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Einrichtung bei Stellwerken mit elektrischen Verschlüssen, im besonderen
Tischhebelwerken Für die Umstellung und Überwachung von Weichen, Signalen und anderen
Einrichtungen des Eisenbahnsicherungswesens werden mechanische oder elektrische
Stellwerke verwendet. In beiden Fällen muß die Sicherheit gegeben sein, daß ein
Signal nur auf Fahrt gestellt werden kann, wenn die Weichen der zugehörigen Fahrstraße
alle richtig liegen und verschlossen sind, so daß also nicht etwa eine Weiche unter
dem Zuge umgestellt werden kann. Außerdem müssen auch die der eingestellten Fahrstraße
feindlichen Signale und Weichen verschlossen werden. Auch bei elektrischen Stellwerken
verwendete man für den Verschluß mechanische Einrichtungen. Erst in neuerer Zeit
ist man dazu übergegangen, Stellwerke mit elektrischen Verschlüssen zu bauen. Eine
besondere Art dieser Stellwerke sind die Tischhebelwerke. Während man den mechanischen
Verschluß in einfacher Weise dadurch bewerkstelligt, daß eine Verschlußstange in
Ausschnitte der Stehstangen eingreift und diese damit festlegt, lassen sich ähnliche
Mittel bei elektrischen Verschlüssen nicht anwenden. Auch alle anderen Erfordernisse,
wie z. B. das Umstellen einer Weiche für den Fall, daß die Gleisfreimeldung irgendwie
gestört ist, lassen sich nicht in derselben Weise durchführen wie bei den bekannten
Stellwerken.
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Um dies auch bei Stellwerken mit elektrischen Verschlüssen zu ermöglichen,
wird gemäß der Erfindung ein besonderes Hilfsrelais vorgesehen, das bei Störung
des Gleisrelais oder seiner Kontakte über einen dem Hilfsrelais zugeordneten, selbstsperrenden
Tastenkontakt und einen weiteren, mehreren Hilfsrelais anderer Weichen gemeinsamen
Tastenkontakt zum
Ansprechen gebracht wird, wobei Kontakte des Hilfsrelais
die Gleisrelaiskontakte überbrücken und beim gleichzeitigen Schließen eines der
Weiche zugeordneten Weichentastenkontaktes das Umstellen der Weiche bewirken. Weitere
Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
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Der Erfindungsgegenstand ist in den Abb. i bis q. beispielsweise erläutert.
Teile der Schaltung, die zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind,
sind fortgelassen. Dagegen sind in den gezeichneten Schaltbildern noch Kontakte
eingezeichnet, die durch das danebenstehende Zeichen erkennen lassen, an welchen
Relais od. dgl. sie sich befinden, ohne daß sie ausdrücklich erwähnt werden. Es
sind Kontakte, über welche verschiedene Abhängigkeiten hergestellt werden. Der Teil
der Schaltung, der im wesentlichen den Stellerkreis für die Plus- und Minussteller
und den Spannungswechsler zeigt, ist mit Abb. i bezeichnet. Abb. 2 zeigt den Steuerkreis
mit den Tastenkontakten, Abb. 3 die eigentliche Weichenschaltung. In der Weichenschaltung
ist angenommen, daß es sich um Drehstrommotorenantrieb handelt. Die Schaltung läßt
sich analog für andere Motorenarten durchführen. Für die Relais sind Zeichen gewählt
worden, die erkennen lassen, um was für ein Relais es sich handelt, wobei neben
den von jedem Relais betätigten Kontakten die entsprechenden Zeichen angeordnet
sind. Ein Pfeil aufwärts heißt »Relais angezogen«, ein Pfeil abwärts »Relais abgefallen«,
ein Pfeil mit Querstrich heißt »Anker des Relais abgestützt«. Zum Beispiel sind
in Abb. i zwei Relais io und 2o als Plussteller verwendet, die sich gegenseitig
abstützen. Man kann statt zweier Stützrelais auch ein gewöhnliches Relais verwenden.
