DEP0046709DA - Anordnung zur Fernsteuerung und Überwachung von Geräten, insbesondere der Eisenbahnsicherungstechnik - Google Patents

Description

In der Eisenbahnsicherungstechnik werden häufig entfernt liegende Weichen und Signale von einer Zentrale ferngesteuert. Dabei wird in der Regel von sogenannten Schrittschaltwerken Gebrauch gemacht, um eine Vielzahl von Befehlen nach der Übertragungsstelle und ebenfalls eine Mehrzahl von Überwachungsbegriffen nach der Zentrale zu übertragen. Diese Schrittschaltwerke müssen durch besondere Einrichtungen und eine besondere Leitungsader in Tätigkeit gesetzt und in genau gleichem Tritt gehalten werden. Es handelt sich bei diesen Geräten um die gleichen oder um ähnliche Systeme, wie sie in der Fernsprechtechnik verwendet werden. Der Nachteil solcher Schrittschaltwerke liegt in ihrem großen Verschleiß, hauptsächlich der Triebteile, wie Magnetanker, Klinken usw., die erheblichen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften unterworfen sind. Nachteilig ist die Notwenigkeit, für den Antrieb dieser Schrittschaltwerke eine besondere Kabelader vorsehen zu müssen. Fällt eines dieser Schrittschaltwerke außer Tritt, so muss durch eine besondere Einrichtung der Weitergang gestoppt werden.

Zur Vermeidung dieser nachteile wird zur Übertragung der verschiedenen Befehle und zur Aufnahme der verschiedenen Rückmeldungen an der Befehls- und Empfangsstelle eine Abtastvorrichtung vorgeschlagen, die im wesentlichen, wie das Schrittschaltwerk, mit einer Kontaktbahn und einem Kontaktarm versehen ist, wobei jedoch der Kontaktarm durch einen Wechselstrom-Synchronmotor angetrieben wird, sodass die Phasenlage der Kontaktarme in Befehls- und Empfangsstelle identisch und zeitlich konstant ist. Im Gegensatz zum Schrittschaltwerk befindet sich der Kontaktarm in dauerndem Umlauf und tastet regelmäßig innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeitintervalle die einzelnen Bahnsegmente ab. Die Speisung des Synchronmotors erfolgt aus einem bereits für andere Zwecke erforderlichen Netz (siehe Abbildung 1).

Gemäß Abbildung 2 befindet sich an der Befehlsstelle eine Abtasteinrichtung WB mit Kontaktbahn B und Kontaktarm K an der Empfangsstelle eine Abtasteinrichtung WE mit entsprechender Kontaktbahn und entsprechender Kontaktarme. Jeder Kontaktarm wird durch einen Synchronmotor SM entsprechend Abbildung 1 in Umlauf gebracht. Die umlaufenden Kontaktarme K stehen miteinander über eine Leitung L in Verbindung. Bei synchronem Lauf und gleicher Phasenlage befindet sich der Kontaktarm von WB an derselben Stelle, wie der Kontaktarm der Abtasteinrichtung WE. Hat z.B. der Wärter den Hebel n im Stellwerk umgelegt und damit die Stromzuführung zu Kontaktsegment 4 der Abtasteinrichtung an der Befehlsstelle geschlossen, so wird über die Leitung L in dem Augenblick ein Stromimpuls geführt, in welchem beide Kontaktarme K an Befehls- und Empfangsstelle das Kontaktsegment 4 bedecken. In diesem Augenblick erhält das Befehls-

Empfangsrelais a* einen Erregerstromstoß und zieht seinen Anker an. Über einen Selbstschlusskontakt und über eine Unterbrechereinrichtung Ua erhält dieses Relais so lange Strom, als der Kontaktarm K den übrigen Teil der Kontaktbahn bestreicht. Steht Kontaktsegment 4 nach einem vollen Umlauf noch unter Spannung, so wird die an dieser Stelle durch Ua erfolgende Unterbrechung des Stromes in der Festhaltewicklung durch den über Kontaktsegment 4 geführten Stromimpuls überbrückt. Das Relais a* bleibt somit so lange angezogen, als der Hebel a umgelegt ist. Beim Zurücklegen des Hebels a fällt das Relais a* in dem Augenblick ab, in welchem der Kontaktarm K das Segment 4 berührt.

Zur Herstellung und Gewährleistung einer sicheren Arbeitsweise ist die Einhaltung nicht nur des synchronen Laufs, sondern auch der Identität der Phasenlagen der Kontaktarme untereinander erforderlich. Zu diesem Zweck dient ein Kontaktbahn-Segment O. An der Empfangsstelle steht gemäß Abbildung 2 dieses Bahnsegment mit dem Pluspol der Stromquelle, an der Befehlsstelle mit einem Korrektur-Relais P in Verbindung, während der andere Pol des Relais P zur Rückleitung Ro führt. Das Korrektur-Relais P betätigt einen Kontakt in der Zuleitung zu dem Phasen-Regulier-Motor PM. Dieser Phasen-Regulier-Motor selbst bringt den drehbaren Ständer des Synchronmotors SM zum Umlauf und verleiht somit dem Kontaktarm K der Abtasteinrichtung WB eine immer größere Voreilung gegenüber dem der Abtasteinrichtung WB. Befindet sich z.B. der kontaktarm K von WB bei Kontaktsegment 12, derjenige von WE bei Kontaktsegment 1, so ist Relais P stromlos. Dadurch ist der Phasen-Korrektur-Motor PM im Umlauf und verleiht infolge der Drehung des Ständers S von Synchronmotor SM dem Kontaktarm K der Abtasteinrichtung WB eine gegenüber dem der Abtasteinrichtung WE schnellere Umlaufgeschwindigkeit. Nach kurzer Zeit kommen beide Kontaktarme an der Stelle O zur deckung: In diesem Augenblick zieht Relais P seinen Anker an und schaltet den Phasen-Regulier-Motor PM ab. Die Geschwindigkeit der beiden Kontaktarme ist nunmehr gleich, sie laufen synchron und phasengleich.

In ähnlicher Weise, wie bei Relais a*, wird auch bei Relais P durch eine Unterbrechereinrichtung UP dafür gesorgt, dass Relais P auch dann in der angezogenen Lage bleibt, wenn der Kontaktarm K das Segment O verlassen hat.

Wird aus irgendeinem Grund der Synchronismus der beiden umlaufenden Kontaktarme und damit die Identität ihrer Phasenlage gestört, so wird selbsttätig der Phasen-Korrektur-Motor PM so lange in Tätigkeit gesetzt, bis der Fehler behoben ist. So lange das Phasen-Korrektur-Relais P ausgefallen ist, ist durch einen Arbeitskontakt bei dieses Relais die Stromzuführung zu den Befehls- und Empfangssegmenten der Kontaktbahn unterbrochen und damit eine Übermittlung von Befehlen und eine Rückmeldung von Überwachungszeichen unmöglich gemacht.

Zur genauen (Fein-)Einstellung der Phasenlage dienen Hilfsrelais E, A. Dabei erhält Relais E einen Stromimpuls, dessen Phasenlage durch die Abtasteinrichtung WE bestimmt ist, Relais A dagegen einen solchen, der von WB herrührt (UA). Durch eine Relais-Sperreinrichtung, wie sie bisher bei Achszähleinrichtungen verwendet wurde, ist Vorsorge getroffen, dass bei der geringsten Voreilung des Kontaktarmes von WB ein Impulsrelais Ze, umgekehrt bei einer solchen von WE, ein Impulsrelais Za in Tätigkeit gesetzt wird. In dem einen oder anderen Falle erhält der Phasen-Korrektur-Motor PM in dem einen oder anderen Drehsinne kurzseitig Strom und stellt schnellstens die genaue Phasenlage wieder her. Diese Überprüfung der Phasenlagen erfolgt bei jedem Umlauf.

Die Einrichtung lässt sich gemäß der Erfindung noch dahin erweitern, dass bei Betriebspausen die Anlage von Hand ausgeschaltet, dagegen bei wieder einsetzendem Betrieb selbsttätig eingeschaltet wird.

