DE644773C - Schaltanordnung fuer UEberwegsicherung - Google Patents

Description

Bei Schaltanordnungen für Zugankündigungssignale, insbesondere bei Warnanlagen für Bahnübergänge, ist es erwünscht, das Warnsignal unabhängig von der Geschwindigkeit des Zuges stets eine gleich lange Zeit vor der Ankunft des Zuges oder Fahrzeugs erscheinen zu lassen.

Es sind Warnanlagen für Wegübergänge bekannt, bei denen zu diesem Zweck die Zeit, die der Zug zum Durchfahren einer bestimmten Strecke, der Meßstrecke, benötigt, in einem Speicherorgan aufgespeichert und nach erfolgter Aufspeicherung in der Weise ausgewertet wird, daß das Erscheinen des Warnsignals entsprechend der Meßzeit, also in Abhängigkeit von der Zuggeschwindigkeit, hinausgezögert wird. Bei der bekannten Einrichtung erfolgt die Aufspeicherung der Meßzeit mittels eines Gewichtslaufwerks, das während des Befahrens der Meßstrecke in der einen Richtung aufläuft und zwecks Auswertung der Meßzeit nach Umsteuerung wieder im entgegengesetzten Sinn abläuft. , Die bekannte Warnanlage hat den Nachteil, daß sie nicht nachträglich an bereits bestehenden Anlagen, die mit verschieden langer Warndauer arbeiten, angebracht werden kann, ohne in bestehende Leitungsverbindungen einzugreifen. Es besteht jedoch das Bedürfnis nach einer Anordnung, mit deren Hilfe bereits bestehende oder neu zu errichtende Überwegsicherungsanlagen für konstante Warnzeit bei verschiedenen Zuggeschwindigkeiten eingerichtet werden können.

An Sicherungsanlagen für Überwege werden naturgemäß hohe Anforderungen hinsichtlich der Sicherheit gegen Störungen gestellt. Die bekannten Anlagen mit veränderlicher Warndauer erfüllen diese Anforderungen in weitem Maße, und es muß daher dafür gesorgt werden, daß die Anordnung nach der Erfindung die Störungssicherheit nicht verschlechtert. In diesem Sinne wird gemäß der Erfindung das die Zeit der Meßstrecke aufspeichernde bewegliche Organ bei Stillstand des Organs in beliebiger Zwischenstellung unwirksam, so daß dadurch Störungen der Anlage vermieden werden. Die durch die Meßstrecke gegebene Zeit wird durch ein hierfür besonders vorgesehenes Relais sowie ein zweites bereits für Zwecke der Warnschaltung vorhandenes Relais festgelegt.

Als Zeitspeicher kann eine durch Elektromotoren angetriebene Kontakt- oder Schaltscheibe dienen, wobei der Antriebsmotor

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Ernst Wilcltens in Berlin-Südende.

einen Fliehkraftkontakt aufweist. Ferner können Schrittschaltwerke bekannter Art Verwendung finden, die durch einphasiger; Wechselstrom oder unterbrochenen Gleich^ strom gespeist werden. Der unterbrochene Gleichstrom kann einem in der Anlage bereits vorhandenen Blinkstromkreis entnommen werden.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. la eine früher vorgeschlagene Warnanlage für Überwege, bei der die Warnzeit von der Zuggeschwindigkeit abhängt, die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist, Fig. ib und Fig. 2 Anordnungen gemäß der Erfindung, die an der Anlage nach Fig. la nachträglich angebracht werden können.

Bei der bereits früher vorgeschlagenen ao Warnanlage nach Fig. ia ist mittels isolierter Schienenabschnitte A, L und C, M eine den Überweg enthaltende Warnstrecke abgeteilt. Ein beispielsweise von links einfahrender Zug bringt das Gleisrelais 1 zum Abfallen, das mit seinem Kontakt 11 den Ruhestromkreis des Signalrelais 7 unterbricht. Hierbei wird durch den Kontakt 71 das Freisignal W aus- und das Warnsignal R eingeschaltet. Bei Einfahrt eines Zuges von rechts her übernimmt das Gleisrelais 2 mit seinem Kontakt 21 die Umschaltung der Signale. Die Ruhekontakte 11 und 21 liegen in Reihe im Stromkreis des Signals 7 zwischen den Punkten e und /. Die Speisung der Signale W und R erfolgt aus einer Batterie häufig über einen Unterbrecher U. Für die Speisung der Gleisrelais i, 2 ist eine Gleisbatterie mit den Klemmen α und b vorhanden.

