DE578919C

DE578919C - Zugsicherungsanlage

Info

Publication number: DE578919C
Application number: DE1930578919D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Lange
Original assignee: Knorr Bremse AG
Current assignee: Knorr Bremse AG
Priority date: 1930-11-01
Filing date: 1930-11-01
Publication date: 1933-06-20

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AlB 20.JÜNI1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

M 578919 KLASSE 2Oi GRUPPE 35

Knorr-Bremse Akt.-Ges. in Berlin-Lichtenberg*)

Zugsicherungsanlage

Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. November 1930 ab

Die Erfindung bezieht sich auf jene Zugsicherungsanlagen, bei denen die mit der Vorrichtung angestrebte Wirkung durch elektroinduktive Beeinflussung von der Strecke her ausgelöst wird. Sie hat also jene bekannten Vorrichtungen zur Voraussetzung, bei denen jedem Vorsignal und jedem Hauptsignal eine auf der Strecke befindliche Induktionsspule zugeordnet ist, die bei in Warn- oder Haltstellung befindlichem Vor- oder Hauptsignal wirkungsbereit sind und deren Wirkung am Vorsignal - und am Hauptsignal auf die Spule je eines an der Lokomotive befindlichen Wechselstromrelais Einfluß nimmt, wobei die Wirkung am Hauptsignal eine unmittelbare Unterbrechung des Erregerstromes eines Elektromagneten für ein Bremsleitungsauslaßventil bewirkt, während die Beeinflussung am Vorsignal in bekannter Weise die selbsttätige Einschaltung eines Zeit- oder Wegrelais bewirkt, das seinerseits nach bestimmtem Zeitablauf den Erregerstrom für den Elektromagneten des Bremsleitungsauslaßventils unterbricht, wobei die rechtzeitige und vorschriftsmäßige Bedienung einer bekannten Wachsamkehrvorrichtung das Zustandekommen ■ der Bremsung oder der anderweitigen Wirkung zu verhüten gestattet, was voraussetzt, daß der Lokomotivführer die Warnstellung des Vorsignals rechtzeitig wahrnimmt und im gegebenen Zeitpunkt die Wachsamkeitsvorrichtung bedient. Neuartig sind nun die Mittel, die gemäß der Erfindung zur Durchführung des an sich bekannten Problems zur Anwendung gelangen.

Diese Mittel sowie ihre Wirkungsweise und ihr funktioneller Zusammenhang sind aus der sich hieran anschließenden Darstellung zu entnehmen, die auf die Zeichnung Bezug nimmt.

Auf der Zeichnung ist die Zugsicherungsanlage nach der Erfindung schematisch veranschaulicht.

I und II sind an der Lokomotive angebrachte, in je einem Wechselstromkreis liegende Induktionsspulen. Die Wechselstromerreger sind mit W₁ und W_z bezeichnet; sie sind so eingerichtet, daß sie die Spulen I und II mit Wechselstrom verschiedener Frequenz beliefern. Hierdurch wird erreicht, daß die an der Lokomotive befindliche Wechselstromspule I nur von der am Vorsignal befindlichen Streckeninduktionsspule, die andere an der Lokomotive befindliche Wechselstromspule II nur von der am Hauptsignal befindlichen Streckeninduktionsspule beeinflußt werden kann. Im Wechselstromkreis, der vom Erreger 1^F₁ ausgeht, liegt ein Wechselstromrelais A mit dem Anker 1, in demjenigen, der vom Wechselstromerreger W₂ ausgeht, liegt das Wechselstromrelais B mit dem Anker 2.

Bei erregten Wechselstromrelaisspulen werden die Anker 1 und 2 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Lage gehalten. Diese Lage ent-

*) Von Ji-iii P al c nt sucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Friedrich Lange in Berlin-Lichtenberg.

spricht derjenigen, in der sie oben links in der Zeichnung dargestellt sind, in der dieselben Anker ι und 2 als Stromschalter für je einen Gleichstromkreis erscheinen. Außer unter dem Einfluß der Wechselstromrelais A und B stehen die Anker 1 und 2 unter dem Einfluß je eines Gleichstromrelais C und D. Diese sind vorgesehen, um die Anker umzustellen, wenn die Wechselstromrelais wirkungslos werden, ίο was beim Überfahren der wirksamen Stfeckeninduktionsspule der Fall ist. Der Gleichstromerreger, der den Erregerstrom für die Gleichstromrelais C und D liefert, ist mit G bezeichnet. Die weiteren Teile der Vorrichtung sollen, soweit dies erforderlich erscheint, zugleich mit der Wirkungsweise der Vorrichtung beschrieben werden.

Wird ein in Warnstellung befindliches Vorsignal achtlos überfahren, so wird durch die dem Vorsignal zugeordnete Streckenspule, über die die Induktionsspule I der Lokomotivausrüstung hinweggleitet, das Wechselstromrelais A geschwächt oder wirkungslos gemacht. Das Gleichstromrelais C vermag daher den Anker 1 anzuziehen, d. h. der Anker 1 öffnet den Gleichstromkreis, der vom Gleichstromerreger G über die positive Leitung, den vorerwähnten Anker 1, die Leitung 3, den Schalter 4, die Leitung 5, den Kontakt 6, die Leitung 7 und den Elektromagneten 8, der ein Haltventil 9 steuert, zur negativen Leitung fließt. Infolgedessen wird die Erregung des Elektromagneten 8 unterbrochen. Das Haltventil 9 öffnet sich, und vom Hauptluftbehälter 24 strömt Druckluft zu dem Steuerzylinder des Zeitrelais 10. Das Zeitrelais kann natürlich auch in anderer Weise ausgeführt sein, beispielsweise als ein'mit Verzögerung arbeitender Schalter o. dgl. Die Tätigkeit des Zeitrelais 10 führt innerhalb eines bestimmten Zeitabschnittes, der etwa 15 Sekunden betragen mag, zur Öffnung des Kontaktes 11. Dadurch wird der Gleichstromkreis, der von der positiven Leitung über den Schalter 2, der zugleich Anker der Relais B und D ist, ferner über Leitung 13, Kontakthebel 14, Leitung 15, den Elektromagneten 16 des Bremsleitungsauslaßventils N, Leitung 17, Leitung 18, Kontakt ii, Leitungen 19, 20, Kontakt 21 zur negativen Leiturig fließt, bei 11 unterbrochen. Der Elektromagnet 16 wird also stromlos, der Anker fällt ab und öffnet das Ventil 22. Die unterhalb des Bremsleitungsauslaßventils N befindliche Druckluft entweicht ins Freie. Der oberhalb auf einen Ringraum des Ventilkörpers wirkende Leitungsdruck, der sich durch die enge Ausgleichsbohrung im Ventilkörper nicht rasch auszugleichen vermag, öffnet das Ventil N und die Druckluft strömt aus der Bremsleitung 23 ins Freie, d.h. es kommt zur Schnellbremsung. Das Abfallen des Ankers des Elektromagneten 16 hat ferner zur Folge, daß der von ihm gesteuerte Kontakthebel 14 vom Kontaktende der Leitung 15 abgehoben wird. Die stromführende Leitung, in der der Elektromagnet 16 liegt, ist also vor und hinter ihm unterbrochen.

Wenn die Induktionsspule 1 der Lokomotive über die dem Vorsignal zugeordnete Streckeninduktionsspule hinweggeglitten ist, wird das Wechselstromrelais A wieder voll erregt, es sucht also den Anker ι wieder anzuziehen, d.h. wieder in die auf der Zeichnung dargestellte Lage zu bringen, so daß der von der positiven Leitung ausgehende Stromkreis durch Schließen des Schalters 1 wieder geschlossen wird; das gelingt ihm aber nicht, weil das Gleichstromrelais C den Anker (Schalter) 1 festhält. Um die Teile wieder in die Normallage zu bringen, muß also dafür Sorge getragen werden, daß das Gleichstromrelais C vorübergehend wirkungslos gemacht wird. Das bewirkt das Zeitrelais 10. Nachdem es, etwa 15 Sekunden nach Beginn seines Wirksamwerdens, den Kontakt 11 geöffnet hatte, öffnet es nach Verlauf eines zweiten, größeren Zeitabschnittes, der aus im nachstehenden erläuterten Gründen etwa 45 Sekunden beträgt, den zweiten, von ihm beherrschten Kontakt 21 und legt ihn an die Leitung 25. Nunmehr wird der Strom, der von der -f- Leitung über 26, Gleichstromrelais D, Leitung 27, Gleichstromrelais C zur —Leitung fließt, vom Gleichstromrelais C abgelenkt, indem er von der Leitung 27 mm über Leitung 25, Schalter 21, Leitung 28 zur Minusleitung fließt. Das Relais C wird wirkungslos, und das Wechselstromrelais A vermag den Anker (Schalter) 1 in die Normallage zu legen. Die Folge davon ist, daß nun wieder der Strom von der +Leitung über Schalter 1, Leitung 3, Schalter 4, Leitung 5, Schalter 6, Leitung 7, Elektromagnet 8 zur —Leitung zu fließen vermag; das Haltventil 9 wird geschlossen. Das Zeitrelais kehrt selbst tätig in seine Normallage zurück; der Schalter 21 wird vom Kontakt der Leitung 25 abgehoben. Das Gleichstromrelais C wird wieder erregt, ohne natürlich den Anker 1 verlegen zu können, der vom Wechselstromrelais A festgehalten wird. Der Kontakt 11 wird ebenfalls wieder geschlossen, und damit wird der Elektromagnet 16 über die Teile 17, 18, 11, 19, 20, 2i, 28 wieder an die negative Leitung gelegt. Die Verbindung dieses Elektromagneten mit der positiven Leitung ist aber nach wie vor unterbrochen, da der Anker 14 von dem Kontakt der Leitung 15 abgehoben ist. Die Zwangsbremsung kann also zunächst noch nicht aufgehoben werden. Das Lokomotivpersonal muß vielmehr die Bremsung sich bis zum Stillstand der Lokomotive auswirken lassen. Wenn dies geschehen ist, muß jemand vom Lokomotivpersonal den Führerstand verlassen und das außersalb des Führerstands befindliche Auslöseventil Va kurz niederdrücken und sogleich wieder

loslassen. Durch die Bedienung des Auslöseventils Va wird der Auslösezylinder 29 mit Druckluft gefüllt, der Kolben verschiebt eine Stellvorrichtung 30, was zur Schließung des Kontakts 31 führt. Hierdurch wird das Gleichstromrelais D vom Strom umgangen, der von der positiven Leitung über Leitung 26, Kontakt 31 und Leitung 32 zur negativen Leitung fließt. Das Gleichstromrelais D wird also wirkungslos. Das ist notwendig, damit der Anker 2 wieder in seine Normallage gelangt; denn nach dem Eintritt der Zwangsbremsung hat die Lokomotive den Bremsweg zurückgelegt und hat dabei mit ihrer Wechselstromspule II die am Hauptsignal befindliche Streckeninduktionsspule überfahren, die ja in Haltstellung des Hauptsignals wirkungsbereit ist. Der Anker 2 war also vom Gleichstromrelais D angezogen worden, d. h. der Stromkreis für den Elektromagneten 16 des Bremsleitungsauslaßventils N war außer durch den Kontakthebel 14 noch durch den Anker 2 unterbrochen gewesen. Die angedeutete, vorübergehende Schwächung des Gleichstromrelais D gibt Anlaß, daß der Anker 2 durch das Wechselstromrelais B wieder angezogen wird. Die Beaufschlagung des Auslösezylinders 29 über das Auslöseventil Va hat aber auch die Schließung des Kontaktes 33 zur Folge; dem Elektromagneten 16 wird daher Strom von der +-Leitung über 34, Kontakt 33 xmd Leitung 15 zugeführt, wobei der noch geöffnete Kontakt am Hebel 14 umgangen wird. Der Magnet 16 wird also erregt, er schließt daher sowohl das Ventil 22 als auch den Kontakt 14 bis 15, und nunmehr kann die Bremsleitung mittels des Führerbremsventils wieder aufgefüllt werden.

