DE487341C - Einrichtung zur Zugbeeinflussung auf induktivem Wege - Google Patents

Description

Die vorliegende Eisenbahnsicherungsvorrichtung hat den Zweck, die »Halt «-Stellung der auf der Eisenbahnstrecke aufgestellten Signale (Vor- und Hauptsignale) dem Lokomotivführer z. B. auf akustischem Wege mitzuteilen oder das Weiterfahren selbsttätig ohne jede mechanische Berührung zwischen Signal und Zug zu ver- =-■■ hindern, wenn der Zug das Haltsignal überfährt. Derartige Einrichtungen sind zwar mehrfach bekannt geworden, doch war bisher eine mechanische Schaltung der am Bahnkörper angeordneten Vorrichtungen mit dem Streckensignal z. B. mittels Zugseilen 0. dgl. oder die Anordnung von Elektromagneten, welche mittels an der Strecke vorgesehener Stromquellen gespeist wurden, erforderlich. Diese Einrichtungen sind sehr ungünstig, da zur nötigen Sicherheit z.B. die Batterien einer ständigen Überwachung bedürfen und die mechanischen Einrichtungen unter Umständen versagen können.

Die Erfindung besteht nun im wesentlichen

in der Vereinigung eines auf der Lokomotive angeordneten schwingenden Magnetankers mit Beeinflussungsvorrichtungen an der Strecke, deren jede aus zwei miteinander ohne Zwischenschaltung einer Stromquelle über den zugehörigen Signalschalter in Reihenschaltung verbundenen Elektromagneten besteht. Gemäß der Erfindung werden die Wicklungen der beiden Streckenelektromagnete über einen Signalkontakt bei Haltstellung des Signals in leitende Verbindung gebracht, wobei der in der einen Wicklung durch einen Lokomotivmagneten erzeugte Induktionsstromstoß in der Wicklung des zweiten Streckenelektromagneten zur Beeinflussung des permanenten Magneten in der Lokomotiveinrichtung dient.

Es ist zwar an sich bekannt, durch einen Magneten am Zuge in einer an der Strecke angeordneten Spule Strom zu induzieren und ein magnetisches Feld zu erzeugen. Hierdurch werden aber dem Zugführer gegebenenfalls nur die Streckenblockungen angezeigt, oder es erfolgt einBremsen des Zuges, und zwar jedesmal, wenn der Zug die Spulenanordnung überfährt, falls eine Zurückverschiebung des Polschuhes am Zuge beim Befahren der Spulen und dadurch eine Einwirkung auf Signal- oder Bremseinrichtung vorgesehen ist. Der in den Streckenspulen erzeugte Strom wird dabei nur zur Zugüberwachung z. B. auf den Blockstationen 0. dgl. verwendet und wird nicht durch das Streckensignal geschaltet, um dann in einer zweiten Spule, wie im vorliegendem Falle, ein auf die Einrichtungen am Zuge zurückwirkendes magnetisches Feld zu erzeugen. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, vom Zuge aus an den Streckensignalen je nach deren Stellung ein verschiedenes magnetisches Feld zu erzeugen, welches wieder verschieden auf Signaleinrichtungen am Zuge zurückwirkt, doch sind bei diesen Einrichtungen am Gleis ein permanenter Magnet und zwei Elektromagnete angeordnet, die in einem Teilstromkreis miteinander liegen, wobei dieAnordnung so getroffen ist, daß auf dem Zuge befindliche Induktionsemrichtungen selbst dann in Wirkung treten, wenn die Blockstrecke frei ist. Das anzustrebende Ziel ist jedoch, den

Zug nur bei auf »Halt« gestellten Signalen zum Stehen zu bringen oder den Zugführer z. B. durch ein akustisches Signal aufmerksam zu machen. Nachteilig ist bei den bekannten Einrichtungen, daß sie zu kompliziert sind und durch Anordnung vieler Schalter auf der Lokomotive wie auch an der Strecke unsicher arbeiten.

Gemäß der Erfindung wird ein bei Stromunterbrechung eines Relais auf der Lokomotive betätigter Relaisanker beim Halten des Zuges durch einen mit dem Stromerzeuger der Lokomotive gekuppelten Fliehkraftschalter verriegelt. Ferner ist in dem Betriebsstromkreis auf der Lokomotive erfindungsgemäß ein Minimalrelais eingeschaltet, welches das Hauptrelais durch irgendeine andere beliebige Ersatzstromquelle speist, wenn der normale Stromerzeuger bei Stillstand der Lokomotive außer Tätigkeit ist. Die Anordnung eines Relaisankers auf der Lokomotive ist zwar an sich bekannt, doch werden durch diese bekannten Einrichtungen nicht Stromkreise wie im vorliegenden Falle geschlossen. Auch arbeiten die bekannten Einrichtungen mit Relaisanker nur unter gewissen Umständen, nämlich wenn der Relaisanker durch Schließen eines Stromkreises durch den Zugführer o. dgl. wieder in seine Mittellage gebracht wird. Die sichere Wirksamkeit der Einrichtung ist also von der Aufmerksamkeit des Zugbegleitpersonals abhängig, so daß ein Überfahren eines auf »Halt« gesteh¹ ten Signals vorkommen kann.

Durch die neue Einrichtung gemäß der Erfindung ist das Überfahren auf »Halt« gestellter Streckensignale mit Sicherheit vermieden. Die Einrichtung ist äußerst einfach und vollständig selbsttätig und unabhängig vom Bedienungspersonal.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. ι eine schaubildliche Darstellung der Zugsicherungsanlage in Draufsicht,

Abb. 2 diese Anlage in Seitenansicht. In Abb. ι und 2 ist das neben dem Gleise in vorschriftsmäßiger Entfernung aufgestellte Hauptsignal mit A, das Vorsignal mit B und die Lokomotive mit C bezeichnet. Die Lokomotive C trägt auf ihrer den Signalen zugekehrten Seite, z. B. unten, eine vollkommen geschweißte Kassette D aus Kupfer, Zink oder ähnlichem, nicht magnetischem Material. In dem Gehäuse 1 dieser Kassette sind- ein fester Arretierungsmagnet 2 senkrecht zur Richtung der Strecke und ein drehbarer Magnetanker 3 angeordnet, welch letzterer durch den Magneten 2 in einer mit der Lokomotive parallelen Lage gehalten wird. Ferner sind z. B. ein Spitzenkontakt 4 an der einen Seite, z. B. an der linken Seite, des Magnetankers 3 und ein Berührungssegment 5 an der anderen Seite,

z. B. an der rechten Seite, des Magnetankers im hinteren Teil der Kassette untergebracht. Als Anker 3 eignet sich am besten ein gewöhnliches polarisiertes Relais ohne Spule, dessen eine Seite zur besseren Kraftliniensammlung durch eine Eisenplatte etwas vergrößert ist. Der arretierte Magnetanker 3 befindet sich in einem Gleichgewichtzustand im magnetischen Feld und hat die Eigenschaft, so lange in paralleler Lage zum Eisenkörper der Lokomotive zu verbleiben, als sie nicht durch von außen, d. h. vom Streckenfeld, kommende magnetische Kraftlinien beeinflußt wird. Ein solches äußeres magnetisches Feld bewirkt die Ablenkung des Magnetankers schon aus ziemlich großer Entfernung, von z. B. ¹/₂m, und zwar nach rechts oder links, je nachdem der von außen wirkende Magnet mit seinem Nordpol oder Südpol auf den arretierenden Magneten 2 wirkt. Der Anker 3 zeigt also nicht unmittelbar die äußeren Kraftlinien, sondern die Gleichgewichtsänderungen des magnetischen Feldes von dem arretierenden Magneten 2 an. Es wird also nicht der Anker selbst, sondern der Gleichgewichtszustand des Arretierungsfeldes unmittelbar beeinflußt. Daher findet eine verhältnismäßig energische Bewegung des Ankers 3 statt.

Mit der Ablenkung des Ankers 3 nach rechts oder links können nun gewisse elektrische Kontakte geschlossen oder unterbrochen werden, wodurch ein in einem durch den Anker 3 geschalteten Stromkreis angeordneter Elektromagnet (Relais) unter Strom gesetzt oder stromlos gemacht wird.

Da die Sicherheit der Wirkungsweise es erfordert, daß man die Betriebsfähigkeit der Sicherheitseinrichtung in jeder Sekunde überwachen kann, ist die wichtigste Aufgabe bei dem in Abb. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel das Anhalten vor dem Hauptsignal, das durch Stromunterbrechung, also mit Ruhestrom, arbeitet. Durch die Lokomotive C wird der Generator 6 angetrieben, der zweckmäßig Wechselstrom liefert. Batterien oder Gleichstrommaschinen lassen sich bei jeder Lokomotive nicht gut verwenden, da hierdurch infolge möglichen Akkumulatorbruches oder Kollektorfehlers bei Gleichstrommaschinen eine genügende Betriebssicherheit nicht gewährleistet ist. Der eine Pol des Generators ist ständig mit dem Bremsrelais 7 und mit dem Signalrelais 18 verbunden.

Der andere Pol des Generators 6 führt zu dem Anker 3; über diesen und das Metallsegment 5 hält der Generator den Bremsmagneten 7 ständig unter Strom. Da der Anker 3 aber die Kontaktspitze 4 nicht berührt, so bleibt der Elektromagnet 18 stromlos. Der Magnet 7, der bei dieser Lage des Ankers unter Strom ist, hält einen schwingbar aufgehängten

Sperrhebel 8 trotz des Druckes einer Feder 9 in der Hochlage. Der Hebel 8 hält wieder einen Hebel 10 entgegen der Feder 11 in gespannter Lage. Wenn der Hebel 8 beim Stromloswerden S des Magneten- 7 abfällt, so gibt er den Hebel 10 frei, wodurch dieser nach Entspannung der Feder 11 nach oben gedreht wird. Dadurch wird das Luftventil 12 geöffnet, wodurch von der Preßluftfiasche 13 Preßluft hinter den Kolben 14 eines Zylinders 24 strömt. Durch die Bewegung des Kolbens 14 wird mittels des Armes 15 die Bremse des Zuges betätigt. Dies geschieht aber auch dann, wenn die Stromzufuhr des Generators 6 aus irgendeiner Ursache aufhört, d. h. wenn die Betriebsfähigkeit der Sicherungseinrichtung den Dienst versagen sollte.

Damit die Stromlosigkeit, die durch das

Halten der Lokomotive verursacht wird, wenn sich der Generator nicht dreht, keine Auslösung des Relais 7 und kein Abfallen des Armes 8 hervorrufen kann, ist ein Fliehkraftregler 16, 17 vorgesehen, dessen Arm 16 beim Stillstand des Zuges den Arm 8 gegen Abfallen mechanisch verriegelt.

Wenn nun der Magnetankerbehälter D der Lokomotive C an einem Magneten vorbeifährt, der mit seinem Südpol gegen den Behälter D gerichtet ist, dann wird durch die Ablenkung des Magnetankers 3 der Stromkreis zwischen dem Anker 3 und dem Segment 5 unterbrochen und das Relais 7 stromlos, wodurch die Bremsung in der zuvor beschriebenen Weise erfolgt. Wenn aber der Magnet, an welchen die Lokomotive vorbeifährt, mit seinem Nordpol gegen den Magnetankerbehälter D gerichtet ist, dann wird der Anker 3 in entgegengesetzter Richtung des Uhrzeigers abgelenkt, so daß er nun nicht nur das Segment 5, sondern auch den Kontakt 4 berühren wird. Durch das Schließen des Kontaktes 4 wird der Magnet 18 unter Strom gesetzt, der das Signalventil 19 (Luftpfeife o. dgl.) öffnet. Durch das Pfeifen wird der Lokomotivführer darauf aufmerksam gemacht, daß er das auf »Halt« oder »Langsam« gestellte Signal überfahren hat. Wenn die Lokomotive gegen das auf »Halt« gestellte Vorsignal oder Hauptsignal fährt, so muß sie 800 m vor demselben über oder an zwei getrennten Spulen (Elektromagneten) vorbeifahren, die in Abb. 1 und 2 mit G und H bzw. G' und H' bezeichnet sind. Die Entfernung dieser Spulen bzw. Elektromagnete G und H bzw. G' und H' voneinander ist genau so groß wie die Entfernung zwischen der auf der Lokomotive C angebrachten Magnetankereinrichtung D und dem mächtigen permanenten Magneten F der Lokomotive. Die Kopplung der beiden Spulen untereinander geschieht durch einen Kontakt am Streckensignal.

Wenn das Signal auf »Halt« steht, so schließt es mit dem Kontakt 30 bzw. 30' den Stromkreis der Spulen G und H bzw. G' und H'. Befindet sich die Lokomotive diesen zwei Spulen gegenüber, so induziert der permanente Magnet F der Lokomotive in der zwischen den Gleisen in einem Gehäuse eingekapselten Spule G bzw. G' einen Stromstoß, der durch den Kontakt 30 bzw. 30' der in einem Gehäuse eingekapselten Spule'-ff bzw. H' übermittelt wird. Dadurch wird die der Lokomotive zugewendete Seite des Eisenkernes M in der Spule H bzw. H' zum Südpol. Die Folge hiervon ist, daß der Magnetanker 3 der Einrichtung D in der Drehrichtung des Uhrzeigers abgelenkt und dadurch der Stromkreis des Bremsrelais 7 unterbrochen wird. Hierauf fällt der Hebel 8 ab, und die Bremse beginnt ihre Tätigkeit.

Der im Magneten G bzw. G' induzierte Stromkreis wird zwar ein Wechselstrom sein, d. h. es wird sich auch der Pol des ElektromagnetenH bzw. H' verändern; da sich aber die Magnetankereinrichtung D während der ersten Hälfte des Stromstoßes am Elektromagneten H bzw. H' vorbeibewegt, verursacht die Poländerung keinerlei Störung.

Wenn die Signale auf »Frei« stehen, so sind die Kontakte 30 bzw. 30' geöffnet und somit die Stromkreise der Spulen G und H bzw. G' und H' unterbrochen. Der durch den permanenten Magneten F der Lokomotive in der Spule G bzw. G' induzierte Stromstoß gelangt daher nicht zur Spule H bzw. H'. Die Lokomotive kann also ungestört durchfahren.

Die Ablenkung der Nadel 3 der Einrichtung!) ist auch einstellbar, z. B. dadurch, daß sie mit einer feinen Spirale 31 versehen wird, die auf dem Segment schleift und welche hängenbleibt, wenn die Nadel bzw. Spirale von dem Segment 5 an dessen Ende herunterrutscht. Eine Trennung der elektrischen Verbindung zwischen Teil 3 und 5 braucht dabei nicht stattzufinden, da die elektrische Unterbrechung an der Kontaktspitze 4 erfolgt.

Auch die Verriegelung des Relaisarmes 8 kann auf mehrfache Art und nicht nur mit Hilfe des beschriebenen Fliehkraftreglers 16, 17 geschehen; so kann der Arm 8 z. B. auch durch einen mit Minimalrelais einschaltbaren Batteriestromkreis oder durch die mechanische Lage eines anderen Stellhebels der Lokomotive verriegelt werden.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Zugbeeinflussung auf induktivem Wege bei Überfahren eines auf »Halt« stehenden Signals mit einer an der Strecke vorgesehenen Beeinflussungseinrichtung am Vorsignal, die von der Stellung des Vorsignals abhängig ist, und einer ebenfalls an der Strecke vorgesehenen Beeinflussungseinrichtung zwischen Vorsignal und Hauptsignal, die von der Stellung des Haupt-

   signals abhängig ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung eines auf der Lokomotive angeordneten schwingenden Magnetankers (3) mit Beeinflussungsvorrichtungen an der Strecke, deren jede aus zwei miteinander ohne Zwischenschaltung einer Stromquelle über den zugehörigen Signalschalter (30 bzw. 30') in Reihenschaltung verbundenen Elektromagneten (G, H, bzw. G', H') besteht. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungen der beiden Streckenelektromagnete (G, H bzw. G', H') über einen Signalkontakt (30 bzw. 30') bei Haltstellung des Signals (A bzw. B) in leitende Verbindung gebracht werden und der in der einen Wicklung (G bzw. G') durch einen Lokomotivmagneten (F) erzeugte Induktionsstromstoß in der Wicklung (H bzw. H') des zweiten Streckenelektromagneten zur Beeinflussung des permanenten Magneten (2) in der Lokomotiveinrichtung dient.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bei Stromunterbrechung des Relais (7) betätigte Relaisanker (8) beim Halten des Zuges durch emen mit der Lokomotivachse gekuppelten Fliehkraftschalter (16, 17) verriegelt wird.

   4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Betriebsstromkreis (7) ein Minimakelais eingeschaltet ist, welches das Hauptrelais (7) durch irgendeine andere beliebige Ersatzstromquelle speist, wenn der normale Stromerzeuger (6) bei Stillstand der Lokomotive außer Tätigkeit ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen