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Einrichtung bei Stellwerken mit elektrischen Verschlüssen, im besonderen
Tischhebelwerken Für die Umstellung und Überwachung von Weichen, Signalen und anderen
Einrichtungen des Eisenbahnsicherungswesens werden mechanische oder elektrische
Stellwerke verwendet. In beiden Fällen muß die Sicherheit gegeben sein, daß ein
Signal nur auf Fahrt gestellt werden kann, wenn die Weichen der zugehörigen Fahrstraße
alle richtig liegen und verschlossen sind, so daß also nicht etwa eine Weiche unter
dem Zuge umgestellt werden kann. Außerdem müssen auch die der eingestellten Fahrstraße
feindlichen Signale und Weichen verschlossen werden. Auch bei elektrischen Stellwerken
verwendete man für den Verschluß mechanische Einrichtungen. Erst in neuerer Zeit
ist man dazu übergegangen, Stellwerke mit elektrischen Verschlüssen zu bauen. Eine
besondere Art dieser Stellwerke sind die Tischhebelwerke. Während man-den mechanischen
Verschluß in einfacher Weise dadurch bewerkstelligt, daß eine Verschlußstange in
Ausschnitte der Stehstangen eingreift und diese damit festlegt, lassen sich ähnliche
Mittel bei elektrischen Verschlüssen nicht anwenden. Auch alle anderen Erfordernisse,
wie z. B. die Auffahrmeldung usw., lassen sich nicht in derselben Weise dürchfü'hren
wie bei den bekannten Stellwerken. Um trotzdem a11 den Erfordernissen zu genügen,
die im Eisenbahnsicherungswesen gestellt werden, werden gemäß der Erfindung für
die Umstellung von Weichenantrieben o. dgl. bei Stellwerken mit elektrischen Verschlüssen
drei einzelne Stromkreise vorgesehen, von denen der eine den Stell- und Überwachungsstrom
enthält, der zweite die Stellrelais, der dritte die Steuerkontakte, z. B. Tastenkontakte,
mit den
die Weichenstellung einleitenden Hilfsrelais. Bei Trennung
dieser Stromkreise voneinander hat man dann noch die Möglichkeit, die Abhängigkeits-
und Verschlußkontakte je nachdem in diesem oder jenem Stromkreis oder in beiden
anzuordnen. Andere Besonderheiten der Erfindung sind aus der nachfolgenden Beschreibung
ersichtlich.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den Abbildungen beispielsweise erläutert.
Teile der Schaltung, die zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind,
sind fortgelassen. Dagegen sind in den gezeichneten Schaltbildern noch Kontakte
eingezeichnet, die durch das danebenstehende Zeichen erkennen lassen, an welchen
Relais o. dgl. sie sich befinden, ohne daß sie ausdrücklich erwähnt werden. Es sind
Kontakte, über welche verschiedene Abhängigkeiten hergestellt werden. Der Teil der
Schaltung, der im wesentlichen den Stellerkreis für die Plus- und Minussteller und
den Spannungswechsler zeigt, ist mit Abb. i bezeichnet. Abb. 2 zeigt den Steuerkreis
mit den Tastenkontakten, Abb.3 die eigentliche Weichenschaltung. In der Weichenschaltung
ist angenommen, daß es sich um Drehstrommotoren handelt. Die Schaltung läßt sich
analog für andere Motorenarten durchführen. Für die Relais sind Zeichen gewählt
worden, die erkennen lassen, um was für ein Relais es sich handelt, wobei neben
den von jedem Relais betätigten Kontakten die entsprechenden Zeichen angeordnet
sind. Ein Pfeil aufwärts heißt Relais angezogen, ein Pfeil abwärts Relais abgefallen,
ein Pfeil mit Querstrich heißt Anker des Relais abgestützt. Zum Beispiel sind in
Abb. i zwei Relais io und 2o als Plussteller verwendet, die sich gegenseitig abstützen.
Man kann statt zweier Stützrelais auch ein gewöhnliches Relais verwenden. Stützrelais
haben aber u. a. den Vorteil, daß sie im Ruhezustand auch bei angezogenem Anker
keinen Strom verbrauchen, weil das einmal angezogene Relais durch den Anker des
mitarbeitenden abgefallenen Relais abgestützt wird. In der gezeichneten Lage ist
20 abgefallen und io angezogen. Keins der Relais hat jedoch Strom, sondern io wird
durch den Anker des abgefallenen Relais abgestützt. Alle Stützrelais sind durch
Quadrate bezeichnet, gewöhnliche Relais durch Kreise.
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Soll der in Abb.3 unten durch die drei Wicklungen u, v, w gekennzeichnete
Antriebsmotor umgestellt werden, so geschieht der Reihe nach folgendes: Der Stellwerkwärter
betätigt die beiden Tasten t i und t 2 gleichzeitig. Die Wahl von
zwei Tasten für jede Handlung ist getroffen worden um zu verhindern, daß durch versehentliche
Betätigung einer Taste eine Auslösung irgendeiner Handlung erfolgt. Eine von diesen
Tasten gilt für eine ganze Reihe von Weichen und heißt daher Gruppentaste. Sie betätigt
ein Relais, das mehrere Kontakte hat, von denen jeder im Steuerstromkreis einer
der Weichen liegt, wie z. B. im vorliegenden Fall t 2 im Stromkreis des zum Weichenantriebs
u, v, w gehörenden Relais. Es fließt dann Strom auf dem stark gestrichelt
gezeichneten Stromkreis von der Stromquelles i über Leitung L i, über i io,
die Tastenkontakte t i, t 2, das Weichenprüfrelais p io nach
Erde. Wäre in irgendeinem Teil dieser Leitung ein Erdschluß, so würde p io nicht
anziehen und damit die Störung erkennbar werden, d. h. die Weiche nicht umlaufen.
Ist aber alles in Ordnung, so zieht p io an, schließt seine Kontakte p i
i und p 12 und unterbricht p 13. Es erhält jetzt der Plussteller 20 Strom
auf dem gestrichelt stark ausgezogenen Weg. 2o zieht an und io fällt, da nicht mehr
abgestützt, ab. Durch Schließen des Kontaktes 21 wird das Wiederanziehen des Plusstellers
io vorbereitet. Durch Kontakt i i wird der eben geschlossene Stromkreis wieder unterbrochen,
2o bleibt aber angezogen, da durch den abgefallenen Anker von io abgestützt. Durch
Abfallen von io wurde Kontakt 12 geschlossen, und es erhält nun der Spannungswechsler
50 Strom von Stromquelle s i über Leitung L i und L 2. 5o zieht
an und legt die Kontakte 51 bis 59 um. Durch 53 und 58 wird der Überwachungsstrom
unterbrochen, und der Überwachungsmagnet u io fällt ab. Stellstrom kann jedoch noch
nicht fließen. Aus Sicherheitsgründen, damit also nicht durch irgendeine zufällige
Handlung oder Fremdstrom o. dgl. die Umstellung einer Weiche bewirkt werden kann,
läßt man außer den Plusmagnet io und 2o noch den Minusmagnet 30 mitarbeiten. Durch
den Magnet io war der Kontakt i9 geschlossen worden, und da durch Abfall des Überwachungsmagnets
it io der Kontakt u i i und durch Abfallen des Spannungswechslers 50 Kontakt
59 geschlossen worden sind, fließt nun ein Strom von der Stromquelle a i (Abb. i)
über 59, u i i, Leitung L 2, Kontakt i9 zum Minussteller 30 und über den durch Abfallen
von p io wieder geschlossenen Kontakt p 13 zur Erde bzw. zur Stromquelle zurück.
In diesem Stromkreis liegt ein Kontakt i i i des Fahrwegstellers oder Hilfsrelais
i io. Trotzdem der Stromkreis über den Fahrwegsteller bereits wieder unterbrochen
worden ist, ist i io noch angezogen, was bewirkt wird durch einen parallel geschalteten
Widerstand, Gleichrichter oder Kondensator g i. Der Minussteller ist ebenfalls als
Stützrelais ausgebildet und besteht aus den beiden Wicklungen 30 und 40.
Durch Anziehen von 30 fällt 4o ab und stützt den Anker des Relais 3o ab.
Durch Schließen des Kontaktes 31 ist das Wiederanziehen des Relais 40 vorbereitet,
was jedoch erst erfolgen kann, wenn für die Umstellung der Weiche in die andere
Lage die Tasten erneut betätigt und damit p io wieder zum Anziehen gebracht wird.
Durch Anziehen von 30 sind die Kontakte 32 und 35 umgelegt worden. Es fließt
Stehstrom über die drei Feldwicklungen des Weichenmotors auf dem gestrichelt gezeichnetem
Wege. Nach Umlaufen des Motors wechseln die Motorkontakte ihre Lage, und es fließt
nun ein Strom auf dem in Abb. 4 stark eingezeichneten Wege. Der Spannungswechsler
6o zieht wieder an, dadurch verliert der Anker des Relais 5o die Abstützung und
fällt ab. Damit werden die Kontakte 51 bis 59 wieder umgelegt. Es fließt nun Gleichstrom
von
der Stromquelle s 2 auf dem in Abb. 4 gestrichelt gezeichneten
Wege. Der Überwachungsmagnet u io zieht wieder an, womit die Ruhestellung der Weiche
wieder erreicht wird.
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Sollen die Weichen nicht einzeln umgestellt werden, sondern gruppenweise
bei Einstellen einer Fahrstraße, so geschieht dies durch ein Fahrstraßenstellerrelais,
das durch eine Fahrstraßentaste betätigt wird und einen Kontakt, z. B. f io, im
Stromkreis des Relais p io schließt. Hierbei fließt der Strom zum Relais p to zunächst
über Kontakt 13 des Plusstellerrelais io und dem Gleisrelaiskontakt w i. Der Gleisrelaiskontakt
w i verhindert ein Umstellen der Weiche, falls diese besetzt ist. Sobald die Relais
p io und 20 ihre Stellung gewechselt haben, wird Kontakt 14 geschlossen, und der
Strom über den Kontakt f io fließt nun weiter über 14, Leitung L 3, Widerstand g
2 zur Erde. Der Weichenumstellvorgang vollzieht sich genau wie vordem beschrieben.
Aber beim Umstellen durch Betätigen der Fahrstraßentaste bleibt i io über
L 3 angezogen, was für die Ausleuchtung der Weiche bei Gleisbildstellwerken
von Bedeutung ist; denn bei Gleisbildstellwerken benutzt man die Relais, welche
im Verlauf der Steuerung bzw. Umstellung des Weichenantriebes zum Anziehen oder
Abfallen kommen, gleichzeitig um die Ausleuchtung des Gleisbildes zu bewirken. Es
werden hierbei, um die verschiedenen Zustände zu kennzeichnen, also Fahrstraße eingestellt
oder nur eine Weiche umgestellt, Weiche vom Zuge besetzt oder Weiche nicht in die
Endlage gelangt, Weiche aufgeschnitten usw., verschiedenartige Ausleuchtungszeichen
verwendet, lote Lampen, gelbe Lampen Blinkzeichen usw. Der Fahrwegsteller i io bewirkt
die Ausleuchtung der Zungenspitze. Diese darf jedoch nur erfolgen, wenn eine Fahrstraße
eingestellt ist, um ein fortlaufendes Lichtband zu erzeugen. Deshalb muß i io bei
Einstellung der Weichen über die Fahrstraßentaste angezogen bleiben. Bei Weichen,
die zwar mit einer Fahrstraße zusammenhängen, aber aus betrieblichen Gründen unabhängig
von der Fahrstraße besonders, also von Hand, eingestellt werden, kann man die Ausleuchtung,
z. B. das Blinken, dieser Weichenausleuchtungsschlitze dadurch hervorrufen, daß
bei Einstellen der Fahrstraße das zu dieser Weiche gehörige Relais i io über einen
Kontakt f 20 zum Anziehen gebracht wird. Durch das Blinken der Ausleuchtungsschlitze
wird dem Stellwerkwärter angezeigt, daß er diese ,Weiche noch umstellen muß. Die
Einfügung der Hilfsrelais i io und i 20 in das Schaltbild hat noch
die vorteilhafte Wirkung, daß man mit ein und demselben Tastenkontakt t 1 die Weiche
nach beiden Richtungen umstellen 'kann. Im besonderen wird (lies dadurch bewirkt,
daß im Stromkreis des Relais i io ein Kontakt i 29 des Relais
i 2o angeordnet ist, wobei dieser Kontakt bei abgefallenem Relais i
20 geschlossen ist, und daß ein entsprechender Kontakt i i9 im Stromkreis
des Relais i 20 vorgesehen ist. Außerdem ordnet man zweckmäßig in dem Stromkreis
dieser Relais noch zwei Kontakte 18 und 38- des Plusstellers io bzw. Minusstellers
3o an, wodurch eine weitere überprüfung des Arbeitens dieser Relais erzielt wird.
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Würde z. B. eine Weiche aufgeschnitten werden, so würden die Motorkontakte
umgelegt. Hierbei werden beide Kontakte m 5 und m 6 geschlossen. Dies
hat zur Folge, daß der Auffahrmelder a io zur Wirkung kommt. Die Wicklung dieses
Melders ist so bemessen, daß sie bei dem normalen Überwachungsstrom, wie er in Abb.
3 stark ausgezogen dargestellt ist, nicht anzieht. Sobald aber durch gleichzeitiges
Schließen der Kontakte M 5 und m 6 der Überwachungsmagnet u i o kurzgeschlossen
wird, fließt ein Strom von s 2 über a 10, 58, 15 Leitung L 4, m 6,
m 5, Leitung L 5,
Kontakt 16 und 52 zur Stromquelle zurück. a io zieht an
und wechselt seine Kontakte a i i und a 12. Durch a i i wird verhindert, daß u io
wieder anziehen kann, bevor der Auffahrmelder nicht wieder in Grundstellung gebracht
worden ist. Durch den Auffahrmeldier a io wird z. B. bei Gleisbildstellwerken ein
rotes Blinklicht erzeugt, so daß dem Wärter von dem Vorgang Kenntnis gegeben wird.
Der Wärter bringt die Weiche in die Ausgangslage durch Betätigen der Weichentasten
t i, t 2. Um aber den Auffahrvorgang festzuhalten, ist mit dem Relais a 20 in Reihe
ein Zählwerk z io geschaltet. Der Überwachungsmagnet u io 'kann daher nur anziehen,
wenn a io wieder zum Abfallen kommt, und dies ist nur möglich, wenn a 2o anzieht.
Das Anziehen von a 20 wird bewirkt durch eine Auffahrtaste t 3, über welche gleichzeitig
das Zählwerk z io in Tätigkeit gesetzt wird. Sobald a 20 anzieht, fällt a io ab
und schließt den Kontakt a i i, so daß der Überwachungsstrom über u io wieder
fließen kann.
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Für das Einstellen und Verschließen einer Fahrstraße ist von Bedeutung,
daß die Weichen alle die richtige Lage einnehmen. Bei mechanischen Stellwerken geschieht
dies durch Abtasten der Weichenachsen mittels des Fahrstraßenschiebers, bei elektrischen
Stellwerken noch durch Mitwirken des Überwachungsmagnets. Bei Stellwerken mit elektrischen
Verschlüssen 'kann man auf diese Weise die Überprüfung der Weichenlagen nicht feststellen.
Es werden daher besondere Plus- und Minusüberwacher vorgesehen, die gleichzeitig
die Wirkung haben, daß der Überwachungsmagnet u io von Kontakten entlastet wird.
Im Stromkreis der beiden Plus- und Minusüberwachungsmagnete u 20 und u 30 liegen
außer Kontakten u 12 und u 13 des Überwachungsmagnets und den eingezeichneten
Kontakten der Plus- und Minussteller noch zwei Kontakte i 12 und
i 22, die von den Fahrwegstellern i io bzw. i 20 gesteuert
werden und die bei Einstellen einer Fahrstraße den entsprechenden Plus- oder Minusüberwachungsmagnet
u 20 bzw. u 30 zum Anziehen bringen. Kontakte dieser Magnete befinden
sich in den Stromkreisen, über welche der Verschluß der Fahrstraße ermöglicht wird.
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Für den Fall, daß die Gleisfreimeldung irgendwie gestört ist, also
die Kontakte u, i und w 2
nicht geschlossen werden, muß der' Stellwet'kswärter
die Möglichkeit haben, die Weiche umzustellen, nachdem er sich überzeugt hat, daß
die Weiche nicht besetzt ist. Um dies zu erreichen, ist ein Hilfsrelais h io (Abb.
5) vorgesehen, das folgende Wirkung hat: Der Wärter drückt zunächst die Taste t
5, die sich z. B. an einer Schalttafel in der Nähe des Fensters befindet. Der Wärter
'kann sich dann überzeugen, ob die Weiche frei ist, und drückt dann die Taste t
5, die gedrückt bleibt bzw. deren in der Abb. 5 dargestellter Kontakt t 5 geschlossen
bleibt. Drückt er dann die beiden Tasten t i und t 4, so wird über
t 4, t 5
Relais h io zum Anziehen gebracht. h to schließt seine Kontakte
h i i, h 12 und h 13. Durch h 13 wird w 2 überbrückt,
durch h 12 der gestörte Kontakt w i (Abb,. 2) und durch h 'i i
ist dem Relais h io die Möglichkeit gegeben, sich über die Leitung L 8 angezogen
zu halten. Hierzu muß jedoch erst der Kontakt p i9 geschlossen sein. Da durch Drücken
von t i und Schließen von h 12 p 10 zum Anziehen gebracht worden
ist, ist p i9 geschlossen worden. Da aber, wie durch Leitung L 9 (Abb. 5) angedeutet,
noch weitere Hilfsrelais für andere Weichen an die Weichengruppentaste t 4 angeschlossen
sind, muß verhindert werden, daß der Strom von Leitung L 8 sich etwa über t 5 und
L 9 einen Ausweg sucht. Zu diesem Zweck ist h io mit zwei Wicklungen versehen, von
denen die eine an die Kontakte 14, t 5, die andere an die Leitung
L 8 angeschlossen ist. Hat p to angezogen, so werden die Kontakte p i i und
p 13 umgelegt, und die Umstellung der Weiche vollzieht sich, wie oben geschildert.
Da aber die Relais 10, 20, 30 und 40 nacheinander arbeiten, arbeitet 3o erst,
wenn p 10 wieder abgefallen und p 13 damit geschlossen worden ist. In diesem Augenblick
wird p i9 auch unterbrochen, und h to würde wieder abfallen und h 13 unterbrechen.
Es könnte dann das Relais 30, das noch nicht gearbeitet hat, nicht Strom erhalten.
Um dies zu verhindern, wird parallel zum Relais h io eine Verzögerungseinrichtung,
z. B. Sperrzelle g 3,. angeordnet, die so bemessen ist, daß das Relais h to noch
bis zur Beendigung des Arbeitens des Relais 30 und damit also Beendigung
der Weichenumstellung angezogen bleibt.
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Es ist bekannt, bei Weichenantrieben besondere Sicherungen vorzusehen,
die durchschmelzen, wenn der Weichenantrieb infolge einer Störung, z. B. Schneeverwehung,
hängenbleibt, also nicht in die Endlage gelangen kann. Diese Sicherungen waren im
Stellwerk untergebracht. Diese Anordnung ist bei Stellwerken mit elektrischen Verschlüssen
nur schwer durchzuführen, da die Relais für die Betätigung und den Verschluß der
Weichen sich außerhalb des Stellwerkes befinden und die zu sichernden Leitungen
also gar nicht bis zum Stellwerk gelangen. Bei Tastenstellwerken bzw. Tischhebelwerken
im besonderen ist Relaisraum und Tisch vollkommen voneinander getrennt. Um auch
in diesem Fall bei Hängenbleiben des Antriebes den Stellstrom abschalten zu können,
wird gemäß der Erfindung ein selbsttätiger Spannungsschalter b io (Ahl). 2) vorgesehen,
der bei -Einleitung des Stellvorganges betätigt wird und nach Ablauf von einigen
Sekunden, die länger sein müssen als die eigentliche Stellzeit des Antriebes, die
Stelleitungen automatisch abschaltet (b i i, b 12, Abb. 3).