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Schaltanlage für elektrische Spielzeug- und Modelleisenbahnen Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanlage für elektrische Spielzeug- und Modelleisenbahnen
zur Betätigung der für den Bahnbetrieb erforderlichen Fahr- und Sicherheitsvorrichtungen,
wie Weichen., Drehscheiben, Schrankeng Signale und Verblockungen, in Abhängigkeit
von den Zugbewegungen.
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Diesen Einrichtungen fällt auch die Aufgabe zu, ein Rammen der mit
verschiedenen Geschwindigkeiten hintereinanderfahrenden Zügen und Zusammenstöße
an Kreuzungen und Weichen sowie an den Haltestellen zu verhindern.
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Bei bekannten Schaltanlagen dieser Art erfolgt die Schaltung mittels
von Hand bedienter Steuerschalter oder zahlreicher Relais und verwickelter Schaltungen
mit Haltestromkreisen od. dgl. oder von, den Zügen mechanisch betätigter Schalter
oder Kontakte.
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Zweck der Erfindung ist es, einen vollautomatischen Betrieb. mit einfachen
Mitteln unter Ausschluß aller handbedienter Schalter, besonderer Relais sowie verwickelter
Schaltungen herbeizuführen.
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Dies wird unter Zuhilfenahme einer Einrichtung, bei :der in an sich
bekannter Weise in einer der Gleisschienen ein isoliertes Schienenstück eingebaut
ist, dadurch erreicht, daß gemäß der Erfindung die mittlere Fahrstromschiene an
jeder Schaltstelle durch eine an den Schaltstromkreis angeschlossene Schaltschiene
und eine mit der zu schaltenden Einrichtung verbundene Leerschiene unterbrochen
ist und letztere beim Überfahren eines Zuges durch den
Fahrstromkontakt
mit der Schaltschiene leitend verbunden ist.
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Gegenüber Anordnungen, bei .denen ein Schaltschienenstück in einer
der Fahrschienen eingebaut ist und diese unmittelbar mit .den zu schaltenden Einrichtungen
verbunden sind, wird der Vorteil erzielt, daß die beiden Fahrschienen völlig unverletzt
und im Zusammenhang bleiben und auch nicht durch stellenweise untergelegte Isolationen
.in ihrer Höhe verändert werden, die Fahrtsicherheit also nicht wie bei den bekannten
Anordnungen beeinträchtigt wird.
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Durch die Benutzung des normalen Fahrstromkontaktes zur Herstellung
der Verbindung zwischen Leerschiene und Schaltschiene wird außerdem erreicht, daß
der Schaltvorgang völlig unabhängig vom Fahrstrom stattfinden kann.
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Schalt- und. Leerschiene können hinter- oder nebeneinander angeordnet
werden. Um den Fahrstromkontakt auch bei unterschiedlichen Höhenlagen der beiden
Schienenstücke reit Sicherheit während des Überfahrens gleichzeitig mit beiden Schienenstücken
in Berührung zu bringen, kann deren Kontaktfläche mit zueinander versetzten Wellungen
versehen werden.
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Die Zusammenwirkung .der vorstehend genannten Scha.ltimpulsgeber mit
.dien Schalteinrichtungen der Bahnanlage erfolgt .grundsätzlich so, daß jede Leerschiene
an eine elektrische oder elektromagnetische Umstell- oder Antriebsvorrichtung angeschlossen
ist, welche in an sich bekannter Weise die zu schaltende Einrichtung bei jedem Schaltimpuls
wechselweise in eine von zwei Arbeitsstellungen umschaltet.
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Dabei können an einen oder mehr als einen Schaltimpulsgeber gleichzeitig
eine oder mehrere zu schaltende Einrichtungen angeschlossen sein.
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Unter Verwendung dieses einfachen Grundprinzips lassen sich alle erforderlichen
Schaltungen für den Betrieb von Weichen, Haltestellen, Kreuzungen od. dgl. durchführen.
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Weitere Erfindungsmerkmale, ergeben sieh aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispieles der Erfindung. In der .dazugehörigen Zeichnung zeigt
Fig. i eine schematische Darstellung des Schaltimpulsgebers, Fig.2 eine Seitenansicht
der gewellten Schalt-und Leerschiene, Fig. 3 eine Weichenschaltung, Fig. ¢ eine
Sicherheitsschaltung für eine Kreuzung, Fig. 5 eine Schaltung für eine Haltestelle
und Fig. 6 eine Schaltung für ein Ausweichgleis für Gegenzugverkehr.
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Bei dem bekannten Schaltimpulsgeber gemäß der Fig. z sind die beiden
Fahrschienen i und 2 des Gleises glatt durchgeführt, während die mittlere Fahrstromschiene
3 eine Unterbrechungsstelle aufweist, in welcher im Sinne der Fahrtrichtung gemäß
dem Pfeil 4 zuerst ein Schaltschienenstück 5 und diesem folgend eine Leerschiene
6 isoliert auf dem Schienenunterbau angeordnet sind: Die unterbrochenen Enden der
Fahrstromschiene 3 sinid durch einen Draht 7 leitend miteinander verbunden. Das
Minusende i i der Sekundärspule 8 des .die Anlagen mit Strom versorgenden Transformators
9 ist an eine der beiden Fahrschienen i oder 2 angeschlossen, während das, Plusende
12 mit konstanter Spannung an dem Schaltschienenstück 5 liegt.
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Die Fahrstromschiene 3 kann ebenfalls an. das Plusende z2 angeschlossen
werden oder an einem fremden Pluspol liegen. Vorzugsweise wird ihr aber eine durch
einen Regler 13 veränderliche Zwischenspannung der Sekundärseite über eine
Leitung 14 zugeführt. Das Leerschienenstück 6 ist über eine Leitung 15 mit
einer Umstellvorrichtung' 16 leitend verbunden, deren andere Klemme 17 an
die Fahrschiene 2 als Minuspol angeschlossen ist.
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Die Umstellvorrichtung 16 kann. eine beliebige Einrichtung für den
Bahnbetrieb, z. B. ein Signal, wechselweise bei jedem Schaltimpuls in eine von zwei
Stellungen. einstellen. Wenn, der an der Lokomotive des Zuges angebrachte federnde
Fahrstromkontakt 18 gleichzeitig, wie dargestellt, die .beiden Schienenstücke 5
und 6. berührt, fließt ein Strom über die Leitungsteile r2, 5, 18, 6, 15, 17, 2,
1i über die Umstellvorrichtung i8 und erteilt dieser einen Schaltimpuls, so daß
die zu schaltende Einrichtung, z. B. ein Signal, in ihre andere Stellung umgestellt
wird.
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Die beiden Schaltschienenstücke 5 und 6 können, wie dargestellt, hintereinanderliegen;
sie können aber auch zur Verkürzung der Schaltstelle nebeneinander angeordnet sein.
Um insbesondere in diesem Fall bei verschiedenen Höhenlage' der Kontaktflächen den
Fahrkontakt 18 mit Sicherheit während des Überfahrens der Schaltstelle, wenn
auch kurzzeitig mit beiden Schienenstücken in Berührung zu bringen, sind die Kontaktflächen
entsprechend der Fig.2 mit zueinander versetzten Wellungen versehen, so ida,ß sie
sich an einzelnen Stellen überschneiden. In: der Nähe dieser Stellen findet die
gemeinsame Berührung der beiden Schienenstücke durch den darüber hinweggleitenden
Fahrkontakt statt.
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Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen der Fig. 3
bis 6 sind nur jeweils die Fahrstromschienen mit den Schaltstellen dargestellt.
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Gemäß der Fig. 3 -8o11 eine Weiche i9 so. gesteuert werden, daß die
in der Richtung des Pfeiles 4 fahrenden Züge abwechselnd auf das Gleis 3 und das
Gleis 3' geleitet werden, um zu verhindern, daß mit verschiedener Geschwindigkeit
hintereinanderfahrende Züge aufeinander auff ah ren.
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Zu diesem Zweck ist vor der Weiche eine Schaltstelle 5, 6 angeordnet,
deren Leerschiene 6 an die Weichenumstellvorrichtung 21 angeschlossen ist und die
Weiche !beim Überfahren eines Zuges auf das Gleis 3' schaltet, wenn sie. auf das
Gleis 3 eingestellt war und umgekehrt. Fährt der erste Zug auf dem Gleis- 3 weiter,
so.schaltet der zweite ankommende Zug beim Überfahren der Schaltstelle
5,
6 die Weiche wieder zurück, so .daß dieser Zug in .das Gleis 3' einfährt usw.
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Bei der Sicherungsvorrichtung für Kreuzungen gemäß Fig. 4 ist auf
jedem Gleisstück hinter der Kreuzung 22 eine Schaltstelle 5, 6 und 5', 6' angeordnet.
Die beiden Schienenstücke 6, 6' sind durch eine gemeinsame Leitung 23, 24 an die
Umstellvorrichtungen: 25, 26 für zwei vor der Kreuzung angeordnete Signalei 27,
2,8 gemeinsam angeschlossen. Jedes dieser Signale bewirkt in än sich bekannter Weise
in seiner Fahrtstellung die Unterstromsetzung einer in sein Gleis 3 oder 3' eingebauten
Halteschiene 32, 33, dagegen in, seiner »Halt«-Stellungderen iStromlosmachung.
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Zu Beginn der Betätigung werden die Signale gegebenenfalls von Hand.
so@ eingestellt, daß das eine .in der »Halt«-, das andere in der »Fahrt«-Stellung
steht. Kommt z. B. ein Zug auf dem Gleis 3 im Sinne des Pfeiles 4 an, so. überfährt
er sein Halteschienenstück 32, wenn dessen Signal 27 auf »Fahrt« steht und überquert
die Kreuzung. Beim Überfahren der Schaltstelle 5, 6 wird ein Schaltimpuls .bei den
Umstellvorrichtungen 25, 26 erteilt, so. daß das Signal 28 auf »Fahrt«,
das Signal 27 auf »Halt« umgestellt wird. Kommt abermals ein Zug auf idem Gleis
3 an, so, wird dieser daher auf seiner Halteschiene 3.2 festgehalten. Dagegen
kann ein auf dem Gleis 3' ankommender Zug glatt über die Kreuzung 2@a fahren. Beim
Überfahren der Schaltstellen 5', 6' erhalten wieder beide Signale 27, 28 einen Schaltimpuls,
so daß jedes Signal in seine andere Stellung umgestellt wird. Der auf der Halteschiene
32 haltende Zug kann nunmehr weiterfahren. Dies ist auch ungefährlich, da der vorher
über das Gleis 3 gefahrene Zug sich inzwischen so weit entfernt hat, daß ein Zusammenstoß
nicht mehr erfolgen kann. Mit dem Überfahren der Schaltstelle 5, 6 .durch den. zweiten
Zug wird in der oben beschriebenen Weise wieder die Halteschiene 32 stromlos gemacht,
so daß nicht nur der eben abgefahrene Zug selbst gegen ein Rammen durch einen nachfolgenden
Zug gesichert wird, sondern auch die Kreuzung 22 nur für einen Zug auf dem Gleis
3' freigegeben wird.
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Bei der Haltestelle gemäß der Fig. 5 ist im Bereich des Bahnsteiges
34 eine Halteschiene 35 in die Fahrstromschiene, 3 eingebaut und sowohl vor als
auch hinter der Haltestelle eine Schaltstelle 5, 6 bzw. 5', 6' eingerichtet. Die
beiden. Leerschienenstücke 6 und 6' dieser beiden. Schaltstellen sind durch Leitungen
36, 37 gemeinsam mit der Umstellvorrichtung 39 für ein Signal 38 verbunden, welches
in seiner »Fahrt«-Stellung die Halteschiene 35 unter Strom setzt, in seiner »Halt«-Stellung
stromlos macht. Fährt ein Zug im Sinne des Pfeiles 4 über die Schaltstellen 5, 6
und stand vorher das Signal auf »Fahrt«, so erhält es einen Schaltimpuls, durch
den es in die »Halt«-Stellung umgestellt wird und dabei die Halteschiene 35 stromlos
macht. Der ankommende Zug bleibt daher vor dem Bahnsteig 34 stehen, so lange, bis
ein neuer Zug im Sinne des Pfeiles 4 ankommt. Dieser sendet beim Überfahren der
Schaltstellen 5, 6 einen Schaltimpuls zum Signal 38, das in »Fahrt«-Stellung umgestellt
wird und dadurch die Halteschiene 35 wieder stromführend macht. Der auf der Halteschiene
stehende- erste Zug setzt sich daher in Bewegung, während der zweite von: links
kommende Zug seine Fahrt fortsetzt und auf die Halteschiene 35 gelangt. Bevor er
deren Ende erreicht hat, überfährt der erste Zug die Schaltstelle 5',-6', die einen
Schaltimpuls auf die Umstellvorrichtung 39 für das Signial38 gibt und dieses in.
die »Halt«-Stellung umstellt, so, daß die Halteschiene 33 wiederum stromlos gemacht
wird, also der zweite Zug auf der Halteschiene stehenbleibt, während der erste Zug
seine Fahrt fortsetzt.
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Bei der in Fi-.6 dargestellten Ausweichstelle für Gegenzugverkehr
soll der auf dem Gleis 3 ankommende Zug so lange auf dem Gleisteil 41 angehalten
werden., bis der aus der Gegenrichtung (Gleis 3') ankommende zweite Zug auf dem
Gleisteil 4-2 angelangt ist.
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Zu diesem Zweck ist im Sinne der durch Pfeile dargestellten Fahrtrichtung
in jedem Gleisteil je eine Schaltstelle 5, 6 :bzw. 5', 6' angeordnet und dahinter
eine Halteschiene 43 bzw. 44, welche durch je eine Umstellvorrichtung 45, 46 entsprechend
z. B. einem betätigten Signal stromlos oder stromführend gemacht wird. Die beiden
Leerschienen der Schaltstellen 6 und 6' sind durch eine .gemeinsame Leitung 47 miteinander
verbunden, und an diese Verbindung sind die beiden Umstellvorrichtungen 45, 46,
gemeinsam angeschlossen.
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Die Signale bzw. die Umstellvorrichtungen werden so. eingestellt,
daß sie .bei jedem Schaltimpuls, gleichgültig, ob dieser von. der Schaltstelle 5,
6 oder 5', 6' kommt, jedesmal entgegengesetzt in eine andere Stellung umgeschaltet
werden. Kommt z. B. ein Zug auf dem Gleis 3 an, so stellt @er mittels der Schaltstelle
5, 6 dessen z. B. auf »Fahrt« stehendes Signal auf »Halt« um, so daß die Halteschiene
43 stromlos wird und der Zug auf ihr haltenbleibt. Gleichzeitig wird das Signal
46 auf »Fahrt« gestellt. Fährt sodann ein Zug auf dem Gleis 3' ein, so, bewirkt
dieser beim Überfahren der Schaltstelle 5', 6' die Umschaltung .der :beiden Signale
bzw. Umstellvorrichtungen 45, 46-, was zur Folge hat, daß der zweite Zug auf der
Halteschiene 44 stehenbleibt, während der erste Zug die Halteschiene 43 verlassen.
und auf dem Gleis 3' weiterfahren kann.
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In entsprechender Weise können alle im Bahnbetrieb. erforderlichen
Schaltungen vorgenommen werden, z. B. auch das Schalten von Beleuchtungseinrichtiungen
und Einrichtungen zur, Sicherung der freien Strecke.