Die Vervollständigung einer solchen, sowie ^o ähnlicher Warnanlagen zwecks Erzielung einer konstanten Ankündigungsdauer kann nun auf verschiedene Weise erfolgen.

Eine erste Möglichkeit ist in der Fig. ib wiedergegeben. An in bestimmtem Abstand vor der Einfahrt der Warnstrecke angeordnete isolierte Schienenabschnitte EF ist ein Ruhestromrelais 8 angeschlossen. Ferner führt von den Schienen EF eine Doppelleitung a', b' zu dem die Schaltanordnung enthaltenden Kasten und ist dort an die Klemmen a, b der Gleisbatterie angeschlossen. In der einen Leitungsader liegt überdies ein Überwachungsrelais K. Ein Ruhekonkakt k des Überwachungsrelais K und ein Arbeitskontakt 81 des Ruhestromrelais 8 sind nun in Reihe in den gemeinsamen Stromkreis der Schaltmagnete 101 und 102 zweier Schrittschaltwerke eingeschaltet, die abwechselnd mit Hilfe eines Wechselkontaktes 13 angeschlossen werden können. Zwecks Speisung der Schaltmagnete der Schrittschaltwerke sind die Enden c', d' ihres Stromkreises mit den Punkten c, d der vorhandenen Warnanlage angeschlossen. Dem Schrittschaltwerk Ipι ist eine Nockenscheibe 103 zugeordnet, : die an ihrem Umfang mit einem Einschnitt versehen ist. Das Schrittschaltwerk 102 treibt eine Kontaktscheibe 104 an, auf der zwei Arbeitskontakte 105 und 106 befestigt sind, die bei einer bestimmten Stellung der Scheiben 103 und 104 zueinander in den Einschnitt der Nockenscheibe einfallen und dann geöffnet sind. Die beiden Scheiben drehen sich unter dem Einfluß ihrer zugeordneten Schaltmagnete in der gleichen Richtung, gegebenenfalls mit verschiedenen Geschwindigkeiten. Der Arbeitskontakt 105 liegt zu dem Ruhekontakt 81 parallel, während der Arbeitskontakt 106 über die Leitungen e', f an die Punkte e, f der vorhandenen Anlage an- >o geschlossen ist. Die Stromzuführung zu den Kontakten 105, 106 kann durch Schleifkontakte erfolgen.

Die Wirkungsweise der vorstehenden Schaltanordnung ist folgende: Bei Auffahrt 8$ eines Zuges auf die isolierten Schienen E, F kommt Relais 8 zum Abfallen und schließt mit seinem Kontakt 81 den Stromkreis desjenigen der Schrittschaltwerke, das durch den Wechselkontakt 13 eingeschaltet ist. Der Wechselkontakt ist dem Gleisrelais 1 zugeordnet und wird also in Abhängigkeit von diesem betätigt. Steht der Wechselkontakt 13 in Ruhestellung auf dem Laufwerk 102, so setzt sich nun die Kontaktscheibe 104 in Bewegung. Die Kontakte 105 und 106 werden geschlossen. Durch den ersteren wird der Kontakt 81 ersetzt, so daß auch nach Wiederansprechen des Relais 8 der Stromkreis der Laufwerke noch geschlossen bleibt. Die Scheibe 104 dreht sich entsprechend der Zeit, die der Zug zum Zurücklegen der Strecke E-A braucht, also entsprechend der Zuggeschwindigkeit, um einen kleineren oder größeren Winkel. Sobald nun die erste Zugachse die isolierten Schienen A, L berührt, schaltet der Wechselkontakt 13 des abfallen den Relais 1 das Schrittschaltwerk 102 aus und das Schrittschaltwerk 101 ein. Infolgedessen läuft die Nockenscheibe 103 der nun- «o mehr stillstehenden Kontaktscheibe 104 nach, bis die Kontakte 105, 106 von neuem in den Einschnitt der Nockenscheibe einfallen. In diesem Augenblick wird durch den Kontakt der Antriebsstromkreis der Schaltwerke «5 unterbrochen, die somit stehenbleiben. Der Antrieb des Speicherorgans ist also nach dem Start-Stopp-Prinzip geschaltet. Der sich öffnende Kontakt 106 hebt den Kurzschluß der Kontakten und 21 auf, die ja bereits i*> bei Auffahrt des Zuges auf die Schienen A, L geöffnet hatten, und die durch diese öffnung

eingeleitete Schaltwirkung kann nunmehr eintreten, d. h. das Freisignal geht in das Warnsignal über. Bei Stromunterbrechungen wird über das Relais K das Ansprechen der Verzögerungslaufwerke verhindert. Ferner wird beim Befahren der Schienen B, F durch einen vom Überweg kommenden Zug kein falsches Signal ausgelöst. Die Anordnung kann ohne weiteres für den Zugverkehr in ίο beiden Richtungen durch den Schienen E, F entsprechende isolierte Abschnitte auf der anderen Seite der Warnstrecke und durch ein weiteres Ruhestromrelais vervollständigt werden.

ig Fig. 2 zeigt eine Anordnung für in beiden Richtungen zu befahrende Gleise in anderer Ausführung. Der Beginn der Meßstrecken zu beiden Seiten der Warnstrecke ist wie zuvor durch isolierte Schienen E, F bzw. E', F' gekennzeichnet, an die Relais 8, 9 angeschlossen sind, die über die Leitung a, b und entsprechende Überwachungsrelais K₁, K₂ als Ruhestromrelais gespeist werden. Das Laufwerk für die Aufspeicherung der Meßzeit besteht aus einem umkehrbaren Motor mit Anker 107 und Feldwicklung 108, welcher zwei Nockencheiben 109 und 110 sowie einen Fliehkraftkontakt 111 antreibt. Im Stromkreis des Motors liegen zwei Arbeitskontakte 81 und 91 der Relais 8 und 9 in Parallel-■ schaltung sowie in Reihe hierzu die Ruhekontakte k_lt k₂ der Überwachungsrelais K₁, K₂. Die Kontakte 81, 91 werden außerdem durch einen Arbeitskontakt 112 überbrückt, der von der Nockenscheibe 109 betätigt wird und beim Einfallen in den Einschnitt am Umfang der Nockenscheibe geöffnet wird, so daß der Motor nach dem Start-Stopp-Prinzip arbeitet. Die Stromrichtung in der Feldwicklung 108 des Elektromotors kann durch Wechselkontakte 13, 14, die dem Gleisrelais 1 zugeordnet sind bzw. durch Wechselkontakte 23, 24 des Relais 2 umgekehrt werden, wobei der Feldwicklung für die eine Stromrichtung gegebenenfalls ein Widerstands vorgeschaltet wird, um für die beiden Drehrichtungen verschiedene Geschwindigkeiten einzustellen. Seine Speisung erhält der Motor über die Leitungen C₁ und d', beispielsweise von den Klemmen C₁ und d der für die Speisung der Signale in der Warnanlage bereits vorhandenen Stromquelle. Die Nockenscheibe 110 hat an ihrem Umfang einen längeren Einschnitt, in welchen der Arbeitskontakt 113 einfallen kann und dann geöffnet ist. Der Kontakt 113 ist über die Leitungen e', f mit den Punkten e, f der Warnanlage verbunden. In der einen Zuleitung liegt hierbei der Fliehkontakt in, der bei stehendem Motor geöffnet ist. Die Anlage arbeitet wie folgt: Bei Auffahrt eines von links kommenden Zuges auf die Schienen E₃ F läßt der schließende Kontakt 81 den Motor 107 an, wobei die Feldwicklung 108 des Motors über die Kontakte I3^a, 23« sowie 14°, 24° Strom erhält. Sofort nach Anlauf schließt Kontakt 112 und verhindert das Ausschalten des Motors beim Wiederansprechen des Relais 8, wenn der Zug die Schienen E, F verläßt. In dem Augenblick, in dem die ersten Zugachsen die Isolierschienen A₃ L berühren, kehrt das abfallende Relais 1 die Stromrichtung in der Feldwicklung 108 um, die nun über die Kontakte i3^ö und ΐ4^δ gespeist wird (bei entgegengesetzter Fahrtrichtung wäre beim Ansprechen des Relais 2 für die Feldwicklung 108 gleichfalls die umgekehrte Stromrichtung über die Kontakte 13**, 23^s, 14°, 24^s) herbeigeführt worden. Infolgedessen kehrt der Motor seine Drehrichtung um und setzt das Speicherorgan zum Rücklauf in Gang. Falls der Kontakt 113 infolge relativ kleiner Zuggeschwindigkeit aus dem Ausschnitt der Nockenscheibe 110 beim Hinlauf herausgedrängt worden war und sich geschlossen ⁸S hatte, wird er erst nach einer gewissen Rücklaufdauer (der Verzögerungszeit) wieder geöffnet. In diesem Augenblick wird in der schon geschilderten Weise das^r Warnsignal ausgelöst. Wenn infolge Störung der Motor an einer beliebigen Stelle stehenbleibt, öffnet sich der Fliehkontakt 111 und macht die Verzögerung dadurch unwirksam. Während Stromunterbrechungen durch Kontrollrelais überwacht werden können, gewinnt der Fliehkontakt dann seine besondere Bedeutung, wenn der Stillstand des Motors ohne Stromunterbrechung durch Festklemmen o. dgl. erfolgt. Die Überwachungsrelais K₁, K₂ machen die Verzögerungseinrichtungen bei Stromunterbrechungen in den Zuleitungen zu den Relais 8 und 9 unwirksam. Auch bei Befahren der Schienen E₃ F bzw. E', F' vom Überweg her tritt keine falsche Signalgabe ein. Die Nockenscheibe 109 mit ihrem zugeordneten Kontakt 112 bewirkt, daß das Laufwerk des Speicherorgans nach jedem Anlauf stets wieder selbsttätig in die Grund' stellung zurückkehrt.

Zahlreiche andere Ausführungsarten des Erfindungsgedankens bzw. Abänderungen der vorbeschriebenen Schaltungen im Rahmen der Erfindung sind denkbar.

So kann das Laufwerk für das Speicherorgan durch jedes andere Laufwerk bekannter Art ersetzt werden. Insbesondere kann beispielsweise eines der Kontaktpaare *3> 23 bzw. 14, 24 in Fig. 2 dadurch erübrigt werden, daß nur der Anker oder nur die Feldwicklung des Motors an die volle Spannung der Batterie angeschlossen wird, während die Feldwicklung bzw. der Anker mit

dem einen Ende an der Mitte der Batterie lieg»und mit dem anderen Ende abwechselnd an die eine oder die andere Klemme der Batterie angeschlossen wird. Ferner kann das Erscheinen des Warnsignals dadurch hinausgezögert werden, daß der Kontakt 106 bzw. 113 als Ruhekontakt ausgebildet ist und in einem Stromkreis der vorhandenen Warnanlage eingeschaltet wird, dessen Unterbrechung die Umschaltung des Freisignals in Warnsignal herbeiführt. Die Umsteuerung des Laufwerks von Speicherhub zum Auswertungshub kann anstatt auf elektrischem Wege auch mechanisch erfolgen, z. B. durch eine Umkehrkupplung. Ferner kann man mit nur einem Uberwachungsrelais auskommen, wenn die Stromzuleitungen zu Relais 8 und 9 in Serie geschaltet werden.

Bekanntlich muß der Rücklauf des Speicherorgans dann mit einer kleineren Geschwindigkeit erfolgen, wenn die Meßstrecke kurzer ist als die Entfernung zwischen dem Überweg und der Einfahrt zur Blockstrecke. Man kann statt dessen jedoch auch den Weg «5 beschreiten, daß man z. B. die beiden Laufscheiben 103 und 104 in Fig. ib zu Beginn des Speicherhubes gleichzeitig in entgegengesetzter Richtung in Gang setzt und bei der Umsteuerung zum Auswertungshub die eine Scheibe stillsetzt und die andere Scheibe zurücklaufen läßt.

Ein Nachlaufwerk ähnlich demjenigen der Fig. ib kann auch in der Weise verwirklicht werden, daß zwei Wähler (Dreh- oder Hebdreh-), wie sie in der automatischen TeIephonie verwendet werden, mit ihren Kontaktsätzen verbunden werden. An die Stelle jedes einzelnen Wählers können auch mehrere Wähler in Kaskade treten, um die Schrittzahl zu erhöhen.

Claims (13)

1. Patentansprüche:

   i. Schaltanordnung für überwegsicherungen mit konstanter Warnzeit, bei der die Zuggeschwindigkeit durch eine Meßstrecke und ein die Meßzeit aufspeicherndes Organ festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das die Zeit der Meßstrecke (E-A) aufspeichernde bewegliche Organ (103, 104, Fig. i, 110, Fig. 2) bei Stillstand des Organs in beliebiger Zwischenstellung unwirksam ist, so daß dadurch Störungen der Anlage vermieden werden.
2. 2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unwirksamkeit des Speicherorgans (110, Fig. 2) durch einen Fliehkraftkontakt (in) erreicht wird, der von der Bewegung des Organs abhängig ist.
3. 3. Schaltanordnung nach Anspruch t und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die Meßzeit aufspeichernde Organ (103, 104 bzw. 110) bei Fahrten aus der Rieh- *5 tung des Überweges dadurch unwirksam wird, daß der vom Speicherorgan ausgelöste Schaltvorgang (Kontakt 106 bzw. 113) das Warnsignal nicht unmittelbar betätigt, sondern lediglich die das Warn- 7» signal steuernden Kontakte (11, 21) der Warnanlage überwacht.
4. 4. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Meßzeit aufspeichernde, bei der Ausfahrt des Zuges arbeitende, aber unwirksam gemachte Organ (103, 104 bzw. 110) nach erfolgter Zugfahrt selbsttätig in die Ruhestellung zurückkehrt.
5. 5. Schaltanordnung nach Anspruch 4,>o dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Speicherorgans nach dem Start-Stoppr Prinzip geschaltet ist (Selbsthaltekontakt 105, bzw. 112).
6. 6. Schaltanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des Einschaltrelais (8 bzw. 8, 9) des ' Speicherorgans ein Überwachungsrelais (K bzw. K₁, K_t) geschaltet ist.
7. 7. Schaltanordnung nach Anspruch I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitspeicher eine durch Motor (107, 108) angetriebene Kontakt- oder Schaltscheibe (110) dient, wobei der Antriebsmotor einen Fliehkraftkontakt (in) aufweist.
8. 8. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeitspeicher Schrittschaltwerke (ιοί, 102) bekannter Art Verwendung finden, die durch einphasigen Wechselstrom oder 10· unterbrochenen Gleichstrom gespeist werden.
9. 9. Schaltanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der unterbrochene Gleichstrom einem bereits vorhandenen Blinkstromkreis (c, d, Fig. 1 a) entnommen wird.
10. 10. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Meßstrecke (E-A) gegebene 110 Zeit durch ein hierfür besonders vorgesehenes Relais (8) sowie ein zweites bereits für Zwecke der Warnschaltung vorhandenes Relais (1) festgelegt ist.
11. 11. Schaltanordnung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein für die Warnstellung benötigtes Relais (1 bzw. 2) gleichzeitig zum Halten oder · Umschalten des Speicherorgans (103,104) dient. . ■ i«o
12. 12. Anordnung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß von den

    die Aufspeicherung und Auswertung der Meßzeit bewirkenden beweglichen Organen (103, 104 bzw. 109, 110) der Vorlauf des einen die Aufspeicherung und der Nachlauf des anderen die Auswertung bewirkt.
13. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der die Aufspeicherung und Auswertung der Meßzeit bewirkenden Organe (103, 104 bzw. 109, iiö) mit verschiedenen Geschwindigkeiten erfolgt.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen