DE1766835A1 - Mehrfarbige Signaleinrichtung - Google Patents

Description

D-ft. I. M. MAAS DR. W. G. PFEIFFER PATENTANWÄLTE ^β MÖNCHEN"» UKGERERSTRASSE 25

54-032

Railroad Accessories Corporation Minneapolis« Minnesota* V,SttA*

Mehrfarbige Signaleinrichtung Zueagaaenfaa sw* g

Sie Erfindung besteht in einen Eisenbahnsignal »it getrennten lichtquellen für die verschiedenen farben* ι·Β· rot» gelb und grün oder anderen Signalfarben» Sie Licht" quellen sind entfernt von der äußeren laws* der Signaleinrichtung und tief in de« Metallgehäuse angeordnet® eie vor sau t williger Seretörung su gehütsesu Κβ.ΐΏβ aio jaecheniisch bewegende Einrichtung ist erferierli©^^ tsm Signal von. einer tfarbe eu der mü@mm @m Schaltimg wird elektrisch· über E@laie in tt kreisen oewirtEt?? Aie ®iße 4er feFsgfeleienee

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und grünt wird durch faseroptische Bündel zusammengebracht· so daß es durch eine einzige äußere Linse in einem ungewöhnlich hellen konzentrierten Lichtbündel austritt. Ein Visierrohr ist vorgesehen, daο mit einer Justiervorrichtung genau mit dem Signalbündel ausgerichtet werden kann7 um das Signal genau aufdie Eisenbahnschienen ausrichten zu können·

Die Erfindung betrifft insbesondere Eisenbahnsignale, und ganz allgemein Verkehrssignale oder Signale! die eine Anzeige in verschiedenen farben bewirken.

Mehrfarbige Signale zum Steuern des Verkehrs werden sowohl für die Schiene als auch für die Straße verwendet. Man ist übereingekommen» daß ein rotes Signal Anhalten, ein gelbes Signal Voreicht und ein grünes Signal Freie fahrt bedeuten. In bestimmten Fällen werden andere Farben_t wie z.B. blau oder weis für eine bestimmte Signalfun&tlon verwendet·

Beim Gebrauch dieser Signale treten eine Anzahl von Schwierigkeiten auf» Insbesondere wenn sie als Eisenbahnsignale benutet werden. Züge haben oft eine große Anzahl von Waggons, «lie mit großer Geschwindigkeit laufen und deshalb große Trägheitskräfte entwickeln, die eehr schwierig schnell anzuhalten sind» wenn dies notwendig 1st. Um dem Zugführer die Notwendigkeit des Anfiaitens oäer der Geschwindigkeitsverringe-

2fJ Q Q Π ß / η λ «Λ

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rung in maximaler Weise ansttseigen, ist es wesentlich, daö die Eisenbahnsignal« äußerat hell und genau in JHLucht mit der Schienenrichtung justiert sind* so daß sie von großen Entfernungen aus gesehen werden können.

Dieses Problem wurde bereits durch das sogenannte "doublet"-» System oder durch andere Systeme mit mehreren Linsen galöet, bei denen getrennte Lichtquellen für getrennte farben verwendet werden· Die Lichtquellen werden mit elektrischen Schalttechniken wahlweise erregt· Ohne BUBätilicheaJConatruk-

tionsaufwand müssen bei einer solchen Anordnung» jedoch getrennte Linsen und getrennte optische Systeme für jede Signalfarbe verwendet werden· Ein solcher Aufwand vergrößert unnötig die Herstellungskosten dee Signale, hat räumliche Interfβrren«Schwierigkeiten *ur Folge und erfordert eine beträchtliche Aufmerksamkeit und einen beträchtlichen Aufwand bei der Sinsteilung des Signals, so daß alle optischen Systerne richtig mit der Eisenbahnschiene ausgefluchtet Bind, um gleich gut in großen Abständen von der Schiene aus gesehen su werden* Außerdem dürfen solche doublet-Systeme keine M Reflektoren verwenden, da ein Lichtstrahl von einer ?ahrseugbeleuohtung, der Sonne oder eine andere Beleuchtung von außen in die Vorrichtung eindringen und auf dem entsprechenden Weg nach unten «urückreflektiert werden kann, so daß ein Scheinsignal dem Zugführer angezeigt wird, wodurch die-

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ser auf ein falsches Signal reagiert. Ba kein Reflektor verwendet werden darf, ist ein nicht reflektierender Hintergrund hinter jedem Signal erforderlich, der die brauchbare Lichteuabeute jeder Lampe etark verringert·

Bin weiterer Luaungsversuoh dee Problems eieht eine einsige Lichtquelle und ein einsige8 Linsensystem vor« wobei *ur Änderung der farbe dee Signale verschiedene farbfilter swieohen der Lichtquelle und den Linsensystem durch mechanische Binriohtungen eingebracht werden, die elektromagnetisch betätigt werden.

9er Hauptnachteil eines Systems dieser Art besteht darin, daß genau mechanisch bearbeitete Teile und eine genaue Elnetellung dieser felle erforderlich sind« da die sur Verfügung stehenden elektromagnetischen Kräfte klein sind· Deshalb kann diese Torrichtung nicht in einer fertigung mit großen foleransen hergestellt werden. Sie bewegenden feile des Byeteaa klemmen leloht. Dieser lachteil wiegt besonders schwert wenn man beachtet» dafl in praktischen fällen der Prä*ieionemeohanisotts gewuhnlloh an einer für die Inspektion, Wartung und Einstellung eehr unzugänglichen 6teile, B.B· auf der Spltae eines hohen Signal—tee und an Orten, die dem Wetter und der mutwilligen Serstörung ausgesetzt sind, angeordnet werden muß.

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Bei den Einrichtungen nach den Stande der Technik 1st ee oftmals nötig, die gewünschte Parbanseige einsustellen» indem vorher durch eine nicht gewünschte Parbanseige geschaltet wird. In vielen Fällen gibt diese Übergangsanselge ein Signalt das su einer unnötigen und sogar unerwünschten Beaktion des Zugfahrers eines sich nähernden Zugea führen kann, wodurch die Gefahr der Beschädigung der Einrichtung und der Verletsung von Personal nicht ausgeschlossen iet.

Außerdem sind Einrichtungen dieser Art infolge der geringen Herstellungstoleransen sehr kostspielig lu erBeugen.

Bin Vorschlag, um mehrere Lichtquellen alt einem einsigen optischen System su kombinleren und dadurch eine größere Wirtschaftlichkeit su erreichen, wird in der USA-Patentschrift 2 $89 569 gemacht. Bei der in dieser Patentschrift beschrie» benen Anordnung wird das Lioht von drei verschiedenen Lichtquellen mittels eines lichtleitenden Materials kombiniert« so daß «8 in ein einsiges optisches System zusammengeführt wird. Das lichtleitende Material, das in dieser Patentschrift vorgeschlagen wird, let üblicher Kunststoff, wie s.B. poly* merislertes Hethylmethacrylat« das |p wohnlich unter dem Bandelenanen Ludte, Plexiglas oder Perepex bekannt ist· Dieses Material ist swar für verschieden· Lichtleitungen sehr geeignet, wenn die Lichtintensität nioht schwer ins Gewicht fällt·

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Sa bat Jedooh einen sehr großen lachten, dor θβ tür den erfindungagemäßen Zweei völlig ungeeignet macht. Insbesondere leitet das in der genannten USA-Paten!schrift vorgeschlagene Material dag Lioht durch Innere Reflexion «it eines Wirkungsgrad von etwa 50 i» pro Reflexion fort. Jtea Lioht fällt sehr oft auf die Wandung des Kunetetoffrohree, wobei bei jeder Reflexion des Liehtee etwa 50 + duroh die Brechung an der Oberfläche des Kunstsioffmaterials verloren geht und au» der Lichtleitung auetritt, während mir die restlichen 50 $> nach innen reflektiert werden und ihren Weg duroh den Lichtleiter fortsetzen. Wenn die gesamte Anzahl der inneren Reflexionen, die in der Einrichtung der beeohriebenen Art stattfindet, in Rechnung gesetzt v/ird, muß berück» eichtigt werden, daß diese 50 ^igen Verluste sich summieren? Seehalb wird praktisch nur etwa 3 bis 10 1> des gesamten Lichtes fortgeleitet· Aus diesem Grund haben praktische Yereuohe gezeigt, daß das in der genannten USA-Patentschrift beschriebene System völlig ungeeignet für Sisenbahnaignale let· Ss existiert auch kein Eisenbahnsignal, das nach diesem System arbeitet und Überhaupt wurde bisher kein brauchbares Signal entwickelt, bei dem eine Vielzahl von getrennten Lichtquellen auf ein einziges optisches System wirken.

Die aufeinanderfolgenden 50 ^i gen Fortleitungsverluste, die dem System nach der genannten USA-Patentschrift anhaften, wür-

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den allein schon genügen, im diese»bekannte Einrichtung für eine praktische Lösung der Eisenbahnsignalen «ugrundeliegenden Probleme ausauachließen. Herüber hinaus hat die beschriebene bekannte Einrichtung auch noch andere schwerwiegende Baabteile. Xtae Licht, das in die Verteilerleitungen gelangt, steuernt nur aus eines sehr kleinen Raumwinkel der Lampen und es ist aua der USA-Patentschrift kein Hinwels su entnehmen, wie der Idchtfluss der in den Lichtleiter eindringt, vergrößert werden könnte. Der gesamte IdchtfluÖ ist bei der genannten» bekannten Anordnung so klein» daß sie für die Praxis niemals in frage käme.

Andere Schwierigkeiten der Anordnung nach dem Stande der Technik werden ebenfalls durch das erfindungsgem&Se Eisenbahnsignal beseitigt. In den letsten Jahren wurde rollendes Material und auch andere Einrichtungen der Eisenbahn in immer- größerem umfang mutwillig eeretört. licht nur die fenster der Eisenbahnwagen, sondern auch die äußeren optischen Seile Ton Eisenbahnwagen «lad Siele für von oben geschleuderten Steinen und sogar in einigen fällen von Luftgewehren oder anderen Gewehren· Bei einer solchen mutwilligen Zerstörung kann eine Lampe* die sich unmittelbar hinter der äuaeeren Linse des Bieenbahnsignals befindet» von einem Qeeohoi, das die Linse durchdringt» serschossen werden» eo daß das Signal völlig außer Betrieb gesetzt wird· Dita kann für den

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Eisenbahnverkehr ernste Konsequensen haben· S3 hat sioh deshalb als notwendig erwiesen, daß die Lichtquellen tief in dem Schutsmetallgehäuse angeordnet werden können, so daß sie außerhalb der Schußlinie liegen und nicht «erstört werden können· Das Signal kann dann in einem be at leant en Umfang noch seine Funktion erfüllen» selbst wenn die äuseere Linse gerstürt iet.

