DE674185C

DE674185C - UEberwachungsvorrichtung fuer Eisenbahnen

Info

Publication number: DE674185C
Application number: DEW97336D
Authority: DE
Original assignee: Westinghouse Brake and Signal Co Ltd
Current assignee: Siemens Mobility Ltd
Priority date: 1935-02-12
Filing date: 1935-10-16
Publication date: 1939-04-06

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
6. APRIL 1939

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVi 674185 KLASSE 2Oi GRUPPE

W97336 IIJ2oi '

Westinghouse Brake &c Signal Co. Lid. in London

Überwachungsvorrichtung für Eisenbahnen

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Oktober 1935 ab Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 23. März 1939

ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für Eisenbahnen, bei welcher die Steuerung von Signalen mittels Schlüsselströme bewirkt wird, die den Schienen zugeführt werden, und sie bezweckt eine Verbesserung derartiger Vorrichtungen mit Schienenkreisen, bei welchen die Steuerung der Signale entsprechend den Verkehrszuständen durch Verwendung von Relais ohne bewegliche Teile bewirkt wird, wodurch eine Abnutzung von Kontakten und Relais vermieden wird.

Gemäß der Erfindung sind die Relais, welche diese Steuerung bewirken, von dem bekannten Sättigungssystem und besitzen eine Impedanzwicklung, deren Impedanz durch Regelung des Stromes verändert wird, der einer mit der Impedanzwicklung magnetisch verketteten Sättigungswicklung zugeführt wird, wobei die Stromzuführung zu derSättigungswicklung entsprechend den Verkehrsbedingungen in einem andern Blockabschnitt geregelt wird, und die Impedanzwicklung in einen Stromkreis geschaltet ist, dem Wechselstrom zugeführt wird und der die Zuführung von Signalstrom zum ersten Blockabschnitt steuert.

Die Erfindung ist beispielsweise in den Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι das Schaltschema einer Eisenbahnstrecke, die mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist und von Schlüsselströmen nach dem bekannten Unterbrechungsfrequenzsystem überwacht wird.

Die Fig. ιa und ib zeigen in schematischer Ansicht Einzelheiten der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung.

Gleiche Bezugszeichen beziehen sich in allen Abbildungen auf gleiche Teile.

In Fig. ι der Zeichnung sind die Schienen einer Eisenbahnstrecke, die mit 1 und i^a bezeichnet sind, durch isolierte Schienenstöße in eine Anzahl von Blockabschnitten unterteilt, von welchen zwei Abschnitte mit 2-3 und 3-4 bezeichnet sind. Der Verkehr geht für gewöhnlich über das Gleis von links nach rechts in der Richtung des Pfeils; ein in jeden Blockabschnitt einfahrender Zug oder ein einfahrendes Fahrzeug wird durch ein entsprechendes Signal S*, S^s, S* geschützt. Der Blockabschnitt 2-3 ist durch einen Weg-Übergang gekreuzt, und hierdurch ist ein Unterabschnitt 2" gebildet, so daß der über

den Wegübergang laufende Verkehr durch Wegkreuzungssignale XS geschützt werden kann.

Am Ausgangsende jedes Blockabschnittes ist ein Schienentransformator TT², TT³ usw. vorgesehen, der schlüsselmäßig gestalteten Wechselstrom seinem zugehörigen Abschnitt liefert, wenn die Verkehrsbedingungen vor dem Abschnitt solches erlauben. Bei dem dargestellten System werden nur zwei Schlüssel verwendet. Diese sind für die verhältnismäßig einfache Form eines Systems mit zwei Abschnitten und drei Anzeigen hinreichend. Einer dieser Schlüssel wird durch eine beständig wirkende schlüsselgebende Vorrichtung bzw. einen Schlüsselstromsender CT-¹JS gebildet und besteht aus Wechselstrom, der - taktmäßig unterbrochen oder in einem bestimmten Verhältnis verändert wird, z. B. 75mal in der Minute. Dieser Schlüsselstrom wird dazu benutzt, eine Vorsicht-Signalanzeige (gelb) zu bewirken. Der Fahrt-Anzeigeschlüsselstrom (grün) wird durch einen gleichartigen, dauernd wirkenden Schlüsselstromsender CT-180 gebildet und besteht aus Wechselstrom, der in einem abweichenden Verhältnis taktmäßig unterbrochen wird, z. B. i8omal in der Minute. Die Schlüsselstromsender CT-75 und CJ-i8o werden durch einen Strom betätigt, der ihnen von den Klemmen B, C einer geeigneten Gleichstromquelle zugeführt wird. Offenbar können diese Sender auch durch Wechselstrom betätigt werden, sie können aber auch statt dessen in beliebiger geeigneter Weise nur zu solchen Zeiten erregt werden, wo es durch die Verkehrsbedingungen in den zugehörigen Blockabschnitten erforderlich ist. Die Auswahl des den Schienentransformatoren TT², TT³ usw. zugeführten Schlüsselstromes wird durch die vor dem Abschnitt vorhandenen Verkehrsbedingungen in der nachstehend beschriebenen Weise bestimmt:

Jeder Blockabschnitt ist mit einem Schie- nenrelaisTR², TR³ usw. vom Sättigungssystem versehen, das so gebaut ist, daß das Vorhandensein eines verhältnismäßig geringen Gleichstroms in einer Sättigungs-.bzw. Regelungswicklung des Relais eine verhältnismäßig große Änderung in der Impedanz der Hauptwicklungen des Relais verursacht. Als wesentlichen Bestandteil enthält dieses Relais einen magnetisch zu sättigenden Kern, auf welchen eine Sättigungs- bzw. Einlaßwicklung und eine Impedanz- bzw. Auslaßwicklung gewickelt sind.

Wie in Fig. ib dargestellt, besitzt das Schienenrelais Ti? einen magnetisierbarer Kern mit vorzugsweise drei Schenkeln. Auf %o dem mittleren Schenkel sind eine Regelungsbzw. Sättigungswicklung 5 und auf die zwei äußeren Schenkel die Haupt- oder Impedanzwicklungen 6 und 7 aufgebracht. Die Wicklungen 6 und 7 sind in solcher Richtung gewickelt, daß sich ihre magnetischen Flüsse in dem mittleren Schenkel des Kerns aufheben, wodurch eine Übertragung von Wechselstrom in die Regelungswicklung 5 verhindert wird. In gewissen Fällen, von denen- nachher die Rede sein wird, können noch zusätzliche Impedanzwicklungen 24 und 25 vorgesehen sein. Das in Fig. ia dargestellte Sättigungsrelais AR entspricht dem Schienenrelais TT? nach Fig. ib, nur daß es nicht mit den zusätzlichen Wicklungen 24 und 25 versehen ist.

Zu jedem Schienenrelais der in Fig. 1 dargestellten Einrichtung gehört ein Relaistransformator RT~, RT^S usw., der die Wicklung 5 des Schienenrelais von den Schienen isoliert, und ein Gleichrichter K², K^s usw., der den von den Schienen her empfangenen Schlüsselwechselstrom für die Wicklung 5 gleichrichtet.

An der Streckentrennstelle 2 sind die Wicklungen 6 und 7 des Schienenrelais TR² an die Klemmen BX, CX einer Wechselstromquelle über die Eingangswicklung 8 eines Hilfstransformators AT² angeschlossen. Trifft ein Schlüssel strom über den Relaistransformator RT- ein, ,so sättigt der gleichgerichtete Strom in Wicklung 5 den Kern des Relais TR² und gestattet das Fließen von Wechselstrom in der Eingangs wicklung 8 des Transformators AT². Während der Unterbrechungsperiode des Schlüsselstromes wird die Regelungswicklung 5 nicht von Strom durchflossen, so daß die Wicklungen 6 und 7 des Relais TR² eine hohe Impedanz in Reihe mit der Wicklung 8 des Transformators ^iT⁸ bilden mit dem Ergebnis, daß dieser Transformator während des Fließens des Schlüssel-Stromes bei offenem Stromkreis keine Energie empfängt. Es ist somit ersichtlich, daß der Transformator AT² stoßweise Energie gleichzeitig mit dem dem Blockabschnitt 2-3 zugeführten Schlüsselstrom empfängt.

Der Ausgangsstrom des Transformators AT² wird durch den Gleichrichter L² gleichgerichtet und einem Teil der Eingangswicklung des Entzifferungstransformators T)T² aufgedrückt, der so angeordnet ist, daß er über die Ausgangswicklung 9 des Transformators DT² und über einen Gleichrichter Ii² einem nicht abgestimmten Gleichströmrelais H-Strom zuführt. Das Relais H² ist so bemessen, daß es angezogen bleibt, solange der Transformator DT- Stromstöße sowohl des 75er als auch des 180er Schlüssels empfängt. Ein Gleichstromentzifferungsrelais P wird von einem Teil der Eingangswicklung des Transformators DT² aus erregt. Es ist über eine Entzifferungsvorrichtung D U² von geeignetem

beliebigem System angeschlossen, welches, wie üblich, einen Gleichrichter und eine Kondensatorabstimmungseinheit solcher Beschaffenheit enthält, daß das Relais P durch Stromimpulse des i8oer Schlüssels, die dem Transformator DT² zugeführt werden, erregt wird, dagegen nicht erregt wird, wenn die empfangenen Stromstöße dem 75er Schlüssel. entsprechen.

Wenn das Relais H² erregt wird, so wird Gleichstrom von den Klemmen B, C über den Schlüsselgeberkontakt 13 des Senders CT-i8o und über den Arbeitskontakt 14, 15 des Relais H" der Regelungswicklung 10 des Hilfs-Sättigungsrelais AR- an der Streckentrennstelle 2 zugeführt. Wenn das Relais H² nicht erregt ist, wird Gleichstrom*der Wicklung 10 des Relais AR² über den Schlüsselgeberkontakt 17 des Senders' CT-J5 und über den Ruhekontakt 14, 16 des Relais H² zugeführt. Die Impedanzwicklungen 11 und 12 des Sättigungsrelais ^i?² liegen in Reihe mit der Eingangswicklung des Transformators TT² an den Klemmen BX, CX der Wechselstromquelle, so daß der Transformator TT^Z Schlüsselstromstöße gleichzeitig mit den Stromstößen, die der Sättigungswicklung 10 zugeführt werden, empfängt. Daher wird, wenn die Wicklung S des Relais TR² entweder den 180er oder den 75er Schlüsselstrom empfängt und dadurch das Relais H² erregt ist, der 180er Schlüsselstrom den Schienen des Blockabschnittes hinter der Trennstelle 2 zugeführt. Ebenso wird, wenn die Wicklung 5 keinen Schlüsselstrom empfängt, so daß das Relais H² nicht erregt ist, der 75er Schlüsselstrom' in gleicher Weise den Schienen des zurückliegenden Blockabschnittes zugeleitet.

An der Trennstelle 2^a ist das Schienenrelais TR^2a mit den zusätzlichen Wicklungen 24 und 25 zu dem Zwecke der Steuerung eines Relais F^2a versehen, welches die Betätigung der Schutzvorrichtung für die Wegkreuzung steuert. Das Relais F^2a wird mit Strom durch einen Transformator T^2a und über einen Gleichrichter N^2a versorgt und ist so beschaffen, daß es erregt bleibt, solange die Wicklung 5 des Relais TR-* Schlüssel-Stromstöße empfängt. Das Schienenrelais TR~^a dient zur Wiederholung des von ihm empfangenen Schlüsselstromes nach dem zurückliegenden .Abschnitt, so daß jeder Schlüsselstrom, der dem Blockabschnitt 2^a"3 zugeführt wird, in dem Abschnitt 2-2" mit demselben Schlüssel wiederholt wird.

Die Wirkungsweise des Systems ist folgende :

Angenommen, daß ein Zug in den Blockabschnitt 2-2^a von links her einfährt, während die übrigen Blockabschnitte vor diesem nicht besetzt sind, so werden unmittelbar vor der Einfahrt des Zuges die Blockabschnitte 2-3 und 3-4 beide den 180er Schlüsselstrom empfangen und die entsprechenden Relais Ji², P und H^s, P an den Trennstellen 2 und 3 sämtlich erregt werden, so daß die Signale S², S³ und 6¹* auf Fahrt stehen. In dem Stromkreis für die grüne Lampe des Signals S² liegen der Arbeitskontakt 18-22 des Relais Ii² und der Arbeitskontakt 19-20 des Relais P. Gleiche Stromkreise werden zur Erregung der Signale S³ und S⁴ wirksam. Sobald der Zug in den Abschnitt 2-2^a gelangt, wird die Stromzuführung zur Wicklung 5 des Relais TR² unterbrochen, so daß die Trans formatoren AT² und DT² aberregt werden und beide Entzifferungsrelais H² und P zur Auslösung bringen. Das Signal S² wird nunmehr auf Halt (rot) durch den Ruhekontakt 18-23 des Relais Ji² gestellt. Gleichzeitig wird infolge der Einfahrt des Zuges in den Abschnitt 2-2^a das Relais F² aberregt und öffnet seinen Arbeitskontakt 26, wodurch die linksseitige Wicklung des Wegkreuzungsrelais XR aberregt wird. In dieser Weise wird die Stellung der Wegkreuzungssignale XS bei der Einfahrt des Zuges in den Abschnitt eingeleitet. Wenn der Zug über die Trennsteile 2" weiterfährt, wird die Wicklung· 5 des Relais TR^2a stromlos, so daß das Relais F^2a abfällt und seinen Ruhekontakt 27 schließt, während der Arbeitskontakt 28 geöffnet wird. Die Schließung des Ruhekontakts 27 verursacht die Zuleitung einer stetigen bzw. nicht schlüsselmäßig gestalteten Wechselstromenergie zu dem Schienentransformator TT-", zu dem Zwecke, eine Erregung des Relais F- zu bewirken. Sobald der Zug aus dem Abschnitt 2-2^a vollständig ausgefahren ist, wird genügende Energie von dem Relais F² infolge der verminderten Impedanz der Wicklungen 24 und 25 des Relais Ti?² empfangen, um den Arbeitskontakt 26 zu schließen, wodurch die linksseitige Wicklung des Relais Xi? erregt wird und dadurch die Signale XS in ihre unwirksame Ruhelage zurückgeführt werden.

Sobald der Zug in den Abschnitt 3, 4 gelangt, werden die beiden Relais H³ und /³ aberregt und der Abschnitt 2^a~3 mit Strom vom 75er Schlüssel durch einen Stromkreis, der aus der oben gegebenen Beschreibung ersichtlich ist, versorgt. Ist der Zug gänzlich aus dem Abschnitt 2^a-3 ausgefahren, dann spricht das Relais TR^2a auf den 75er Schlüsselstrom in seiner S ättigungswicklung 5 an, und das Relais F^2a wird erregt, wodurch der Ruhekontakt 27 geöffnet und das Fließen der stetigen Energie in dem Abschnitt 2-2" verhindert wird. Der 75er Schlüssel wird vom Abschnitt 2^tt-3 nach dem rückwärtigen Abschnitt 2-2^a wiederholt und verursacht die Erregung des Relais H². Das Signal ^² wird

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nunmehr auf Vorsicht (gelb) durch den "Arbeitskontakt 18-22 des Relais H² und den Ruhekontakt 19-21 des Relais /² gestellt. Unter diesen Bedingungen wird der 180er Schlüsselstrom dem Abschnitt hinter Abschnitt 2-2° zugeführt.

Sobald der Zug aus dem Abschnitt 3-4 ausgefahren ist, wird Strom vom 75er Schlüssel diesem Abschnitt zugeleitet und erregt das ίο Relais Ji⁸, wodurch Strom vom 180er Schlüssel den zwei Schienenkreisen des Abschnittes 2-3 zugeleitet wird. Signal S² geht nunmehr auf Fahrt (grün). Wenn der Zug aus dem Abschnitt vor der Trennstelle gänzlich ausgefahren ist, wird auch der Abschnitt 3-4 180er Schlüsselstrom empfangen, so daß das 'Signal.,S"³ die Fahrtstellung einnimmt und alle Vorrichtungen der "Fig.-1 wieder in die dargestellte Lage zurückkehren. Der Zweck des Arbeitskontakts 28 des Relais F^2a ist, die Einleitung der Stellung der Wegkreuzuhgssignale XS zu bewirken, sobald ein Zug in entgegengesetzter Richtung, wie der Pfeil anzeigt, die Trennstelle 3 durchfährt. Dies wird durch Aberregung der rechtsseitigen Wicklung des Wegkreuzungsrelais XR erzielt, wodurch die Wegkreuzungssignaledurch Stromkreise, die im einzelnen nicht beschrieben sind, gestellt werden.

Es ist zu bemerken, daß die Relais J⁷² und F^ia Wechselstromrelais sein können; in diesem Falle können die entsprechenden Transformatoren T² und T^2a und die Gleichrichter N² und N²" wegfallen. Die Verwendung von Gleichstromrelais, die mittels Gleichrichter erregt werden, hat indes den Vorteil, daß langsam wirkende Relais einfacher mit dieser Anordnung zu erhalten sind, als wenn Wechselstromrelais verwendet werden, "

Das beschriebene System ist auch auf Gleichstromschienenkreise anwendbar; in diesem Falle können die Transformatoren RT², RT^a usw. und die .Gleichrichter K², K³ usw. wegfallen, und die Regelungswicklung 5 des Schienenrelais TR wird unmittelbar an die Schienen angeschlossen.

Die Erfindung ist nicht auf Sicherungseinrichtungen nach dem Schlüsselstromsystem beschränkt, da ein System mit zwei Anzeigen auch unter Verwendung eines stetigen bzw. nicht schlüsselmäßig gestalteten Stromes in den Schienen ausgeführt werden kann. In diesem Falle können die Relais Ji², H³ usw. unmittelbar von den Gleichrichtern L², L³ usw. aus erregt werden, wobei die Entzifferungstransformatoren DT², DT³ und die Gleichrichter M², M^s wegfallen. Ferner kann, wenn Schlüsselströme für die Schienenstromkreise benutzt werden, jedes geeignete Schlüs selsystem, z. B. der Zeit- oder Mttsterschlüssel oder der Zählschlüssel, benutzt werden, da das System nicht auf den Frequenzschlüssel beschränkt ist, der hier nur beispielsweise zur Erläuterung gewählt worden ist.

Wenn auch das beschriebene System sich nur auf die Steuerung von Schienensignalen bezieht, so kann die Vorrichtung auch zur Überwachung von Führerstandsignalen benutzt werden. In diesem Falle empfängt die Regelungswicklung des Sättigungsrelais in dem Führerstand der Lokomotive ihre Sättigungsenergie induktiv vermittels einer bekannten Empfangsvorrichtung von den Scliie- nen aus, und das Sättigungsrelais wird zur Steuerung von Führerstandssignalen in gleicher Weise benutzt, wie sie für die Steuerung der Schienensignale in Fig. 1 erläutert ist.

Claims

80 Patentansprüche:

i. Überwachungsvorrichtung für Eisenbahnen, bei welcher der Signalstrom in Schienenstromkreisen entsprechend den Verkehrsbedingungen gesteuert und die Steuerung der Signale durch mit diesen Stromkreisen verbundene Relais bewirkt wird, die eine Impedanzwicklung aufweisen, deren Impedanz durch Regelung des Stromes verändert wird, der einer magnetisch mit der Impedänzwicklung verketteten Sättigungswicklung zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführung zur Sättigungswicklung entsprechend den Verkehrsbedingungen in ⁹S einem anderen Blockabschnitt geregelt wird und die Impedanzwicklung in einen Stromkreis geschaltet ist, dem Wechselstrom zugeführt wird und der die Zuführung von Signalstrom zu dem ersten Blockabschnitt steuert.
2. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Schienenkreis eines Blockabschnittes (2-3) zugeführte Strom überwacht wird-105 durch ein Relais (AR^S) mit einer Sättigungswickiung (10), zu welcher die Stromzuleitung entsprechend den Verkehrsbedingungen in einem anderen Blockabschnitt (3-4) geregelt wird, und "« mit einer Impedänzwicklung (11, 12), die in einen Stromkreis eingeschaltet ist, dem Wechselstrom zugeführt wird, und die die Zuleitung von Signalstrom zum Blockabschnitt (2-3) überwacht.
3. Überwachungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der der Sättigungswicklung (10) des Relais (^J?³) zugeführte Strom ein Schlüsselstrom ist, dessen Beschaffenheit den Verkehrsbedingungen in einem Blockabschnitt (3-4) vor dem dem Relais

zugehörigen Streckenabschnitt (2-3) entspricht.
4. Überwachungsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sättigungswicklung (5) des Schienenrelais (Ti?³) mit Strom aus den Schienen durch einen Gleichrichter (/C³) versorgt wird.
5. Überwachungsvorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Impedanzwicklungen (6, 7) des Schienenrelais (Ti?³) durchfließende Strom über einen Gleichrichter (L³) einer Entzifferungsvorrichtung (Dt/³, H³) zugeleitet wird, die das Signal (S³) überwacht.
6. Überwachungsvorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom in der Sättigungswicklung (10) des Relais (AR^S), das die Zuführung von Schlüsselstrom zu dem Blockabschnitt (2-3) überwacht, durch die Entzifferungsvorrichtung (DU³ usw.) überwacht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen