DE538650C - Einrichtung zur Nachrichtenuebermittlung und Steuerung von Fahrzeugen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Zeichenübermittlung und Steuerung, insbesondere zwischen verschiedenen Zugeinheiten eines einzelnen Zuges 5 oder zwischen verschiedenen Zügen oder zwischen einem festen Punkt und einem Fahrzeug. Die Erfindung kann besonders vorteilhaft bei der Zeichenübermittlung und Steuerung zwischen der Hauptlokomotive und anderen Lokomotiven desselben Zuges Anwendung finden.

Im Eisenbahnbetrieb kommt es gegenwärtig häufig vor, daß Güterzüge eine beträchtliche Länge besitzen, so daß sie mehrere Lokomotiven benötigen. Aus praktischen Gründen ist es wünschenswert, eine größere Zahl kleiner Lokomotiven von geringer Zugkraft möglichst gleichmäßig über die ganze Länge des Zuges zu verteilen, anstatt einige wenige Lokomotiven großer Zugkraft an den Enden des Zuges zu verwenden und so ihre Zugkraft nur auf die Enden des Zuges zu konzentrieren. Ebenso ist es im Interesse der Wirksamkeit und Sicherheit wünschenswert, daß, wenn eine größere Zahl von Lokomotiven verwendet wird, die Zugkraft der verschiedenen Lokomotiven richtig zusammenwirkt, und daß alle verschiedenen Lokomotiven durch einen einzigen Bedienungsmann gesteuert werden.

Mit den Mitteln der Hochfrequenztelegraphie ist es grundsätzlich möglich, von einer Sendestelle, beispielsweise von einer bemannten Lokomotive aus, eine Mehrzahl von Signalen oder Steuerorganen in einer oder mehreren Empfangsstellen, also beispielsweise bei den verschiedenen unbemannten Lokomotiven, selektiv zum Ansprechen zu bringen.

So hat man z. B. von einer Lokomotive am Anfang eines Zuges eine Anzahl von Signalen oder Kommandos nach einer am Ende des Zuges befindlichen Lokomotive übertragen. Jedes Kommando wird dabei durch eine bestimmte Signalfrequenz oder eine bestimmte Kombination von Frequenzen dargestellt, die auf dem Fahrdraht übertragen werden.

Es ist ferner bekannt, für die Signalübertragung auf fahrende Züge eine längs der Eisenbahnstrecke verlegte Leitung zu benutzen. Diese Leitung ist auch für die Herstellung einer Hochfrequenz-Fernsprechverbindung zu dem fahrenden Zuge benutzt worden.

Auf der Empfangsseite werden durch die

Kontakte eines oder bei einer Frequenzkombination mehrerer Relais die Anzeigemittel betätigt oder die Steuervorgänge ausgelöst.

Die vorliegende Erfindung besteht in einer besonderen Anordnung, mit deren Hilfe, ausgehend von den auf die einzelnen Signale abgestimmten und auf diese Signale ansprechenden Relais, die Anzeige- oder Steuervorrichtungen betätigt werden. Sie besteht im wesentlichen darin, daß Relaisanordnungen, welche auf die Modulationsfrequenzen einer zur Übertragung dienenden Trägerwelle abgestimmt sind, eine Brückenanordnung be- ¹S einflussen, deren Zweige den zu übertragenden Kommandos entsprechend unterteilt sind.

Die wesentlichen Merkmale der Einrichtung sowie ihre Wirkungsweise sollen an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert werden.

In der Abbildung bedeutet A die Einrichtung der Hauptlokomotive und B die Einrichtung auf einer der Hilfslokomotiven, die über die ganze Länge des Zuges verteilt sind. Diese Einrichtung kann ebenso an einer anderen Stelle des Zuges oder auch auf einem besonderen Zuge oder irgendeinem Punkte angebracht sein, wo eine Zeichengebung oder eine Kraftauslösung stattfinden soll. Die Einrichtung A auf der Hauptlokomotive umfaßt einen Hochfrequenzsender 1, wie er üblicherweise bei der Raumwellen- oder Trägerwellen-Nachrichtenübermittlung benutzt wird. Dieser Sender liefert Hochfrequenzströme über den Transformator 2 und den Kopplungskreis 3 nach einem geeigneten Leiter 4, der zu den anderen Lokomotiven des Zuges führt. Bei elektrischen Bahnen kann als Leiter 4 der übliche Fahrdraht benutzt werden. Bei Dampfbahnen können die Schienen oder besondere Drähte zur Übermittlung dienen, welche an Masten längs der Bahn angebracht sind. Gegebenenfalls kann der Leiter 4 auch durch geeignete Antennen ersetzt werden, die auf den verschiedenen Zugeinheiten angebracht sind, so daß die Nachrichtenübermittlung und Steuerung durch Raumwellen erfolgt. Mit dem Transformator 2, der, wie üblich, drei Wicklungen hat, ist ein Detektor oder Demodulator 5 verbunden, der auf die Hochfrequenzströme anspricht und Niederfrequenzströme in den Empfänger 6 oder gegebenenfalls über den Niederfrequenzverstärker 7 in eine optische oder akustische An-Zeigevorrichtung 8 liefert.

In gleicher Weise umfaßt die Einrichtung auf der Lokomotive B einen Sender 1', der über den Ausgangstransformator 2' und den Kopplungskreis 3' dem Leiter 4 Hoehfrequenzströme für eine Verbindung von der Einheit B zur Einheit A zuführt. Mit dem Transformator 2' ist ein Detektor 5' verbunden, der die empfangenen Hochfrequenzwellen demoduliert und Niederfrequenzströme in das Telephon 6' und über einen Niederfrequenzverstärker 7' in eine optische oder akustische Anzeigevorrichtung 8' gibt. Die Vorrichtungen 8 und 8' können zum Anrufen benutzt werden und so geschaltet sein, daß sie vom Stromkreis getrennt werden, wenn der Bedienungsmann seinen Hörer abhebt, um auf den Anruf zu antworten.

Soweit beschrieben, umfaßt die Einrichtung im wesentlichen Apparate, wie sie auch in der gewöhnlichen Hochfrequenzwellen- oder Trägerwellen-Nachrichtenübermittlung benutzt werden. In Verbindung mit diesen Apparaten ist nun auf der Lokomotive A eine Wechselstromquelle vorgesehen, deren Frequenzen innerhalb des Sprechgebietes geändert werden können und durch welche die Energie des Senders 1 moduliert werden kann. Hierbei entsprechen die einzelnen Frequenzen den Vorgängen, die auf den einzelnen Unterlokomotiven bzw. Zugeinheiten ausgelöst werden sollen. Weiterhin ist die Einrichtung so getroffen, daß die den Sender beeinflussende Sprecheinrichtung, die einen Teil des üblichen Hochfrequenznachrichtensystems umfaßt, während der Zeiten, in denen die Steuerfrequenzen übermittelt werden, außer Tätigkeit tritt und wieder eingeschaltet wird, nachdem diese Ströme eine genügende Zeit lang übermittelt sind, so daß die gewünschte Wirkung auf der betreffenden Unterlokomotive bzw. Zugeinheit ausgelöst wird. Als Wechselstromquelle kann ein Entladungsgefäß 9 benutzt werden, an das ein Schwingungskreis angeschlossen ist. Dieser Schwingungskreis umfaßt die Kondensatoren 10 und 11, die in Reihe zwischen Anode und Gitter des Entladungsgefäßes 9 und in Parallelschaltung über die Leiter 13, Induktivität 12, Leiter 14, den oberen Kontakt des Relais 15 und den Leiter 16 zu dieser Induktivität 12 liegen. Mit dem Schwingungskreis ist durch die Leiter 13 und 16 die Primärwicklung des Ausgangstransformators 17 verbunden, dessen Sekundärwicklung mit der Modulationseinrichtung 18 des Senders 1 in Verbindung steht. Parallel zur Sekundärwicklung des Transformators 17 liegt der Sprechkreis. Dieser Kreis umfaßt die Spannungsquelle 19, ein Mikrophon 20 und den unteren Kontakt des Relais 15.

Befindet sich das Relais 15 in der gezeichneten Stellung, so liefert der Schwingungserzeuger 9 an den Modulationskreis des Senders ι Ströme, deren Frequenz durch die Induktivität 12 bestimmt ist. Diese Ströme, deren Zweck noch näher auseinandergesetzt wird, haben eine Frequenz, die im oberen

Hörbereich liegt. Diese Frequenz möge als Grundfrequenz des Schwingungserzeugers bezeichnet werden. Weiterhin ist eine Induktivität 2i vorgesehen, die in einzelne Abschnitte geteilt ist, die in Reihe mit der Induktivität 12 geschaltet werden können über einen Kreis, der die Leiter 14, Induktivität 21, Steuerhebel 23, Leiter 24, Leiter 25, Kontakt 26, oberen Kontakt des Relais 15, Leiter 16, Kondensator 11 und 10 und den Leiter 13 umfaßt. Die Anordnung ist so getroffen, daß in der oberen Stellung des Relais 15 die Induktivität 12, in der unteren Stellung des Relais 15 dagegen die Induktivität 12 plus diejenigen Abschnitte der Induktivität 21, die zwischen dem Leiter 14 und dem beweglichen Hebel 23 liegen, die Frequenz des Generators bestimmen. Das Relais 15 wird jedesmal in Tätigkeit gesetzt, wenn der Steuerhebel 23 auf einen anderen Abschnitt der Induktivität 21 eingestellt wird, und zwar durch einen Erregerkreis, der den Steuerhebel 23, den Leiter 24, die Spannungswelle 27, die Erregerspule des Relais 15, den Leiter 28 und einen der Kontakte 29 umfaßt.

Mit dem Ausgangskreis der Demodulationseinrichtung 5' ist ein Telephon 6' und über die Leiter 30 und 31 ein abgestimmtes Relais 32 verbunden. Wenn dies Relais nicht erregt ist und sich in seiner geschlossenen Stellung befindet, legt es eine Reihe von abgestimmten Relais 33, 34, 35, 36, 37, 38 an die Leiter 30 und 31. Jedes dieser Relais ist auf eine der Frequenzen abgestimmt, die durch die Induktivität 21 festgelegt sind entsprechend den verschiedenen Stellungen des Hebels 23. Wenn z. B. der Steuerhebel sich auf dem ersten, also linken Kontakt befindet, spricht Relais 33 an; wenn es sich auf dem zweiten Kontakt befindet, Relais 34 usw. Treten diese Relais in Tätigkeit, so stören sie das Gleichgewicht einer Wheatstoneschen Brücke, die die Widerstände 39, 40 und die Spannungsquelle 47 umfaßt. Ihre Wirkungsweise wird noch näher erläutert werden. Der Hebel 41 arbeitet nun mit dem Widerstand 39 zusammen und wird in seine verschiedenen Stellungen durch einen geeigneten Antriebsmechanismus gebracht, der durch eine auf elektrische Ströme bzw. Spannungen ansprechende Einrichtung 42 eingeschaltet wird. Der Hebel 41 kann direkt der übliche Steuerhebel der Lokomotive B sein oder irgendeine geeignete Steuervorrichtung, die in ihren verschiedenen Stellungen verschiedene Zeichen oder Steuervorgänge auslöst.

Die Wirkungsweise der Gesamteinrichtung ist nun folgende: Befindet sich der Hebel 23 in der gezeichneten Stellung, so ist der Erregerkreis des Relais 15 geschlossen, welches somit in seiner oberen Stellung gehalten wird.

In dieser Stellung ist durch den unteren Kontakt der Sprechkreis mit dem Mikrophon 20 geschlossen und wirksam und durch den. oberen beweglichen Kontakt die Induktivität 12 in den Schwingungskreis des Generators 9 geschaltet und die Induktivität 21 abgeschaltet. Der Generator 9 arbeitet also mit der Grundfrequenz, die die Ausgangsströme des Senders 1 moduliert. Diese Ströme ihrerseits gelangen zur Demodulationseinrichtung 5' auf der Lokomotive B. Gleichzeitig hiermit können Sprechströme in dem Kreis, der die Spannungsquelle 19 und das Mikrophon 20 umfaßt, dadurch erzeugt werden, daß der Bedienungsmann in das letztere hineinspricht. Diese Ströme wirken ebenfalls auf den Modulationskreis des Senders 1 ein und werden infolgedessen ebenfalls der Demodulationseinrichtung 5' übermittelt. Im Ausgangskreis der Demodulationseinrichtung 5' treten also sowohl Sprechströme als auch Ströme der sogenannten Grundfrequenz auf. Diese Ströme der Grundfrequenz liegen genügend hoch im oberen Bereich, so daß keine unliebsamen Störungen im Empfänger 6' bei den gewöhnlichen Telephongesprächen auftreten. Gegebenenfalls kann noch ein Filter, das nur für die tieferen Frequenzen durchlässig ist, in den Stromkreis der Empfänger 6' und 8' eingeschaltet werden, um Störungen durch diese Ströme auszuschließen. Das Relais 32 spricht auf die Ströme der Grundfrequenz an, wird dadurch in seiner Öffnungsstellung gehalten und trennt damit die Relais 33 bis 38 vom Ausgangskreis der Demodulationseinrichtung 5'. Infolgedessen können die Sprechfrequenzen nach 5' gelangen, ohne die Relais 33 bis 38 in Tätigkeit zu setzen, so daß eine gewöhnliche telephonische Verständigung stattfinden kann. Wird nun angenommen, daß der Hebel 23 nach rechts gedreht wird, beispielsweise auf den nächsten Kontakt, so wird der Erregerkreis des Relais 15 unterbrochen für die Zeit, in der der Hebel 23 die nebeneinanderliegenden Kontakte nicht berührt. Infolgedessen fällt das Relais 15 sofort in seine untere Stellung, öffnet durch seinen beweglichen unteren Kontakt den Sprechkreis und schaltet durch seinen oberen Kontakt und den festen Kontakt 26 vier Abschnitte der Induktivität 21 in den Schwingungskreis des Generators 9. Sobald der Hebel 23 seinen nächsten Kontakt erreicht, wird der Ausgangskreis des Senders ι moduliert mit einer Frequenz, die gegeben ist durch die Induktivität 12 plus vier i\bschnitte der Induktivität 21, und das Relais 15 wird wieder erregt, bleibt aber in seiner unteren Stellung infolge einer Verzögerungseinrichtung 48, und zwar so lange, bis die Einrichtung B auf die neue Frequenz

angesprochen hat. Da diese neue Frequenz unterhalb der Grundfrequenz liegt, die in dieser Zeit nicht übermittelt wird, wird das Relais 32 nicht mehr erregt und geht damit in seine untere Stellung, in der es den Kreis der abgestimmten Relais 33 bis 38 schließt. Das Relais 36 z. B. spricht auf diese Frequenz an und schaltet die Einrichtung 42 in einen Stromkreis, der über den Leiter 43, die Kontakte des Relais 36, den Leiter 44, die Einrichtung 42, den Kontakt 45, den Steuerhebel 41, den Kontakt 46 zum Widerstand 39 führt. Die Widerstände 40 und 39 liegen nun parallel zu der Stromquelle 47, und jeder dieser Widerstände ist in eine Anzahl¹ von Unterabschnitten geteilt, die der Zahl der verschiedenen zu übermittelnden Steuerfrequenzen entsprechen. Die Einrichtung 42 liegt ihrerseits in einem Zweig, der von einem Kontakt des Widerstandes 39 über die Kontakte eines der Relais 33 bis 38 zu einem entsprechenden Punkt des Widerstandes 40 verläuft und so den Galvanometerkreis der Wheatstoneschen Brücke bildet. Durch die Betätigung des Relais 36 wird das Brückengleichgewicht gestört, und es fließt ein Strom durch die Einrichtung 42 in einer solchen Richtung, daß sich der Hebel 41 nach rechts bewegt, bis er den nächsten Kontakt erreicht, in welcher Stellung das Gleichgewicht wiederhergestellt ist. Es nimmt also der Hebel 41 automatisch die Stellung ein, die gemäß den verschiedenen Steuerfrequenzen der Stellung des Hebels 23 entspricht.

Stellt beispielsweise der Hebel 23 den Steuerhebel der Hauptlokomotive dar und der Hebel 41 denjenigen einer der Hilfslokomotiven, von denen mehrere vorhanden sind, so ist ersichtlich, daß alle Steuervorrichtungen auf den verschiedenen Lokomotiven entsprechend der Steuervorrichtung der Hauptlokomotive betätigt werden, so daß alle Lokomotiven zusammenwirken. Infolgedessen ist die gesamte Steuerung aller Lokomotiven in der Hand des Bedienungsmannes der Hauptlokomotive, der nur einen Steuerhebel genau so bedient, als wenn er eine einzige Lokomotive steuerte.

Die angegebene Steuereinrichtung kann ebenso auch nur für Signalzwecke benutzt werden. In diesem Falle kann der Steuerhebel 41 fehlen, und¹ die einzelnen Anzeigevorrichtungen können direkt entsprechend den Relais 33 bis 38 erregt werden. Die Erfindung beschränkt sich ferner nicht auf die Verwendung der Einrichtung für die Verbindung zwischen verschiedenen Lokomotiven oder Zugeinheiten desselben Zuges, sondern sie kann auch zwischen verschiedenen Zügen, zwischen festen Punkten oder zwischen festen Punkten und beweglichen Zügen benutzt werden. Ein besonderes Anwendungsgebiet ergibt sich für Rangierbahnhöfe. Die Einrichtung A kann in diesem Falle auf einem Stellwerk angebracht werden, von dem aus durch selektive Benutzung von Trägerfrequenzen irgendeine Lokomotive innerhalb des Übermittlungsbereiches der Einrichtung, wie gewünscht, gesteuert werden kann.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Nachrichtenübermittlung und Steuerung von Fahrzeugen mittels einer hochfrequenten Trägerwelle, die für die Übertragung verschiedener Kommandos mit verschiedenen Niederfrequenzen moduliert wird, dadurch, gekennzeichnet, daß auf die Modulationsfrequenzen abgestimmte Relaisanordnun- gen (33 bis 38) eine Brückenschaltung beeinflussen, deren Zweige den zu übertragenden Kommandos entsprechend unterteilt sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relaisanordnungen eine Vorrichtung (42) zur Kommandoauslösung in den Brückenzweig gleichen Potentials einschalten.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, g₀ dadurch gekennzeichnet, daß bei Eintreffen eines Kommandos die Vorrichtung (42) zur Kommandoauslösung infolge Aufhebung des Brückengleichgewichts in Gang gesetzt wird, worauf diese Vorrichtung ' (42) das Brückengleichgewicht wiederherstellt und sich dadurch stillsetzt.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Strom, welcher bei Eintreffen eines Kornmandos den Brückenzweig gleichen Potentials durchfließt, ein Motor angetrieben wird, der die Widerstandsanordnung (39) eines Brückenzweiges schaltet und bei Eintritt der Potentialgleichheit auf einer dem betreffenden Kommando entsprechenden Schaltstellung des Steuerhebels (41) stillgesetzt wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Steuerhebel (41), der durch die Antriebsvorrichtung (42) bewegt wird und einen Widerstand (39) in einem Brückenzweig schaltet, die Auslösung von Kommandos vermittelt wird.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Umschaltung auf Telephonieverkehr eine weitere von der Kommandofrequenz abweichende Modulationsfrequenz vorgesehen ist, die eine auf diese Frequenz abgestimmte Relaisanordnung (32) zum

Ansprechen bringt, durch welche alle übrigen Relaisanordnungen (33 bis 38) abgeschaltet werden.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betätigung des Kommandohebels (23) auf der

Sendeseite ein Verzögerungsrelais (15,48) eingeschaltet wird, das die Modulationsvorrichtung von Telephonieverkehr auf Kommandoübertragung umschaltet und nach Ausführung des Kommandos wieder umschaltet.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen