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Einrichtung zur Überwachung von nacheinander eine elektrische Kontaktstelle
passierenden Gegenständen, insbesondere zur Anzeige der Besetzung einer Wegstrecke
oder Gleisstrecke durch ein oder mehrere Fahrzeuge bzw. Züge Die Erfindung bezieht
sich auf Einrichtungen zur Überwachung von nacheinander eine elektrische Kontaktstelle
passierenden Gegenständen, insbesondere zur Anzeige der Besetzung einer Wegstrecke
oder Gleisstrecke durch ein oder mehrere Fahrzeuge bzw. Züge.
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Es ist bereits bekannt, zu diesem Zweck Relaisketten aus neutralen
Relais zu verwenden. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, statt der neutralen
Relais Stützrelais oder polarisierte Relais zu verwenden und im Falle der polarisierten
Relais die jeder Fahrtrichtung zugeordnete Relaiskette durch den Lade- und Entladestrom
eines Kondensators zu betätigen. Gemäß der Erfindung sind derartige Einrichtungen
in erster Linie dadurch gekennzeichnet, daß an die Wicklungen der Relais durch Relaiskontakte
ansehaltbare, nach Maßgabe der die Kontaktstelle passierenden Gegenstände nacheinander
aufgeladene Kondensatoren vorgesehen sind: Die Verwendung von durch Kondensatoren
geschalteten Relais zur Zählung von Achsen ist an sich bekannt.
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Unter einer Kontaktstelle ist vorstehend eine Kontaktvorrichtung zu
verstehen, die so beschaffen und angebracht ist, daß bei Passieren eines Gegenstandes,
etwa eines Fahrzeuges, ein elektrischer Kontakt betätigt (geschlossen bzw. geöffnet)
und
dadurch ein elektrischer Stromkreis. beeinflußt, insbesondere
geschlossen oder geöffnet (unterbrochen) wird. Als Kontaktstellen kommen insbesondere
bei der Überwachung von Gleisstrecken bzw. Schienenfahrzeugen Schienenkontakte,
kurze isolierte Schienen, Radtaster, Oberleitungskontakte od. dgl. in Betracht.
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Vorzugsweise ist gemäß der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß
bei Betätigung der Kontaktstelle durch einen passierenden Gegenstand ein Relais,
das Fühlrelais, anspricht, das über eine Mehrzahl von Kontakten einerseits ein eine
Anzeigevorrichtung auslösendes Relais (Signalschaltrelais) zum Ansprechen bringt
und andererseits die den Zählrelais zugeordneten Kondensatoren umschaltet, und zwar
den dem ersten Zählrelais zugeordneten Kondensator an Spannung legt und die den
folgenden Zählrelais zugeordneten Kondensatoren an Kontakte anschaltet, die jeweils
erst vom vorhergehenden Zählrelais geschlossen werden, und däß die die Zählvorrichtung
bildenden Relais mit der Anzeigevorrichtung bzw. dem eine Anzeigevorrichtung auslösenden
Relais, dem Signalschaltrelais; derart verbunden sind, daß durch das Ansprechen
eines weiteren Zählrelais die Wirkung des voilhergehenden Zählrelais auf das Signalschaltrelais
aufgehoben wird.
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Erfindungsgemäß können die Einrichtungen insbesondere symmetrisch
in der Weise ausgebildet werden, daß die die eine Kontaktstelle passierenden und
dadurch zur Einzählung gelangenden Gegenstände später durch Passieren einer zweiten
Kontaktstelle auf eine analoge Gruppe von Relais einwirken, derart, daß auch eine
Zählung (Auszählung) der aus der Wegstrecke zwischen den beiden Kontaktstellen austretenden
Gegenstände eintritt. Es kann ferner ein solches Zusammenwirken der beiden Relaisgruppen
vorgesehen sein, daß eine von der einen Relaisgruppe in Abhängigkeit von an der
ersten Kontaktstelle passierenden Gegenständen ausgelöste und aufrechterhaltene
Signalanzeige erst nach der Auszählung der Gegenstände durch die zweite Relaisgruppe
beendet wird. Die symmetrische Ausbildung der Anlage kann erfindungsgemäß weiterhin
in der Weise erfolgen, daß bei Eintritt von Gegenständen in die zwischen den beiden
Kontaktstellen gelegene Wegstrecke, z. B. Eisenbahngleis oder Straßenbahngleis,
aus der einen Richtung die der dabei zu passierenden Kontakt stelle zugeordnete
Relaisgruppe die Einzählung und die der anderen Kontaktstelle zugeordnete Relaisgruppe
die Auszählung der Gegenstände (Eisenbahnzüge, Straßenbahnwagen) bewirkt, während
die letztere Relaisgrüppe die Einzählung bei den aus der anderen Richtung kommenden
Gegenständen (Züge) vornimmt und diese durch die erstere Relaisgruppe ausgezählt
werden.
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Für diesen Fall sei an Hand der Abbildungen für eines der bevorzugten
Anwendungsgebiete der Erfindung ein Ausführungsbeispiel derselben beschrieben, aus
dem weitere, gegebenenfalls auch bei anderen Anwendungsgebieten wesentliche oder
vorteilhaft anzuwendende Maßnahmen hervorgehen. Bei schienengebundenen Fahrzeugen,
die die Strecken in beiden Richtungen befahren, wird, soweit die Wirtschaftlichkeit
es gestattet, für jede Fahrtrichtung ein Gleis angeordnet. In vielen Fällen ist
es aber auch bei einer beabsichtigten zweigleisigen Streckenverlegung räumlich unmöglich
oder in Teilabschnitten wirtschaftlich nicht tragbar, zwei Gleise zu verlegen. Infolgedessen
läßt es sich in vielen Fällen nicht vermeiden, daß die zweigleisigen Strecken durch
eingleisige Abschnitte unterbrochen werden. Derartige Fälle treten besonders viel
auf bei Straßenbahnen, die durch die Straßen eng bebauter Städte geführt werden
oder bei denen der ` Verkehr normalerweise nur sehr gering ist und nur zu besonderen
Zeiten, wie beispielsweise bei Arbeitsbeginn und -ende oder an Sonn- und Festtagen,
sehr groß ist. Diese Strecken werden als zweigleisige Strecken ausgebaut mit eingleisigen
Zwischenabschnitten oder als eingleisige Strecken mit den dazwischen angeordneten
Ausweichstellen für den Gegenverkehr. Bei derartigen Anordnungen tritt leicht eine
Verkehrsstörung ein, wenn nicht Vorsorge getroffen wird, daß ein Zug in den eingleisigen
Abschnitt erst hineinfährt, wenn einwandfrei feststeht, daß der eingleisige Abschnitt
nicht durch einen Zug aus der Gegenrichtung besetzt ist. In bekannter Weise sind
deshalb in vielen Fällen vor der Einfahrt in den eingleisigen Abschnitt Einrichtungen,
z. B. Signallaternen, Blockeinrichtungen, Telefonanordnungen usw., vorgesehen, die
dem im zweigleisigen Abschnitt befindlichen Zug anzeigen oder bekanntgeben, ob die
vor ihm liegende eingleisige Strecke für eine Einfahrt frei ist. Am bekanntesten
sind rote und grüne Signallaternen, die vom Fahrpersonal selbst durch Hand ein-
oder umgeschaltet werden, um an der in der Gegenrichtung liegenden Einfahrtstelle
dem Zug anzuzeigen, daß die Strecke besetzt ist. Bei der Ausfahrt aus der Strecke
muß alsdann das Fahrpersonal, um die Freigabe der Strecke zu erreichen, zum zweiten
Mal eine Schaltung vornehmen. Es ist also ein zweimaliges Halten, ein Ein- undAussteigen
des Fahrpersonals erforderlich. Die Abhängigkeit der Signalstellung von dem Fahrpersonal
führt leicht zu Irrtümern, die durch die menschlichen Unzulänglichkeiten und durch
die wechselnden Betriebsverhältnisse auf der Strecke gegeben sind. Es ist daher
wünschenswert, die Anzeigen durch eine einfache Einrichtung automatisch auslösen
zu lassen. Diese an und für sich einfach erscheinende Aufgabe wird dadurch erschwert,
daff die Art der auf der Strecke verkehrenden Züge wie auch die Folgezeiten der
Züge nacheinander, insbesondere bei Straßenbahnen, nicht nach einem starren Fahrplan
erfolgen kann, sondern sich dem Verkehrsbedürfnis anpassen muß. Während beispielsweise
normalerweise auf einer Strecke Züge in jeder Richtung mit 2o Minuten Abstand oder
mehr gefahren werden, kann es bei plötzlich erhöhtem Einsatz notwendig erscheinen,
in einer Richtung mehrere Züge in kurzen Zeitabständen aufeinanderfolgen zu lassen.
Diese Forderung gestattet alsdann nicht mehr eine Einrichtung, die selbsttätig bei
dem Einfahren in eine eingleisige Strecke das am Gegen-
Punkt liegende
Haltesignal einschaltet und bei Verlassen der Strecke dieses Signal wieder freigibt;
sondern es soll erst nach Austretendes letzten Zuges aus der eingleisigen Strecke
das Signal wieder auf Halt gestellt werden.
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Es ist für Überwegwarnanlagen angegeben worden, in Verbindung mit
vor, hinter und unmittelbar am Übergang vorgesehenen Kontaktstellen (wie Schienenkontakten,
kurzen isolierten Schienen, Radtastern od. dgl.) Schrittschaltwerke in Abhängigkeit
von der Einfahrt mehrerer Züge in einen eingleisigen Abschnitt auf die Signalanlage
einwirken zu lassen, so daß erst der die eingleisige Strecke zuletzt verlassende
Zug die Signalanlage wieder in Grundstellung bringt.
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Die Verwendung von Schrittschaltwerken ist verhältnismäßig teuer,
da es sich um Spezialapparate handelt. Demgegenüber können beim Erfindungsgegenstand
einfache, marktgängige Relais verwendet und durch Hinzufügen von Kondensatoren die
gewünschten Wirkungen bei außerordentlich betriebssicherem Arbeiten erzielt werden.
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Bei einer Überwachung bzw. selbsttätiger Anzeige der Gleisbesetzung
bestehen insbesondere zwei Möglichkeiten, die in der Zeichnung mit A und
B
bezeichnet sind. In der Ausführung A sind am Ende der zweigleisigen Strecke
je zwei Signallaternen angeordnet, die in der Grundstellung grünes Signallicht anzeigen
und damit den Zügen, gleichgültig ob sie aus der Richtung a oder
b kommen, die Einfahrt in die eingleisige Strecke freigeben. Fährt ein Zug
beispielsweise aus der Richtung a in den eingleisigen Abschnitt herein, so wird
durch den Oberleitungskontakt die auf der Gegenseite bei b angeordnete grüne Signallaterne
auf Rot umgeschaltet und gebietet den aus der Richtung b kommenden Zügen Halt. Nach
der Ausführung B sind die beiden am Beginn der eingleisigen Strecke liegenden Signallaternen
auf Dunkel geschaltet, und erst wenn ein Zug; gleichgültig aus welcher Richtung
kommend, den zweigleisigen Abschnitt verläßt, wird die Signallaterne eingeschaltet.
Fährt beispielsweise ein Zug aus der Richtung a in den eingleisigen Abschnitt hinein,
so wird das bei a befindliche Signal grün erscheinen und ihm die Einfahrt in den
Abschnitt gestatten, während gleichzeitig auf der Gegenseite rotes Signal erscheint
und dem auf der Gegenseite b einfahrenden Zug Halt gebietet.
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Erfindungsgemäß ist folgende Gesamtschaltung vorgesehen: Bei Einfahrt
eines Zuges aus der Richtung a wird durch Betätigung eines Oberleitungskontaktes
K i das Relais i zum Anzug gebracht. Dadurch schalten die Kontakte 11, 12, 13 und
14 dieses Relais um. Kontakt i i führt dem Signaleinschaltrelais 3 Strom zu, und
dieses zieht an. Seine Kontakte 31, 32, 33 und 34 schalten um.
