DE407774C

DE407774C - Eisenbahnverkehrs-UEberwachungsapparat

Info

Publication number: DE407774C
Application number: DEW66212D
Authority: DE
Original assignee: SAXBY SIGNAL Co Ltd; Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: SAXBY SIGNAL Co Ltd; Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1923-07-26
Filing date: 1924-05-22
Publication date: 1925-01-03

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 3. JANUAR 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vi 407774 KLASSE 2Oi GRUPPE 38

(W662T2lIJ2oi)

The Westinghouse Brake and Saxby Signal Company Limited in London.

Eisenbahnverkehrs-Uberwachungsapparat. Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Mai 1924 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 26. Juli 1923 beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für den Eisenbahnverkehr und ist besonders, wenn auch nicht ausschließ-HcJi, für Apparate derjenigen Art bestimmt, bei welcher mittels elektrischer Stromkreise

Signale durch die Anwesenheit oder Abwesenheit von Zügen gesteuert werden.

Die Erfindung· bezweckt eine Verbesserung derartiger Vorrichtungen, wobei die Signalvorrichtungen durch Elektronenröhren ge-

steuert werden, um die Verwendung von Relais mit beweglichen Teilen zu vermeiden und somit die Steuerung und Überwachung der Signalanzeigen auf Wunsch rein elektrisch zu bewirken.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar ist:

Abb. ι ein Diagramm zur Darstellung be- ■ stimmter Charakteristiken einer Elektronen- | ίο röhre der benutzten Art; ;

Abb. 2 bis 8 sind schematische Ansichten j zur Veranschaulichung verschiedener Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung, und die

Abb. 9 und 10 endlich stellen bestimmte elektrische Bedingungen der Vorrichtung nach Abb. 8 dar.

Die gleichen Bezugszeichen beziehen sich auf entsprechende Teile in allen verschiedenen zo Abbildungen. '

Das Diagramm in Abb. 1 bezieht sich auf eine Elektronenröhre der bekannten Art mit einem Faden, einem Gitter und einer Platte. Die Plattenspannungen sind als Abszissen und die Ströme des Plattenstromkreises als Ordinaten gezeichnet, wobei die Gitterspannung als konstant angenommen ist, und das Diagramm zeigt drei Kurven, die auf verschiede- I nen Werten der Gitterspannung beruhen, j Kurve Eg — ist für eine Gitterspannung, die negativ mit Bezug auf den Faden ist, Kurve Eg ο für die Gitterspannung Null und j Kurve Eg-\- für eine Gitterspannung, die : positiv ist mit Bezug auf den Faden. Für jede ι gegebene Gitterspannung wächst, wie ersieht- ^! lieh, der Plattenstrom mit wachsender Plat- j tenspannung, vorausgesetzt, daß die Platten- ; spannung positiv ist; wenn indes die Platten- | spannung negativ ist, wird der Plattenstrom j Null. !

In Abb. 2 bedeuten die Bezugszeichen 1 ! und i" die Schienengleise einer Eisenbahn, ■ über welche der Verkehr sich normal in der ■ durch den Pfeil bezeichneten Richtung be- j wegt. Die Schienen sind in eine Anzahl von Blockabschnitten mittels isolierter Fugen 2 geteilt, und ein solcher mit A-B bezeichneter Abschnitt ist in der Zeichnung dargestellt.

Nahe an dem Eingangsende des Blockabschnittes A-B liegt ein Signal S, welches den ; Verkehr durch den Abschnitt überwacht; es ist ein Lichtsignal mit zwei Lampen G und R, die, wenn sie leuchten, »Fahrt« bzw. »Halt« bedeuten.

Abschnitt A-B ist mit einem Schienenstrom,-kreis versehen, der einen Transformator T enthält, dessen Sekundärwicklung quer zu den _; Schienen nahe am Ausgangsende des Ab- ' schnittes geschaltet ist, während die Primärwicklung mit einer Übertragungsleistung 3 verbunden ist, die aus einem Generator 4 bestän- ^: dig mit Signalwechselstrom versehen wird. Der Schienenstromkreis enthält gleichfalls ^; einen Transformator H, dessen Primärwicklung quer zu den Schienen neben dem Eingangsende des Blockabschnittes geschaltet ist. : Das SignalS wird durch eine Elektronen- ; röhre D¹ gesteuert. Diese enthält einen be-■ heizten Faden 5, ein Gitter 6 und eine Plattenelektrode 7. Der Faden 5 wird beständig be-ι heizt aus der Sekundärwicklung 8 eines Transformators / durch Draht 9, Faden 5 der : Röhre D¹, Draht 10, Faden 5 eines Gleichrichters K. und die Drähten und 12. Die Primärwicklung 15 des Transformators / wird beständig mit Signalwechselstrom aus der Übertragungslinie 3 versehen.

Die Elektronenröhre D¹ ist mit einem Gitterstromkreis versehen, der Energie aus der Sekundärwicklung des Transformators H durch die Drähte 24 und 25 erhält. Hieraus ist also ersichtlich, daß dieser Gitterstromkreis erregt ist, wenn der Blockabschnitt A-B nicht besetzt ist, dagegen nicht erregt ist, wenn dieser Abschnitt von einem Zug oder Wagen besetzt ist.

Der Plattenstromkreis der Elektronenröhre D¹ geht von der linken Klemme einer Sekundärwicklung 16 des Tranformators / durch Draht 13, »Fahrt«-Lampe G, Draht 14, go Röhre D¹, Draht 1 o, Faden 5 der Röhre K, Draht 11, obere Primärwicklung 17 eines Transformators N und Draht 18 zur rechten Klemme der Sekundärwicklung 16. Die Stromkreise für Röhre D¹ sind so angeordnet, daß, wenn der Blockabschnitt nicht besetzt ist, Gitter 6 positiv mit Bezug auf den Faden 5 ist, wenn die Platte 7 positiv mit Bezug auf den Faden 5 ist. Wenn der Blockabschnitt A-B besetzt ist, so wird der Gitterstromkreis energielos, d.h. die Gitterspannung ist Null, so daß die Charakteristiken der Röhre durch die Kurve Eg ο in Abb. 1 dargestellt sind. Nehmen wir- an, daß die Plattenspannung den durch Punkt Ep¹ in Abb. 1 dargestellten Wert hat, so folgt daraus, daß der Plattenstrom/! ist. Dieser Strom ist so klein, daß er zur Erleuchtung der Lampe O nicht genügt; wenn indes der Gitterstromkreis erregt wird, so werden die Charakteristiken der Röhre durch die Kurve Eg-{- in Abb. 1 dargestellt, und der Plattenstrom ist dann L₁. Dieser Strom ist verhältnismäßig groß und reicht zur Erleuchtung der Lampe G aus.

