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Überwachungseinrichtung für Achszählanlagen von Eisenbahnen Bei Achszählanlagen
von Eisenbahnen besteht unter Umständen die Gefahr, daß die Zählvorrichtung versagt
und der Gleisabschnitt nicht als besetzt gemeldet wird, wenn Achsen einfahren. Es
ist bekannt, zur Vermeidung dieses Fehlers ein oder mehrere neutrale Relais unabhängig
von der Zählvorrichtung unmittelbar durch die Impulsgeberkontakte zu steuern. Wenn
der Impulsgeberkontakt, an den ein derartiges Überwachungsrelais angeschlossen ist,
befahren und dabei geöffnet wird, so fällt das Überwachungsrelais ab und meldet
den Gleisabschnitt als besetzt, auch wenn die Zählvorrichtucig nicht arbeiten sollte.
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Zur Erzielung einer richtungsabhängigen Zählung sind in den Impulsgebern
zwei oder mehr Kontakte vorhanden, die von jeder zu zählenden Achse nacheinander
betätigt werden. Hierbei überdecken sich die Kontaktbetätigungen zum Teil, so daß
z. B. zunächst der erste Kontakt allein, dann der erste und zweite Kontakt zugleich
und dann der zweite Kontakt allein betätigt werden. Die Zählvorrichtungen sind so
beschaffen, daß die Zählung frühestens nach dem Verlassen des ersten Impulsgeberkontaktes
erfolgt. Hieraus geht hervor, daß bei den bekannten Einrichtungen das Überwachungsrelais
stets früher anspricht als die Zählung erfolgt; denn schließt man z. B. das Überwachungsrelais
an den zweiten Impulsgeberkontakt an, so fällt es bereits ab, wenn der erste und
zweite Kontakt zugleich befahren werden, während die
Zählung erst
beim Verlassen des ersten Kontaktes bewirkt wird. Kehrt die erste Achse eines Zuges
auf dem Impulsgeber um, so kann unter Umständen das Überwachungsrelais zum Abfall
gebracht, die Zählung aber noch nicht bewirkt worden sein. Es ist dann in der Achszählanlage
derjenige Schaltungszustand vorhanden, der nach einem Versagen der Zählvorrichtung
vorliegt und der in der Regel nur durch einen Eingriff des Unterhaltungspersonals
beseitigt werden kann. Trotzdem haben in dem beschriebenen Fall alle Einzelteile
der Anlage ordnungsmäßig gearbeitet, es hat sich jedoch ein Betriebsvorgang abgespielt,
den die bekannten Anlagen nicht einwandfrei erfassen können.
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Um auch bei der Umkehr der ersten Achse auf dem Impulsgeber ein in
allen Fällen richtiges Arbeiten der Achszählanlage zu erzielen, wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, ein kippfähiges Relais als Überwachungsrelais zu benutzen. Die Stellung,
die ein kippfähiges Relais einnimmt, ist abhängig von den Einflüssen, die zuvor
auf das Relais eingewirkt haben. Bei der Verwendung eines kippfähigen Relais in
der Überwachungseinrichtung läßt es sich somit erreichen, daß die Stellung dieses
Relais davon abhängt, in welcher Reihenfolge die Impulsgeberkontakte betätigt worden
sind. Durch entsprechende Anordnung und Schaltung des kippfähigen Relais kann man
bewirken, daß es erst dann eine die Besetztmeldung des Gleisabschnittes bewirkende
Stellung einnimmt, wenn die Betätigungsreihenfolge der Impulsgeberkontakte so weit
fortgeschritten ist, daß auch die Zählvorrichtung anspricht. Als kippfähiges Relais
kann z. B. ein polarisiertes Relais mit zwei stabilen Endlagen des Ankers, ein Kipprelais
mit zwei neutralen Magnetsystemen, ein Stützrelais o. dgl. verwendet werden. Man
kann dem Gleisabschnitt, der durch die Achszählanlage überwacht werden soll, entweder
ein einziges Kipprelais als Überwachungsrelais zuordnen, oder man kann z. B. jeder
Zählstelle, die den zu überwachenden Abschnitt begrenzt, ein besonderes Kipprelais
als Überwachungsrelais zuordnen, wobei dann der Abschnitt als besetzt gemeldet wird,
sobald eines der Kipprelais die Stellung einnimmt, die dem besetzten Gleis entspricht.
Ferner ist es auch möglich, die Kipprelais nicht unmittelbar durch die Inipulsgeberkontakte,
sondern z. B. durch Zwischenrelais zu steuern.
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In der Figur ist ein Beispiel der Erfindung näher erläutert. Das Beispiel
bezieht sich auf eine Achszählanlage, bei welcher der zu überwachende Gleisabschnitt
durch die beiden Impulsgeber i und k begrenzt ist. Jeder der beiden
Impulsgeber ist mit zwei Ruhekontakten ausgerüstet, die bei i mit 701
und
702, bei k mit 8oi und 802 bezeichnet sind. Eine über den Impulsgeber
i einfahrende Achse öffnet zunächst Kontakt 701, sodann Kontakt
702,
wobei 701 geöffnet bleibt, danach schließt sie Kontakt 701 und
schließlich auch Kontakt 702,
wenn sie ganz in den Gleisabschnitt eingefahren
ist. Die Kontakte 8oi und 802 von k werden in entsprechender Weise betätigt,
wenn eine Achse über k in den Gleisabschnitt einfährt. An die Kontakte 704
702, 801 und 802 ist die Zählvorrichtung angeschlossen, die ent-,veder
aus einem Drehfeldzählwerk oder aus einer Einrichtung mit Schrittschaltern oder
aus Relaisketten bestehen kann. Die Einzelteile der Zählvorrichtung Z, die mit den
Impulsgebern in Verbindung stehen, sind in der Figur mit 9o a, 9o b, 9o c
und 9o d bezeichnet. Hierunter sind die Spulen des Drehfeldzählwerkes zu
verstehen, falls ein solches verwendet wird. Bei der Verwendung von Schrittschaltern
oder Relaisketten bedeuten goa bis Sod Teile der zugehörigen Impulsschaltung. Das
Zählwerk Z hat einen Kontakt gor, 902, der geschlossen ist, wenn das Ergebnis von
Einzählung und Auszählung übereinstimmt, d. h. wenn das Gleis frei ist. Stimmen
beide Zählergebnisse nicht überein, so ist der Kontakt geöffnet.
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Dem Beispiel ist eine Achszählanlage zugrunde gelegt, in der jedem
Impulsgeber ein besonderes Überwachungsrelais zugeordnet ist. Das Cberwachungsrelais
des Impulsgebers i ist mit A, das Überwachungsrelais des Impulsgebers
k mit B bezeichnet. Es wird angenommen, daß als Überwachungsrelais
polarisierte Relais init zwei stabilen Endlagen des Ankers angewendet werden. Jedes
dieser Relais hat zwei Wicklungen, die entgegengesetzt gepolt sind. Sie sind bei
A mit ioa und iob, bei B mit 2oa und tob bezeichnet. Sind beide Wicklungen dieser
Relais eingeschaltet, so ist die Erreger-AW-Zahl Null. Der Anker verharrt dann in
der Stellung, die er zuvor eingenommen hat. Schaltet man die Wicklung io
b von A allein ein, so nimmt der Anker eine Stellung ein, in welcher
der Kontakt ioi geöffnet und Kontakt 102 geschlossen ist. Bei Erregung von i o a
allein nimmt der Anker die entgegengesetzte Stellung ein. Für das Relais B gilt
entsprechendes. Sind beide Wicklungen der polarisierten Relais unerregt, so verharrt
der Anker gleichfalls in der Stellung, die er zuvor eingenommen hat.
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Die allgemein gebräuchlichen polarisierten Relais haben nur wenige
Kontakte; meist sind sie nur mit einem einzigen Umschaltkontakt ausgerüstet. Man
kann sie aber trotzdem als Überwachungsrelais verwenden, wenn man die Schaltung
der Oberwachungseinrichtung entsprechend einrichtet. Bei dem in der Figur gezeigten
Beispiel ist aus diesem Grunde ein neutrales -Ülierwacliungshilfsrelais C mit einer
Anzugswicklung 30a und einer Haltewicklung 30 b vorgesehen. 'Mit der Haltewicklung
3o b dieses Relais liegen die in Grundstellung geschlossenen Kontakte io2 Lind 202
der Überwachungsrelais sowie ein Selbstschlußkontakt Sod in Reihe. Dadurch wird
bewirkt, daß das Hilfsüberwachungsrelais abfällt, sobald eines der Überwachungsrelais
betätigt «-orden ist. Außerdem ist ein Relais X mit einer Wicklung 4o vorhanden,
das als Zählwerksrelais bezeichnet werden möge, mit dem Kontakt goi, 902 des Zählwerks
in Reihe liegt und anzeigt, ob sich <las Zählwerk in der Stellung »Gleis frei«
oder »Gleis besetzt« befindet.
Das Relais Y, das als Rückstellrelais
bezeichnet werden kann, besitzt ebenfalls eine Anzugswicklung 5oa und eine Haltewicklung
5ob, die mit dem Selhstschlußkontakt 5o6 in Reihe geschaltet ist. Außerdem ist noch
ein Relais G mit Wicklung 6o vorhanden. Dieses Relais kennzeichnet durch seine Ankerstellung,
oh die Achszählanlage den Gleisabschnitt als frei oder besetzt kennzeichnet.
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Für Achszählanlagen mit mehreren Überwachungsrelais hat man bereits
vorgeschlagen, sämtliche Überwachungsrelais zu betätigen, sobald eines der Überwachungsrelais
durch einen Impulsgeber betätigt wird. Durch diese Maßnahme wird es ermöglicht,
die Funktionsbereitschaft sämtlicher Überwachungsrelais bei jeder ßefahrung des
Gleisabschnittes zu überprüfen. Dieser Gedanke läßt sich auch anwenden, wenn Kipprelais
als Überwachungsrelais verwendet werden. Erfindungsgemäß sind zu diesem Zweck in
dem in der Figur gezeigten Beispiel die Kontakte 301 und 302 von C mit den Wicklungen
iob von A und tob von B in Reihe geschaltet.
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Die Schaltvorgänge vollziehen sich im einzelnen folgendermaßen: In
der Grundstellung der Anlage, d. h. bei freiem Gleis, sind die Zählerwerksteile
9oa, 9ob, 9oc und Sod über die Kontakte 701,
702, 801 und
802 erregt. Gleichfalls erhalten die Wicklungen ioa und iob von A sowie 2oa
und 2o b von B Strom über die Impulsgeberkontakte. Die Anker der Relais
A und B befinden sich in einer Stellung, in welcher die Kontakte 102
und 202 geschlossen sind. In diese Stellung sind sie durch den später zu betrachtenden
Rückstellvorgang gebracht worden. Für die Wicklung 3ob von C besteht ein Selbsthaltekreis
über die Kontakte 102, 304 und 202. Ferner ist die Wicklung 6o von G über die Kontakte
102, 304, 503, 402 und 202 erregt. Die Wicklung 40 von X erhält Strom über
goi, 902 und den Selbstschlußkontakt 4o4. I>ie Relais C, (: und X sind mithin angezogen.
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Befährt die erste Achse eines einfahrenden Zuges den Impulsgeber i,
so wird zunächst Kontakt 701
geöffnet. Hierdurch wird das Zählwerksteilgoa
und die Wicklung ioa von A ausgeschaltet. Die Zählvorrichtung ändert hierbei ihre
Stellung nicht. Da nunmehr die Wicklung iob von A allein erregt ist, wird der Anker
von A in eine Stellung gezogen, in welcher Kontakt 102 geschlossen ist. Hierdurch
ändert sich aber im Schaltungszusammenhang nichts, da sich nach dem oben Gesagten
der Anker bereits in dieser Stellung betindet. Rollt die Achse weiter voran, so
öffnet sie auch Kontakt 702. Es werden nunmehr auch das Zählwerksteil gob
und die Wicklung iob von A stromlos. Ankerstellung von A und Stellung der Zählvorrichtung
bleiben nach dem oben Gesagten hierbei ebenfalls unverändert. Wird beim Weiterrollen
der Achse Kontakt 701 geschlossen, so registriert das Zählwerk die Einfahrt einer
Achse und öffnet hierbei Kontakt 901, 902. Nach dem oben Gesagten muß gleichzeitig
auch die Besetztmeldung des Gleisabschnittes durch die Überwachungseinrichtung erfolgen.
Dies geschieht auf folgendem Wege: Da nunmehr die Wicklung ioa. von A allein erregt
ist, legt A seinen Anker um und öffnet hierbei Kontakt 102. Dadurch wird der Haltekreis
für die Wicklung 3o b von C unterbrochen, und C läßt seinen Anker fallen. Gleichzeitig
wird auch die Wicklung 6o von G stromlos. G kennzeichnet den Gleisabschnitt als
besetzt. C hat nunmehr die Kontakte 301 und 3022 geöffnet. Die Öffnung von 301 bleibt
wirkungslos, da bereits Kontakt 702 durch die einfahrende Achse geöffnet ist. Durch
die Öffnung von 302 wird aber die Wicklung 2o b von B stromlos., und B legt ebenfalls
seinen Anker um. Er öffnet hierbei Kontakt 202 und schließt Kontakt toi. Inzwischen
ist auch X stromlos geworden, da, wie oben erwähnt, Kontakt goi, 902 von Z geöffnet
worden ist. Es kommt nunmehr ein Stromweg über 101, 303, 401, 5oa von Y und
toi zustande. Über diesen Stromweg zieht das Rückstellrelais Y an. Es wird hierbei
durch die Kontakte ioi und toi überprüft, ob die Relais A und B einwandfrei
gearbeitet haben. Durch Kontakt 303 überprüft man, ob durch das Arbeiten
von A und B auch das Abfallen von C hervorgerufen worden ist. Endlich
überprüft Kontakt 401, ob das Zählwerk gearbeitet und das Zählwerksrelais X angesprochen
hat. Nur wenn alle diese Bedingungen erfüllt sind, d. h. bei ordnungsmäßigem Arbeiten
der Anlage, kann Y anziehen und durch seinen Selbstschlußkontakt 5o6 seiner Haltewicklung
5o b Strom zuführen. Dieser Stromweg ist geschlossen, da durch den Abfall von X
und C die Kontakte 305 und 405 geschlossen sind. Y öffnet nun die Kontakte
5oi und 502 und bereitet damit die Rückstellung der Relais A und
B
vor. Ist der Zug ausgefahren, so stimmen in der Zählvorrichtung Einzahl-
und Auszählergebnis überein; so daß der Zählwerkskontakt goi, 902 wieder geschlossen
ist. Es erhält jetzt die Wicklung 40 von X Strom über goi, 902 und den Kontakt 5o5
des Rückstellrelais Y. X zieht seinen Anker an und stellt damit über Kontakt
403 und 504 einen Stromweg für die Anzugswicklung 3oa von C her. C schließt die
Kontakte 301 und 302
und gibt damit den Wicklungen. i ob von A und 2o b von
B .Strom. Die Relais A und B bringen hierbei ihre Anker in die Grundstellung,
in der sie die Kontakte 102, 202 schließen. Es ist nunmehr der Selbsthaltekreis
für C über seine Wicklung 3o b hergestellt. Da nunmehr C und X angezogen sind, wird
durch die Kontakte 305 und 405 der Haltekreis über die Wicklung 5o b von
Y aufgetrennt. Y läßt seinen Anker fallen, schaltet mit Kontakt 504 die Anzugswicklung
von C aus und stellt mit Kontakt 503 den Stromkreis für die Wicklung 6o von
G her. G zieht seinen Anker an und meldet den Gleisabschnitt als frei, nachdem durch
die oben beschriebenen Vorgänge das ordnungsmäßige Arbeiten aller Einzelteile der
Anlage überprüft worden ist.
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Kehrt die einfahrende Achse um, bevor sie Kontakt 701 wieder
geschlossen hat, so bleiben Zählvorrichtung und Überwachungseinrichtung unwirksam.
Der Abschnitt wird durch keine der beiden
Einrichtungen als besetzt
gemeldet, und es kann somit auch keine Störung auftreten. Schreitet die Achse beim
Einfahren so weit vor, daß Kontakt 701 wieder geschlossen wird, so arbeiten
nach dem oben Gesagten Zählvorrichtung und überwachungseinrichtung, und der Abschnitt
wird nach dem Verlassen des Impulsgebers wieder ordnungsmäßig als frei gemeldet.
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Versagt bei der Einfahrt eines Zuges die Zählvorrichtung, so spielen
sich die Schaltvorgänge zunächst wie oben beschrieben ab. Da jedoch das Zählwerksrelais
X dauernd angezogen bleibt, kann Kontakt 401 nicht geschlossen und damit die Wicklung
5oa des Rückstellrelais Y nicht erregt werden. Y bleibt dauernd abgefallen, und
es kann das Überwachungsrelais C nicht wieder zum Anzug gebracht werden, nachdem
es seinen Selbsthaltekontakt 3o4 einmal geöffnet hat. Daher bleibt auch nach der
Ausfahrt des Zuges der Gleisabschnitt dauernd als besetzt gekennzeichnet. Hierauf
wird das Bedienungspersonal aufmerksam und meldet die Störung.
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Auch wenn eines der Überwachungsrelais A, B
oder C gestört ist,
so wird nach der Ausfahrt des Zuges der Gleisabschnitt nicht mehr als frei gemeldet.
Es sei z. B. angenommen, daß die Wicklung ioa von A unterbrochen ist. Fährt jetzt
ein Zug in den Gleisabschnitt ein, so kann sich die Ankerstellung von A nicht ändern,
da entweder beide Wicklungen unerregt oder die Wicklung iob allein erregt ist. Öffnet
die Zählvorrichtung ihren Kontakt goi, 902, so wird X stromlos und öffnet seinen
Selbstschlußkontakt404. Durch Kontakt402 schaltet es die Wicklung 6o von G aus,
so daß der Gleisabschnitt als »besetzt« gekennzeichnet wird. Da der Anker von A
dauernd die gezeichnete Stellung einnimmt und Kontakt ioi nicht schließen kann,
ist auch eine Erregung der Wicklung 5oa von Y nicht möglich. Y bleibt ständig abgefallen
und hält seinen Kontakt 5o5 dauernd geöffnet. Demnach kann auch X nicht wieder zum
Anzug kommen, wenn der Zug ausgefahren ist und Kontakt goi, 902 geschlossen ist,
d. h. der Gleisabschnitt wird auch nach dem Freiwerden dauernd als »besetzt« gemeldet.
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Entsprechende Schaltvorgänge spielen sich ab, wenn z. B. das Überwachungsrelais
B gestört ist. Bei der Einfahrt eines Zuges arbeiten dann zwar A und C ordnungsmäßig,
da aber Kontakt toi von B ständig geöffnet bleibt, kann auch in diesem Fall die
Rückstellung von C und X und damit die Freimeldung des Gleisabschnittes nicht erfolgen.
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Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Anlagen beschränkt, die
mit mehreren überwachungsrelais arbeiten, sondern auch möglich, wenn nur ein einziges
Überwachungsrelais vorgesehen werden soll. In diesem Fall sind die Kontakte 701
von i und 8oi von k mit der einen Wicklung und die Kontakte 702 von
i und 802 von k mit der anderen Wicklung dieses Überwachungsrelais
in Reihe zu schalten. Das überwachungshilfsrelais kann in diesem Falle fortfallen.
Dann übernimmt das Kipprelais, das in der oben beschriebenen Weise an die Impulsgeberkontakte
angeschlossen ist, die Aufgaben des Überwachungshilfsrelais. Bei der Verwendung
nur eines einzigen Überwachungsrelais wird es in der Regel notwendig sein, für überwachung
und Zählung getrennte Kontakte an den Impulsgebern vorzusehen. Es ist ferner nicht
erforderlich, daß die Rückstellung der Kipprelais auf die im Beispiel der Figur
beschriebene Art vorgenommen wird. Es kann auch z. B. auf jedem Kipprelais eine
besondere Rückstellwicklung vorgesehen werden, die vom Rückstellrelais Y eingeschaltet
wird und so gepolt und angeordnet ist, daß sie bei ihrer Erregung den Anker in die
Grundstellung bewegt.
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Die Erfindung läßt sich auch anwenden, wenn die Zählvorrichtung mit
Arbeitsstrom arbeitet. Auch ist es nicht erforderlich, die Stromkreise der Überwachungsrelais
mit Ruhestrom zu betreiben, sondern es ist auch hier eine Arbeitsstromschaltung
möglich. Da alle Einzelteile der Anlage bei jeder Zugfahrt auf ihre Funktionstüchtigkeit
überprüft werden, liegt in den Arbeitsstromeigenschaften der Einrichtungen gemäß
der Erfindung kein sicherungstechnischer Nachteil.