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Einrichtung zur Streckenblockung Im Eisenbahnsicherungswesen verwendet
man für die Sicherung von Zügen auf freier Strecke den sog. Streckenblock. Hierbei
wird die Strecke in einzelne Abschnitte unterteilt, an deren Stoßstellen sich Blockstellen
befinden. Die einzelnen Blockstellen werden miteinander durch Leitungen verbunden
und können nun wechselseitig verschiedene Meldungen austauschen. Die Betätigung
der auf den Blockstellen befindlichen Apparate, die das Festlegen oder Freigeben
eines Signals bewirken, nennt man Blockwerke. Wichtig ist, zu verhindern, daß diese
Apparate durch Fremdströme beeinflußt werden können, die durch längs der Strecke
geführte Starkstrom- oder Schwachstromleitungen o. dgl. zustande kommen können.
Diese Gefahr besteht um so eher, als man um der Ersparnis an Leitungen willen oft
auch die Erdleitung zu Hilfe nimmt. Um eine Beeinflussung durch Fremdströme zu vermeiden,
sind schon die verschiedensten Mittel angewandt worden. Man hat zunächst das Blockwerk
mit einem Rechen versehen, der nur schrittweise durch mehrere Stromstöße von der
einen Endlage in die andere gebracht werden kann, in welcher er die Freigabe des
Signals bewirkt, oder man hat den Freigabemagnet als Schrittschalter ausgebildet.
Man hat ferner die verschiedensten Arten und Kombinationen von Strömen für die Erzeugung
dieser Stromstöße zur schrittweisen Bewegung des Rechens bzw. Schrittschalterantriebes
verwendet, um zu verhindern, daß eine Fremdbeeinflussung
dieselbe
Wirkung ausüben kann wie ein solcher normalerweise verwendeter Strom. Hierbei hat
man auch Ventilzellen zu Hilfe genommen, um nur Ströme bestimmter Richtung durchzulassen.
Man hat ferner die Anordnung so getroffen, daß der Rechen oder Schrittschalterantrieb
durch zwei Magnetsysteme bewegt wird, die abwechselnd in Tätigkeit treten, wobei
jedes Magnetsystem auf einem anderen Wege Strom erhält. Zur betriebsmäßigen Auslösung
solcher Blockapparate wird also entweder eine einfache oder mehrere zeitliche gegeneinander
versetzte Stromstoßfolgen benutzt. Die Erzeugung kann z. B. durch in geeignetem
Rhythmus arbeitende Relais oder Schaltwalzenkontakte erfolgen.
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Die Erfindung benutzt ebenfalls zwei getrennte Magnetsysteme für die
Freigabe des Signals, wobei auch wieder ein Blockrechen oder ein Schrittschalter
die Vermittlung bewirken kann. Die Erfindung verwendet ferner auch zwei Leitungen
und Erde; dabei kann jedes der beiden Magnetsysteme an eine der beiden Leitungen
mit gemeinsamer Rückleitung angeschlossen sein. Es kann aber auch in einem Fall
die eine Leitung als Hinleitung, die andere als Rückleitung benutzt, im anderen
Fall beide Leitungen als Hinleitung und Erde als Rückleitung benutzt werden. Bei
all den bekannten Systemen dieser Art war das Schwierige und teilweise Komplizierte
die Erzeugung der Ströme bzw. Stromstöße, die man auf den erwähnten Wegen von einer
Blockstelle zur anderen schicken wollte. Die Erfindung ermöglicht dies in einfacher
Weise da, durch, daß als Empfangssystem zwei abwechselnd arbeitende Blockmagnete
verwendet werden und für jede Meldung zwei in der Phase gegeneinander verschobene
Ströme verwendet werden, die auf teilweise getrennten Wegen den beiden Magnetsystemen
zugeführt werden. Zum Beispiel wird der eine der beiden phasenverschobenen Ströme
über die eine Leitung hin und die andere zurück, der andere über beide Leitungen
hin und über Erde zurückgesandt. Als Stromquelle kann man hierbei z. B. einen Wechselstromgenerator
oder Einankerumformer verwenden, dessen Schleifringen, die mit gegeneinander versetzten
Kommutatorlamellen verbunden sind, zwei in der Phase gegeneinander verschobene Wechselströme
entnommen werden. Die beiden verschiedenen Wege im Zusammenhang mit den in der Phase
verschobenen Strömen schaffen ein System, das gegen alle etwa vorkommenden bzw.
möglichen Fremdströme gesichert ist. Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht
noch darin, daß durch einen zweckmäßig vom Generator selbst gesteuerten Schalter
bei Betätigung des Generators an jeder Station abwechselnd der Generator oder die
Empfangseinrichtung an die Fernleitung angeschlossen wird, so daß gleichzeitig zwischen
den beiden Stationen verlaufende Sendungen sich ungestört ineinanderfügen können.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den Figuren beispielsweise erläutert.
Die schwarzausgezogenen Rechtecke 14, 15 und 12, 13 sowie 3, 4 und 1, 2 deuten nach
VDE-Normen die jeweiligen Primär-und Sekundärwicklungen der Trafos an. 5 und 6 sind
die beiden Leitungen, die die Blockstellen A und B miteinander verbinden. Die beiden
zur Anwendung kommenden, in der Phase verschobenen Ströme können bei Vorhandensein
eines Mehrphasennetzes geeigneter Frequenz diesem entnommen oder durch entsprechende
Vorschaltung von Impedanzkombinationen auch aus einem Einphasennetz erzeugt werden.
In dem Beispiel ist jedoch angenommen, daß ein besonderer Generator oder Einankerumformer
7 vorgesehen ist, dessen Schleifringanschlüsse 2o und 21 am Kommutator um 9o° gegenüber
den Anschlüssen 22 und 23 versetzt sind. Der Einankerumformer ist mit seinen wesentlichen
Teilen schematisch in Fig.3 dargestellt. Zwecks größerer Übersicht sind alle Teile,
die in Wirklichkeit axial hintereinander angeordnet sind, in ein und dieselbe Ebene
auseinandergezogen. N und S
sind die durch gleichstromdurchflossene
Wicklungen erregten Magnetpole. 31 ist die Ankerwicklung, die mit den Lamellen des
Kommutators 3o verbunden ist. 28 und 29 sind die Kommutatorbürsteil, denen die Ankergleichspannung
z. B. aus einer Akkumulatorenbatterie zugeführt wird. 24 und 25 sind die Schleifringbürsten,
die den Wechselstrom 30 (Fig. 2) aus den Schleifringanschlüssen 20 und 21 entnehmen,
während die Schleifringbürsten 26 und 27 den Wechselstrom 31 (Fig. 2) aus den Schleifringanschlüssen
22 und' 23 entnehmen. Parallel zu den Schleifringanschlüssen 20, 21 bzw. 22, 23
sind die Magnetsysteme 16 und 17 geschaltet, die die Stromstöße, die von der Nachbarstation
ausgesandt werden, um ein Signal frei zu machen oder sonst eine Meldung zu bewirken,
aufnehmen. Schalter 9 und io, die zweckmäßig unmittelbar oder mittelbar über Zwischenrelais
von der Generatorwelle betätigt werden, sind miteinander gekuppelt und bewirken
ein abwechselndes Anschließen des Einankerumformers bzw. der beiden Empfangsmagnetsysteme
der jeweils sendenden Station an die Leitungen, so daß gleichzeitig von
A nach B
und von B nach A hin gesendet und empfangen
werden kann, wobei die Schaltfrequenz des Schalterpaares 9, io auf der einen Station
von der Schaltfrequenz auf der anderen Station abweicht. Die beim gleichzeitigen
Arbeiten der Kontakte 9 und io vom Einankerumformer 7 ausgehenden Stromstoßfolgen
sollen abwechselnd die beiden Empfangsmagnete 24 und 25 auf der Nachbarstation betätigen.
Dies geschieht dadurch, daß der Einankerumformer 7, sobald der Schalter 9 umgelegt
ist, einen Wechselstrom 30 (Fig. 2) über die Schleifringanschlüsse 20, 21, die Primärwicklung
i und Sekundärwicklung 2 eines Transformators i, 2 in die Leitung 5 sendet, der
über Leitung 6 zurückkehrt. Durch die Wicklungen 3 und 4 eines Transformators 3,
4 in der Station B wird der Wechselstrom zu dem Empfangsmagnet 25 geleitet, der
daraufhin seinen Anker anzieht. Ebenso wird, da gleichzeitig Schalter io umgelegt
ist, vom Einankerumformer 7 über die Schleif ringan.schlüsse 22, 23 ein Wechselstrom
31 (Fig. 2) mit 90° Phasenverschiebung über die Wicklungen 12 und 13 eines
Transformators
gesandt, dessen beide Bleichgroße Hälften sich in den beiden Bleichgroßen Teilen
der mittenangezapften Wicklung 2 des Transformators 1, 2 aufheben und geteilt über
die Leitungen 5 und 6 und die beiden' Bleichgroßen Hälften der mittenangezapften
Wicklung 3 des Transformators 3, .4 zu dem Transformator 14, 15 und von da zum Empfangsmagnet
24 der Nachbarstation gelangt. In den beiden Teilen der mittenangezapften Wicklung
3 des Transformators 3, 4 hebt sich die Wirkung des ihm in zwei gleich großen Hälften
zufließenden Wechselstromes 31 wieder auf, so daß eine Beeinflussung der Wicklung
4 des Transformators und damit des Empfangsmagnets 25 nicht eintreten kann. Die
Erde dient hierbei als Rückleitung für den Wechselstrom 31. Da die Halbwellen der
beiden Wechselströme 30 und 31 die Empfangsmagnete 24 und 25 abwechselnd
erregen, werden diese Magnete in dem gewünschten Sinn abwechselnd betätigt. Durch
diese abwechselnde Betätigung der Anker der beiden Empfangsmagnete 24, 25 wird die
Entblockung wirksam gemacht. Da der Schalter 9, to während des Arbeitens des Generators
in kurzen Abständen dauernd abwechselnd unterbrochen und geschlossen wird, sind
es Stromstoßfolgen, deren Halbwellen abwechselnd zu dem einen oder anderen Magnet
24 bzw. 25 gelangen, wobei zwischendurch auch in der Lage des Schalters 9, to, wie
sie gezeichnet ist, die Magnete 16 und 17 angeschlossen sind. In diesen Lagen des
Schalters kann also eine Sendung von der Station B nach Station A wirksam werden.
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In dem Falle der Verwendung eines Einankerumformers, dessen Schleifringe
mit vier um 9o° versetzten Kommutatorlamellen verbunden sind, als Stromquelle für
die beiden phasenverschobenen Ströme kann man eine wesentliche Verbilligung der
ganzen Einrichtung dadurch erreichen, daß man als Generator einen im Eisenbahnsicherungswesen
verwendeten Weichen- oder Signalmotor unter Anbau von vier Schleifringen benutzt.
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Man kann hierbei noch erreichen, daß man zwecks Ermöglichung einer
weiteren Meldung zwischen je zwei Stationen, z. 13. zur Übertragung der Vormeldung
einer Zugfahrt, dem Generator eine weitere Stromart, z. l3. einem Wechselstrom höherer
Frequenz entnimmt, indem man die Erregerpolschuhe des Generators mit Nuten versieht,
die untereinander den Abstand der Ankerzahnteilung oder ein Vielfaches davon haben
und in die Wicklungen zur Erzeugung der höheren Frequenz gelegt sind.
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Weiterhin wird erfindungsgemäß bei einer solchen Maschine zur Erzielung
ausreichender Unabhängigkeit der Frequenz bzw. Drehzahl von Veränderungen der speisenden
Gleichspannung der Erregerfluß über zusätzliche Luftspalte geführt, die z. B. zwischen
den Erregerpolen und dem Gehäuse angeordnet und mit einem nicht ferromagnetischen
Material ausgefüllt sein können. Wird eine solche Maschine gleichstromseitig auch
von der Ankerspannung, aber nur so stark erregt, daß sie auch bei gleichstromseitigen
Spannungsschwankungen nicht gesättigt ist, so ist der erzeugte Gleichstromkraftfluß
proportional der Ankerspannung und damit die Drehzahl und Frequenz annähernd konstant,
unabhängig von Spannungsschwankungen der Gleichstromseite.
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Die erfindungsgemäße Verwendung von phasenverschobenen Strömen zur
abwechselnden Betätigung zweier Magnetsysteme kann mit Erfolg auch für andere Aufgaben
als die geschilderte der Entblockung im Eisenbahnsicherungswesen angewandt werden.