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Einrichtung bei einer Lichtzeichenanlage
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung bei einer Lichtzeichenanlage
mit Signaloptiken für die Anzeige unterschiedlicher Signalbegriffe durch unterschiedlichfarbige
Signalbilder unter Verwendung von Farbfiltern, insbesondere für Eisenbahnsignale.
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Die für die Steuerung des Eisenbahnverkehrs in früheren Jahren ausschließlich
verwendeten Formsignale sind im Laufe der Zeit überwiegend durch Lichtsignale ersetzt
worden. Als Signalbilder wurden dabei die Nachtzeichen der Formsignale übernommen.
Wegen der im Eisenbahnwesen üblichen langen Bremswege ist es erforderlich, die Signalbegriffe
mindestens der Hauptsignale den sich diesen Signalen nähernden Zügen anzukündigen;
dies geschieht bisher durch sogenannte Vorsignale. Bei Eisenbahnanlagen, bei denen
die Signale in einem immer gleichen Regel abstand aufgestellt sind, werden die Vorsignale
häufig an den
gleichen Signalmasten angebracht, an denen auch die
Hauptsignale befestigt sind. Hierdurch ergibt sich eine gewisse Häufung von Lichtpunkten
an den einzelnen Signalen, deren Erkennung hohe Anforderungen an die Sorgfaltspflicht
des Zugpersonals stellt. Die Häufung der möglichen Lichtpunkte je Signalmast auf
Strecken mit selbsttätigem Streckenblock fuhrte zu Uberlegungen,eine neue, einfacherere
Mehrabschnittssignalisierung einzuführen. Diese Überlegungen wurden in mehreren
Betriebsversuchen erprobt.
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Im Zusammenhang mit den 2landungen der Signalanlagen für Neubaustrecken,
die mit n -n Geschwindigkeiten zu befahren sein sollen, ist e Vorschlag erarbeitet
worden, der für jedes Signal n rei Lichtpunkte vorsieht, von denen jeweils nur ein
einziger angeschaltet ist.
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Welche Informationen dabei welchen Lichtpunkten zukommen, ist z.B.
in SIGNAL UND DRAHT 67 (1975) 7/8, S. 127 bis 132 nachzulesen.
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Bei den bisher im Eisenbahnwesen üblichen Lichtzeichenanlagen, bei
denen jeder durch ein Hauptsignal dargestellte Signalbegriff durch einen zugehörigen
Vorsignalbegriff angekündigt wird und bei denen an jedem Hauptsignal das Vorsignal
für das folgende Haupt signal angeordnet ist sind Zeichenverfälschungen des Hauptsignalbegriffes,
beispielsweise beim Ausfall einer Signallampe, für den Zugführer als solche erkennbar,
weil das erwartete Zeichen nicht mit dem tatsächlich dargestellten Zeichen übereinstimmt;
der Zugführer kann sein Fahrverhalten der jeweils vorliegenden Betriebssituation
anpassen. Zeichenverfälschungen an Vorsignalen sind ebenfalls erkennbar, weil zu
einem vollständigen Vorsignalbegriff stets zwei Lichtpunkte kombiniert werden. Ande-
rerseits
ist aber nicht auszuschließen, daß der Zugführer durch die Vielzahl von Lichtpunkten
je Lichtzeichenanlage überfordert wird, so daß es wegen dieser Überforderung zu
Betriebsstörungen oder Betriebsgefährdungen kommen kann. Offenbar gehen die Bahnverwaltungen
bei der Einführung neuer Signal systeme mit nur einem einzigen angeschalteten Lichtpunkt
je Lichtsignal davon aus, daß die Gefahren, die durch Überforderung der Zugführer
gegeben sind, höher einzuschätzen sind als diejenigen, die sich durch den Fortfall
redundanter Lichtzeichen ergeben. Diese letztgenannte Gefahr läßt sich durch eine
sinnvolle Uberwachung der Lichtsignale und durch die Verwendung von Doppelfadenglühlampen
einigermaßen in den Griff bekommen; hier spielt auch die tiberlegung eine wesentliche
Rolle, daß ein infolge eines Lampenausfalles nichtleuchtendes Signal betriebsmäßig
den Signalbegriff "HALT" beinhaltet. Außerdem wird das betreffende Signal im Stellwerk
als gestört gemeldet.
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Die vorgenannten Uberlegungen berücksichtigen aber nicht den Fall,
daß außer Fehlern in der elektrischen Anlage eines Lichtsignales auch Fehler im
mechanischen Bereich der Lichtsignale auftreten können. Wenn nämlich beispielsweise
infolge Uberhitzung oder plötzlicher Temperaturdifferenz ein Farbfilter eines Lichtsignales
zerbricht, so daß sich ein offener Spalt im Farbfilter bildet oder die Einzelteile
des Filters aus ihrer Halterung herausfallen, kann dem Zugführer eines sich dem
Signal nähernden Zuges ein weiß leuchtender Lichtpunkt angezeigt werden. Weißes
Licht beinhaltet als Information aber ein betrieblich abgeschaltetes Lichtsignal
und kennzeichnet keinen Störungsfall. Wenn diese Fehlinformation nicht als solche
zu erkennen ist, kann es zu betrieblichen Störungen oder Gefährdungen
kommen,
insbesondere dann, wenn an dem Signal ein HALT-Begriff anzuzeigen ist. Solche Fehlinformationen
sind bei einem mit nur einem einzigen Lichtpunkt je Lichtsignal arbeitenden Signal
system durchaus vorstellbar, denn das Zugpersonal eines sich einem weiß leuchtenden
Signal nähernden Zuges hat keine Möglichkeit festzustellen, welches Signalbild das
nächstfolgende Lichtsignal zeigt; damit besteht auch keine Möglichkeit festzustellen,
ob ein weiß leuchtendes Signal einen ordnungsgerechten Betriebszustand des Signales
kennzeichnet oder auf eine Störung zurückzuführen ist. Bei den bisher gebräuchlichen
Signal systemen ist die Gefahr einer Fehldarstellung infolge eines mechanischen
Befehles ungleich geringer, denn dort ist jede derartige Zeichenverfälschung wegen
der Zuordnung Hauptsignal / eigenes Vorsignal und Hauptsignal / Vorsignal für das
folgende Hauptsignal für den geübten Beobachter jederzeit erkennbar.
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Aus der DE-AS 1 019 685 ist eine Uberwachungseinrichtung für Glühlampensignale
bekannt, bei der zum Uberwachen der Signallaternen-Farbfilter außerhalb der Signallaternen
lichtempfindliche Elemente angeordnet sind, die auf das von den zugehörigen Signallampen
ausgehende Licht ansprechen; die lichtempfindlichen Elemente können dabei auf die
Farbe des jeweiligen Farbfilters abgestimmt sein. Sie überwachen den Betriebszustand
der Lichtsignale am Signal ort selbst und geben entsprechende Meldungen an das Stellwerk
weiter. Für die Ubermittlung dieser Meldungen sind umfangreiche Melde- und ubertragungseinrichtungen
erforderlich, die den Einsatz derartiger Uberwachungseinrichtungen außerordentlich
fraglich erscheinen lassen weil sie zu einer nicht unerheblichen Verteuerung der
Signalanlagen führen würden. Zudem ist nicht auszuschließen, daß die lichtempfindlichen
Elemente nicht auch
auf von außen in die Signaliaternen einfallendes
Fremdlicht ansprechen was zu Fehlmeldungen führen würde.
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Außerdem ist von Nachteil, daß die Betriebsfähigkeit der Lichtsignale
erst beim bzw. nach dem Anschalten der zugehörigen Signallampen festgestellt werden
kann. Bei den heute eingesetzten Signal schaltungen (DE-PS 1 605 428 und DE-PS 1
638 133) wird die elektrische Funktionsfähigkeit der Uberwachungseinrichtungen bereits
vor dem Anschalten des Signalbegriffes geprüft und es wäre wünschenswert wenn auch
zu diesem Zeitpunkt bereits eine Aussage über die mechanische Betriebsfähigkeit
der Signallaternen vorliegen würde.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Einrichtung
für eine mit Farbfiltern arbeitende Lichtzeichenanlage anzugeben, durch die Fehlinformationen
infolge mechanisch defekter Farbfilter sicher angeschlossen werden können, die hierzu
weder in der stellwerksseitigen Ansteuerung noch in der Uberwachung der Lichtzeichenanlage
Änderungen erforderlich macht, die auch bereits vor dem Anschalten der zugehörigen
Signallampe wirksam ist und die auch nachträglich bei bereits installierten Lichtzeichenanlagen
eingesetzt werden kann, ohne daß hierzu umfangreiche Umrüstarbeiten erforderlich
sind.
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Diese Aufgabe wird durch die Erfindung dadurch gelöst, daß jedes Farbfilter
mit einer fest mit ihm verbundenen, mindestens zum Teil an seinem Umfang entlanglaufenden
elektrischen Leiterbahn versehen ist, die mit mindestens einer zugehörigen Signallampe
der Lichtzeichenanlage in Reihe geschaltet ist. Bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung sehen vor, daß die Leiterbahn die Form eines vorzugsweise konzentrisch
angeordneten Ringes aufweist oder aus mehreren derartigen Ringen gebildet wird,
die
0 an einer Seite offen und elektrisch in Reihe geschaltet sind.
Die Leiterbahn kann auf der Vorder- oder der Rückseite eines Farbfilters angeordnet
sein; sie kann auch so ausgebildet sein, daß nur ein Teil auf der Vorder- und das
andere Teil auf der Rückseite des Farbfilters angeordnet ist. Vorzugsweise besteht
die Leiterbahn aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff, z.B. Zinkoxid, der bei einem
Zerspringen des Farbfilters Gewähr bietet für das Auftrennen der Leiterbahn.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher erläutert.
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Figur 1 der Zeichnung zeigt das Schaltschema für die Einbeziehung
der erfindungsgemäBen Leiterbahn in den Stromkreis eines Lichtsignales und die Figuren
2 bis 4 zeigen verschiedene Ausführungsformen für die Anordnung der nach der Erfindung
vorgesehenen Leiterbahn.
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In Figur 1 ist schematisch eine Signallampe SL mit einem -Hauptfaden
H und einem Nebenfaden N dargestellt. Diese Signallampe ist in der nicht dargestellten
Signallaterne über Zuleitungen an Anschlußbuchsen 1, 2 und 3 angeschlossen. Solange
der Hauptfaden H der Signallampe SL betriebsfähig ist, erfolgt die Speisung der
Signallampe über die Anschlußbuchsen 1 und 2. Bei defektem Hauptfaden wird über
einen nicht dargestellten Uberwacher in der Signallaterne die Umschaltung auf den
Nebenfaden herbeigeführt; die Speisung der Signallampe geschieht dann über die Anschlußbuchsen
1 und 3.
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In den Speisestromkreis des jeweils wirksamen Lampenfadens ist eine
nach der Erfindung vorgesehene Leiterbahn LB geschaltet. Diese Leiterbahn ist auf
dem Farbfilter F der Signallaterne aufgebracht bzw. in diesen eingebettet
und
so ausgebildet, daß sie zerreißt, wenn das Farbfilter auf mechanischem Wege so beschädigt
wird, daß die Gefahr einer Zeichenverfälschung gegeben ist. Die Leiterbahn hat damit
die Funktion einer elektrischen Sicherung für die Kennzeichnung des Farbfilter-Betriebszustandes.
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Wie die in Figur 1 schematisch angedeutete Leiterbahn LB auf einem
beispielsweise runden Farbfilter anzuordnen ist, ist aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich.
In Figur 2 bildet die Leiterbahn LB1 einen konzentrisch auf einem Farbfilter FF1
angeordneten Ring. Jedes Zerspringen des Farbfilters führt zu einem Aufreißen der
Leiterbahn LB1 und damit automatisch zum Abschalten der dem Farbfilter zugeordneten
Signallampe. Geringfügige Beschädigungen beispielsweise am Rand des Farbfilters,
die durch ein zu strammes Anziehen der Halte einrichtung für das Farbfilter bewirkt
sein könnten1 haben so lange keine Auswirkungen auf die Betriebsfähigkeit der Signallaterne
als sie nicht zu einer erkennbaren Zeichenverfälschung führen.
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Figur 3 der Zeichnung zeigt eine Ausführungsform für eine Leiterbahnanordnung,
bei der die Leiterbahn auf mehreren vorzugsweise konzentrisch angeordneten Ringen
R1 und R2 angeordnet ist. Diese Ringe sind zu einer Seite hin offen und elektrisch
in Reihe geschaltet. Bei dieser Anordnung einer Leiterbahn LB2 wird auch der weiter
zur Mitte liegende Bereich eines Farbfilters FF2 gesondert in den Überwachungsvorgang
einbezogen. Dies kann beispielsweise dort von Vorteil sein, wo das Farbfilter als
Stufenlinse ausgebildet ist und nicht ausgeschlossen werden kann, daß beispielsweise
das Mittelteil dieser Linse aus dem übrigen Linsenelement heraus-
springen
kann, ohne daß das restliche Linsenelement zerstört wird.
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Bei den Ausfuhrungsbeispielen nach Figur 2 und 3 ist die Leiterbahn
auf der Vorder- oder der Rückseite eines Farbfilters angeordnet. Figur 4 zeigt eine
Ausführungsform, bei der ein Teil LB31 einer Leiterbahn auf der Vorder- und ein
anderer Teil LB32 auf der Rückseite eines Farbfilters FF3 angeordnet ist. Diese
Anordnung einer Leiterbahn erfaßt auch den Fall, daß ein Farbfilter nur in seinem
Oberflächenbereich beschädigt wird, ohne daß es zu einem echten Riß des Farbfilters
kommt.
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Selbstverständlich sind neben den in der Zeichnung dargestellten Leiterbahnanordnungen
noch weitere zweckmäßige Anordnungen denkbar, beispielsweise die Verlegung von Leiterbahnen
in Form einer oder mehrerer Spiralen. Insbesondere bei solchen Anordnungen, bei
denen die Leiterbahnen im Lichtdurchtrittsbereich der Farbfilter angeordnet sind,
besteht nicht nur die Forderung nach einem möglichst spröden Leiterbahn-Werkstoff,
der bei jeder Beschädigung der Leiterbahn auch tatsächlich zu einem Auftrennen der
Leiterbahn führt, sondern auch nach einem Leiterbahn-Werkstoff, der lichtdurchlässig
auszubilden ist. Ein solcher Werkstoff kann beispielsweise durch ein auf das Farbfilter
aufbringbares Substrat dargestellt sein, das beispielsweise aus Zinkoxid besteht.
Dieses Zinkoxid kann in Form eines Lackes auf das Farbfilter direkt aufgetragen
sein oder beispielsweise auf einer Folie angeordnet sein, über die es am Farbfilter
befestigt wird.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung zeigt einen Weg wie bei Einführung
eines neuen Signal systems mit aus jeweils
nur einem Lichtpunkt
bestehenden Signalbegriffen durch einfache Maßnahmen eine gleichwertige Sicherheit
der Darstellung wie bei herkömmlichen Signalen mit aus mehreren Lichtpunkten gebildeten
Signalbegriffen erreicht wird. Die Erfindung läßt sich auch bei bereits installierten
Lichtsignalen ohne Schwierigkeiten nachträglich einsetzen, indem die dort bisher
verwendeten Farbfilter durch die gemäß der Erfindung ausgebildeten Farbfilter ersetzt
werden; die auf den Farbfiltern angeordneten Leiterbahnen sind dabei lediglich elektrisch
in den Stromkreis der zugehörigen Signallampen zu schalten. Irgendwelche Änderungen
der stellwerksseitigen Steuer- und Uberwachungseinrichtungen sind für die Anwendung
der Erfindung nicht erforderlich. Die Erfindung ist auch vorteilhaft anwendbar bei
Lichtzeichenanlagen, bei denen jeder Signalbegriff durch mehrere Lichtpunkte gebildet
wird wie es beispielsweise bei den sogenannten Zusatzanzeigern der Fall ist. Dort
wäre das für die farbige Ausleuchtung einzelner Rasterpunkte beleuchtete Farbfilter
elektrisch in den Stromkreis der zugehörigen Signallampe einzubeziehen.
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