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Gleisfreimeldeeinrichtung, insbesondere handbetätigter Streckenblock
Aufgabe der Gleisfreimeldceinrichtung ist :es, der rückwärtigen Blockstelle nach
vollzogener Zugfahrt das Freisein der Strecke zu melden. Insbesondere hat beim handbetätigten
Streckenblock der Blockwärter, nachdem :er sich durch Augenschein davon überzeugte,
daß der Zug mit allen Wagen die Blockstrecke geräumt hat (Beob:a.chtung des Zugschlußzeichens),
den in seiner Blockstelle befindlichen Kurbelinduktor zu betätigen und der rückwärtigen
Blockstelle :auf diese Weise das Freisein der Blockstrecke zu melden. Der Kurbelinduktör
ist über nvei Blockleitungen mit dem Freimeld -rel@ais (Freigabefeld, Wechs:elstromblockfeld)
der rückwärtigen Blockstelle verbunden. An Stelle der einen Leitung kann :auch die
Rückleitung über die Erde treten. Bei der Betätigung des Kurbelinduktors wird bekanntlich
Wechselstrom erzeugt; wird damit ein paus einem polarisierten Relais bestehendes
Freigabefeld -erregt, so spricht es im Rhythmus dieses Wechselstromes ran. Es bewegt
seinen Anker 'hin !und her und dreht dabtei ein Klinkenrad. Nach einer bestimmten
Zahl von Fortschaltungen ,an diesem Klinkenrad wird der Sign;alhebel entbloekt und
damit die Voraussetzung zum Stellen des Signals geschaffen.
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Die vorbese'hriebene Einrichtung hat den Nachteil, von der menschlichen
Aufmerksamkeit abhängig zu sein. Wenn der Blockwärter z. B. nicht die ausreidhende
Sorgfalt auf die Beobachtung des Zugschlusses angewendet und der Zug einen oder
mehrere Wagen in der Blockstrecke verloren hat, kann er durch das Entblocken des
Erlaubnisfeldes der vorliegenden Blückstell@e großes Unheil anrichten.
Um
de Zugscldußmeldung von der menschlichen Aufmerksamkeit unabhängig zu gestalten,
wurde bereits vorgeschlagen, das Gleis in- isolierte Gleisabschnitte zu unterteilen,
deren Länge vorzugsweise mit -der Länge der Blockstrecke übereinstimmt. Am Anfang
eines solchen isolierten Gleisabschnittes ist ein Relais angeschlossen, während
das Ende ge-
gebenenfalls über einen Umspanner mit dem Blockinduktor in Verbindung
steht. Befinden sich nun noch irgendwelche Zugachsen innerhalb der Blockstrecke,
dann ist das: Relais dauernd kurzgeschlossen und kann nicht Bohne weiteres ansprechen.
Das Entblocken des Erlaubnisfeldes ist damit verhindert.
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Aber auch diese Einrichtung hat einen Nachteil, -der darin besteht,
daß sie durch Fremdströme auch -dann zum Ansprechen gebracht werden kann, wenn sich
Achsen auf der Strecke befinden. Zwar kann Iman, wie keuch bereits praktisch- ausgeführt
wurde, seinen Fre#mds-tromenfluß von kurzer Dauer dadurch wirkungslos ,gestalten,
daß man ein Relais mit verzögerter Schaltbewegung verwendet. Sind die Fremdstrom@einflüsise
indessen von längerer Dauer, wandern also beispielsweise von benachbarten telektrisichen
Bahnen Fremdströme herüber; dann wird die vorgesehene Verzögerungszeit bei weitem
überschritten, und es findet sein Ansprechen statt, obgleich die Strecke nicht frei
ist.
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Die Erfindung betrifft eine Gleisfreimeldeeinrichtung, insbesondere
einen handbetätigten Streckenblock. Sie hat sich zum Ziel gesetzt, eine Sicherung
gegen Fremdströme herbeizuführen, während die Räumung der Blockstrecke wie vorher
selbsttätig überprüft wird. Die Erfindung macht von der an sich bekannten selbsttätigen
Zugschlußmeldung mit den isolierten Schienenabschnitten Gebrauch. Am Anhang der
isolierten Abschnitte ist auch hier die Wicklung ;eines Relais angeschlossen. Der
Strom des Kurbelinduktors wird nach der Erfindung nicht allein über die Blockleitungen
zu dem rückwärtigen Freimelderelais ;geführt, sondern @es wird auch das an nie isolierte
Schiene angeschlossene Relais mit dem Strom des Induktors, der über die isolierte
Schiene in ihrer ganzen Länge geleitet wird, erregt. Dabei wird die isolierte Schiene
über einen Umspanner an den Induktor als Stromquelle parallel zu denn Blockleitungen
,gelegt. Die beabsichtigte Wirkung kommt dadurch zustande, daß: das an die is.o,-lierte
Schiene ;angeschlossene Relais unmittelbar oder mittelbar den Stromkreis des Freimelderelais
(Freigabefeldes-) in Abhängigkeit vom Rhythmus des Induktorstromes des Stromerzeugers
steuert. Es liegt ;also- beispielsweise ein Kontakt des Schienenrelais im Stromkreis
.des Freimelderelais (Freigabefeldes). Diese Steuerung ,des Fre'nnelderelais bzw.
Freigabefeldes durch den Kontakt des Schienenrelais im Rhythmus des Induktorstromes
der Stromquelle umfaßt erfind@u.gsgemäßeine Mehrzahl von Schwingungen. Dann erst
wird das Freiinelderelais zum Arbeiten gebracht bzw. das Freigabefeld verwandelt.
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Man kann die Ausführung ,auch so treffen, daß man ein Hilfsrelais-
an Stelle des Freimelderelais (Freigabefeldes) von den Induktorström@en beeinflussen
läßt und .d!aß man das Freimelderelais (Frei; gabefeld) in einen besonderen Stromkreis
legt. Dann müssen sowohl ein Kontakt dieses Hilfsrelais ,als ;auch ein Kontakt des
an die isolierte, Schiene @angeschlossenen Relais im Stromkreis :des Freimelderelais
(Freigabefeldes) ,angeordnet sein.
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Die Streckenblockschaltung nach der Erfindung vereinigt :also die
Vorteile einer selbsttätigen Gleisfreimeldung und der Sicherheit gegen den Einfluß
von Fremdströmen. Wenn in dieser Streckenblockschaltung der Kurbelinduktor betätigt
wird, dann arbeitet,der Anker des Freigabefeldes im Rhythmus der Pulsationen mit,
wenn ;gleichzeitig auch das an die isolierte Schiene angeschlossene Relais im gleichen-
Rhythmus -arbeitet. Voraussetzung hierfür ist aber, däß die Strecke nicht durch
Zugachsen kurzgeschlosisen ist. In einem solchen Fall würde dis Gleisrelais der
isolierten Schiene nicht mitarbeiten, !und sein Kontakt im Stromkreis des Freimelderelais
(Freigabefeldtes) würde ständig unterbrocken sein.
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Ist dagegen die Strecke frei von Zugachsen, dann arbeitet der Kontaktdes
Relais immer im gleicUen Rhythmus. mit, in dem der Anker des, Freigabefeldes anzieht
und @abfällt. So schließt z. B. dIeser Kontakt bei jedem Stromhöchstwert den Ankerstromkreis
des. Freigabefeldes und unterbricht ihn bei: Iden Durchgängen des Induktorstromes
durch die Nullinie. Das Hervorrufen der gleichen Schalthandlung durch einen Fremdstrom
ist dagegen nichtdenkbar. Der Fremdstrom müßte schon bei bestimmter Phasenlage genau
die gleiche Frequenz wie !der zur Zeit fließende Induktorstrom haben und diese Frequenz
beibehalten, bis das Freigabefeld seine mehrfachen Schaltbewegungen zu Ende geführt
hat. Ein solcher Fall kann- als praktisch ausgeschlossen ,angesehen werden.
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Die Anker des Relais können im Ruhezustand abgefallen oder ,angezogen
sein. Das an die isolierte Schiene angeschlossene Relais kann z. B. aus einem Zweiphasenrelais-
(Motorrelais) gebildet sein, dessen eine Wicklung durch den über :die Schiene verlaufenden
Ström und dessen andere Wicklung durch den über die Blockleitungen fließenden Strom
erregt werden.
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Der Grundgedanke der Erfindung wird durch die Abb. z und 2 veranschaulicht,
die Beispiele für Ausführungsmöglichkeiten zeigen.
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Durch Abb.3 soll der Grundgedanke der Erfindung noch weiter verbessert
und ausgebaxut werden. Sie betrifft ein Ausführungsbeispiel für eine Anlage, in
der :das Arbeiten- eines Gleis.freimelderela.is nicht nur von einer kurzzeitigen
überein,-stimmung von Synchronismus und Phase zwischen dem Gleiskreis und dem Relaiskreis
abhängig gemacht ist, sondern von der über eine längere Zeit sich erstreckenden
Übereinstimmung beider. Zur Durchführung dieses Gedankens wird das Gleisfreimelderelais
von einem besonderen Hilfsrelais gesteuert, das eine Schaltverzögerung aufweist.
Zur Erzielung :dieser Schaltverzögerung kann einelektrischer Kondensator Verwendung
finden.
Es wird zunächst der grundsätzliche Erfindungsgedanke durch
den Hinweis auf die Abb. i und 2 näher erklärt.
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In Abb. i bedeutet i den :auf der einen Blockstelle befindlichen handbetätigten
Wechselstromerzeuger, :also beispielsweise einen Kurbelinduktor. Mit den Blockleitungen
2 und 3 steht er ielektrisch mit dem Freigabefeld 6 der bici der angegebenen Zugrichtung
rückwärtigen Blockstelle und dem Endfeld in. Verbindung. Statt der einen Blockl:citung
kann auch die Erde als Rückleiter dienen, was durch die gestrichelt gezeichneten
Erdverbindungen 4., 5 angedeutet wird.
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Parallel dazu wird vom Induktor über den Umspanner 19 die isolierte
Schiene 9, 10 b speist, die die. Länge der Blockstrecke aufweist und durch die Isolierstöße
13, i.4, 15, 16 von den nächsten Blockabschnitten getrennt ist. Der Induktorstrom
wird dem einen Ende der Schiene zugeführt, am anderen Ende befindet sich das Hilfsrelais
i i. Die Anker der Relais 6 und i i .arbeiten im Rhythmus des Induktorstromes mit.
Das :als polarisiertes Relais ausgebildete Freigabefeld 6 schaltet in bekannter
Weise ein nicht dargestelltes Klinkenrad @um eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen
weiter, bis die Entblockungsstellung für das Erlaubnisfeld erreicht ist. 12 ist
ein Kontakt :am Relais i i, der in den Blockstromkreis eingreift iund im Ruhezustand
der Anlage sowie bei besetzter Strecke geöffnet ist.
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Ist die Strecke frei von. Zugachsen und wird der Induktor i betätigt,
dann arbeiten die Anker der Relais 6 und i i im gleichen Rhythmus, und der Kontakt
12 schließt =den Stromkreis bei jedem Durchgang eines Stromhöchstwertes. Drie Entblokkung
kann .also erfolgen. Ist dagegen die Strecke besetzt, dann ist der Blockrelasstroxnkreis
ständig durch den Kontakt 12 unterbrochen, :da das Relais nicht mitarbeiten kann.
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Abb. 2 setzt voraus, daß an die Stelle :des. Freigabefeldes in Abb.
i ein Hilfsrelais getreten ist und daß der Magnet des Freigabefeldes 6 in :einen
besonderen örtlichen Stromkreis, beispielsweise einen Gleichstromkreis, gelegt wurde.
In diesem Stromkreis greifen zwei Kontakte ein, nämlich der Kontakt 17, der dem
Kontakt 12 der Abb. i entspricht, und ein Kontrakt i S des an die Stelle des Freigabefeldes
6 in Abb. i ;getretenen Hilfsrelais. Die Wirkungsweise ist genau dieselbe, wie sie
im Zusammenhang mit der Schaltung der Abb. i gegeben wurde.
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In Abb. 3 ist die Sch;a.ltung in ihrem wesentlichen Aufbau dieselbe.
Auch hier speist ein Kurbelinduktor i über den. Lbertrager 19 sowohl das mittels
des Übertragers 2o an die isolierte Schiene :angeschlossene Relais i i als ;auch
,auf dem Wege über die Blockleitungen die Relais 21 und 6. Auch hier b°-steht die
Aufgabe; das Gleisfreimjelderelai.s 6 zum Arbeiten nur dann zu bringen, wenn die
isolierten Schienen nicht durch Radsachsen besetzt sind und das durch Fremdströme
zur Unzeit hervorgerufene Arbeiten des Relais 6 zu verhindern.
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In dem Stromkreis der Relais 21 und 6 ist ein Ricgelkont:alct D eingeschaltet.
Wird diesfer Kontakt D betätigt, dann ist der Stromkreis vom Ktiri3elinduktor i
zu den besagten Relais geschlossen. Beim Drehen des Kurbelinduktors i entsteht an
seinen Klemmen @ Punkte a, b) eine Spannung, deren Wechselfrequenz während
des Kurbelns Leinen ganzen: Bereich bis zu einem Höchstwert durchläuft. Ist das
zu beeinflussende Relais so gebaut, daß@ es sogleich ;anzieht, wenn Synchronismus
und. Phase augenblickliche Cbereinstimmung ze::gn, dann ist infolge dieses großen
Frequienzbereiches die Gefahr besonders groß, daß zwischen :einer fremden Gleisfrequenz
und einer der Kurbelind@uktorfreqwenzen Synchronismus eintritt.
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Um diese Gefahr aus dem Weg zu räumen, sieht die Erfindung ein mit
einer Zeitverzögerung @ausgestattetes Hilfsrelais 21 vor. Infolge des parallel zu
diesem Relais 21 .geschalteten Kondlensators C kann das Relais 2 i .erst ,anziehen,
wenn der Kondensator bis saufeinen bestimmten Spannungswert aufgeladen, ist. Man
hat es ganz in der Hand, :den Kondensator so auszulegen, daß diese Verzögerungszeit
einige Sekunden beträgt. Diese Verzögeran;g bedingt dann, daß während dieser ganzen
Zeitdauer Synchronismus mit der fremden Frequenz vorhanden sein muß, um das Relais
6 zum Arbeiten zu bringen. Da aber die Frequenz des Kurbelinduktors dauernd in gewissen
Grenzen schwankt, ist mit dem Verschlag der Erfindung volle Sicherheit gegeben.
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Um Phasengleichheit zwischen der S,chaltfrzquenz des vom Relais i
i gesteuerten Kontaktes 12 und den unmittelbar in den Kreis B geschickten Wechselstromimpulsen
des Kurbelinduktors zu erhalten, sind dem Relais i i phasenverschiebendfe
Mittel beigegeben, beispielsweise ein Kondensator E. Statt eines Kondensators können
auch Ohmsche Widerstände, Selbstinduktionen :oder @an sich bekannte Vereinigungen
dieser drei Widerstandsielemente gewählt werden.
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Die Arbeitsweisse der in Abb. 3 beispielsweise @angegebenen Schaltung
ist folgende: Bei Betätigung des Kurbelinduktors i erhalten die isol:erten Schienen
9, 1o (Kreis A.) über den Übertrager 19 Wechs,elsp:annung. Diese wird über den Übertrager
2o dem Wechselstromrel,ais i i zugeführt. Der Kontakt 12 dieses Relais i i öffnet
:und schließt -entsprechend jedem Wechsel. Gleichzeitig bei der Betätigung des Kurhelinduktors
i ist der Ricgelkont!aktD geschlossen. worden, so daß, das Relais 21 und der Kondensator
C ebenfalls Wechselstrom erhalten. Der Kond,e-ns;atoir Cerhält immer nur eine Halbwelle,
d. h. ihm wird immer nur in pulsierender Gleichstrom so lange zugeführt, als di,e:Schaltfrequ@enz
des: Kontraktes 12 mit den Höchstwerten der Frequenz der @am Kurbelinduktor i erzeugten
Wechselspannung übereinstimmt. Ist diese Übereinstimmung gegeben, dann zieht nach
beispielsweise 2 SC-kunde:n das Relais 21 .an, und sein Kontakt 211 schließt das
Freimelderelais 6 an die Blockleitungen 2, 3 ian. Dieses Relais 6 kann unabhängig
von irgendwelchen Fremdströmen in dem gewünschten Sinne seine Arbeiten durchführen.
Besteht das: Relais 6 beispielsweise aus einem Freigabefeld, so kann also dieses
Freigabefeld vcrwandelt -und der Signal-
Nebel entblockt werden.
Stimmen die Frequenzen des Kurbelinduktors i und des Kontaktes 12 dagegen. nicht
überein, so kann das Relais 2,1 nie zum Ansprechen kommen, ;da dem Kondensator C
keime ausreichende Aufladespannung zugeführt wird. Er erhält keinen regelmäßigen
pulsierenden Gleichstrom; siondern nur einen unregelmäßigen Wechsel-Strom.
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Der Kondensator C muß vor jeder neun. Bletätigun;g restlos ;entladen
werden. Man wird darum bestrebt sein, den Widerstand,der Spule des Relais 21 möglichst
klein zu wählen. Sollte aber aus irgendwelchen Gründen der Widerstand der Spule
hoch ,gemacht werden müssen, :dann kann: dem RiegelkontahtDaußer ;der Schließung
des Strornkreises B noch ;eine zweite Audkabe in: Form der Kurzschließung ides Kondensators
Certeilt werden: Der RiegelkontaktD' herhält also noch einen b.esonderen Kontakt,
der den Kondensator kurzschließt und seine Entladung vor jeder neuen Betätigung
sicherstellt.
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Es ist bereits beider Erklärung der Ausführungsfora- der Abb. i darauf
hingewiesen worden, daß die einte Blockleitung dadurch :erspart werden kann, daß
man die Erde Aals ;gemeinsame Rückleitung wählt. Man kann die leine Blockleitung
aber auch dadurch' .ersparen, däß man ,als gemeinsame Rückleitunigeine der isolierten
Schienen nimmt.