Der Gleichrichter /< besitzt einen Faden 5 und eine Platte 7, von denen ersterer beständig beheizt und in Hintereinanderschaltung mit dem Faden 5 der Röhre D¹ verbunden ist. Der Gleichrichter K. ist mit einem Plattenstromkreis versehen, der von einer Sekun- iao därwicklung¹ 26 am Transformator / durch Draht 19, Gleichrichter K., Draht it, untere

Primärwicklung 17« des Transformators N und Draht 20 mit Strom versehen wird, und zwar wird offenbar in diesem Stromkreis dann Strom fließen, wenn die Platte 7 mit Bezug auf den Faden 5 positiv ist, dagegen nicht, wenn der Faden mit Bezug auf die Platte 5 positiv ist.

Die »Halts-Lampe R ist mit der Sekundärwicklung 21 des Transformators N durch Drähte 22 und 23 verbunden.

Wie ersichtlich, ist die linke Klemme der Sekundärwicklung 16 mit Platte 7 der Röhre D¹ und die linke Klemme der Sekundärwicklung 26 mit Platte 7 des Gleichrichters Ιζ verbunden. Hieraus folgt, daß, wenn Röhre D¹ »leitend« ist, derPlattenstFomkreis für Röhre D¹ und der Plattenstromkreis des Gleichrichters K pulsierende Ströme führen, die in Phase sind. Einer dieser Ströme fließt in einer Richtung durch Primärwicklung 17, und der andere fließt in der anderen Richtung durch Primärwicklung 17«. Die Stromkreise sind so eingestellt,, daß diese Ströme im wesentlichen gleich sind, so daß, wenn Röhre D¹ »leitend« ist, d.h. wenn LampeG leuchtet, keine oder nur eine zu vernachlässigende Spannung in der Sekundärwicklung 21 des Transformators N induziert wird, so daß Lampe nicht erleuchtet wird. Wenn der Schienenabschnitt A-B nicht besetzt ist, zeigt daher Signal5 »Fahrt« an.

Betritt ein Zug oder Wagen den Abschnitt A-B, so wird die Stromzuführung zu dem Gitterstromkreis für Röhre D¹ unterbrachen, so daß der Plattenstromkreis dieser Röhre im wesentlichen nicht leitend wird mit dem Ergebnis, daß die Lampe G erlischt und der Strom in der Primärwicklung 17 des Transformators N zu fließen aufhört. Der Stromkreis für den Gleichrichter K wird indes nicht berührt, und der in der Primärwicklung 17° fließende Strom bewirkt einen induzierten Wechselstrom in dem die Sekundärwicklung 21 und die Lampe R enthaltenden Stromkreis, so daß die Lampe R leuchtend wird und das Signal S die »Halt«-Anzeige gibt.

In dem Fall der Abb. 3 ist das Signal 5 von zwei Elektronenröhren D¹ und D² gesteuert. Die Fäden S dieser Röhren werden beständig beheizt durch Strom aus der Sekundärwicklung 8 des Transformators /, durch Drähte 29 und 30, Faden 5 der Röhre Z>^x, Draht 28, Faden 5 der Röhre D² und Draht 31. Jede Elektronenröhre ist mit einem Gitterstromkreis versehen, der Energie empfängt aus der Sekundärwicklung des Transformators H, wenn der Schienenabschnitt A-B nicht besetzt ist. Der Gitterstromkreis für Röhre D¹ enthält die Drähte 24° und 24, Röhre D¹ und Draht 25. Der Gitterstromkreis für Röhre D² enthält die Drähte 24° und 27, Röhre D², Draht 28, Faden 5 der Röhre D¹ und Draht 25. Wie ersichtlich, ist jedes Gitter 6 mit der rechten Klemme der Sekundärwicklung* des Transformators H verbunden, so daß in jedem gegebenen Augenblick das Potential dieser zwei Gitter das gleiche ist.

Die Elektronenröhre D¹ ist mit einem Plattenstromkreis versehen, der besteht aus Transformatorsekundärwicklung 16, Draht 32, »Fahrt«-Lampe G, Draht 33, Röhre D¹ und Drähten. 30 und 35, die mit einem Punkt 36 der Sekundärwicklung 16 verbunden sind. Die ' Einstellung der zu Röhre D¹ gehörigen Stromkreise ist dieselbe wie die Einstellung der ' Stromkreise für die Röhre D¹ der Abb. 2, so daß, wenn der Gitterstromkreis erregt ist, der Plattenstromkreis genügend pulsierenden · Strom führt, um die »Fahrt«-Lampe G zum Leuchten zu bringen,· wenn aber der Gitter-

Stromkreis nicht erregt ist, die Röhre D¹ in einem hinreichenden Maße nichtleitend gemacht wird, so daß die Lampe Q erlischt.

Die Elektronenröhre D² ist mit einem Plattenstromkreis versehen, der von der rechten Klemme der Sekundärwicklung 16 des Trans- : formators / durch Draht S7> »Halt«-Lampe R₁ ! Draht 38, Röhre D², Draht 28, Fadens d^er Röhre D¹ und Drähte 30 und 35 zum Punkt j 36 an der Sekundärwicklung 16 geht.