Die Erfindung bezweckt deshalb ein eisenbahnsignal mit hoher Lichtausbeute ohne Verwendung von mechanischen Teilen, so daß die Signalfarben aueschließlich mit elektrischen Schalteinrichtungen geändert werden können· Dies soll weiter ohne Verwendung getrennter optischer Systeme erfolgen· Bei einer Signalanlage nach der Erfindung sind mehrere getrennte elektrisch geschaltete Lichtquellen mit den verschiedenen Tarben vorgesehen! die auf ein gemeinsames optisches System wirken, ohne daß der Liohtflufi durch dieses System wesentlich beeinträchtigt wird.

Sie Erfindung be«weckt welter ein Eisenbahnsignal, in dessen Gehäuse die Lichtquellen gegen mutwillige Serstörung weitgehend geachUtst sind. Das Eisenbahnsignal soll In bestimmtem Umfang nooh funktionstüchtig sein, auch wenn die äußeren Bestandteile der Optik «erstört sind.

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Genäft die··? Srfindung let tin optisches Syst·» vorgesehen, um das Licht von den einselnen Lichtquellen su einen geneinsaaen optischen Auslad au leiten. Dieses optische Sy* •ten besteht aus optlsohen Liehtleitfaserbundeln« Optieohe faserbündel bestehen aus einseifen lichtleitenden lasern, wobei jede faser in des Bündel einsein «it einen Ifcterlal ttberaogen ist, das bewirkt_f daß die Wand· der einseinen fasern das Lioht praktisch total reflektieren, wenn ee duroh die laser geleitet wird· Auf diese Welse tritt kein Lichtverlust infolg· einer partiellen Refraktion an ämr Oberflache auft wenn das Licht in das Innere der Faser surüokreflektiert wird· Aufierden kann das StannfaserbUndel leicht in eine Ylelsahl von einseinen faser aufgeteilt werden· ohne das die Bündel quer sur allgemeinen Laufrlohtung dee Lichtes unterbrochen sein aüasen.

J&9 Erfindung sohafft ein Bisenbabneignal, das mit Liohtqpellen ausgerüstet 1stι die tief innerhalb des MetallgehMuaes der Signalanlage angeordnet sind, so dag die lichtquellen vor mutwilliger Xeretörung geaohütst eind und dennoch da· von den Lichtquellen erseugte Lioht mit sehr hohen Wirkung·· grad au einen gemeinaanen optischen Auslad geleitet wird» Sa· Irgebnie 1st die erste Bieenbahnslgnalanlage dieser Art» die ein ausreichend intensives Licht für praktische Anwendungeswecke emittiert.

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Susätslloh vermeidet die Konstruktion nach der Erfindung, das Mehrere optische Auslasse für das Signallloht vorges β hen seilt müssen, wodurch die Konstruktion» Installation IUd die Auefluchtung oder Ausrlotatung des Signale wesentlich erleichtert werden· Bs müeaen keine beweglichen Teile und elektromagnetischen Betätigungsvorrichtungen vorgesehen sein» uv filter hin-und he raube wegen, da ein erfindungsgemäües 81gnal durch elektrisches Schalten der Lichtquellen gesteuert werden kann·

Schließlich erleichtert die Verwendung eines gemeinsamen optischen Systems für alle farben die Installation und die Wartung, wobei das Signal mit der Schienenrichtung sehr genau ausgerichtet werden muß.

Anhand der figuren wird die Brfindung beispielsweise erläutert.

figur 1 seigt eine Torderansicht des Slsenbahnslgnals nach dieser Erfindung, das auf einer Stange befestigt 1st.

figur 2 seigt einen Schnitt desselben Blsenbahnsignals lings den linien 2-2 in figur %

figur 3 seigt eine Ansicht des in den figuren 1 und 2 dar« gestellten Signale von hinten, bei dem die hintere Gehäuse-

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abdeckung entfernt ist·

figur 4 seigt eine Aneicht der faseroptischen Lichtleitung des in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Signale teilweise im Schnitt. - *

Di« figuren 5, 6, 7 und 8 »eigen Querschnitte durch die in figur 4 dargestellte faseroptische Lichtleitung längs den Linien 5-5t 6-6ι 7-7 und 8-3.

figur 9 seigt eine teilweiße scbematieche perspektivische Ansicht einer Versuchsanordnung mit weiteren Merkmalen nach dieser Erfindung.

figur 10 seigt eine Seitenansicht des Visierrohre8 des Eisenbahnsignal β nach dieser Erfindung·

figur 11 seigt eine Seitenansicht der Lichtquelle und feile der optischen Binriohtungen des Eisenbahnsignala nach dieaer Erfindung sum Seil im Schnitt und

figur 12 seigt einen Schnitt lungs der Linie 112-12 in figur 11.

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In Figur 1 ist das Eisenbahnsignal 20 dargestellt« das neben einem Sisenbahngeleia auf einer Stange 22 mit U-Sahrauben 24 befestigt iatf die einen dreieckförmigen Halter 26 halten. Sin Kabel 23, das die Stromleitungen und die Signalleitungen enthältr ist durch das Innere der Stange 22 und nach dem Austritt aus dieser Stange in das Eisenbahnsignal 20 durch «ine Habe 30 eingeführt die mit dom dreieckigen Balter 26 aus einem Stück besteht. Fas Signal 20 ist in der Babe JO drehbar angeordnet« um eine Ausfluchtung mit der Schienenrichtung su ermöglichen.

Sas Signal ist in einem SchutzmetallgehäuBö 32 eingeschlossen. Wie aus der Vorderansicht in Figur 1 ersehen werden kann, hat die vordere Wand des Gehäuses 32. eine Lichtauatrittsöffnung, die von einer praktisch kreisförmigen fresnel .-Linse 34 abgedeckt idt, die au3 Glas oder einem·stoßfesten. Kunststoff «.£·. aus ⁿTenite^tt-Butyret hergestellt sein kann. Die Linse 34 kann 80 ausgebildet sein, daß sie irgendeine gewünschte Divergens oder Verbreiterung des parallelen Strahls in irgendeiner Richtung bewirkt, was mit dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten gerippten Mittelteil oder mit einer anderen überlagerten Hippung oder anderen Dsflektoren erfolgen kann. Mehrere Sahrauben 36 verbinden einen Abdeckring 50, der die Linse 34 hält» mit der Vorderwand des Gehäuses 32.

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Ba die Linse 34 ein helles, gut sichtbares und verlockend·« Ziel für mutwillige Zerstörer darbietet, ist aie durch Steine, Wurfgeschoss und GewehrgeschoBe verletzbar. Bei bekannten Eisenbahnsignalen sind eine oder mehrere solcher Linsen auf jedem Signal vorgesehen, wobei die Lichtkolben oder der Licht erzeugende Mechanismus unmittelbar hinter der Line· angeordnet ist. Deshalb zerstört ein Gewehrgeschoß, das auf - die sichtbare Lichtquelle, d.h. die Linse, abgefeuert wird, die Lampe oder den lichterzeugenden Mechanismus ebenfalls, so daß das Eisenbahnsignal ganz außer Funktion gesetzt wird, oder ein falsches Signal anzeigt.

Ein weiteras Merkmal, das aus der Vorderansicht in Figur 1 ersichtlich ist, ist das vordere Ende eines Visiers 3Qt das verwendet wird, um das Eisenbahnsignal 20 genau und parallel zu der Eisenbahnschiene zu richten, so daS sein Licht von einem sich annähernden Zug über große Strecken wahrgenommen werden kann.

Oben an dem Metallgehäuse 32 befinden sich ein Paar Ansätze 40, die die Scharniere 42 einer hinteren Abdeckung 44 tragen, die mit dem Gehäuse 32 zusammen die Schutzhülle des. Eisenbahnsignals 20 bildet. Die hintere Abdeckung 44 kann mittels der Scharniere 42 geöffnet werden, um die inneren Teile des Signals 20, wenn notwendig, zu warten. Weiter dient ein Bolzen dazu, die Abdeckung 44 geschlossen zu halten.

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Die Schrauben 36 sind durch einen Planeon einee Metallkonus 52 hindurcbgeftthrt. Dieser Konus dient mehreren Zwecken* Sr trägt mehrere Lichtkolben 54, 55 und 57» sowie Farbfilter 68, einen fUr jede Farbe, die von dem Signal 20 angezeigt wird« Jede erforderlich Ansahl von farben kann von den Signaleinrichtungen naoh dieser Erfindung angezeigt werden» wobei lediglich der zur Verfügung stehende Baum dleee Ansahl beschränkt. Nachstehend werden der Einfachheit halber Signaleinrichtungen, die drei Farben anteigen, beschrieben. Der KonusJuient weiter sur Stütze des Endes eines faseroptischen Bündels 56, dae in eine zylindrische Öffnung an den echaalen Ende des Konus eingesetzt und nlt einer ßtellechraube 5β eingespannt iat. Wenn bei dieser Anordnung ein Ge8oh08 die Kollimatorllnse 34 durchdringt und In das Innere des Konus 52 eintritt, wird ee eich höchst wahre eheInUoh im Inneren des MetallkonuB 52 harmlos auswirken und nloht die Lampen oder einen Seil dt« faseroptischen BUndele, die außerhalb dee 8obtttskonus 52 angeordnet sind« beschädigen· Selbst ohne die Llnee 34 bildet das Auegangeende der Liohtleitung 56 nooh eine auertlobend wirkeane Lichtquelle» die ein Ingenieur in einem Abstand sohienenabwärts nooh sehtn kann.

Der Konus 52 dient auch sur Absorption und sur Vermeidung der Seflexion eines von außen kommenden Lichtes, sum Eliminieren von auften könnenden Licht von der Öffnung der Linse 34

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und sur Erzeugung eines kontrastreichen Hintergrundes für die Beobachtung des beleuchteten Ausgangeendee dee Faserbündela 56, wenn die Lins^uurch mutwillige Zerstörung kaputt gemacht wurde·

Sie figuren 2 und 3 «eigen, wie die Lichtkolben 54, 55 und 57 auf dem Konus 52 angeordnet, sind. Jeder der Lichtkolben befindet sich in einer elektrischen Fassung 64, dl· ihrerseits auf einen Metallhalter 66 befestigt ist, der mit der Außenfläche des Hetallkonue 52 zur festen Halterung und gu- ™ ten Wärmeableitung fest verbunden iat. Das Licht jedes Kolbens, s.B· des Kolbens 54, fällt durch ein gefärbtes Filter, s.B. das Filter 68, das die Farbe des Signallichtee bestimmt. Bei einem typischen Signal ist dem Lichtkolben 54 ein rotes Filter, dem Llohtkolben 55 ein gelbes Filter und dta Lichtkolben 57 ein grünes Filter Torgeschaltet. Auf der anderen Seite jedes Filters hat jeder der Halter 66 einen bohlen syllndrlechen Fortsats 70, in den das Singanguende eines Zweiges des optischen Faserbündele 56 eingesetzt ist. AuSer- M dem dient dieser Halterfortsäts 70 als eine Wärmesenke, die dl· Wärme, dl· τon der Lampe 54 erseugt wird, von dem Eingang und dem Bndring 74 des Faserbundeis 56 ableitet.

Das Faserbündel teilt sich in drei Zweige 72, 80· und 62 auf, ▼on denen jeder etwa ein Drittel der gesamten Ansabl der

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Fasern in dem Bündel 56 enthält. Das Eingangeenfle des Zwei«· gee 72 des Faserbündels, das in dem Metallschutering 74 verankert ist, ist in das Innere des zylindrischen Fortsatzes 70 eingesetzt und wird an dieser Stelle mit einer Befestigungsschraube 76 gehalten. In gleioher Weise aind die anderen Äste 80 und 82 des Faserbündels in die eylindriechen Portsätze 70 der Halter 66 der anderen Lampen 55 und $7 eingesetzt und festgeklemmt. Eine aufgeschrumpfte Kunststoffhülse 84 umgibt das faserbündel $6 an der Stelle* an der es eich in die drei Zweige 72» 80 und 82 aufteilt.

Zum Abschluß der Beschreibung der Figuren 2 und 3 wird erwähnt, daß eine Klemmleiste 90 im unteren Teil des Gehäuseβ 32 angeordnet ist. Diese Klemmleiste dient für die elektrischen Verbindungen am Ende dee Kabels 28. Ee sind ebenfalls eine Reihe von Widerständen 92 in dem unteren Abschnitt des Gehäuses 32 angeordnet, die mit Schieber 94 einstellbar sind, um die an die Signallampen 54t 55 und 57 angelegten Spannungen einzustellen.

Die Figuren 4 bis 8 »eigen vergrößerte Ansiohten des faeer-

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optischen Bündels und dessen Zweite 72, 80 und 82· Höht von einem der drei Lampen oder Kolben, s.B. von dem Lichtkolben 54» tritt in einen Ast des faseroptischen BUaAeXs, *·Β· in den Ast 72 an dem Ende ein, an dem er von dem Metallring 72

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gehalten wird. Das Lioht wird dann in der Lichtleitung» die durch jeden Ast des Bündels gebildet wird» nach unten fortgeleitet,, bis alle drei Aste in einem Stamm dee faseroptischen Bündels 56 zusammenlaufen, so daß dieses Bündel aus einer gleichmäßigen Mischung aller Fasern der drei A'ste besteht· Die Fasern sind über den gesamten Querschnitt des Bündelstammes 56 gleichmäßig verteilt, so daß das Licht aus jeder Lampe 54 gleichförmig über die gesamte Ausgangsfläche des Bündel 56 verteilt ist. Das Licht fällt durch den Stamm des Bündels 56 bis es aus dessen Ende austritt» das in der zylindrischen öffnung des Konus 52 gehalten wird. Auf diese Weise bildet das Bnde des faseroptischen Bündels 56 die wuelle eines Lichtstrahls 100» der aus dem faseroptischen Bündel 56 mit einer Divergehs von etwa 60°» v/ie in Figur 2 dargestellt ist» austritt. Dieser Lichtstrahl 100 wird dann durch die Kunetetofflinee 34 parallel gerichtet» um ein Paralleletrahlenbündel 102 su erzeugen, das von dem Signal 20 weit schienenabwärts projiziert ist» wo es in großer Entfernung von dem Führer oder Ingenieur eines sich nähernden Zuges gtsehen werden kann. Sa ist wesentlich» daß dieser Lichtstrahl 100 dieselbe Achse und dieselbe Verteilung unabhängig von der Wahl der Farbe» die

durch Beleuchtung mit der Lampe 54» 55 oder 57 erzeugt wird, bat. Dies wird durch die Vermischung und gleichmäßige Verteilung aller Fasern jedes Zweigbündele 72» 80 und 82 über den Querschnitt des Stemmbündels 56 erreicht·

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Die ganze faseroptische Anordnung wird eigens in der dargestellten Form einschließlich des Metallringe 74 an dem Ende jedes Zweigbündels 72, 80 und 82 hergestellt. Hinter den Her tallringen alnd die Zweigbündel durch flexible Kunststoffhülsen 103 und noch weiter hinten an der Stelle, an der die drei Zweigbündel zusammenkommen, durch eine aufgeschrumpfte Paflbülse 84 geschützt. Von dieser Stelle ab ist eine Schutzhülee 104 aus Metall vorgesehen, um eine Beschädigung des faseroptischen Bündele 56 su verhindern.

J)Ie flexiblen Hülsen 103 schützen die Zweigbündel 72, 80 und 82 und ermöglichen dennoch, daß diese gebogen werden können, so daß sie die gekrümmte Form annehmen· die (siehe Figur 3) für die Ankopplung en die verschiedenen zylindrischen Fortsätze 70 während des Zueammensetzens dee Signale 20 erforderlich ist*

Innerhalb der Grenzen der Suhutzmetmllhülee 104 sind dl· einzelnen Fasern jedes Zweigbündels 72, 80 und 82 in gleiohförmiger Wels· zwischen den Abschnitten 6-6 und 8-8 in Figur 4 dargestellt« vermischt. Diese gleiohförmige Vermischung bewirkt» daß der Lichtstrahl, der aus dem Ende des Bündels 56 austritt, mit Ausnahme der Farbe, immer praktisch derselbe ist, unabhängig davon, welches der drei Zweigbündel das Licht zu einer bestimmten Zeit fortleitet·

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Pas faseroptische Bündel 56 ist so beschaffen, daS es eine extrem hohe Lichtleitfähigkeit hat, da kein Lioht seitlich an der Grenzfläche des Kerns und des Überzugs jeder der Pasern bei der Lichtbrechung verlorengeht· Biese Tatsache let dadurch begründet, daß auf der Außenseite jeder einseinen faser sich ein Überzug befindet, der nahezu eine Totalreflexion an der inneren Grenzfläche bewirkt, so daß di· Fasern als sehr wirksame Lichtleiter arbeiten·

Außerdem ist lange des gesamten faseroptischen Lichtwegea vo» Eingangsende der Zweigbündel 72, 80 und 82 bis sum Ausgangeende des Stamnibündels 56 keine in Querrichtung verlaufend· Grenzfläche vorhanden» die die Lichtstrahlen krausen nüssen und deshalb treten keine Streu- oder Reflex!onsVerluste auf, wie es bei der Konstruktion nach der USA-Patentschrift 2 der lall ist.

Sa wird hervorgehoben, daß bei der Konstruktion naoh der genannten USA-Batentschrift das Licht von jeder Zweigleitung nur su einem seitlichen Abschnitt der Standleitung geleitet wird, was dasu führt, daß das Lichtbündel, das aus des abgabeseitigen Ende der kombinierten Leitung austritt, nicht homogen über die Endfläche der Staamleitung verteilt ist· im Gegensatz hiereu gewährleistet die erfindungsgemäSe Konstruktion eine größere Homogenität, da die einzelnen Pasern der Zweigleitungen 72, 80 oder 82 gleiohförmig in dem Stammleiter 56 verteilt sind*

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Sie figuren 11 und 12 «eigen die Lampe oder den Liohtkolben, z.B. den Kolben $4» wobei der Glühfaden 110 eine Reflektoroberfläche 112 an der Hinterseite in form eines Ellipsoids und ein ringförmiges Segment einer sphärischen Reflektorflache 114 an der Vorderseite des Kolben·, Al· ein transparentes fenster 116 umgibt/ dargestellt sind· Der faden 110 ist praktisch in einem Brennpunkt des. Ellipsoids 112, wahrend das Eintritteende des optieohen faserbünflele 72 eich indem anderen Brennpunkt befindet. Sas Licht» das von dem faden 110 ausgeht» trifft deshalb eueret auf den hinteren Reflektor 112 auf» tritt duroh das fenster 116 und wird an einer Stelle innerhalb des Eintrittsendeβ der 2welgllehtleitung 72 fokueiert. Der faden 110 ist weiter, praktisch im Zentrum der vorderen sphärischen Reflektorfläche 114 angeordnet» so daß das Licht» das von dem faden ausgeht und auf die vordere Reflektorfläche auf trifft» In sloh curflokgeworten wird und au seinem Ursprüngeort in sloh »urüokrβflektiert wird und schließlich den Reflektor 112 erreicht UnA daaaoh in der oben beschriebenen Welse fekueiert wird. Licht» das von dem faden in Richtung des Fensters 116 emittiert wird» tritt direkt duroh dieses hindurch. Llohtstrahlen auf all Aleeen verschiedenen Wegen m dor Steigleitung 72 fallen duroh das farbfilter 68. Wie In figur 2 dargestellt» 1st Aas farbfilter 68 vorrogeweise etwas gegenüber der optieohen Aohee geneigt angeordnet» um direkte Reflexionen von dem filter 68 au dem elliptischen Reflektor 112 tu vermelden.

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Der elliptische Reflektor 1t2 mit dem Faden 110 in seine« ersten Brennpunkt und der Anordnung des Eingangsendeβ des Zweigfaserbundels 72 an dem sweiten Brennpunkt kann auch in anderen formen von Lampenhüllen oder Lampenanordnungen verwirklicht werden, oder es kann ein Übliches System «it Xondensorlinsen unter Verringerung des Wirkungsgrades angewandt werden.

Tigur 10 seigt die Visiereinrichtung 36 für das Eisenbahnsignal 20 susammen mit dem Halter sum Befestigen und Einstellen der Visiereinrichtung in dem Gehaus» 32· Man kann durch die Visiereinrichtung 33 den Punkt weit eohienenabwärts bestimmen» auf den das Signalbündel gerichtet werden soll«

Tigur 9 stellt eine Vorrichtung nach dieser Erfindung dar» «it der beetim»* werden kann» ob da« Visier 33 richtig relativ su der Achse des Strahlenbündel« des Signals 20 orientiert ist« Binige Meter (einige IuS) vor der Signallinse 34 wird ein Zielbrett 130 angeordnet» das vier Photosellen 132 an den Boken und ein Sielkreus in der Mitte hat. In dem Herstellerbetrieb wird das Signal auf das Zielbrett 130 gerichtet und solange gedreht» bie der Strahl in Sielkreus 134 auftrifft· Bine £eineineteilung erfolgt dadurch» daß alle vier Photozellen 132 gleiche empfangene Lichtmengen ame igen« Dieser Zustand kann durch ein empfindliches elektrisches

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Instrument t wie β. Β. eine Wheat β tone'sehe Brücke erfolgen« wobei die vier fhotosellen 132 eich in den BrUekenamen befinden. Die Gleichheit der empfangenen Llohtmengen selgt, daß daö BUndel des Signale 20 direkt auf die Mitt· dee Jielkreusee auftrifft·

Das Signal 20 wird dann in dieser Stellung festgestellt und die Visiereinrichtung 38 gelöst und auf ein sweitee Zielkreua 136 gerichtet, dae eich rechte auf Sea Sielbrett 130 befindet. Ee iet dann gewährleistet» daö dae Vieler rlohtig relativ su den SignalbUndel orientiert iet· Dae Vieler 38 kann dann verwendet werden» um das Signal 20 nit der Eisenbahnschiene bei seiner Installation aussufluobten, indes dae Bohr 38 nach unten gerlohtet wird.

Bas Signal nach dieser Erfindung let dae erste Bit hoher Wirkung arbeitende Eieenbahnelgnal» in des das Llohtleitprlnsip verwirklicht ist« wobei alle Tortelle der relativen UnempfindIiehielt gegenüber nutwilliger Sersturung, der Kobustbeit, der Wirtschaftlichkeit und der Leichtgewichtigkeit vorliegen· Die Erfindung schafft welter eine Torrichtung» um ein Visier mit der Signaleinrichtung genau aussufluchten. Dae Visier kann dann verwendet werden, um das SignalbUndel mit der Schiene so aussufluchten» daß das starke Ausgangslicht mit maximaler Wirkung angewendet und über große Strecken unten auf den Schienen gesehen werden kann.

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Claims (1)

1. Patent» nett r ü c ο e

   1. Eisenbahnsignal alt mehrere verschiedenfarbige Lichtbundel erseugenden Lichtquellen, alt eines Austritt der verschieden gefärbten Lichtbundel des Signals länge einer gemeinsamen Aohse und alt eine« Lichtleiter, der Zweigleitungen» deren Eintritte enden die Texechieden gefärbten Liohtbündel aufnehnen, und eine Stammleitung aufweiet, die die Lichtbündel kombiniert und deren Auetritteende so angeordnet ist, daß sie alle gefärbten Lichtbündel zu den gemeinsamen Austritt dee Signale leitet, wobei der lichtleiter ein faseroptisches BUndel aus einer Vielzahl von diskreten Lichtleitfasern ist und jede Faser aus einem ersten Material besteht, das einsein mit einem streiten Material mit unterschiedlichem Brechungsindex übersogen 1st» um an den Grensflächen der swei verschiedenen Materialien eine Totalreflexion su erhalten, und wobei die fasern in Gruppen aufgeteilt aind, die in der Stammleitung susaamengefafit sind und von dieser aus unter Bildung der Zweigleitungen divergieren«

   2. Eisenbahnsignal nach Anepruoa 1, dadurch gekennseichnet, daß die fasern in jeder Steigleitung kontinuierlich sind und nicht duroh Reflexionen erseugende Endflächen von dem Eingangsende jedes Zweiges bis sum Austrittsende in dem ge-

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   uelneamon

   unt.rbrooh.n .«, „ _d._fl
   ■el. Mobtfortl.itung .rtaalt.n wird.

   naoh _An.pruoh 2, daduroU _g.k._m„lchn.t. daO 2i A».trltt..»d. d.r

   «■««,η Sta™i_elt«_{Bg e}l.lohHS_We v.rt.ilt

   _We v.rt.ilt _Wn«, „ _{daS d}„

   aienalbUnd.1 «abhängig _{von oeln}„ _{?ärtung u weeentUoh(ln} h<M0g._n aue d.m Bni. der Btama.itung .».tritt.

