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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung nach dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1. Eine derartige Schaltung ist aus der
DE 36 08 878 A1 bekannt.
Sie dient dort zum zentralen Steuern und Überwachen einer Weiche mit
mehreren sogenannten Kompakt-Einrichtungen zum Stellen, Sichern
und Überwachen
der beweglichen Weichenteile; unter Kompakt-Einrichtungen sind dabei
Weichenantriebe zu verstehen, die über zugeordnete Stellpunkte
auf die Weichenzungen der Weiche oder auf das bewegliche Herzstück der Weiche
einwirken. Gesteuert werden die Kompakt-Einrichtungen aus der Weichengruppe
eines Stellwerkes. Diese Weichengruppe wirkt auf eine Antriebsnachbildung,
in der Überwachungskontakte
die Funktion der dort sonst angeordneten Antriebskontakte übernehmen. Über diese Überwachungskontakte
wird die Antriebsendlage aller Antriebe an das Stellwerk übermittelt.
Die Ansteuerung der Kompakt-Einrichtungen erfolgt über Phasenfolgeprüfer in den
Zuleitungen vom Stellwerk zur Antriebsnachbildung. Diese Phasenfolgeprüfer erkennen
aus den auf die Antriebszuleitungen geschalteten Spannungen, in
welche Richtung die Weiche umzustellen ist. Entsprechend der von
ihnen detektierten Umstellrichtung werden die einzelnen Kompakt-Einrichtungen
angeschaltet. Ihre Antriebe laufen gleichzeitig um und beaufschlagen
dabei die beweglichen Weichenelemente. Obgleich jede Kompakt-Einrichtung
nur ein Teil der Leistung eines Einzelantriebes zum Umstellen einer
Weiche aufnimmt, ist die Leistungsaufnahme aller Kompakt-Einrichtungen
so groß,
daß sie
aus einem örtlichen
Netz gespeist werden müssen.
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Aus
der
WO 94/27853 A1 ist
eine Vorrichtung zum Betreiben einer Weiche bekannt, wobei mehrere
Weichenmaschinen mit unter schiedlichen Hüben synchron während der
Weichenbetätigung
zusammenwirken. Die einzelnen Motoren der Weichenmaschinen werden
mit unterschiedlicher Spannung von einer Frequenzwandlereinrichtung
gespeist und einzeln gesteuert.
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Die
DE 666 404 A offenbart eine
Einrichtung zur zeitlich aufeinander folgenden Einschaltung von Stromverbrauchern
im Eisenbahnsicherungswesen. Dabei werden Fahrsperrenmotoren mit
verschiedener Verzögerung
eingeschaltet, um einen großen Einschaltstromstoß beim gemeinsamen
Einschalten aller Motoren zu vermeiden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches
1 ausgestaltete Schaltung so weiterzubilden, daß auf das Bereitstellen eines örtlichen
Versorgungsnetzes zum Umstellen der Weichenantriebe verzichtet werden
kann. Vielmehr soll die Speisung und die Überwachung der Antriebe aus
der oder den für
eine Weiche vorgesehenen Weichengruppen erfolgen.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1.
Durch das kaskadenförmige
Anschalten der weiteren Antriebe einer Weiche wird erreicht, daß die Stromspitzen
zu Beginn jedes Umstellvorganges zeitlich versetzt auftreten. Hierdurch
wird eine leistungsmäßige Überbeanspruchung
der Weichengruppe vermieden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Schaltung
sind in den Unteransprüchen
angegeben. So soll nach der Lehre des Anspruches 2 der Sensor zum
Erkennen des Motoranlaufs bzw. des Antriebsanlaufs im Stromkreis
der Weichengruppe angeordnet sein. Die Anlaufmeldung wird dabei
aus den über
den Antrieb fließenden
Strömen
detektiert; man erspart sich durch diese Ausgestaltung des Sensors
den Vorhalt von an den beweglichen Weichenelementen angreifenden Bewegungssensoren.
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Die
gemäß Anspruch
3 vorgesehene Anordnung von Strombegrenzungswiderständen im
Speisekreis der Antriebe verhindert, daß die stellwerksseitige Weichengruppe überlastet
wird; ihre Dimensionierung stellt sicher, daß aus der Weichengruppe ausreichende
Stellströme
zu den einzelnen Antrieben gelangen.
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Das
zeitlich versetzte Anschalten der Antriebe geschieht nach der Lehre
des Anspruches 4 durch die Steller, die hierzu in Kaskade zu schalten
sind.
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Insbesondere
bei Ausbildung dieser Steller als Schaltrelais sind die Wicklungen
der weiteren Antriebskontakte gemäß An spruch 5 allpolig zu schalten.
Dies stellt sicher, daß auch
beim Hängenbleiben eines
Relaiskontaktes der Stromkreis über
die Wicklungen der weiteren Antriebe zuverlässig unterbrochen wird, wenn
der zugehörige
Steller stromlos geschaltet wird. Dies ist wichtig für die Weichenüberwachung.
Ohne allpolige Abtrennung der einzelnen Antriebswicklungen könnten sonst über diese
Wicklungen fließende
Ströme
das jeweilige Überwachungsergebnis
verfälschen.
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Für die Überwachung
ist nach der Lehre des Anspruches 6 vorgesehen, in den üblichen Überwachungsstromkreis
mindestens mittelbar auch die Antriebskontakte der weiteren Antriebe
sowie gegebenenfalls vorhandene Endlagenprüfkontakte einzubeziehen. Eine
Endlagenmeldung wird nur dann ausgegeben, wenn sämtliche Antriebe die betreffende
Endlage erreicht haben und alle möglicherweise vorgesehenen Endlagenprüfer die
betreffende Endlage detektiert haben. Um zu verhindern, daß für diese
Endlagenmeldung eine Vielzahl von Endlagen- und Prüfkontakten
im Überwachungsstromkreis
anzuordnen sind, sieht Anspruch 7 vor, die Endlagenmeldungen der
einzelnen Antriebe und gegebenenfalls der Endlagenprüfer über zugehörige Summenrelais
zusammenzufassen und Kontakte dieser Summenrelais in den Überwachungsstromkreis
zu schalten.
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Um
zu gewährleisten,
daß die
beim Umstellen einer Weiche angeschalteten Steller nach dem Weichenumlauf
wieder in ihre Grundstellung steuerbar sind, sind sie gemäß anspruch
8 außerhalb
des Weichenumlaufs einer Grundstellungsprüfung unterzogen. Ruhekontakte
dieser Relais sind dabei in den Überwachungsstromkreis
zu schalten, wobei nach der Lehre des Anspruches 9 die Grundstellungsmeldungen
der einzelnen Steller vorteilhaft von einem gesonderten Prüfrelais
erfaßt
werden können,
das dann mit einem Schließer
in den Überwachungsstromkreis
geschleift ist. Dieses Relais ist gemäß Anspruch 10 in einer vereinfachten
Version der Grundstellungsprüfung abfallverzögert auszubilden,
wobei die Abfallverzögerung
größer ist
als die zu erwartende Umstellzeit der Weiche. Hierdurch wird erreicht, daß sich nach
dem Erreichen der neuen Endlage ein über den Grundstellungsprüfkontakt
führender
Abschaltstromkreis für
den Weichenantrieb und anschließend
ein Überwachungsstromkreis
zur Kennzeichnung der neuen Endlage ausbilden kann.
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In
einer verfeinerten Version der Grundstellungsprüfung, die in Anspruch 11 angegeben
ist, wird das die Grundstellungsprüfung ausführende Prüfrelais bei jedem Umstellvorgang
selbst einer Grundstellungsprüfung
unterzogen; diese Grundstellungsprüfung ist unabhängig von
der Mitwirkung des Menschen.
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Das
zum Abschalten des Prüfrelais
gemäß Anspruch
11 verwendete bistabile Relais wird gemäß Anspruch 12 automatisch daraufhin überprüft, ob es seinerseits
in der Lage ist, das Prüfrelais
abzuschalten.
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Nach
der Lehre des Anspruches 13 soll das bistabile Relais vorzugsweise
als wenig aufwendiges Haftrelais ausgeführt sein.
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Gemäß Anspruch
14 soll es zwei Speisekreise für
das Prüfrelais
geben, von denen der eine nach dem Abwerfen des Relais während des
Weichenumlaufes zum sofortigen Wiederanschalten des Relais verwendet
ist, während
der andere nach dem Weichenumlauf die weitere Speisung über die
in Reihe liegenden Ruhekontakte der Steller vornimmt und damit ihre
Grundstellungsprüfung über des
Prüfrelais ermöglicht.
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Ein
Kontakt des bistabilen Relais im Speisekreis des Prüfrelais
ermöglicht
es gemäß Anspruch 15,
zu überprüfen, ob
sich die Schaltmittel des bistabilen Relais bei Ruhestellung des
Weichenantriebes in ihrer Ausgangsstellung befinden, aus der heraus sie
beim Umlaufen des Antriebs zur Grundstellungsprüfung des Prüfrelais vorübergehend in die Wirkstellung
zu steuern sind.
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Ein
nur während
des Weichenumlaufs gespeistes RC-Glied soll nach der Lehre des Anspruches
16 die Speisung des Prüfrelais
zwischen dem Umsteuern des bistabilen Relais und dem Abfallen der
Steller zum Ende eines jeden Umstellvorganges sicherstellen; es
verhindert damit ein ungewolltes Abfallen des Prüfrelais in dieser Phase des
Schaltungsablaufs.
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Die
nach der Lehre der Ansprüche
14 und 16 vorgesehenen Entkopplungsschaltmittel sollen gemäß Anspruch
17 vorzugsweise durch Dioden dargestellt sein.
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Die
gemäß Anspruch
18 in den Speisekreis sowohl des Prüfrelais als auch in den Speisekreis
einer der Wiklungen des bistabilen Relais geschalteten Sensorkontakte
machen die Speisung dieser Verbraucher von der Ruhestellung der
Antriebs- und Stellmotoren
abhängig.
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Um
zu verhindern, daß während der
Abfallprüfung
des Prüfrelais
eine die Arbeitsstellung mindestens eines der Steller anzeigende
Störungsmeldung
ausgelöst
wird, sind die Schaltmittel, die eine solche Störungsmeldung auslösen würden, nach
der Lehre des Anspruches 19 abfallverzögert ausgebildet.
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Wenn
der direkt gespeiste Antriebsmotor ein Drehstrommotor ist, der in
bekannter Weise aus einer Weichengruppe z. B. über eine Vierdrahtschaltung
zu betreiben ist, ist der Sensor gemäß Anspruch 20 vorteilhaft so
auszubilden, daß er
die Phasenlage der in den Speiseleitungen zum Antriebsmotor fließenden Ströme detektiert.
Der Sensor kann so sehr zuverlässig
den Zeitpunkt bestimmen, an dem der Antrieb umzulaufen be ginnt bzw.
seine neue Endlage erreicht und kann dann die weiteren Antriebe
an- bzw. abschalten.
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Nach
der Lehre des Anspruches 21 soll der Sensor in vorteilhafter Weise
aus zwei Relais bestehen, die transformatorisch an eine bestimmte
Speiseleitung angekoppelt sind. Beide Relais schalten zu unterschiedlichen
Zeitpunkten abhängig
von der jeweiligen Drehrichtung des Antriebes. Werden die Antriebswicklungen
nach dem Anlaufen des Antriebes in Stern geschaltet, spricht das
jeweils zweite Relais an und veranlaßt damit das Anstoßen der
Stellerkaskade für
die anderen Antriebsmotoren.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Die
Zeichnung zeigt in
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1 schematisch
eine Weiche mit drei an den Weichenzungen angreifenden Weichenantrieben,
in
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2 eine
Weiche mit insgesamt fünf
an den Weichenzungen und an einem beweglichen Herzstück angreifende
Antrieben, in
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3 eine
schematische Darstellung zur Erläuterung
der Wirkzusammenhänge
beim Umsteuern einer Weiche, in
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4 die
erfindungsgemäße Schaltung
in ihrer Ausgestaltung bei einem vieradrig gesteuerten, an den Zungenspitzen
einer Weiche angreifenden Weichenantrieb zusammen mit drei weiteren
Antrieben zum Angriff an weiteren Stellpunkten der Weiche, in
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5 eine
entsprechende Schaltung zum Steuern und Überwachen eines beweglichen
Herzstückes,
in
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6 eine
Schaltung für
die Grundstellungsprüfung
der Steller und in
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7 eine
entprechende Schaltung, bei der die Schaltmittel zur Grundstellungsprüfung der
Steller ihrerseits auf ihre Abfallfähigkeit überprüft werden.
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In
der Zeichnung sind die Relais- und sonstigen Kontakte in gleicher
Weise bezeichnet wie die sie steuernden Schaltmittel, lediglich
ergänzt
um eine hinter einem schrägen
Strich folgende fortlaufende Nummer.
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1 zeigt
schematisch in der Draufsicht eine sogenannte Schlankweiche, d.
h. eine Weiche mit großem
Krümmungsradius,
die mit hoher Geschwindigkeit durchfahren werden kann. Bedingt durch
den großen
Krümmungsradius
haben die verstellbaren Weichenzungen eine Länge, die wegen der Elastizität der Weichenzungen
nicht mehr von einem einzigen Antrieb zufriedenstellend beherrscht werden
kann. Aus diesem Grunde gibt es z. B. drei an unterschiedlichen
Stellpunkten in der Nähe
der Zungenspitze an die Zungen angreifende Weichenantriebe WA1 bis
WA3, die z. B. von einem Stellwerk Stw gesteuert und überwacht
werden. Zu diesem Zweck gibt es in der Nähe der Weiche einen Stellkasten
SK, in dem die Stellaufträge
des Stellwerkes oder dezentrale Stellaufträge eines anfordernden Zuges oder
einer Automatik umgesetzt werden in entsprechende Anschaltaufträge für die drei
Weichenantriebe und in der die Überwachungsmeldungen
der Weichenantriebe zusammengefaßt und als Summenmeldung an
das Stellwerk übermittelt
werden. Die Überwachungsmeldungen
beinhalten dabei insbesondere Endlagenmeldungen, Weichenumlaufmeldungen und
Meldungen über
den Verschluß der
einzelnen Antriebe. Zusätzlich
zu den Weichenantrieben können
entlang der verstellbaren Weichenelemente noch an sich bekannte
Endlagenprüfer
angeordnet sein, deren Überwachungsmeldungen
ebenfalls im Schaltkasten in die an das Stellwerk abzusetzenden Meldungen
integriert werden.
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An
den Schienen der abzweigenden Gleise der Weiche sind Radsensoren
RS1, RS2 angeordnet, die dazu dienen, im Falle von Falschfahrten
zuverlässig
Auffahrmeldungen abzugeben, noch bevor die Weiche selbst aufgefahren
wird. Diese Auffahrmel dungen werden an das Stellwerk weitergegeben und
führen
dort zu entsprechenden Störungsmeldungen.
Das Auslösen
solcher Auffahrmeldungen über zusätzliche
Radsensoren ist erforderlich, um dem Stellwerk anzuzeigen, daß eine Beschädigung der Weiche
durch ein in Falschfahrrichtung die Weiche befahrendes Fahrzeug
stattgefunden haben könnte und/oder
daß dieses
Fahrzeug möglicherweise
in der Weiche entgleist ist. Das Stellwerk hat auf eine solche Auffahrmeldung
mindestens die Sichtprüfung
der aufgefahrenen Weiche zu veranlassen.
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2 zeigt
schematisch eine Schlankweiche, bei der zusätzlich zu den Weichenantrieben WA1
bis WA3 zum Umstellen der Weichenzungen weitere Antriebe WA4 und
WA5 zum Umstellen eines beweglichen Herzstückes vorgesehen sind. Über diese
Weichenantriebe wird das bewegliche Herzstück jeweils in die Lage umgesteuert,
in der es die innenliegende Fahrschiene für den eingestellten Fahrweg
schließt.
Die Weichenantriebe WA4 und WA5 erhalten ihre Steueranweisungen
in gleicher Weise wie die Weichenantriebe WA1 und WA3 z. B. vom
Stellwerk Stw nach Umsetzung der Steueranweisungen in entsprechende
Umstellaufträge
im Schaltkasten SK. Dort werden auch die Überwachungsmeldungen der einzelnen
Weichenantriebe sowie der eventuell vorhandenen Endlagenprüfer gesammelt
und in die Summenmeldung an das Stellwerk integriert.
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Anhand
der 3 soll nun das Wirkschema der erfindungsgemäßen Schaltung
bei einer gemäß 2 ausgebildeten
Schlankweiche näher
erläutert werden.
Im Stellwerk gibt es zum Steuern der angenommenen fünf Weichenantriebe
WA1 bis WA5 in an sich bekannter Weise zwei Weichengruppen WGZ und
WGH, über
die die Weichenzungen und das Herzstück unabhängig voneinander gesteuert
und überwacht
werden können.
Die Weichengruppen WGZ und WGH sind an sich bekannt und können z. B.
in Relaistechnik oder in elektronischer Technik ausgeführt sein;
das zeitlich aufeinander abgestimmte Umsteuern der bewegli chen Weichenelemente wird
vom Stellwerk her koordiniert. Die Weichenantriebe sollen beispielsweise
als Drehstromweichenantriebe ausgeführt sein, die aus der jeweils
zugehörigen
Weichengruppe gespeist werden. Hierzu sind die beiden Weichengruppen
WGZ und WGH in an sich bekannter Weise über vier Speiseleitungen mit einem
herkömmlichen
Weichenantrieb WA1 bzw. WA4 verbunden. Jeder dieser Weichenantriebe
beinhaltet neben den mechanischen Stell-, Verschluß- und Überwachungselementen
die Stator- und Rotorwicklungen seines Antriebmotors sowie die Antriebskontakte
zur Überwachung
der Weichenlage. Ferner beinhaltet er mit den Antriebskontakten
zusammenwirkende Kontakte zum Einbinden der Überwachungsmeldungen der weiteren
aus der gleichen Weichengruppe gespeisten Antriebe und der Überwachungsmeldungen
von zusätzlich
vorgesehenen Endlagenprüfern
ELP1 bis ELP3. Das Zusammenwirken von Antriebskontakten und Lagekontakten wird
später
anhand der 4 näher erläutert. Die Anschaltung der
Antriebsmotoren der weiteren Antriebe WA2 und WA3 bzw. WA5 erfolgt
zeitlich gestaffelt aus der Weichengruppe WGZ bzw. WGH heraus jeweils nach
dem Anschalten des direkt aus der Weichengruppe gespeisten Antriebsmotors,
wobei Strombegrenzungswiderstände
RV eine Überlastung
der Weichengruppe verhindert. Das Anschalten der weiteren Antriebsmotore
wird in der Zeichnung symbolisiert durch die Kontakte A2 und A3
bzw. A5 von in Kaskaden geschalteten, nicht dargestellten Stellern,
die im Schaltkasten SK untergebracht sind.
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Die
Antriebskontakte der weiteren Antriebe WA2 und WA3 sowie WA5 werden
nicht zum mittelbaren individuellen Abschalten der betreffenden
Antriebsmotore beim Erreichen der Antriebsendlage verwendet, sondern
sie dienen ausschließlich
der Endlagenerfassung des betreffenden Antriebes und haben die gleiche
Funktion wie ein Endlagenprüfer. Die über die
Antriebskontakte festgestellten Endlagen der an den Weichenzungen
angreifenden weiteren Weichenantriebe WA2 und WA3 werden in einer Überwachungseinrichtung
WÜ zusammen
mit den Endlagenmeldungen der Endlagenprüfer ELP1 bis ELP3 nach einer
UND-Bedingung verknüpft,
wobei die entsprechende Summenmeldung SM dazu führt, der jeweiligen Endlage
zugeordnete Überwachungsmelder
P, M im Überwachungsstromkreis
des aus der Weichengruppe WGZ direkt gespeisten Weichenantriebes
WA1 einzustellen. Bei dem beweglichen Herzstück ist eine solche mehrfache
Endlagenüberwachung
wegen der geringen Länge
des Herzstückes
nicht unbedingt erforderlich. Dort haben die Antriebskontakte des
weiteren Weichenantriebes WA5 dann keine Auswirkungen auf die vom
Weichenantrieb WA4 an die Weichengruppe WGH gemeldete Weichenlage.
Es ist jedoch bei Bedarf auch möglich, die
Weichenlage des weiteren Antriebsmotors mit der entsprechenden Weichenlagemeldung
des direkt gespeisten Weichenantriebes WA4 zu verknüpfen und eine
entsprechende Summenmeldung an die Weichengruppe WGH zu übermitteln.
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Neben
dem Antriebsmotor des direkt gespeisten Weichenantriebes WA4 und
dem Antriebsmotor des weiteren Weichenantriebes WA5 gibt es einen
weiteren dem Herzstück
zugeordneten Antrieb WAN zur Steuerung eines Niederhalters für das Herzstück. Vor
und beim Verstellen des beweglichen Herzstückes muß der Niederhalter über den
ihm zugeordneten Antrieb WAN Andruckfedern für das Herzstück in eine
Freigabestellung steuern, in der sie das Bewegen des Herzstückes ermöglichen.
Das Anschalten des Antriebsmotors WAN für den Herzstückniederhalter
kann aus dem Stellwerk veranlaßt
werden oder aber in vorteilhafter Weise auch z. B. aus der Weichengruppe
WGZ zum Steuern und Überwachen
der an die Weichenzungen angreifenden Antriebe. In vorteilhafter
Weise wird dabei der Antrieb des Herzstückniederhalters nach dem Anlaufen
des zuerst angesteuerten Weichenantriebes WA1 angeschaltet. Dies
wird in der Zeichnung verdeutlicht durch die symbolisch angedeuteten
Anschaltkontakte A1/...; diese werden noch vor den Anschaltkontakten
A2/... und A3/... betätigt.
Damit wird erreicht, daß der
Nie derhalter gelöst
ist bevor das Stellwerk über die
Weichengruppe WGH den Stellauftrag zum Umschalten des Herzstückes ausgibt.
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Üblicherweise
erfolgt die Steuerung und Überwachung
der Weichenantriebe aus dem Stellwerk heraus über die dort vorgesehene Stromversorgungseinrichtung.
Das zeitlich gestaffelte Umlaufen der einzelnen Antriebsmotore in
Verbindung mit Strombegrenzungswiderständen RV im Speisekreis der
Antriebe sorgt dafür,
daß für alle Antriebe
die geforderten Stelleigenschaften erreicht werden, gleichzeitig
aber die Stromversorgung des Stellwerkes nicht überlastet wird. Insbesondere
für Wartungs- und
Prüfzwecke
kann es aber auch von Vorteil sein, den Speisestrom für die Antriebsmotoren
nicht über die
Weichengruppen aus dem Stellwerk zu beziehen sondern vor Ort in
die Zuleitungen zu den Antrieben einzuspeisen. Eine solche zusätzliche
Stromversorgung SV ist in der Zeichnung schematisch angedeutet.
Für das
Umsteuern der weiteren Antriebe sind wie bei der Speisung aus dem
Stellwerk die Anschaltrelais anzusteuern oder aber die Stromversorgung
ist gezielt auch auf die Antriebsmotore der weiteren Antriebe aufzuschalten.
Die Überwachung
der Antriebe erfolgt in jedem Fall über die beiden Weichengruppen WGZ
und WGH durch Einspeisen eines Überwachungsgleichstromes
in die Speiseleitungen zum jeweils direkt gesteuerten Antrieb und
Bewerten des über
die Antriebskontakte und die Überwachungskontakte
zur jeweiligen Weichengruppe ausgespeisten Überwachungsgleichstromes.
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4 zeigt
die konkrete Schaltung zur Steuerung und Überwachung der Weichenantriebe
für die Weichenzungen
und 5 die entsprechenden Stromkreise zum Steuern und Überwachen
der Antriebe für
das bewegliche Herzstück.
Dabei werden die Antriebe WA1 und WA4 in an sich bekannter Weise
direkt aus der jeweils zugehörigen
Weichengruppe des Stellwerkes gespeist. Dies geschieht über je vier
Speiseleitungen L1Z bis L4Z und die vom jeweiligen Antrieb gesteuerten
Antriebskontakte AK1.1 bis AK1.4 bzw. AK4.1 bis AK4.4 aus einem
Drehstromnetz R, S, T. Die direkt gesteuerten Antriebe werden zeitversetzt
angeschaltet, wobei zunächst
der an den Weichenzungen angreifende Antrieb WA1 und dann der am
Herzstück
angreifende Antrieb WA4 an Spannung gelegt wird. Die Lage der Antriebskontakte
in der Zeichnung kennzeichnet die Antriebsendlage in der Pluslage
der Weiche. Im weiteren wird zunächst das
Anlaufen des Weichenantriebes WA1 und die folgeabhängige Anschaltung
der weiteren Antriebe WA2 und WA3 betrachtet; danach wird auf das
zeitlich verzögerte
Anschalten der Antriebe WA4 und WA5 eingegangen.
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Mit
dem Umsteuern nicht dargestellter Steller im Speise- und Überwachungskreis
des Weichenantriebs WA1 wird mit dem Ausgeben des Umsteuerbefehles
der bis zu diesem Zeitpunkt existierende Überwachungsstromkreis des Antriebs
aufgetrennt und die Versorgungsspannung auf die Antriebsstatorwicklungen
U1, W1, V1 geschaltet. Die Wicklung W1 wird dabei über den
Antriebskontakt AK1.2 an die Phasenspannung zwischen R und dem Nullleiter
Mp gelegt, während
die Wicklungen V1 und U1 über
den Antriebskontakt AK1.4 an der verketteten Phasenspannung zwischen
den Phasen S und T liegen. Der Antriebsmotor beginnt anzulaufen,
ohne daß jedoch zunächst die
Endlagenkontakte wechseln. Bei der angenommenen Endlage des Weichenantriebes werden
beim Aufschalten der Versorgungsspannung auf die Zuleitungen zum
Antrieb die Primärwicklungen
P3.1 und P3.2 eines Transformators T3 von unterschiedlich hohen
Strömen
durchflossen. Als Folge davon zieht ein aus der Senkundärwicklung
des Transformators T3 gespeistes Relais L3 an. Dieses Relais dient
dazu, im Zusammenwirken mit einem weiteren Relais L2 nach dem Anlaufen
des Weichenantriebes WA einen weiteren Antrieb anzuschalten. Dieser
Zeitpunkt ist jedoch annahmegemäß noch nicht
gekommen. Das später
anzuschaltende Anschaltrelais A1 zum Anschalten eines weiteren Antriebes bleibt
stromlos, weil einer der in seinen Anschaltkreis geschalteten Kontakte
diesen noch unterbricht. Die Relaiskontakte tragen in der nachfolgenden
Beschreibung jeweils die Bezeichnung des sie steuernden Relais und
eine hinter einem Schrägstrich
folgende fortlaufende Nummer. Zu dem betrachteten Zeitpunkt zu Beginn
des Umstellvorganges nimmt das Relais L2 seine Grundstellung ein, weil
die beiden Primärwicklungen
P2.1 und P2.2 seines Speisetransformators T2 von gleichgroßen Strömen in unterschiedlicher
Richtung durchflossen werden.
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Sobald
sich der Weichenantrieb WA1 in Bewegung setzt, wechseln die Antriebskontakte
AK1.1 und AK1.2 ihre Lage. Die drei Antriebswicklungen werden dabei
in Stern geschaltet und der Antrieb beginnt umzulaufen, wobei zunächst der
Verschluß des Antriebs
gelöst
und dann Stellkräfte über die
Stellschieber in die Weichenzungen eingeleitet werden. Sobald die
Wicklungen des Weichenantriebes WA1 in Stern geschaltet sind, zieht
auch das bislang noch abgefallene Relais L2 an und schließt seinen
Kontakt L2/1 im Speisekreis des Anschaltrelais A1. Der Kontakt L3/1
des Relais L3 war zuvor beim Anschalten des Antriebes geschlossen
worden. Das Anschaltrelais A1 dient dazu, mit seinen Kontakten A1/1
bis A1/3 einen beispielsweise ebenfalls als Drehstrommotor ausgebildeten
Antrieb WAN anzuschalten, über
den der Niederhalter für
das Herzstück
der Weiche betätigt
wird. Wie bereits in der Beschreibungseinleitung kurz ausgeführt, ist
die Entriegelung des Niederhalters Voraussetzung für das spätere Umstellen
des Herzstückes.
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Mit
dem Ansprechen des Anschaltrelais A1 und dem Schließen seiner
Kontakte A1/1 bis A1/3 wechselt auch der Kontakt A1/4 im Anschaltstromkreis
eines weiteren Anschaltrelais A2. Dieses dient der Anschaltung eines
weiteren Weichenantriebes WA2, der zusammen mit dem Weichenantrieb
WA1 auf die Weichenzungen der umzustellenden Weiche einwirkt. Mit
dem Schließen
der Kontakte A2/1 bis A2/6 im Speisekreis der Motorwicklungen des
Weichenantriebes W2 beginnt dieser Antrieb umzulaufen, wobei er
wie zuvor der Antrieb WA1 zunächst seinen
Verschluß auflöst und dann
Stellkräfte
in die Weichenzungen einbringt.
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Die
Antriebswicklungen des Weichenantriebes WA2 werden allpolig geschaltet.
Damit wird erreicht, daß selbst
dann, wenn einer der Anschaltkontakte fehlerhaft geschlossen bleiben
sollte, nachdem der Antrieb seine neue Endstellung erreicht hat,
der Stromfluß über die
betreffende Wicklung zuverlässig unterbrochen
wird. Damit wird sichergestellt, daß auch in diesem Falle über die
dann nicht vollständig abgeschaltete
Wicklung kein Strom fließen
kann, der zu fehlerhaften Überwachungsmeldungen
der Antriebsanordnung führen
könnte.
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Mit
dem Schließen
der Antriebskontakte A2/1 bis A2/6 schließt auch der Anschaltkontakt
A2/7 im Anschaltstromkreis eines weiteren Anschaltrelais A3. Dieses
dient dazu, einen dritten Weichenantrieb WA3 anzuschalten, der ebenfalls
auf die umzustellenden Weichenzungen einwirkt. Das Anschalten der Antriebswicklungen
geschieht durch die Kontakte A3/1 bis A3/6 des Anschaltrelais A3.
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Die
Antriebskontakte der weiteren Weichenantriebe werden nicht dazu
benutzt, den ihnen zugeordneten Weichenantrieb individuell beim
Erreichen seiner neuen Endlage stromlos zu schalten. Sie dienen
vielmehr ausschließlich
der Lageerfassung des Antriebs und haben damit die Aufgabe, die üblicherweise
Endlagenprüfer übernehmen.
Die Antriebskontakte jedes weiteren Antriebes sind in gleicher Weise verschaltet
wie die entsprechenden Antriebskontakte im Überwachungskreis des direkt
gespeisten Antriebes, nur liegen sie in gesonderten Prüfstromkreisen. In
die beiden Zuleitungen zu den Antriebskontakten der weiteren Antriebe
sind Hilfsrelais für
die Lageerfassung der Antriebe geschaltet und zwar jeweils eines,
das im angezogenen Zustand die Pluslage und eines, das im an gezogenen
Zustand die Minuslage des betreffenden Antriebes anzeigt. Gleiches
gilt für einen
oder mehrere Endlagenprüfer
ELP. In der in 4 dargestellten Pluslage des
Antriebes sind die Lagerelais PH2 bis PH4 der Antriebe WA2 und WA3 und
des Endlagenprüfers
ELP erregt. Ihr Speisekreis führt
jeweils über
einen bei der angenommenen Weichenlage geschlossenen Antriebskontakt,
hier z. B. den Kontakt AK2.2 bzw. AK3.2. Ein in der angenommenen
Pluslage der Antriebe geöffneter
Antriebskontakt AK2.1 bzw. AK3.1 verhindert das Anziehen des der
jeweils anderen Lage zugeordneten Lagerelais. Die beiden Lagerelais
PH2 bzw. PH4 für
die Kennzeichnung der Pluslage der Antriebe WA2 und WA3 und der
oder die entsprechenden Kontakte des oder der Endlagenprüfer werden
in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Reihenschaltung UND-verknüpft und
führen
dort zum Ansprechen eines Summenlagerelais P, (3)
zur Kennzeichnung der Pluslage der Antriebsanordnung. Kontakte P/1
und P/2 dieses Summenlagerelais sind in den Überwachungsstromkreis des direkt
gespeisten Weichenantriebs WA1 geschaltet und sorgen dort durch
die Reihenschaltung mit den entsprechenden Antriebskontakten dieses
Antriebes dafür,
daß der Überwachungsstromkreis
zur Kennzeichnung der Plus-Endlage nur zustande kommt, wenn alle
gemeinsam überwachten Antriebe
diese Endlage einnehmen. Der Überwachungsstromkreis
kommt zustande, nachdem das überwachende
Stellwerk aus den Sensormeldungen und den Endlagemeldungen die neue
Weichenendlage erkannt hat und eine Überwachungsgleichspannung auf
die Speiseleitungen aufgeschaltet hat.
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Im
vorliegenden Beispiel hat sich ein solcher über alle vier Speiseleitungen
und die drei Antriebswicklungen des Antriebs WA1 führender Überwachungsstromkreis über die
Antriebskontakte AK1.2 und AK1.4 sowie den Kontakt P/2 des der Plus-Enlage
zugeordneten Summen-Lagerelais ausgebildet. Mit dem Umsteuern eines
dieser Kontakte wird der Überwachungsstromkreis
unterbrochen. Ein Überwachungsstromkreis
kommt erst wieder zustan de, wenn alle gemeinsam überwachten Antriebe und der oder
die Endlagenprüfer
die neue Endlage erreicht haben. Im direkt gesteuerten Weichenantrieb
WA1 haben dann zusätzlich
die Antriebskontakte AK1.3 und AK1.4 gewechselt, ebenso die entsprechenden Antriebskontakte
AK2.3 und AK2.4 bzw. AK3.3 und AK3.4 im Prüfstromkreis der weiteren Antriebe
WA2 und WA3. Es ziehen dann die Lagerelais MH3 bis MH4 zur Kennzeichnung
der Minuslage der betreffenden Weichenantriebe bzw. der Endlagenprüfer ELP
an. Diese bewirken über
die Reihenschaltung ihrer Arbeitskontakte das Anschalten eines die
Minuslage aller weiteren Antriebe kennzeichnenden Summen-Lagerelais,
deren Kontakte M/1 und M/2 im Überwachungskreis
des direkt gesteuerten Antriebes angeordnet sind. Bei entsprechender
Endlage des direkt gesteuerten Weichenantriebes bildet sich ein Überwachungsstromkreis
aus, der über
die Antriebskontakte AK1.1 sowie AK1.3 und M/2 führt und im Stellwerk das Erkennen
der neuen Endlage ermöglicht.
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In
die Anschalt- und Speisekreise der Summen-Lagerelais sind in vorteilhafter
Weise neben den Arbeitskontakten der Lagerelais auch Ruhekontakte der
der jeweils anderen Weichenlage zugeordneten Lagerelais zu schalten.
Hierdurch werden diese Relais daraufhin überwacht, ob sie in den stromlosen Zustand
schaltbar sind und nicht etwa fehlerhaft das Erreichen einer bestimmten
Antriebsendlage anzeigen, die tatsächlich gar nicht vorhanden
ist. Ferner können
in die Anschaltkreise der Summen-Lagerelais auch noch Kontakte von
Relais geschaltet sein, die das Anschalten dieser Relais nur dann
ermöglichen,
wenn und solange die Weiche nicht aufgefahren ist. Diese Relais
werden vorzugsweise von den in 1 und 2 dargestellten
Radsensoren gesteuert.
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In
den Überwachungsstromkreis
der Weichenantriebe zum Steuern der Weichenzungen sind Ruhekontakte
A1/5, A2/8 und A3/7 der Anschaltrelais geschaltet, die von dem direkt
gespeisten An trieb WA1 aus nacheinander anschaltbar sind. Über diese Kontakte
werden die Anschaltrelais daraufhin überprüft, ob sie sich in ihre Grundstellung
steuern lassen. Ist das nicht der Fall, kann sich der Überwachungsstromkreis
nicht ausbilden und die Endlagenüberwachung
bleibt aus. Die Anschaltrelais sind abfallverzögert auszubilden; ihre Abfallverzögerungszeiten
sind größer als
die maximale Umlaufzeit der Weiche, damit mit dem Erreichen der
neuen Endlage der Stellstrom abgeschaltet und die Überwachungsspannung
auf die an Mp angeschlossene Speiseleitung L2Z aufgeschaltet werden
kann.
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In
vorteilhafter Weise ist es auch möglich, die Grundstellung der
einzelnen Anschaltrelais durch ein gemeinsames Prüfrelais
zu überwachen,
in dessen Speisestromkreis Ruhekontakte aller Anschaltrelais geschaltet
sind (siehe 6). Ein Arbeitskontakt dieses
Prüfrelais
ist dann anstelle der Ruhekontakte der betreffenden Anschaltrelais
in den über
die Leitung L2Z geführten Überwachungsstromkreis
zu schalten. Das gemeinsame Prüfrelais
ist ebenfalls abfallverzögert
auszubilden.
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Das
Abschalten der Weichenantriebe geschieht unmittelbar bzw. mittelbar
beim Erreichen der neuen Endlage der Weiche. Die Antriebskontakte des
direkt gesteuerten Antriebes WA1 unterrichten in Verbindung mit
den entsprechenden Kontakten des jeweils angeschalteten Summen-Lagerelais
das Stellwerk von dem Erreichen der neuen Endlage. In bekannter
Weise veranlaßt
das Stellwerk daraufhin das Abschalten der Steller im Speisekreis
des Antriebes WA1. Damit wird auch die Versorgungspannung für die Antriebsmotoren
der weiteren Weichenantriebe WA2 und WA3 abgeschaltet. Mit dem Abfallen
der Relais L2 und L3 im Speisekreis der Antriebe öffnen deren
Kontakte L2/1 und L3/1 im Stromkreis des Anschaltrelais A1, das
das folgende Anschaltrelais A2 abschaltet. Dieses seinerseits schaltet
das Anschaltrelais A3 ab. Die Kontakte dieser Anschaltrelais im Speisekreis
der Motorwicklungen der weiteren Antriebe öffnen und verhindern so, daß diese
Antriebe bei einem folgenden Stellauftrag für die Weichenzungen umlaufen
können,
bevor der direkt gesteuerte Antrieb umzulaufen beginnt und damit
den Anstoß für das kaskadenförmige Ansprechen
der Anschaltrelais für
die weiteren Antriebe gegeben hat.
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In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden
mindestens die weiteren Weichenantriebe zum Umsteuern der Weichenzungen
einer Weiche dem aus der Weichengruppe direkt gespeisten Antrieb
parallel geschaltet. Dies ermöglicht
die Speisung sämtlicher
gemeinsam überwachter
Antriebe über
eine gemeinsame Vierdrahtleitung, wobei die Stromaufnahme der Antriebe
durch die Vorschaltwiderstände
RV begrenzt ist. Es ist aber auch möglich, nur den ersten weiteren
Weichenantrieb WA2 an entsprechende Anschlußklemmen des direkt gespeisten Antriebs
anzuschließen
und die Speiseleitungen des oder der folgenden weiteren Antriebe
an entsprechende Anschlußklemmen
des ersten, zweiten usw. jeweils bereits angeschalteten Weichenantriebs
anzuschließen.
Man gelangt so zu einer weitgehend gleichartigen Ausgestaltung der
einzelnen Antriebe vor Ort.
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5 zeigt
den aus der Weichengruppe WGH (3) direkt
gespeisten Weichenantrieb WA4 und einen von diesem anschaltbaren
weiteren Weichenantrieb WA5. Zusätzlich
ist noch der Antrieb WAN für
die Steuerung des Herzstückniederhalters dargestellt.
Die Speisung und Überwachung
des direkt aus der Weichengruppe für das Herzstück gespeisten
Antriebes WA4 geschieht in gleicher Weise wie bei dem aus der Weichengruppe
zur Steuerung der Weichenzungen gespeisten Antrieb WA1. Die Antriebskontakte
AK4.1 bis AK4.4 entsprechen den dortigen Antriebskontakten AK1.1
bis AK1.4. Die Relais L5 und L6 entsprechen in ihrer Funktion und
ihrer Anordnung den Relais L2 und L3 nach 4. Sobald der
direkt gespeiste Weichenantrieb WA4 nach dem Lösen des Herzstückniederhalters
umzulaufen beginnt und die dabei betätigten Antriebskontakte die Mo torwicklungen
U4, V4, W4 in Stern schalten, bewirken die Relais L5 und L6 über ihre
Kontakte L5/1 und L6/1 das Anschalten eines Anschaltrelais A5. Dieses
Anschaltrelais schaltet mit seinen Kontakten A5/1 bis A5/6 die Motorwicklungen
des weiteren Weichenantriebes WA5 an. Dieser Antrieb beginnt umzulaufen
und wirkt zusammen mit dem Antrieb WA4 auf das zu stellende Herzstück der Weiche.
Haben beide Antriebe nach dem Umlaufen ihre neue Lage erreicht,
so bildet sich ein Überwachungsstromkreis, der über die
vier Speiseleitungen zum direkt gespeisten Weichenantrieb WA4, die
Wicklungen dieses Weichenantriebes sowie über die dann geschlossenen
Antriebskontakte des Antriebs WA4 und die entsprechenden Antriebskontakte
des weiteren Weichenantriebs WA5 führt. Zu diesem Zweck sind dessen
Antriebskontakte in genau der gleichen Weise mit den Antriebskontakten
des Weichenantriebes WA4 verknüpft
wie die Kontakte der Summen-Lagerelais in 4 mit den
Antriebskontakten des Weichenantriebes WA1. Der Überwachungsstromkreis führt dabei über die
Antriebskontakte AK4.1, AK5.3 und AK4.3; in der dargestellten Endlage
führt der Überwachungsstromkreis über die
Anschaltkontakte AK4.4, AK5.2 und AK4.2. Das Abschalten der dem Herzstück der Weiche
zugeordneten Antriebe geschieht in gleicher Weise wie das Abschalten
der den Weichenzungen zugeordneten Antriebe aus der Weichengruppe
WGH für
das Herzstück
jeweils beim Erreichen der neuen Weichenendlage. Es werden dann die
Steller im Speisekreis zu den Antrieben geöffnet und damit die Stromversorgung
der Antriebe unterbrochen. Die Relais L5 und L6 schalten das bislang angeschaltete
Anschaltrelais A5 ab und deren Kontakte A5/1 bis A5/6 im Speisekreis
der Motorwicklungen des weiteren Weichenantriebes WA5 öffnen. Die Antriebsanordnung
ist danach bereit zum Ausführen eines
folgenden Stellauftrages.
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6 zeigt
den Speisestromkreis für
das in der vorstehenden Beschreibung bereits kurz erläuterte gemeinsame
Prüfrelais
zur Grundstellungsprüfung
aller Anschaltrelais. Das An schalten der Anschaltrelais A1 bis A5
geschieht wie bereits anhand der 4 und 5 erläutert. Zusätzlich zu
den Anschaltrelais gibt es ein weiteres Anschaltrelais A6, das z.
B. durch den Schließer
A5/7 des Anschaltrelais A5 anzuschalten ist und damit kurz nach
dem Anschalten des weiteren Weichenantriebs WA5 in die Wirkstellung
gelangt. Aufgabe dieses Anschaltrelais ist es, über seine Kontakte A6/1 bis
A6/3 (5) die Speisung des Antriebs WAN zum Lösen des
Herzstückniederhalters
unabhängig
zu machen vom Schaltzustand des Anschaltrelais 1. Damit bleibt der Niederhalterantrieb
auch dann angeschaltet, wenn alle Antriebe, die auf die Weichenzungen
der Weiche wirken, nach dem Umlaufen ihre neue Endstellung erreicht
haben und abgeschaltet werden. Das Abschalten des Niederhalterantriebs
geschieht aus der Weichengruppe, die dem Herzstück zugeordnet ist, nach dem
Abschalten der Weichenantriebe WA4 und WA5 und dem Abschalten des
Anschaltrelais A5. Der Stromkreis für das gemeinsame Prüfrelais
PR enthält die
Reihenschaltung aus Kontakten sämtlicher
Anschaltrelais der Antriebsanordnung. Es sind dies die Kontakte
A1/6, A2/9, A3/8, A5/8 und A6/4. Der Arbeitskontakt PR/1 des Prüfrelais
PR ersetzt die Ruhekontakte der Anschaltrelais in dem über die
Leitung L2Z geführten
Speise- bzw. Überwachungsstromkreis
des direkt gesteuerten Weichenantriebs WA1.
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Das
gemeinsame Prüfrelais
PR ist abfallverzögert
auszuführen.
Die Abfallverzögerung
ist geringfügig
größer zu wählen als
die zu erwartende maximale Umstellzeit des Weichenantriebes. Durch
die Abfallverzögerung
des Prüfrelais
wird erreicht, daß die
Leitung L2Z während
des Weichenumlaufes durchgeschaltet ist. Über sie erfolgt das Abschalten des
Weichenantriebes beim Erreichen der neuen Endlage und über sie
wird auch der sich anschließend
ausbildende Überwachungsstromkreis
geführt. Würde das
Prüfrelais
mit seinem Grundstellungsprüfkontakt
die Leitung L2Z beim Erreichen der neuen Endlage auftrennen, so würden die
Sensoren L2 und L3 erregt bleiben und die Abschaltung der weiteren Antriebe
verhindern.
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Verbleibt
eines der Anschaltrelais oder das gemeinsame Prüfrelais in der Wirkstellung,
so läßt sich
der direkt gesteuerte Antrieb im Regelbetrieb nicht abschalten.
Die erwartete Überwachungsmeldung
bleibt aus und es kommt zu einer Störungsmeldung, aufgrund derer
der Stellstrom abgeschaltet werden kann.
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Annahmegemäß bleibt
bei Verwendung eines gemeinsamen Prüfrelais für die Grundstellungsprüfung der
Anschaltrelais dieses während
des Weichenumlaufes infolge Abfallverzögerung in der Wirkstellung.
Lediglich dann, wenn eines der Anschaltrelais störungsbedingt in der Wirkstellung
verbleiben würde,
würde das
gemeinsame Prüfrelais
abfallen und damit dafür
sorgen, daß der
gemeinsame Überwachungsstromkreis
für die
jeweils zusammengehörigen
Antriebe nicht zustande kommt bzw. unterbrochen wird. Voraussetzung
für die
Anerkennung des Grundstellungsprüfergebnisses
für die
Anschaltrelais ist die Gewähr,
daß das
gemeinsame Prüfrelais
auch tatsächlich
in der Lage ist, den Betriebszustand der von ihm überwachten
Anschaltrelais zu erkennen. Aus diesem Grunde ist es erforderlich,
das Prüfrelais seinerseits
ebenfalls einer Abfallprüfung
zu unterziehen. Dies kann z. B. im Rahmen von Wartungsarbeiten geschehen,
bei denen das Prüfrelais
z. B. durch Kurzschließen
seiner Wicklung daraufhin überprüft wird,
ob es in der Lage ist, seine Grundstellung zu erreichen.
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7 zeigt
eine Weiterbildung der Schaltung nach 6, bei der
das gemeinsame Prüfrelais
PR bei jedem Stellvorgang einer Grundstellungsprüfung unterzogen ist. Ein etwaiges
Fehlverhalten des Prüfrelais
ist so bereits kurz nach dem Auftreten dieses Defektes erkennbar
und seine Aufdeckung ist auch nicht mehr davon abhängig, daß das Wartungspersonal
die vorgesehene Funktionsprüfung
tatsächlich
durchführt.
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Für einander
entsprechende Schaltmittel sind in 7 die in 6 gewählten Bezeichnungen beibehalten
worden.
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Wie
bei dem Ausführungsbeispiel
der 6 erfolgt auch bei dem Ausführungsbeispiel der 7 das
An- und Abschalten der Anschaltrelais A1 bis A6 über Kontakte der den Speisestrom
bewertenden Sensoren L2, L3; L4, L5 bzw. Kontakte von in der Kaskade
vorgeordneten Anschaltrelais. Zusätzlich sind im Stromkreis des
Anschaltrelais A1 weitere Kontakte angeordnet, auf die noch einzugehen
ist.
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Der
Grundstellungsprüfkontakt
PR/1 des gemeinsamen Prüfrelais
PR ist abweichend vom Ausführungsbeispiel
der 6 nicht direkt in die Leitung L2Z geschaltet, über die
der Abschalt- und
der Überwachungsstromkreis
geführt
wird, sondern dieser Kontakt liegt zusätzlich zu weiteren nicht dargestellten
Endlagekontakten der folgeabhängig
umlaufenden Antriebe im Stromkreis gemeinsamer Endlagerelais P und
M, deren Kontakte, wie aus 4 ersichtlich,
in den Abschalt- und Überwachungsstromkreis geschleift
sind. Es ist aber auch möglich,
den Grundstellungsprüfkontakt
PR/1 anstelle der in 4 vorgesehenen Anschaltrelais-Ruhekontakte
in die Leitung L2Z einzubinden.
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Für das gemeinsame
Prüfrelais
PR gibt es zwei verschiedene Speisekreise, die gegeneinander entkoppelt
sind. In den einen Speisekreis sind die Ruhekontakte A1/6, A2/9,
A3/8, A5/8 und A6/4 der Anschaltrelais geschaltet, deren Grundstellung
zu überprüfen ist. Über diese
Kontakte sowie die in Grundstellung befindlichen Kontakte L2/3,
L3/3, L5/2 und L6/2 der die Phasenbeziehung der Speiseströme überwachenden
Sensoren L2, L3, L5 und L6 sowie einen Kontakt KR/1 eines weiteren
Relais KR liegt dieses Prüfrelais
bei abgeschaltetem Antrieb an Spannung; es nimmt dabei seine Wirkstellung
ein, in der es die von ihm gesteuerten Kontakte in die in 7 dargestellte
Lage steuert. Das weitere Relais KR ist ein bistabiles Relais, vorzugsweise
ein Haftrelais. Über
die Wicklung KRI werden die zugehörigen Relaiskontakte in die
Ausgangsstellung und über
die Wicklung KRII in die Wirkstellung gesteuert. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel
wurde die Wicklung KRI zuletzt erregt; somit befinden sich die Kontakte des
Relais in der Ausgangsstellung.
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Bei
jedem Weichenumlauf öffnen
mindestens einzelne der Sensorkontakte L2/3, L3/3, L5/2 und L6/2
und unterbrechen damit den Speisestromkreis für das gemeinsame Prüfrelais
PR. Das Prüfrelais
fällt daraufhin – ordnungsgerechtes
Funktionsverhalten vorausgesetzt – unverzögert ab. Ein der Wicklung des
Prüfrelais
PR über
eine Entkopplungsdiode D parallel geschalteter RC-Kreis R1, C1 bleibt ohne
Wirkung, weil eine eventuelle Ladung des Kondensators C1 während der
vorangegangenen Ruhephase des Antriebs über die Widerstände R und
R1 abgebaut wurde. Mit dem Abfallen des Prüfrelais PR wechseln dessen
Kontakte in die in 7 nicht dargestellte Lage. Der
Kontakt PR/2 des Prüfrelais schaltet
dabei die Wicklung KRII des Haftrelais an; der Speisekreis dieser
Wicklung ist über
die einander parallel geschalteten Kontakte L2/2 und L3/2 der beiden
Sensoren geführt,
von denen zu Beginn des angenommenen Umstellvorganges einer geschlossen ist. Über die
Wicklung KRII des Haftrelais KR werden die Kontakte dieses Relais
in die in 7 nicht dargestellte Wirkstellung
gesteuert. Das Haftrelais dient, wie noch zu erläutern sein wird, dazu, die
Wiederanschaltung des Prüfrelais
nach erfolgter Grundstellungsprüfung
zu veranlassen.
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Diese
Grundstellungsprüfung
wird im Anschaltstromkreis des in der Kaskade zuerst anschaltbaren
Anschaltrelais A1 geprüft.
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Dieses
Anschaltrelais kann nur dann angeschaltet werden und dabei den zugehörigen Antrieb aktivieren,
wenn der Kontakt PR/3 in seinem Speisestromkreis geschlossen ist;
dies ist nur bei abgefallenem Prüfrelais
PR der Fall. Die Anschaltung erfolgt nach dem Umsteuern des Kontaktes
KR/3 des Haftrelais in seine Wirkstellung; damit ist auch die Funktionsfähigkeit
des Haftrelais, seine Kontakte in die Wirkstellung steuern zu können, nachgewiesen.
Ist diese Funktionsfähigkeit
nicht gegeben, so kann das Anschaltrelais A1 nicht ansprechen und
der Umlauf der weiteren Antriebe unterbleibt. Das Anschaltrelais A1
spricht an sobald beide Steller L2 und L3 erregt sind. Das ist der
Fall, wenn die drei Wicklungen des direkt gesteuerten Antriebes
WA1 in Stern geschaltet sind und der Antrieb umläuft. Über seinen Kontakt A1/7 macht
sich das Anschaltrelais A1 unabhängig vom
Schaltzustand des Prüfrelais,
d. h. das Anschaltrelais A1 bleibt auch angeschaltet, wenn das Prüfrelais
nach erfolgter Grundstellungsprüfung
wieder in die Wirkstellung wechselt. Die Anschaltung der übrigen Anschaltrelais
A2, A3, A5 und A6 erfolgt in gleicher wie anhand des Ausführungsbeispieles
der 6 bereits erläutert.
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Mit
dem Umsteuern des Haftrelais wechseln dessen Kontakte in die nicht
dargestellte Lage. Dabei veranlaßt der Kontakt KR/5 das Abschalten
der Wicklung KRII während
der Kontakt KR/4 das Anschalten der Wicklung KRI vorbereitet. Diese
Wicklung bleibt vorerst jedoch stromlos, weil ihr Speisekreis über mindestens
einen der Sensorkontakte sowie den eigenen Kontakt KR/1 noch unterbrochen
ist. Der Kontakt KR/2 bereitet beim Schließen den Anschaltstromkreis
für das
Prüfrelais
PR vor. Dieses kann unverzögert
anziehen sobald nach dem Schließen
des Kontaktes KR/3 das Anschaltrelais A1 angesprochen und seine
Kontakte in die nicht dargestellte Lage gesteuert hat. Dabei schließt der Kontakt
A1/8 den über den
Kontakt KR/2 und die Diode D führenden
Speisestromkreis für
das Prüfrelais.
Der Kontakt A1/6 öffnet und
stellt in Verbindung mit den Kon takten A2/9, A2/8, A5/8 und A6/4
der übrigen
Anschaltrelais sicher, daß nach
dem Umlaufen des Antriebes die Speisung des Prüfrelais nur möglich ist,
wenn alle Anschaltrelais ihre Grundstellung erreicht haben.
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Die
Speisung des Prüfrelais über die
Diode D bleibt bestehen, solange die Kontakte des Haftrelais KR
ihre Wirkstellung einnehmen und solange eines der Anschaltrelais
noch erregt ist. Annahmegemäß soll das
Anschaltrelais A6 das zuletzt schaltende Anschaltrelais sein. Aus
diesem Grunde ist ein Kontakt A6/5 dieses Relais dem Kontakt A1/8
des zuerst schaltenden Anschaltrelais parallel geschaltet, so daß die Speisung
des Prüfrelais
tatsächlich über die gesamte
Anschaltdauer der Anschaltrelais erhalten bleibt.
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Haben
sämtliche
Antriebs- und Stellmotore ihre neue Endlage erreicht, so veranlassen
die Kontakte L2/1 und L3/1 bzw. L5/1 und L6/1 das folgeabhängige Abschalten
der Anschaltrelais. Über
die Kontakte A1/8 und A6/5 wird dabei der bislang über die
Diode D geführte
Speisestromkreis des Prüfrelais PR
unterbrochen. Das Prüfrelais
fällt jedoch
nicht ab, weil es über
den zwischenzeitlich aufgeladenen Haltekreis, bestehend aus dem
Kondensator C1 und dem Widerstand R1 vorübergehend gehalten wird. Die
Haltezeit ist so bemessen, daß sie
die kurzzeitige Unterbrechung des Speisekreise zwischen dem Abschalten
der Anschaltrelais und dem Umsteuern des Haftrelais überbrückt. Diese
Umsteuerung geschieht beim Schließen der Sensorkontakte L2/3,
L3/3, L5/2 und L6/2 im Speisekreis der direkt gesteuerten Weichenantriebe.
Mit dem Umsteuern des Haftrelais wechseln dessen Kontakte wieder
in die in 7 dargestellte Ausgangslage.
Dabei unterbricht der Kontakt KR/4 die Speisung der soeben angeschalteten Wicklung
KRI, während
der Kontakt KR/5 die Anschaltung der Wicklung KRII vorbereitet.
Der Kontakt KR/2 unterbricht zusätzlich
zu den Anschaltkontakten den über
die Diode führenden
Speisekreis für
das Prüfrelais
und er unterbricht damit auch den Speisekreis für den Kondensator C1. Mit dem
Schließen
des Kontaktes KR/1 bildet sich ein neuer Speisestromkreis für das Prüfrelais,
der in bereits bekannter Weise über
die Ruhekontakte sämtlicher
Anschaltrelais geführt
ist. Nur dann, wenn alle Ruhekontakte geschlossen sind, wird das
Prüfrelais
weiterhin erregt; anderenfalls fällt
es nach Ablauf der durch das RC-Glied R1, C1 vorgegebenen Verzögerungszeit
ab und öffnet
seinen Kontakt PR/1 im Stromkreis der Endlagemelder P und M, die
ihrerseits den in 7 nicht dargestellten Überwachungsstromkreis
unterbrechen würden
bzw. dafür
sorgen würden,
daß dieser Überwachungsstromkreis
von Anfang an nicht zustande kommt.
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Mit
dem Schließen
der Anschaltrelais-Ruhekontakte im Speisekreis des Prüfrelais
befindet sich die Schaltung wieder in der in 7 dargestellten Ausgangsstellung.
Die Grundstellung der Anschaltrelais wird dabei über das gemeinsame Prüfrelais
PR überwacht,
das in erregtem Zustand seinen Kontakt PR/1 im Stromkreis der Endlagemelder
P und M schließt.
Bei jedem Umstellvorgang wird geprüft, ob das Prüfrelais
in der Lage ist, seine Kontakte in die Grundstellung zu steuern.
Ist das nicht der Fall, lassen sich die Anschaltrelais nicht anschalten
und der Speisekreis der Endlagemelder bleibt unterbrochen. Bei ordnungsgerechtem
Funktionsverhalten der gesamten Schaltung verhindern die den beiden
Endlagemeldern P und M zugeordneten Verzögerungsglieder R2, C2 und R3,
C2 das Abfallen der Endlagemelder während der Abfallprüfung des
Prüfrelais.
Zu diesem Zweck sind die Zeitkonstanten der beiden RC-Glieder geringfügig größer gewählt als
die Abfallverzögerung
des Prüfrelais
PR durch den Kondensator C1 und den Widerstand R1.
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Die
erfindungsgemäße Schaltung
ist nicht nur verwendbar bei über
vier Speiseleitungen drehstrombetriebenen Weichenantrieben, sondern
kann mit Vorteil auch bei allen übrigen
bekann ten Weichenantriebsschaltungen mit mehr oder weniger Speiseleitungen
oder einer anderen Beschaltung der Antriebswicklungen angewendet
werden. Auch dort läßt sich
aus bestimmten Sensormeldungen das Anlaufen direkt gespeister Antriebe
feststellen und in einen entsprechenden Anschaltauftrag für einen
weiteren Antrieb umsetzen.
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Wo
es nicht möglich
ist, eine derartige Sensormeldung aus dem Speisestromkreis eines
direkt gespeisten Weichenantriebs herzuleiten, können solche Sensormeldungen
am Antrieb selbst abgegriffen werden, beispielsweise am Verschluß oder am
Stellschieber.
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Im
Prinzip können
dem jeweils direkt gespeisten Antrieb eine beliebige Anzahl weiterer
Antriebe parallelgeschaltet werden, wobei die Anschaltung dann in
zeitlicher Folge geschieht. Bei entsprechend schwach dimensionierten
weiteren Antrieben können
die Antriebsmotore auch beipielsweise paarweise angeschaltet werden.
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Wie
bei der Ansteuerung des Herzstücksniederhalters
ist es auch möglich, über ein
Anschaltrelais beliebige andere Verbraucher in Abhängigkeit von
der Vornahme eines Umstellvorganges an- und abzuschalten.
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Bei
sehr vielen insbesondere an den Weichenzungen angreifenden Weichenantrieben
kann es auch sinnvoll sein, diese Antriebe aus zwei oder noch mehr
Weichengruppen heraus zu steuern und zu überwachen, die dann vom Stellwerk
aus vorzugsweise gleichzeitig anzuschalten sind. Jeder direkt anschaltbare
Weichenantrieb wirkt dann bedarfsweise auf einen oder mehrere weitere
Antriebe, indem er entsprechende Kaskadenschaltungen von Anschaltrelais
dieser weiteren Antriebe anstößt.