Stützrelais haben aber u. a. den Vorteil, daß sie im Ruhezustand auch bei angezogenem
Anker keinen Strom verbrauchen, weil das einmal angezogene Relais durch den Anker
des mitarbeitenden abgefallenen Relais abgestützt wird. In der gezeichneten Lage
ist 2o abgefallen und io angezogen. Keins der Relais hat jedoch Strom, sondern io
wird durch den Anker des abgefallenen Relais abgestützt. Alle Stützrelais sind durch
Quadrate bezeichnet, gewöhnliche Relais durch Kreise.
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Soll der in Abb.3 unten durch die drei Wicklungen u, v, w gekennzeichnete
Antriebsmotor umgestellt werden, so geschieht der Reihe nach folgendes: Der Stellwerkswärter
betätigt die beiden Tasten ti und t 2 gleichzeitig. Die Wahl von zwei Tasten für
jede Handlung ist getroffen worden, um zu verhindern, daß durch versehentliche Betätigung
einer Taste eine Auslösung irgendeiner Handlung erfolgt. Eine von diesen Tasten
gilt für eine ganze Reihe von Weichen und heißt daher Gruppentaste. Sie betätigt
ein Relais, das mehrere Kontakte hat, von denen jeder im Steuerstromkreis einer
der Weichen liegt, wie z. B. im vorliegenden Falle t2 im Stromkreis des zum Weichenantrieb
u, v, w gehörenden Relais. Es fließt dann Strom auf dem stark gestrichelt
gezeichneten Stromkreis von der Stromquelle s i über Leitung 11, über iio,
die Tastenkontakte ti, t2, das Weichenprüfrelais p io nach Erde. Wäre in irgendeinem
Teil dieser Leitung ein Erdschluß, so würde P io nicht anziehen und damit die Störung
erkennbar werden, d. h. die Weiche nicht umlaufen. Ist aber alles in Ordnung, so
zieht p io an, schließt seine Kontakte p ii und p i2 und unterbricht P13- Es erhält
jetzt der Plussteller 2o Strom auf dem gestrichelt stark ausgezogenen Weg. 2o zieht
an, und io fällt, da nicht mehr abgestützt, ab. Durch Schließen des Kontaktes 21
wird das Wiederanziehen des Plusstellers io vorbereitet. Durch Kontakt ii wird der
eben geschlossene Stromkreis wieder unterbrochen, 2o bleibt aber angezogen, da durch
den abgefallenen Anker von io abgestützt. Durch Abfallen von io wurde Kontakt 12
geschlossen, und es erhält nun der Spannungswechsler 3o Strom von Stromquelle s
i über Leitung li und 12. 50 zieht an und legt die Kontakte 51 bis
59 um .(Abb. 3). Durch 53 und 58 wird der Überwachungsstrom unterbrochen,
und der Überwachungsmagnet siofällt ab. Stellstrom kann jedoch noch nicht fließen.
Aus Sicherheitsgründen, damit nicht durch irgendeine zufällige Handlung oder Fremdstrom
od. dgl. die Umstellung einer Weiche bewirkt werden kann, läßt man außer den Plusmagneten
io und 2o noch den Minusmagneten 30 mitarbeiten. Durch den Magneten io war der Kontakt
ig (Abb. i) geschlossen worden und, da durch Abfall des Überwachungsmagneten uio
Kontakt uii und durch Abfallen des Spannungswechslers So Kontakt 59 geschlossen
worden sind, fließt nun ein Strom von. der Stromquelle si über 59, uii, Leitung
12o, Kontakt ig zum Minussteller 30 und über den durch Abfallen von p io
wieder geschlossenen Kontakt P 13 zur Erde bzw. zur Stromquelle zurück. In diesem
Stromkreis liegt ein Kontakt i ii des Fahrwegstellers oder Hilfsrelais iio. Trotzdem
der Stromkreis über den Fahrwegsteller bereits wieder unterbrochen worden ist, ist
i io (Abb. 2) noch angezogen, was bewirkt wird durch einen parallel geschalteten
Widerstand, Gleichrichter oder Kondensator g i. Der Minussteller ist ebenfalls als
Stützrelais ausgebildet und besteht aus den beiden Wicklungen 30 und q0.
