the audio frequency range, from running incorrectly via the wake transformers WTr1, WTr2.
If the switch is to be switched, the switch position relay, not shown, is activated, for example, by pressing a switch button (not shown) or by setting a route using route buttons or the remote control switching means, track switching means or the like changed and the voltage changer <I> SW </I>, also not shown, brought into the operative position. The contacts LW 1 to LW4 and SW1 to SW7 switch to the position opposite to FIG.
As a result, the switch command oscillator WKO is switched on by the contact SW4 and connected to the switch lines WA1 and WA2 via the contacts LW4, SW6 and SW7 and via the filter elements L15 and C15, so that the frequency used for the negative position is effective. Since the filter elements L17, C17 are matched to this frequency, the minus setting side MS of the control relay MS / PS responds. It takes place there by changing the contacts MS1 to MS3 and PS1 to PS3 in the position opposite to FIG.
As a result, the switch monitoring oscillator <I> W </I> U0 is switched to ineffective by opening the contact MS2 in the part used for the plus monitoring with the filter elements L19, C19 and the filter train L20, C20 used for the minus monitoring by closing the contact PS2 switched on in preparation. In the circuit of the turnout drive motor, the field winding F2 with armature A used for the run into the negative position is connected by closing the contacts PS1, PS3
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W <I>WA<B>1,</B> </I> excited, so that the switch is switched to the minus position. When the minus position is reached, the drive running position contact ML is opened and the drive minus position contact AMÜ is closed.
At the same time, by changing the switch, the tongue contact ZP is opened and the tongue contact ZM is closed, so that an alternating current of higher frequency generated by the switch monitoring oscillator WUO and characterizing the negative position of the switch flows through the filter elements L20, C20. Since the positive monitor PU in the interlocking switchgear has been switched off by contact LW1 and the negative monitor MU has been switched on through contact LW2, and the filter elements L20, C20 connected to it in series, the negative monitor MU responds.
This brings the voltage changer <I> SW </I> into the basic position in a known manner, so that the switch commander WKO is switched off again by the contacts SW4, SW6, SW7 and the switch monitoring transformer WTr1 by the contacts SW1, SW2 has been turned on again.
The choke L10 prevents the negative monitoring current from running incorrectly when the negative monitor MU is connected. It is essential for the effect of the circuit that an absolute monitoring of the two end positions is guaranteed for the switch by the additional tongue monitoring contacts ZP, ZM.
The resetting of the switch from the minus to the plus position proceeds accordingly. Here, the switch command oscillator WKO is effective via the contact LW3 and the filter elements L14, C14, so that the control relay winding PS responds via the appropriately matched filter elements L18, C18. The switch is reset to the plus position in a known manner via the motor winding F1.
The opening of the switch is indicated in the illustrated example by switching off the respective energized monitor PU or MU. However, it is also possible to design the circuit in such a way that the collision indication is carried out by a relay specially provided for this purpose, and that for this purpose the monitoring oscillator WUO is also used to generate a further monitoring frequency, i.e. for generating a collision crossing. alternating current monitoring is used.
The application of the circuit for the turnout extends not only to the use of. Since the contacts SW3 and SW5 have been closed and the contacts SW1, SW2 opened in the interlocking device by the voltage changer SW, the current source R, O no longer acts via the switch transformer WTr1, but rather WA <I> 2 </I> . The switch drive motor directly on the wires is therefore the AC motors in the circuit. With an appropriate arrangement of the various control and monitoring means, direct current can also be used.
Using a three-wire circuit as a basis, three-phase motors can also be used. It also recommends. to arrange switching means in the practical application of the circuit, which time the control voltage effect on the drive in the event of malfunctions.
The circuit shown in principle for a two-concept signal can also be used for multi-concept signals. Here it is only necessary that for the control and monitoring of the other terms of the signal command generation of further commos oscillator SKO for mando frequencies and the signal monitoring oscillator SUO is also used by inserting further different resonance means for the generation of further monitoring frequencies.
It is also possible to control further signals, in particular substitute signals, emergency red signals and the like, using additional direct current sources via the signal cores SA1, SA2 in a known manner.
For the effectiveness of the turnouts and signal circuits shown, for example, it is particularly important that the electrical isolation of the monitoring circuit from all other interlocking circuits is guaranteed for the safety of monitoring and for the exclusion of changes in the status of turnouts, signals, etc. is.