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Zugsicherungssystem mit linienweiser Übertragung von Signalbegriffen
zwischen Zug und Strecke Die Erfindung betrifft ein Zugsicherungssystem mit linienweiser
Übertragung von Signalbegriffen zwischen Zug und Strecke zum Erzielen eines dem
jeweiligen Bremsweg bei verschiedenen Zuggeschwindigkeiten angepaßten Zugfolgeabstandes,
der durch die Anzahl annähernd gleich langer frei gemeldeter Streckenabschnitte
bestimmt wird, denen Meldestellen zugeordnet sind, die durch eine mit Sende- und
Empfangseinrichtungen der Züge gekoppelte Linienleitung untereinander verbunden
und mit Schaltmitteln zum Empfangen und Aussenden von Wechselstromimpulsen unterschiedlicher
Frequenzen ausgerüstet sind.
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Zur Sicherung der Züge auf Strecken und im Bereich der Bahnhöfe ist
es bekannt, die zulässige Fahrgeschwindigkeit eines Zuges von seinem Abstand bis
zum Schluß eines vorausfahrenden Zuges oder zu einem festen Gefahrenpunkt abhängig
zu machen. Im allgemeinen werden für die Geschwindigkeitsregelung ortsfeste Signale
am Anfang der notwendigen Bremswege angeordnet. Es sind aber auch schon Einrichtungen
zur Anzeige verschiedener Signalbegriffe auf dem Führerstand der Züge mit linienweiser
Übertragung von Signalbegriffen zwischen Zug und Strecke vorgeschlagen und ausgeführt
worden, bei denen in den Fahrschienen oder in besonderen Leitern neben dem Gleis
fließende Ströme verschiedener Modulationen oder Frequenzen induktiv auf geeignete
Empfangsgeräte der Züge einwirken.
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Der Gegenstand eines älteren Patentes für eine Zugdeckungseinrichtung
besteht darin, die für die Signalübertragung zwischen Zug und Strecke maßgebenden
Strahlungseigenschaften der Linienleitungen an Markierungsstellen derart zu ändern,
z. B. durch Änderung der Lage und/oder der Abschirmung der Leitungen, daß ein unverändert
von einer Stelle gesendetes Übertragungskennzeichen infolge der Vorbeifahrt des
Zuges an der betreffenden Markierungsstelle in dem zugeordneten Empfänger mit veränderter
Amplitude und/oder Phase empfangen wird. Diese Änderungen des empfangenen Übertragungskennzeichens
können zur Fahrortbestimmung des Zuges ausgewertet werden, z. B. durch Zählen der
Änderungen. Das Zählergebnis gibt Aufschluß über die Anzahl der vorausliegenden
freien Streckenabschnitte, woraus sich die zulässige Fahrgeschwindigkeit errechnen
und vorschreiben oder auch als entsprechender Signalbegriff anzeigen läßt. Hierbei
werden auch auf der Strecke geeignete Empfangseinrichtungen benötigt, welche einen
Teil dieser Aufgabe übernehmen, nämlich die Auswertung der Zählungen und die übertragung
der Ergebnisse auf die Züge. Nach einem weiteren älteren Patent ist eine am Anfang
jeder Überwachungsstrecke angeordnete. Meldestelle zugleich als Sendestelle für
eine der Anzahl der Knotenpunkte (Markierungsstellen) entsprechende Anzahl von Kommandoimpulsen
ausgebildet, die in regelmäßiger kurzer Taktfolge über dieselben Leitungen auf alle
im Überwachungsabschnitt befindlichen Züge übertragen werden und dort durch entsprechende
Kennungen »frei« oder »besetzt«, die von den in der Meldestelle empfangenen Fahrortmeldungen
abhängig sind, örtlich und zeitlich übereinstimmend den Frei- oder Besetztzustand
der Abschnitte zwischen den Knotenpunkten melden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zugsicherungssystem
zu schaffen, das an der Strecke selbst keine Auswerteapparatur, sondern - außer
den üblichen Schaltmitteln zum Melden der Gleisbesetzung und Gleisräumung - nur
Empfangs- und Sendegeräte für die Abfrage und die Meldungen des Zustandes der Schaltmittel
dieser Meldestellen allein erfordert. Die Zähl- und Auswerteeinrichtungen befinden
sich dann nur auf dem Zug. Um einen dem jeweiligen Bremsweg bei verschiedenen Zuggeschwindigkeiten
angepaßten Zugfolgeabstand zu erzielen, der durch die Anzahl annähernd gleich langer
frei gemeldeter Streckenabschnitte bestimmt ist, läßt sich erfindungsgemäß die genannte
Aufgabe wie folgt lösen: Die Sendeeinrichtungen der Züge sind zum fortgesetzt wiederholten
Aussenden einer gezählten Reihe
von Abfrageimpulsen bestimmter Frequenzen
zum Abfragen der vorausliegenden Meldestellen eingerichtet, und jede Meldestelle
ist mit Schaltmitteln ausgerüstet, die im Freizustand weiterer Schaltmittel, die
durch von den Zügen betätigte Gleiseinrichtungen in den Frei- bzw. Sperrzustand
steuerbar sind; bei dem jeweils ersten eintreffenden Abfrageimpuls ihren Zustand
derart ändern, daß dieser Impuls von einer Sendeeinrichtung der Meldestelle durch
einen Freimeldeimpulszugeordneter Frequenz beantwortet wird, dagegen alle folgenden
Abfrageimpulse nach der nächsten vorausliegenden Meldestelle. und alle von dort
zurückkommenden Antwortimpulse nach rückwärts den Zügen entgegen weitergeleitet
werden, während im Sperrzustand der durch die Gleiseinrichtungen steuerbaren Schaltmittel
alle eintreffenden Abfrageimpulse unbeantwortet bleiben oder einen Besetztmeldeimpuls
mit noch anderer Frequenz auslösen.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die Züge mit Auswerteeinrichtungen
ausgerüstet, welche die von ihnen empfangenen und gezählten Freimeldeimpulse auf
Grund der eigenen Bremsverzögerung in vorzuschreibende und angezeigte Geschwindigkeitswerte
umsetzen und/oder auch unmittelbar auf Regelungseinrichtungen für die Geschwindigkeit
des Zuges einwirken.
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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal kann der Sperrzustand außer
durch die Züge auch durch andere Einrichtungen herbeigeführt werden, die von bestimmten
Stellungen ortsfester Stehorgane oder vom Vorhandensein anderer Gefahrenpunkte der
Strecke abhängig sind. Hierzu zählen z. B. nicht festgelegte Weichen oder Fahrstraßen
sowie ortsfeste Signale bei Warn- bzw. Haltanzeige in Blockstellen oder Bahnhofsbezirken,
ferner nicht geschlossene Schranken oder nicht eingeschaltete Blinklichtanlagen.
Auch zum Erfassen von Langsamfahrstrecken oder von sonstigen örtlich bedingten Gefahrenpunkten,
z. B. besonders zu schützenden Baustellen, an denen Beschränkungen auf verschiedene
Höchstgeschwindigkeiten erforderlich sind, läßt sich das Zugsicherungssystem nach
der Erfindung bei Wahl genügend kleiner Meldeabschnitte anwenden. Zu diesem Zweck
wird zweckmäßigerweise vor oder innerhalb einer längeren Langsamfahrstrecke eine
Anzahl von Sondermeldestellen mit abgewandelter Funktion vorgesehen. Diese Sondermeldestellen
sind dann beispielsweise derart auszubilden, daß sie auch im Freizustand den jeweils
ersten Abfrageimpuls nach der nächsten Meldestelle weiterleiten und ihn außerdem
durch einen Freimeldeimpuls beantworten; danach nehmen sie selbst einen Zwischenzustand
zwischen Durchlaß- und Grundstellung ein, in dem sie zwar weitere Abfrageimpulse
noch weiterleiten, aber nicht mehr durch Freimeldeimpulse, sondern durch Besetztmeldeimpulse
beantworten, sofern sie von der vorausliegenden Meldestelle nicht inzwischen wieder
in die Grundstellung zurückgeschaltet worden sind.
