DE3540307A1 - Schaltung zum steuern einer weiche mit mehreren kompakt-einrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Steuern einer Weiche mit mehreren über die Länge der beweglichen Weichenteile verteilt angreifenden, von einer Steuer- und Überwachungslogik gesteuerten Kompakt-Einrichtungen zum Stellen, Sichern und Überwachen der beweglichen Weichenteile sowie Sensoren für die Lageerfassung beweglicher Teile innerhalb der Kompakt-Einrichtungen.

In der deutschen Patentanmeldung P 35 11 891 wird über eine speziell als Schnellfahrweiche konzipierte Weiche berichtet, deren bewegliche Weichenteile wie Weichenzungen und Herzstück durch Kompakt-Einrichtungen gestellt, gesichert und überwacht werden. Diese Kompakt- Einrichtungen stellen vom Prinzip her Einzelantriebe mit Innenverschluß dar, die mit Sensoren zur Endlageüberwachung des Antriebs, zur Lageerfassung der Stellschieber und zur Verschlußkennzeichnung versehen sind. Gesteuert werden die Kompakt-Einrichtungen von einer Steuer- und Überwachungslogik aus, welche für eine Umstellbewegung entsprechende Steueranweisungen an alle Kompakteinrichtungen ausgibt. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Antriebe der den einzelnen beweglichen Weichenteilen zugeordneten Kompakt-Einrichtungenj jeweils gemeinsam angeschaltet werden und dann gemeinsam umlaufen.

Zum Ausführen einer Umstellbewegung ist es erforderlich, daß die Verschlüsse aller an das gleiche Weichenteil angeschlossenen Kompakt-Einrichtungen gelöst sind. Andernfalls könnten die Stellkräfte, die von den Kompakt- Einrichtungen mit gelösten Verschlüssen in ein von einer noch verschlossenen Kompakt-Einrichtung festgehaltenes Weichtenteil eingeleitet werden, zu Beschädigungen des Weichtenteiles und ggf. auch der am Umstellvorgang beteiligten Kompakt-Einrichtungen führen. Nach der Lehre der vorgenannten DE-Patentanmeldung soll deshalb ein bereits eingeleiteter Stellvorgang abgebrochen werden, wenn die Steuer- und Überwachungslogik innerhalb einer gegebenen maximalen Verschlußauflösezeit feststellt, daß der Verschluß einer oder mehrerer Kompakt-Einrichtungen nicht zeitgerecht gelöst wurde. Ein solches Abbrechen eines Umstellvorganges vermeidet zwar weitgehend Beschädigungen an der Weiche und an den Kompakt-Einrichtungen; sie führt aber auch zu Behinderungen des Bahnbetriebs, weil die Weiche nur mehr in einer Weichenlage befahrbar ist und zum Erreichen der anderen Lage ggf. von Hand umgestellt werden muß. Im praktischen Betrieb wird eine aus Sicherheitsgründen kurz gehaltene zulässige Verschlußauflösezeit häufig zu Betriebsstörungen führen müssen; werden längere Verschlußauflösezeiten zugelassen, so birgt dies Gefahr von Beschädigungen durch besonders schnell und besonders langsam anlaufende Kompakt- Einrichtungen in sich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, die im Störungsfall durch Abschalten von Kompakt- Einrichtungen das Einleiten von Stellkräften in ein durch die Störung betroffenes Weichenteil ausschließt, dabei aber unabhängig ist von irgendwelchen Zeitvorgaben für die Verschlußauflösungen in den einzelnen Kompakt- Einrichtungen. Das Abbrechen eines Umstellvorganges soll nur dann veranlaßt werden, wenn sich ein Verschluß tatsächlich nicht lösen läßt, nicht aber schon dann, wenn einzelne Kompakt-Einrichtungen die Verschlußauflösungen unterschiedlich schnell realisieren.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß jede Kompakt- Einrichtung sechs Schalter aufweist, von denen jeweils drei der einen und drei der anderen Endlage des zugehörigen beweglichen Weichenteiles zugeordnet undl durch die beweglichen Weichenteile so steuerbar sind, daß der erste Schalter jeder Schaltergruppe in seine Wirkstellung gelangt, wenn und solange der Antrieb die zugehörige Antriebsendlage einnimmt und verschlossen ist, daß der zweite Schalter in seine Wirkstellung gelangt, sobald und solange der Verschluß aufgelöst ist und daß der dritte Schalter in seine Wirkstellung gelangt, wenn nach dem Lösen des Verschlusses die Bewegung des beweglichen Weichenteiles direkt bevorsteht oder beginnt und daß die Anschaltung der Antriebe der jeweils dem gleichen beweglichen Weichenteil zugeordneten Kompakt- Einrichtungen über zugehörige Schaltschütze erfolgt, deren Speisung außer vom Vorliegen eines entsprechenden Umstellkommandos und dem Nichtvorliegen der der jeweils anderen Antriebsendlage zugeordneten Sensormeldung davon abhängig gemacht ist, daß entweder der der Ausgangslage des Antriebs zugehörige dritte Schalter noch nicht in seine Wirkstellung gelangt ist oder aber alle zweiten Schalter der betreffenden Schaltergruppe in die Wirkstellung gelangt sind. Diese Ausbildung der Schaltung gestattet es, einzelne besonders schnell anlaufende Kompakt-Einrichtungen vorübergehend solange abzuschalten, bis alle übrigen an das gleiche bewegliche Weichtenteil angeschlossenen langsameren Kompakt-Einrichtungen ihren Verschluß ebenfalls gelöst haben und der Umstellvorgang fortgesetzt werden kann.

Vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemäßen Schaltung sind in den Unteransprüchen angegeben. So zeigen die Merkmale des Anspruches 2 eine Möglichkeit, den schaltungstechnischen Aufwand für das Wiederanlaufen einzelner Kompakt-Einrichtungen nach ihrem vorübergehenden Abschalten möglichst gering zu halten. Die Merkmale des Anspruches 3 beinhalten für die beiden Endlagen eines Weichenteiles Summenmeldungen für die Kennzeichnung der Verschlußzustandes und der Antriebsendlagen zur Weitergabe an die Steuer- und Überwachungslogik sowie Maßnahmen zur Funktionsprüfung derjenigen Schaltmittel, die diese Summenmeldungen an die Steuer- und Überwachungslogik fortschalten.

Die zum Steuern der Kompakt-Einrichtungen vorgesehenen Schalter können durch jeweils sechs Sensoren betätigt werden, von denen gemäß Anspruch 4 mindestens die die Verschlußauflösung detektierenden Sensoren vom Abtrieb des zugehörigen Antriebssmotors direkt oder indirekt gesteuert werden. Die übrigen Sensoren zur Lageerfassung des beweglichen Weichenteiles und zur Kennzeichnung des wirksamen Verschlusses können ebenfalls vom Abtrieb des Antriebsmotors gesteuert werden; sie können jedoch auch von dem oder den Stellschiebern der Kompakt-Einrichtungen gesteuert werden.

Nach Anspruch 5 ist vorgesehen, die zum Steuern der Schalter erforderlichen Sensormeldungen nicht von gesonderten Sensoren abzurufen, sondern durch digitale Lagebestimmung des Abtriebs zu ermitteln; dies verringert den Aufwand an hardware für die Steuerung der Kompakt- Einrichtungen deutlich und gestaltet darüber hinaus allein durch Vorgabe geänderter Zählraten, die Sensormeldungen bei unterschiedlichen Abtriebsstellungen auszugeben. Dies macht es möglich, die Steuerung der Kompakt- Einrichtungen ohne jegliche Änderung der hardware unterschiedlichen Forderungen beispielsweise hinsichtlich der Länge des Stellhubes der Kompakt-Einrichtungen anzupassen.

Eine besonders bevorzugte, weil robuste und zuverlässige Ausführungsform zur digitalen Lageerfassung sieht nach Anspruch 6 die Verwendung einer Kammschiene vor, die vom Abtrieb verfahrbar ist. Die an zwei Indikatoren vorbeibewegten Zähne der Kammschiene werden gezählt und aus der jeweils ermittelten Zählrate wird auf die Lage der Kammschiene und damit auf den Schaltzustand der Kompakt- Einrichtung geschlossen.

Für die laufende Lagebestimmung der Kammschiene ist es erforderlich, mindestens einmal vor Betriebsbeginn die absolute Lage der Kammschiene bezüglich der Positionen, an denen die Sensormeldungen ausgelöst werden sollen, zu bestimmen und der zugehörigen Auswerteeinrichtung bzw. der Steuer- und Überwachungslogik mitzuteilen, die dann in der Lage ist, aus der von ihr festgestellten Relativbewegung des Zahnkammes wieder auf die absolute Lage des Kammes zu schließen. Dies kann z. B. durch Voreinstellen der Antriebe in eine gegebene Endlage geschehen, wobei diese Endlage durch einen Bediensteten zu überprüfen ist. Nach der Lehre der Ansprüche 7 und 9 ist eine selbsttätige Synchronisierung der durch Zählen von Zähnen ermittelten relativen Lage des Zahnkammes mit seiner absoluten Lage vorgesehen, die den Synchronisierungsvorgang bei jedem zweiten Umlaufen des Antriebs erneuert und damit auch nach Störungen eine problemlose Betriebsfortführung ermöglicht. Anspruch 8 lehrt eine besonders vorteilhafte Maßnahme zur Durchführung des Synchronisierungsvorganges.

Die Auswertung der jeweils ermittelten Zählraten wird nach der Lehre des Anspruches 10 in vorteilhafter Weise durch die Steuer- und Überwachungslogik der Weiche vorgenommen, weil dies den geringsten Aufwand für die Ermittlung der Sensormeldung bedeutet.

Nach der Lehre des Anspruches 11 schließlich ist vorgesehen, die Sensoren oder die Indikatoren als induktive Näherungsschalter auszubilden, weil dies eine zuverlässige Lageerfassung des Abtriebs ermöglicht.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 schematisch die Strecke, auf der der Abtrieb des Antriebsmotors einer Kompakt-Einrichtung verfahrbar ist, um an den dort markierten Auslösestellen Sensormeldungen zur Steuerung von Schaltern auszulösen,

Fig. 2 den Anschaltstromkreis für den Antrieb einer Kompakt-Einrichtung,

Fig. 3 die Schaltmittel für eine Verschluß-Summenmeldung und eine Antriebsendlagen-Summenmeldung,

Fig. 4 die Schaltmittel zum Ansteuern der der einen Endlage eines Weichenteiles zugeordneten Schaltschütze,

Fig. 5 die Schaltmittel zum Ansteuern der der anderen Endlage des Weichteiles zugeordneten Schaltschütze,

erfassung des Abtriebes einer Kompakt-Einrichtung und

Fig. 7 die Ausbildung von Indikatoren zur Lageerfassung einer Kammschiene.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Strecke zwischen zwei Punkten E und A. Diese Punkte kennzeichnen die beiden Endpunkte, zwischen denen der auf die Stellschieber einer Kompakt-Einrichtung wirkende motorische Abtrieb der Kompakt-Einrichtung beim Umstellen des Antriebs in die eine und die andere Endlage verfahrbar ist. Der Abtrieb ist in der Zeichnung durch ein schwarzes Dreieck K schematisch angedeutet; er wird beispielsweise dargestellt durch eine Kulisse, die über eine gegen Drehung gesicherte Mutter auf einer vom Antriebsmotor verfahrbaren Spindel hin und herläuft. Der Abtrieb befindet sich in der Endlage E (Stellschieber eingefahren), aus der er beim Umlaufen des Antriebes in die Endlage A (Stellschieber ausgefahren) gelangt. Dabei löst er an den auf dem Verfahrweg durch Querstriche markierten Punkten Meldungen aus, die beispielsweise über ortsfeste Sensoren detektierbar sind; diese Sensoren sind in der Zeichnung durch sechs weiße Dreiecke S 1 bis S 3 angedeutet.

Die Sensoren, die grundsätzlich in jeder beliebigen Technik ausgeführt sein können, dienen dazu, die Lage bestimmter beweglicher Teile innerhalb der Kompakt-Einrichtung zu erfassen und entsprechende Meldungen an nachgeordnete Verarbeitungseinrichtungen auszugeben. Dies geschieht über zugeordnete Schalter, die in den einen Schaltzustand gelangen, wenn die zugehörigen Sensoren eine erste Sensormeldung z. B. über das Vorliegen eines wirksamen Verschlusses ausgeben und die in den anderen Schaltzustand gelangen, wenn die zugehörigen Sensoren eine zweite Sensormeldung ausgeben, im angenommenen Fall also die Meldung über die Verschlußauflösung. Es ist angenommen, daß die Sensoren selbst die Funktion der Schalter realisieren, d. h. sie detektieren nicht nur punktförmig ein bestimmtes Ereignis, z. B. den Zeitpunkt der Verschlußauflösung, sondern sie geben Dauermeldungen ab, z. B. Verschluß vorhanden/Verschluß aufgelöst. Drei der sechs Sensoren S 1 bis S 3 sind der Endlage E = "Stellschieber eingefahren" und drei Sensoren S 4 bis S 6 der Endlage A = "Stellschieber ausgefahren" zugeordnet. Der jeweils erste Sensor S 1 bzw. S 6 der beiden Sensorgruppen dient der Endlageüberwachung des Antriebs in der einen bzw. anderen Endlage sowie der Kennzeichnung des wirksamen Verschlusses des Stellschiebers in der betreffenden Endlage, der jeweils zweite Sensor S 2 bzw. S 5 reagiert beim Umstellen des Antriebes jeweils auf das Lösen des Verschlusses und der dritte Sensor S 3 bzw. S 4 jeder Sensorgruppe schließlich wechselt sein Ausgangssignal zu dem Zeitpunkt, zu dem beim Weiterlaufen des Antriebes nach der Verschlußauflösung die Stellschieberbewegung unmittelbar bevorsteht bzw. zu dem der Stellschieber sich nach der Verschlußauflösung in Bewegung setzt oder soweit bewegt hat, daß er auf das zu bewegende Weichenteil einzuwirken beginnt. Auf welche Weise die von den Sensoren gelieferten Signale zur Steuerung der Kompakt-Einrichtung beitragen, ist später anhand der Fig. 4 und 5 im einzelnen erläutert. Die Sensoren wirken dabei entweder direkt oder über von ihnen gesteuerte Schalter auf Schaltschütze ein, über die die Antriebe der einzelnen Kompakt-Einrichtungen geschaltet werden.

Der Speisekreis des Antriebs einer Kompakt-Einrichtung ist in Fig. 2 dargestellt. Die Wicklungen W 1 bis W 3 des Antriebs werden aus einem Drehstromnetz R, S, T gespeist, wobei die jeweilige Drehrichtung des Antriebs vom Schaltzustand zugeordneter Schaltschütze (SA 1 bis SA 3 in Fig. 4, SE 1 bis SE 3 in Fig. 5) abhängt. So läuft ein in seiner Endlage "E" angenommener Antrieb beim Schließen der Kontakte SA/1 bis SA/3 eines dem Stellschieber-Ausfahrvorgang zugeordneten Schaltschützen beispielsweise im Rechtslauf an, während er beim Schließen der Kontakte SE/1 bis SE/3 eines der Stellschieber-Einfahrstellung zugeordneten Schaltschützes im Linkslauf anläuft. Das An- und Abschalten der Schaltschütze wird von der Steuer- und Überwachungslogik veranlaßt und überwacht.

In der nachfolgenden Beschreibung ist davon ausgegangen, daß zur Steuerung eines beliebigen beweglichen Weichenteiles, z. B. einer Weichenzunge, insgesamt drei Kompakt- Einrichtungen vorgesehen sind. Diese Kompakt-Einrichtungen sind identisch ausgebildet. Ihre Sensoren, Schaltschütze und sonstigen Schaltmittel sind zur gegenseitigen Unterscheidung in den Fig. 3 bis 5 durch römische Ziffern I bis III gekennzeichnet.

Im linken Teil der Fig. 3 sind zwei nachfolgend als Verschlußauflöse-Summenmelder bezeichnete Relais Σ 2 und Σ 5 dargestellt, von denen jeweils eines der einen und eines der anderen Endlage des von den Kompakt-Einrichtungen gesteuerten beweglichen Weichenteiles zugeordnet ist. Im Stromkreis des Verschlußauflöse-Summenmelders Σ 2 sind Kontakte S 2I/1 und S 2III/1 angeordet, die direkt oder indirekt von den zweiten Sensoren der der Einfahrstellung der Stellschieber zugeordneten Sensorgruppe gesteuert werden und bei der angenommenen Endlage des Weichenteiles alle geöffnet sein sollen. In entsprechender Weise sind die der anderen Endlage des beweglichen Weichenteiles zugeordneten Kontakte S 5I/1, S 5II/1 und S 5III/1 der zweiten Sensoren der jeweils anderen Sensorgruppe geschlossen, so daß das den Verschlußauflöse-Summenmelder darstellende Relais Σ 5 erregt ist. Der Schaltzustand des Summenmelders Σ 2 wechselt, wenn die Stellschieber der drei Kompakt-Einrichtungen in die jeweils andere Lage umgesteuert und ordnungsgerecht verschlossen worden sind; der Schaltzustand des Summenmelders Σ 5 wechselt bereits, wenn einer der der anderen Endlage zugeordneten Verschlüsse zustandekommt.

Anhand der Fig. 4 soll nun das Umsteuern der drei Kompakt-Einrichtungen in die jeweils anderen Lage erläutert werden. Veranlaßt wird dies von der Steuer- und Überwachungslogik her durch einen entsprechenden Steuerbefehl "Stellschieber ausfahren", der in Fig. 4 zum Schließen eines Anschaltkontaktes KA/1 führt. Über den - wie später noch erläutert wird - ebenfalls geschlossenen Kontakt U 1/I eines anderen Summenmelders (U 1 in Fig. 3) werden die drei Schaltschütze SA I bis SA III an Spannung gelegt, die in den drei Kompakt- Einrichtungen die Motorwicklungen der zugehörigen Antriebe in der Drehrichtung einschalten, in der sie das Ausfahren der zugehörigen Stellschieber veranlassen. In den Speisekreis der einzelnen Anschaltschütze sind Meldekontakte S 3I/1 bis S 3III/1 der dritten Sensoren derjenigen Sensorgruppe geschaltet, die der angenommenen Ausgangslage des umzustellenden Weichenteiles zugeordnet sind. Über diese Kontakte liegen die Anschaltschütze individuell solange an Spannung wie keinerlei Stellkräfte über den zugehörigen Stellschieber auf das bewegliche Weichenteil wirken. Im nachfolgenden sei angenommen, daß nach dem Ansprechen der drei Schaltschütze SA I bis SA III die Antriebe der drei Kompakt-Einrichtungen ordnungsgerecht angelaufen seien, daß aber der über das Anschaltschütz SA 2 geschaltete Antrieb aus hier nicht zu erläuternden Gründen länger braucht bis zur Verschlußauflösung als die Antriebe der übrigen Kompakt-Einrichtungen. Sobald die Verschlüsse bei den schneller umlaufenden Antrieben gelöst sind und das Einleiten von Stellkräften in das Weichenteil unmittelbar bevorsteht, sprechen die zugehörigen dritten Sensoren der der Ausgangslage des Weichenteils zugeordneten Sensorgruppe an und unterbrechen mit ihren Kontakten S 3I/1 und S 3III/1 den Speisekreis der Anschaltschütze SA I und SA III. Die betreffenden Antriebe werden stillgesetzt; die Wicklungen des noch verschlossenen Antriebs liegen weiter an Spannung. Es ist angenommen, daß der Verschluß der über das Anschaltschütz SA 2 steuerbaren Kompakt-Einrichtung zu einem späteren Zeitpunkt gelöst wird. Mit dem Lösen dieses Verschlusses ist die Gefahr einer Beschädigung des von den drei Kompakt-Einrichtungen gesteuerten Weichenteiles behoben, so daß die zuvor abgeschalteten Schaltschütze SA I und SA III wieder angeschaltet werden können. Dies geschieht über Kontakte Σ 2/1 bis Σ 2/3 des Verschlußauflöse- Summenmelders Σ 2, der beim Schließen des Kontaktes S 2II/1 der zuletzt auflösenden Kompakt-Einrichtung angeschaltet wurde. Die Anschaltschütze SA I bis SA III bleiben nun solange angeschaltet bis die Antriebe der zugehörigen Kompakt-Einrichtungen ihre neue Endlage erreicht haben und dies von den zugehörigen ersten Sensoren erfaßt wird. Beim Ansprechen dieser Sensoren unterbrechen die von diesen gesteuerten Kontakte S 6I/1 bis S 6III/1 individuell die Speisekreise der zugehörigen Anschaltschütze. Damit ist der Umstellvorgang beendet.

Fig. 5 zeigt die Speisekreise für die Anschaltschütze SE I bis SE III, über die die Kompakt-Einrichtungen in die jeweils andere Endlage umgesteuert werden können. Entsprechend dem Kontakt KA/1 befindet sich im Anschaltkreis dieser Anschaltschütze ein Kontakt KE/1, der dem Kommando "Stellschieber einfahren" zugeordnet ist. Die einzelnen Anschaltschütze sprechen über Kontakte S 4I/1 bis S 4III/1 der der Endlage "Stellschieber ausgefahren" zugeordneten Sensorgruppe an und veranlassen das Umlaufen der zugehörigen Antriebe. Haben die Antriebe ihre neue Endlage erreicht, so werden die Anschaltschütze und mit ihnen die zugehörigen Antriebsmotore über die Kontakte S 1I/1 bis S 1III/1 derjenigen Sensoren abgeschaltet, die das Erreichen der neuen Antriebsendlage signalisieren. Für den Fall, daß die Antriebe der Kompakt- Einrichtungen aus irgendeinem Grunde unterschiedlich schnell umlaufen, werden die schneller laufenden Antriebe über die Kontakte S 4I/1 bis S 4III/1 vorübergehend abgeschaltet, bis der langsamste Antrieb seinen Verschluß ebenfalls gelöst hat und die Kontakte Σ 5/1 bis Σ 5/3 des Verschlußauflöse-Summenmelders 5 die Speisung der Anschaltschütze übernehmen.

Zur Aufrechterhaltung eines störungsfreien Bahnbetriebes ist es notwendig, in der Steuer- und Überwachungslogik den jeweiligen Betriebszustand der gesteuerten Elemente, also auch der Weiche, zu erfassen. Dies geschieht durch Summenmeldungen, welche die Antriebsendlagenmeldungen der einzelnen Kompakt-Einrichtungen nach Art einer UND- Verknüpfung miteinander verbinden. Hierfür sind zwei Antriebsendlagen- Summenmelder U 1 und U 6 vorgesehen. Im Stromkreis des der Endlage "Stellschieber eingefahren" zugeordneten Summenmelders U 1 befinden sich von den ersten Sensoren der dieser Endlage zugeordneten Sensorgruppe gesteuerte Kontakte S 1I/2 bis S 1III/2 der drei Kompakt- Einrichtungen sowie ein Kontakt 2/4 des Verschlußauflöse- Summenmelders Σ 2, der im Stromkreis des Antriebsendlage-Summenmelders U 1 auf Abfall geprüft wird. Im Stromkreis des Antriebsendlagen-Summenmelders U 1 befindet sich weiterhin ein Kontakt KA/2 eines Kommandogebers, der beim Einleiten eines Umstellvorganges zum Ausfahren der Stellschieber öffnet. Dieser Kontakt führt dabei zum Abwerfen des Antriebsendlagen-Summenmelders U 1. Dieses Abwerfen des Antriebsendlagen-Summenmelders wird im Anschaltstromkreis der Anschaltschütze SA I bis SA III überprüft; bleibt der Antriebsendlagen-Summenmelder U 1 infolge eines Defektes hängen, so lassen sich die Kompakt- Einrichtungen wegen des geöffneten Kontaktes U 1/1 nicht umsteuern. Das Bedienungspersonal erkennt aus der Verweigerung des Umsteuerbefehles das Vorliegen einer Störung und kann die Störungsbeseitigung umgehend veranlassen.

In entsprechender Weise wird der der anderen Endlage des beweglichen Weichenteiles zugeordnete Antriebsendlagen- Summenmelder über Kontakte S 6I/2 bis S 6III/2 der diese Endlage signalisierenden Endlagesensoren und einen Kontakt Σ 5/4 des Verschlußauflöse-Summenmelders Σ 5angeschaltet. Die Abschaltung dieses Antriebsendlagen-Summenmelders erfolgt bei der Ausgabe eines entsprechenden Umsteuerbefehles durch Öffnen des Kontaktes KE/2, wobei das Abfallen dieses Melders im Anschaltstromkreis der anzuschaltenden Anschaltschütze SE I bis SE III überwacht wird.

Sind an der Umstellung eines beweglichen Weichenteiles mehr als drei Kompakt-Einrichtungen beteiligt, so sind entsprechend mehr Sensorschaltmittel in die Stromkreise der Summenmelder zu schalten.

