DE271534C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft eine elektrische Zugsicherung.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, längs des Gleises Leiter zu verlegen, die sich teilweise an den Stoßstellen der einzelnen Blockabschnitte überlappen und durch diese Leiter Hertzsche Wellen zu senden, für die Empfänger auf der Lokomotive angeordnet sind. Im Gegensatz dazu werden bei der vorliegenden

ίο Erfindung Wechselströme hoher Frequenz durch ähnlich verlegte Leiter gesandt und mittels passender Empfängervorrichtungen auf der Lokomotive zur Auslösung von Signal- und Bremsvorrichtungen benutzt.

Das A¥esen der Erfindung besteht darin, daß mittels eines vom Zug gesteuerten Schaltrelais beim Unterbrechen des Wechselstromes in einem Blockabschnitt' ein bis.an diesen Abschnitt vorgerückter Zug durch eine kürzere Leitung, die ebenfalls das Schaltrelais beherrscht, so lange ein Zeichen erhält, bis der vorausfahrende Zug den übernächsten Blockabschnitt verlassen hat. Das Zeichen wird auf der Lokomotive durch zwei hintereinander geschaltete Relais gegeben, die dauernd erregt sind. Wird nun durch Einfahren eines Zuges in einen vorhergehenden Blockabschnitt der Wechselstrom in der Streckenleitung "unterbrochen, so werden diese Relais absatzweise .30 erregt durch den ί Wechselstrom, der in der kürzeren, die Enden der Stoßstellen der .Streckenleitung überlappenden Leitung fließt.

Die Zeichnungen stellen ein Ausführuhgsbeispiel der Sicherungseinrichtungeri mit verschiedenen Einzelheiten dar. . .-_; ■..-'

Fig. ι und 2 ergänzen sich zu einem Stromschema, das die Anwendung der Erfindung auf einer doppelgleisigen Strecke zeigt,, und zwar sind die Stromkreise des Erzeugers,, die Stromkreise der Strecke und die von diesen Strömen beherrschten Vorrichtungen in Verbindung mit drei Blockabschnitten ' dargestellt.

Fig. 3 ist eine Schaltung, die anzeigt, wie durch Kurzschluß des einen Streckenstromkreises der Erzeugerstromkreis für den. nächstfolgenden Block geöffnet wird, um die Strömung der hochgespannten Wechselströme von hoher Frequenz darin zu unterbrechen.

Fig. 4 ist eine Schaltung der elektrischen Vorrichtungen auf der Lokomotive, mittels deren, die Bremsen angezogen werden. Die Teile sind in der Stellung gezeigt, die sie einnehmen, wenn der Zug auf gesicherter Strecke vorwärts fährt. . .

Fig, 5 ist eine ähnliche Ansicht wie, Fig..4.. In ihr sind außerdem noch zwei: Blockabschnitte des. Gleises gezeigt, und die Vor- ^: richtungen, auf .der Lokomotive,sind in der Stellung; angegeben,, die:; sie einnehmen, wenn Gefahr droht. ■ >''■ ^^:;i;'V.'.;.'. .'■'.-';■

Fig: 6..zeigt, ähnlich.wie Fig. .5 zwei' Blockabschnitte des■',..Gleises und die Stromkreise für die Gleise .und für. den Erzeuger... Die

Teile sind in der Lage dargestellt, die sie einnehmen, wenn der Führer die Bremsen gelöst hat und nun vorsichtig weiterfährt, nachdem der Zug vorher selbsttätig, von den Bremsen angehalten wurde.

Fig. 7 gibt in größerem Maßstabe das Relais der Vorrichtung wieder.

Fig. 8 ist ein senkrechter Schnitt durch das Relais.

ίο Fig. 9 ist eine Aufsicht auf den Empfänger.

Fig. io ist ein Schnitt nach der Linie io-io der Fig. 9.

Fig. 11 zeigt im Schnitt eine Scheibe, mitteis der der Stromkreis abwechselnd geöffnet und geschlossen wird.

Fig. 12 ist eine schaubildliche Ansicht dieser Scheibe.

Fig. 13 ist teilweise Schnitt und teilweise Ansicht eines der Ventile, das die Signalvorrichtung steuert, und zwar ist der Elektromagnet in dieser Ansicht in erregtem Zustande.

Fig. 14 ist eine ähnliche Ansicht wieFig. 13, wobei der Elektromagnet stromlos ist.

Fig. 15 ist eine schaubildliche Ansicht des entlasteten Ventilkörpers, der einen Teil der in Fig. 13 gezeigten Vorrichtung bildet.
Durch Verbindung eines bestimmten Stromkreises mit den Leitern eines Wechselstromerzeugers können in dem Stromkreis Ströme hervorgerufen werden, die Hochspannung besitzen, und deren Richtung mit einer sehr hohen Frequenz wechselt. Dieser Stromkreis ist im folgenden als Primärschwingungstromkreis bezeichnet. In diesem Stromkreis finden Hochspannungsentladungen mit entsprechender Frequenz statt. Wenn die Kapazität und die Induktanz dieses Stromkreises veränderlich gemacht wird, und wenn ein Leiter von' bestimmter Kapazität und bestimmter Induktanz damit verbunden wird, so fließen die Wechselströme hoher Frequenz des Primärschwingungstromkreises in den betreffenden Leiter.

Wenn nun ein zweiter Stromkreis, im fol-, genden mit dem Ausdruck Empfangstromkreis bezeichnet und gleichfalls von veränderlicher Kapazität und Induktanz, in der Nähe und parallel zu einem Hochspannungstromkreis hoher Frequenz angeordnet wird, so wird auch in dem Empfangstromkreis ein Strom hoher Spannung und hoher Frequenz hervorgerufen, vorausgesetzt, daß die beiden Stromkreise gehörig abgestimmt sind. Wenn der Empfangstromkreis genügend nahe dem Leiter liegt, in dem der Strom, hoher Frequenz fließt, so ist die Wirkung dieser Anordnung verschieden von der bekannten Erscheinung der Hertzschen Wellen, und der Strom im Empfangstromkreis kann selbst genügend stark sein, um eine darin angeordnete Lampe zum Erleuchten zu bringen oder um, mittelbar oder unmittelbar, verschiedene Vorrichtungen zu beeinflussen, Signale zu geben, Zugdeckungsapparate in Bewegung zu setzen oder anderen entsprechenden Zwecken zu dienen". Die Frage der Abstimmung ist von großer Wichtigkeit; denn wenn dieser Empfangstromkreis nicht richtig abgestimmt ist, so macht sich nur eine sehr schwache elektrische Strömung darin bemerkbar.

In Fig. ι und 2 sollen die mit α bezeichneten Schienen dem Zugverkehr in der einen Richtung, beispielsweise nach Osten, die mit b bezeichneten Schienen dem Verkehr nach entgegengesetzter Richtung dienen. Diese Schienen sind durch Einlagestücke 1 aus Isolationsmaterial in Blöcke A, B, C, D und E unterteilt. Die Starkstromleiter 2 sind all diesen Blöcken gemeinsam und führen hochgespannten Wechselstrom, der in jedem Block durch einen Transformator 3 und von dort aus in den Leitern 4 und 5 zu den Drähten 6 und 7 des Blocksystems geleitet wird. Es sei beispielsweise angenommen, daß die Spannung des Wechselstromes zwischen den Leitern 6 und 7 annähernd 110 Volt beträgt. Die Länge der Blöcke ist im allgemeinen auf allen Strecken dieselbe. Alle Blöcke sind auch in derselben Weise ausgerüstet, und diese Ausrüstung umfaßt einen Streckenstromkreis, in dem auch die Schienen einen Teil der Leitung bilden. An die beiden Schienen sind die Leiter 8 und 9 angeschaltet, die beide mit dem Streckenrelais 10 verbunden sind. Am anderen Ende jedes Blockes sind die Leiter 8' und 9' ebenfalls an die Schienen angeschlossen und zu dem Streckentransformator io' geführt. Die andere Wicklung dieses Transfermators ist durch die Leiter 11 und 12 und durch den Schalter 13 mit der Stromquelle verbunden, wobei diese Stromquelle im vorliegenden Falle die Sekundärwicklung des Transformators 3 und die damit in Verbindung stehende Leitung 6 und 7 ist. Die Ausrüstung des Blockes umfaßt ferner eine Vorrichtung zur Erzeugung hochgespannter Schwingungströme hoher Frequenz für den betreffenden Block. Diese Vorrichtung besteht aus einem Transformator 14, dessen Primärstromkreis eine Regelungsvorrichtung 15. zur Veränderung der Reaktanz und den Anker 16 eines Elektromagneten enthält. Dieser Anker ist mit der Primärwindung durch den Leiter 17 verbunden, während der Leiter 18 zur Reguliervorrichtung 15 führt. Zwischen dem Primärstromkreis und den Leitern 6 und 7 ist der Schalter 19 angeordnet.

Zwischen den Endpunkten der Sekundär- oder Hochspannungwicklung des Transformators 14 befindet sich die Funkenstrecke 20.

Von den Leitern 21 und 22, in denen sich je ein Kondensator 23 befindet, wird ein hochgespannter Schwingungskreis geschaffen, der diese Funkenstrecke mit einschließt. Dieser Schwingungskreis wird über die Funkenstrecke dadurch geschlossen, daß eine oder mehrere Windungen einer Kupferinduktanz

24 eingeschaltet sind und einerseits mit der Leitung 21, andererseits mit der Leitung 22 verbunden sind. Die Verbindung des einen Leiters mit dieser Selbstinduktion kann in dem so geschlossenen Schwingungstromkreis in bekannter Weise verändert werden. Die Selbstinduktion 24 ist mit den Leitern 25 und 26, mit beiden in bekannter Weise einstellbar, verbunden. Der Leiter 25 führt zu einem Draht 27, der nahe dem Boden angeordnet ist und parallel zu den Schienen liegt. Er ist zwischen den Schienen verlegt und von derselben Länge wie jeder der Blöcke. Die Anordnung ist jedoch derart, daß die Endpunkte des Leiters 27 nicht auf gleicher Höhe mit den Endpunkten der Blöcke liegen, sondern etwas vor den isolierten Stoßstellen zwischen je zwei Blöcken einerseits zu liegen kommen, während sich andererseits derselbe Leiter über das andere Ende' des betreffenden Blockes hinau.serstreckt, so daß sein Ende hinter der Stoßstelle zwischen diesem und dem nächsten Block liegt. Am Ende der Leitung 26 ist bei 28 ein kürzerer Leiter gleichfalls parallel zur Strecke nahe dem Boden angeordnet und erstreckt sich ungefähr von der Höhe einer Stoßstelle bis zur Höhe der Unterbfechungstelle zwischen zwei Leitern 27. Diese Drähte

25 und 26 mit ihren Ausläufern 27 und 28 und in Verbindung mit der Selbstinduktion 24 bilden einen Stromkreis, der im nachstehenden als Seitenstromkreis bezeichnet wird und in dem bei jeder Entladung des Schwingungkreises hoher Frequenz Energie in Form eines Hochspannungstromes auftritt, die in ihm hin und her schwingt.

Die Funkenstrecke wird durch eine drehbare Scheibe 29 hergestellt, an der seitliche Vorsprünge 30 befestigt sind. Wenn sich diese Scheibe dreht, so gehen die Vorsprünge zwischen den Funkenelektroden 31 hindurch. Diese Elektroden sind verstellbar, um für gewohnlich einen Luftraum zu begrenzen, der breit genug ist, um dem Schwingungstrom das Überspringen in Funkenform zu verbieten. Wenn jedoch die seitlichen Vorsprünge der drehenden Scheibe 29 nahe an diese Elektroden herankommen, so wird der Luftraum unterteilt, und Entladungen hochgespannter Schwingungströme von hoher Frequenz finden dann statt.

Die Aufgabe einer Funkenstrecke in einem Schwingungskreis besteht darin, dem Kondensator Zeit zur Ladung zu geben, bis die Spannung in ihm zu hoch \vird, worauf diese Ladung hin und her wogt, bis sie gänzlich verbraucht ist. Zur Erzielung eines möglichst hohen Wirkungsgrades einer Funkenstrecke muß diese als gute Isolation wirken, solange die Kondensatoren geladen werden, während sie als vollkommener Leiter wirken muß, wenn die Kondensatoren entladen werden. Je besser diese Bedingungen erfüllt sind, um so besser wird der Wirkungsgrad der Funkenstrecke.

Es ist bekannt, daß die erhitzten Oberflächen der Elektroden an der Funkenfläche Metalldämpfe abgeben, die das Bestreben haben, einen Lichtbogen von geringer Frequenz zu bilden und die auf diese Weise Anlaß zu Unregelmäßigkeiten in den ausgeschickten Strömen geben. Wenn der Kon- , densator geladen ist, wird die Isolationstärke der Funkenstrecke Unterbrochen, und die Strecke wird plötzlich von Metalldämpfen erfüllt, die für den betreffenden Augenblick einen Wechselstromlichtbogen von hoher Frequenz bilden. Gerade die Gegenwart dieser Metalldämpfe erteilt der Strecke . Leitfähigkeit. Wenn jedoch die Entladung unterbrochen wird und diese Metalldämpfe nicht aus der Funkenstrecke entfernt werden, so wird natürlich die Isolation dieser Strecke während der nächsten Ladung sehr schwach sein, und die Bedingungen für einen hohen Wirkungsgrad des Funkens werden nicht erfüllt. Es ist deshalb notwendig, die Dämpfe sofort und vollständig zu entfernen, · sobald die Schwingungen im Kondensator selbst beendigt sind. Die Entfernung dieser Dämpfe wird durch die drehende Scheibe bewerkstelligt, deren seitliche.Vorsprünge eine Luftströmung zwischen den Elektroden verur-Sachen und dadurch die Elektroden abkühlen. Wenn die Scheibe in einer bestimmten, der Frequenz des Transformatorstromes entsprechenden Zeit gedreht wird, so kann sich immer einer der Vorsprünge gegenüber den ortsfesten Elektroden gerade dann befinden, wo der Kondensator seine Maximalspannung erreicht hat. Dadurch wird für jede Schwingung des Stromes eine Entladung verbürgt, und die vollständige Abwesenheit leitender Dämpfe sichert eine reichliche Isolation bei jeder Schwingungsentladung in der Funkenstrecke.

Die Regelmäßigkeit dieser Entladung, die von der Form der Funkenstrecke herrührt, erzeugt einen Strom von gleichmäßig gehaltenen Schwingungen im Seitenstromkreis und trägt zur vollkommenen Übertragung der Energie zwischen dem Stromkreis und dem Seitenstromkreis bei.

Bei der vorgeschlagenen Anordnung ist der Strömkreis zur Erzeugung von Strömen hoher Frequenz stundenlang geschlossen. Die Re-

gelmäßigkeit der Entladung an der Funken-. strecke zur Erzielung eines möglichst gleichmäßigen' Stromes im Seitenstromkreis ist also sehr, wichtig.

Das in der Fahrtrichtung zum weiter vorn gelegenen Block gehörige Relais io steuert den Anker 16 in dem Stromkreis, der dem in der Fahrtrichtung weiter hinten gelegenen Block Energie zuführt. Das Relais wirkt demnach als Schalter zum Schließen oder zum Öffnen des Stromkreises, je nachdem das Relais erregt oder stromlos wird. Es ist ferner zu bemerken, daß die Kurzschließung des Streckenstromkreises im vorn gelegenen Block das Relais dieses Kreises stromlos macht, so daß der Stromkreis, der Energie dem Hochfrequenzstromkreis zuführt, geöffnet und die Zuführung der Energie zu dem Seitenstromkreis unterbrochen wird. Die Streckentransformatoren io' dienen dazu, den Strom des Starkstromkreises herunterzutransformieren, und jeder von ihnen gibt seinen Strom an einen Streckenstromkreis ab, der eines der Relais 10 enthält. Die Anordnung ist derart, daß der Streckentransformator in jedem Block ein Streckenrelais erregt, und dieses Relais · beherrscht die Zuführung der Kraft nach dem Transformator des Hochspannungschwingungskreises, der die Energie für den nächst zurückliegenden Block liefert.

Die vorhergehende Beschreibung bezieht sich auf den dem Verkehr von West nach Ost dienenden Schienenstrang. Die Vorrichtungen für den anderen Schienenstrang sind die gleichen. Der Streckentransformator 32 ist vermittels des Schalters 33 mit den Leitungs-. zweigen 6 und 7 und mit den Leitungen 34 und 35 verbunden, die zu den Schienen b führen. Von den Schienen b gehen die Leiter 36 und 37 zu dem Streckenrelais 38 desselben Blockes; bei Erregung zieht dies Relais den Anker 39 an und hält den Primärstromkreis des Transformators 40 geschlossen. Dieser Primärstromkreis umfaßt außer dem Anker 39 die Leitungen 41 und 42, die Reguliervorrichtung 43 zur Einstellung der Reaktanz und den Schalter 44, der diesen Stromkreis mit den , Starkstromleitungen 6 und 7 verbindet. Die Klemmen der Sekundärwicklung des Transformators sind an die Elektroden 45 gelegt, und zwischen diesen dreht sich die Scheibe 46, die mit seitlichen Vorsprüngen besetzt ist und mit den Elektroden 45 zusammenwirkt, um die Funkenstrecke zu unterteilen. Das Wesentliche des Schwingungskreises umfaßt die Kondensatoren 47 und eine oder mehrere Windungen der Selbstinduktion 48, mit der eine Klemme des Schwingungskreises verstellbar verbunden ist. Ferner ist mit dieser Selbstinduktion der Seitenstromkreis verbunden, der die beiden Zweige 49 und 50 besitzt, die sich an den Leiter 51 und das elektrische Gleichgewicht 52 anschließen. Die Betriebsweise dieser Vorrichtungen ist dieselbe, wie vorhin beschrieben.

Zur Ausnutzung der Energie des Seitenstromkreises zwischen und längs den Schienen, der sich aus den Leitern 25, 26, 27, 28 zusammensetzt, ist ein Empfangstromkreis und ein Ortstromkreis vorgesehen, der von dem Empfangstromkreis beherrscht wird. . Beide sind am Zuge, und zwar zweckmäßig an der Lokomotive und am Tender angebracht. Die ■ Energie des Ortstromkreises kann aus irgendeiner Stromquelle genommen werden. Der Empfangskreis umfaßt einen Hauptzweig und einen Fühlerzweig. Der Hauptzweig benutzt die Energie, die ihm durch den Leiter 27, der Fühlerzweig die Energie, die ihm durch den Leiter 28 mitgeteilt -wird. Der Empfang-Stromkreis ist in Fig. 4 in Verbindung mit dem Seitenstromkreis dargestellt und mit jenem Erzeuger, mittels dessen die'Hochspannungschwingungen hoher Frequenz hervorgerufen werden. Auch der früher erwähnte Schwingungskreis ist in Verbindung mit dem Empfangstromkreis dargestellt. Dieser enthält Netz- oder Harfenglieder 53, bestehend aus einer Anzahl von Drähten, die mit dem einen Ende der Leitung 54 . in Verbindung stehen und unter der^Lokomotive angeordnet sind, damit sie sich parallel zum Seitenstromkreis 27 und in bestimmter Entfernung davon befinden. Die Leitung 54 geht zu einer Klemme 55, von hier über die Klemme 56 des Hauptrelais 57 nach dem beweglichen Kontakt 97 am Anker dieses Relais, wenn es sich in der in Fig. 4 gezeigten erregten Stellung befindet, von da zur Leitung 59 und zum thermoelektrischen Relais 60, der Induktanzspule 61 und bei 62 zur Erde.

Der Stromkreis des Fülilerzweiges ist gleichfalls an der Lokomotive angeordnet und umfaßt kleinere Netze oder Harfen 63, die derart verlegt sind, daß sie ihre Energie von der Ausgleichskapazität 28 erhalten. Der Empfänger 63 des Fühlerstromkreises ist durch den Leiter 64 mit der Klemme 65 verbunden, und von hier führt eine Verlängerung des Leiters 64 zur Klemme 66 des Hauptrelais. Der Metallrahmen 96 dieses Relais stellt die Verbindung mit dem beweglichen Kontakt 97 her, und von hier führt die Leitung 59 durch das thermoelektrische Relais 60 zur Induktanz 61 und zur Erde 62. Dieser Fühlerstromkreis wird geschlossen, wenn das Hauptrelais 57 stromlos ist. Da er also für gewöhnlich geschlossen ist, so werden zunächst auf ihn die Ströme des Seitenstromkreises übertragen. Der Strom in dem Fühlerkreis erregt das thermoelektrische Relais und schließt dadurch' einen Ortstromkreis, der

auch das Hauptrelais 57 enthält. Durch den Schluß dieses -Ortstromkreises und die Erregung dieses Relais werden die Steuer- und Signalvorrichtungen betätigt.

Der Ortstromkreis, der auch das thermoelektrische Relais umfaßt, besteht aus den Zweigen 67 und 6j^a, die nach den Sammelschienen 68 (positiv) und 69 (negativ) führen. Diese sind durch einen Schalter 72 und Leitungen 71 und Ji'¹ mit der Sammlerbatterie 70 verbunden.

Im folgenden soll das thermoelektrische Relais 60, das sowohl im Empfangstromkreis als auch im Fühlerstromkreis liegt, beschrieben werden. Auf einer passenden Grundplatte 73" (Fig. 9 bis 12) ist ein Messingbock 73 befestigt, der mit seitlichen Klemmenvorsprüngen 74 versehen ist. Die Enden dieser Vorsprünge sind durch eine kreisförmig abgebogene Feder 75 verbunden. Die Spannung der Feder kann mittels der Stellschraube 76 geändert werden. An den winkelförmig abgebogenen Teilen der seitlichen Vorsprünge 74 sind die isolierten Pfosten JJ angeordnet.

Diese Pfosten sind durch einen dünnen Draht 78 von hohem Widerstand elektrisch verbunden. Der Leiter 59 des Empfangstromkreises führt zur Klemme 79, die durch einen Leiter mit dem einen Pfosten JJ verbunden ist, während der andere Pfosten JJ mit der Klemme 80 in Verbindung steht, von wo aus der Leiter 59" zur Induktanz 61 führt. Der Empfangstromkreis enthält demnach den dünnen Metallfaden 78 dieses Relais. Vom Mittelteil dieses Metallfadens 78 geht ein feiner Seidenfaden 81 nach einer Spindel 82, um die er einigemal gewunden ist. Die Spindel ist an ihren Enden in dem Stützbock 83 gelagert und wird von einer Spiralfeder 85 umschlossen, die an dem einen Ende mit der Spindel fest verbunden ist, während das andere Ende der Feder an den Stift 84 angeschlossen ist. Die Spannung dieser dünnen Feder hält für gewöhnlich den Seidenfaden 81 in gestrecktem Zustande und zieht den Mittelteil des Metallfadens 78 nach unten. Auf. der Spindel sitzt ferner eine aus Isolationsmaterial bestehende Scheibe 86, in deren Umfang an gegenüberliegenden Stellen die Kontaktplatten 87 eingelassen sind. Von diesen Platten führen Leiter nach der Spindel, wie in Fig. 12 angedeutet ist. Die Kontaktfedern oder Bürsten 89 aus dünnem Platin oder aus anderem Metall von hoher Leitfähigkeit sind in den isolierten Ständern 88 befestigt. Die freien Enden dieser Bürsten liegen leicht am Umfang der Scheibe 86 auf. Von der Klemme 90, zu der die Leitung 6j^a des Ortstromkreises führt, wird eine Leitung 67* nach dem Ständer 88 abgezweigt, .während eine Leitung 67^fl von der Spindel 82 zur Klemme 91 führt und sich hier in der Leitung 67 des Ortstromkreises weiter fortsetzt. Von der Klemme 90 führt außerdem noch eine Leitung 6j^c zu dem isolierten Ständer 88.

Wenn sich die Teile in ihrer gewöhnlichen Stellung befinden, so stehen die Bürsten 89 im Eingriff mit dem isolierten Teil der Oberfläche der Scheibe 86. Der Ortstromkreis ist also gewöhnlich offen, und dem Bestreben der Feder 85, die Spindel 82 zu drehen, wird durch den Seidenfaden 81 Widerstand entgegengesetzt. Wenn jedoch ein Strom von hoher Frequenz durch den dünnen Metallfaden 78 fließt, was dann eintritt, wenn der Fühler-Stromkreis, bestehend ausLeitung 64, Klemme 66 des Hauptrelais, Ruhekontakt 58, beweglichem Kontakt 97, Leitung 59 und thermoelektrischem Relais, geschlossen wird, so wird der Faden 78 derart erhitzt, daß er sofort beginnt durchzuhängen. Die Feder 85 dreht nun die Welle 82 um einen Teil, wobei die Kontakte 87 unter die Bürsten 89 zu liegen kommen und der Ortstromkreis geschlossen wird, der das Relais 57 enthält. Dieser Ortstromkreis bleibt geschlossen, solange in dem Empfangstromkreis Strom durch den Metallfaden 78 fließt und stark genug ist,, die Erhitzung und Durchhängung des Fadens zu bewirken.

Wenn der Strom durch den Metallfaden unterbrochen wird, kühlt sich dieser ab und zieht sich zusammen. Es wird also wieder ein Zug am Seidenfaden 81 ausgeübt, und die Spindel 82 wird gegen die Wirkung der Feder 85 verdreht. Dies bringt die Kontaktplatten 87 außer Verbindung mit den Bürsten und öffnet dadurch den Ortstromkreis. Es sei jedoch bemerkt, daß die Kontaktarme 89 parallel zueinander geschaltet sind, wodurch der Ortstromkreis durch das Hauptrelais geschlossen werden kann, sobald nur eine der Bürsten 89 die > Kontaktplatten 87 berührt. Durch Verstellung der Schraube 76 kann die Spannung der Feder 75 reguliert werden, so daß sie mehr oder weniger gegen die Vor-Sprünge 74 des Bockes 73 drückt und so. auch die Spannung des Metallfadens 78 verändert. Diese Vorrichtung ermöglicht die Einstellung des Relais auf verschiedene Arbeitsbedingungen. Die Schrauben 74* verhindern die Arme 74 daran, gegeneinander zu schwingen.

Das Hauptrelais 57 (Fig. 7 und 8) dient zum Auslösen der Signal- und Bremsvorrichtungen. Auf einer Platte 93 steht der Rahmen 92, der gleichzeitig die Klemmschrauben für die verschiedenen Leitungen trägt und auch zum Stützen der Elektromagnete dient. Der Anker 94 ist drehbar um den Zapfen 95 und-trägt eine Anzahl beweglicher Kontaktglieder 97 und 103, die bei Erregung des Relais die Kontaktschrauben auf der Vorderseite berühren, um, wenn das Relais stromlos

wird, durch ihr Eigengewicht rückwärts zu fallen und mit einer Anzahl von Klemmschrauben auf der anderen Seite in leitende Berührung zu. kommen. Ein drittes bewegliches Kontaktglied 122 tritt bei Erregung des Relais mit dem Arbeitskontakt 121 in Berührung. Wenn dieses Relais stromlos ist, so wird der Fühlerstromkreis durch den Leiter 64 und die Klemmschraube 66 geschlossen,

ίο wobei der Metallteil 96 des Rahmens zur Stromführung benutzt wird. Dieser Stromkreis enthält ferner den Ruhekontakt 58, das federnde Stück 97 des Ankers und den Draht 59, der über eine Klemmschraube mit diesem federnden Stück, in leitender Verbindung steht. Von dem Draht .59 aus fließt der Strom durch das thermoelektrische Relais zur Induktanz 61 und von dort zur Erde.

.Die Wirkung- des Stromdurchganges durch den Fühler 63 des Empfangstromkreises wird demnach in einer Erregung des thermoelektrischen Relais und in dem' Schluß des Ortstromkreises 67 und 6y^a bestehen. Dadurch wird das Hauptrelais erregt, sein Anker wird angezogen, und die beweglichen Kontakte kommen in Berührung mit den Vorderkontakten des Relais. . Die Berührung der Kontakte 97 und 103 mit den ortsfesten Kontakten des Relais bewirkt nun die Schließung anderer Stromkreise. Zunächst wird der Hauptempfangstromkreis folgendermaßen geschlossen: Leitung 54, Klemme 56, Vorderkontakt 98, beweglicher Kontakt 97, Klemme 59 und von hier durch das Relais 60, Induktanz 61 ■ zur Erde 62. Der Schluß dieses Hauptempfangstromkreises durch Erregung des Relais verursacht, daß der Hochspannungstrom von den Fühlernetzen 53 dieses Stromkreises aus beständig durch den Metallfaden 78 des thermoelektrische!! Relais fließt, obwohl bei Bewegung des Ankers des Hauptrelais der , Fühlerstromkreis durch die Entfernung des beweglichen Kontaktgliedes 97 vom Ruhekontakt 58 hinweg geöffnet worden ist. Dieser Strom durch den Faden 78 erhält auch den Ortstromkreis genau so lange geschlossen, als der Empfangstromkreis durchflossen wird. Diese Bedingungen sind in Fig. 4 dargestellt, die dann herrschen, wenn keine Gefahr vorhanden ist.

Bei Erregung des Hauptrelais durch Schluß des Ortstromkreises werden auch Stromkreise durch die Spulen 99 und 100 geschlossen. Der Strom durch die Spule 99 nimmt folgenden Verlauf: von der positiven Sammelschiene 68 zum Leiter 101 und Klemme 102, beweglichen Kontakt 103, Kontakt 104 des Hauptrelais, von der Klemme 104" auf der anderen Seite des Rahmens über Leitung 105 zum Leiter 106 und zur Klemme 107 der Spule. Von der anderen Klemme 108 dieser Spule geht der Leiter 109 nach dem zur negativen Schiene 69 führenden Leiter 110. Die Erregung der Spule 99 hat zur Folge, daß der Kern der Spule angezogen wird und das Ventil 112 in die Verschlußstellung bringt. Die Spindel 113 dieses Ventiles ist an den Kern in angeschlossen und steuert die Rohrleitungen 114 der Luftbremsen. Die Anordnung und die Wirkungsweise des Ventiles ist in Fig. 13 bis 15 dargestellt. In Fig. 13 ist die Spule erregt gezeichnet, und das Ventil 112, das nach Art der entlasteten Ventile ausgebildet ist, ist geschlossen. Bei der in Fig. 14 gezeigten Stellung ist die Spule stromlos, und der Durchtritt des Druckmittels kann ungehindert stattfinden. Es können jedoch auch andere Ventile verwendet werden. Bei den meisten Druckluftbremsen erfolgt das Anziehen der Bremse durch Auslassen der Luft aus den Rohren. Wenn das Ventil 112 geöffnet wird, kann das Druckmittel austreten, und dadurch werden die Bremsen angezogen. Wird der Magnet erregt, so schließt sich das Ventil, der Druck wird wieder auf die frühere Höhe zurückgebracht, und die Bremsen werden gelöst.

Um neben dem Bremsen auch ein hörbares Zeichen zu geben, ist eine Pfeife 115 angeordnet, wie in Fig. 4, 5 und 6 gezeigt. Die Pfeife ist durch die Röhre 116 an ein Ventil 117 angeschlossen, das in ähnlicher Weise wie das eben beschriebene Ventil 112 gesteuert wird. Die Ventilspindel ist mit einer Spule 100 verbunden und wird auf und ab geschoben, je nach der Erregung oder Abschaltung der Spule. Solange die Spule erregt ist, ist das Ventil 117 geschlossen, und Dampf oder Luft kann nicht in die Pfeife eintreten. Wenn der Magnet 100 jedoch stromlos wird, öffnet sich das Ventil, und irgendein Druckmittel kann in die Pfeife einströmen, um auf diese Weise ein, Warnungssignal zu geben. Der Stromkreis der Spule 100 umfaßt den Leiter .110, der von der Klemme 118 der Spule zur negativen Sammelschiene 69 führt. Ferner umfaßt der Stromkreis den Leiter 119, der von der positiven Sammelschiene zur Klemme 120 an dem Hauptrelais gelegt ist. Der Federkontakt 121 dieses Relais steht mit der Klemme 120 in Verbindung, und bei Erregung des Hauptrelais fließt der Strom durch den beweglichen Kontakt 122 in die Leitung 123 und von hier nach der anderen Klemme 124 der Spule 100. Daraus geht hervor, daß bei Erregung des Hauptrelais 57 der Stromkreis der Spule 100 gleichzeitig mit dem der Spule 99 geschlossen wird.

Eine weitere Aufgabe des Hauptrelais 57 liegt darin, einen Stromkreis durch die farbige Lampe 125 zu schließen und auf diese Weise auch ein sichtbares Signal zu geben.

Der Stromkreis dieser grünen Lampe umfaßt die Leitung 119 von der positiven Sammelschiene, die Kontakte 121 und 122, die Leitung 123, den Leiter 126, der zur Lampe führt, und die Rückleitung 127, die an die negative Sammelschiene gelegt ist. Es wird also auch hier die Lampe mit.Strom versorgt, sobald das Hauptrelais erregt ist.

Hieraus geht hervor, daß, wenn der Empfangstromkreis der Lokomotive die Energie von dem Seitenstromkreis an der Strecke übermittelt erhält, das Hauptrelais erregt ist und auch jene Stromkreise geschlossen sind, durch die die Spulen 99 und 100 erregt und die Lampe 125 mit Strom versorgt werden'. Dieses sichtbare Signal ist nicht unbedingt notwendig; es wird jedoch als eine zusätzliche Sicherungsvorrichtung mit eingeschaltet. Solange das grüne Licht brennt, weiß der · Lokomotivführer, daß die Strecke vor ihm frei ist, und daß er in fahrplanmäßiger Zeit weiterfahren kann.

Die Zuführung hochgespannter Energie nach dem Seitenstromkreis wird, wie bereits erwähnt, von dem Streckenrelais 10 beherrscht, und in Fig. 3 ist gezeigt, wie die Gegenwart eines in dem in der Fahrtrichtung vorn gelegenen Blockes den Streckenstromkreis kurzschließt und dadurch die Zuführung von Energie nach dem weiter hinten gelegenen Block unterbricht. Der Zug in dem Block B ist mit 128 bezeichnet. Dem Streckenstromkreis wird Strom durch den Transformator io' am rechten Ende der Zeichnung zugeführt, und dieser Stromkreis umschließt auch das Relais 10 nahe dem linken Ende der Figur. Infolge der Gegenwart des Zuges 128 wird natürlich dieser Stromkreis kurzgeschlossen, und der Anker fällt von dem Relais io ab.

Dadurch wird der Hochspannungstransformator 14 des Blockes A im Primärstromkreis unterbrochen, und die Teile 27 und 28 des Sekundärstromkreises dieses Blockes werden also auch stromlos. Ein Zug, der in den Block A eintritt, wird daran verhindert, in diesem Block weiterzufahren, da der Hauptleiter 27 des Blockes A, der sich auch in den nächstfolgenden Block erstreckt, nicht imstande ist, die Vorrichtungen auf der Lokomotive nunmehr in Bewegung zu setzen. Das Hauptrelais des Zuges, der im Block A ist, wird also stromlos, die Spulen 99 und 100 öffnen das Ventil, das von ihnen beherrscht wird, so daß die Bremsen angezogen werden und die Pfeife ertönt. Der Zug wird also nicht nur selbsttätig angehalten, sondern es wird auch ein hörbares Signal gegeben, das dem Führer mitteilt, daß in dem nächstvorn gelegenen Block der Weiterfahrt ein Hindernis entgegensteht.

Soll die Pfeife 115 aus irgendeinem Gründe nicht zum Ertönen gebracht werden, so wird ein sichtbares Signal gegeben in Gestalt einer roten Lampe 129 (Fig. 4, 5 undo). Diese rote Lampe liegt in einem Stromkreis, der gebildet wird von der mit der positiven Sammelschiene 68 in Verbindung stehenden Leitung 101, dem beweglichen Kontakt 103 des Hauptrelais, dem Ruhekontakt 132 auf dem Rahmen 133, dem damit in Verbindung stehenden Pfosten 134, zur Leitung 135 und von hier nach der Leitung 136 und zur Lampe. Der andere Zweig dieses Stromkreises geht von der kurzen Leitung 137, die mit dem Leiter 127 in Verbindung steht, nach der negativen Sammelschiene 69. Wenn also das Hauptrelais 57 geöffnet wird, fließt ein Strom . durch diese Lampe 129, die rotes Licht aussendet, und auf diese Weise wird ein sichtbares Warnungsignal gegeben.

Es sei angenommen, daß sich der Zug unter gewöhnlichen Sicherheitsbedingungen bewegt, wie in Fig. 4 gezeigt ist, d. h. die Bremsleitungen und die Pfeife sind geschlossen, die grüne Lampe leuchtet; es werde weiter angenommen, daß sich dieser Zug auf dem Block B der Strecke befindet, und daß ein anderer Zug im Block C ist, wie in Fig. 5 gezeigt. Der Zug 138 im Block C schließt natürlich den Streckenstromkreis dieses Blockes kurz und macht dadurch das Relais 10 stromlos, das den Erzeuger für die Spannung im Block B beeinflußt. Der Hochspannungstransformator 14 wird dadurch geöffnet, so daß die Leiter 27 und 28 des Seitenstromkreises im Block ebenfalls stromlos werden. Bei Stromlosigkeit dieser Leiter wird auch der Schwingungstromkreis auf der Lokomotive unterbrochen. Das Hauptrelais 57 öffnet sich und unterbricht die Stromkreise der Spulen 99 und 100, so daß das Ventil 112 geöffnet wird, die Bremsen angezogen werden, die Pfeife 115 ertönt, der Stromkreis der grünen Lampe geöffnet wird und der der roten Lampe geschlossen wird, um auf diese Weise dem Lokomotivführer die Gefahr im weiter vorn gelegenen Block anzudeuten.

Sollte der Führer beabsichtigen, die Bremsen zu lösen und langsam weiterzufahren, bis das Ende dieses Blockes erreicht ist, so kann er dieses tun, wenn er den Auslöseschalter 139 schließt. In Fig. 6 ist der Zug im Block B mit 130, der Zug im Block C mit 138 bezeichnet. Der Schluß des Schalters 139 hat zur Folge, daß die Leitungen 127 und 140 überbrückt werden. Die Leitung 127 ist an die negative Sammelschiene 69 angeschlossen, und der Stromkreis wird von der positiven Sammelschiene 68 über Leitung 101, Ruhekontakt 132, Rahmen 133, Klemme 134, Lei- iao tung 135, Leitung 141 nach der einen Klemme der Windung des Relais 142 und von der an-

deren Klemme dieses Relais durch Leitung 143 zur anderen Leitung 140 vervollständigt. In diesem Falle wird also das Relais 142 erregt, sein Anker 144 wird angezogen und drückt den Kontakt 145 gegen den Federkontakt 146. Auf diese Weise wird über das Relais 142 ein Ortstromkreis 147-127-69-70-68-101-102-103-132-133 -134-135 - 141-142-143-!4S geschlossen.

Dieser Ortstromkreis bleibt geschlossen, selbst wenn der Schlüssel sofort wieder losgelassen wird. Die Bewegung des Ankers 144 am Relais 142 schließt nicht nur den eben beschriebenen Ortstromkreis, sondern schließt auch die Kontakte 148 und 149, von denen 149 durch Leitung 150 mit der positiven Sammelschiene in Verbindung steht. Von der Batterie aus wird ein Stromkreis durch die negative Sammelschiene 69 und über die Leitungen 110 und 109 zu einer Klemme der Spule 99 und von der anderen Klemme der Spule durch Leitung 106 nach der Leitung 151 und dem Kontakt 148 vervollständigt. Es wird also auch in diesem Falle die Spule 99 erregt, der Kern dieser Spule wird gehoben, das •Bremsventil 113 geschlossen, die Bremsen werden losgelassen, und der Zug kann nun unter Überwachung des Führers weiterfahren, wie in Fig. 6 angedeutet. Bei dieser Weiterfahrt ertönt jedoch beständig die Pfeife 115, und die rote Lampe leuchtet beständig auf. Wenn der Führer seinen Zug nach Auslösung der Bremsen und unter beständiger Bewachung bis zum Ende des Blockes!? gebracht hat, so bringt er den Zug zum Stehen beim Eintritt in den nächsten Block, und der Zug bleibt hier, bis die Signale auf der Lokomotive zu erkennen geben, daß die Gefahr beseitigt ist. Dieses Sicherheitsignal wird nicht eher abgegeben, als der Zug in dem weiter vorn gelegenen Block durch den Block C und den Block D in den Block E eingetreten ist. Das Streckenrelais 10 für den Block D wird dann wieder erregt werden, so daß der Hoch-Spannungserzeuger für den Block C Energie an den Seitenstromkreis dieses Blockes abgibt und den Leiter 27 dieses Blockes mit Strom versorgt. Wenn dann der Zug am Ende des Blockes B und am Eingang des Blockes C durch seine Fühlernetze von dem Leiter 27 im Block C Strom erhält, so wird das Hauptrelais -geschlossen, da der Leiter 28 dazu beiträgt, das Hauptrelais mit Strom zu versorgen.

Dieses Hauptrelais wird also jetzt unter Mitwirkung des thermoelektrischen Relais geschlossen, und die Spulen 99 und 100 werden erregt, so daß das Bremsventil und das Pfeifenventil geschlossen werden. Gleichzeitig wird der Strom von der roten Lampe abgeschaltet, und die grüne Lampe wird wieder eingeschaltet.

Bei Erregung des Hauptrelais 57 wird auch der Ortstromkreis des Relais 142 unterbrochen, so daß die Kontakte 145 und 146, 148 und 149 voneinander entfernt werden. Die gesamten Vorrichtungen auf dem Führerstande werden wieder in die ursprüngliche Stellung zurückgebracht und zeigen, daß der Führer nunmehr mit Sicherheit weiterfahren kann.

Wie vorhin erwähnt, wurde das Relais 142 von einem Strom erregt, der von der positiven Sammelschiene 68 über den Leiter 101 nach dem beweglichen Kontakt 103, dem Rahmen 133, der Klemme 134, der Leitung 135 des Relais und vom Relais über den Leiter 143 zu den Kontakten 145, 146, Leitern 147, 127 zur negativen Sammelschiene 69 geht. Wenn das Hauptrelais 57 erregt ist, liegt der bewegliche Kontakt 132 des Rahmens 133 nicht in dem Stromkreis, so daß also das Relais 142 stromlos wird und die. Kontakte 145 und 146, 148 und 149 unterbrochen werden.

Es wurde schon darauf hingewiesen, daß der Leiter 27 in' dem Seitenstromkreis des einen Blockes sich über die Stoßstelle der Schienen des betreffenden Blockes hinaus in den nächsten Block erstreckt, und daß das elektrische Gleichgewicht 28 in der Höhe der Isolationstelle zwischen zwei Blöcken endet. Diese Anordnung ist zu folgendem Zwecke getroffen:

Wenn ein Zug auf dem Ostgleise fährt und im Block .D hält, so wird der Streckeristromkreis dieses Blockes kurzgeschlossen, die Zuführung von Strom zu dem Seitenstromkreis im Block C und damit auch die Zuführung des Stromes zu dem Gleichgewicht 28 in diesem Block wird unterbrochen. Unter diesen Umständen zeigen die Signale auf dem Führerstand an, daß die Strecke frei ist, bis ein Zug in den Block C eintritt. Wird jedoch die Eintrittstelle erreicht, so wird der Empfangstromkreis auf der Lokomotive stromlos, da der Seitenstromkreis dieses Blockes stromlos ist, das Hauptrelais wird geöffnet, die Bremsen werden angezogen, die Pfeife ertönt, die Gefahrlampe leuchtet auf, und der Führer wird von der Gegenwart eines Zuges im nächsten Block auf diese Weise benachrichtigt.

Durch Schließen des Auslöseschalters 139 kann nun der' Führer weiterfahren, wobei er den Zug unter, scharfer Überwachung erhält, bis er in den Block D eintritt, und in diesem Block sollte er nun halten bleiben und warten, bis ihm das Zeichen zur Weiterfahrt gegeben wird. Wenn er sich an der Eintrittstelle in dem Block D befindet, so wird das Fühlernetz 63 des Fühlerzweiges im Empfangstromkreis über den Leiter 28 im Block C zu liegen kommen, und der Führer empfängt dann in zeit-

lichen Unterbrechungen ein Zeichen, sobald der Zug vom Block D in den Block E eingetreten ist. Der Grund für diese zeitlichen Unterbrechungen in der Übertragung des Zeichens liegt im folgenden. Während das elektrische Gegengewicht 28 im Block C erregt ist, ist der Leiter 27 im Block D, der sich auch in den Block C hineinerstreckt, stromlos, da ja ein Zug im Block D ist. Der Strom, der durch das thermoelektrische Relais vom Fühlerzweig des Empfangstromkreises aus hindurchgeht, erregt dieses Relais und schließt dadurch dessen Ortstromkreis, in dem das Hauptrelais liegt, so daß dieses erregt wird, den Anker anzieht und dadurch den Fühlerzweig des Empfangstromkreises stromlos macht. Das Hauptrelais bleibt jedoch nicht beständig erregt, da der Seitenstromkreis des Blockes D stromlos ist, und der Anker des Relais fällt also wieder zurück, um nachher den Fühlerzweig des Empfangstromkreises zu schließen,- worauf der Anker wieder angezogen wird, und dieses Spiel wiederholt sich und gibt sich dem Führer durch andauernde Schwingungen des Ankers des Hauptrelais kund. Diese Schwingungen haben andauernde Schließungen und Unterbrechungen der vom Hauptrelais beherrschten Stromkreise und also ein abwechselndes Auslösen und Außerbetriebsetzen der betreffenden Vorrichtungen zur Folge. Der Führer bleibt also am Eingang des Blockes D stehen, bis der Zug im nächstliegenden Block vorn angedeutet hat, daß die Strecke frei ist, und dieses ge-.

schieht, sobald der Zug vor dem haltenden Führer den Block E verlassen hat. Es wird dann der Streckenstromkreis in diesem Block wieder hergestellt, das Relais 10 rechts in Fig. 2 wird erregt, der Stromkreis für die Primärwicklung des Transformators 14 wird geschlossen, und dem Seitenstromkreis des Blockes D wird dadurch hochgespannter Wechselstrom in Form von anhaltenden Schwingungen übermittelt. Die Tatsache, daß nun der Seitenstromkreis des Blockes D wieder stromführend ist, wird dem Führer am Eingang des Blockes dadurch bekanntgegeben, daß das Hauptrelais andauernd .erregt bleibt, so daß die Pfeife abgestellt wird, die Bremsen gelöst werden, das rote Licht erlischt und die grüne Lampe aufleuchtet.

Die Zurückführung dieser Vorrichtungen in die ursprüngliche Stellung gibt an, daß die Strecke frei ist, und daß der bis j'etzt festgehaltene Zug weiterfahren kann, da der andere Zug sich um mindestens zwei Blöcke weiter vorn befindet.

Dadurch, daß die Netze 63, 64 des Fühlerzweiges des Stromkreises nach entgegengesetzten Seiten hingehend angeordnet sind, wird erreicht, daß sie wirksam werden, gleichgültig nach welcher Richtung hin der Zug fährt.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum- Auslösen von Zeichen und Bremsen auf einem Zuge mittels Wechselstromes, der dem einzelnen Blockabschnitt durch besondere Leitungen über ein vom Zuge gesteuertes Schaltrelais zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Unterbrechen des Wechselstromes in der Streckenleitung (27/51) eines Blockabschnittes der bis an das Ende dieses Abschnittes vorgerückte Zug durch eine besondere kürzere Leitung (28, 52) so lange ein Zeichen erhält, bis der- vorausfahrende Zug den übernächsten Blockabschnitt verlassen hat.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei auf dem Zuge befindliche, hintereinander geschaltete Relais (57,60) dauernd erregt sind und ein Zeichen für freie Fahrt geben,· wenn Wechselstrom durch die Streckenleitung (27,51) fließt, dagegen absatzweise erregt werden und Warnvorrichtungen auslösen, wenn ein Wechselstrom der kürzeren Leitung (28, 52) sie beeinflußt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils zu einem Blockabschnitt gehörende Streckenleitung (27, 51) um ein gewisses Stück in den zurückliegenden Abschnitt hinübergreift, während die kürzere Leitung (28, 52) neben diesem übergreifenden Stück herläuft und mit dem Abschnitt endigt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.