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Steuereinrichtung für Verkehrssignalanlagen mit selbsttätigem Betrieb
und/oder Handbedienung Es sind Steuereinrichtungen für Verkehrssignalanlagen bekannt,
bei/denen die wechselnden Signalbilder in den Signalgebern dadurch erzeugt werden,
daß ein rotierendes Schaltwerk in stetem Wechsel die erforderlichen Kontakte öffnet
und schließt. Ein solches Schaltwerk wird im allgemeinen entweder durch einen Motor
ständig angetrieben oder aber auf elektromagnetischem Wege betätigt, z. B. nach
Art eines Schrittschaltwählers, welcher durch Einzelimpulse fortgeschaltet wird.
Die rotierenden Schaltmittel sind im allgemeinen in jedem Steuergerät vorhanden.
Bei anderen bekannten Anlagen mit Zentralsteuerung war nur ein rofierendes Schaltwerk
vorgesehen, das über Steuerleitungen bei den Signalen befindliche Signalschaltrelais
betätigte. Diese Signalschaltrelais lagen entweder über die Steuerleitungen oder,
wenn auch eine Handsteuerung vorgesehen war, über Kontakte eines in der Nähe des
Signals befindlichen Handdrehschalters für die gesamte Dauer ihrer Betätigung an
Spannung und schalteten dabei je nach ihrem Erregungszustand die Signallampen in
der vorgeschriebenen Reihenfolge. Infolge Verwendung von rotierenden Schaltmitteln
bestand bei allen Anlagen die Möglichkeit eines schnellen Verschleißes und dadurch
bedingt auch von Störungen der Signaleinrichtungen.
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In anderen bekannten Steuereinrichtungen sind zwar die zur Umschaltung
der Signale' dienenden
rotierenden Schaltwerke durch Signalschaltrelais
ersetzt; die Steuerunb dieser Relais erfolgte aber immer noch durch einen rotierenden
Teil, und zwar durch eine Nockenscheibe, die einen Impuls erzeugenden Wechselkontakt
betätigt. Über diesen Wechselkontakt werden nacheinander die Signalschaltrelais
betätigt, die ihren Anker auch beim Umlegen des Wechselkontaktes in der jeweils
eingenommenen Stellung halten und durch eigene Kontakte ihre periodisch sich wiederholende
An- und Abschaltung vorbereiten.
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Das- Einstellen der Dauer der Signalbilder erfolgt bei dieser Steuereinrichtung
durch entsprechendes Verändern von Widerständen im Stromkreis einer Wirbelstrombremse,
welche die Umdrehungszahl des die Nockenscheibe antreibenden Motors bestimmt. Steuereinrichtungen
dieser Art sind nur für einen dauernden automatischen Wechsel der Signalbilder bestimmt.
Sie können beim Ersetzen des nockengesteuerten Wechselkontaktes durch einen von
Hand betätigten Kontakt lediglich für unmittelbare Handsteuerung verwendet werden.
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Die Erfindung bezweckt, eine Steuereinrichtung mit solchen impulsgesteuerten
Signalschaltrelais für selbsttätigean Betrieb und/oder Handbedienung zu schaffen
und dabei alle eine Drehbewegung ausführenden Teile zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß dient zur Betätigung des die Impulse erzeugenden Wechselkontaktes
ein Impulsrelais, das entweder von Hand unmittelbar durch eine Taste oder selbsttätig
durch vom Signalablauf der Signalfolge abhängige Kontakte der Signalschaltrelais
schaltbar ist.
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Für diP zweiphasige Regelung einer Straßenkreuzung köiiiien in an
sich bekannter Wdise zwei Relais vorgesehen sein, welche durch die Kombination ihrer
Kontakte im angezogenen und/oder abgefallenen Zustand die Möglichkeit geben, entsprechend
dem Signalverschlußschema vier verschiedene Signalbildkombinationen zu schalten.
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Die Impulse können bei Handsteuerung entweder in an sich bekannter
Weise von einer von Hand zu betätigenden Taste gegeben werden oder vermittels eines
Impulsrelais, welches sowohl durch die Handtaste als auch durch einen in seiner
Funktion ebenfalls bekannten, periodisch Impulse erzeugenden Zeitkreis erregt werden
kann.
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Es ist zweckmäßig, als Signalschaltrelais solche Relais zu verwenden,
die nach jedem Impuls ihren Anker mechanisch verriegeln und erst in die Grundstellung
gehen, wenn diese Verriegelung auf elektromechanischem Weg durch einen zweiten Impuls
beseitigt ist.
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Für das Einschalten eines vAJles-Rot«-Signab wird zweckmäßig ein besonderes
Relais mit Hilfsrelais verwendet, welches beim Betätigen einer »Alles-Rot«-Taste
erregt wird. Dabei kann die -Schaltung so getroffen sein, daß vor dem Signalbild
»Alles Rot« die richtige Übergangsphase erscheint.
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Die Übergangsphase vor dem »Alles-Rot«-Signal wird während des Niederdrückens
der »Alles-Rot«-Taste eingestellt, während sich das Signalbild »Alles Rot« beim
Loslassen der »Alles-Rot«-Taste ergibt.. Der Verkehrsbeamte hat es also in der Hand
- entsprechend dem jewu.hgen Verkehrszustand auf der Kreuzung - die Übergangsphase
zu »Alles Rot« lang oder kurz zu halten. Die Auflösung der »Alles-Rot«-Schaltung
erfolgt mittels der für die Handbedienung üblicherweise vorhandenen Taste, derart,
daß nach der »Alles-Rot«-Schaltung diejenige Hauptphase sich einstellt, welche bei
ungestörtem Phasenablauf ohnehin als nächste gekommen wäre. Wird beispielsweise
die Hauptphase x für »Alles Rot« unterbrochen, so erscheint nach Auflösen von- »Alles
Rot« die Hauptphase 2, und umgekehrt.
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Als Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Schaltung eines Steuergerätes
für eine zweiphasig geregelte Straßenkreuzung dargestellt. Sie enthält ein Relais
A mit der Anwurfwicklung A A und der Abwurfwicklung AH sowie ein Relais
B mit der Anwurfwicklung BA und der Abwurfwicklung Bu. Diese beiden Relais
sind die eigentlichen Steuerrelais, welche mit ihren Kontakten a und
b die Lampen der Signalgeber, wie in Fig. 2 dargestellt, schalten. Die Relais
Ui und U2 sind Hilfsrelais, die Relais R- und R$ dienen zur Einschaltung der Signalgabe
»Alles Rot«, während Relais J schließlich das Impulsrelais des Zeitkreises ist,
welches bei selbsttätiger Regelung seine Impulse auf die Relais A und B gibt. Der
Zeitkreis besteht aus dem Kondensator C, der in an sich bekannter Weise wechselweise
über entsprechend der jeweils gewünschten Phasenzeit bemessene Widerstände W1 bis
W4 aufgeladen wird, der Glimmlampe G1 und schließlich dem bereits erwähnten Impulsrelais
J, welches mit der Glimmlampe in Hintereinschaltung liegt und beim Zünden der Lampe
zum Ansprechen kommt.
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Die Taste HT ermöglicht eine Handbetätigung der Relais und damit der
Signale unabhängig vom Zeitkreis durch unmittelbare Beeinflussung des Impulsrelais
J, während die Taste RT zur Einschaltung des Signals »Alles Rot« dient.
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Die Arbeitsweise dieser Einrichtung ist folgende Über die Taste HT,
den Kontakt yH, aI, bi und den Widerstand WI wird der Kondensator C aufgeladen.
Hat er die Zündspannung der Glimmlampe Gl erreicht, so zündet diese und bringt das
Relais J zum Ansprechen. Das Umlegen des Kontaktes i, hat zur Folge, daß über die
Anwurfwicklung AA das Relais A zum Ansprechen kommt (-f-, iI, bIII u2, Ag,
-). Dieses Relais hält $ich mechanisch, bis es durch Einschalten der Abwurfwicklung
An wieder zum Abfall gebracht wird. Beim Wiederstromloswerden des Relais J wird
Relais U1 zum Ansprechen gebracht (-f-, iI, blv, all,
U1, -). Das Relais hält
sich über den eigenen Kontakt ui, und zwar zunächst einmal so lange, wie sich das
Relais A in seiner Ansprechstellung befindet. Durch Umlegen des Kontaktes al erfolgt
die erneute Aufladung des Kondensators C nunmehr über den Widerstand W.. Beim jetzigen
Ansprechen des Relais J wird Relais B zum Anziehen gebracht (-f-,
iI, u'l, BA, -). Auch dieses Relais hält sich mechanisch bis zum Anschalten
der Abwurfwicklung BH. Beim Wiederabfall von J kommt nunmehr UZ zum Ansprechen (-f-,
iI, blv, yIH, bv, U2, -). U2 hält sich über Kontakt uz. Infolge Umlegens der Kontakte
bi und bII erfolgt die Aufladung des Kondensators C
nunmehr über
den Widerstand W4. Nach Erreichen der Zündspannung kommt J zum drittenmal zum Anzug.
Dies hat zur Folge, daß Relais A durch Ansprechen der Abwurfwicklung AH abgeworfen
wird (-@-, il, w2, A$, -). Relais U1 hält sich über Kontakt ill noch weiter bis
zum Abfall von J. Nach Abfall von A erfolgt die Aufladung des Kondensators über
den Widerstand W2. Das vierte Ansprechen von J hat das Abwerfen von
B zur Folge, da hierbei die Abwurfwicklung BH eingeschaltet wird (+, ii,
b',i W1II aIII BH, -). Trotz Öffnen von Kontakt bv hält sich UZ bis zum Wiederabfall
von J über den Kontakt in, und verhindert dadurch das vorzeitige Ansprechen von
Relais A. Dieses Spiel wiederholt sich nun fortlaufend. Wie hierbei die Einschaltung
der verschiedenfarbigen Signallampen vor sich geht, ist aus Fig. 2 und 3 zu ersehen.
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In Fig. 2 ist die Grundstellung der die Signallampen schaltenden Kontakte
beim Einschalten. der Anlage dargestellt. Dabei fließt Strom vom Minuspol der Batterie
über Lampe yt i, Kontakt avl nach Plus und von Minus, Kontakt rill, Kontakt bvlII,
Lampe ge 2, Kontakt avl nach Plus. Beim ersten Impuls spricht das Relais A an und
hält sich, wie durch den in Fig. 3 durchgezogenen Strich angedeutet ist. Dabei legt
sich der Kontakt avi in die andere Stellung, so daß folgende Stromkreise bestehen:
Minus, Kontakt 7,11, Kontakt a91, Lampe rt 2, Kontakt yll, Plus und Minus,
Kontakt rin, Kontakt avl, Kontakt b-, Lampe gn i, Plus.
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Beim zweiten Impuls spricht das Relais B an und schaltet durch Umlegen
des Kontaktes bvll die Lampe gn i ab und die Lampe ge i an. Der Kontakt bölii bereitet
das Anschalten der Lampe en 2 vor. Dies geschieht, sobald beim dritten Impuls das
Relais A wieder abfällt und der Kontakt avl wieder die Ruhelage einnimmt. Gleichzeitig
erhält die rote Lampe yt i Strom. Beim vierten Impuls fällt das Relais B wieder
-ab, so daß die Relais A und B die Grundstellung wieder einnehmen,
in der die Lampen yt z und ge 2 brennen.
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In gleicher Weise, wie die Steuerung der Relais A und Bin Abhängigkeit
von dem Zeitkreis geschildert wurde, kann sie auch durch Betätigen der Handtaste
HT erfolgen, wobei die Einzelzeiten beliebig gewählt werden können.
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Um in besonderen Fällen, z. B. für die Durchfahrt der Feuerwehr, die
Verkehrsströme aller Richtungen sperren zu können, ist die »Alles-Rot«-Schaltung
vorgesehen. Durch, Betätigen der Taste RT wird Relais RH angeworfen (-f-, RT, RH,
-). Dieses Relais hält sich über Kontakt y, und die Handtaste HT. Durch Schließen
des Kontaktes ywird je nach Lage des Kontaktes alv Relais B entweder über die Anwurfwicklung
Bg angeworfen oder über die Abwurfwicklung BH abgeworfen. Dies ist erforderlich,
um die richtige Zwischenphase, »Gelb«, nach dem Frei-:ahrtsignal »Grün« zu bringen
und so einen plötzlichen Übergang von »Grüncc auf »Rot« zu vermeiden (-@-, .H alv,
Bg - bzw. +, y'H, alv, aIII BH, -). Die Dauer der Zwischenphase ist von der Dauer
der Be-:ätigung der Taste RT abhängig. Nach Loslassen der raste RT kommt Relais
R zum Ansprechen (+, RT, H, av, bvl, R, -), das über seine in Fig. 2 dargestellten
r
Kontakte yli, yili die Umschaltung der Signale auf »Rot« durchführt. Das
Relais R hält sich über die Kontakte y, und ilv, bis durch Betätigen der Handtaste
HT der Haltekreis des Hilfsrelais RH unterbrochen wird und über den Kontakt yH Relais
J zum Ansprechen kommt. Dadurch wird durch Öffnen von Kontakt ifv der Haltekreis
des Relais R aufgetrennt. Nach Abfall von R leuchten die Signale in dem der nächsten
Hauptphase- entsprechenden Sinne.
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Bei »Alles-Rot«-Schaltung ist also das »Alles-Rot«-Relais R angezogen,
während entweder beide Relais A und B erregt oder abgefallen sind,
wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht. Dann bestehen z. B. bei Erregung
der Relais A und B folgende Stromwege: Minus, Kontakt yll, Lampe@yt
2, Kontakt apl in Arbeitsstellung, Kontakt rlii, Plus und Minus, Lampe rt i, Kontakt
avl in Arbeitsstellung, Kontakt ylii, Plus. Sind die Relais A und B abgefallen,
so erhalten die Lampen yt i und rt 2 über den in Ruhe geschlossenen Kontakt
a- das Pluspotential der Batterie.
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An Stelle der im vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendeten Relais
mit mechanischer Ankerhaltung können in an sich bekannter Weise auch solche mit
Selbsthaltekontakt benutzt werden, ohne daß dadurch der Wert der Erfindung beeinträchtigt
wird.
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Das Steuergerät läßt sich auch für mehr als zwei Phasen ausbilden.
Es können z. B. mit drei Schaltrelais insgesamt acht verschiedene Signalbilder dargestellt
werden, und zwar vier Haupt- und vier Übergangsphasen.