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Ausführungsbeispiele für die Erfindung sind in Fig. 1 bis 10 dargestellt
und werden im folgenden näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Strecke mit drei Meldestellen und einem von links
nach rechts fahrenden Zug; Fig.2 stellt das logische Schaltbild der Sende-, Empfangs-
und Auswerteapparatur eines Zuges dar; Fig. 3 zeigt das Impuls-Diagramm einer Folge
von Abfrageimpulsen eines Folgezuges und von Antwortimpulsen der Meldestellen in
Abhängigkeit von den Frei-, Weitergabe- und Sperrzuständen der aufeinanderfolgenden
Meldestellen und von dem Fahrort eines vorausfahrenden Zuges; Fig. 4 enthält das
logische Schaltbild einer normalen Streckenmeldestelle mit den Empfangs- und Sendeeinrichtungen
für das Ende des rückliegenden Streckenabschnittes (links) und für den Anfang des
vorausliegenden Abschnittes (rechts); in Fig. 5 und 6 sind weitere logische Schaltbilder
für ein etwas abgeändertes System dargestellt; hierbei gilt Fig. 5 für eine normale
Meldestelle und Fig. 6 für eine Sondermeldestelle an Langsamfahrstellen; Fig. 7
bis 10 zeigen einige charakteristische Weg-Zeit bzw. Impuls-Diagramme bei verschiedenen
Besetzungszuständen einer Strecke im Raum einer Langsamfahrstelle mit Bezug auf
die Arbeitsweise der Schaltungen nach Fig. 5 und 6.
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Bei den in den Zeichnungen dargestellten Beispielen von Meldestellen
werden Abfrage-, Rückstell- und Freimeldeimpulse mittelbar weitergeleitet; diese
Impulse steuern also einen in der betreffenden Meldestelle vorhandenen Sender gleicher
Frequenz. Es ist jedoch auch möglich, die ankommenden Impulse unmittelbar weiterzuleiten,
also einfach durchzulassen, z. B. in der Weise, daß die von beiden Seiten an einer
Meldestelle ankommenden Leitungen über entsprechende Filter und Verstärker miteinander
verbunden sind und daß diese Verstärker durch die Schaltmittel der Meldestelle gesteuert
werden. Ferner besteht die Möglichkeit, beim Durchlassen ankommender Impulse dieselben
Filter und Verstärker mitauszunutzen, die den Schaltmitteln der Meldestellen vorgeschaltet
sind. Der Ausgang jedes Verstärkers für weiterzugebende Impulse könnte dann beispielsweise
einerseits mit einem Demodulator für die Impulse und andererseits über einen in
der Meldestelle angeordneten und von den Schaltmitteln der Meldestelle gesteuerten
elektronischen Schalter mit der weiterführenden Leitung verbunden sein.
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Gemäß Fig. 1 gehören die Streckengeräte SA 2 bis SA 4 jeweils
zum Anfang und die Streckengeräte SE 1
bis SE3 zum Ende eines der Streckenabschnitte
G1 bis G4. Je zwei Streckengeräte sind zu einer Meldestelle X 2 bis
X 4 zusammengefaßt, z. B. die Geräte SE2 und SA 3 zur Meldestelle
X 3 am Anfang des Streckenabschnittes G3. Die Schaltmittel der Meldestellen
werden z. B. durch die von der ersten Achse des Zuges betätigten Schienenkontakte
MA 2, MA 3
und MA 4 und durch die von einem nicht dargestellten Zugschlußmagneten
betätigten Magnetempfänger ME 1, ME 2 und ML 3 gesteuert. Auf den
Streckenleitungen, die je zwei demselben Streckenabschnitt zugeordnete SA- und SE-Geräte
der Meldestellen X2; X3, X4 usw. miteinander verbinden, fließen nach Bedarf die
Ströme mit den Frequenzen f a bis f d, die teils von einem Zugsender
erzeugt und durch die Sendespule ZS induziert werden, teils von den Meldestellen
gesendet und auf dem Zug mittels seiner Empfangsspule ZE empfangen werden sollen.
Hierbei ist es für das Wesen der Erfindung ohne Bedeutung, ob es sich um vier direkt
zu übertragende Frequenzen oder um einen mehrfach modulierten oder codierten Träger
oder irgendeine andere Form der Unterscheidung mehrerer Übertragungsbegriffe handelt.
Auch die genannten Zugeinwirkungsorgane sind nur als Beispiel für beliebige Arten
von Organen zum Auslösen der Besetzt- und der Räumungsmeldung durch
die
Züge gewählt und können durch Gleisstromkreise, isolierte Schienen, Achszähler oder
andere Einrichtungen ersetzt werden.
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Die in Fig. 2 schematisch dargestellte Zugapparatur enthält außer
der Sendespule ZS mehrere Frequenzerzeuger ZFa bis ZFc für die Frequenzen
f a, f b und f c. Die Frequenzerzeuger werden mit Hilfe einiger an sich bekannter
elektronischer Schaltglieder, z. B. der Koinzidenzgatter ZGa bis ZGc, des Mischgatters
ZM, der Impulszählkette ZZS und des Impulsformers ZIF, in einer bestimmten Takt-
und Impulsfolge gesteuert. Die Impulszählkette ZZS, die beispielsweise aus vier
bistabilen Kippstufen ZS 1, ZS 2, ZS 4 und ZS 8 besteht, ermöglicht bis zu
sechzehn sich fortgesetzt wiederholende Zählschritte und bewirkt, daß bei jedem
ersten bis fünfzehnten Zählschritt zwei Abfrageimpulse, und zwar der erste mit der
Frequenz fa, der zweite mit der Frequenz f b, gesendet werden. Nur in der
Grundstellung, die mit dem sechzehnten Zählschritt identisch ist, wird an Stelle
der Impulse mit den Frequenzen fa und fb ein Grundstellungsimpuls mit der Frequenz
fc gesendet. Dieser Grundstellungsimpuls erzwingt über die als Verzögerungsglied
wirkende monostabile Kippstufe ZV und das Koinzidenzgatter ZG eine Pause bis zum
Beginn des nächsten Taktes. Gleichzeitig wird bei diesem sechzehnten Schritt eine
Empfangszählkette ZZE in Grundstellung gebracht. Diese Zählkette ist durch die mit
der Empfangsspule ZE aufgenommenen Freimeldeimpulse mit der Frequenz fd über ein
Filter Fi, einen Verstärker Ve, einen Demodulator Dm und einen Impulsformer
1F während des vorhergehenden Taktes betätigt worden. Die Empfangszählkette macht
bei jedem Sendetakt nur so viele Zählschritte, wie während dieses Taktes Freimeldeimpulse
als Antwort auf die Abfrageimpulse eintreffen. Die einzelnen Kippstufen dieser Zählkette
betätigen z. B. über Koinzidenzgatter Zd i bis Zd 15 und Verstärker der Reihe
nach entsprechend der Anzahl der aufgenommenen Freimeldeimpulse die Empfangsrelais
ER 1, ER 2
usw. bis ER 15, die bis zum nächsten Takt angezogen bleiben und
entsprechend ihrem Schaltzustand die nicht dargestellte Anzeige der frei gemeldeten
Streckenlänge oder der erlaubten Geschwindigkeitsstufe oder ein entsprechendes Signalbild
steuern. Statt der fünfzehn Empfangsrelais kann aber auch jede andere Form der Auswertung
der gezählten Empfangsimpulse, z. B. durch Kombination einer geringeren Anzahl von
Relais oder durch andere elektronische Schaltmittel, angewandt werden, um die jeweils
erlaubte Geschwindigkeit anzuzeigen, vorzuschreiben, einzustellen oder ihre Einhaltung
irgendwie zu erzwingen. Maßgebend ist, daß die Anzahl der empfangenen Freimeldeimpulse
auch der Anzahl der frei gemeldeten Streckenabschnitte entspricht, so daß jeweils
eine um so höhere Geschwindigkeit erlaubt werden darf, je größer die Anzahl der
aufgenommenen Freimeldeimpulse ist.
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Die als Beispiel gewählte Zahl von fünfzehn Abfragedoppelimpulsen
mit den Frequenzen f a und f b
beruht auf der willkürlichen Annahme,
daß die Länge der Streckenabschnitte etwa 100 m beträgt und daß es genügt, dem Fahrpersonal
eines Zuges eine freie Wegstrecke bis zu etwa 1500 m Gesamtlänge anzuzeigen, um
bei freiem Gleis mit Höchstgeschwindigkeit zu fahren. Längere Bremswege bzw. Sichtstrecken
:oder feinere Abschnittsunterteilung erfordern eine ,entsprechend höhere Impulszahl.
Eine weitere Annahme gibt Aufschluß über die Größenordnung der Zeitdauer für einen
Abfragetakt. Wählt man z. B. die Dauer der Doppelimpulse mit den Abfragefrequenzen
fa und fb bzw. des Grundstellungsimpulses mit der Frequenz fc sowie der Impulspausen
zu je 5 Millisekunden, so dauert ein voller Takt mit sechzehn Impulsen, nämlich
fünfzehn Abfrageimpulsen und einem Grundstellungsimpuls, insgesamt 160 Millisekunden.
Erzwingt man durch entsprechende Dimensionierung des Verzögerungsgliedes ZV bis
zum Beginn des nächsten Taktes noch eine Pause von 40 Millisekunden zur Selbstsynchronisierung
bzw. für die Nachprüfung der Grundstellung aller Schaltmittel, so wiederholen sich
alle Meldungen in Abständen von nur 0,2 Sekunden. Selbst bei der doppelten Anzahl
von Abfrageimpulsen für größere Wegstrecken oder kürzere Streckenabschnitte lassen
sich die Meldungen innerhalb von 0,4 Sekunden wiederholen. Das bedeutet, daß jede
Zustandsänderung der vorausliegenden Strecke, die durch eine Änderung der Anzahl
der Freimeldeimpulse charakterisiert ist, sei es im Sinne einer Geschwindigkeitsbeschränkung
oder Geschwindigkeitserhöhung, in dieser kurzen Zeit dem Zug zur Kenntnis gelangen
kann. Dies würde auf Fernbahnen, auf denen Schnellzüge mit Geschwindigkeitenbis
zu 180km/h= 50m/Sek. fahren, einem zurückgelegten Weg von maximal 10 bzw. 20 m und
auf Stadtschnellbahnen mit Höchstgeschwindigkeiten bis zu 90 km/h = 25 m/Sek. einem
Weg von 5 bis 10 m entsprechen, also völlig ausreichen. Solche Werte liegen innerhalb
der Toleranzen der gesamten Bremswege auf Grund der praktisch erreichbaren Bremsverzögerungen
bzw. Beschleunigungen.
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Das in Fig. 4 wiedergegebene Weg-Zeit- bzw. Impuls-Diagramm gibt Aufschluß
über die Arbeitsweise einiger Meldestellen X 2, X3, X 4 und X 5 während
der Fahrt eines Zuges Z2, der einem anderen sich der Meldestelle X 5 nähernden Zug
Z 1 im Streckenabschnitt G1 (Fig. 1) folgt. Die Zugbewegungen während der Abfragetakte
sind aus den Weg-Zeit-Linien A 1 und A 2 (Zuganfang) bzw. E 1 und
E 2 (Zugende) ersichtlich. Durch Strichelung, dünnes oder starkes Ausziehen der
Linien X21, X22, X31
usw. bis X52 sind die wesentlichen Schaltzustände der
Meldestellen angedeutet. Durch stark ausgezogene Teile der Linien X 21, X31,
X41 und X51 ist die Grundstellung der durch Abfrage-, Freimelde- und
Grundstellungsimpulse steuerbaren Schaltmittel kenntlich gemacht. Der Echozustand,
also der vom Empfang jedes ersten Abfrageimpulses eines Taktes bis zum Senden eines
Freimeldeimpulses bestehende Zustand, ist durch dünnes Ausziehen und der Weitergabe-
oder Durchlaßzustand ist durch Strichelung von Teilen dieser Linien angedeutet.
Gestrichelte Linien X 22, X 32, X 42 und X 52 zeigen den Freizustand
des vorausliegenden Abschnitts an. Durch starkes Ausziehen dieser Linien ist der
Sperrzustand angedeutet, der jeweils vom Besetzen bis zum Räumen des vorausliegenden
Abschnitts besteht. In einer Meldestelle ankommende Abfrage-, Freimelde- und Grundstellungsimpulse
können nur im Freizustand die entsprechenden Steuervorgänge auslösen.
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Der Zug Z2 sendet während des Taktes n seine fünfzehn Doppelimpulse
a 1, b 1 bis a 15, b 15 aus. Beim ersten Doppelimpuls gelangt
die vorausliegende Meldestelle X 2 durch den Impuls a 1 aus der Grundstellung
in den Echozustand und beantwortet den
folgenden Impuls b 1 mit
dem ersten Freimeldeimpuls dl. Ihre Schaltapparatur wird dadurch in den Weitergabezustand
gesteuert, der bis zum Schluß dieses Taktes erhalten bleibt. Der zweite Doppelimpuls
a2, b 2 wird daher von dieser Meldestelle X 2 zur nächsten Meldestelle X 3 weitergegeben,
die nun ihrerseits mit dem Freimeldeimpuls d 2 antwortet und in den Weitergabezustand
gelangt. Der dritte Doppelimpuls a3, b 3 durchläuft beide Meldestellen
X 2 und X 3 und gelangt zur Meldestelle X 4, deren Schaltapparatur sich aber
im Sperrzustand befindet, weil der vorausfahrende Zug Z1 den Streckenabschnitt zwischen
den Meldestellen X 4 und X 5 noch nicht geräumt hat. Infolgedessen werden alle Abfrageimpulse
vom dritten bis zum fünfzehnten Doppelimpuls a 15, b 15 nicht beantwortet.
Der abfragende Zug Z2 empfängt also während dieses Taktes n nur die beiden Freimeldeimpulse
d 1 und d2. Der letzte Impuls des Taktes n,
nämlich der sechzehnte
Impuls c16 mit der Frequenz fc, stellt alle in den Weitergabezustand umgesteuerten
Meldestellen in die Grundstellung zurück. Diese Rückführung geschieht nacheinander
von einer Meldestelle zur nächsten, bis der Rückstellimpuls c 16 von der im Sperrzustand
befindlichen Meldestelle X4 nicht mehr weitergeleitet wird.
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Außer der Meldestelle X 4 ist auch die Meldestelle X 5 vom
Zeitpunkt -t 1 ab im Sperrzustand. Es sei weiter angenommen, daß während
der nachfolgenden Taktpause m der Schluß des vorausfahrenden Zuges Z 1 im Zeitpunkt
t 2 an der Meldestelle X 5 vorbeifährt. Diese gibt eine Räumungsmeldung
für den rückliegenden Abschnitt an die Meldestelle X4, z. B. mittels eines Impulses
e mit einer fünften Frequenz. Diese Räumungsmeldung, die den Freizustand der Meldestelle
X4 herbeiführt, braucht nicht auf einen Zug übertragen zu werden und kann daher
einen anderen Charakter haben, also etwa eine andere Frequenz oder eine geringere
Stromstärke besitzen oder auch auf einem anderen Weg übertragen werden als die Abfrage-
oder Freimeldeimpulse. Wenn nun im nächsten Takt h+1 die Abfrageimpulse
a 11, b 11, a21 usw. bis b31 einsetzen, so werden sie nacheinander
in den drei ersten Meldestellen X 2, X 3 und X 4 mit einem Freimeldeimpuls
d11 bis d31 beantwortet und bleiben erst vom vierten Abfrageimpuls
a41, b41 ab infolge des Sperrzustandes der Meldestelle X 5 ohne Antwort.
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Dieses System hat den Vorteil, daß ein Folgezug laufend über seinen
Abstand von einem vorausfahrenden Zug informiert wird, so daß er jede Veränderung
dieses Abstandes in Bruchteilen von Sekunden wahrnimmt und unverzüglich eine entsprechende
Geschwindigkeitsanzeige oder -regelung erfährt. Nähert sich dieser Folgezug einem
ortsfesten Hindernis oder Gefahrenpunkt, z. B. einer nicht freigegebenen Bahnhofseinfahrt
od. dgl., so braucht die dort oder kurz davor angeordnete Meldestelle nur in einen
ortsabhängigen Sperrzustand ohne Rücksicht auf den Besetzungszustand durch einen
anderen Zug gebracht zu werden, um die rechtzeitige Geschwindigkeitsbeschränkung
zu erzwingen.
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Ein Beispiel für den Schaltungsaufbau einer Meldestelle, z. B. für
die Meldestelle X2 nach Fig. 1 und 3, zum Erzielen der zuvor beschriebenen Arbeitsweise
ist in Fig. 4 als logisches Schaltbild dargestellt. Es i zeigt im unteren Teil die
am Ende des linken Streckenabschnittes benötigten Empfangsorgane, z. B. Transformatoren,
Filter, Verstärker und Demodulatoren, für die von rückwärts ankommenden Impulse
mit den Frequenzen f a, f b und f c sowie die Frequenzgeneratoren
Fd und Fe für die nach rückwärts zu sendenden Impulse mit den Frequenzen
f d und f e. Am Anfang des rechten Abschnitts sind die entsprechenden
Empfangsorgane für Impulse mit den Frequenzen fd und f e sowie die Generatoren
Fa, Fb und Fe für die Frequenzen fa, fb und fc angedeutet. Diese Sende- und Empfangsorgane
sind von drei bistabilen Kippstufen Ke, Ka und Kb sowie neun Gattern abhängig. Von
diesen Gattern dienen die Koinzidenzgatter Ga 1, Ga 2 und Ga 3 sowie Gb
1 und Gb 2 zum Weiterleiten der Abfrageimpulse mit den Frequenzen
f a und f b.
Das Gatter Gc soll in jedem Takt den Rückstellimpuls mit
der Frequenz f c weiterleiten, während die Gatter Gd 1, Gd 2 und Gd
3 das Aussenden von Freimeldeimpulsen mit der Frequenz f d teils als eigene Antwort,
teils als Weitergabe empfangener Freimeldeimpulse steuern.
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Die Kippstufe Ke ist nur von den zugbedienten Streckeneinrichtungen,
z. B. von dem von der ersten Achse betätigten Schienenkontakt MA 2 und dem
durch den Zugschluß betätigten Magnetempfänger ME 2 (vgl. Fig. 1) der vorausliegenden
Meldestelle X3 abhängig. Das Umkippen aus dem dargestellten Freizustand in den Sperrzustand
geschieht unmittelbar beim Betätigen des Schienenkontaktes MA 2. Das Rückkippen
in den Freizustand erfolgt beim Empfang eines Räumungsmeldeimpulses mit der Frequenz
fe, also mittelbar durch Einwirken des Zugschlusses auf den Magnetempfänger ME
2 der nächsten Meldestelle X 3.
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Die Kippstufen Ka und Kb können nur bei Freizustand der Kippstufe
Ke zum Umkippen aus der dargestellten Grundstellung gebracht werden. Die Kippstufe
Ka wird nur durch Abfrageimpulse mit der Frequenz fa betätigt. Sie wird z. B. beim
ersten Impuls des Taktes zum Umkippen aus der Grundstellung und beim zweiten Impuls
zum Rückkippen gebracht. Weitere Impulse des Taktes mit der Frequenz fa steuern
die Kippstufe Ka nicht mehr.
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Die Kippstufe Kb wird nach Vorbereitung des Kippvorganges durch die
umgekippte Stufe Ka beim ersten Abfrageimpuls jedes Taktes mit der Frequenz fb zum
Umkippen aus der Grundstellung und erst beim Rückstellimpuls c zum Rückkippen in
die Grundstellung gebracht.
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Die Arbeitsweise ist während eines Taktes folgende: Der erste eintreffende
Impuls der Frequenz fa gelangt, sofern sich die Kippstufe Ke im Freizustand befindet
und infolgedessen der Durchlaßzustand der angeschlossenen Gatter Ga 1, Ga 2,
Gc, Gd 1 und Gd 2
vorbereitet ist und sich außerdem die Kippstufe Kb
noch in Grundstellung befindet, durch das Gatter Ga 1
auf den oberen Steuereingang
der Kippstufe Ka und bringt sie zum Umkippen. Die Kippstufe Ka sperrt die Gatter
Ga3, Gb2 und Gc, bereitet aber das Gatter Gb 1 auf Durchlaß vor. Der danach eintreffende
erste Impuls mit der Frequenz f b gelangt durch das Gatter Gb 1 auf den oberen Steuereingang
der Kippstufe Kb und bringt sie ebenfalls zum Umkippen. Dadurch sperrt die Kippstufe
Kb die Gatter Ga 1 und Gc, bereitet aber das Gatter Ga 2 auf Durchlaß vor
und läßt den Impuls mit der Frequenz f b sofort durch die Gatter Gd 1 und
Gd 3 auf den Frequenzgenerator Fd einwirken, der einen Freimeldeimpuls mit
der Frequenz f d als Antwort auf den Abfrageimpuls mit der Frequenz f b aussendet.
Der
danach ankommende zweite Abfrageimpuls mit der Frequenz fa gelangt
durch das vorbereitete Gatter Gag sowohl auf das noch gesperrte Gatter Ga3
als auch auf den unteren Steuereingang (Rückstelleingang) der Kippstufe Ka. Die
wieder zurückkippende Kippstufe Ka sperrt wieder das Gatter Gb 1, bereitet dafür
die Gatter Gb 2 und Gc auf Durchlaß vor und hebt die Sperrung des Gatters
Ga3 wieder auf. Der empfangene Impuls mit der Frequenz f a wirkt daher auf
den Generator Fa für die Frequenz fa ein, der selbst einen Impuls aussendet. Dieser
als Folge des zweiten empfangenen Impulses mit der Frequenz fa weitergeleitete Impuls
kommt in der nächsten Meldestelle X3 als erster Impuls mit der Frequenz fa an und
leitet dort die gleichen Schaltvorgänge ein, wie für die Meldestelle X2 beschrieben.
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Der zweite in der Meldestelle X 2 eintreffende Impuls mit der Frequenz
fb wirkt infolge des nun gesperrten Gatters Gb 1 nicht mehr auf die Kippstufe Kb
ein, sondern wird durch das Gatter Gb 2 auf den Frequenzgenerator Fb geleitet
und sendet dadurch einen Impuls mit der Frequenz f b an die nächste Meldestelle.
Jeder folgende Impuls mit der Frequenz fa durchläuft ungehindert die Gatter
Ga 2 und Ga 3 und bewirkt die sorfortige Weiterleitung eines entsprechenden
Impulses an die nächste Meldestelle. Jeder folgende Impuls mit der Frequenz
f b durchläuft ungehindert das Gatter Gb 2 und löst ebenfalls das
Aussenden eines entsprechenden Impulses an die nächste Meldestelle aus.
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Diese Wechselwirkung der Impulse mit den Frequenzen f a und
f b auf die beiden Kippstufen Ka und Kb hat zur Folge, daß die Meldestelle
einen Freimeldeimpuls als Antwort auf den ersten Doppelabfrageimpuls erst dann abgeben
kann, nachdem sichergestellt ist, daß die folgenden Abfrageimpulse nicht mehr unmittelbar
beantwortet, sondern weitergeleitet werden. Diese Gewähr ist wichtig, um zu verhüten,
daß einem Zug mehrere Freimeldeimpulse unmittelbar von derselben Meldestelle gegeben
werden, wodurch eine zu große Wegstrecke als frei vorgetäuscht werden könnte.
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Alle von der nächsten Meldestelle X3 einlaufenden Freimeldeimpulse
mit der Frequenz fd gelangen, sofern die Meldestelle X2 im Freizustand verbleibt,
durch das Koinzidenzgatter -Gd 2 und das Mischgatter Gd 3 sofort zum
Frequenzgenerator Fd, werden also nach rückwärts weitergesendet. Der so entstehende
kettenartige Rücklauf von Freimeldeimpulsen findet erst hinter dem abfragenden Zug
ein Ende, und zwar in derjenigen Meldestelle, die der Zug zuletzt passiert und daher
durch Umkippen ihrer Kippstufe Ke in den Sperrzustand gesteuert hat. Dadurch wird
dort das Gatter Gd 2 gesperrt, so daß alle rücklaufenden Freimeldeimpulse
nicht weitergegeben und von einem dahinter fahrenden Zug nicht auch aufgenommen
werden können.
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Der letzte Impuls jedes Taktes, der mit der Frequenz f c vom Zuge
her ankommt, bringt zunächst die Kippstufe Kb zum Rückkippen in die Grundstellung
und wird dann durch das Gatter Gc auf den Frequenzgenerator Fc durchgelassen, der
einen Impuls mit der Frequenz f c zur nächsten Meldestelle sendet, wo wiederum das
gleiche geschieht. Diese Rückstellimpulse durchlaufen also kurz nacheinander alle
Meldestellen bis zu einer im Sperrzustand befindlichen Meldestelle. Dort gelangt
zwar der Rückstellimpuls auf den Rückstelleingang der Kippstufe Kb und zum Gatter
Gc. Dieses Gatter ist aber im Sperrzustand der Kippstufe Ke nicht durchlässig.
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Die Anwendung der Erfindung beschränkt sich nicht auf das zuvor beschriebene
Beispiel, sondern es gibt auch einige Varianten und Ergänzungen, die eine erweiterte
Anwendung ermöglichen.
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Eine Variation dieses Zugsicherungssystems besteht in der Ergänzung
der Freimeldeimpulse durch Besetztmeldeimpulse, die als Antwort auf die vom Zug
ausgesendeten Abfrageimpulse von besetzten oder gesperrten Meldestellen zurückkommen.
Dabei läßt sich ein Prüfverfahren vorsehen, das die Summe der eintreffenden Frei-
und Besetztmeldungen mit der Gesamtzahl aller ausgesendeten Abfrageimpulse vergleicht
und Unstimmigkeiten als Störungen auswertet.
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Eine andere Variation besteht darin, daß zur Abfrage nur Impulse einer
einzigen Frequenz f a verwendet werden. Hierbei muß das Schaltungsprinzip
der Meldestellen entsprechend abgeändert werden. Der Vorteil einer solchen Einrichtung
liegt in der Einsparung der Übertrager, Filter, Verstärker, Demodulatoren und Generatoren
für die zweite Abfragefrequenz f b und eines Gatters. Hierfür ist in Fig.
5 ein Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Schaltungsaufbau entspricht grundsätzlich
dem nach Fig. 4. Auch eine Reihe von Schaltelementen ist in gleicher Funktion beibehalten;
z. B. dienen die den Koinzidenzgattern Ga 1 und Ga 3 der Fig. 4 entsprechenden
Koinzidenzgatter Ga 10 und Ga 30 gleichfalls zum Umsteuern einer Kippstufe,
und zwar der Kippstufe K 1 beim ersten Abfrageimpuls mit der Frequenz f
a
und zum Weiterleiten aller folgenden Abfrageimpulse auf den Frequenzgenerator
Fa, so daß dieser Impulse mit der Frequenz fa an die nächste Meldestelle aussendet.
Auch die Funktionen der drei Gatter Gd 1 bis Gd 3, welche die Freimeldeimpulse
mit der Frequenz fd nach dem ersten Abfrageimpuls jedes Taktes und nach dem Empfang
der von der nächsten Meldestelle zurückkommendenFreimeldeimpulse aussenden sollen,
sind die gleichen wie bei den Gattern Gd 1, Gd 2
und Gd 3 nach
Fig. 4. Ferner entspricht das Gatter Gc dem Gatter Gc nach Fig. 4, das den Rückstellimpuls
zur nächsten Meldestelle weitergibt. Dagegen haben die monostabile Kippstufe K 1
und die bistabile Kippstufe K2 selbst andere Funktionen als die bistabilen Kippstufen
Ka und Kb. Auch die Gatter Ga20 und Gk haben andere Funktionen als irgendein Gatter
der Fig. 4. Dafür entfallen die Gatter Gb 1 und Gb 2 vollständig.
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Die Wirkungsweise dieser Schaltung nach Fig. 5 ist folgende: In der
dargestellten Grundstellung befindet sich bei freiem Gleisabschnitt die Kippstufe
Ke im Freizustand. Sie bereitet die Gatter Ga 10, Gc und Gd 2 auf Durchlaß
vor und ermöglicht daher das Rücksenden eines eigenen Freimeldeimpulses mit der
Frequenz fd als Antwort auf den ersten Abfrageimpuls mit der Frequenz fa sowie das
Aussenden weiterer Freimeldeimpulse beim Empfang der von der nächsten Meldestelle
zurückkommenden Freimeldeimpulse mit der Frequenz fd. Das Mischgatter Gk wird bei
Grundstellung der Schaltung durch die Kippstufe K2 im Durchlaßzustand gehalten.
Daher ist das Gatter Ga20 auf Durchlaß vorbereitet. Das Koinzidenzgatter
Ga 30 befindet sich über seinen unteren Eingang bei Grundstellung der Kippstufe
K2 im Sperrzustand, obgleich es an seinem mittleren Eingang von der Kippstufe K1
Öffnungspotential erhält.
Der erste von links eintreffende gesiebte,
verstärkte und demodulierte Impuls mit der Frequenz fa gelangt durch die Gatter
Ga 10 und Ga 20 zur Kippstufe K 1, die dadurch umkippt und sich während der
Dauer des empfangenen Abfrageimpulses über die Gatter Gk und Ga 20 im gekippten
Zustand selbst festhält. Die Kippstufe K 1 sperrt daher das Gatter Ga 30 nochmals
und läßt die Kippstufe K2 ebenfalls umkippen, die nun ihrerseits das Gatter Ga30
auf Durchlaß vorbereitet. Beide umgekippte Kippstufen K1 und K2 entsperren das Gatter
Gd 1 und setzen über das Mischgatter Gd3 den Generator Fd in Tätigkeit,
der einen Freimeldeimpuls mit der Frequenz fd als Echo auf den ersten Abfrageimpuls
zurückgibt. Sobald der Abfrageimpuls aufhört, kippt die monostabile Stufe K1 in
ihre Ausgangsstellung zurück, während die bistabile Kippstufe K 2 im umgekippten
Zustand verbleibt. Durch Zurückkippen der Kippstufe K1 wird das Mischgatter Gk gesperrt,
das seinerseits das Gatter Ga 20 sperrt. Daher können die folgenden Abfrageimpulse
die Kippstufe K 1 nicht umsteuern; sie bewirken aber über die Gatter Ga 10
und Ga 30, daß der Frequenzgenerator Fa je einen Abfrageimpuls mit der Frequenz
fa zur nächsten Meldestelle sofort weitergibt. Alle zurückkommenden Freimeldeimpulse
mit der Frequenz f d werden gesiebt, verstärkt, demoduliert und über die
Gatter Gd 2 und Gd 3 auf den Frequenzgenerator Fd geleitet, der entsprechende
Impulse ebenfalls sofort weitergibt.
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Der letzte Impuls jedes Taktes, nämlich der Rückstellimpuls mit der
Frequenz f c, läßt zunächst die Kippstufe K2 in die Grundstellung zurückkippen,
wodurch der Ausgangszustand wiederhergestellt wird, bei dem am oberen Eingang des
Gatters Gc von der Kippstufe K2 kommendes öffnungspotential liegt. Da auch die beiden
mittleren Eingänge des Gatters von den Kippstufen K1 und Ke Öffnungspotential erhalten,
bewirkt der dem unteren Gattereingang zugeleitete Rückstellimpuls, daß der Generator
Fc einen ebensolchen Rückstellimpuls mit der Frequenz f c weitersendet. Alle Rückstellimpulse
mit der Frequenz fc durchwandern somit der Reihe nach alle Meldestellen bis zu einer
Meldestelle im Sperrzustand und bringen sie nacheinander wieder in ihre Grundstellung.
Das Abfragespiel kann dann mit einem neuen Takt von vorn beginnen.
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In dieser Ausführung kommt man mit drei zwischen Zug und Strecke zu
übertragenden Frequenzen fa, fc und f d aus. Die Impulse mit der vierten
Frequenz f e
durchlaufen auch hier jeweils nur einen Abschnitt und dienen
zum Rückkippen der durch die erste Achse umgekippten Stufe Ke der rückliegenden
Meldestelle; sobald der Zugschluß an der nächsten Meldestelle die Räumungsmeldung
ausgelöst hat. Für diese Frequenz wird eine Verstärkung nicht unbedingt benötigt.
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Während des durch die erste Achse verursachten Besetztmeldezustandes,
bei dem die Kippstufe Ke in den Sperrzustand geraten ist, verhindern die dadurch
gesperrten Gatter Ga10 und Gd2 das Weiterleiten aller Abfrageimpulse mit der Frequenz
f a nach voraus i (in Fahrtrichtung) sowie aller zurückkommenden Freimeldeimpulse
mit der Frequenz f d nach rückwärts. Hierdurch wird die kettenförmige Aussendung
beschränkt auf diejenigen Meldestellen, die zwischen einen abfragenden Zug und einem
vorausliegenden Streckenhindernis liegen, welches ein vorausfahrender Zug oder ein
ortsfester Gefahrenpunkt sein kann. Das im Sperrzustand der Kippstufe Ke gesperrte
Gatter Gc verhindert, daß die Grundstellungsimpulse über die gesperrte Meldestelle
hinaus nach den von einem vorausfahrenden Zug abgefragten Meldestellen weitergeleitet
werden.
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Dieses Abfragesystem kann jedoch auch dann angewendet werden, wenn
nur eine Geschwindigkeitsbeschränkung ohne den Zwang zum völligen Stillstand eines
Zuges, z. B. an Langsamfahrstellen, erforderlich ist. Um dies zu ermöglichen, kann
in Ausgestaltung der Erfindung eine Ergänzung der vorbeschriebenen Anordnungen vorgesehen
werden, die an einem in Fig. 7 bis 10 dargestellten Beispiel erläutert wird.
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Die zu lösende Aufgabe besteht gemäß dem typischen Beispiel nach Fig.
7 darin, den von links kommenden Zug Z 1 an der Meldestelle X 4 S, in deren Nähe
die Langsamfahrstelle L beginnt, zu zwingen, von der ursprünglichen Geschwindigkeit
v 7 auf eine mittlere Geschwindigkeit v 3 herabzugehen und diese Geschwindigkeit
bis zum Ende der Langsamfahrstelle oder etwas darüber hinaus, also z. B. bis zur
Meldestelle X7S, beizubehalten. Erst danach darf die Geschwindigkeitsbeschränkung
wiederaufgehoben werden, soweit ein vorausfahrender Zug dies zuläßt. Man hat daher
im Prinzip nur nötig, dem abfragenden Zug Z 1 gerade so viele Meldestellen freizugeben,
wie für seinen Bremsweg gemäß der teils mit ausgezogenen, teils mit gestrichelten
Linien gezeichneten Geschwindigkeitskurve VZ1 bis zum Stillstand an einem genügend
weit vorausliegenden Punkt, z. B. an der Meldestelle X7S; erforderlich sind. Zu
diesem Zweck muß aber von der Vorbeifahrt eines Zuges an der Meldestelle X4S ab,
an der die vorgeschriebene Geschwindigkeit v 3 erreicht ist, bis zur Vorbeifahrt
an der Meldestelle X7S wiederholt für die gleiche Anzahl von Meldestellen der Freizustand
gemeldet werden. Diese Anzahl wird für die Aufrechterhaltung dieser mittleren Geschwindigkeit
v 3 benötigt, bis der Zug an das Ende der Langsamfahrstelle gekommen ist. Von hier
ab kann schließlich wieder eine größere Anzahl von Freimeldeimpulsen einsetzen.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß innerhalb der Langsamfahrstellen
in den üblichen Abständen eine oder mehrere Sondermeldestellen mit abgewandelten
Funktionen gegenüber den bisher beschriebenen Beispielen angeordnet werden. Beispielsweise
wird unter bestimmten Voraussetzungen in den Sondermeldestellen der Echozustand
bei mehreren Abfrageimpulsen desselben Taktes eingestellt und/oder der Weitergabezustand
auch bei freiem vorausliegendem Streckenabschnitt unterdrückt. Die Zahl dieser Sondermeldestellen
richtet sich nach der Länge der Langsamfahrstelle. Die-- Sondermeldestellen erhalten
außerdem eine Zusatzeinrichtung, welche nur eine beschränkte Anzahl von Freimeldeimpulsen
entsrechend der Zahl noch freizugebender Streckenabschnitte ermöglicht. Diese Zahl
muß der Höhe der vorgeschriebenen Höchstgeschwindigkeit angepaßt sein.
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Durch diese Einrichtung werden die nachstehend an Hand von Fig. 8
bis 10 erläuterten Arbeitsweisen erreicht. In diesen Teilen der Zeichnungen sind
die Grundstellung und der Echozustand der durch Abfrage-, Freimelde- und Grundstellungsimpulse
steuerbaren Schaltmittel der normalen Meldestellen X1 bis X 3 und
X 8 bis X13 sowie der Sondermeldestellen X 4 S bis X 7 S nach
Fig. 7 in gleicher Weise durch starkes bzw. dünnes Ausziehender senkrechten Linien
angedeutet, entsprechend den Linien X21, X31, X41
und X51 in Fig. 3. Der Durchlaßzustand
der normalen
Meldestellen ist durch gestrichelte Linien dargestellt.
Für die Sondermeldestellen X 4 S bis X 7 S
ist ein nachstehend erläuterter
Zwischenzustand durch eine punktierte Linie und ein nur von der Langsamfahrstelle
abhängiger Sperrzustand, der sogenannte Sonderzustand, durch eine strichpunktierte
Linie angedeutet. Besteht infolge einer Gleisbesetzung des vorausliegenden Abschnittes
der absolute Sperrzustand einer normalen Meldestelle oder einer Sondermeldestelle,
so ist parallel zu diesen Linien eine weitere durchgehende Linie gezeichnet.
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Nach Fig. 8 empfängt der abfragende Zug Z 1 bei seiner Annäherung
an die Meldestelle X 1 der Reihe nach auf seine Abfrageimpulse a l, a 2 und
a 3 die Freimeldeimpulse d 1, d 2 und d 3 von den drei normalen Meldestellen
X l, X 2 und X3. Die danach durch die Abfrageimpulse a 4 bis
a 6 ausgelösten weiteren Impulse d 4 bis d 6 werden von der
Sonderrneldestelle X4S gesendet. Von dieser Sondermeldestelle wird der vierte und
jeder folgende Abfrageimpuls, der sie im Freizustand antrifft, unmittelbar durch
einen Freimeldeimpuls beantwortet, nachdem der Abfrageimpuls zur nächsten Meldestelle
weitergegeben worden ist. Danach aber tritt in der Meldestelle X4S der Zwischenzustand
ein, bei dem jeder folgende Abfrageimpuls nur noch weitergeleitet, aber nicht mehr
beantwortet wird, sofern diese Meldestelle X4S nicht inzwischen von der nächsten
Meldestelle X 5 S einen zurückgesendeten Freimeldeimpuls empfangen hat und
dadurch wieder in ihre Grundstellung zurückversetzt worden ist. Der gleiche Vorgang
ereignet sich bei dem vierten weitergeleiteten Abfrageimpuls a 4 an der nächsten
ebensolchen Sondermeldestelle X 5S. Diese leitet den vierten Abfrageimpuls
a 4
an die nächste Sondermeldestelle X6S weiter, und ihr Freimeldeimpuls d45
schaltet die Meldestelle X 4 S
in die Grundstellung zurück. Die Meldestelle
X 5 S befindet sich nun im Zwischenzustand. In der Sondermeldestelle
X 6 S wird der Impuls a 4 mit einem Freimeldeimpuls d46 beantwortet,
der ebenfalls die Grundstellung der Sondermeldestelle X5S wiederherstellt. Das gleiche
wiederholt sich an den folgenden Sondermeldestellen X 6 S und X 7 S beim
Empfang des Freimeldeimpulses d47 bzw. d48, so daß als Endergebnis des vierten Abfrageimpulses
die Grundstellung aller vier Sondermeldestellen X 4 S bis X 7 S
hergestellt
und der Durchlaßzustand der normalen Meldestellen X l, X2, X 3 und X8 eingetreten
ist. Die Wirkung ist zunächst so, als ob anstatt der Sondermeldestellen
X 4 S bis X 7 S eine einzige normale Meldestelle vorhanden wäre.
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Mit dem fünften und sechsten Abfrageimpuls a5
bzw. a 6 geschieht
nun in allen Sondermeldestellen das gleiche. Zuerst wird der Abfrageimpuls a 5 weitergegeben
und dann der Freimeldeimpuls d5 bzw. d55,
d56 oder d57 ausgesendet.
Dagegen erfolgt das Wiederherstellen der Grundstellung in den Sondermeldestellen
durch den von der jeweils nächsten Meldestelle zurückgesendeten Freimeldeimpuls
im dargestellten Beispiel nur noch nach dem Abfrageimpuls a 5. Der Abfrageimpuls
a 6 löst zwar in den Sondermeldestellen X 4 S bis X 7 S die
Freimeldeimpulse d6, d65, d66, d67 und in den normalen Meldestellen
X 10 bis X 8 die Freimeldeimpulse d 610, d69 bzw.
d68 aus; die Sondermeldestellen gelangen aber durch den von der jeweils nächsten
Meldestelle zurückkommenden Freimeldeimpuls in den Sonderzustand, in dem ein ankommender
Abfrageimpuls weder weitergeleitet werden noch einen Freimeldeimpuls auslösen kann.
Dies kann mittels einer Zählvorrichtung, z. B. einer Zählkette aus elektronischen
Kippstufen, bewirkt werden. Die folgenden Abfrageimpulse a7, a 8 usw. bis
a15 bleiben daher in der Sondermeldestelle X4S unbeantwortet und werden auch nicht
weitergeleitet. Der Zug erhält also insgesamt nur sechs Abschnitte frei gemeldet
und muß daher seine Geschwindigkeit auf den dieser Zahl zugeordneten Geschwindigkeitswert
v 6 (Fig. 7) vermindern. Durch den auf den letzten Abfrageimpuls a15 des
Abfragetaktes folgenden Grundstellungsimpuls C16 wird in den Meldestellen
X 1 bis X10
der Ausgangszustand wiederhergestellt. Dieser Impuls wird
von der Meldestelle X10 über die Meldestellen X 11 und X12 bis zur gesperrten
Meldestelle X 13 weitergegeben; diese sind aber noch in Grundstellung bzw.
Sperrstellung, so daß der Impuls für die Kippstufen dieser Meldestellen wirkungslos
bleibt.
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Mit der Weiterfahrt des Zuges über die Meldestellen X l, X
2 und X 3 hinaus wird die Zahl der Freimeldeimpulse immer kleiner und der
jeweils zugelassene Geschwindigkeitswert v 5 bzw. v 4 immer niedriger. Unmittelbar
von den Sondermeldestellen X4S bis X7S kommen in jedem Takt nur noch so viele Freimeldeimpulse
zurück, wie die Zählkette jeder Stelle zuläßt, bei dem Beispiel also nur drei Freimeldeimpulse.
Demnach empfängt der Zug auch nach der Vorbeifahrt an der Meldestelle X3 stets gleich
viele Freimeldeimpulse von der Sondermeldestelle X4S. Wenn der Zug Z 1 beispielsweise
gemäß Fig. 9 an der Meldestelle X4S _ vorbeigefahren ist, kommen die drei Freimeldeimpulse
d 1, d 2 und d 3 als Antworten auf drei Abfrageimpulse a 1
bis a 3 nur von der Meldestelle X 5S zurück. In diesem Falle vermögen
die Impulse d36, d37 und d310, die von den Meldestellen
X 6 S, X 7 S und X10 zurückkommen, den nach dem dritten Abfrageimpuls
hergestellten Sonderzustand nicht mehr aufzuheben. Daher bleibt der vierte Abfrageimpuls
a 4 unbeantwortet. Sobald aber der Zug an der letzten Sondermeldestelle X7S vorbeigefahren
ist, arbeiten, wie im rechten Teil von Fig. 10 dargestellt ist, nur noch die normalen
Meldestellen X8 bis X13 mit. Die Anzahl der Freimeldeimpulse ist dann durch die
Meldestelle X 13 bestimmt, die sich im Sperrzustand befindet, z. B. wegen eines
vorausfahrenden Zuges. Die dann vom Zug zwischen den Meldestellen X 7S und
X 8 empfangenen Freimeldeimpulse würden z. B. die höhere Geschwindigkeit
v 5 (Fig. 7) erlauben, weil fünf Meldestellen X 8 bis X 12
im Freizustand
sind.
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Mit dieser Anordnung läßt sich nun jede beliebige Geschwindigkeitsstufe,
die sich aus der festgelegten Geschwindigkeitsabstufung ergibt, auf Grund der mit
dem Zählwerk jeder Sondermeldestelle ausgewählten Anzahl von Freimeldeimpulsen als
zugelassene Grenzgeschwindigkeit vorschreiben. Ebenso kann jede beliebige Länge
von Langsamfahrstellen durch die Anzahl der aufeinanderfolgenden Sondermeldestellen
erfaßt werden.
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Zugleich lassen sich aber auch verschiedene Geschwindigkeitsbeschränkungen
überlagern, die einerseits durch eine Langsamfahrstelle und andererseits durch den
Abstand eines vorausfahrenden Zuges oder durch einen ortsfesten Gefahrenpunkt bedingt
sind. Ein Beispiel hierfür zeigt das Impuls-Diagramm für den Zug Z2 im linken Teil
von Fig. 10. Hierbei schreibt der innerhalb der Langsamfahrstelle hinter
der
Meldestelle X6S befindliche Zug Z1 dem nachfolgenden Zug Z 2 mit der Bremskurve
VZ 2 (Fig. 7) eine Geschwindigkeit v 5 vor, die niedriger ist als die von der Langsamfahrstelle
allein abhängige Geschwindigkeit v 6. Dies ergibt sich aus dem Sperrzustand der
Meldestelle X 6 S, die den vierten Abfrageimpuls a 4
nicht beantwortet
und daher auch den Zwischenzustand der Meldestelle X5S, der nach dem Impuls a4 eingetreten
war, nicht wiederaufhebt. Daher wird der fünfte Abfrageimpuls a 5 von der Meldestelle
X 5 S zwar weitergeleitet, aber nicht beantwortet, so daß auch die Meldestelle
X4S, die selbst noch den fünften Abfrageimpuls mit dem Impuls d5 beantwortet hätte,
im Zwischenzustand verbleibt. Schließlich erfolgt auf den sechsten Abfrageimpuls
a 6 überhaupt keine Antwort mehr durch einen Freimeldeimpuls.
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Mit dem Vorrücken des Zuges Z 1 würde sich die Zahl der Freimeldeimpulse
für den Zug Z2 zwar noch um einen Freimeldeimpuls erhöhen, danach aber nicht mehr,
weil sich dann die Langsamfahrstelle mit ihrer Geschwindigkeitsbeschränkung v 6
gegenüber der vom Zugfolgeabstand bestimmten Geschwindigkeit durchsetzt.
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Ein Ausführungsbeispiel für die Umgestaltung einer normalen Freimeldestelle
in eine derartige Sondermeldestelle ist in Fig. 6 gezeigt, die einen bequemen Vergleich
mit Fig. 5 ermöglicht. Man erkennt, daß beide Schaltungen einen ähnlichen Aufbau
haben. Die Gatter Gd2 und Gd3 der normalen Meldestelle nach Fig. 5 sind durch eine
Zählkette mit den Kippstufen S1, S2 und S3 ersetzt. Außerdem ist noch ein
Mischgatter Gcd vorgesehen, das das Rückstellen der Kippstufe K2 wahlweise durch
einen Rückstellimpuls mit der Frequenz fc oder durch einen rückkehrenden Freimeldeimuls
mit der Frequenz fd ermöglicht. Das Gatter Gd 1 S, das dem Gatter Gd 1 nach
Fig. 5 entspricht, ist zusätzlich von der Kippstufe K2 abhängig gemacht. Der wesentliche
Unterschied beider Schaltungen besteht aber in einem geänderten Anschluß eines der
beiden rechten Ausgänge der monostabilen Kippstufe K 1, die gemäß Fig. 5 zum Koinzidenzgatter
Ga 30, gemäß Fig. 6 aber zum Gatter Gd1S führt. Dadurch wird erreicht,
daß die Sondermeldestelle nach Fig. 6 einen ankommenden Abfrageimpuls der Frequenz
fa zuerst, also beim Umkippen der Kippstufen K 1 und K2, über das Gatter
Ga 30 auf den Frequenzgenerator Fa weiterleitet und danach beim Rückkippen
über das Gatter Gd 1 S auf den Frequenzgenerator Fd schaltet. Es wird also
erst ein Abfrageimpuls mit der Frequenz f a weitergegeben und dann als Antwort
ein Freimeldeimpuls mit der Frequenz f d.
Diese beiden Impulse werden somit
in umgekehrter Reihenfolge gegenüber der normalen Meldestelle nach Fig. 5 ausgesendet.
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Die zur Ergänzung der Sondermeldestelle vorgesehene Zählkette mitden
drei dargestellten Zählstufen S1 bis S3 ermöglicht eine Zählung bis zu sieben Freimeldeimpulsen
entsprechend der in einer Langsamfahrstelle möglicherweise erlaubten Geschwindigkeitsstufe
v 7 (Fig. 7). Die Schaltung zeigt jedoch einen solchen Anschluß des Eingangs des
Koinzidenzgatters Ga2S an die Zählstufe S3, daß die Abfrageimpulse mit der Frequenz
fa - gemäß den Impuls-Diagrammen nach Fig. 8 und 9 - nur dreimal durchgelassen
und vom vierten Abfrageimpuls ab, der auch die Zählstufe S3 zum Kippen bringt, angehalten
werden: Der von der folgenden Meldestelle als Antwort auf den vierten Abfrageimpuls
etwa noch ankommende Freimeldeimpuls mit der Frequenz fd kann zwar noch die Kippstufe
K2 wieder zurückkippen lassen, aber nicht die Zählkette weiterschalten. Daher bleibt
der Sonderzustand und damit die Sperrung der Freimelde -impulse nach einer bestimmten
Anzahl von Abfrageimpulsen bestehen. Die Zählkette wird erst beim letzten Impuls
des Taktes, also beim empfangenen Grundstellungsimpuls mit Frequenz f c, in die
dargestellte Grundstellung zurückgeschaltet.
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Infolge der grundsätzlichen Ähnlichkeit der normalen und der Sondermeldestelle
läßt sich der Aufbau ihrer Schaltelemente so ausführen, daß die unterschiedlichen
Funktionen mittels leicht austauschbarer oder zusätzlicher Schaltelemente jederzeit
wahlweise durch einfache Steckvorrichtungen hergestellt werden können. Es können
daher je nach den Betriebserfordernissen schnelle Umschaltungen von der normalen
Geschwindigkeitsüberwachung in die Arbeitsweise mit vorübergehender, wechselweise
oder dauernd zugeschalteter Abhängigkeit von Langsamfahrstellen mit jeder vorgesehenen
Geschwindigkeitsabstufung vorgenommen werden. Es können sogar mehrere Langsamfahrstellen
mit verschieden hohen Geschwindigkeitswerten hintereinander berücksichtigt werden,
indem lediglich die Anschlüsse an den Zählstufen innerhalb der Sondermeldestellen
derartig verändert werden, daß mehr oder weniger Abfrageimpulse beantwortet werden,
bevor der Sonderzustand eintritt.