   4. K-enbata,!^! _{Blt β1ηβΒ}

   Auetritt .tnea Mohtbündele, einen Konu, mit ._luOr Offtung en eeiner Spit.. »_nd eine öffnung an e.tner a,_ei_e, ₄,r in Oe- O.ha_{uae a0} angeordnet i_at, da₈ die Öffnung i» de« 0,-baue, die B₃₈₁₈ „.„ _{Kona8 umelM( β1ηβ itnee> iu uber 4er}

   öffnung ang..rd».t let und mit d.» _Ke»u₈ ao .uea«,en._¥b.it._t, «aa pr.m₈oh der Inn.nrau« d.ee.iben geeohloseen i₈t, «α-nieetene ein, liohtqueUe, di. auOe» auf d.m Konue bef.etigt io*. und einen Liohtl.it« aufweist, d.r da₈ Weht »on dieer liohtquell. «, d.r Öffnung an d.r Bpit« d.e Konus lei-

   5. Eiaenbahr.ei^al nach Anepruoh 4, ßekennEeiohnet durch Binrichtungen, u»de_B ll_cht >on d.r Uoht*u.ll. «_Uf dae fad·
   dee enteprtchenden lichtleiter. «_u tokuei.r.n.

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   6» Eisenbahnsignal nach Anspruch 5» daduroh gekennaeichnet, daQ die Lichtfokueierungseinrichtungen einen elliptischen Reflektor und eine Lichtquelle aufweieen, die praktisch im ersten Brennpunkt des elliptisohen'Heflektore angeordnet lstt wobei das Bingangsende dee Lichtleiters im aweiten Brennpunkt des ellipticohen Keil ettore liegt·

   7. Eisenbahnsignal jaoh Anspruch 6» dadurch gekennseichnet, da£ der Lichtleiter aus mehreren Eintritt Steigleitungen besteht, die konvergieren und ein gemeinsames Ausgangeendβ bilden und daß eine entsprechende Anaahl von Lichtquollen verschiedener Farbe sowie entsprechende fokusiemngaeinrlühtungen optisch mit den Elngangaenden der Zweigleitungen gefluchtet sind.

   Θ. Eisenbahnsignal, gekenncelohnet durch

   (a) mehrere Lichtquellen,

   (b) Einrichtungen, um das Licht aus diesen Lichtquellen in einen Bildpunkt jeder Lichtquelle minimal»? Grüßt Bu fokusieron.

   (o) verschiedene Farbfiltor in entsprechender Ansahl, von denen jeweils eines Bwischen der entepreohenden Liohtquelle und deren Bildpunkt angeordnet iat, eine entsprechende Anzahl TCm faseroptiaohen Zweigleitungen, deren Eingangs end en in sylindriachen Oehliuaen

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   aus relativ foetan Material gefaßt und βο angeordnet sind, daß die Bildpunkte der Lichtquellen auf die entsprechenden sylindrIschen Eingangeenden fallen· l«0 Einrichtungen, um die Faeoungen der Zweigleiterbündel relativ iu den Bildpunkten feetiuhalten» wobei

   (f) die ZweigleiterbUndel au einen geaelneaaen StaaubUndel konvergieron und

   (g) dlosee StamnbUndel in einem Auegangsende« aus dem dae Licht jeder dleeer Lichtquellen auatritt, endigt,

   (h) Einrichtungen, um das Licht, dae aua dem Ende dee Staun·

   bUndele auatritt, parallel au naohen» wobei (1) dae Ende dee Stammblindole in einer eyllndrleohen FaB-

   ouiig aue relativ etelfem Material gefaßt let» und U) Einrichtungen, din »it ü«r ftieeung in Eingriff »tehen, um dae Stanuaüündol relativ xu den Einrichtungen, file dae Liobt parallel machen, cu fixleren.

   9» Eloenbanneignal nach Anspruch 6, dadurch gekennselehnet,

   (α) die ZwelgbUndiel von lhi^m Eintrltteende bis *u der Stelle, an der öle in dae StaauabUndel Übergehen» go« krümmt olnd und

   (b) ein flexibler Sohutellberxug die faeeroptleohen Bündel wischen Ihrim faeeungen umgibt» β» daß die Zwelgbün-> del sur leichteren Inetaliation in den 8ignal gebogen werden können·

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   10. Justiervorrichtung für Eisenbahnsignal mit einstellbaren Visierent gekennselehnet durch

   (a) ein Zielbrett mit einer ersten ZielkennBeiohnung, auf die das Lichtbündel eines Eisenbahnsignal geriohtet wird,

   (b) mehrere photoempfindliche Einrichtungen auf der Oberfläche des Zielbrettes la gleichen Abstand von dar ersten Zielkennaoiohnung, so dafl diese photoempflndlioben Einrichtungen in gleioher Weise auf das 81gn&lbUnd#l ansprechenι wenn dieses genau auf die erste Xielkennseiohnung geriohtet ist,

   (o) Kittel, die mit den photoenpflndliohen Einrichtungen gekoppelt sind« um den gleichen Llohte&pfang dieser Einrichtungen feeteuateilen und

   (d) eine svelte Zielkennselchnung auf der Oberfläche des Brettes im Abstand von der ersten Zlelkennselohnung, die so angeordnet iat_t daß, wenn das Signalbündel genau auf die erste Zielkeiinaoiearning geriohtet und das Visierrohr des Signals genau auf die iwelte Zlelkenneelohnung gerlohtet ist» wms durch visuelles Elnrlohten des Vlsierrohree auf diese iveite Kennzeichnung erfolgt, die Yislerelnrlohtung dann richtig relativ «u dem Signalstrahl justiert 1st.

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