In dem vorstehend näher erläuterten Ausführungsbeispiel ist vereinfachend angenommen, daß die Sensoren selbst die für die Steuerung der Schaltung erforderlichen Schaltkontakte aufweist. Wo dies nicht der Fall ist, sind zum Steuern der Schaltung Schalter zu verwenden, die ihrerseits von den Sensoren gesteuert werden.

Prinzipiell ist es gleichgültig, an welchen Weichenteilen die Sensormeldungen abgegriffen werden. In vorteilhafter Weise ist vorgesehen,, daß mindestens die die Verschlußauflösung detektierenden Sensoren vom motorischen Abtrieb der betreffenden Kompakt-Einrichtung, also beispielsweise der auf einer Spindel verfahrbaren Kulisse, gesteuert werden. Auch die anderen Sensoren können in vorteilhafter Weise von dem betreffenden Abtrieb gesteuert werden. Die Sensoren sind dabei über den Verfahrweg des Abtriebs verteilt anzuordnen.

In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel sind zum Steuern der Schaltung sechs Sensoren vorgesehen. Dies bedeutet einen nicht unerheblichen Aufwand an Schaltmitteln und nicht zuletzt auch Aufwand zum Justieren und Warten der Sensoren. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, zum Steuern der Schaltung Mittel zur digitalen Lageerfassung des jeder Kompakt-Einrichtung zugeordneten motorischen Abtriebs vorzusehen, hieraus sämtliche notwendigen Sensormeldungen abzuleiten und die Sensormeldungen zum Steuern der Schalter zu verwenden. Bei dieser Ausbildung der Erfindung kann auf einen Teil der bislang erforderlichen Sensoren verzichtet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform zum Erfassen der jeweiligen Lage eines motorischen Abtriebs ist in den Fig. 6 und 7 dargestellt.

Fig. 6 zeigt eine Kammschiene K mit einer Anzahl von vorzugsweise in gleichen Abständen angeordneten Zähnen Z 1 bis Zn, die vom motorischen Abtrieb einer Kompakt- Einrichtung bei jedem Stellvorgang in Längsrichtung verschiebbar ist. Zum Erfassen der Lage der Kammschiene dient eine Anordnung aus zwei in Längsrichtung der Kammschiene K benachbart angeordneten Indikatoren J 1 und J 2, die auf das Vorbeibewegen der Zähne an ihren Aufnahmeköpfen reagieren. Ihre Ausgänge sind auf eine Auswerteeinrichtung geführt. Hier wird zunächst durch einen Umsetzer U aus der Reihenfolge, in der die beiden Indikatoren auf das Vorüberlaufen eines Zahnes reagieren, ein bewegungsrichtungsabhängigver Zählimpuls gebildet, der entweder als Einzählimpuls EJ oder als Auszählimpuls AJk einem Zähler Z zugeführt wird. Von diesem Zähler Z wird die jeweils aktuelle Zählrate einem Vergleicher V zugeführt, der dazu dient, die für die Steuerung der Schaltung erforderlichen Sensormeldungen zu bilden. Hierzu ist es erforderlich, die absolute Lage der Kammschiene K und damit die jeweilige Stellung des motorischen Abtriebs gegenüber einer vorgegebenen Bezugslage zu kennen. Diese Bezugslage kann z. B. über einen weiteren Indikator bestimmt werden. Dieser weitere Indikator J 3 ist in vorteilhafter Weise so angeordnet, daß er dann und nur dann anspricht, wenn der Antrieb eine vorgegebene Endlage erreicht hat und verschlossen ist. In der in Fig. 6 angenommenen Endlage des Antriebs detektiert der weitere Indikator J 3 den bei der betreffenden Bewegungsrichtung der Kammschiene (entgegen der Pfeilrichtung) ersten Zahn Zn der Kammschiene. Die entsprechende Meldung wird im Ausführungsbeispiel dazu verwendet, den Zähler Z in eine vorgegebene Ausgangsstellung zu schalten, vorzugsweise in die Grundstellung. Die beim Bewegen der Kammschiene in und später wieder entgegen der Pfeilrichtung vom Umsetzer dem Zähler zugeführten Ein- und Auszählimpulse stellen ein Maß für die absolute Lage des Abtriebs dar. Der Vergleicher V, der auf beliebige Zählraten voreinstellbar ist, gibt an seinen Ausgängen jeweils dann Meldungen aus, wenn der Zähler Z in die diesen voreinstellbaren Zählraten entsprechenden Zählstellungen gelangt. Durch Vorgabe ganz bestimmter Zahlraten lassen sich die Meldungen des Vergleichers so festlegen, daß sie den Sensormeldungen der Sensoren nach Fig. 1 entsprechen. Diese Meldungen veranlassen das Aus- und Abschalten der Schalter, die in den Fig. 3 bis 5 die erfindungsgemäße Schaltung steuern.