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Durch Kontakt 31 wird nach Ausführung A das grüne Signal auf der Gegenseite
auf Rot umgeschaltet. Nach Ausführung B wird aus der Richtung a das grüne
Signal und aus der Richtung b das rote Signal eingeschaltet. Durch Kontakt
32 wird eine Stromzufuhr zum Relais 3 vorbereitet, während Kontakt 33 eine weitere
Stromunterbrechung im Kreis des Signaleinschaltrelais 4 vorbereitet, so daß dieses
Relais bei Fahrten aus der Richtung b unwirksam gemacht ist.
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Kontakt 34 bereitet einen Stromweg zu den Ein-bzw. Auszählrelais 5,
6, 7 bzw. 8, 9, io vor. Kontakt K2 des Relais i hat inzwischen den Kondensator C
5 an den Pluspol gelegt, so daß der Kondensator sich aufladen kann.
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Die Umschaltung der Kontakte 13 und 14 dagegen ist unwirksam, da der
Stromkreis zu den hiermit verbundenen Kondensatoren durch die Kontakte 53 und 63
unterbrochen ist. Verläßt jetzt der Stromabnehmer der Bahn den Oberleitungskontakt
K i, so bleibt das Relais i noch etwa 5 Sekunden angezogen, da seiner Stromspule
ein Kondensator C i parallel geschaltet ist, der ihm während dieser Zeit noch Strom
zuführt. Diese Verzögerung ist vorgesehen, .damit bei Bahnen mit mehreren Stromabnehmern
oder wenn Anhänger mit Stromabnehmer vorgesehen sind, nicht neue Schaltvorgänge
hervorgerufen werden. Hat das Relais i innerhalb 5 Sekunden nicht weiter Strom vom
Pluspol an Oberleitungskontakt K i erhalten, so wird das Relais i stromlos und fällt
ab. Hierdurch nehmen die Kontakte i i bis 14 wieder ihre Grundstellung ein. Kontakt
i i unterbricht den Stromkreis zum Signaleinschaltrelais 3. Dieses bleibt aber noch
i Sekunde angezogen, da es während dieser Zeit Strom aus dem Kondensator C 3 bezieht.
Innerhalb dieser Zeit ist durch den Umschaltekontakt 12 das Relais 5 zum Anzug gekommen,
nämlich durch die Spannung des aufgeladenen Kondensators C5. Das Relais 5
zieht an und erhält weiter Strom über den Eigenkontakt 51 und den Kontakt 34 des
Relais 3. Durch den Anzug des Relais 5 haben dessen Kontakte 51, 52 und 53 umgeschaltet.
Über Kontakt 52 erhält jetzt das Relais 3 in Verbindung mit den Kontakten 82 und
32 Dauerstrom. Hierdurch bleiben die roten Haltesignale auf der Gegenseite für die
Dauer der Fahrt innerhalb der eingleisigen Strecke über Kontakt 31 eingeschaltet.
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Fährt jetzt, während der erste Zug sich innerhalb der eingleisigen
Strecke befindet, ein zweiter Zug aus derselben Richtung ein, da ihm dieses durch
das grüne Signal gestattet ist, so zieht das Relais i zum zweiten Male an. Seine
Kontakte i i bis 14 schalten wieder um.
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Das Arbeiten des Kontaktes i i ist unwirksam, da das Relais 3 bereits
angezogen ist. Es bleibt deshalb rotes Haltesignal auf der Gegenseite bestehen.
Kontakt 12 ist auch unwirksam, da Relais 5 bereits über Kontakte 51 und 34 angezogen
ist. Kontakt 13 dagegen gestattet jetzt infolge Umschaltung des Kontaktfies 53 die
Aufladung des Kondensators C6.
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Verläßt der zweite Zug den Oberleitungskontakt K i, so wird 5 Sekunden
später das Relais i stromlos, und seine Kontakte i i bis 14 nehmen wieder ihre Grundstellung
ein. Das Arbeiten der Kontakte i 1, 12 und 14 ist hierbei unwirksam; während allein
Kontakt 13 durch die im Kondensator C 6 aufgespeicherte Energie den Anzug des Relais
6 bewirkt, so daß dessen Kontakte 61, 62 und 63 umschalten.
Durch
Kontakt 61 erhält das Relais 6 jetzt wieder Strom, so daß es angezogen und der neue
Parallelstromweg zum Signaleinschalterrelais 3 über Kontakte 62, 92 und 32 bestehen
bleibt.
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Solange die beiden Züge jetzt in der eingleisigen Strecke sich befinden,
tritt keine Schaltungsänderung in der Gesamtschaltung .ein. Sollte ein weiterer,
dritter Zug bei a einfahren, so wäre nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel auch
dieses möglich, da hierfür ein weiteres Relais 7 vorgesehen ist. Je nach Anzahl
der gleichzeitig in einer Strecke möglichen einfahrenden Züge muß die Anzahl der
Zählrelais 5, 6, 7 vermehrt werden, sinngemäß auch die für die Gegenrichtung vorgesehenen
Zählrelais 8, 9, io.
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Gelangt jetzt während der Weiterfahrt der erste Zug am Ende der eingleisigen
Strecke an, so wird durch den Oberleitungskontakt K 2 das Relais 2 zum Anzug gebracht
dementsprechend werden dessen Kontakte 21, 22, 23 und 24. umgeschaltet. Durch Kontakt
21 wird eine Stromverbindung im Relaiskreis 4. hergestellt, die jedoch unwirksam
ist, da durch das angezogene Relais 3 und dessen Kontakt 33 die Stromzufuhr in diesem
Kreis unterbrochen ist. Kontakt 22 dagegen legt den Kondensator C 8 an Spannung.
Etwa 5 Sekunden nach Verlassen des Oberleitungskontaktes K:2 wird das Relais 2 stromlos,
und seine Kontakte 21 bis 2.4 nehmen wieder ihre Grundstellung ein. Kontakte 21
und 24. sind jedoch unwirksam. Kontakt 22 bringt durch die im Kondensator C8 vorhandene
Energie das Relais 8 zum Anzug, und dieses bleibt über Kontakte 81 und 34 angezogen.
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Kontakt 82 schaltet um, so daß der Haltestromkreis zum Relais 3 über
Kontakte 52, 82 und 32 aufgehoben ist. Das Relais bleibt trotzdem noch angezogen,
da bei der Einfahrt durch den zweiten Zug bei a Relais 6 angezogen hatte und ein
Parallelstromkreis sich über Kontakte 62 und g2 zu Relais 3 gebildet
hatte. Trotzdem also der erste Zug bei b die eingleisige Strecke verlassen hat,
bleibt rotes Sperrsignal bestehen, da Kontakt 31 dieses rote Signal weiter eingeschaltet
hält.
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Kontakt 83 hat eine Stromzufuhr zum Kondensator C9 vorbereitet; da
Relais 2 jedoch abgefallen ist, ist dieser Stromweg unwirksam. Solange sich der
zweite Zug in der Strecke (eingleisig) befindet, bleibt der bisherige Schaltzustand
bestehen.
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Gelangt jetzt bei der Weiterfahrt der zweite Zug auf den Oberleitungskontakt
K2, so zieht das Relais 2 an, und seine Kontakte 21 bis 2.4 schalten wieder um.
Kontakte 21 und 24 sind unwirksam, während Kontakte 22 und 23 die Kondensatoren
C 8 und C9 aufladen. 5 Sekunden nach Verlassen des Oberleitungskontaktes K-- nimmt
Relais 2 wieder seine Grundstellung ein, und die Kontakte, 2,1 bis 24. desgleichen.
Kontakt 22 entlädt den Kondensator C8 über Relais B. Diese Entladung ist unwirksam,
da Relais 8 bereits angezogen ist. Die Entladung des Kondensators C 9 dagegen bringt
das Relais 9 zum Anzug, so daß dieses über Kontakte 9i und 34 angezogen bleibt.
Kontakt 92 dagegen unterbricht jetzt den Stromkreis des Relais 3, der noch über
Kontakte 92, 62 und 32 bestand. Das Relais 3 fällt nach i Sekunde ab, da es während
dieser Zeit noch aus dem Kondensator gespeist wird. Kontakt 93 ist unwirksam, da
durch Kontakt 24. der Stromweg zum Kondensator C io unterbrochen ist. Durch Abfall
des Signaleinschaltrelais 3 nehmen dessen Kontakte jetzt wieder ihre Grundstellung
ein, und durch Kontakt 31 wird das rote Signal nach der Ausführung A auf
Grün, nach der Ausführung B auf Dunkel geschaltet. Gleichzeitig unterbricht Kontakt
34 die Stromzufuhr zu den Relais 5 bis io, so daß auch diese Relais ihre Grundstellung
wieder eingenommen haben.
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Die Gesamtanlage hat jetzt ihre Grundstellung eingenommen, so daß
nunmehr neue Fahrten aus beliebiger Richtung stattfinden können. Bei der geschilderten
Zugfahrt aus Richtung a sind die Relais 5, 6, 7 die Relais, die die aus der Richtung
a kommenden Züge einzählen und aufspeichern, während für diese Zugfahrt die Relais
8 bis io die Relais sind, die die eingefahrenen Züge wieder auszählen und bei Übereinstimmung
mit den eingezählten Zügen die Grundstellung der Gesamtschaltung hervorrufen.
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Bei Fahrten aus der Gegenrichtung übernimmt das Relais q. die Signalein-
bzw. -umschaltung, während die Relais 8, 9, io die einfahrenden Züge einzählen und
die Relais 5, 6 und 7 die Züge wieder auszählen. Infolgedessen ist die vorgesehene
Schaltung für Fahrten aus beiden Richtungen gleich wirksam.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich im besonderen
um eine Warnanlage zum Zweck der Anzeige der Besetzung eines Gleises bei Eisenbahnen
oder Straßenbahnen. Statt dessen kann der Erfindungsgegenstand z. B. zur Überwachung
bzw. Verkehrsregelung auf Straßen, insbesondere solchen, die verhältnismäßig eng
sind, dienen, so daß die die Kontaktstellen passierenden Gegenstände beispielsweise
Automobile oder sonstige Fahrzeuge sind. Die Kontaktstelle kann dann z. B. eine
Lichtschranke sein, oder sie kann darin bestehen, daß das Fahrzeug durch Überfahren
einer in den Erdboden eingelassenen mechanischen Kontaktstelle nach Art einer Brückenanlage
einen Stromkreis schließt, wodurch dann z. B. das Fühlrelais i zum Ansprechen gebracht
wird. Ferner kann der Erfindungsgegenstand angewendet werden, um nur eine Zählung,
etwa nur eine Einzählung oder nur eine Auszählung von Fahrzeugen oder sonstigen
sich bewegenden Gegenständen in Verbindung mit einer elektrischen Anzeige vorzunehmen.
Gegebenenfalls kann es sich bei den Gegenständen um Personen oder Personengruppen
handeln.
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Ferner kann der Erfindungsgegenstand zur Kontrolle von Arbeitsvorgängen
Anwendung finden und beispielsweise dazu dienen, die von einem Förderband oder Fließband
beförderten Gegenstände zu überwachen und etwa automatisch anzeigen zu lassen, ob
oder wieviel Gegenstände sich jeweils auf dem Förderband zwischen zwei vorgeschriebenen
Punkten befinden oder ob diese Strecke des Förderbandes von Gegenständen frei ist
oder nicht. Auch
bei derartigen oder ähnlichen Anwendungsbeispielen
des Erfindungsgegenstandes kann von den angegebenen symmetrischen Ausbildungen,
je nach Lage des Falles, Gebrauch gemacht werden oder etwa nur eine Zählung stattfinden,
beispielsweise eine Zählung im Sinne der Einzählung oder im Sinne der Auszählung.
Auch kann bei Anlagen, bei denen eine Einzählung und Auszählung vorgesehen ist,
die Einrichtung so getroffen sein, daß jeweils die Anzahl der noch in der zu überwachenden
Wegstrecke befindlichen Gegenstände bzw. die Differenz der Anzahl der eingetretenen
und der Anzahl der ausgetretenen Gegenstände zur Anzeige gelangt. Auch kann der
Erfindungsgegenstand beispielsweise angewendet werden, um Zeitmessungen durchzuführen
und etwa die Zeit, die jeweils eine bestimmte Anzahl von Gegenständen zur Zurücklegung
einer bestimmten Wegstrecke benötigt, zu bestimmen oder die Verweilzeit der Gegenstände
in der Wegstrecke festzustellen bzw. anzuzeigen.