Es sei bemerkt, daß die Phase der diesem Plattenstromkreis erteilten Spannung ent- ! gegengesetzt der Phase der dem Plattenstromkreis von Röhre D¹ erteilten Spannung ist, so daß die Charakteristiken der Röhre D-durch die Kurve Eg — in Abb. 1 dargestellt j sind, wenn das Gitter erregt ist, und durch die Kurve Eg o, wenn das Gitter nicht erregt ist. Die Spannung des rechts gelegenen Teiles der Sekundärwicklung· 16 ist höher als J die des linken Teiles, und es ist angenommen, J daß die der Röhre von dem rechten Teil der Sekundärwicklung aufgedrückte Spannung den Wert Ep² in Abb. 1 hat. Daraus folgt, daß, wenn der Gitterstromkreis erregt ist, wie es der Fall ist, wenn der Blockabschnitt A-B nicht besetzt ist, der Strom in den Plattenstromkreis für Röhre D² I₁ ist (Abb. 1), so daß die »Halt«-Lampe,/? dunkel ist. Wenn ,indes der Plattenstromkreis durch die An-Wesenheit eines Zuges oder Wagens ohne Energie ist, so fließt ein pulsierender Strom, der durch I₂ in Abb. 1 dargestellt ist, in den Plattenstromkreis der Röhre D², und dieser Strom reicht hin, um die »Halt«-Lampe /? 115 zum Leuchten zu bringen.

Gemäß Abb. 4 enthält die Vorrichtung zwei Elektronenröhren D¹ und Z)², wobei der Gitterstromkreis der Röhre D¹ derselbe ist wie in Abb. 3 und die Fäden der Elektronenröhren beständig aus der Sekundärwicklung 8 beheizt werden.

Der Plattenstromkreis für Röhre D¹ geht von der linken Klemme der Sekundärwicklung 16 durch Draht 32, die Primärwicklung eines Transformators L₃ die »Fahrt«-Lampe G₅ Draht 33, Röhre Z)¹ und Drähte 31 und 35 zu Punkt 36 an der Sekundärwicklung 16. Die zu Röhre Z)¹ gehörigen Stromkreise sind in gleicher Weise eingestellt wie die entsprechenden Stromkreise in Abb. 2 und 3, so daß die Lampe G zum Leuchten oder Erlöschen gebracht wird, je nachdem der Gitterstromkreis Energie führt oder nicht.

Die Sekundärwicklung des Transformators L ist mit dem Gitter und dem Faden der Röhre D² durch die Drähte 39, 42 und 41, 28 verbunden, und der in der Sekundär-" wicklung induzierte Wechselstrom wird auf das Gitter und den Faden der Röhre D² übertragen. Vorzugsweise ist ein Kondensator 40 quer zu der Sekundärwicklung des Transformators L geschaltet, um den induktiven Widerstand dieses Transformators auszugleichen und somit die dem Gitterstromkreis der Röhre D² '. zu erteilte Spannung im wesentlichen in Phase ■ mit der den Plattenstromkreis der Röhre D'¹ \ aufgedrückten Spannung zu bringen. j

Der Plattenstromkreis für Röhre D² geht '■ von der rechten Klemme der Sekundärwicklung 16 durch Draht 37, »Halt«-Lampe R₁ ' Draht 38, Röhre D², Drähte 28 und 28«, den j Faden von Röhre D¹ und die Drähte 31 und ·, 35 zu dem Punkt 36 an der Sekundärwicklung j 16. Die diesem Plattenstromkreis erteilte Spannung ist in der Phase entgegengesetzt der dem Plattenstromkreis von Röhre D¹ er- ; teilten Spannung, und die Plattenspannung der Röhre D- ist durch Ep² in Abb. 1 dargestellt. Da nun die der Röhre D² erteilte | Gitterspannung im wesentlichen in Phase mit | der Plattenspannung der Röhre D¹ ist, welch letztere Spannung von entgegengesetzter Phase zu der Plattenspannung der Röhre D² ist, so folgt daraus, daß in Röhre/)² das Git- j ter negativ mit Bezug auf den Faden in demselben Augenblick ist, wo die Platte positiv mit Bezug auf den Faden ist. Die Charak- ! teristiken der Röhre Z)- sind deshalb durch | Kurve Eg — dargestellt, wenn der Gitter- ; Stromkreis Energie führt, und durch Kurve · | Eg o, wenn der Gitterstromkreis energielos los ist. Es ist daher ersichtlich, daß, wenn der ; Gitterstromkreis von Röhre D² erregt ist, der 1 Strom in dem Plattenstromkreis dieser Röhre | durch Z₁ in Abb. 1 dargestellt und zu klein ist, um die »Halt«-Lampe R zum Leuchten zu bringen; daß aber, wenn der Gitterstromkreis ■ energielos wird, der Strom in dem Plattenstromkreis der Röhre D² durch Z₂ in Abb. 1 dargestellt und hinreichend groß ist, um die »Halt«-Lampe R zum Leuchten zu bringen.

Wenn der Blockabschnitt A-B nicht besetzt ■ ist, so wird der Gitterstromkreis für Röhre D¹ erregt, so daß Lampe G zum Leuchten kommt. Der Gitterstromkreis für Röhre D" wird ebenfalls erregt, so daß der Strom im Platten-Stromkreis für Röhre D² sehr klein und die Lampe R daher dunkel ist. Wenn ein Wagen oder Zug den Abschnitt A-B betritt, wird der Gitterstromkreis der Röhre D¹ energielos, so daß der Strom in ihrem Plattenstromkreis demzufolge auf einen solchen Wert herabsinkt, daß die Lampe G erlischt. Transformator L hört dann praktisch auf, der Röhre D² ' eine Gitterspannung zu erteilen, so daß Strom von hinreichender Größe, um die Lampe R zu erleuchten, alsdann in den Plattenstromkreis der letzteren Röhre fließt.

In Abb. 5 sind drei aufeinanderfolgende Blockabschnitte A-B₁ B-C und C-F dargestellt, auf welchen sich der Verkehr normal in der durch den Pfeil bezeichneten Richtung bewegt. Nahe bei dem Eingangsende jedes Blockabschnittes befindet sich ein Signal S^A, S^B, S^c, von denen jedes drei Lampen G, Y und R enthält, welche bei ihrer Erhellung die Zeichen »Fahrt«, »Vorsicht« bzw. »Halt« angeben.

Jeder Blockabschnitt ist mit einem Schienenstromkreis versehen, der einen Transformator T₁ dessen Sekundärwicklung am Aus- go gangsende des Abschnittes quer zu den Schienen geschaltet ist und einen zweiten Transformator H enthält, dessen Primärwicklung am Eingangsende des Abschnittes quer zu den Schienen geschaltet ist.

Betrachtet man beispielsweise das Signal S·⁶', so ist ersichtlich, daß drei Elektronenröhren Z)¹, D'², D³ vorgesehen sind, von denen jede einen beheizten Faden 5, ein Gitter 6 und eine Platte 7 besitzt. Die Röhren Z)¹ und D² sind mit Gitterstromkreisen versehen, die ihre Energie aus den zwei Hälften der Sekundärwicklung 62 des Transformators H^B durch die Drähte 45, 44 bzw. 43, 44 empfangen. Es ist daher ersichtlich, daß, wenn Transformator H^B mit Strom aus den Schienen gespeist wird, die Gitter der Röhren Z)¹ und D~ in jedem gegebenen Augenblick von entgegengesetzter Phase sein werden.

Röhre D² ist mit einem Plattenstromkreis versehen, der aus der oberen Klemme der Sekundärwicklung 18 des Transformators J^B durch die Primärwicklung eines Transformators L^B, Lampe G₁ Draht 48, Röhre D¹, die Drähte 48, 49 und 50, die Primärwicklung des Transformators T^B und Draht 51 zu einem mittleren Punkt 36 an der Sekundärwicklung geht. Die diesem Stromkreis von der Sekundärwicklung 16 erteilte Spannung ist durch Ep¹ in Abb. 1 dargestellt, so daß, wenn der Gitterstromkreis der Röhre D- ohne Energie'ist {Ego in Abb. 1), der Platten-

Stromkreis I₁ in Abb. ι ist und, wenn das Gitter mit Bezug auf den Faden negativ im selben Augenblick ist, wo die Platte positiv ist mit Bezug auf den Faden (Eg — in Abb. i), ist der Strom des Plattenstromkreises/g in Abb. i. Jeder dieser Ströme ist zu klein, um Lampe G zum Leuchten zu bringen. Wenn indes das Gitter und die Platte gleichzeitig positiv mit Bezug auf den Faden werden (Eg-¹T in Abb. i), so ist der Strom des Plattenstromkreises L₂ in Abb. i. Dieser Strom genügt, um die Lampe G zum Leuchten zu bringen.

Der Plattenstromkreis für Röhre D¹ geht von der oberen Klemme der Sekundärwicklung 16 des Transformators / durch die Primärwicklung von Transformator L^B, Draht 52, Lampe Y, Draht 53, Röhre D¹, Drähte 48, 49, 50, Primärwicklung von Transformator T^B und Draht 51 zu Punkt 36 der Sekundärwicklung 16. Die Charakteristiken dieses Stromkreises sind die gleichen wie die des Stromkreises für Lampe G, d. h. wenn das Gitter und die Platte der Röhre D¹ gleichzeitig positiv mit Bezug auf den Faden sind, so fließt in diesem Stromkreis genügend Strom, um die Lampe Y zu erhellen. "Wenn aber Gitter und Platte gleichzeitig negativ bzw. positiv sind oder wenn der Gitterstromkreis energielos ist, wird der Strom auf einen solchen Wert verringert, daß die Lampe Y erlischt.

Die Elektronenröhre D³ ist mit einem Gitterstromkreis versehen, der die Sekundärwicklung von Transformator LP und die Drähte 54, 55 und 60 umfaßt, und dieser Stromkreis ist mit einem Kondensator 40 aus dem gleichen Grund wie bei Abb. 4 versehen.

Der Plattenstromkreis für Röhre Z)³ geht von der unteren Klemme der Sekundärwicklung 16 durch Draht 56, Lampe/?, Draht 57, Röhre Z)³, Draht 58, den Faden der Röhre D², Draht 47, den Faden der Röhre D¹, Drähte 48, 49, 50, die Primärwicklung von Transformator T^B und Draht 51 zum Punkt 36 in der Sekundärwicklung 16. Es ist zu bemerken, daß der Gitterstromkreis der Röhre/)³ erregt wird, wenn Lampe G oder Lampe Y leuchtet, nicht aber, wenn diese Lampen beide gelöscht sind. Die dem Plattenstromkreis für diese Röhre von der Sekundärwicklung 16 erteilte Spannung ist erheblich größer als die den Plattenstromkreisen für die anderen Röhren erteilte Spannung vermöge der Tatsache, daß Punkt 36 nicht ein Mittelpunkt in der Sekun- ' därwicklung 16 ist, d. h. die der Röhre D² aufgedrückte Plattenspannung ist durch Ep'² ■ in Abb. 1 dargestellt. Die Gitter- und Plattenstromkreise für Röhre D³ sind in gleicher Weise eingestellt wie die Stromkreise für Röhre D- in Abb. 4, so daß, wenn eine von beiden Lampen G oder Y leuchtet, Lampe G erlischt, wenn aber beide Lampen G und Y gelöscht sind, Lampe R leuchtet.

Es ist zu bemerken, daß, wenn Lampe G oder Lampe Y leuchten, ein Stromkreis geschlossen wird, der von der oberen Klemme der Sekundärwicklung 16 zum linken Ende der Primärwicklung des Tranformators T^B geht, so daß Strom von der einen bezüglichen Phase alsdann den Gleiseschienen des Abschnittes A-B zugeführt wird. Wenn indes Lampe R leuchtet, wird ein Stromkreis von der unteren Klemme der Sekundärwicklung 16 zum linken Ende der Primärwicklung des Transformators T^B geschlossen, so daß Strom von der entgegengesetzten Phase alsdann den Schienen des Abschnittes A-B zugeführt wird. Diese Phasen sind solche, daß, wenn Abschnitt B-C von einem Zug oder Fahrzeug besetzt ist, die relative Phase des dem Abschnitt A-B zugeführten Stromes derart ist, daß ein Stromfluß in dem Plattenstromkreis für Röhre D¹ beim Signal S^A verursacht wird, so daß die »Vorsichte-Lampe Y dieses Signals zum Leuchten kommt. Wenn Abschnitt B-C dagegen nicht besetzt ist, ist die relative Phase des dem Abschnitt A-B zugeführten Stromes eine derartige, daß Röhre/)² am SignalS^A leitend wird, so daß die »Fahrtx-Lampe G dieses Signals leuchtet.

Bei der Darstellung in der Zeichnung ist der Schienenabschnitt C-F von einem Wagen oder Zug W besetzt. Die Gitterstromkreise für Röhren/)¹ und Z)² beim SignalS^c sind stromlos, so daß Lampe R dieses Signals leuchtet und Lampen G und Y dunkel sind. Signal S^c zeigt deshalb »Halt« an. Die relative Phase des dem Transformator T^c zugeführten Stromes ist dann so, daß die Röhre Z)¹ am SignalS·³ leitend wird, so daß Lampe Y des Signals S^B leuchtet und Lampen G und R gelöscht sind. Demzufolge zeigt Signal S^B »Vorsicht« an. Strom von der entgegengesetzten relativen Phase wird dann dem Transformator T^B zugeführt, so daß Signal S^A »Fahrte anzeigt.

In Abb. 6 ist eine Anordnung zur Steuerung einer Signallampe in solcher Weise dargestellt, daß die Lampe mit Strom von beiden Hälften jeder Welle der Wechselstromquelle gespeist wird, indem die eine Hälfte durch eine Elektronenröhre D¹ und die andere Hälfte durch eine gleichartige Röhre D² hindurchgeht. Diese Lampe kann die »Fahrt«- Lampe G oder die »Vorsichts«-Lampe Y oder die »Halt-<-Lampe R des vollständigen Signalsystems sein, das in den Abb. 5 und 7 dargestellt ist. Die Gitterstromkreise für die Röhren Z)¹ und D² werden mit Wechselstrom gespeist aus einem Tranformator H, dessen Primärwicklung mit den Schienen des Blockabschnittes A-B verbunden ist. Wechselstrom

von einer oder der anderen relativen Phase wird den Schienen dieses Abschnittes aus einem Transformator T durch einen Polwechsiler E zugeführt, der in beliebiger geeigneter Weise gesteuert werden kann.

Der Gitterstromkreis für Röhre D¹ geht von der oberen Klemme der Sekundärwicklung des Transformators H durch Draht 62, Gitter 6 und Faden S der Röhre D¹, Drähte ίο 63 und 64 in Parallelschaltung, die zwei Hälften der Sekundärwicklung 8 in Parallelschaltung und Draht 65 zum Mittelpunkt der Sekundärwicklung von Transformator H. Der Gitterstromkreis für D'² geht von der unteren Klemme der Sekundärwicklung des Transformators H durch Draht 66, Gitter 6 und Faden 5 der Röhre D-, Drähte 63, 64 in Parallelschaltung zum Mittelpunkt der Sekundärwicklung von Transformator ti wie vorher. Es ist somit ersichtlich, daß in jedem gegebenen Augenblick die Phase des Gitters 6 von Röhre D¹ der Phase von Gitter 6 der Röhre D² entgegengesetzt ist.

Der Plattenstromkreis für Röhre D¹ geht von der linken Klemme der Sekundärwicklung 16 durch Draht 67, Platte und Faden von Röhre D¹, Drähte 63 und 68, Signallampe G (Y oder R) und Draht 69 zum Mittelpunkt der Sekundärwicklung 16. Der Plattenstromkreis für Röhre D² geht von der rechten Klemme der Sekundärwicklung 16 durch Draht 70, Platte und Faden von Röhre D², ■ Drähte 63 und 68, die Signallampe und Draht 6g zum Mittelpunkt der Sekundärwicklung 16. Es ist zu bemerken, daß die Platten 7 der zwei Röhren je mit einer Endklemme des Transformators 16 verbunden sind, so daß in einem gegebenen Augenblick die diesen Platten aufgedrückten Spannungen von entgegengesetzter Phase sind.

Angenommen, daß die Signallampe eine »Fahrt«-Lampe G ist, so wird die den Plattenistromkreis jeder Elektronenröhre erteilte Spannung durch die Spannung Ep¹ in Abb. 1 dargestellt, und die Stromkreise sind so angeordnet, daß normal die Platten 7 und das Gitter 6 jeder Röhre gleichzeitig positiv mit Be- , zug auf den Faden derselben Röhre sind. Wenn die Platte 7 und das Gitter 6 den Röhre D¹ beide positiv im Verhältnis. zu dem Faden 5 sind, so fließt Strom von der linken Klemme der Sekundärwicklung 16 durch Röhre D¹ und Lampe G, dagegen fließt kein Strom durch Röhre D-, weil in diesem Augenblick die Platte 7 dieser Röhre negativ mit Bezug auf den Faden ist. Während der nächsten halben Welle der Wechselströme sind Platte und Gitter der Röhre D³ beide positiv mit Bezug auf den Faden dieser Röhre, so daß Strom von der rechten Klemme der Sekundärwicklung 16 durch Röhre D² und Lampe G fließt, dagegen kein Strom durch Röhre D¹ und Lampe G. Da das Gitter jeder Röhre positiv mit Bezug auf den Faden ist, in demselben Augenblick, wo die Platte positiv mit Bezug auf den Faden ist, so werden die Charakteristiken der Röhren die durch die Kurve Eg + in Abb. 1 dargestellten sein, so daß der in jedem Plattenstromkreis fließende Strom den Wert/₂ in Abb. 1 hat. Dieser Strom ist genügend, um die Lampe G zum Leuchten zu bringen.

Wenn der Polwechsler E umgestellt wird, so ist offenbar das Gitter jeder Röhre negativ mit Bezug auf den Faden in demselben Augenblick, wo die Platte positiv mit Bezug auf den Faden ist, so daß die Charakteristiken jeder Röhre die durch die Kurve Eg — in Abb. ι dargestellten sind. Der Strom, welcher dann durch Lampe G fließt, hat den Wert /₃ in Abb. 1, welcher hinreicht, um die Lampe zum Leuchten zu bringen.

Angenommen, daß die Lampe in Abb. 6 die »Vorsicht«-Lampe Y ist, so sind die Einstellungen dieselben wie vorher, ausgenommen, daß die Verbindungen mit dem Tranformator// oder / umgekehrt sind, so daß das Gitter und die Platte jeder Röhre gleichzeitig positiv mit Bezug auf den Faden sind, wenn der Polwechsler E in seiner umgekehrten Stellung ist.

Angenommen nun, daß die Signallampe in Abb. 6 die »Halt«-Lampe JR. ist, so sind die Plattenspannungen auf den Wert £"/?-in Abb. 1 angewachsen. Werden dann die Gitterstromkreise energielos gemacht, so daß die Charakteristiken der Röhren durch Kurve Eg ο in Abb. ι dargestellt sind, so erhalten die Plattenströme den Wert/, in Abb. 1, so daß die Lampe /? zum Leuchten kommt. Die Gitter-Stromkreise sind so angeordnet, daß, wenn sie Strom führen, das Gitter jeder Röhre negativ mit Bezug auf den Faden wird in demselben Augenblick, wo die Platte positiv mit Bezug auf den Faden ist, so daß die Charakteristiken die durch Kurve Eg ■— der Abb. ι dargestellten sind. Es folgt daraus, daß, w^enn die Gitterstromkreise erregt sind, der durch Lampe Y fließende Strom den Wert I₁ in Abb. 1 hat, der nicht hinreicht, um no die Lampe zu erhellen.

In dem Fall der »Fahrt«- oder »Vorsicht«- Lampe G bzw. Y werden, wenn die Gitterstromkreise z. B. durch einen Zug in Blockabschnitt A-B energielos gemacht werden, die Charakteristiken der Röhren, die durch Kurve Ego der Abb. 1 dargestellten sein, so daß der Strom von dem WeTtZ₁ in Abb. 1 sein wird, und dieser Strom ist nicht genügend, um die Lampe zum Leuchten zu bringen.

In Abb. 7 ist ein vollständiges Signalsystem, ähnlich dem in Abb. 5 dargestellten, abgebil-

det, das aber auf der grundsätzlichen Anordnung der Stromkreise, wie in Abb. 6 dargestellt, beruht, wobei beide Hälften jeder Wechselstromwelle \-on den Signallampen benutzt werden.

Die »Fahrt«-Lampe G wird mit Strom aus einer Sekundärwicklung i6° des Transformators J^B versorgt, und der Stromkreis für diese Lampe wird von zwei Elektronenröh- renD°₁ und D^a ₂ überwacht·. Die »Vorsicht«- Lampe Y des Signals S^B wird mit Strom versorgt aus der Sekundärwicklung ϊ6^γ des Transformators J^B, und die Zuführung dieses Stromes wird überwacht durch zwei Elektronenröhren D^Y ₁ und D^Y ₂. Die Zuführung des Stromes zu der »Halt«-Lampe /? erfolgt aus der Sekundärwicklung 16^ des Transformators J^B, und die Zuführung' dieses Stromes wird überwacht durch zwei ElektronenröhrenZ)^ und D^R ₂, wobei diese Röhren ihrerseits durch die Transformatoren D und L? überwacht werden, die zu den Stromkreisen der Lampen G bzw. Y gehören.

Der Plattenstromkreis für die »Fahrt«-Lampenröhre D°_x geht von der linken Klemme der Sekundärwicklung 1 (P des Transformators J^B durch Primärwicklung 71 des Transformators D, Platte und Faden der Röhre D^a _L, Drähte 63 und 64 in Parallelschaltung, die zwei Hälften der Sekundärwicklung 8 in Parallelschaltung, Draht 65, Wicklung des Relais Z-⁵, Lampe G und Draht 69 zum Mittelpunkt in Sekundärwicklung i6°. Der Stromkreis für die andere »Fahrt«-Lampenröhre D^a ₂ umfaßt Primärwicklung 72 des Transformators/.¹, Röhre D°₂, Relais Z^B und Lampe G. In gleicher Weise geht der Plattenstromkreis von Röhre ZX₁ von der linken Klemme der Sekundärwicklung ΐ6^κ durch Primärwicklung 71 des Transformators L², Röhre D^Y _U Relais Z^B und Lampe Y zum Mittelpunkt der Sekundärwicklung i6^y. Der Plattenstromkreis für Röhre D^Y ₂ geht von der rechten Klemme der Sekundärwicklung i6^Y durch Primärwicklung 72 des Tranformators Z.² und Röhre D^v ₂, Wicklung des Relais Z^B, Lampe F zum Mittelpunkt der Sekundärwicklung ιβ^γ. Die Plattenstromkreise für die Röhren Z)^₁ und D^R ₂ enthalten die »Halt«-Lampe./?, aber nicht das Relais Z^B. Diese Stromkreise sind aus der Zeichnung ohne weitere Erläuterungen ersichtlich.

Der Schienentransformator T^B besitzt eine Sekundärwicklung, die beständig quer zu den Schienen geschaltet ist, und eine Primärwicklung, welche mit Wechselstrom aus der Sekundärwicklung eines Transformators X^B versorgt wird. Die Primärwicklung des letzteren Transformators ist quer zu der Übertragungsleitung 3 geschaltet. Die rechte Klemme der Sekundärwicklung des Transformators X^B ist beständig mit dem Mittelpunlct der Primärwicklung des Transformators T^B verbunden.

; Wenn Relais Z^B erregt wird, so wird die linke Klemme der Sekundärwicklung von Transformator X^B mit der rechten Klemme der Primärwicklung von T^B verbunden, und der dann den Schienen des Abschnittes A-B

\ zugeführte Strom hat eine relative Phase, die

als »normale Phase« bezeichnet werden kann. ; Wenn Relais Z^B nicht erregt ist, so ist die linke Klemme der Sekundärwicklung des

■ Transformators X^B mit der linken Klemme der Primärwicklung des Tranformators T^B verbunden, und der alsdann den Schienen von Abschnitt A-B zugeführte Strom hat die »umgekehrte relative Phase«.

Der Gitterstromkreis von Röhre D°± geht von der linken Klemme der Sekundärwicklung des Transformators H^B durch das Gitter und den Faden der Röhre, Drähte 63 und 64 in Parallelschaltung, die zwei Hälften der Sekundärwicklung 8 in Parallelschaltung und die Drähte 65 und γτ, zum Mittelpunkt der Sekundärwicklung des Transformators H^B. Der Gitterstromkreis für Röhre D°₂ ist der gleiche, nur daß er die rechte Hälfte der Sekundärwicklung des Transformators H^B einschließt. In gleicher Weise schließen die Gitterstromkreise für die Röhren D^y _x und D^Y2 die rechte bzw. die linke Hälfte der Se-

■ kundärwicklung des Transformators H^B ein.

Die Platten- und Gitterstromkreise der Röhren D^G und D^Y sind so angeordnet, daß, wenn Strom von normaler relativer Polarität den Schienen des Abschnittes B-C zugeführt wird, das Gitter jeder Röhre D^a positiv ist in demselben Augenblick, wo die Platte jeder dieser Röhren positiv ist, während das Gitter jeder Röhre D^y negativ ist in dem Augen- ioo blick, wo die Platte jeder Röhre positiv ist. Wenn die relative Phase des Stromes in den Schienen des Blockabschnittes B-C umgekehrt wird, so ist das Gitter jeder Röhre D^a negativ in demselben Augenblick, wo die Platte positiv ist, während das Gitter jeder Röhre D^Y positiv ist in demselben Augenblick, wo die Platte positiv ist. Es folgt daraus, daß, wenn der Strom in den Schienen von normaler relativer Phase ist, beide Röhren D° leitend sind, so daß Lampe G leuchtet, während, wenn der Strom in den Schienen von entgegengesetzter relativer Phase ist, beide Röhren D^Y leitend werden, so daß Lampe Y leuchtet. Es wird somit aus Abb. 7 klar, daß ein Zug oder Wagen in dem Blockabschnitt rechts von Abschnitt B-C die Lampe R; des Signals S^c zum Leuchten bringt und Relais Z^c energielos macht. Der den Schienengleisen des Abschnittes B-C aufgedrückte Strom wird somit von entgegengesetzter Phase und die Lampe Y ' des Signals S^B leuchtend sein. Vermöge des

Umstandes, daß Relais Z^!i erregt ist, hat der den Schienengleisen des Abschnittes A-B zugeführte Strom die normale Phase, und Lampe G des Signals S^A leuchtet.
Bei der Vorrichtung nach Abb. 7 wird die Zuleitung des Schienenstromes zu den Schienen durch die Relais Z-⁴, Z^B, Z^c, welche bewegliche Teile besitzen, gesteuert. Wenn es erwünscht ist, Relais dieser Art ganz zu vermeiden, so kann die Zuleitung des Stromes zu den Schienen mittels des in Abb. 8 dargestellten Apparates bewirkt werden. Hier bedeuten die Bezugszeichen V₁ P und Q drei Transformatoren, deren Sekundärwicklungen hintereinander quer zu den Schienen des Blockabschnittes A-B geschaltet sind. Die Primärwicklungen dieser Transformatoren sind hintereinander quer zu den Sekundärwicklungen eines Transformators X^B geschaltet. Die Sekundärwicklungen der Transformatoren V₁ P und Q sind sämtlich in gleicher Richtung geschaltet, während die Primärwicklung des Transformators V entgegengesetzt zu den Primärwicklungen der Transformatoren P und Q geschaltet ist. Eine dritte Wicklung 76 und eine dritte Wicklung 77 sind an den Transformatoren/³ und Q vorgesehen, und diese Wicklungen in Reihe mit der gemeinsamen Rückleitung von der »Fahrt«- und »Vorsicht«- Lampe G und F des Signals S^ß geschaltet, so daß diese dritten Wicklungen jedesmal erregt werden, wenn die Lampe G oder F erhellt wird. Die Wicklungen 76 und 77 sind entgegengesetzt geschaltet, so daß sie die wechselnde Spannung, die in diesen Wicklungen durch die anderen Wicklungen an den Trans- ' formatoren induziert wird, ausgleichen oder neutralisieren. Da nun die Primärströme in den Transformatoren V, P und Q und die Sekundärströme ebenfalls in diesen drei Transformatoren die gleichen sind, so sind die Spannungen den Impedanzen der Transformatoren proportional, und diese Impedanzen sind so gewählt, daß, wenn die Lampen G und Y erloschen sind, die Summe der Impedanzen der Transformatoren P und Q größer ist als die Impedanz des Transformators V. Die elektrischen Bedingungen werden dann die sein, wie sie in Abb. 9 dargestellt sind, aus der sich ergibt, daß eine Spannung von dem Werte und der relativen Richtung, die durch den Pfeil 81 angezeigt ist, den Schienen des Abschnittes A-B zugeführt wird. Wenn Lampe G oder Lampe Y indes leuchtet, so ist die Wirkung des pulsierenden Gleichstromes in den dritten Wicklungen 76 und 77, daß die Kerne der Transformatoren P und Q j magnetisiert und die Wechselstromimpedanzen dieser Transformatoren verringert werden, so daß die Summe der Spannungen quer zu ihren Klemmen geringer wird als die Spannung quer zu den sekundären Klemmen von Transformator V. Die elektrische Bedingung ist dann die in Abb. 10 dargestellte, aus welcher sich ergibt, daß die Spannung 81°, die den Schienen des Abschnittes A-B zugeführt wird, in ihrer relativen Phase umgekehrt ist. Daraus folgt also, daß die den Schienengleisen zugeführte Spannung von der einen relativen Phase ist, wenn Lampe G und Lampe F beide erloschen sind, und von der entgegengesetzten relativen Phase, wenn eine von beiden Lampen G oder F leuchtet.

Offenbar können an den dargestellten und beschriebenen Anordnungen mannigfache Änderungen und Abweichungen vorgenommen werden, ohne das Wesen der Erfindung zu berühren.

Claims

Patent-An Sprüche:

ι. Eisenbahnverkehrs - Überwachungsapparat, bei welchem elektrisch gestellte Signalvorrichtungen, wie Signallampen, verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß diese Vorrichtungen durch Elektronenröhrenvorrichtungen überwacht werden, zu dem Zweck, die Benutzung von Relais mit bewegten Teilen zu vermeiden.
2. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch 1, bei welchem die Signalvorrichtungen aus elektrischen Lampen bestehen, durch deren Leuchten ein oder mehrere verschiedene Signalanzeigen gegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom zur Erleuchtung jeder der Signallampen automatisch entsprechend den Verkehrsbedingungen durch eine oder mehrere der als Relais für die Steuerung des Stromes dienenden Elektronenröhrenvorrichtungen zugeleitet wird.
3. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch 1, bei welchem jede Elektronenröhre einen Faden (51, ein Gitter (6) und eine Platte (7) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Phase oder Größe der der Platte (y) und dem Gitter (6) jeder Röhre aufgedrückten Spannungen so eingestellt wird, daß die gewünschte Signalanzeige gegeben wird.
4. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den Plattenstromkreis der Elektronenröhrenvorrichtung durchfließende Strom durch die Umkehrung der relativen Phase der dem Gitter (6) der Vorrichtung aufgedrückten Spannung oder durch Reduzierung dieser Spannung auf Null gesteuert wird.
5. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gitter

(6) jeder der Elektronenröhren aufgedrückte Spannung automatisch verändert wird entsprechend den Verkehrsbedingungen in solcher Weise, daß der Stromfluß zwischen der Platte (7) und dem Faden (5) der Röhre gestattet oder verhindert wird, um die erforderliche Signalanzeige zu bewirken.
6. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch 4 mit aus den in Blockabschnitte geteilten Schienen gebildeten Schienenstromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Gitter (6) der Elektronenröhre aufgedrückte Spannung entsprechend den Verkehrsbedingungen in einem benachbarten Blockabschnitt automatisch verändert wird.
7. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch 4 mit von den in Blockabschnitte geteilten Schienen gebildeten Schienenstromkreisen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Signallampe (R, Abb. 2) an die Sekundärwicklung ^21) eines Transformators angeschlossen ist, der zwei Primärwicklungen (17, \j^a) besitzt, von denen jede in Reihe mit einer Wechselstromquelle (16, 26) an die Platte (7J einer Elektrodenröhrenvorrichtung (Z)¹, K) angeschlossen ist, wobei die Primärwicklungen (17, 17⁰) umgekehrt geschaltet und die Vorrichtung (D¹) mit einem Gitter (6) versehen ist, welches erregt wird, wenn der Blockabschnitt besetzt ist.
8. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Signallampe (G) in Reihe mit dem Plattenstromkreis der Elektronenröhrenvorrichtung (D¹) geschaltet ist.
9. Abgeänderte Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal- i lampen (R, G, Abb. 3 und 4) in Reihe mit den Plattenstromkreisen eines Paares Elektronenröhrenvorrichtungen (D¹, D²) an Quellen von Wechselstrom entgegengesetzter Phase und solcher Größe angeschlossen sind, daß, wenn die Gitter (6) der Vorrichtungen (D¹, D²) erregt werden, Strom von genügender Größe zur Erleuchtung der Lampen nur einen Plattenstromkreis durchfließt, während, wenn die Gitter (6) nicht erregt sind, ein Strom von gleicher Größe den anderen Plattenstromkreis durchfließt.
10. Ausführungsform des Verkehrsüberwachungsapparates nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb einer Elektronenröhrenvorrichtung (D¹, Abb. 2) durch eine zusätzliche Elektronenröhrenvorrichtung (K) überwacht wird.
11. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Gitter (6) der Vorrichtung (D¹) entsprechend dem den Plattenstromkreis der anderen Vorrichtung (K) durchfließenden Strom erregt wird.
12. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Ansprüchen 1 und 4 unter Verwendung von drei Lichtsignalen (R, Y und G), von denen jedes durch eines Elektronenröhrenvorrichtung (D¹, D², D³, Abb. 5) überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Gitterstromkreis einer Vorrichtung (D³) nur erregt wird, wenn der Plattenstromkreis einer oder der anderen Vorrichtung (D¹, D²) von Strom durchflossen wird, wobei die Gitterstromkreise der Vorrichtungen (D¹, D³) in entgegengesetzter Weise erregt werden, wenn der Blockabschnitt nicht besetzt ist, und in der Phase umgekehrt werden, wenn die Phase des den Schienen zugeführten Stromes umgekehrt wird.
13. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Phase des dem Schienenstromkreis zugeführten Stromes umgekehrt wird, wenn der Plattenstromkreis der Elektronenröhrenvorrichtung (D³) von Strom tdurchflossen ist.
14. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Lichtsignale (R, Y, G, Abb. 7) mit Strom durch eine oder die andere von zwei Elektronenröhrenvorrichtungen (D⁰I, D°.₂ usw.) abwechselnd versorgt wird.
15. Ausführungsform des Überwachungsapparates nach Anspruch 4, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Umkehrung in der Phase des den Schienen zugeführten Stromes vermittels Transformatoren (V, Q, Abb. 8), die in die Stromkreise der Signallampen (R, Y, G) geschaltet sind, bewirkt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.