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Signalschaltung in Eisenhahnsicherungsanlagen Die Erfindung bezieht
sich auf eine Signalschaltung in Eisenbahnsicherungsanlagen zum Steuern mehrbegriffiger
Lichtsignale über zwei Leitungsadern zwischen Stellwerk- und Signalstandort mit
unterschiedlichen Stromarten und mit Relais im Stellwerk und am Signal, wobei der
Signalbegriff für die höchste Fahrgeschwindigkeit durch Zusammenwirken der Schaltvorgänge
zum Steuern von wenigstens zwei Signalbegriffen für geringere Fahrgeschwindigkeiten
zustande kommt.
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Die meisten der bekannten mehrbegriffigen Signalschaltungen arbeiten
mit drei Signalbegriffen. Auch Schaltungen zum Steuern vierbegriffiger Signale sind
bekanntgeworden, bei denen in der Regel unterschiedliche Stromarten verwendet werden,
wobei jedem Signalbegriff eine bestimmte Stromart zugeordnet ist. Es ist ferner
eine Schaltung bekannt, bei der vierbegriffige Lichtsignale über zwei Adern gesteuert
werden, wobei unterschiedliche Stromarten in der Weise verwendet sind, daß der Signalbegriff
für die höchste Fahrgeschwindigkeit durch Zusammenwirken der Schaltvorgänge zum
Steuern von zwei Signalbegriffen für geringere Fahrgeschwindigkeiten entsteht.
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Ferner sind Schaltungen für Lichtsignale bekanntgeworden, bei welchen
einerseits für den Halt- oder Warnbegriff und andererseits gemeinsam für alle übrigen
Signalbegriffe je ein Rückmelderelais vorgesehen ist. Bei diesen bekannten Schaltungen
werden jedoch vom Stellwerk zum Signal für den Halt- oder Warnbegriff zwei Kabeladern
und für die übrigen Signalbegriffe deren drei, insgesamt also fünf Kabeladern benötigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung zu schaffen,
bei der sämtliche Signalbegriffe nur über zwei Kabeladern zwischen dem Stellwerk
und dem Signal gesteuert werden, wobei das Umschalten von einem auf einen anderen
Signalbegriff vom Arbeiten der Signaleinrichtung abhängig gemacht wird. Gemäß der
Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß für den Halt- oder Warnsignalbegriff einerseits
und alle anderen Fahrtsignalbegriffe andererseits in an sich bekannter Weise je
ein Rückmelderelais vorgesehen ist, wobei jedoch das Rückmelderelais für den Warnsignalbegriff
nur abfallen kann, wenn das andere Rückmelderelais anzieht, und daß zum Umschalten
der Lampenstromkreise vom Warnsignalbegriff auf einen der Fahrtsignalbegriffe nach
dem Einschalten des Fahrtrückmelderelais ein vorübergehendes Abfallen dieses Relais
in der Weise vorgesehen ist, daß dazu zwei der am Signal angeordneten Steuerrelais
beim Umschalten eingeschaltet sein müssen, während beim Nichtabfallen dieses Relais
die Lampe für den Warnsignalbegriff zwar zunächst erlischt, ein zweiter Speisestromkreis
jedoch beim ersten Einschalten des Fahrt-Rückmelderelais hergestellt wird, über
den in bekannter Weise diese Lampe leuchtet, wenn die am Signal angeordneten Steuerrelais
nicht arbeiten.
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Bei bekannten Schaltungen sind Relais als Signal-Rückmelderelais verwendet,
die definitionsgemäß die Aufgabe haben, die Stellung eines Signals oder im speziellen
das Leuchten einer Signallampe anzuzeigen, und die daher nur von dem Stromkreis
dieser Lampe abhängig sind. Bei der Schaltung gemäß der Erfindung ist dagegen eines
der Signal-Rückmelderelais mit dem anderen Rückmelderelais mechanisch gekoppelt
und deshalb auch von diesem Relais abhängig. Dadurch kann das erregte Fahrt-Rückmelderelais
erst abfallen, wenn die am Signal angeordneten Relais in bestimmter Weise gearbeitet
haben. Durch diese Maßnahmen gemäß der Erfindung wird ein zwangläufiger Ablauf der
Schaltvorgänge erreicht.
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Die Kopplung des einen Rückmelderelais mit dem anderen braucht nicht
alle Kontakte des betreffenden Relais zu umfassen und kann auch als magnetische
oder elektrische statt als mechanische ausgeführt sein.
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In der Zeichnung ist ein Beispiel für die Signalschaltung gemäß der
Erfindung dargestellt. Die dargestellte Schaltung zeigt jedoch lediglich das Prinzip,
das sinngemäß auf Signale für verschiedene Zwecke angewendet werden kann.
Fig.
1 und 2 zeigen den im Stellwerk angeordneten Schaltungsteil; Fig. 1 gibt dabei die
im Wechselstrom gespeisten Signallampenstromkreise liegenden Schaltelemente wieder,
während die in Fig. 2 dargestellten Relais mit ihren Steuerkontakten an einer beliebigen
Gleichstromquelle liegen. Der in Fig. 1 dargestellte Signalstromkreis ist über die
Leitungen L1 bzw. L2 mit den in Fig.3 dargestellten Schaltungsteilen am Signal einschließlich
der Signallampen verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden als unterschiedliche
Stromarten Wechselstrom und Gleichstrom verschiedener Polarität verwendet. Das Signal
ist mit vier Signallampen versehen, von denen jeweils nur eine angeschaltet ist.
Die Lampe a zeigt dabei den Halt- oder Warnsignalbegriff an, während die Lampen
b bis d unterschiedlich abgestufte Fahrtsignalbegriffe anzeigen. Im
Falle eines Hauptsignals würde z. B. die Lampe a den Haltbegriff, die Lampen b bzw.
c die Fahrtbegriffe für begrenzte Geschwindigkeiten von 40 bzw. 60 km/h und die
Lampe d den Signalbegriff für freie Fahrt ohne Geschwindigkeitsbeschränkung anzeigen.
Es sind aber auch Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung denkbar, bei denen auch
die Lampe a einen Fahrtsignalbegriff anzeigt.
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Die in Fig. 3 neben der Schaltung aufgezeichnete Tabelle gibt an,
welche Stromart zum Anschalten der verschiedenen Lampen a bis d an
die Leitungen L 1
bzw. L2 angeschaltet wird. Gemäß dieser Tabelle soll
die Lampe a leuchten, wenn Wechselstrom an den Leitungen L1 und L2 anliegt;
die Lampen b bzw. c sollen leuchten, wenn an die Leitungen L1 und L2 Gleichstrom
mit der einen oder der anderen Polarität angelegt wird. Die Lampe d wird in bekannter
Weise dadurch eingeschaltet, daß zunächst Gleichstrom mit der einen Polarität (entsprechend
der Stromart zum Anschalten der Lampe c) und unmittelbar anschließend Gleichstrom
mit der anderen Polarität (wie zum Anschalten der Lampe b) an die Leitungen
L 1
und L2 angelegt wird.
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Hierzu wird der Schaltungsteil nach Fig. 1 in folgender Weise benutzt:
In der Grundstellung der Schaltung liegt die Wechselstromquelle an den Leitungen
L1 und L2 an. In die Leitung L1 - hier über einen Gleichrichter - ist die Spule
des Rückmelderelais A für den Haltsignalbegriff(Lampe a) eingeschaltet. Ferner liegen
in der Leitung L 1 der Kontakt 13 und in der LeitungL 2 der Kontakt 16 eines
Relais I, die beim Anschalten einer der Lampen b bis d die Leitungen
L1 und L2
von der Wechselstromquelle abtrennen. Diese Leitungen werden dann
über die Kontakte 14 und 15 des Relais I an die Gleichstromquelle angeschlossen,
die aus einem Gleichrichter G besteht, der an dieselbe Wechselstromquelle angeschlossen
ist, die auch die Signallampe a speist. .
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Die Signallampen b, c oder d werden einerseits durch
den gemeinsamen Kontakt S1 angeschaltet, der in der vom Gleichrichter G abgehenden
Plus-Zuleitung liegt und andererseits mittels der Steuerkontakte Sbl und Sb2 für
die Signallampe b bzw. der Steuerkontakte Sc l und Sc 2 für die Signallampe
c bzw. der Steuerkontakte Sdl und Sd2 für die Signallampe d. Im letzteren Fall werden
mittels der Umschaltkontakte 1113 und 1114 bzw. 1115 und 1116 des Relais III (Fig.2)
nacheinander die unterschiedlichen Polaritäten des Gleichstromes aus dem Gleichrichter
G an die Leitungen L1 und L2 angelegt, und zwar wie folgt: Nachdem die Steuerkontakte
S1, Sdl und Sd2 geschlossen sind, wird über den Kontakt S1 und die in der Grundstellung
der Schaltung (also bei eingeschalteter Signallampe a und erregtem Relais
A
und 11I) geschlossenen Kontakte A 2 und 1112 das Relais 1 eingeschaltet,
welches seine Kontakte 11 bis 17 umlegt. Die Kontakte 13 und 16 schalten
die Wechselspannung für die Lampe a ab; die Kontakte 14 und 15 bereiten den Gleichstromkreis
für die Signallampen b bis d vor, der jedoch zunächst durch den Kontakt
A4
des Relais A unterbrochen bleibt. Ebenso bereitet der Kontakt I1 des Relais
1 den Stromkreis für das Relais 11 (Fig. 2) vor, welcher durch den Kontakt A 1 des
Relais A ebenfalls zunächst unterbrochen bleibt. Das Rückmelderelais A für
die Signallampe a ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mechanisch in
der Weise mit dem gemeinsamen Rückmelderelais F für die Signallampen b, c
und d gekuppelt, daß es auch nach dem (Offnen der Kontakte 13 und
16 nicht abfallen kann, bevor das Relais F erregt ist. Umgekehrt ist das
Anziehen und Abfallen des Relais F nicht vom Schaltzustand des Relais A abhängig.
Eine derartige einseitige Abhängigkeit läßt sich gegebenenfalls auch ohne mechanische
Kupplung einrichten.
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Mit dem Kontakt 12 des Relais I wird nun das Rückmelderelais F über
den Widerstand R1 und den Kontakt A 3 an Gleichspannung gelegt und zieht an. Erst
dann wird die mechanische Abstützung des Kontaktsatzes am Relais A aufgehoben, so
daß die Kontakte A 1 bis A 4 umlegen, wodurch der Kontakt A 3 das Relais F vom Anschluß
an den Gleichrichter G abschaltet und der Kontakt A 4 das Relais F an die Leitung
L 1 zum Signal anschaltet.
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Im Stromkreis des Relais 1I (Fig. 2) hatte wegen der erwähnten Abhängigkeit
zwischen den Relais A und F zuerst der Kontakt F1 geöffnet und erst danach der Kontakt
A 1 geschlossen, so daß das Relais II nicht anziehen konnte. Es ist nun nur noch
vom erregten Relais F abhängig, welches sich zunächst im Stromkreis Sl-F-Sdl-III4-A4-14-L1-E2-C3-a-B4-D5-L2-15-IIl5-Sd2
noch hält.
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Am Signal (Schaltung nach Fig. 3) werden nun zunächst über die geschlossenen
Kontakte D3 und D2 die beiden Relais B und C, die auf Wechselstrom nicht ansprechen,
gleichzeitig erregt. Deren Kontakte B1 bis B7 und Cl bis C5 legen
um, und über die Kontakte B2 und C2. zieht auch das Gleichstromrelais
D
an, das sich weiterhin über seinen Kontakt D1 selbst hält und mit den Kontakten
D2 bzw. D3 die Anschaltstromkreise für die Relais C und B wieder auftrennt, so daß
sich diese Relais nur über die Stromventile V1 bzw. V2 und ihre eigenen Kontakte
Cl bzw. B1 halten können. Da aber an die Leitung L1 der Plus-Anschluß und an der
Leitung L2 der Minus-Anschluß des Gleichrichters G liegt, kann sich nur das Relais
C halten, während das Relais B abfällt. Über die Kontakte B3 und D4 wird nun das
Relais E eingeschaltet, das sich über seinen Kontakt El selbst hält. Über die geschlossenen
Kontakte E3, C4 und B6 sowie den umgelegten Kontakt D5 wird zunächst die Lampe c
eingeschaltet.
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Beim Einschalten der Relais B und C sind sämtliche Signallampenstromkreise
einmal zugleich unterbrochen worden, nämlich die Stromkreise für die Lampen a und
b mit dem Kontakt C3, der Stromkreis für die Lampe c mit dem Kontakt B6 und der
Stromkreis für die Lampe d mit dem Kontakt C5. Infolgedessen ist das
Relais F in der Schaltung nach Fig. 1 abgefallen
und hat mit seinem
Kontakt F1 das Relais II (Fig.2) angeschaltet, das sich über seinen eigenen Kontakt
111 hält.
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Mit dem Kontakt 112 wird der Anschaltstromkreis des in der Grundstellung
der Schaltung ständig erregten Relais 111 unterbrochen, welches sich jedoch
zunächst noch über seinen eigenen Kontakt 1111 und den nun wieder geschlossenen
Kontakt F2 des Rückmelderelais F hält. Sobald nun, wie oben beschrieben, der Stromkreis
über die Signallampe c geschlossen ist, wird das Relais F wiederum erregt, so daß
sein Kontakt F2 wieder öffnet und das Relais III abschaltet. Dessen Kontakte 1113
und 1114 bzw. 1115 und 1116 vertauschen die Polarität des Speisegleichstromes an
den Leitungen L1 und L2, so daß nun der Minus-Anschluß des Gleichrichters G an der
Leitung L1 und der Plus-Anschluß an der LeitungL2 liegt. Die Kontakte des Relais
III sind so eingerichtet, daß zuerst die Kontakte 1114 und 1115 öffnen und erst
danach die Kontakte 1113 und 1116 schließen; daher wird beim Umschalten der Speisegleichstrom
vorübergehend unterbrochen, so daß am Signal die Relais C und D abfallen, während
sich das Relais E, das mit einem Kondensator K eine Abfallverzögerung besitzt, während
dieser Zeit hält. Mit dem wiederkommenden Strom umgekehrter Polarität ziehen nun
die Relais B und C an und schließen ihre Kontakte B2 und C2, so daß das Relais
D anzieht; die Kontakte D2 und D 3 dieses Relais unterbrechen die
Anschaltstromkreise der Relais B und C, und infolge der Sperrwirkung des Stromventils
V1 im Haltestromkreis des Relais C fällt dieses ab. Es sind also noch die Relais
B, D und E erregt, so daß über die geschlossenen Kontakte E3, C5 und
B7 sowie über den umgelegten Kontakt D5 die Signallampe
d angeschaltet ist.
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Da das Relais 1(Fig. 1) an die Speisegleichspannung der Signallampen
b bis d angeschaltet ist, fällt es auch bei einer kurzen Spannungsunterbrechung
ab. Sein Einschaltstromkreis über die Kontakte A2 und 1112 kann bei wiederkehrender
Spannung erst wieder geschlossen werden, wenn das Relais III erregt ist (Kontakt
112 ist bei abgefallenem Relais 11 - da Kontakt A l geöffnet - geschlossen) und
wenn auch das Relais A erregt ist, wenn also der Halt- oder Warnsignalbegriff am
Signal gezeigt wird (Lampe a , leuchtet). Es müssen dann alle anderen Signallampen,
die vor der Spannungsunterbrechung eingeschaltet waren, erneut eingeschaltet werden,
wodurch verhindert wird, daß durch einen Spannungsausfall eine Stellung der Relais
am Signal erreicht werden könnte, die ein nicht gewolltes Signalbild hervorbringt.
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Zum Einschalten der Signallampe c (Geschwindigkeitsbegrenzung auf
60 km/h) werden die Kontakte S1 sowie Scl und Sc2 geschlossen. Es spielen sich zunächst
dieselben Schaltvorgänge bis zum Einschalten der Signallampe c ab, wie sie oben
beschrieben wurden. Ein Umpolen des Lampenstromkreises tritt jedoch nicht ein, obwohl
auch hierbei das Relais III abfällt und seine Kontakte umlegt; denn die Kontakte
1113 bis 1116 sind durch die Kontakte Scl und Sc2 überbrückt, so daß ihre Lage gleichgültig
ist.
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Zum Einschalten der Signallampe b (Geschwindigkeitsbegrenzung auf
40 km/h) werden die Kontakte S1 sowie Sbl und Sb2 geschlossen und dadurch von vornherein
der Minus-Anschluß des Gleichrichters G an die Leitung L 1 und der Plus-Anschluß
an die Leitung L2 angeschaltet. Nachdem die Relais B und C und danach
das Relais D eingeschaltet sind, kann nach dem Öffnen der Kontakte D2 und D3 nur
noch das Relais B über das Stromventil V2 und den Kontakt B1 erregt
bleiben. Es verhindert mit seinem Kontakt B3 das Anschalten des Relais E, so daß
über die Kontakte E2, C3, B5 und D5 der Stromkreis der Signallampe b geschlossen
wird.