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Signalanlage zum Melden des Nahenseines Schienenfahrzeuges, insbesondere
eines Eisenbahnfahrzeuges." Gegenstand d.er Erfindung ist :eine Signalanlage zum
Melden des: Sich-Annäherns.eines Schienenfahrzeuges, insbesondere eines Eisenbahnfahrzeuges
an einen ebenerdigen Bahnübergang eines.- für Kraftwagen' Pferdewagen oder sogar
Fuss-Sänger bestimmten Weges.
Eine bekannte zum Anmelden des Nahens
eines Schienenfahrzeuges bestimmten Signalanlage ist in Abb. 1 dargestellt. Ein
von A nach B fahrendes Fahrzeug schliesst bei dem Durchfahren des Punktes C (eines
isolierten VerbindungsstÜckes) einen Stromkreis, der aus einer Batterieklemme 1,
einer Signallampe 2, einer Schiene 3, einem Radsatz 4, einer Schiene 5 und einer
Batterieklemme 6 besteht. Dabei leuchtet die Signallampe 2 auf und Warnt den Benutzer
des Weges vor dem Zuge.
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Ein Mangel der beschriebenen Anlage liegt darin, dass der Verkehr
über den Bahnübergang auch dann unterbrochen ist, wenn der Zug zum Beispiel unter
einem Signal 8 steht: Unabhängig hiervorn sperrt die Anlage den Verkehr auch bei
einer Beschädigung der Isolation des Verbindungsstückes C oder der Schwelle (etwaige
Verschmutzung durch Eisenerz). Eine zweite bekannte Signalanlage, die vor dem Annähern
:eines Schienenfahrzeuges warnt, ist in Abb. 2 dargestellt. Ein von A nach B fahrender
Zug fährt auf einen Fühler 9 auf, der über einige Steuerrelais auf-den Strassensignalen
sich befindende Warnlampen aufleuchten lässt: Diese auf den Strassensignalen befindlichen
Warnleuchten 2: werden
nach dem Überfahren des Fühlers 10 durch
den Zug gelöscht. Dabei schaltet dieser Fühler eine Blockierung (z.B. eine Zeitblockierung)
ein, die ihrerseits den Fühler 11 hindert, das Aufleuchten der Warnleuchte auf dem
Bahnübergang auszulösen, wenn der sich von A nach B bewegende Zug diesen Fühler
überfährt.
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Fährt der Zug von B nach A, so werden die Warnleuchten mittels des
Fühlers 1:1 (der inzwischen nach dem Ablauf der eingestellten Zeit selbsttätig wieder
alarmbereit wurde) eingeschaltet und mittels des Fühlers 10 ausgelöscht.
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Ein Mangel dieser@Zösung besteht wie bei der in Abb. 1 dargestellten
Lösung darin, dass während des Aufenthaltes des Zuges unter dem Signal 8 (oder auf
der Haltestelle) die Vorrichtung unnötig den Verkehr über die Kreuzung mit dem Wege
? unterbricht.
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Weiter wird, wenn der von A nach B sich bewegende Zug im Bereiche
des FühLars 11 hält und dann in derselben Richtung (A nach B) wieder anfährt,
der Fühler 11 en unnötiges Aufleuchten der Warnleuchten verursachen, weil er nicht
imstande ist die Bewegungsrichtungen des Zuges zu unterscheiden: Die genannten Mängel
der bekannten Anlagen zur Warnung
vor dem Ankommen eines Zuges an
einer die Warnung benötigenden Stelle haben die Anwendung solcher Anlagen auf solche
Stellen begrenzt, an denen ein Aufenthalt des Zuges oder die Änderung der Fahrtrichtung
ausgeschlossen sind.
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Die Anlage nach der Erfindung ist frei von allen diesen Mängeln und
kann unbeschränkt an jedem Punkt der Eisenbahnlinie angewandt werden.
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Die Signalablage zum Melden eines sich nährüden Schienen-Fahrzeuges,
insbesondere eines Eisenbahnfahrzeuges nach der Erfindung ist beispielsweise in
den Zeichnungen dargestellt. ' Fig. 3 zeigt eine beispielsweise Anordnung der an
sich bekannten magnetischen Fühler 12, 13, 14, 15. Die Fühler sind mit ihnen zugeordneten
Anlagen 40 zur Erkennung der Fahrtrichtung und der Geschwindigkeit -verbunden, die
ihrerseits mit einem Steuerrelais-System 43 zusammengeschaltet sind.
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Fig. 4 stellt das Schaltbild der Fahrtrichtungserkennungsrelais19
und 20 und des Geschwindigkeitserkennungsrelais 26 dar. , Fig. 6 zeigt das Schaltbild
der Relais: 33, 34, 35 und 36
welche die neben dem Weg 7 in der
Nähe der Geleise angeordneten Warnleuchten steuern.
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Die Anlage nach der Erfindung ist so geschaltet, dass die Warnleuchten
der Signale 2'sofort aufleuchten, wenn der auf den Fühler 12 auffahrende Zug eine
Geschwindigkeit über 80 km/Std. hat. Wenn er dagegen eine Geschwindigkeit kleiner
als 80 km:/Std;, jedoch höher als 40 km/Std. hat, so werden die Warnleuchten erst
nach dem Auffahren des Zuges auf den Fühler 13 aufleuchten. Im Falle einer
Geschwindigkeit-des Zuges unter 40 km/Std. werden die Warnlampen erst mittels des
Fühlers 14 eingeschaltet: Der Zug löscht die Warnleuchte 2 aus, wenn er auf den
hinter der Kreuzung befindlichen Fühler 15 auffährt. Wenn der Zug sich von
der Kreuzung 7 entfernt': so fährt er über die Fühler 14, 13, 12, die dann
zum Einschalten der Warnleuchten bestimmt sind, wenn der Zug.von der-Gegenrichtung
kommt. Im betrachteten Falle leuchten diese Leuchten jedoch nicht auf, da die Richtungserkennungssysteme
das Entfernen des Zuges von der Kreuzung feststellen. Falls der vor dem Signal 8
haltende Zug beim Auffahren auf den Fühler 'f2 eine Geschwindigkeit über 80 ym/Std.
hatte oder: über dem Fühler 13 eine Geschwindigkeit über 40 km/Std:,:
so
werden die Warnleuchten eingeschaltet und nach 30 Sek. selbsttätig wieder
gelöscht.
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Wenn nun der Zug von der Stelle vor dem Signal wieder anfährt, wird
die Warnsignalisation mittels des auf der Höhe des Signals angebrachten Fühlers
aufs neue eingeschaltet.
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Wenn der Zug über den Fühler 12 mit einer Geschwindigkeit unter 80
km/Std: und über den Fühler 13 mit einer solchen unter 40 km/Std. fährt,
so leuchten die Warnsignale nicht auf. Dies geschieht erst, wenn der Zug auf den
Fühler 14 auffährt, der über das System nach der Erfindung wirkend, das Einschalten
der Warnleuchten ohne Rücksicht auf die Geschwindigkeit des Zuges bewirkt.
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Um den Strassenbenutzer über die Geschwindigkeit des ankommenden Zuges
zu informieren, ist das System nach der Erfindung mit einem Relais 35 ausgestattet,
welches-ein gelbes auf den Zeichnungen nicht dargestelltes auf dem Signal 2: angebrachtes
Warnlicht aufleuchten lässt, wenn der Zug vor dem Signal 8 steht oder den Fühler
12 mit einer Geschwindigkeit unter 80 km/Std.,oder den.Fühler 13: mit einer Geschwindigkeit
unter 40 kmfStd. überfährt4 Selbstverständlich sind die obengenannten Geschwindigkeiten
sowiedie
Anzahl und Anordnung der Fühler nur beispielsweise angegeben: Im Einzelnen ist das
Schaltbild des Relaissystems der Fahrtrichtungserkennung und des Relais der Geschwindigkeitserkennung,
die in dem Gehäuse 40 zusammengebaut sind in Fig: 4 dargestellt, Das System der
Fahrtrichtungserkennung besteht aus einem bekannten (mit 2 Kontaktsätzen versehenen)
magnetischen Schienenfühlern, und aus zwei Relais 19 und 20, deren jedes mit einer
mit zwei parallelen Wicklungen ausgestatteten Spule versehen ist: Die Wicklungen
der genannten Relais sind so zusammengeschaltet, dass die durch jede dieser Wicklungen
erregten magnetischen Flüsse sich gegenseitig schwächen. Nach dem Vorbeifahren des
Radkranzes in der Richtung vom Kontaktsatz 21 zum Kontaktsatz 22 schliesst zuerst
der Kontaktsatz 21: Dadurch wird zuerst nur der Stromkreis der einen Relaisspullenwcklung
20 geschlossen, was dann das Schliessen des durch das Relais 20 gesteuerten Kontaktsatzes
verursacht. Dieser Kontaktsatz schliesst den Kreis der zweiten parallelen Wicklung
des Relais 19. Schliesst nun das Rad beim Weiterrollen auch den Kontaktsatz 22 des
Magnetfühlers, so fliesst der -Strom durch beide Wicklungen des Relais 19. Die in
den Wicklungen der beiden Relaisspulen 19 erregten magnetisehen Flüsse: gleichen
sich gegenseitig aus und das Relais 19@
verursacht nicht das Schliessen
seines Kontaktsatzes 43, sondern nur das Zusammenschalten der Klemme 23 mit-dem
positiven Batteriepol. Das Auftreten einer positiven Spannung auf der Klemme 23
ist ein Signal, dass das Rad sich in der Richtung vom Kontaktsatz 21 nach
22 bewegt. Falls sich das Rad in der Gegenrichtung, d.i. von Kontaktsatz 22 nach-21
bewegt, wird auf ähnliche Weise eine Zusammenschaltung der Klemme 25 mit dem positiven
Batteriepol bewirkt. Dadurch wird signalisiert, dass sich der Zug in Richtung von
22 nach 21 bewegt.
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Das ein Teil des gesamten Systems der Signalisa-tiön des sich annähernden
Zuges bildende System der Zuggeschwindigkeitserkennung, das auch Gegenstand der
Erfindung ist, arbeitet durch Vergleich der Zeit, die zwischen der Betätigung der
zwei in einem Schienenfühler angeordneten Magnetkontaktsätze 21 und 22 vergeht,mit
der eingestellten Wirkungszeit des Relais 26. -Die Wirkungsdauer des Geschwindigkeitsmessrelais
26 hängt von der Ladezeitkonstante des Kondensators 28 ab. Durch Anwendung eines
Regelwiderstandes 2'7 erreicht man bei konstanter Kapazität des Kondensators 28
eine regelbare Wirkungsdauer des Relais 26.
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Nach dem Einstellen der Wirkungsdauer des Relais 26 arbeitet die Geschwindigkeitsmessvorrichtung
wie folgt #.
Unabhängig von der Wirkung der Erkennungsvorrichtung
für die Fahrtrichtung: des Zuges wird der Stromkreis für das Relais 26 geschlossen,
wenn nur der Kontaktsatz 21 bei der Bewegung :des Zuges in Richtung von 21 nach
22 betätigt wird: Dieses Relais schliesst seinen Kontaktsatz für die für das Laden
des Kondensators 28 notwendige Zeit. Nach dem beendigten Laden des Kondensators
löst das Relais: 26 den dadurch gesteuerten. Kontaktsatz 42 aus. Dieser Kontaktsatz
schaltet die Klemme 23 mit der Klemme 24 zusammen. Wenn in der Zeit der Zusammenschaltung
der Klemmen 23 und 24 das Rad den Kontaktsatz 22 des Schienenfühlers überfährt,
entsteht auf der Klemme 24 eine positive Spannung: Das Entstehen dieser Spannung
auf der Klemme 24 bedeutat,: dass der Radkranz die Entfernung zwischen den Kontaktsätzen
:21 und 22 in einer Zeit zurückgelegt hat, die kürzer als die für den gegebenen
Schienenfühler vorbestimmte ist. Infolge des-Entstehens-der Spannung auf der Klemme
24 schliesst sich der Stromkreis der zweiten Wicklung des Relais 26. Die zweite
Wicklung-des Relais hält dieses erregt bis der mit dem Relais 20 gesteuerte Kontaktaatz
4'! geöffnet wird. Danach wird der Kondensator 28 über die Wicklungen der Relais
26 und 20 und den Regelwiderstand 2'7 entladen.
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Das System der Fahrtrichtungserkennung und der Geschwindigkeitsmessung
wiederholt seine Tätigkeit bei jedem Überfahren
des entsprechenden
Fühlers durch ein Rad. -Eine Abart des Systems, das nur die Geschwindgkeit'des'.
Zuges,jedoch nicht seine Bewegungsrichtung zu erkennen vermag, ist in Fig. 5 dargestellt.
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In diesem Falle schliesst der mit dem Relais 26 gesteuerte Kontaktsatz
42 erst nach dem Laden des Kondensators 28, wenn der Radkranz den Kontaktsatz 21
länger schliesst, als die Ladezeit des Kondensators beträgt.
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Falls die Geschwindigkeit des Zuges in-beiden Richtungen - mit einem
Magnetfühler gemessen werden soll, wird das in Fig:. 4 dargestellte System zusätzlich
mit einem: in Reihe zwischen: den Kontaktsatz und den negativen Batteriepol geschalteten
Kondensator- mit Relais versehen.
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Falls mit einem Fühler viele Zuggeschwindigkeiten (z.B. an Ablaufbergen)
gemessen: werden sollen, ist das in Fig. 4 dargestellte System zusätzlich mit so,vielen
in Reihe mit dem Kondensator und parallel mit dem Widerstand zusammengeschalteten
Relais versehen, wie-Geschwindigkeiten .geprüft werden sollen..
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Nach der Erfindung sind die Richtungserkennungsaysteme 40, deren jedes
durch seinen Magnetfühler unabhängig von den.
anderen gesteuert
ist-, mit dem die Warnleuchte steuernden Relaissystem wie folgt zusammengeschaltet
s Die Klemme 24 des mit dem Fühler 12 gesteuerten Systems 40 ist mit der
Klemme 29 des Steuerrelaissystems der Warnleuchte zusammengeschaltet.
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Die Klemme 24 des mit dem Fühler 13 gesteuerten Systems 40 ist zugleich
mit der Klemme 29 (des Steuerrelaissystems) zusammengeschaltet. Die Klemme 23 des
mit dem Fühler 14 gesteuerten Systems 40 ist mit der Klemme 30 des Steuerrelaissystems
zusammengeschaltet, und die Klemme 25 mit der Klemme 44.
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Die Klemme 23 des mit dem Fühler 15 gesteuerten Systems ist mit der
Klemme 32 des Steuerrelaissystems.zusammenge= schaltet. In dem so geschalteten System
verursacht das Entstehen einer Spannung auf der Klemme 29 (Fig. 6) durch das Fahren
des Zuges über den Fühler 12 mit einer Geschwindigkeit über 80 kmlStd. ein Anziehendes
Relais 33, das in diesem Zustand während der ganzen Entladungsdauer des Kondensators
38 (ungefähr,30 Sek.) verbleibt Das Relais 33 verursacht dabei mit seinem
Kontaktsatz 37 das Aufleuchten der Warnleuchte
2.
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Das Entstehen der Spannung an der-Klemme 30 durch das Fahren des Radkranzes
über den Fühler 14 verursacht unabhängig von der Geschwindigkeit des Zuges eine
Erregung des Relais 34, das mit den Selbsterregungskontaktsätzen 49 ausgestattet
ist. Mit seinem Kontaktsatz 39 schliesst dieses Relais den Stromkreis der Warnleuchte.
Die auf der Klemme 32 entstandene Spannung erregt das Relais 36, das so lange
erregt bleibt, bis alle Räder des Zuges am Fühler vorbeigefahren sind.'Das Relais
36 überführt mit seinem Kontaktsatz 51 das Relais 34 und eventuell das Relais 35
in passivem Zustand und verursacht mit seinem Kontaktsatz 52 das Schliessen des
Warnleuchtkreises: Die Abschaltung der Warnleuchte erfolgt auch, wenn eine Spannung
an der Klemme 44' durch das Überfahren des Fühlers mit dem Radkranz des sachentfernendes
Zuges verursacht wird.
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Ähnlich wie das Relais 34 arbeitet auch das Relais: 35 ,jedoch mit
den Fühlern für die entgegengesetzte Annäherung des Zuges an die Kreuzung-.
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Ein solches System' das dem Benutzer des Weges (für Kraftwagen-, Pferdewagen-
und Fussgängerverkehr) das Annähern
des Zuges meldet, warnt ihn
kontinuierlich, sicher und mit genügendem Zeitvorsprung vor dem ankommenden Zuge.
Das System nach- der Erfindung ist in den verschiedenartigsten. Situationen, die
an Eisenbahnlinien anzutreffen sind, anwendbar. _