DE464566C - Lichtelektrische Zugbeeinflussung - Google Patents

Description

Es ist vorgeschlagen worden, eine Zugbeeinflussung durch optische Signale vorzunehmen, welche auf dem Fahrzeug eine lichtempfindliche Einrichtung, z. B. eine Photozelle, beeinflussen. Insbesondere sind derartige Einrichtungen auch anwendbar, bei welchen sowohl Lichtquelle als auch lichtempfindliche Einrichtung auf der Lokomotive angeordnet sind und auf dem Bahnkörper

ίο lediglich ein Spiegelsystem angebracht wird, welches durch Zurückwerfen des Lichtes der auf der Lokomotive mitfahrenden Lichtquelle auf die lichtempfindliche Zelle die Zugbeeinflussung vornimmt.

Um das störende Tageslicht auszuschalten, ist auch vorgeschlagen worden, durch eine umlaufende, gelochte Scheibe der Lichtquelle periodische Schwingungen- ihrer Stärke aufzuzwingen und die lichtempfindliche Ein-

ao richtung oder ihre Hilfseinrichtungen so zu gestalten, daß sie nicht auf dauerndes Licht, sondern auf unterbrochenes Licht, etwa von einer bestimmten Periodenzahl, anzusprechen vermögen.

Bei dieser bekannten Einrichtung besteht nun die Schwierigkeit, die geringen elektrischen Leistungen, wie sie eine Selenzelle oder eine photoelektrische Zelle auszuüben vermögen, während der kurzen Zeit der Vorüberfahrt der Lokomotive an dem auf dem Bahnkörper angebrachten Spiegel oder der am Bahnkörper angeordneten Lichtquelle so zu verstärken, daß irgendeine Bewegung, etwa die Bewegung eines Relaisankers, mit genügender Sicherheit ausgelöst wird. Zum mindesten ist es hierzu nötig, eine Verstärkung des Impulses durch eine oder mehrere sehr kräftige Elektronenröhren vorzunehmen, .velche großeStröme oder Spannungen steuern müssen, um in der angegebenen kurzen Zeit einen Relaisanker schlagartig bewegen zu können.

Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit dadurch beseitigt, daß in dem Empfänger oder in den Einrichtungen, die den von der lichtempfindlichen Einrichtung herrührenden, ursprünglich sehr schwachen Impuls aufzunehmen, zu verstärken und weiterzugeben haben, ein Schwingungskreis angeordnet wird, welcher in zwei oder mehreren stabilen Betriebszuständen verharren kann, die durch labile Gebiete voneinander getrennt sind. Schwingungskreise, bei denen derartige Erscheinungen auftreten, sind an sich bekannt. Sie haben die Eigenschaft, daß nach einer größeren, von außen hereingetragenen Veränderung oder Störung des Schwingungskreises dieser in einen anderen Zustand umkippt und in diesem verbleibt. Erscheinungen dieser Art können beispielsweise auch in an sich bekannter Weise durch Glimmlampen oder Lichtbogenwirkungen, die in der Regel in irgendeiner Verbindung mit dem Schwingungskreis stehen, hervorgerufen werden. Wenn in dieser an sich bekannten Weise der Schwingungskreis in den anderen Zustand umkippt und in diesem bleibt, so kann ein mechanisches Relais, auch ein solches von

großer Trägheit, nach Eintritt dieser dauernden Veränderung ein nach außen sichtbares Signal geben, auch wenn die Störung nur von sehr kurzer Dauer ist. In welcher Weise diese für die vorliegende Erfindung notwendigen und an sich bekannten Eigenschaften von Schwingungskreisen erreicht werden, ist zunächst für die Erfindung unwesentlich. Wesentlich ist dagegen für die erfmdungs,-gemäße Einrichtung die Eigenschaft des schwingungsfähigen Kreises oder seiner Bestandteile, in zwei an sich stabilen, durch labile Schwingungsbereiche getrennten Bereichen oder Schwingungszuständen dauernd stehenzubleiben.

Erscheinungen dieser Art sind auch bei mechanischen S chwingungs vorgängen bekannt, und um die notwendigen Eigenschaften der elektrischen Schwingungskreise zu erläutern, sei ein mechanisches Beispiel angeführt.

Ein mechanischer S chwingungs Vorgang, der in dem oben angegebenen Sinne zwei stabile Betriebszustände umfaßt, die durch labile Schwingungsbereiche getrennt sind,, ist z. B. die Schwingung des Pendels einer gewöhnlichen Pendeluhr. Wird dieses nur wenig in seiner Bewegung gehemmt oder gedämpft, so wird nach Entfernung dieser Hemmung oder Dämpfung der alte Schwingungszustand mit der alten Amplitude wieder erreicht. Wird dagegen das Pendel stark gehemmt oder verzögert, etwa so weit, daß seine Schwingungen nur noch die Hälfte oder ein Drittel des normalen Ausschlages betragen, so wird bei diesem mechanischen Schwingungsvorgang, auch wenn jetzt die Hemmung oder Dämpfung beseitigt wird, der alte Schwingungszustand nicht mehr erreicht. Bei so kleinen Amplituden des Pendelausschlages kommen nämlich Anker und Steigrad bei dem üblichen Uhrenantrieb nicht mehr zur Wirkung. Infolgedessen fehlt der Antrieb für das Pendel, und der alte 4-5 Schwingungszustand wird auch nach Beseitigung der vorübergehenden Dämpfung nicht mehr erreicht, und zwar in diesem Falle auch dann nicht mehr, wenn bei Entfernung der vorübergehenden Dämpfung noch deutlich bemerkbare Pendelschwingungen vorhanden sind.

Eine entsprechende Einrichtung wird in erfmdungsgemäßer Weise bei der photoelektrischen Eisenbahnsignalübertragung verwendet, also beispielsweise ein elektrischer Schwingungskreis, welcher bei großen Amplituden des Stromes oder der Spannung, beispielsweise durch eine Röhrenschaltung, zu ungedämpften Schwingungen erregt wird. Die Vereinigung der an sich bekannten lichtelektrischen Einrichtung mit Schwingungskreisen, in denen zwei stabile Betriebszustände möglich sind, die durch labile Bereiche getrennt werden, bringt den besonderen Vorteil, daß die schwachen Wirklingen der lichtelektrischen Einrichtung nur zu dem beinahe trägheitslos erfolgenden Umkippen des Schwingungssystems von einem Betriebszustand in den anderen verwendet werden. Infolgedessen ist es nicht nötig, die schwache Wirkung der lichtelektrischen Zellen durch verwickelte mehrfache Verstärkungsanordnungen zu kräftigen Impulsen zu verstärken, sondern die Einwirkung der lichtelektrischen Wellen kann unmittelbar oder doch nur durch Einwirkung einfacher Verstärkungseinrichtungen geschehen. Hieraus ergibt sich eine Vereinfachung der Einrichtung, welche insbesondere für den Eisenbahnbetrieb bedeutungsvoll ist. Die Kippwirkung, welche in erfindungsgemäßer Weise erst zur Betätigung der mechanischen Relais dient, ergibt eine beliebig lange dauernde Beeinflussung dieser mechanischen Relais. Infolgedessen können diese Relais sehr betriebssicher ausgeführt werden.

Erfindimgsgemäß wird nun die Schaltung des Schwingungskreises, beispielsweise der Röhre, so gewählt, daß bei kleinen Amplituden die Leistungshergabe der Röhre im Ver- go hältnis zu den Dämpfungsverlusten so klein wird, daß der Antrieb der Röhre nicht mehr zur Selbsterregung des Schwingungsvorganges ausreicht und letzterer umkippt.

Die elektrische Einrichtung steht demnach in vollständiger Übereinstimmung zu dem oben gebrauchten mechanischen Beispiel der gewöhnlichen Pendelschwingungen der Uhr. Der Unterschied besteht hauptsächlich in den ungefähr eine Million mal schnelleren Schwingungen des elektrischen Systems, so daß bei noch so großer Fahrgeschwindigkeit die Zeit der elektrischen Einwirkungen auf den Schwingungskreis groß ist im Vergleich zur elektrischen Schwingungsdauer. Ein nach obiger Beschreibung stark gehemmtes Pendel führt unmittelbar nach Entfernung der Dämpfung unter Umständen noch eine Anzahl kleiner Bewegungen aus, um dann beliebig lange stehenzubleiben, bis es wieder zur 11a Ausführung eines neuen Versuches angestoßen wird. Es läßt somit den verhältnismäßig schnell vorübergehenden Dämpfungsvorgang während beliebig langer Zeiträume, z. B. jahrelang, erkennen, ebenso läßt auch bei der elektrischen Einrichtung die in Bruchteilen einer Sekunde vorübergleitende Spule des auf dem Bahnkörper angeordneten Schwingungskreises eine dauernde Veränderung in dem Schwingungszustand des ersten Kreises zurück, wenn dieser labile Eigenschaften hat. Dieser neue Schwingungs-

zustand, ζ. B. das Ausbleiben von elektrischen Schwingungen, hält beliebig lange an, bis z. B. ein elektro-mechanisches träges Relais die Einwirkung aufgezeichnet hat, um dann den ursprünglichen Schwingungszustand für die nächste Aufzeichnung wieder herzustellen. Die Abbildung stellt eine Ausführungsform der Erfindung dar. α ist die Lichtquelle, welche auf der Lokomotive mitbewegt ίο wird und mittels am Bahnkörper befestigten Spiegelsystems b die lichtempfindliche Einrichtung c erregt, welche ebenfalls auf der Lokomotive mitgeführt wird, jedoch durch eine Trennwand d vor der unmittelbaren Bestrahlung geschützt wird. Erfindungsgemäß wird nun an die lichtempfindliche Einrichtung c ein Schwingungskreis, welcher aus dem Kondensator e und den als Induktanz wirkenden Spulen / und g· besteht, angeschaltet, und

ao der in irgendeiner Weise, beispielsweise durch Anordnung einer Elektronenröhre li mit Rückkopplung i, kippfähig erregt wird. Die Erregung kann z. B. dadurch geschehen, daß die durch die Batterie k gespeiste Glühkathode / durch die Batterie m eine genügend starke Vorspannung gegenüber dem Gitter η erhält. Die Wirkungsweise der Einrichtung ist die folgende;

Beispielsweise sei die Einrichtung der Zugbeeinflussung so getroffen, daß im Normalzustand der Schwingungskreis /, g, e in Ruhe ist. Die negative Vorspannung des Gitters gegen die Glühkathode hindert dann die selbsttätige Erregung des Schwingungskreises, wie dies als wesentliche erfindungsgemäße Wirkung einem kippfähig erregten Schwingungskreise eigen ist. Wenn nun das wechselnde Licht der Lichtquelle α durch das feststehende Spiegelsystem b die lichtempfindliche Einrichtung c erregt, so. wird dieses wechselnde Ströme oder Spannungen auf den Schwingungskreis f₃ g, e wirken lassen. Diese Ströme und Spannungen können genügen, um den Schwingungskreis /, g\ e so weit aufzuschaukeln, daß seine ausreichend angefachte Eigenschwingung nunmehr das Schwingungssystem oder seine Röhrensteuerung zu dauerndem Weiterschwingen veranlassen. Es bleibt daher in dem auf der Lokomotive mitgeführten Schwingungskreis auch nach Vorüberfahrt der auf dem Bahnkörper fest angebrachten Spiegel eine dauernde Veränderung zurück, die leicht dazu nutzbar gemacht werden kann, ein Relais zu betätigen. Beispielsweise wird bei der Abbildung ein Blockkondensator c angeordnet, welcher die schnellen elektrischen Schwingungen ungehindert hindurch läßt, die nach dem Umkippen des Schwingungskreises dauernd verbleibende Veränderung der Gleichstromkomponente dagegen der Relaisspule ρ zuleitet, welche nunmehr in geeigneter Weise das Signal sichtbar macht. Bei dem Bau einer derartigen Einrichtung bereitet es noch Schwierigkeiten, die Wechsel des Lichtes der Lichtquelle α durch mechanische Mittel rasch genug zu gestalten. Dies ist auch nötig, um während der kurzen Zeit der Vorüberfahrt der Lokomotive eine genügende Zahl von Lichtimpulsen zum Aufschaukeln oder Einschwingen des Schwingungskreises zu erzielen. Erfindungsgemäß wird weiterhin diese Schwierigkeit dadurch beseitigt, daß eine von Hochfrequenzenergie gespeiste Lichtquelle angewendet wird, was z. B. auch in der Weise geschehen kann, daß eine mit Gas gefüllte Lampe a, welche nach Art einer Poulsenlampe mit dem Schwingungskreis q, s über die Drosselspulen von einer Gleichstromquelle gespeist wird, das Licht aussendet. Um ferner die Wirkung der lichtelektrischen Zelle zu erhöhen oder die Sicherheit des Ansprechens zu verbessern, können zwischen der lichtelektrischen Zelle c und dem labilen Schwingungskreis der Elektronenröhre h, n, I die bekannten Verstärkungsanordnungen mit oder ohne Schwingungskreis angeordnet werden.

In ähnlicher Weise können abweichend von., der gebrachten Ausführungsform der lichtelektrischen Zugbeeinflussung auch Anordnungen in erfindungsgemäßer Weise zusammengestellt werden, bei welchem ein in kippfähiger Eigenschwingung befindlicher Schwingungskreis f, g, e durch unmittelbare oder verstärkte Einwirkung einer lichtelektrischen Zelle gelöscht wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Lichtelektrische Zugbeeinflussung, gekennzeichnet durch die gleichzeitige Anwendung einer lichtelektrischen Einrichtung (a, b, c) und eines Schwingungskreises (/, g, e), in welchem zwei oder

' mehrere stabile Betriebszustände möglich sind, die durch labile Bereiche getrennt sind.

2. Lichtelektrische Zugbeeinfluosuiig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ία) durch hochfrequente Fremd- oder Selbsterregung (q, S, t) gespeist wird.

3. Lichtelektrische Zugbeeinflussung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen lichtelektrischer Zelle (c) und Schwingungskreis (/, g, e) Verstärkungsanordnungen eingebaut sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BERLIN. GEDRUCKT IN DEIt