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Schaltung für den selbsttätigen Streckenblock Die Erfindung betrifft
eine kontaktlos mit Magnetverstärkern arbeitende Schaltung für den selbsttätigen
Streckenblock.
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Im selbsttätigen Streckenblock werden die Signale, Gleisstromkreise
u. dgl. im allgemeinen mittels Relais; also mit mechanisch bewegten Teilen, gesteuert.
Da die Relais unterhalten und überwacht werden müssen, hat man versucht, die Schaltvorgänge
durch kontaktlose Bauteile zu steuern.
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Es sind hierfür eine Reihe von Ausführungsformen bekannt, denen jedoch
verschiedene Nachteile anhaften. So ist bekannt, das, auf die Lampenstromkreise
einwirkende Steuerkennzeichen über das Gleis zu übertragen, was jedoch infolge der
relativ hohen Verluste im Gleisstromkreis sowie der auftretenden Bettungsschwankungen
nur für sehr kurze Gleisabschnitte zweckmäßig ist. Der Steuerung mittels Elektronenröhren
steht die relativ geringe Lebensdauer, der hohe Innenwiderstand der Röhren sowie
die ungenügende Löschwirkung in den Signalstromkreisen durch die Gittersteuerung
der Röhren entgegen. Eine bekannte Schaltungsanordnung beseitigt die erwähnten Mängel
bereits im wesentlichen dadurch, daß zum Steuern der Signale mit Gleichstrom vormagnetisierte
Drosseln zweckmäßig in: Verbindung mit einer Reaktanz zur Verwendung kommen. Diese
Schaltungsanordnung berücksichtigt jedoch nicht den nachteiligen Umstand, daß die
verwendeten vormagnetisierten Drosseln keine eigentlichen Schalteigenschaften besitzen,
sondern eine Arbeitskennlinie mit stetigem Verlauf aufweisen, wodurch bei Spannungsschwankungen
in der Schaltung, hervorgerufen z. B. durch Bettungswiderstands- oder Speisespannungsschwankungen,
der Arbeitspunkt in der Weise verschoben wird, daß ein Reststrom verbleiben kann,
der ein gefährliches Signalbild erzeugen würde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, -das unter den erwähnten
Bedingungen mögliche Erscheinen eines gefährlichen Signalbildes zu vermeiden. Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise gelöst, daß ein Eingangs-Magnetverstärker,
durch dessen Steuerwicklung der gleichgerichtete Gleisstrom des betreffenden Blockabschnittes
fließt, ein Rotmelde-Magnetverstärker, dessen Rückkopplungswicklung mit einer roten
Signallampe in einem zum zurückliegenden Signal führenden Stromkreis liegt, ein
Grünmelde-Magnetverstärker, dessen Rückkopplungswicklung mit einer grünen Signallampe
und einer der beiden Steuerwicklungen des Rotmelde-Magnetverstärkers. einen Stromkreis
bildet, sowie ein Blockhilfs-Magnetverstärker, dessen eine Steuerwicklung in einem
zum in Fahrtrichtung folgenden Signal führenden Stromkreis liegt, in der Weise miteinander
verknüpft sind, daß die Rückkopplungswicklung des Eingangs-Magnetverstärkers mit
der anderen Steuerwicklung des Blockhilfs-Magnetverstärkers in einem Stromkreis
sowie die Steuerwicklung des Grünmelde-Magnetverstärkers mit der zweiten Steuerwicklung
des Rotmelde-Magnetverstärkers und der Rückkopplungswicklung des Blockhilfs-Magnetverstärkers
in einem zweiten Stromkreis liegen.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung können außer dem Rotmelde-Magnetverstärker
alle übrigen Magnetverstärker mit je einer Vormagnetisierungswicklung ausgestattet
sein, die mit der Vormagnetisierungswicklung einer Sättigungsdrossel eine Reihenschaltung
bilden, wobei zugleich die Arbeitswicklungen der Sättigungsdrossel im Speisestromkreis
der Arbeitswicklungen aller Magnetverstärker mit Ausnähme derjenigendes Rotmelde-Magnetverstärkers
liegen: Als. weitere Verbesserung der Schaltung nach der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Signallampen im Arbeitsstromkreis des Rotmelde- bzw. Grünmelde-Magnetverstärkers
unmittelbar oder auf der Sekundärseite je eines Transformators angeordnet sind,
dessen Primärwicklung jeweils im Arbeitsstromkreis bzw. Rückkopplungsstromkreis
des betreffenden Magnetverstärkers liegt.
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Der besondere Vorteil der Schaltung nach der Erfindung besteht- darin,
daß der einzelne Blockabschnitt infolge des Betriebsverhaltens des rückgekoppelten
Eingangs-Magnetverstärkers länger gewählt werden kann, weil durch entsprechende
Bemessung des Rückkopplungskreises die Kippunkte
für den Übergang
aus dem Sättigungsbereich in den Sperrbereich und umgekehrt bei annähernd gleichem
Steuerstrom weitgehend angenähert werden können, was mit einer Erhöhung des Abfallfaktors
eines Re-. lais vergleichbar ist. Änderungen des Gleisstromes, verursacht durch
Schwankungen des Bettungswiderstandes, wirken sich in der gesamten Schaltungsanordnung
vernachlässigbar gering aus. Weiterhin bleibt die Signalspannung von örtlichen Spannungsschwankungen
weitgehend unabhängig. Die Wartung kann bei der Schaltung nach der Erfindung gänzlich
entfallen, so daß auch die Wirtschaftlichkeit günstiger ist als bei: den bekannten
Anordnungen.
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An Hand der Zeichnungen, in denen Fig. 1 einen Stromlaufplan zeigt
und Fig. 2 ein Blockschaltschema darstellt, soll die Arbeitsweise eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung erläutert werden.
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In Grundstellung der Schaltung; die in Fig. 1 dargestellt ist, sind
mit'Ausnahme des Rotmelde-Magnetverstärkers Mv II mit seiner Rückkopplungswicklung
RklI alle Magnetverstärker MvT, Mv III und Mv IV mit ihren entsprechenden Rückkopplungswicklungen
RkI, RkHI und RkIV und die Sättigungsdrossel SdV in ausgesteuertem Zustand; und
die grüne Signallampe grz leuchtet.
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Wird jetzt der Blockabschnitt befahren, so entsteht ein Kurzschluß
im Gleisstromkreis, und der gleichgerichtete Gleisstrom JGI, der durch die Steuerwicklung
St I des Eingangs-Magnetverstärkers MvI fließt, sinkt derart ab, daß. der
Eingangs-Magnetverstärker My I durch den in der Vormägnetisierungswicklung VmI wirkenden
Vörmagnetisierungsstrom Iv. aus dem ausgesteuerten Zustand gebracht wird und damit
auch der RückkopplungsstromJRk, ausbleibt. In, Abhängigkeit davon wird auch durch
-die Steuerwick Jung St IV/1 der Blockhilfs-Magnetverstärker Mv IV nicht mehr ausgesteuert,
so daß auch hier der in der Wicklung Vm IV fließende Vormagnetisierungsstrom Jvm
den Blockhilfs-Magnetverstärker MvIV aus dem bisherigen Schaltzustand herausbringt.
Dadurch setzt der Rückkopplungsstrom JRkIv aus, was zur Folge hat; daß nunmehr die
Steuerwicklung StIII des Grünmelde-Magnetverstärkers Mv III und die Steuerwicklung
StI1/2 des Rotmelde-Magnetverstärkers Mv II stromlos-sind. Der Grünmelde-Magnetverstärker
Mv III wird daher ebenfalls durch den Vormagnetisierungsstrom Jv"t aus dem bisherigen
Schaltzustand herausgebracht, so daß der durch die Signallampe kn und durch die
Steuerwicklung StII/1 des Rotmelde-Magnetverstärkers Mv II fließende Rückkopplungsstrom
JRkIII ausbleibt. Die Signallampe gre erlischt. Gleichzeitig wird aber der Rotmelde-Magnetverstärker
Mv II, der keine Vormagnetisierung erhält und der durch die Steuerwicklungen St
IIll bzw. St II/2 durchfließenden Rückkopplungsströme JRk In bzw. JR, IV
j im nicht ausgesteuerten Zustand gehalten wurde, infolge Wegfalls dieser beiden
Rückkopplungsströme nun ausgesteuert, so daß -der dadurch auftretende Rückkopplungsstrom
JRkn die rote Signallampe rt aufleuchten läßt und. zu einem Magnetverstärker des
zurückliegenden Signals fließt (Pfeil y).
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Wird der Blockabschnitt geräumt und dabei der Kurzschluß im Gleisstromkreis
aufgehoben, so wird durch den nun wieder die Steuerwicklung StI durch- . fließenden
Gleisstrom JG" der Eingangs-Magnetverstärken Mv I- ausgesteuert. Die Amperewindungszahl
der vom Rückkopplungsstrom JRk I durchflossenen Steuerwicklung StIV/1 reicht
jedoch noch nicht aus, um auch den, Blockhilfs-MagnetverstärkerMvIV auszusteuern.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, reicht dieser Strom zwar aus, um den Blockhilfs-Magnetverstärker
Mv IV, der mit einer breiten Kennlinie versehen ist, im ausgesteuerten Zustand zu
halten, jedoch bedarf es zum Aussteuern des Blockhilfs-Magnetverstärkers Mv IV noch
der zusätzlichen Einwirkung des in der Steuerwicklung StIV/2 gleichsinnig mit dem
Rückkopplungsstrom JRk I fließenden Rückkopplungs-Stromes JRk Il x des Rotmelde-Magnetverstärkers
Mv II des in Fahrtrichtung folgenden Signals (Pfeil x). Erst wenn auf diese Weise
der Blockhilfs-Magnetverstärker Mv IV ausgesteuert ist, kann sein Rückkopplungsstrom
JRjz Iv den Grünmelde-Magnetverstärker Mv III aussteuern, wodurch die grüne Signallampe
gn wieder aufleuchtet. Mittels der beiden nun wieder fließenden Rückkopplungsströme
JRk,iI und JRk,v wird die Aussteuerung des Rotmelde-Magnetverstärkers Mv II wieder
rückgängig gemacht, so daß dessen Rückkopplungsstrom JRkII wegfällt und gleichzeitig
mit dem Aufleuchten der grünen Signallampe gn die rote Signallampe rt erlischt.
Damit ist die Grundstellung wiederhergestellt. Die Kennlinie des Rotmelde-Magnetverstärkers
Mv 1I ist so gewählt, daß bereits das Wegfallen eines der beiden Rückkopplungsströme
JRkIU oder JRlzlv genügt, um den Magnetverstärker Mv II auszusteuern.
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Damit kein betriebsgefährdender Zustand auftreten kann, liegen die
Vormagnetisierungswicklungen VmI, Vm IH und Vm IV der Magnetverstärker Mv I, Mv
III und Mv IV in Reihe mit der Vormagnetisierungswicklung VmV der Sättigungsdrossel
SdV, deren Arbeitswicklungen A Vll und AVl2 im Stromkreis der Arbeitswicklungen
A I/1, A I/2, A 11I/1 bis A IV/2 der Magnetverstärker Mv I,
Mv IH und Mv IV liegen. Im störungsfreien Betriebszustand ist die Sättigungsdrossel
SdV durch- ihre Vormagnetisierungswicklung VMV ins Sättigungsgebiet ausgesteuert,
so daß nur der olunsche Widerstand ihrer Arbeitswicklungen A V/1 und A V/2 wirksam
ist. Tritt jetzt beispielsweise im Vormagnetisierungsstromkreis ein Aderbruch ein,
so wird der Vormagnetisierungsstrom Jvm unterbrochen, womit auch der Arbeitsstrom
JA der Sättigungsdrossel SdV sinkt und die Sättigungsdrossel in den ungesättigten
Zustand kommt. Ihr dabei sprunghaft anwachsender Wechselstromwiderstand läßt fast
die gesamte Arbeitsspannung UA, die bisher an den Arbeitswicklungen A I/1 bis A
V/2 lag, an den Arbeitswicklungen A V/1 und A V/2 der Sättigungsdrossel SdV abfallen,
so daß die Magnetverstärker Mv I, Mv IH und Mv IV nicht mehr ausgesteuert werden.
Damit entfallen aber auch die Rückkopplungsströme JRkIII und JRkiv, so daß nunmehr
der Rotmelde-Magnetverstärker MvII, der keine Vormagnetisierung besitzt und dessen
Arbeitswicklungen A II/1 und A II/2 unabhängig von der SättigungsdrosselSdV ummittelbar
von der Arbeitsspannung UA gespeist werden, ausgesteuert wird; an Stelle der inzwischen
erloschenen grünen Signallampe kn leuchtet die rote Signallampe rt auf und sperrt
den Blockabschnitt.