DE506063C - Elektrische Signalvorrichtung fuer Wagenzuege - Google Patents

Description

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Signalvorrichtung besonders für Straßenbahnen, welche die bekannten Nachteile der seitherigen handbetätigten Glockensignaleinrichtung beseitigt und gegenüber den bereits bekannten elektrischen Vorrichtungen folgende Vorteile hat:

Sie erfordert nur eine besondere durchlaufende Signalleitung, sie ist für Züge mit mehr als drei Wagen verwendbar, die Betätigung ist dieselbe wie bei der handbedienten Glockensignaleinrichtung und sie kann daher mit dieser kombiniert werden. Für die Signalschalter selbst werden nur die einfachsten Momentkontakte nach der Bauart von Druckknöpfen benötigt, die zweckmäßig als Zugschalter ausgebildet sind. Mechanische Einrichtungen, wie Verklinkungen, Federn usw., können ganz vermieden werden. Das für die Vorrichtung benötigte Umschaltrelais unterscheidet sich von ähnlichen Schaltern dadurch, daß es in seinen Stellungen auch bei Stromlosigkeit verharrt, was bei Stromunterbrechungen, die z. B. durch den Stromabnehmer hervorgerufen werden, von ausschlaggebender Wichtigkeit ist. Wenn für diese Relais Quecksilberkontakte verwendet werden, so ist die Einrichtung praktisch frei von allen Störungsquellen, womit ein dauerndes Funktionieren gesichert ist.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf eine besondere Ausbildung dieser Quecksilberschalter, deren Kontakte gegenüber einer bekannten Ausführung neuartig angeordnet sind.

Auf der Zeichnung sind drei schematische Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt ein prinzipielles Schaltbild der Vorrichtung mit einem elektrischen Umschaltrelais, welches für jede Bewegungsrichtung eine besondere Stromspule besitzt.

Abb. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel mit nur einem Schaltmagneten für beidfc Stellungen, der polarisiert ist.

Abb. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer elektromechanischen Verklinkung.

Abb. 4 zeigt schematisch ein für die Signalvorrichtung geeignetes Quecksilberschaltelement.

Abb. 5 zeigt die Ausbildung dieses Elements als Fortschaltelement.

Abb. 6 zeigt eine besondere Ausführung des Betätigungsschalters.

Die Schaltung beruht nun auf folgendem an sich bekanntem Grundprinzip. Zu einem elektrischen Signalgerät, ζ. Β. einer Lampe, welche durch Aufleuchten das Abfahrtzeichen, durch Dunkelwerden das Haltezeichen erscheinen läßt, liegt in jedem Wagen ein Kontakt g parallel. Die Lampe leuchtet somit erst nach Öffnung sämtlicher Kontakte und erlischt nach Schließung auch schon eines einzigen Kontaktes.

Das Neue an der vorliegenden Erfindung

Pjbüothek

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besteht nun zum Hauptteil darin, daß jeder dieser Kontakte nicht direkt vom Schaffner, sondern durch ein Schaltrelais geöffnet und geschlossen wird. Das Schaltrelais selbst wird durch einen Stromstoß betätigt, welcher vom Schaffner durch einen Momentkontakt hervorgerufen wird. Das Schaltrelais, im Folgenden als Steuerschalter bezeichnet, muß ein Arbeitsstromrelais sein, in stromlosem :o Zustand zwei Ruhestellungen besitzen und folglich die Eigenschaft haben, daß es bei jedem Stromstoß von der einen Stellung in die andere übergeht. Es sind Relais solcher Art bekannt, welche für diese Vorrichtung geeignet sind.

Die gleiche Arbeitsweise besitzen auch die in den folgenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Relais bzw. Steuerschalter besonderer Art, deren Stellungswechsel durch elekirische Umschaltung erfolgt.

Die einzelnen Teile der Signalvorrichtung seien an Hand der Schaltung nach Abb. 1 beschrieben:

Neben der Signalleitung b wird auch die Lichtleitung α zur Signalgebung benützt. Die zwischen den beiden strichpunktierten Linien dargestellten Apparate d bis m befinden sich mit der gleichen Schaltung in jedem Wagen des Zuges, während die übrigen Teile η, ο und p nur im Führerwagen angeordnet sind. Apparate in jedem Wagen: Die beiden parallelliegenden Betätigungsschalter d sind mit der Glockensignalleine gekuppelt und nur so lange geschlossen, als die. Leine angezogen ist, also abgesehen vom Notsignal nur momentweise. Das Kontaktorgan des Steuerschalters mit der Stromspule e für die Haltstellung und derjenigen f für die Fahrtstellung verharrt infolge einer beliebigen, hier nicht dargestellten Rastierung, welche jedoch durch die Schaltkräfte überwunden wird, sowohl in der Halt- wie in der Fahrtstellung.

Das zu bewegende Kontaktorgan besteht aus dem Hauptsignalkontakt g und den beiden Steuerkontakten Ji₁ und h„_ (Kontaktbrücken). Das Hilfsschütz i schließt seinen Kontakt nur in stromlosem Zustand. Die Kontrollampe K zeigt dem Schaffner und den Fahrgästen durch Aufleuchten an, daß sich der Signalapparat des betreffenden Wagens in Haltstellung befindet. Die Apparate sind über den Vorschaltwiderstand / mit der Schienenrückleitungc verbunden. Der Widerstand m besteht aus einem Material mit negativem Temperaturkoeffizienten, z. B. Blei- oder Silberglanz oder einer Kohlenfadenlampe.

Zusätzliche Apparate im Führerwagen: Das Fahrtzeichen wird dem Führer durch Aufleuchten der grünen Lampe 0 gegeben, das Haltezeichen durch das Erlöschen derselben, das Notsignalzeichen durch Aufleuchten der roten Lampe n, für welche zweckmäßig eine Glimmlampe verwendet wird; eine solche kann auch für die Lampe 0 verwendet werden. Durch den Druckknopf p, der zum Schalter d parallel liegt, können vom Führer sämtliche Signalschalter in die Haltstellung gebracht werden, was für Haltestellen, an denen stets gehalten wird, von Wichtigkeit ist.

Die Wirkungsweise der neuen Schaltung ist nun bei sämtlichen drei Ausführungsbeispielen im Prinzip die gleiche.

Wenn sämtliche Schalter auf Halt stehen, die Hauptkontakte g geschlossen sind, so besteht zwischen Leitung α und b nur ein geringer Spannungsunterschied und die Lampe 0 ist dunkel.

Schaltung nach Abb. 1:

Durch kurzes Ziehen an der Signalleine erhält die Magnetspule f über den Kontakt Zi₁ einen Stromstoß, der genügt, um ihren Anker mit den Kontaktbrücken (das Kontaktorgan) umzustellen. Hierdurch werden die Kontakte g und Ji₁ geöffnet, h„ geschlossen. Durch erneutes Ziehen an der Signalleine kann der Schaffner nun sein Fahrtzeichen widerrufen, und zwar auf folgende Weise:

Hat von allen Wagen noch ein Schaffner das Fahrtzeichen nicht gegeben, so ist der Kontakt i noch geöffnet, da ja das Hilfsrelais über den einen geschlossenen Kontakt g und über die Signalleitung b noch Strom erhält. Bei Betätigung des Schalters d erhält nun die Spule e über h„ einen Stromstoß, wodurch nur dieser eine Schalter wieder in die Haltstellung gebracht wird.

Sind sämtliche Kontakte g geöffnet, so leuchtet die Lampe 0 auf, und der Führer erhält das Abfahrtzeichen. Der Lampenstrom geht über die Hilfsschütze und die Widerstände/ zur Erde. Der Widerstand der Lampe ist so groß bemessen, daß die Hilfsschütze durch diesen Strom nicht erregt werden, die Kontakte i sind daher geöffnet.

Jeder Schaffner kann nun durch erneutes ebenfalls einmaliges Ziehen an der Leine dem Führer unmittelbar das Haltsignal für die nächste Haltestelle geben. Der Strom fließt über Kontakt/i, einerseits über Spule e, wo- ι ίο mit der Kontakt g wieder geschlossen wird und Lampe 0 erlischt. Andererseits fließt, da das Hilfsschütz beim Geben des Haltsignals noch stromlos ist, ein Strom über Kontakt i, Leitung b und über die ebenfalls noch geschlossenen Kontakte i und Spulen e in allen anderen Wagen, wodurch sämtliche Schalter automatisch wieder in die Haltstellung gebracht werden. Durch Aufleuchten der Kontrollampe k wird dies den Schaffnern kenntlieh gemacht.
Muß ein Schaffner während der Fahrt dem

Führer das Zeichen zum sofortigen Halten (Notsignal) geben, so hat er an der Signalleine etwas langer zu ziehen. Hierbei verringert sich der Widerstand m so sehr, daß der Spannungsunterschied zwischen Leitung α und b kleiner wird, als wenn sämtliche Kontakte g geschlossen sind. Hierdurch erfährt der Spamiungsunterschied zwischen Leitung b und c eine Erhöhung, welche genügt, um die

to (Glimm-)Lampe?! zum Aufleuchten zu bringen. Die Lampe η kann auch in geeigneter Schaltung mit Hilfe eines dreipoligen Glimmrelais oder mit einem sonstigen Relais zum Aufleuchten gebracht werden. Ferner kann zugleich noch ein elektroakustisches Signal ausgelöst werden. In den Stromkreis des Widerstandes m kann auch ein Relais mit möglichst kleinem Widerstand s nach Abb. 2 in Serie geschaltet werden, welches nach An-

ao sprechen den Widerstand in kurzschließt, so daß der Spannungsunterschied zwischen Leitung b und c noch größer wird. Oder es kann der vorgenannte Widerstand mit Relais nach Abb. 3 durch einen normalen Widerstand w in Serie mit einem verzögernd arbeitenden Relais ν ersetzt werden, welches diesen Widerstand durch seine Schaltbewegung kurzschließt.

In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 besitzt der Steuerschalter nur eine Spule ejf, wobei die Bewegung des Kontaktorgans bzw. Ankers von der Stromrichtung abhängig ist. Diese wird durch die Kontakte q und r gewechselt. Im übrigen entspricht die Schaltung der Abb. 1. Es sind lediglich die Apparate, die für jeden einzelnen Wagen nötig sind, eingezeichnet.

Die Ausführung nach Abb. 3 unterscheidet sich von den beiden ersteren nur dadurch, daß das Kontaktorgan des Steuerschalters durch Einwirkung einer Feder t oder der Schwerkraft in der Haltestellung zu bleiben sucht (eine Rastierung fällt fort). Es wird jedoch nach einem Fahrtsignalstromstoß durch die Verklinkung u auch bei Stromlosigkeit in der Fahrtstellung gehalten. Die Magnetspule e hat hier die Aufgabe, diese Verklinkung aufzuheben, wodurch das Kontaktorgan wieder in die Haltstellung zurückspringen kann.

Es sind noch folgende Variationen möglich: Die Anschlüsse an die Lichtleitung« und die Schiene c können natürlich gegenseitig vertauscht werden.

Der Steuerschalter ist schematisch als Hubmagnet dargestellt. Er kann auch als Drehmagnet oder wie folgt als Quecksilberschalter ausgeführt werden. Nach der schematischen Abb. 4 ist eine einen Winkel bildende, allseits geschlossene, etwas Quecksilber enthaltende

bo Röhre aus isolierendem Material, z. B. Glas, um die Achse α drehbar. Die Drehung erfolgt elektromagnetisch, z. B. nach dem Prinzip der Drehspulinstrumente um einen solchen Winkel, z. B. 90°, daß in jeder Endstellung der eine oder andere Schenkel senkrecht nach unten gerichtet ist. In die Schenkel der Röhre sind an deren Enden je zwei Kontaktstücke A₁, h„ der Abb. 1 eingeschmolzen. Das Quecksilber schließt den Kontakt des jeweils nach unten gerichteten Schenkels und sucht durch sein Gewicht die Röhre in den Endstellungen zu halten. Ein Pendeln der Röhre kann durch eine leichte Rastierung vermieden werden. Eine Lichtbogenbildung kann durch genügende Entfernung der beiden Kontaktpole oder eine Zwischenwand vermieden werden, wozu natürlich das Ende des Schenkels in einer Richtung verbreitert werden muß. Für den Steuerschalter nach Abb. 1 sind zwei solcher Winkelröhren auf gemeinsamer Achse erforderlich.

Die Röhre kann mit den gleichen Kontakten auch so angeordnet werden, daß die Spitze des Winkels stets nach unten zeigt und der Kontakt des jeweils waagrechten Sehenkels durch das Quecksilber überbrückt wird, wie dies bei den bekannten Quecksilberrelais ausgeführt ist.

Wenn man das Ouecksilbergefäß nach Abb. 5 kreuzförmig ausbildet mit vier Sehenkein, und dieses durch drei Schaltbewegungen um je 90⁰ um die Achse// gedreht wird, so kann es auch als dreistufiges Fortschaltelement verwendet werden. Die Schenkel der Gefäße werden zweckmäßig keilförmig oder konisch geformt, damit das Quecksilber aus dem jeweils in die waagrechte Lage kommenden Schenkel rasch abfließt.

Damit die Stromstöße stets gleich stark sind und ein Pendeln des Steuerschalters bei längerem Ziehen, z. B. Notsignal, vermieden wird, kann, wie Abb. 6 im Prinzip zeigt, der eigentliche Kontakthebel χ des Schalters d in gleicher Weise freischwingend mit der Signalleine y verbunden werden, wie dies bei dem Klöppel der Signalglocke der Fall ist. Zur Betätigung des Notsignals wird ein besonderer Kontakthebel ζ unmittelbar mit der Signalleine verbunden. Hebel χ ist lose auf der Achse des hier doppelarmig gezeichneten Hebels ζ drehbar. Der Kontakt des Hebels χ kann zur Verlängerung der Schließungsdauer federnd gemacht werden. Auch der Schalter d kann in geeigneter Weise als Quecksilberschalter ausgeführt werden. Statt der Hebel können auch geradlinig bewegliche Kontaktorgane verwendet werden. Diese Ausführung des Schalters d erübrigt sich jedoch vollständig bei Verwendung eines Umschaltrelais anderer, bereits bekannter Konstruktion, da iao ein solches Relais auch bei verschieden langen Stromstößen stets gleichmäßig schaltet und

auch bei längerer Kontaktgabe (Notsignal) nicht pendelt.

In den Stromkreis der Fahrsignallampe ο kann noch ein akustischer Signalapparat eingeschaltet werden.

Die beiden Druckknöpfe p können auch in Reihe geschaltet werden, wobei der Druckknopf, der sich jeweils im nicht benützten Führerstand befindet, zweckmäßig durch eine ίο Vorrichtung geschlossen wird, welche nur vom Fahrpersonal betätigt werden kann.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   i. Elektrische Signalvorrichtung für Wagenzüge mit einem Signalgerät, welches erst nach öffnung sämtlicher in den einzelnen Wagen parallel geschalteten Hauptkontakte anspricht, dadurch gekenn-

   zo zeichnet, daß jeder Hauptkontakt (g) das Schaltorgan eines Schaltrelais bildet, welches bei Stromlosigkeit in jeder seiner beiden Endstellungen verharrt und bei Momentkontaktgabe von der einen in die andere Stellung wechselt, wodurch der Hauptkontakt betätigt wird.
2. 2. Elektrische Signalvorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter für jede Bewegungsrichtung eine besondere Stromspule besitzt, wobei dessen Kontaktorgan selbsttätig in jeder Endstellung verharrt und die Umschaltung von der einen auf die andere Spule bewirkt.
3. 3. Signalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschalter nur eine Spule besitzt und die Bewegung des Kontaktorgans von der Stromrichtung abhängt, welche durch die Schaltbewegung selbst umgekehrt wird.
4. 4. Signalvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromspule für die eine Endstellung durch eine Richtkraft ersetzt ist und das Kontaktorgan in der andern Endstellung bei Stromlosigkeit durch eine Verklinkung festgehalten wird, welche durch das Ansprechen einer zweiten Magnetspule gelöst wird, wobei die Umschaltung der beiden Spulen ebenfalls durch das Kontaktorgan erfolgt.
5. 5. Signalvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen der Signalleitung und der Fahrschiene angeschlossenes Hilfsschütz nach Öffnen aller Kontakte (g) stromlos wird und den Betätigungsschalter (d) auch mit der durchlaufenden Signalleitung verbindet, so daß bei Gebung des Haltsignals die Steuerschalter sämtlicher Wagen in die Haltstellung gebracht werden.
6. 6. Signalvorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitung zum Zwecke eines Notsignals beim Ziehen der Signalleine auch über einen Widerstand mit negativem Temperaturkoeffizienten direkt oder in Serie mit einem diesen Widerstand kurzschließenden Relais mit der Lichtleitung verbunden ist, wodurch bei etwas längerem Schließen des Betätigungsschalters der Spannungsunterschied zwischen Signalleitung und Schiene so groß wird, daß ein optisches oder akustisches Signalgerät evtl. über ein Relais anspricht.
7. 7. Signalvorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Lichtleitung mit der Signalleitung zum Zweck des Notsignals durch einen normalen Widerstand in Serie mit einem verzögernd arbeitenden Relais erfolgt, welches diesen Widerstand durch seine Schaltbewegung kurzschließt.
8. 8. Signalvorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktorgan des Steuerschalters durch drehbare, winkelförmige, zweischenklige, etwas Quecksilber enthaltende Röhren aus isolierendem Material gebildet wird, welche bei kreuzförmiger Ausbildung mit vier Schenkeln auch als Fortschaltelemente verwendet werden können, und in deren beiden Endstellungen jeweils ein Schenkel eine tiefere Lage einnimmt, so daß der am Ende dieses Schenkels befindliche Kontakt durch das Quecksilber überbrückt bzw. der Kontakt des höher liegenden Schenkels geöffnet wird.
9. 9. Signalvorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsschalter (d) zwei Kontaktbrücken besitzt, von denen die eine fest mit der Signalleine verbunden ist und den Mitnehmer für die lose bewegliche andere bildet, welche ihren Kontakt infolge einer entgegengesetzt wirkenden Richtkraft nur mittels des ihr erteilten Schwunges zu erreichen vermag, so daß derselbe auch bei längerem Ziehen der Signalleine nur momentweise geschlossen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnunpen