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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

r 199799 -. KLASSE 201 GRUPPE

SIEMENS & HALSKE AKT-GES. in BERLIN.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 24. Februar 1907 ab.

Die Erfindung bezweckt eine möglichst betriebssichere Einwirkung eines fahrenden Zuges auf feststehende Betriebsvorrichtungen. Es soll hierdurch vermieden werden, daß zufällige vereinzelte Leitungsberührungen dieselbe Wirkung hervorbringen können wie der fahrende Zug. Diesen Bedingungen wird nach der Erfindung dadurch genügt, daß man eine* Reihe vom fahrenden Zug veranlaßter Strom-ίο stoße mit einer isolierten Schiene oder einer ähnlich wirkenden Vorrichtung derart zusammenwirken läßt, daß sie eine bestimmte Zustandsänderung der Betriebsvorrichtung herbeiführen.

Das Zusammenwirken kann auf verschiedene Arten erfolgen. Man kann z. B. das eine Mittel, die Stromstöße, durch das andere zeitweise wirkungslos machen, so daß es erst nach dem Abrollen der letzten Achse wirken kann. Man kann auch die beiden Mittel unabhängig voneinander gleichzeitig oder nacheinander so wirken lassen, daß jedes für sich bestimmte Zustandsänderungen veranlaßt, die jedoch ihrerseits nur in ihrer Gesamtheit die der Zugfahrt entsprechende Änderung darstellen oder erst gemeinsam veranlassen. Man kann Wechselströme öder gleichgerichtete Stromstöße verwenden, man kann beide Mittel auf dieselbe elektrische Einheit, auf denselben Elektromagneten, oder aber jedes Mittel auf einen besonderen Magneten wirken lassen usw. Die Stromstöße (Gleich- oder Wechselstrom) können entweder mittels einer auf der Strecke fest angebrachten Kontakteinrichtung (Schienendurchbiegungskontakt oder Gleitkontakt usw.) einer örtlichen oder einer auf dem Zuge befindlichen Stromquelle entnommen oder auch erst durch Zusammenwirken des Zuges mit der örtlichen Vorrichtung erzeugt werden. Zur Erzielung der Stromstöße eignet sich unter anderem ein bekannter Streckenstromschließer, der unter der Einwirkung eines einmaligen Raddruckes eine Reihe von Stromschlüssen herstellt, die in einem in Fig. 1 dargestellten Stromkreise eine Reihe gleichgerichteter Stromstöße hervorruft.

In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung sind zwei Abarten der erstgenannten Ausführungssysteme schematisch veranschaulicht; bei der ersten Art . (Fig. i) werden Wechselströme verwendet, bei der zweiten (Fig. 2) gleichgerichtete Stromstöße.

Ein in der Pfeilrichtung (Fig. 1) fahrender Zug gelangt zuerst auf die isolierte Schiene 5 (oder eine ähnlich wirkende Vorrichtung) und stellt einen Stromlauf von der Batterie 1 über den Widerstand 2, Leitung 4, isolierte Schiene 5 und über die Achsen zur Hauptschiene 27 und Batterie her. Sobald die erste Achse des Zuges den in geringer Entfernung von der isolierten Schiene liegenden Streckenstromschließer 8 erreicht, beginnt eine Reihe von Unterbrechungen und Schließungen eines Leiterkreises, der gebildet wird durch die Achsen des Zuges, durch die isolierte Schiene 5, Leitung 6, die Primärwicklung 9 eines Wechselstromtransformators, Leitung 7, den Streckenstromschließer 8 und die Schienen. In diesem Leiterkreis kann kein Strom entstehen, solange die isolierte Schiene 5 von Achsen besetzt ist, da diese die Leitungsenden 3 und 4 kurzschließen. Erst wenn die

letzte Achse die isolierte' Schiene verläßt, entstehen durch die Schließungen des Kontaktes 8 Stromstöße von ι über 2, 4, 5, 6, 9, 7, 8, Schiene 27, 3, Batterie I. Diese Stromstöße erregen in bekannter Weise in der Sekundärwicklung IO des Transformators 9, 10 Wechselstromwellen, die nunmehr auf eine beliebige nur auf Wechselströme ansprechende Betriebsvorrichtung 11 einwirken. Eine solche Be- triebsvorrichtung wäre z. B. der bekannte Siemens sehe Wechselstromblockapparat.

Durch dies Zusammenwirken der Wechselströme und der isolierten Schiene wird also der angestrebte Zweck der Unempfindlichkeit der Betriebsvorrichtung gegen vereinzelte, durch Leitungsfehler u. dgl. entstehende Stromsendungen erreicht, unter gleichzeitiger Erfüllung der Bedingung, daß die Zustandsänderungen der Betriebsvorrichtung erst nach dem Abrollen der letzten Achse von der durch die isolierte Schiene abgegrenzten Strecke eintritt.

Die Wirkungsweise der in der Fig. 2 angedeuteten Abart entspricht der beschriebenen.

Doch sind hier die Leitungen 6 und 7 nicht an einen Transformator angeschlossen, sondern unmittelbar an eine Betriebsvorrichtung 12, die auf gleichgerichtete Stromstöße abgestimmt ist. Eine derartige Betriebsvorrichtung kann abermals ein Blockapparat sein, dessen polarisierter Anker 14 (Fig. 3) um eine Achse 13 drehbar ist und von einer Feder 15 g^eg^en den Pol 19 des feststehenden Elektromagneten gezogen wird. Unter der Einwirkung der gleichgerichteten Stromstöße in den Wicklungen 20, 21 wird jedoch der Anker jedesmal wieder an den Pol 18 angezogen, wie aus den Polzeichen NS der Figur er-■ sichtlich ist. Durch abwechselnden Eingriff der Schneiden 16, 17 in die Zähne des τοπ einer Feder 24 in bekannter Weise beeinflußten Rechens 22 kann nun dessen allmähliche Aufwärtsdrehung erfolgen und damit in bekannter Weise mittels der halben Welle 23 und der Sperrklinke 25 die Freigabe der Riegelstange 26 des Blockfeldes.

Die Schaltung der Fig. 3 entspricht jener der Fig. 2, sie könnte aber ohne weiteres durch eine andere ersetzt werden, z. B. durch eine der in den Fig. 4 bis 7 dargestellten. Die Schaltungen der Fig. 2, 4, 5, 6 und 7 unterscheiden sich voneinander nur durch die Anordnung des Schienenkontaktes. Der Leiterkreis besteht in allen Fällen aus denselben Teilen 1 bis 8 und 12. Das der isolierten Schiene 5 gegenüberliegende Schienenstück 27 (Fig. ι bis 7) kann entweder gleichfalls isoliert oder mit dem Hauptschienenstrange verbunden (geerdet) sein. Statt des üblichen polarisierten Ankers könnte auch ein gewöhnlicher, von einem Elektromagneten 28 (Fig. 8) und einer Feder 29 beeinflußter Anker 30 verwendet werden.

Wenn ein Stromschließer verwendet wird, der nach einer einzigen Scliienendurchbiegung selbsttätig mehrere Stromstöße veranlaßt, so braucht er nicht unbedingt in der Fahrtrichtung gegen die isolierte Schiene vorgeschoben zu sein. Er kann auch, wie in den Fig. 4 bis 7 angedeutet, an der isolierten Schiene selbst oder ihr gegenüber angeordnet werden, da er bekanntlich auch nach dem Abrollen der letzten Achse noch eine Reihe von Stromschlüssen bewirkt.

In den Fig. 9, 10 und 11 ist eine Ausführungsform in drei verschiedenen Zuständen der Betriebsvorrichtung dargestellt, die im wesentlichen die Teile des bekannten Blockapparates enthält. In diesen Figuren bedeuten 23 die bekannte, den Rechen 31 tragende halbe Welle, 25 die von dieser abhängige Sperrklinke für die Riegelstange 26. 32 ist die bekannte Sperrklinke für die Druckstange 33; Magnet und Anker sind dieselben wie in der Fig. 3. Überdies ist eine Kontaktvor- 85' richtung vorgesehen, mittels derer der Rechen nach einer gewissen Aufwärtsdrehung einen Stromschluß herstellen kann. In den Figuren besteht diese Vorrichtung aus einem Kontakthebel 34 und einem Steuerhebel 35. Ein an dem Rechen befestigtes Röllchen 39 stößt nach entsprechender Rechenbewegung (Fig.■ 10) an den Hebel 35 an und veranlaßt die Schließung des Kontaktes 34, 38.

Die Fig. 9 zeigt die Betriebsvorrichtung im Ruhezustände vor der Zugfahrt, Fig. 10 in einem Übergangszustande und Fig. 11 im Endzustande.

Wenn ein in der Pfeilrichtung fahrender Zug mit seinen ersten Achsen A, B . . . den Streckenstromschließer 8 (Fig. 9) beeinflußt, so bewirken die von der Batterie 1 über 2, 20, 21, 7, 8, A (oder Erde), 27, 3, 1 fließenden Stromstöße eine Verdrehung des Rechens bis in die Lage nach Fig. 10, wobei an dem Zustande der Sperrklinke 25 noch nichts geändert wird; dagegen wird durch Schließung des Kontaktes 34, 38 die isolierte Schiene an die Magnetwicklung 20 angeschlossen, bevor der letzte Rechenzahn von der Ankerschneide 17 freigegeben wird. Die durch die folgenden Zugachsen B . ... hergestellte Verbindung 20, 34, 38, 40, 5, B, 27, 3 verhindert jede weitere Wirksamkeit des Magneten 20, 21, so daß der Rechen 31 in seiner Lage so lange festgehalten wird, bis die letzte Achse Z die isolierte Schiene verlassen hat. Ist dies eingetreten (Fig. 11), so bewirkt ein noch von der letzten Achse Z veranlaßter Stromstoß eine Schwingung des Ankers 14 und demzufolge die Vollendung der Rechenbewegung und damit auch die Freigabe der Klinke 25,

der Riegelstange 26 und endlich die Beseitigung der Druckknopfsperre 32.

Wenn die Stromsendevorrichtung (Streckenstromschließer 8) so eingerichtet ist, daß sie noch hinter der letzten Achse mehrere Stromstöße aussenden kann, so ist es nicht nötig, den Rechen vor Schließung des 'Kontaktes 34, 38 bis an den letzten Zahn laufen zu lassen.. Man kann.dann den ganzen Umfang des Rechens mit Zähnen versehen und dadurch auch die Unempfindlichkeit gegen zufällige Einwirkungen erhöhen.

Auch kann die Schaltung nach einer der Fig. 12 oder 13 getroffen werden, in denen die Bezeichnungen dieselbe Bedeutung wie in den anderen Figuren haben. , Bei der Anordnung nach Fig. 12 wird die Magnetwicklung 20, 21 durch die Achsen des Zuges nicht kurzgeschlossen, sondern durch den Kontakt 34, 38 und die Leitung 40 von dem Streckenstromschließer 8 unabhängig gemacht, sobald der Rechen unter dem Einflüsse der ersten Achsen die Lage nach Fig. 10 erreicht .(Stromlauf 1,, 20, 21, 34, 38, 40, 5, Achsen, 27, 3, 1). In diesem Falle bleibt der Anker 14 (Fig. 10) am Magnetpole 18 liegen, bis die letzte Achse die isolierte Schiene verlassen hat. Der Rechen darf bei dieser Anordnung nur am letzten Zahn festgehalten werden, da hinter der letzten Achse nur noch eine Stromunterbrechung eintritt, der Anker ■also nur eine einzige Bewegung ausführen kann. Die Verlegung des Streckenstromschließers an die in der Fig. 13 angenommene Stelle ermöglicht auch bei dieser Schaltung die Verwendung des vollgezahnten Rechens, da hier auch nach dem Abrollen der letzten Achse noch Stromstöße ausgesandt werden.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung veranschaulichen die Fig. 14 bis 16, in denen des Beispiels wegen eine andere als Druckknopfsperre ausgebildete Betriebsvorrichtung dargestellt ist. Die mit Zahlen unter 50 bezeichneten Teile der Fig. 14 bis 17 entsprechen den gleichbezeichneten Teilen der früheren Figuren.

Ein feststehender Elektromagnet 59 steuert mittels seines um den Punkt 60 drehbaren Ankers 61 eine Sperre für den Ubertragungshebel 53 und einen Kontakt 63 so, daß bei abgefallenem Anker (Fig. 14 und 16) der Kontakt geöffnet, bei angezogenem Anker (Fig. 15) geschlossen ist und der Übertragungshebel 53 in der Sperrlage festgehalten wird. Da im Ruhezustande (Fig. 14) die Magnetwicklung 20, 21 von den Streckenkontakteinrichtungen abgeschaltet ist, so kann eine Rechenbewegung erst stattfinden, wenn durch Befahren der isolierten Schiene 5 der Magnet 59 mittels des Stromkreises 1, 59, 64, 5, Achse A oder B . . ., 27, 3, 1 erregt und dadurch der Kontakt 63 geschlossen ist (Fig. 15). Der hochgehende Rechen 22 beseitigt dann wohl die durch die halbe Welle 23 gebildete Sperre des Hebels 53, doch wird dieser noch so lange von dem Magnetanker 61 in der Sperrlage festgehalten (Fig. 15), bis durch Abrollen der letzten Achse Z (Fig. 16) der Elektromagnet 59 stromlos und sein Anker 61 durch die Feder 62 abgerissen wird. Dabei schnellt auch der FIebel53 in die Lage nach Fig. 16 und gibt durch Mitnahme der Sperrklinke 52 die Druckstange frei.

Der von dem Rechen nach den ersten Stromstößen geschlossene Kontakt 66 macht für den Fall, daß der Streckenstromschließer 8 nach Fig. 17 angeordnet ist, die Vollendung der durch Mitwirkung der isolierten Schiene eingeleiteten Rechenbewegung von dem weiteren Zustande der isolierten Schiene unabhängig.

Statt der beschriebenen könnte auch irgendeine andere Betriebsvorrichtung,· z. B. ein Blockapparat nach Fig. 3, mittels des Magneten 59 in das gewünschte Abhängigkeitsverhältnis zu den beiden wirksamen Mitteln (eine Stromstöße erzeugende und eine für die Dauer der Zugfahrt wirksame Strorrischließung) gebracht werden. Der Magnet 59 hätte nur die Klinke 25 (Fig. 3) in der Sperrlage festzuhalten. Auch kann statt des Arbeitstrommagneten 59 ein Ruhestrommagnet 67 (Fig. 18) verwendet werden, der bei besetzter isolierter Schiene durch den Kurzschluß über die Achsen unwirksam wird und hinter der letzten Achse die Sperre durch Ankeranziehung beseitigt.

Man kann auch den mittels der isolierten Schiene hergestellten Stromkreis auf ein besonderes Sperrorgan einwirken lassen, das die Druckstange unmittelbar sperrt, wie z. B. in der Fig. 19 an einem Blockapparat angedeutet ist. In dieser Figur sind von dem Blockapparat nur die zum Verständnis nötigen Teile des Blockapparates gezeichnet: Druckstange 33, Riegelstange 26, Sperrklinke 32, Rechen 22, Anker 14 und Magnet 20, 21. Der Sperrmagnet 68 schließt bei besetzter isolierter Schiene (Stromlaüf. 1, 68, 64, 5, Achse, 27, 3, 1) den Kontakt 70 -und sperrt mittels der am Anker 69 befestigten oder von diesem anderweitig angetriebenen Sperrklinke 71 die Druckstange 33 an deren Ansatz 57. Durch die Stromstöße in dem Stromkreise 1, 69, 70, 20, 21, 65, 8, .5, Achsen, 27, 3, 1 kann dann der Rechen aufwärts gedreht und die Riegelstange 26 in der bekannten Weise freigegeben werden. Die Druckstange 33 bleibt unter der Einwirkung des Magneten 68 bis zum Abrollen der letzten Achse gesperrt.

Auch bei dieser Einrichtung könnte natürlich der Arbeitstrommagnet 68 durch einen

Claims

nach Fig. 20 angeordneten Ruhestrommagneten 72 mit Anker 73 ersetzt werden. Um den bedeutenden Stromverbrauch zu verringern, könnte auch durch einen vom Rechen 22 abhängigen Kontakt 74 (Fig. 20) dafür Sorge getragen werden, daß die Stromquelle 1 erst nach Ankunft der ersten Achsen mit der isolierten Schiene 5 verbunden wird. Die ersten Stromstöße (1, 20, 21, 7, 8, 27, 3, 1)

to bewirken eine Rechendrehung und eine Schließung des Kontaktes 74 und damit erst die Anschaltung der Batterie 1 über den bekannten Widerstand 2 an die isolierte Schiene 5. Die zur Rückführung des Rechens in den Ruhezustand erforderlichen Schaltungen und baulichen Einrichtungen sind, da sie für das Verständnis des Erfindungsgegenstandes belanglos sind, nicht in der Zeichnung berücksichtigt. Es ist selbstverständlich, daß zwisehen die Magnetwicklung 20, 21 und die im Anschlüsse daran gezeichneten Leitungen bestimmte Umschalter eingefügt werden, die die Betriebsvorrichtung von den beschriebenen Mitteln und dann auch von anderen Betriebsstellen abhängig machen, etwa wie in der Fig. 21 schernatisch angedeutet ist. In dieser Figur ist 81 die Druckstange der einen Betriebsvorrichtung, 82 die einer anderen, die z. B. beide für Wechselstrombetrieb eingerichtet sind. In der Ruhelage ist der Magnet 20, 21 der ersten Vorrichtung über die von der Druckstange 81 gesteuerten Schalter 84, 85 an die Sekundärwicklung 10 des aus der Fig. 1 bekannten Transformators angeschlossen. Beim Drücken der Druckstange 81 wird der Stromlauf: Induktor 83, 84, 20, 21, 85, Leitung 91, 87, 86, 88, Rückleitung 92, 83 (Induktor) hergestellt, es kann also das Blockfeld 81 geblockt und das andere, 82, entblockt werden.

Die Schaltungsweisen und Vorrichtungen können verschieden kombiniert werden, es kann also auch überall, wo in der Zeichnung Gleichstrom vorausgesetzt ist, Wechselstrom verwendet werden. Es können auch zweckmäßig Relais zwischen die Betriebs\^rorrichtung und die Streckeneinrichtung geschaltet werden. Man kann auch, statt Wechselstrom zu erzeugen, die Wicklungen 93, 94 der Ma-.gnete (Fig. 22) durch getrennte Leitungen 95, mit einem vom Zuge bewegten Umschalter 97 verbinden, wodurch gleichfalls Ankerschwingungen veranlaßt werden.

Pate ν τ- A ν s ιή ü c η ε :

ι. Einrichtung zur Einwirkung eines Zuges auf eine Betriebsvorrichtung, die mit einem Schienenkontakt und einer isolierten Schiene oder einer ähnlich wirkenden Kontaktvorrichtung zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß eine bestimmte Zustandsänderung der Vorrichtung nur dadurch eintritt, daß der Zug mittels des Schienenkontaktes eine bestimmte, von der Zuglänge unabhängige Anzahl von Stromstößen veranlaßt und die isolierte Schiene befahren und verlassen hat.
2. Einrichtung nach Anspruch i, bei der als Betriebsvorrichtung ein Blockapparat bekannter Art und ein beliebiger Schienenkontakt verwendet werden können, gekennzeichnet durch einen vom Rechen in bekannter Weise bewegten Kontakt, der kurz vor der Freigabe des letzten Rechenzahnes das eine Ende der Blockmagnetwicklung oder eines zwischengeschalteten .Transformators mit der isolierten Schiene verbindet, zu dem Zwecke, die Vollendung der durch die ersten Zugachsen begonnenen Rechenbewegung erst nach Verlassen der isolierten Schiene zuzulassen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 , bei der ein Sperrorgan durch die Bewegung eines Blockrechens freigegeben wird, gekennzeichnet durch eine elektromagnetisch gesteuerte, beim Befahren der isolierten Schiene wirksame Sperre, die das von dem Rechen unter der Einwirkung der Stromstoße freigegebene Sperrorgan noch so lange in seiner Sperrlage festhält, bis die isolierte Schiene frei geworden ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen von der elektromagnetisch gesteuerten Sperre bei ihrer Wirksamkeit geschlossenen Kontakt in dem Freigabestromkreis für den Rechen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.