Durch Anziehen von 3o fällt q.o ab und stützt den Anker des Relais 3o ab. Durch
Schließen des Kontaktes 31
ist das Wiederanziehen des Relais 40 vorbereitet,
was jedoch erst erfolgen kann, wenn für die Umstellung der Weiche in die andere
Lage die Tasten erneut betätigt werden und damit P io wieder zum Anziehen gebracht
wird. Durch Anziehen von 30 sind die Kontakte 32 und 35 umgelegt worden.
Es fließt nun Stellstrom über die drei Feldwicklungen des Weichenmotors auf dem
gestrichelt gezeichneten Wege. Nach Umlaufen des Motors wechseln die Motorkontakte
ihre Lage, und es fließt nun ein Strom auf dem in Abb. q. stark eingezeichneten
Wege. Der Spannungswechsler 6o zieht wieder an, dadurch verliert der Anker des Relais
5o die Abstützung und fällt ab. Damit werden die Kontakte 51 bis 59 wieder
umgelegt. Es fließt nun Gleichstrom von. der Stromquelle s?, auf dem in Abb. q.
gestrichelt gezeichneten Wege. Der Überwachungsmagnet u io zieht wieder an, womit
die Ruhestellung der Weiche wieder erreicht wird.
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Sollen die Weichen nicht einzeln umgestellt werden, sondern gruppenweise
bei Einstellen einer Fahrstraße, so geschieht dies durch ein Fahrstraßenstellerrelais,
das durch eine Fahrstraßentaste betätigt wird und
einen Kontakt
(z. B. f io) im Stromkreis des Relais P io schließt. Hierbei fließt der Strom zum
Relais P io zunächst über Kontakt 13 des Plusstellerrelais io und Gleisrelaiskontakt
w i. Der Gleisrelaiskontakt w i verhindert ein Umstellen der Weiche, falls diese
besetzt ist. Sobald die Relais io und 2o ihre Stellung gewechselt haben, wird Kontakt
14 geschlossen, und der Strom über den Kontakt f io fließt weiter über 1q., Leitung
13, Widerstand Ga zur Erde. Der Weichenumstellvorgang vollzieht sich genau,
wie vordem beschrieben. Aber beim Umstellen durch Betätigen der Fahrstraßentaste
bleibt iio über 13 angezogen, was für die Ausleuchtung der Weiche bei Gleisbildstellwerken
von Bedeutung ist; denn bei Gleisbildstellwerken benutzt man die Relais, welche
im Verlaufe der Steuerung bzw. Umstellung des Weichenantriebs zum Anziehen oder
Abfallen kommen, gleichzeitig, um die Ausleuchtung des Gleisbildes zu bewirken.
Es werden hierbei, um die verschiedenen Zustände zu kennzeichnen, also »Fahrstraße
eingestellt« oder »nur eine Weiche umgestellt«, »Weiche vom Zug besetzt« oder »Weiche
nicht in die Endlage gelangt«, »Weiche aufgeschnitten« usw., verschiedenartige Ausleuchtungszeichen
verwendet, rote Lampen, gelbe Lampen, Blinkzeichen usw. Der Fahrwegsteller i :o
bewirkt die Ausleuchtung der Zungenspitze. Diese darf jedoch nur erfolgen, wenn
eine Fahrstraße eingestellt ist, um ein fortlaufendes Lichtband zu erzeugen. Deshalb
muß iio bei Einstellung der Weichen über die Fahrstraßentaste angezogen bleiben.
Bei Weichen, die zwar mit einer Fahrstraße zusammenhängen, aber aus betrieblichen
Gründen unabhängig von der Fahrstraße, besonders also von Hand, eingestellt werden,
kann man die Ausleuchtung, z. B. das Blinken dieser Weichenausleuchtungsschlitze,
dadurch hervorrufen, daß bei Einstellen der Fahrstraße das zu dieser Weiche gehörige
Relais i io über einen Kontakt f 2o zum Anziehen gebracht wird. Durch das Blinken
der Ausleuchtungsschlitze wird dem Stellwerkswärter angezeigt, daß er diese Weiche
noch umstellen muß. Die Einfügung der Hilfsrelaisi io und i2o in das Schaltbild
hat noch die vorteilhafte Wirkung, daß man mit ein und demselben Tastenkontakt t1
die Weiche nach beiden Richtungen umstellen kann. Im besonderen wird dies dadurch
bewirkt, daß im Stromkreis des Relais i ro ein - Kontakt i 29 des Relais
i 2o angeordnet ist, wobei dieser Kontakt bei abgefallenem Relais i2o geschlossen
ist, und daß ein entsprechender Kontakt i 1g des Relais iio im Stromkreis des Relais
i2o angeordnet ist. Außerdem ordnet man zweckmäßig in dem Stromkreis dieser Relais
noch zwei Kontakte 18 und 38 des Plusstellers io bzw. Minusstellers 3o an, wodurch
eine weitere Überprüfung des Arbeitens dieser Relais erzielt wird.
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Würde z. B. eine Weiche aufgeschnitten werden, so würden die Motorkontakte
umgelegt. Hierbei werden beide Kontakte m5 und m6 geschlossen. Dies hat zur Folge,
daß der Auffahrmelder aio zur Wirkung kommt. Die Wicklung dieses Melders ist so
bemessen, daß sie bei dem normalen Überwachungsstrom, wie er in Abb. 3 stark ausgezogen
dargestellt ist, nicht anzieht. Sobald aber durch gleichzeitiges Schließen der Kontakte
m5 und m6 der Überwachungsmagnet uzo kurzgeschlossen wird, fließt ein Strom von
s 2 über a I0, 58, 15, Leitung 14, m6, m5, Leitung 15, Kontakt 16 und 52
zur Stromquelle zurück. aio zieht an und wechselt seine Kontakte all und a i2. Durch
a il wird verhindert, daß u io wieder anziehen kann, bevor der Auffahrmelder
nicht wieder in Grundstellung gebracht worden ist. Durch den Auffahrmelder aio wird
z. B. bei Gleisbildstellwerken ein rotes Blinklicht erzeugt, so daß dem Wärter von
dem Vorgang Kenntnis gegeben wird. Der Wärter bringt die Weiche in die Ausgangslage
durch Betätigen der Weichentasten t1, t2. Um aber den Auffahrvorgang festzuhalten,
ist mit dem Relais a2o in Reihe ein Zählwerk zio ,geschaltet. Der Überwachungsmagnet
uio kann daher nur anziehen, wenn a io wieder zum Abfallen kommt, und dies ist nur
möglich, wenn a2o anzieht. Das Anziehen von a2o wird bewirkt durch eine Auffahrtaste
t3, über welche g eichzeitig das Zählwerk z io in Tätigkeit gesetzt wird. Sobald
a2o anzieht, fällt aio ab und schließt den Kontakt all, so daß der Überwachungsstrom
über u io wieder fließen kann.
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Für das Einstellen und Verschließen einer Fahrstraße ist von Bedeutung,
daß die Weichen alle die richtige Lage einnehmen. Bei mechanischen Stellwerken geschieht
dies durch Abtasten der Weichenachsen mittels des Fahrstraßenschiebers; -bei elektrischen
Stellwerken noch durch Mitwirken des Überwachungsmagneten. Bei Stellwerken mit elektrischen
Verschlüssen kann man auf diese Weise die Überprüfung der Weichenlagen nicht feststellen.
Es werden daher besondere Plus- und Minusüberwacher vorgesehen, die gleichzeitig
die Wirkung haben, daß der Überwachungsmagnet uio von Kontakten entlastet wird.
Im Stromkreis der beiden Plus- und Minusüberwachungsmagnete u2o und u30 liegen außer
Kontakten u i2 und u13 des Überwachungsmagneten und den eingezeichneten Kontakten
der Plus- und Minussteller noch zwei Kontakte i i2 und i22, die von den Fahrwegstellern
i io bzw. i 2o gesteuer werden und die bei Einstellen einer Fahrstraße den
entsprechenden-Plus- oder Minusüberwächungsmagnet u2o bzw. u30 zum Anziehen bringen.
Kontakte .dieser Magnete befinden sich in den Stromkreisenüber welche der Verschluß
der Fahrstraße ermöglicht wird.
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Für den Fall, daß die Gleisfreimeldung irgendwie gestört ist, also
die Kontakte w i und w 2 nicht geschlossen werden, muß der Stellwerkswärter
die Möglichkeit haben, die Weiche umzustellen, nachdem er sich überzeugt hat, daß
die Weiche nicht besetzt ist. Um dies zu erreichen, ist ein Hilfsrelais hio vorgesehen,
das folgende Wirkung hat: Der Wärter drückt zunächst die Taste t5, die sich z. B.
an einer Schalttafel in der Nähe des Fensters befindet. Der Wärter kann sich dann
überzeugen, ob die Weiche frei ist, und drückt dann nochmals die Taste
t5, die gedrückt bleibt bzw. deren in Abb.5 dargestellter Kontakt t5 geschlossen
bleibt. Drückt er dann die beiden Tasten t1 und t4, so wird über tq.,
15 Relais hio zum Anziehen gebracht. hio schließt seine Kontakte h11, hie
und h13. Durch h13 wird w2 überbrückt,
durch h i2 der gestörte Kontakt
w i, und durch hii ist dem Relais hio die Möglichkeit gegeben, sich über die Leitung
18 angezogen zu halten. Hierzu muß jedoch erst der Kontakt Pig geschlossen
sein. Da durch Drücken von ti und Schließen von hie p io zum Anziehen gebracht worden
ist, sind P ig geschlossen worden. Da aber, wie durch Leitung 1g angedeutet, noch
weitere Hilfsrelais für andere Weichen an die Weichengruppentaste t4 angeschlossen
sind, muß verhindert werden, daß der Strom von Leitung 18 sich etwa über
t5 und 1g einen Ausweg sucht. Zu diesem Zweck ist hio mit zwei Wicklungen versehen,
von denen die eine an die Kontakte t4, t5, die andere an die Leitung 18 angeschlossen
ist. Hat nun P io angezogen, so werden die Kontakte p ix und P13 umgelegt, und die
Umstellung der Weiche vollzieht sich, wie oben geschildert. Da aber die Relais 10,
20, 30 und 4o nacheinander arbeiten, arbeitet 30 erst, wenn P io wieder abgefallen
und P 13 damit geschlossen worden ist. In diesem Augenblick wird Pig auch unterbrochen,
und hio würde wieder abfallen und h13 unterbrechen. Es könnte dann das Relais 3o,
das noch nicht gearbeitet hat, nicht Strom erhalten. Um dies zu verhindern, wird
parallel zum Relais hio eine Verzögerungseinrichtung, z. B. Sperrzelle
93, angeordnet, die so bemessen ist, daß das Relais h io noch bis zur Beendigung
des Arbeitens des Relais 3o und damit also Beendigung der Weichenumstellung angezogen
bleibt.
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Es ist bekannt, bei Weichenantrieben besondere Sicherungen vorzusehen,
die durchschmelzen, wenn der Weichenantrieb infolge einer Störung, z. B. Schneeverwehung,
hängenbleibt, also nicht in die Endlage gelangen kann. Diese Sicherungen waren im
Stellwerk untergebracht. Diese Anordnung ist bei Stellwerken mit elektrischen Verschlüssen
nur schwer durchzuführen, da die Relais für die Betätigung und den Verschluß der
Weichen sich außerhalb des Stellwerkes befinden und die zu sichernden Leitungen
also gar nicht bis zum Stellwerk gelangen. Bei Tastenstellwerken bzw. Tischhebelwerken
im besonderen ist Relaisraum und Tisch vollkommen voneinander getrennt. Um auch
in diesem Falle bei Hängenbleiben des Antriebs den Stellstrom abschalten zu können,
wird ein selbsttätiger Spannungsschalter b io vorgesehen, der bei Einleitung des
Stellvorganges betätigt wird und nach Ablauf von einigen Sekunden, die länger sein
müssen als die eigentliche Stehzeit des Antriebs, die Stelleitungen automatisch
abschaltet (Kontakte bii, b12).