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Warnzeitangleicher für Uberwegwarnsignalanlagen Warnzeitangleicher
für überwegwarn-' signalanlagen bestehen in einer Vorrichtung, die beim Befahren
einer in entsprechender Entfernung vor dem Überweg angeordneten Meßstrecke die Zeit
speichert, die ein Zug zum Befahren der Meßstrecke benötigt und entsprechend dieser
gespeicherten Zeit eine Verzögerung der Einschaltung des roten Warnlichtes bewerkstelligt.
Die Meßvorrichtung besteht entweder aus einer rein elektrischen Vorrichtung, z.
B. einem Kondensator, der beim Befahren der Meßstrecke geladen wird und entsprechend
der Größe seiner Ladung beim Abgeben der Ladung die Einschaltung des roten Lichtes
verzögert, oder einem Quecksilberkippschalter, bei dem die übergelaufene , Quecksilbermenge
den Maßstab für die Verzögerung abgibt, oder aber einer mechanischen Vorrichtung,
wie z. B. zwei Rädern, von denen das eine vorläuft und das andere mit größerer Geschwindigkeit
nachläuft. Alle diese Einrichtungen sind so ausgebildet, daß die Verzögerung der
Einschaltung des Warnlichtes eine lineare Funktion der Meßzeit darstellt. Außerdem
muß die Bedingung erfüllt werden, daß der schnellste Zug keine Verzögerung in der
Einschaltung des roten Warnlichtes bewirkt. Die Zeitverzögerungseinrichtungen benötigen
aus diesem Grunde eine sogenannte Vorlaufzeit, die gleich der Zeit ist, die der
schnellste Zug zum Durchfahren der Meßstrecke braucht. Jeder langsamer fahrende
Zug bewirkt demnach eine Verzögerung, die verhältnisgleich ist der Zunahme der Meßzeit.
Diese Verhältnisgleichheit wird auch dadurch nicht gestört, daß die Bewegung des
Laufwerkes
oder das Fließen des Quecksilbers in beiden Richtungen um ein bestimmtes liaß größer
oder kleiner wird. NIan nahm daher aus diesem Grunde bisher an, daß Reibungen des
Laufwerkes oder Ungenauigkeiten infolge Abnutzung des Laufwerkes oder Drehzahlschwankungen
infolge von Spannungsschwankungen keinen Einfluß haben.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis. daß die Vorlaufzeit nicht
nur von Bedeutung ist für die schnellsten Züge, bei denen eine Verzögerung der Einschaltung
des Warnlichtes nicht stattfinden soll, sondern daß diese Vorlaufzeit auch jede
andere Messung bis zu den am langsamsten fahrenden Zügen beeinflußt. Infolge der
stets in die Messung eingehenden Vorlaufzeit ist nämlich folgender Gesichtspunkt
wesentlich: Alle die Bewegungen, die das Laufwerk oder ein Quecksilbergerät ausführen,
bevor eine linear ansteigende Verzögerungszeit einsetzt, «-erden nicht durch eine
gegenläufige Bewegung ausgeglichen. Läuft also das Laufwerk in beiden Richtungen
beispielsweise um io v. H. langsamer, so ist zwar die -Neigung der Kennlinie dieselbe,
die Vorlaufzeit aber um io v. H. gestiegen. Die lineare Abhängigkeit von Verzögerungszeit
und Meßzeit kann daher keinen Ausgleich für etwaige @ngenauigheiten, die durch Spannungsschwankungen,
Reibungswiderstände oderAbnutzung des Getriebes erfolgen, bieten. weil für die Vorlaufzeit
ein Ausgleich nicht vorhanden ist.
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Gemäß der Erfindung wird jedoch eine einwandfreie Messung und Verzögerung
mit Hilfe eines mit Vorlaufzeit versehenen Warnzeitangleichers dadurch erzielt,
daß die Vorlaufzeit durch einen Drehzahlregler, ein Relais mit konstanter Verzögerung,
einen Quecksilberkippschalter od. dgl. konstant gehalten wird.
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Die L'berlegungen, die zu der Erfindung geführt haben, sind aus dem
Diagramm der Fig. i ersichtlich.
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Es sei eine Vorlaufzeit von 3 Sekunden angenommen. Die lineare Abhängigkeit
von Meßzeit und Verzögerungszeit beginnt daher erst beim Punkt b. Die Verhältnisse
sind also so gewählt, daß der schnellsteZug zum Durchfahren der Meßstrecke 3 Sekunden
braucht. Unter dieser Voraussetzung möge sich eine konstanteWarnzeit von
30 Sekunden ergeben. dargestellt durch die Strecke a-c. Wird jetzt j die
gerade Linie c-b parallel zu sich selbst , nach rechts verschoben und nimmt sie
beispielsweise die Lage ein, die durch die gestrichelte Linie d-c angedeutet ist,
so ergibt sich eine konstante Warnzeit von beispielsweise 4o Sekunden, gleich der
Strecke a-d. Diese Parallelverschiebung der Kennlinie tritt auch ein, wenn die Vorlaufzeit,
a-b, nicht genau eingehalten wird. Hieraus ist ersichtlich, daß die durch die Kennlinie
gegebene lineare Abhängigkeit zwischen Meßzeit und X-erzögerungszeit die obenerwähnten
Ungenauigkeiten nicht ausgleichen kann. da ja eine Ungenauigkeit in der Vorlaufzeit
die ganze Kennlinie verschiebt. -Man erkennt also, daß sich Ungenauigkeiten in der
Vorlaufzeit nicht nur auf den schnellsten Zug auswirken. sondern die Warnzeit für
sämtliche Züge beeinflussen. Erst durch Konstanthaltung der Vorlaufzeit kann man
daher jede Verschiebung der Kennlinie und damit 1Ie13ungenauigkeiten vermeiden.
Bei mechanischen Warnzeitangleichern kann nun dieKonstanthaltung der Vorlaufzeit
dadurch erfolgen. daß inan einen Drehzahlregler vorsieht. der alle Ungenauigkeiten
ausgleicht. sei es nuii. daß sie durch Reibungswiderstände. Abnutzung oder Spannungsschwankungen
auftreten. plan kann statt dessen aber auch die Vorlaufzeit durch ein besonderes
Relais mit konstanter Verzögerungszeit herstellen, an Stelle diese durch das Laufwerk
selbst gehen zu lassen. das den Grund für alle U ngenauigkeiten in sich birgt, und
dem Laufwerk keinen Vorlauf erteilen. -Man kann also der Linie a-b. die die Vorlaufzeit
darstellt, ein besonderes Relais zuordnen und das Laufwerk erst am Punkt b in Gang
setzen. Dann arbeitet das Laufwerk nur nach der Kennlinie b-f, so daß sich nun wirklich
alle Ungenauigkeiten. die es in sich birgt. auf Meßzeit und Verzögerungszeit gleichmäßig
auswirken, also ausgleichen. Bei Quecksilberschaltern ist es zweckmäßig. zwei Quecksilberschalter
mit je einem besonderen Relais vorzusehen, von denen nun auch der eine Quecksilberschalter
der Strecke a-b zu-
geordnet ist und die Vorlaufzeit bewerkstelligt. während
der zweite Quecksilberschalter der Kennlinie b-f zugeordnet ist.
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Durch Verwendung einer besonderen Vorrichtung. die eine konstante
Vorlaufzeit sicherstellt, erreicht man außerdem. daß eine wesentlich einfachere
und sicherere Angleichung des ganzen Warnzeitan.gleichers an verschiedene Vorlaufzeiten
möglich ist. Es werden nämlich für Wegübergänge an Straßen, die von Autos befahren
werden. andere Warnzeiten vorgeschrieben als für solche an Feldwegen oder anderen
Wegen. die nur von Pferdefuhrwerken befahren werden. Diese anderen Warnzeiten werden
ohne weiteres erzielt durch Einstellung einer anderen Vorlaufzeit. Hat man nun eine
besondere Vorrichtung für die Einstellung der Vorlaufzeit, so kann man jeden Warnzeitangleicher
ohne weiteres den jeweils gegebenen Verhältnissen anpassen. Man verwendet dann also
für die Vorlaufzeit ein Relais oder einen Quecksilberschalter, dessen @`erzögert:ngszeit
nach
der Einschaltung oder nach dem Kippen einstellbar ist. Für
Warnzeitangleicher mit Quecksilberschaltern ergibt sich nun eine wesentliche Vereinfachung
noch dadurch, daß man die besondere Vorrichtung für die Vorlaufzeit an derselben
Quecksilberröhre anbringen kann, die bereits die lineare Abhängigkeit zwischen Meßzeit
und Verzögerungszeit herstellt. Dies geschieht durch einen nicht verengten Ansatzstutzen
an dem Überlauf rohr, wobei dann je nach dem Winkel, den die Achse des Quecksilberschalters
mit der Senkrechten bildet, eine mehr oder weniger große Füllung dieses Ansatzstutzens
mit Quecksilber stattfindet und dementsprechend eine mehr oder weniger große Vorlaufzeit
herbeigeführt wird. Ein Beispiel hierfür ist in Fig. 2 im Aufriß, in Fig. 3 im Seitenriß
dargestellt.
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Das Quecksilber befindet sich in der Ruhelage im Sammelgefäß i und
strömt beim Kippen in Pfeilrichtung aus diesem Gefäß durch die Röhren 2 und 3 in
das Kontaktgefäß 4. Hier sind zwei Kontaktstifte 5 und 6 vorgesehen, die durch das
in das Gefäß 4 einfließende Quecksilber überbrückt werden. Außerdem wird durch Quecksilber
eine Verbindung zwischen den Kontakten 6 und hergestellt. Je nach der Länge der
Kippzeit wird das Gefäß 4 mehr oder weniger gefüllt, und es wird nach dem Zurückkippen
das Überfließen des Quecksilbers durch das Rohr 8 mehr oder weniger Zeit in Anspruch
nehmen und demgemäß der Stromschluß über die Kontakte 6 und 7 längere oder kürzere
Zeit andauern. Die besondere Vorrichtung für die einstellbare Vorlaufzeit besteht
nun in dem Ansatzstutzen 9, der aus Fig. 3 besonders ersichtlich ist. Dieser Ansatzstutzeng
ist zweckmäßig schräg nach unten gerichtet und nimmt nun einen Teil des Quecksilbers
auf, das beim Kippen des Schalters durch das Rohr 3 in den Kontaktraum 4 fließt.
Es wird daher die Menge des in das Kontaktgefäß 4 in bestimmter Zeit fließenden
Quecksilbers verringert um die Menge desjenigen Quecksilbers, das sich indem Ansatzstutzen
9 angestaut hat. Da nun die Verzögerung des Kontaktschlusses oder der Kontaktunterbrechung,
wie oben geschildert, abhängig ist von der Menge des Quecksilbers, das in das Gefäß
4 gelangt, beeinflußt der Ansatzstutzen g also auch die Verzögerungszeit. Diese
Verzögerungszeit bleibt konstant, solange sich der Schalter immer in der in Fig.
3 gezeichneten Lage befindet. Die Verzögerungszeit ändert sich aber, wenn man den
Schalter in Pfeilrichtung verstellbar macht. Bildet nämlich der Quecksilberschalter
mit der Senkrechten z. B. einen Winkel 12, so kommt der Ansatzstutzen 9 in die waagerechte
Lage, und er wird beim Zurückkippen vollkommen entleert. Beim Kippen muß er erst
wieder gefüllt werden, bevor Quecksilber in das Gefäß 4 überströmt. In diesem Fall
ist also die maximale Vorlaufzeit eingestellt. Wird der Schalter in entgegengesetztem
Sinne geschwenkt, so bleibt er nahezu gefüllt, und man hat die minimale Vorlaufzeit.
Je mehr man bei der gezeichneten Anordnung den Schalter in der Richtung g geneigt
anordnet, um so mehr Quecksilber befindet sich in der Ruhelage in dem Ansatzstutzen
9, um so weniger Quecksilber kann also beim Kippen in das Rohr 8 hineinfließen und
um so kleiner ist dann also die Vorlaufzeit. Man kann also mit einer derartigen
Vorrichtung, die gleichzeitig Vorlaufzeit und Verzögerungszeit steuert, durch mehr
oder weniger schräge Stellung der Kippebene verschiedene Sollwarnzeiten einstellen
und damit also auch dieselbe Vorrichtung verschiedenen Verhältnissen anpassen.