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Anordnung zur Erhöhung der Empfindlichkeit von Relais, insbesondere
für Gleisstromkreise im Eisenbahnsicherungswesen Die Grundlage des selbsttätigen
Eisenba;hns.icherungswesens ist der bekannte Gleisstromkreis. Seiner richtigen und,
zweckmäßigen Durchbildung hat man daher tvon jeher besondere Aufmerksamkeit gewidmet;
man: astbestrebt, den Energiebedarf eines Gleisstromkreises möglichst gering zu
halten, anderseits aber die sogen.annte Kurzischluße.mpfindlichkeit möglichst zu
steigern., um auch dann ein Abfallen des Gleisrelais sicherzustellen, wenn beim
Kurzschluß der beiden Fahrschienen durch die Zugachsen auch noch ein gewisser Widerstand
vorhanden. ist, der z. B. verursacht sein kann durch Rost, auf den Schienen fliegenden
Staub od. dgl. Man hat zu diesem Zweck einerseits Relais entwickelt, die sehr wenig
Energie verbrauchen, anderseits sich aber auch bemfüht, den Gütegrad der Relaits
möglichst zu steigern, d. h. einen möglichst geringen Unterschied zwischen der Anzugs-und
Abfalleistung des Relais zu erreichen. Man hat in diese Richtung verschiedene Wege
eingeschlagen, z. B. die Relais mit nur sehr geringem Ankerluftspalt versehen oder
aber überhaupt nur einen Kontakt am Relais verwandt und durch diesen ein besonderes
Hilfsrelais gesteuert, das dann, die zu steuernden Hauptstromkreise, z. B. Signale
und Fährsperren, beeinflußt. Derartige Relais erfordern eine sehr genaue Herstellung
sowie eine sehr -sorgfältige Unterhaltung. Außerdem, aber setzen die an den Relais
vorhandenen Kontaktfedern der Güte des Relais Grenzen. Denn zum einwandfreien
Arbeiten
der Relalskontakte ist es nötig, daß die Kontaktfedern bei angezogenem. Relaisanker
genügend starkdurchgebogen sind. Deshalb ist es auch notwendig" dem. Relais zu.m
Anzug nicht nur die Energie zu geben, die ausreicht, um die Kontakte gerade zu schließen,
sondern die Energie muß so groß sein, daß die Kontakte auch voll durchgebogen werden.
Dadurch wird aber der Unterschied zwischen Anzugs- bzw. Betriebswert des Relais
und dem Abfallwert groß und der Gütegrad verschlechtert.
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Die Erfindung bezweckt, die erwähnten Mängel zu beseitigen und einen
geringeren Energieverbrauch des Gleisstromkreises und insbesondere eine 'hohe Kurzschlußemp
-findlichkeit zu erreichen, Lies wird gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß:
das Gleisrelais rn-itteflis einer Löchscheirbe oder eines (Spiegels einen Lichtstralhl
für eine 'lichtempfindliche Zelle unterbricht oder ablenkt. Hier-(bei wird entweder
das Gleisrelais an Stelle von Kontakten mit einer Scheibe oder einem. sonstigen
lichtundurchlässigen Körper versehen, die bzw. der je nach der Lage des Reladisankers
die Beleuchtung der im Stromkreis eines Hi'lfsrelaais. gelegenen lichtempfindlichen
Zelle gestattet oder verhindert, oder es wird einer Lampe unmittelbar vom Gleisstromkreis
Strom zugeführt, wobei diese bei freiem (Gleis eine Im Stromkreis eines Relais liegende
lichtempfindliche Zelle beleuchtet und dieser Zelile bei besetztem Gleis, gar kein
Licht oder doch nur so wenig Licht zuführt, daß das Relais infolge des steigenden
Widerstandes ,der lichtempfindlichen Zelle abfällt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beisplielsweisedargestellt. In
.der Zeichnung .sind 1, 2 die Schienen eines Gleisstromkreises, die in bekannter
Weise durch Isolierlaschen 3, 4, 5, 6 gegen .die benachbarten Abschnitte isoliert
sind. Den Gleisabschnitten wird in bekannter Weise durch einen Transformator 7 auf
der einen, Seite Strom zugeführt. Bei dem fBeispiel der Fig. i fließt dieser Strom
zur Gleiswicklung 8 eines Zweighasenmo torre'lais 9, das außerdem noch eine ortsgespeiste
Hilfswicklung io (besitzt. Es sind nun noch eine Lampe i i, eine lichtempfindliche,
Zelle 12 und ein Hilfsrelaris- 13 vorgesehen. Außerdem befindet sich am Anker des
Relaifs. 9 eine lichtundurchlässige Scheibe 14. Ist das Gleis frei find der Relaisanker
9 angezogen, :so '.kann .der Lichtstrahl- 15 ohne Hindernis auf die lic:htempfindliche
Zelle 12 fallen, und das- Relais 13 zieht an. Ist dagegen der Relaisanker abgefallen,
so fällt der Lichtstrahl auf die lichtundurchläsisige Scheibe 14. Die Zelle 12 kann
nicht mehr beleuchtet werdLny und' das Relais 13 fällt a'b. (Diese Anordnung hat
den großen Vor-. teil, daß ein so gebautes Gleisrelais 9 nur einen sehr geringen
(Energieverbrauch hat, da auf Kontaktdurchbiegungen od. dgl. überhaupt nicht Rücksicht
genommen zu werden braucht. Auch der Relaisanker 'kann: denkbar leicht ausgeführt
sein und durch ein auch die Scheibe 14 berücksichtigendes Gegengewicht ausgeglichen
werden. Anderseits, ist bei einem: solchen Relais der Unterschied, zwischen Anzugs-
und. Abfallwert sehr gering, also der Gütegrad sehr hoch und auch die Kürzschluße'mpfindichkeit
sehr groß.
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Fig.2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel. Hier wird die Lampe i
i unmittelbar vom Gleisstromkreis gespeist und wirft ihr Licht auf die Zelle 12,
so @daß bei freiem Gleis das Vielhis 13 anzieht. Wird die -Strecke "besetzt und
die Lampe i i stromlos, so fällt das Relais 13 ab. Hierbei wird man den ;Stromkreis
des Relais 13 so bemessen, daß ein Abfall des Relais 'bereits erfolgt, wenn dde
Lampe i i noch nicht voll erloschen ist. Die Erfindung -geht hierbei von der Erkenntnis
aus, daß sich die Lichtintensität einer Lampe nicht proportional urfit der Spannung
ändert, sondern .die Änderung in der Lichtstärke ein Vielfaches der Spannungsänderung
:ist. Wenn die Spannung einer Lampe um io bzw. 2o')/a sinkt, so sinkt die Lichtstärke
um rund 30 bzw. 58'/0. Man kann also bereits bei einer geringen Spannungsänderung
an der Lampe eine große Änderung in der Lichtstärke und infolgedessen auch schon
bei einer geringen Unterschreitung einer gewissen Gleisspannung ein Abfallen des
Relais 13 erreichen. Die Änderung der Gleisspannung wird also sozusagen verstärkt
und damit die Kurzschlußempündlichkeit entsprechend .gesteigert, was eingroßer Vorteil
für .die Betriebfssicherheit ist.
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Man könnte nun noch in dem- Stromkreis der Lampe ii zusätzliche Einrichtungen
vorsehen, die das Überschreiten einer gewissenLampenspannung, z. B. bei sehr stark
steigendem Bettungswiderstand, ausschließen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. i ist es auch möglich, mit dem
Relais 9 mehrere lichtempfindliche Zellen zu beeinflussen, falls es erfiorderlich
dst, mehrere Stromkreise zu steuern. Desgleichen ist es möglich; die einzelnen Zellen,
je .naoh Bedarf, -in angezogener oder abgefallener Stellung des Relais 9 zu beleuchten
bzw. nicht zu beleuchten.
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Ein weiterer Gedanke der Erfindung besteht darin, daß an das Gleis
zwei Stromverbraucher angeschlossen sind, die sich in ihrer elektrischen Wirkung
bei der Anzeige des Frei- bzw. Besetztzustandes des Gleises derart addieren, daß
eine höhere Kurzschlußempfindlichkeit erreicht wird als bei Verwendung nur eines
einzelnen Relais.
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(Gemäß der Erfindung kann ,a. B. nicht nur das Gleisrelais selbst
b,zw. die dafür verwendete Lampe i i vom Gleis her Energie erhalten, sondern auch
noch die vom Gleisrelais öder einer gleichwertigen Einrichtung :beeinflußte Hilfseinrichtung,
d. h. also im ;vorliegenden Fahle, .daß z. B. beimAusführungsbeispiel der Fig.2
die lichtempfindliche Zelle 12 und; das Relais 13 ebenso, wie die Lampe i
i vom Gleis gespeist werden. Bei dem Ausführungsbeispiel. der Fig. i könnte man
außer der Relaiswioklung 8 entweder die Lampe ( i oder denn Stromkreis; der lichtempfindlichen
Zelle 12 und dies Hilfsrelais. 13: oder auch, beide Stromkreise über das Gleis speisen.
Es ist ersichtlich, daß durch eine derartige Anordnung die Kurzschlußempfindlichlkeit
weiter
wesentlich erhöht wird. Denn es ist dann z. B. beim Ausführungsbeispiel der, Fig.
2 bei Kurzschließen des Gleises über einen gewissen Widerstand nicht nur die .Spannung
der Lampe ii herabgesetzt, wodurch der Widerstand der Selenzelle 12 steigt, sondern
es wird auch die Spannung an: dem Stromkreis der Apparate 12, 13 herabgesetzt, wodurch
eine weitere Herabsetzung der .Stromstärken in diesem Kreis eintritt. Dasselbe gilt
sinngemäß bei einer Ausführung nach Fig. i. Bei einer solchen Ausführung nach Fig.
i hätte man weiter den Vorteil einer wesentlich höheren Betriebssicherheit. Denn
falls das Relais 9 bei Gleisbesetzung durch einen Fehler in angezogener Lage verbleibt,
würde trotzdem das Relais 13 abfallen, "nenn auch in diesem Falle unter Umstän@den
der Ku.rzschlußwiderstand kleiner sein muß als der, dier den Abfall des Relais,9
herbeiführt.
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Eine ähnliche Additionswirkung wird auch erreicht, wenn man: als Gleisrelais
eines der bekannten -Zweiph,asenimotorrelais benutzt, bei dem jedoch beide Wicklungen
vom Gleis aus gespeist werden. Die Erfindung kann überall zur Anwendung kommen,
wo es sich darum 'handelt, ein Relais empfindlicher zu machen, also z. B. auch bei
Impulsrelais der Zugbeeinflussung, aber, auch auf anderen Gebieten der Technik.