Durch Vorgabe unterschiedlicher Zählraten läßt sich die Indikatoranordnung ohne jeden Eingriff in ihre konstruktive Gestaltung unterschiedlichen Anwendungsbedingungen anpassen. Wird z. B. für eine Kompakt-Einrichtung ein vergrößerter Stellhub verlangt, so werden die Meldungen über das Erreichen der neuen Endlage und die Verschlußkennzeichnung bei jeweils um x gegenüber der Normalausführung einer Kompakt-Einrichtung vergrößerten Zählraten des Zählers ausgegeben.

Wenn in Abwandlung des in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiels das Bezugssignal, aufgrund dessen sich beim Zählen der Kammzähne eine absolute Lageerfassung der Kammschiene herbeiführen läßt, nicht vom ersten Zahn, sondern von einem beliebigen anderen Zahn abgeleitet wird, so können die den beiden Antriebsendlagen zugeordneten Meldungen in Grenzen variiert und den jeweils erforderlichen Gegebenheiten angepaßt werden.

Die Indikatoren sind vorteilhaft als induktive Näherungsschalter ausgebildet, die auf das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von in ihrem Einflußbereich befindlichen Metallteilen der Kammschiene reagieren. Sie sind insbesondere als Schlitzindikatoren auszubilden, die - wie in Fig. 7 dargestellt - auf die Zähne einer metallischen Kammschiene direkt ansprechen.

Die Auswertung der von den Indikatoren ausgelösten Signale kann wie in Fig. 6 angenommen in den einzelnen Kompakt-Einrichtungen zugeordneten separaten Auswerteeinrichtungen erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, den Auswertevorgang für mehrere oder alle Kompakt-Einrichtungen zu zentralisieren und beispielsweise in einem Microcomputer zu realisieren. Dies ist insbesondere dort von Vorteil, wo die zentrale Steuer- und Überwachungslogik durch einen Microcomputer oder eine Mikrocomputeranordnung dargestellt ist, die die Aufgabe der sonst separaten Auswerteeinrichtungen mit übernehmen kann.

Claims (11)

1. Schaltung zum Steuern einer Weiche mit mehreren über die Länge der beweglichen Weichenteile verteilt angreifenden, von einer Steuer- und Überwachungslogik gesteuerten Kompakt-Einrichtungen zum Stellen, Sichern und Überwachen der beweglichen Weichenteile sowie Sensoren für die Lageerfassung beweglicher Teile innerhalb der Kompakt-Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kompakt-Einrichtung sechs Schalter (S 1 bis S 6) aufweist, von denen jeweils drei (S 1 bis S 3) der einen (E) und drei (S 4 bis S 6) der anderen Endlage (A) des zugehörigen beweglichen Weichenteiles zugeordnet und durch die beweglichen Weichenteile so steuerbar sind, daß der erste Schalter (S 1, S 6) jeder Schaltergruppe in seine Wirkstellung gelangt, wenn und solange der Antrieb die zugehörige Antriebsendlage einnimmt und verschlossen ist, daß der zweite Schalter (S 2, S 5) in seine Wirkstellung gelangt, sobald und solange der Verschluß gelöst und daß der dritte Schalter (S 3, S 4) in seine Wirkstellung gelangt, wenn nach dem Lösen des Verschlusses die Bewegung des beweglichen Weichenteiles direkt bevorsteht oder beginnt und daß die Anschaltung der Antriebe der jeweils dem gleichen beweglichen Weichenteil zugeordneten Kompakt-Einrichtungen über zugehörige Schaltschütze (SA I bis SA III, SE I bis SE III) erfolgt, deren Speisung außer vom Vorliegen eines entsprechenden Umstellkommandos (KA/1, KE/1) und dem Nichtvorliegen der der jeweils anderen Antriebsendlage zugeordneten Sensormeldung (S 6I/1 bis S 6III/1, S II/1 bis S 1III/1) davon abhängig gemacht ist, daß entweder der der Ausgangslage des Antriebs zugehörige dritte Schalter (S 3) noch nicht in seine Wirkstellung gelangt ist (S 3I/1 bis S 3III/1, S 4I/1 bis S 4III/1) oder aber alle zweiten Schalter der betreffenden Schaltergruppe in die Wirkstellung gelangt sind (Σ 2/1 bis Σ 2/3, Σ 5/1 bis Σ 5/3).

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes bewegliche Weichenteil zwei den beiden Endlagen (E, A) dieses Weichenteiles zugeordnete Verschlußauflöse-Summenmelder (Σ 2, Σ 5) vorgesehen sind, die über in Reihe geschaltete Schaltmittel (S 2I/1 bis S 2III/1, S 5I/1 bis S 5III/1) aller zugehörigen zweiten Schalter (S 2, S 5) der betreffenden Schaltergruppe steuerbar sind und einen ersten Schaltzustand einnehmen, wenn die der betreffenden Endlage des Weichenteiles zugeordneten Verschlüsse aller zugehörigen Kompakt-Einrichtungen gelöst sind und einen zweiten Schaltzustand einnehmen, wenn auch nur eine der zugehörigen Kompakt-Einrichtungen verschlossen ist und daß der der Ausgangsendlage (E, A) eines beweglichen Weichenteiles jeweils zugeordnete Verschluß-Summenmelder (Σ 2, Σ 5) in seinem ersten Schaltzustand die Speisung der Anschaltschütze (SA I bis SA III, SE I bis SE III) übernimmt (Σ 2/1 bis Σ 2/3, Σ 5/1 bis Σ 5/3), wenn die der Ausgangslage der Antriebe zugeordneten dritten Schalter nach der Verschlußauflösung der betreffenden Antriebe in ihre Wirkstellung gelangen und die Auftrennung des zuvor bestehenden Speisekreises für die einzelnen Anschaltschütze veranlassen (S 3I/1 bis S 3III/1, S 4I/1 bis S 4III/1).

3. Schaltung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes bewegliches Weichenteil zwei den beiden Endlagen (E, A) dieses Weichenteils zugeordnete Antriebsendlagen-Summenmelder (U 1, U 6) vorgesehen sind, die über in Reihe geschaltete Schaltmittel (S 1I/2 bis S 1III/2, S 6I/2 bis S 6III/2) aller zugehörigen ersten Schalter und ein Schaltmittel (Σ 2/4, Σ 5/4) des jeweils zugehörigen Verschlußauflöse- Summenmelders steuerbar sind und einen ersten Schaltzustand einnehmen, wenn die Antriebe aller zugehöriger Kompakt-Einrichtungen ihr Ausgangs-Endlage und der zugehörige Summenauflöse-Verschlußmelder seinen zweiten Schaltzustand einnimmt und welche einen zweiten Schaltzustand einnehmen, wenn auch nur ein Antrieb der zugehörigen Kompakt-Einrichtungen seine Endlage nicht einnimmt oder der zugehörige Verschlußauflöse-Summenmelder seinen ersten Schaltzustand einnimmt und daß im Anschaltstromkreis der Schaltschütze (SA I bis SA III, SE I bis SE III) jeweils ein Schaltmittel (U 1/1, U 6/1) des zugehörigen Antriebsendlagen-Summenmelders (U 1, U 6) angeordnet ist, der in seinem zweiten Schaltzustand die Anschaltung der Schütze zuläßt, in seinem ersten Schaltzustand dagegen verhindert.

4. Schaltung nach Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kompakt-Einrichtung mindestens sechs Sensoren (S 1 bis S 6) zur Kennzeichnung der Verschlußlage und zur Lageerfassung des zugehörigen motorischen Abtriebs (K) aufweist, von denen drei (S 1 bis S 3) der einen (E) und drei (S 4 bis S 6) der anderen Endlage (A) des Antriebs zugeordnet sind, und daß mindestens die die Verschlußauflösung detektierenden Sensoren (S 2, S 5) längs der Verfahrensstrecke des Abtriebs angeordnet sind und das Erreichen vorgebbarer Verfahrorte detektieren.

5. Schaltung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kompakt-Einrichtung Mittel zur digitalen Lageerfassung des zugehörigen motorischen Abtriebs und zur Ausgabe der Sensormeldungen in Abhängigkeit von der jeweils erfaßten Lage des Abtriebes aufweist.

6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kompakt-Einrichtung eine vom Abtrieb des zugehörigen Antriebsmotors bei jedem Stellvorgang in die eine oder andere Richtung längsverschiebbare Kammschiene (K) aufweist, deren Zähne (Z 1 bis Zn) auf eine Anordnung aus mindestens zwei in Längsrichtung der Schiene benachbart angeordnete Indikatoren (J 1, J 2) einwirken und daß die Ausgangssignale der Indikatoren auf eine Auswerteeinrichtung (U, Z, V) geführt sind, welche diese Ausgangssignale in bewegungsrichtungsabhängige Zählimpulse (JA, JE) umsetzt und hieraus die jeweils aktuelle Lage der Kammschiene (K) gegenüber einer vorgegebenen Bezugslage ermittelt.

7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Bezugslage ein weiterer von der Kammschiene (K) betätigbarer Indikator (J 3) vorgesehen ist, der dann und nur dann anspricht, wenn der Antrieb eine vorgegebene Endlage erreicht hat und verschlossen ist.

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Indikator (J 3) so angeordnet ist, daß er beim Herstellen des Verschlusses den in Bewegungsrichtung der Kammschiene ersten Zahn (Zn) der Kammschiene (K) detektiert.

9. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorgabe der Bezugslage ein weiterer von der Kammschiene betätigbarer Indikator vorgesehen ist und daß die Ausgangssignale dieses weiteren Indikators während des Umlaufens des Antriebes in eine vorgegebene Endlage auf eine Zählvorrichtung zur Bestimmung des an derjenigen Position innerhalb der Kammschiene gelegenen Zahnes geführt sind, der beim Erreichen der Endlage des Antriebes und der Herstellung des Verschlusses dem weiteren Indikator gegenüberliegt.

10. Schaltung nach Anspruch 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung Teil der Steuer- und Überwachungslogik ist.

11. Schaltung nach Anspruch 4, 6, 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (S 1 bis S 6) bzw. die Indikatoren (J 1, J 2; J 3) als induktive Näherungsschalter ausgebildet sind, die auf das Vorhandensein bzw. Nichtvorhandensein von in ihrem Einflußbereich befindlichen, vom Abtrieb gesteuerten Metallteilen (Z 1 bis Zn) reagieren.