Durch die vorerwähnte Beaufschlagung des Auslösezylinders 29 infolge der Bedienung des Auslöseventils F,i wurde auch der Kontakt 6 unterbrochen, d. h. der Stromkreis, in dem der Elektromagnet 8 des Haltventils 9 gelegen ist und der von der positiven Leitung über die Teile 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 zur negativen Leitung verläuft, wurde bei 6 unterbrochen. Die Bedienung der Auslösetaste oder des Auslöseventils Fjhat also das Wirksamwerden des Zeitoder Wegrelais xo zur Folge. Kann dieses sich über seine erste Arbeitsperiode (15 Sekunden) hinaus auswirken, so wird der Kontakt 11 geöffnet und damit der Strom, der über die Teile 34, 33, 15, 16, 17, 18, 11, 19, 20, 21 und 28 fließt, bei 11 unterbrochen. Das bedeutet, daß ein vorschriftswidrig langes Niederdrücken der Äuslösetaste V.\ durch Vermittlung des Zeitrelais wiederum zur Zwangsbremsung führt. Die Bedienung der Auslösetaste wird also vom Zeitrelais kontrolliert.

Der Führer, der etwa in der irrigen Annahme handelt, durch ständiges Niederdrücken der Auslösetaste Va gelegentliche Stromunterbrechung durch den Anker (Schalter) 2 in bezug auf die Herbeiführung einer Zwangsbremsung unwirksam machen zu können, wird durch die von der Auslösetaste unter Vermittelung des Zeitrelais herbeigeführte Zwangsbremsung gewissermaßen bestraft.

Wird die Warnstellung des Vorsignals rechtzeitigerkannt und demgemäß beim oder unmittelbar nach dem Überfahren der dem Vorsignal zugeordneten Streckenspule das Wachsamkeitsventil Fiv bedient, so wird der WachsamkeitszylinderPF mit Druckluft gefüllt. Beim Überfahren der dem Vorsignal zugeordneten Streckenspule wild das Wechselstromrelais A wirkungslos, der Anker (Schalter) 1 wird vom Gleichstromrelais C angezogen, unterbricht den von der positiven Leitung über die Teile 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 zur negativen Leitung fließenden Strom. Der Wachsamkeitszylinder W öffnet außerdem den im selben Stromverlauf liegenden Schalter 4 und schließt den Kontakt 36. Dadurch wird der Gleichstrum, der von der positiven Leitung über 26, Relais D, 27 und Relais C zur negativen Leitung fließt, vor dem Relais C abgelenkt, und er fließt nun von 27 über die Teile 25, 37, 36 und 38 zur negativen Leitung. Das Gleichstromrelais C wird stromlos, der Anker (Schalter) I wird von dem sogleich nach dem Überfahren der Streckenspule wieder wirksamen Wechselstromrelais A angezogen. Der Schalter 4 wird allerdings erst wieder geschlossen, wenn die Wachsamkeitsvorrichtung in die Normallage zurückkehrt, also erst dann wird der Elektromagnet 8 des Haltventils 9 des Zeitrelais wieder erregt. Bleibt- durch unvorschriftsmäßig lange Bedienung des Wachsamkeitsventils V\y der Schalter 4 langer geöffnet, als der ersten Kontrollperiode (15 Sekunden) des Zeitrelais 10 entspricht, so bleibt der Elektromagnet 8 entsprechend lange stromlos. DasZeitielais führt also innerhalb seiner ersten Kontrollperiode die öffnung des Kontaktes 11 und damit die Unterbrechung des den Elektromagneten 16 durchfließenden Erregerstromes herbei, d.h. un vorschriftsmäßig lange Bedienung der Wachsamkeitsvorrichtung V\y wird nach Ablauf der ersten Kontrollperiode des Zeitrelais 10 durch Zwangsbremsung geahndet.

Wird das in Haltstellung befindliche Hauptsignal vorschriftswidrig überfahren, so wird das Wechselstromrelais B durch die betreffende Streckenspule wirkungslos, und das Gleichstromrelais D stellt den Anker (Schalter) 2 um. Damit wird der Erregerstrom für den Elektromagneten 16 unmittelbar unterbrochen, und es kommt zur Zwangsbremsung.

Die Wachsamkeitsvorrichtung Fn-hat auf die beim Überfahren des Hauptsignals in der Sicherungsanlage sich abspielenden Vorgänge keinen Einfluß.

Die Aufhebung der in oben angedeuteter Weise zustande gekommenen Zwangsbremsung erfolgt wiederum mittels des Auslöseventils Va , wobei

die Datier der Bedienung desselben durch das Zeitrelais io überwacht wird.

Soll ein in Haltstellung befindliches Hauptsignal auf (schriftlichen) Befehl überfahren werden (Störung in der Signalanlage o. dgl.), so muß die auf dem Führerstand befindliche, zweckmäßig unter Plomben Verschluß liegende Befehlstaste Vj> bedient werden. Dadurch wird der Befehlszylinder 3g mit Druckluft gefüllt; er verschiebt die Stellvorrichtung 30, wodurch der Kontakt 31 geschlossen wird. Das bedeutet, daß die Gleiclistromrelais D und C vom Strom umgangen, also wirkungslos werden. Wenn jetzt die Lokomotivspule II über die dem Hauptsignal zugeordnete Streckenspule hinweggleitet, so wird das Wechselstromrelais B zwar wirkungslos; es ist jedoch wegen der Unwirksamkeit des Gleichstromrelais D keine Kraft vorhanden, um den Anker (Schalter) 2 in die Stellung für Stromunterbrechung zu bringen.

Die Stellvorrichtung schließt weiterhin den Kontakt 40. Hierdurch wird eine Sicherung für die Aufrechterhaltung des Erregerstromes für den Elektromagneten 16 geschaffen; denn wenn der Anker 2 etwa durch Fahrterschütterungen in dem Augenblick aus seiner Lage gebracht werden sollte, in dem die Relais D und B wirkungslos sind, so fließt dem Elektromagneten 16 der Strom über die Teile 34, 40, 41, 14 und 15 zu.

Durch die Stellvorrichtung 30 wird ferner der Kontakt 6 unterbrochen. Der Elektromagnet 8 für das Haltventil 9 des Zeitrelais 10 wird also stromlos, das Zeitrelais tritt in Wirksamkeit. Da nun aber das Überfahren des Haltsignals auf Befehl in der Regel aus dem Halten heraus erfolgt, so ist der Lokomotivführer unter Umständen, etwa wenn Schleudern der Triebräder eintritt, durch die Bedienung der Sandstreuer, wiederholtes Öffnen und Schließen des Reglers, Verlegung der Steuerung usw. stark in Anspruch genommen. Mit Rücksicht hierauf würde die durch das Wirksamwerden des Zeitrelais innerhalb des ersten Kontrollzeitabschnittes (15 Sekunden) eintretende Zwangsbremsung, als verfrüht empfunden werden; deshalb wird eine zweite Verbindung zwischen dem Elektromagneten 16 und der —Leitung über den Kontakt 35 hergestellt, indem dieser durch die Stellvorrichtung 30 geschlossen wird, die über die Leitung 20, den Kontakt 21 und die Leitung 28 verläuft. Der Kontakt 11, der zuerst vom Zeitrelais 10 geöffnet wird, wird also durch diesen Weg überbrückt. Die Befehlstaste Vη kann also über die erste (kürzere) Arbeitsperiode (15 Sekunden) des Zeitrelais hinaus bedient werden, ohne daß es zur Zwangsbremsung kommt. Erst wenn am Ende der zweiten (längeren) Arbeitsperiode (etwa 45 Sekunden) das Zeitrelais den Kontakt 21 öffnet, kommt es zur Zwangsbremsung. Ist aber eine Zwangs

bremsung eingetreten, so kann sie durch die Bedienung der Befehlstaste nicht behoben werden, weil der Kontakthebel 14 von der Leitung 15 abgehoben ist und weil bei der Beaufschla- 65 gung des Befehlszylindrs 39 der Kontakt 40, nicht aber der Kontakt 33 geschlossen wird. Der Stromverlauf über den Kontakt 40 führt aber unter allen Umständen über den Kontakthebel 14.

Claims

Patentansprüche:

i. Zugsicherungsanlage mit elektro-induktiver Beeinflussung am Vorsignal und am Hauptsignal, die bei Warn- bzw. Haltstellung der Signale wirksam wird, wobei die Wirkung am Vorsignal durch ein selbsttätig sich einschaltendes Zeitrelais verzögert und durch die Bedienung einer Wachsamkeitsvorrichtung willkürlich verhindert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstrom für den Elektromagneten (16) eines Bremsleitungsauslaßventils (N) einerseits über einen bei Beeinflussung am Hauptsignal unmittelbar sich öffnenden Schalter (2), anderseits über einen Kontakt (11) verläuft, der nach Ablauf einer bestimmten Arbeitsperiode eines bei Beeinflussung am Vorsignal sich selbsttätig einschaltenden Zeit- oder Wegrelais (10) geöffnet wird.
2. Zugsicherungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach einer am Vorsignal erfolgten Beeinflussung durch eine innerhalb der Arbeitsperiode des Zeitrelais vorgenommene Bedienung eines Wachsamkeitsorgans (Vn) und dessen Rückkehr in die Normallage das Zeit- oder Wegrelais (10) zurückgestellt, die Zwangsbremsung also verhütet wird.
3. Zugsicherungsanlage nach den An-Sprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichet, daß das Zeit- oder Wegrelais (10) von einem Haltmagneten (8) überwacht wird, dessen Stromkreis durch Beeinflussung am Vorsignal unterbrochen wird, was zur Einschaltung des Zeit- oder Wegrelais (10) Veranlassung gibt, und nur bei rechtzeitiger und vorschriftsmäßiger Bedienung und unmittelbar darauffolgender Wiederfreigabe des Wachsamkeitsorgans (F11) wieder geschlossen wird.
4. Zugsicherungsanlage nach den Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeiclinet, daß zum Zweck der Aufhebung einer Zwangsbremsung durch eine Auslösetaste (F.i) ein vom Bremsmagneten (16) gesteuerter, im Bremsmagnetstromkreis Hegender Kontakt (14) überbrückt, der Bremsmagnet wieder erregt, das Bremsleitungsauslaßventil (N) geschlossen wird, die Hauptluftleitung (23) also wiederaufgefüllt werden kann, während eine Befehlstaste (Vß) den Stromkreis des
Bremsmagneten (i6) nur über denJBrem.smagnetkontakt (14) zu schließen; vermag, also wohl die Verhütung einer Zwangs!ir|i§äsung beim Überfahren des in Hartstellung' befindlichen Hauptsignals, nicht aBer* die Aufhebung einer Zwangsbremsung zuläßt. 5. Zugsicherungsanlage nach den Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Betätigung der Wachsamkeits-(Vη-) oder Auslöse- (Va) oder Befehlstaste (Vb) das Zeit- oder Wegrelais (10) eingeschaltet und Zwangsbremsung herbeigeführt wird, wenn eine der drei Tasten über die Arbeitsperiode des Zeit- oder Wegrelais (10) hinaus betätigt bleibt.
6. Zugsicherungsanlage nach den Ansprüchen ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitrelais (10) zwei verschiedene Kontrollzeiten, eine kürzere bei Bedienung der Wachsamkeits- (Vw) und Auslösetaste (V_A) und eine längere bei Bedienung der Befehlstaste (Fg), zuläßt, bevor Zwangsbremsung eintritt, indem es nacheinander zwei im Stromkreis des Bremsleitungsauslaßventilmagneten (16) befindliche Kontakte (11 und 21) öffnet, von denen der für die kürzere Kontrollzeit maßgebliche (11) überbrückt wird, wenn die für die längere Kontrollzeit bestimmte Befehlstaste (Fb) bedient wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen