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Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen Stellen von mindestens zwei
Gleiselementen Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum gleichzeitigen
Stellen von mindestens zwei Gleiselementen, beispielsweise von einer Weiche und
einem zugehörigen beweglichen Herzstück, denen je ein mit Drehstrom betriebener
Weichenantrieb zugeordnet ist, der zum üblichen Umstellen und Überwachen einer Weiche
mit dem Stellwerk über mindestens vier Leitungen verbunden ist und vom Antrieb gesteuerte,
als Folgeumschaltkontakte ausgebildete Endlagekontakte besitzt.
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In Stellwerken mit elektrischen Verschlüssen ist es bisher üblich,
jedem Gleiselement, z.B. Weichen, zum Stellen und Überwachen eine Antriebseinrichtung,
einen sogenannten Weichenantrieb, mit vom Antrieb gesteuerten Endlagekontakten zuzuordnen,
wobei jede Antriebseinrichtung über mehrere Verbindungsleitungen mit einer im Stellwerk
befindlichen Steuer- und Überwachungsgruppe verbunden ist, über die die Abhängigkeiten
mit der Stellwerksschaltung - Fahrstraßenschaltung - hergestellt werden.
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So ist zum Stellen und Überwachen von einzelnen Gleiselementen, z.B.
von Weichen, eine Schaltungsanordnung bekannt (DT-PS 1 605 442), bei der für alle
geforderten Betriebsbedingungen ein mit Drehstrom betriebener Weichenantrieb verwendet
wird, der durch vier Verbindungsadern mit dem Stellwerk verbunden ist.
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Zum Einstellen von Fahrwegen müssen die den einzelnen Fahrstrassen
zugeordneten Gleiselemente, wie Weichen, Gleissperren usw., jeweils bestimmte Endlagen
einnehmen und diese Endlagen signaltechnisch sicher überwacht werden.
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Es gibt nun Fälle, bei denen Gleiselemente bedingt durch ihre Lage
im Gleisnetz, z.B. in Flachkreuzungen, in einfachen Gleisverbindungen, Weichen mit
beweglichem Herzstück odgl., bei den möglichen Fahrstraßeneinstellungen jeweils
die gleiche Endlage zueinander einnehmen müssen.
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Zweck der Erfindung ist es, bei solchen Gleiselementeanordnungen Verbindungsleitungen
zwischen den Außenanlagen und den Stellwerken, sowie Steuer- und Überwachungsgruppen
in den Stellwerken einzusparen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zum gleichzeitigen Stellen von mindestens zwei Gleiselementen zu schaffen, bei der
jedem Gleiselement ein mit Drehstrom betriebener üblicher Antrieb zugeordnet ist
und zumUmstellen und Überwachen der betroffenen Gleiselemente nur vier Leitungen
benötigt werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den jeweils
gleichzeitig zu stellenden Gleiselementen zugeordeten Weichenantriebe mit ihren
Motorwicklungen und ihren von den Antrieben gesteuerten Endlagekontakten gemeinsam
an die für einen Weichenantrieb vorgesehenen zum Stellwerk führenden Leitungen derart
angeordnet werden, daß der Stellstrom der Antriebe erst dann abgeschaltet wird,
wenn beide Antriebe ihre Endlage erreicht haben.
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Eine einfache und überwachungssichere Schaltungsanordnung zwischen
den Antrieben der gleichzeitig zu stellenden Gleiselemente ergibt sich in der weiteren
Ausgestaltung der Erfindung dadurch, daß die den gleichen Phasen des Stellstromes
zugeordneten Motorwicklungen der Antriebe jeweils an die entsprechenden zum Stellwerk
führenden Leitungen in Reihe angeordnet werden.
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Eine weitere Vereinfachung der Schaltverbindungen zwischen den Antrieben
der gleichzeitig zu stellenden Gleiselemente wird in vorteilhafter Weise dadurch
erreicht, daß die von den Antrieben gesteuerten, als Folgeurnschaltkontakte ausgebildeten
Endlagekontakte in der Sternpunktverbindung der in Reihe geschalteten Motorwicklungen
angeordnet werden, daß die den jeweils bestehenden Endlagen zugeordneten geschlossenen
Kontakte in Reihe geschaltet werden und daß die geöffneten Kontakte parallel angeordnet
die Sternpunktverbindung direkt bzw. über einen oder mehrere der geschlossenen,
derselben Endlage zugeordneten Kontakte der weiteren Antriebe durchschalten.
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Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann in besonders vorteilhafter
Weise beim Umbau von Gleisanlagen verwendet werden, wenn beispielsweise eine Weiche
nachträglich durch eine Weiche mit beweglichem Herzstück ersetzt werden soll. In
diesem Fall sind in der Stellwerksschaltung keine Anderungen und auch keine weiteren
Verbindungsleitungen zum Stellwerk erforderlich, da der weitere Antrieb zum Stellen
des Herzstückes an die bereits vorhandene Anlage angeschaltet wird.
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Die Erfindung sei anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
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Im Ausführungsbeispiel wird eine bekannte (DT-PS 1 605 442) im Stellwerk
angeordnete Steuer- und Überwachungsgruppe verwendet, die über vier Leitungen mit
der Außenanlage verbunden ist und hier beispielsweise zwei Gleiselemente, z.B. eine
Weiche und ein dieser Weiche zugeordnetes Herzstück, gleichzeitig stellt und die
möglichen Endlagen signaltechnisch sicher Uberwacht.
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In den Figuren sind unterschiedliche Betriebstellungen dargestellt.
So zeigen: Fig. 1 den Überwachungsstromkreis einer Endlage der den Gleiselementen
zugeordneten Antriebe, Fig. 2 den Umlauf der Antriebe beim Stellen der Gleiselemente
von einer Endlage in die andere und Fig. 3 die Anordnung nach dem Auffahren eines
Gleiselementes.
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Im oberen Teil der Figuren sind die Stellwerksteile der Steuer- und
Uberwachungsgruppen dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung erforderlich
sind, und im unteren Teil der Figuren sind die in der Außenlage befindlichen Antriebsteile
für gleichzeitig zu stellende Gleiselemente wiedergegeben, die über die Leitungen
L1 bis L4 mit den Stellwerksteilen verbunden sind.
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Im Stellwerk befinden sich die Anschlüsse eines Drehstromnetzes mit
den Phasen R, S und T und dem Mittelpunkt N sowie einer Gleichstromquelle mit den
Potentialen Plus + und Minus -, wobei der MStelpunkt N mit dem Minuspotential der
Gleiohstromquelle verbunden ist. Aus der Stellwerksgruppe sind weiterhin ein Gleiohstromrelais
WA mit den Kontakten WA1 bis WA3, die Dioden
G1 und G2, ein Stromwandler
Tr mit seinen drei Wicklungen I bis III, ein wir Überwachen der Endlagen der Antriebe
dienendes Relais WÜ sowie Kontakte 1N1 bis WN4 eines nicht dargestellten Netzrelais,
Kontakte WP1 bis WP3 eines nicht dargestellten Weichenprüfrelais, Kontakte WL1 und
WLS eines nicht dargestellten Weichenlagerelais und ein Kontakt WT1, der den Umstellvorgang
der Antriebe einleitet, dargestellt.
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Von den im Ausführungsbeispiel dargestellten zwei Antrieben sind lediglich
die Wicklungen U1, V1 und W1 des Motors vom ersten Antrieb und die WleRLungen U2,
V2 und W2 des Motors vom zweiten Antrieb sowie die Endlagekontakte AK+11, AK+12,
AK-13 und AK-14 bzw. AK+21, AK+22, AK-23 und AK-24 des einen bzw. des anderen Antriebs
dargestellt.
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Die jeweils einer Lage zugeordneten Endlagekontakte AK+11 und AK+12
bzw. AK-13 und AK-14; AK+21 und AK+22; AK-23 und AK-24 sind als Folgeumschaltkontakte
ausgebildet, d.h. bevor der eine Kontakt z.B. AK+12 öffnet, schließt der zugehörige
Kontakt z.B. AK+1i und umgekehrt.
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Die Motorenwicklungen der Antriebe, die den gleichen Phasen des Drehstromes
zugeordnet sind, könnten jeweils an die entsprechenden zum Stellwerk führenden Leitungen
L1, L3 und L4 parallel angeschlossen werden. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil,
daß eine Unterbrechung in einer der zu den Motorwicklungen führenden Verbindungen
nicht rechtzeitig, nämlich erst beim Umstellvorgang, erkannt wird.
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In dem Ausführungsbeispiel der Figuren ist eine vorteilhafte Anordnung
dargestellt, bei der bereits beim Auftreten einer Unterbrechung eine Störmeldung
im Stellwerk ausgelöst wird.
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Bei dieser Anordnung werden die den gleichen Phasen des Stellstromes
zugeordneten Motorwicklungen, z.B. U1 und U2 bzw. V1
und V2, an
die Verbindungsleitungen L1 bzw. L3 und L4 in Reihe angeordnet, so daß nach Fig.
1 bei der Endlageüberwachung in üblicher Weise sämtliche Motorwicklungen sowie die
zum Stellwerk führenden Leitungen L1 bis L4 auf Unterbrechung überwacht werden.
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Bei dieser Anordnung können sowohl die Motorwicklungen an die vorhandene
Spannung des Stellstromes angepaßt als auch die Spannungen des Stellstromes abhängig
von der Anzahl der an einer Phase in Reihe geschalteten Wicklungen erhöht werden,
wobei jedoch die betriebsmäßig zulässige Höchstspannung nicht überschritten werden
soll.
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Die Anordnung der Endlagekontakte der einzelnen Antriebe in den Stell-
und Überwachungsstromkreisen kann in verschiedenen Variationen erfolgen.
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Eine signaltechnisch sichere Anordnung mit sehr geringem Schaltungsaufwand
ergibt sich, wenn die von den Antrieben gesteuerten, als Folgeumschaltkontakte ausgebildeten
Endlagekontakte in der gemeinsamen Sternpunktverbindung der in Reihe geschalteten
Motorwicklungen derartig angeordnet werden, daß die den jeweils bestehenden Endlage,
z.B. der Pluslage +, zugeordneten geschlossenen Kontakte AK+12 und AK+22 in Reihe
geschaltet sind und die geöffneten Kontakte AK+ 11 und AK+21 parallel angeordnet
die Sternpunktverbindung beim Beginn des Umstellvorganges direkt, z.B. durch den
Kontakt Aus21, bzw. durch den Kontakt AK+11 über den noch geschlossenen Kontakt
AK+22 des anderen Antriebes durchschalten.
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Die erforderlichen Schaltverbindungen zwischen den an die gemeinsamen
Leitungen L1 bis 14 angeschlossenen Antrieben sind in den Figuren mit Kv 1 bis Kv
6 bezeichnet.
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In dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel befinden sich sowohl die Antriebe
als auch die zugeordneten Gleiselemente, die beispielsweise eine Weiche mit einem
beweglichen Herzstück sein können, in der Pluslage, wobei der Weiche und dem Herzstück
je ein Antrieb zugeordnet ist.
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Hierbei verläuft der Überwachungsstromkreis der beiden Antriebe vom
Potential der Gleichstromquelle über Kontakt WT1, Relais WA, Kontakte WN1, WL1,
Leitung L1, Wicklung U1, Verbindung Kvl, Wicklung U2, Kontakt AK+22, Verbindung
Kv4, Kontakt AK+12, Leitung L2, Kontakt WP2, Relais WU, Kontakte WP1, WL2, Leitung
L3, Wicklung V1, Verbindung Kv2, Wicklung V2, Kontakt AK-23, Wicklung W2, Verbindung
Kv3, Wicklung W1, Leitung 14 und Kontakte WN5 und WP3 zum Potential- der Gleichstromquelle.
Haben alle Kontakte die in der Fig. 1 dargestellte Lage eingenommen, dann ist das
Relais WÜ angezogen, wobei das Relais WA nur vom Fehlstrom durchflossen wird und
somit nicht anziehen kann.
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Das in Arbeitsstellung befindliche Relais WÜ überwacht in diesem Stromkreis
einerseits die ordnungsgemäßen Endlagen der beiden Antriebe und andererseits sämtliche
Leitungsverbindungen vom Stellwerk zur Außenanlage und in den Antrieben auf Unterbrechungen.
Die Abhängigkeiten zwischen den Antrieben und den zugeordneten Gleiselementen sind
in bekannter Weise durch mechanische Vorrichtungen hergestellt.
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Das gleichzeitige Stellen der Weiche und des Herzstückes aus der dargestellten
Pluslage in die Minuslage wird durch das ffnen des Kontaktes WT1 eingeleitet, wodurch
das Relais wÜ stromlos wird und in die Ruhelage wechselt. Dies bewirkt nun, daß
huber nidit dargestellte Stromkreise die Kontakte WL1, WI12, WP1 bis WP3 und WN1
bis WN4 entgegen ihrer gezeichneten Lage umgelegt werden.
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Da bereits die Weichenlagekontakte WL1 und WLS ihre in der Fig. 1
dargestellte Lage gewechselt haben, entsteht ein Stellstromkreis zwischen den Phasen
R und T über die Stromwandler-Wicklung II, Kontakt WN3, Leitung L4, Motorwicklungen
W1 und W2, Kontakt AK-23, Motorwicklungen V2 und V1, Leitung L3, Kontakt WL1 und
WN1. Hierdurch wird in der Stromwandler-Wicklung III eine Spannung induziert, die
über eine Mittelpunktschaltung durch die Dioden G1 und G2 und den Kontakt WN2 das
Relais WA zum Anziehen bringt. Die Kontakte WA1 und WA2 schließen und legen damit
die Phase S über die Stromwandler-Wicklung I, Kontakte WA1, WP1, WL2, Leitung L2,
Motorwicklungen U1 und U2, Kontakte AK+22, AK+12, Leitung L2, Kontakte WP2 und WA1
an den Mittelpunkt N des Drehstroms.
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Beide Motoren laufen an, wobei der Antrieb, dessen Kontakt AK+21 bzw.
AK+11 zuerst schließt, und der Kontakt AK+22 bzw. AK+12 öffnet, sofort eine Sternschaltung
für beide Motoren bewirkt, indem die Motorwicklungen U2 und U1 an die Sternpunktverbindung
geschaltet werden. Beide Motoren erhalten somit das volle Drehmoment. Das Relais
WA erhält nun eine Erregung, die aus. den beiden um 1200 phasenverschobenen in den
Stromwandler-Wicklungen I und II fließenden Strömen erzeugt wird.
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Bei diesem Umstellvorgang ist es gleich, welcher der beiden Kontakte
AK+ 21 oder AK+11 der beiden Antriebe zuerst betätigt wird, da der Kontakt AK 21
direkt oder der Kontakt AK+11 über den noch geschlossenen Kontakt AK+22 die Sternpunktverbindung
herstellt. Die in dem Ausfilhrungsbeispiel dargestellte Anordpung der Endlagekontakte
hat den Vorteil, daß der mit geringqrer Belastung anlaufende Antrieb durch seinen
entsprechenden Kontakt AK+21 bzw. AK+11, der die Sternpunktverbindung für beide
Antriebsmotoren durchschaltet, den noch mit geringerer Leistung, in Aeiphasenschaltung
laufenden Motor des unter ggf. größerer Belastung stehenden Antriebs in Sternschaltung
umschaltet.
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In der Fig. 2 ist die Schaltungsanordnung in der Phase dargestellt,
in der die Motoren der beiden Antriebe in Sternschaltung betrieben werden.
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Haben die Antriebe ihre gewünschte Endlage erreicht, z.B. die Minuslage,
werden die Endlagekontakte AK-13 und AK-14 bzw.
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AK-23 und AK-24 der beiden Antriebe entgegen der in Fig. 2 dargestellten
Lage umgeschaltet. Hierbei ist es wiederum gleich, welcher der Antriebe seine Endlagekontakte
zuerst. umschaltet, da die Sternpunktverbindung erst dann aufgetrennt wird, wenn
die gewünschte Endlage beider Antriebe erreicht ist und somit die entsprechenden
Endlagekontakte beider Antriebe umgelegt sind.
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Hierdurch wird ein Stromkreis eingeschaltet, der von Phase T, Stromwandler-Wicklung
II, Kontakt WN3, Leitung L4, Wicklungen W1 und W2, Kontakt AK+21, Wicklungen U2
und U1, Leitung L1, den Kontakten WL2, WP1, WA1, Stromwandler-Wicklung I zur Phase
S verläuft.
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Die Stromwandler-Wicklungen I und II sind so geschaltet, daß in ihnen
zwei um 180° phasenverschobene Ströme wirken und damit in der Wicklung II keine
Spannung mehr induziert wird. Das Relais WA fällt ab, öffnet seine Kontakte WA1
bis WA3 und schaltet über einen, nicht dargestellten Stromkreis das Netzrelais ab,
wodurch die Kontakte WN1 bis WN3 wieder ihre Grundstellung einnehmen. Der Überwachungsstromkreis
für das Relais WÜ wird wieder durchgeschaltet und überwacht die Minuslagen der Antriebe
und ihrer zugehörigen Gleiselemente.
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Die Umstell- und Überwachungsvorgänge von der Minuslage zur Pluslage
laufen in entsprechender Weise ab. Werden mit der
erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung auffahrbare Gleiselemente gestellt und überwacht, so besteht
die Forderung, daß mit dem Auffahren eines Gleiselementes eine Auffahrmeldung in
die Stellwerksschaltung eingegeben werden muß. In diesem Fall wird als Auffahrmelder
das in der Stell- und Überwachungsgruppe angeordnete Relais WA in üblicher Weise
benutzt, indem der die Endlagen der betroffenen Antriebe überwachende Stromkreis,
z.B. der in der Fig. 1 dargestellte Überwachungsstromkreis der Pluslagen, umgeschaltet
wird. Wird in der gezeichneten Pluslage beispielsweise das dem Antrieb mit den Endlagen
takten AK+21, AK+22, AK-23 und AK-24 zugeordnete Gleiselement aurgefahren, so öffnet
der Endlagekontakt AK+22 und der Kontakt AK+21 schließt, Fig. 3. Der Kontakt AK+22
unterbricht den Stromkreis des Relais WÜ, dieses wird stromlos und meldet eine Betriebsstörung.
Über den geschlossenen Kontakt AK+21 wird der Anschaltstromkreis für das Relais
WA über die Leitung L1, den Kontakt AK+21, Wicklungen W2 und W1, Leitung L4 und
die Kontakte WN3 und WP3 durchgeschaltet. Das Relais WA zieht an und registriert
über einen nicht dargestellten Stromkreis die Auffahrmeldung. Zusätzlich bildet
sich das Relais WA einen Haltestromkreis über seinen eigenen Kontakt WA3 und Kontakt
WP3.
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3 Patentansprüche 3 Bl. Zeichnungen mit 3 Fig.