Ferner ist es möglich, die Übertragungsleitung und gegebenenfalls auch die Rückleitung einzusparen und die bereits vorhandene Kraftstromleitung u-v-w für diese Zwecke zu verwenden.

Die Übertragung von Überwachungsbegriffen zur Zentrale erfolgt sinngemäß durch ein Relais U*, das in gleicher Weise eingerichtet und an die Abtasteinrichtung von WB angeschlossen ist, wie Relais a* an die Abtasteinrichtung von WE; für Befehl und Rückmeldung findet dabei die entgegengesetzte Polarität gegenüber der Phasenlagekorrektur Anwendung.

Claims (10)

1.) Anordnung zur Fernsteuerung und Überwachung von Geräten, insbesondere der Eisenbahnsicherungstechnik, zwecks Ersparnis von Kabeladern, dadurch gekennzeichnet, dass zur Übertragung der verschiedenen Befehle oder Rückmeldungen an der Befehlsstelle und an der Empfangsstelle je eine Abtastvorrichtung (WB bzw. WE) mit einer Kontaktbahn (B) und einem durch einen Wechselstrom-Synchronisator (SM) angetriebenen Kontaktarm (K) angeordnet ist, wobei die Phasenlage der Kontaktarme identisch und zeitlich konstant ist.

2.) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Speisung der Synchronmotore (SM) aus einem bereits für andere Zwecke vorhandenem Netz (u-v-w) erfolgt.

3.) Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Korrektureinrichtung angeordnet ist, welche insbesondere beim Einschalten die richtige Phasenlage des Kontaktarmes (K) in dem einen Gerät (WB), bezogen auf die Phasenlage des anderen Gerätes (WE), selbsttätig erzwingt.

4.) Anordnung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektur der Phasenlage des Kontaktarmes (K) durch Drehen des Ständers (S) des Synchronmotors (SM) erfolgt.

5.) Anordnung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Korrektur der Phasenlage ein Relais (P) angeordnet ist, das so lange abgefallen bleibt, als es keinen Stromimpuls von der Empfangsstelle (WE) erhält, und dabei einen Hilfsmotor (PW) eingeschaltet hält, welcher den Ständer (S) des Synchronmotors (SM) so lange dreht, bis das Relais (P) bei übereinstimmender Phasenlage eine Stromimpuls erhält und sich über einen Selbstschlusskontakt und einen synchron umlaufenden Unterbrecher (UP) in der angezogenen Lage festhält, wobei der Hilfsmotor (PM) abgeschaltet wird.

6.) Anordnung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass für Befehl und Rückmeldung die entgegengesetzte Polarität gegenüber der Phasenlagekorrektur Anwendung findet.

7.) Anordnung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feinkorrektur Hilfsrelais (E, A) angeordnet sind, die bei nicht genau zeitlichem Zusammenfallen ihrer Erregerimpulse durch einen besonderen Relaisvorsatz mit Sperrkreisen in bekannter Weise kurzzeitige Stromimpulse über ein Vorwärts- bzw. Rückwärts-Relais (Ze, Za) erzeugen, sodass bei geringster Änderung der Phasenlage der Phasen-Korrektur-Motor (PM) in der einen oder anderen Richtung kurzzeitig eingeschaltet wird und hierdurch die Phasenlage des Kontaktarmes sich selbsttätig auf dem genauen Wert einstellt.

8.)Anordnung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichen der Phasenlage durch einen Arbeitskontakt des Phasen-Korrektur-Relais (P) die Übermittlung von Befehlen und Überwachungszeichen unterbrochen wird.

9.) Anordnung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Stromimpulse über eine für andere Zwecke bereits vorhandene Leitung erfolgt.

10.) Anordnung nach Anspruch 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festhaltung der die Befehle und Überwachung registrierenden Relais (U*, a*) nach Verlassen ihres Kontaktsegmentes durch den Kontaktarm (K) je eine Unterbrechereinrichtung (Uü, Ua) dient, die den Selbstschluss so lange aufrechterhält, bis die Erregerimpulse während der Unterbrechungslücke ausbleibt.