DEP0046709DA

DEP0046709DA - Arrangement for remote control and monitoring of devices, in particular railway safety technology

Info

Publication number: DEP0046709DA
Authority: DE
Inventors: Karl Dipl.-Ing. Berghaupten Meyer
Original assignee: Krauss Maffei AG
Current assignee: Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Publication date: 1950-12-21

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.In railway safety technology, points and signals that are far away are often remotely controlled from a control center. As a rule, so-called stepping mechanisms are used in order to transmit a large number of commands to the transmission point and also a large number of monitoring terms to the control center. These stepping mechanisms must be activated by special devices and a special wire and kept in exactly the same step. These devices are the same or similar systems as those used in telephony. The disadvantage of such stepping mechanisms is their high level of wear and tear, mainly of the drive parts, such as armatures, pawls, etc., which are subject to considerable acceleration and deceleration forces. The disadvantage is the need to provide a special cable wire to drive these stepping mechanisms. If one of these stepping units falls out of step, a special device must stop the movement.

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).To avoid these disadvantages, a scanning device is proposed for the transmission of the various commands and for receiving the various responses at the command and receiving point, which is essentially, like the stepping mechanism, provided with a contact track and a contact arm, but the contact arm is powered by an alternating current -Synchronous motor is driven so that the phase position of the contact arms in the command and receiving point is identical and constant over time. In contrast to the stepping mechanism, the contact arm is in constant circulation and regularly scans the individual track segments within relatively short time intervals. The synchronous motor is fed from a network that is already required for other purposes (see Figure 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-According to Figure 2, a scanning device WB with contact track B and contact arm K is located at the command point at the receiving point, a scanning device WE with a corresponding contact track and corresponding contact arms. Each contact arm is brought into circulation by a synchronous motor SM as shown in Figure 1. The circumferential contact arms K are connected to one another via a line L. With synchronous running and the same phase position, the contact arm of WB is at the same point as the contact arm of the scanning device WE. If, for example, the attendant has thrown lever n in the signal box and thus closed the power supply to contact segment 4 of the scanning device at the command point, a current pulse is passed via line L at the moment in which both contact arms K at the command and receiving point contact segment 4 cover. At this moment the command

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.Receiving relay a * an excitation current surge and attracts its armature. This relay receives current via a self-closing contact and via an interrupter device Ua as long as the contact arm K sweeps the remaining part of the contact path. If contact segment 4 is still under voltage after a full revolution, the interruption of the current in the retaining winding caused at this point by Ua is bridged by the current pulse conducted via contact segment 4. The relay a * remains attracted as long as the lever a is thrown. When the lever a is moved back, the relay a * drops out at the moment when the contact arm K touches segment 4.

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 order to produce and guarantee a safe mode of operation, it is necessary to comply not only with synchronous operation, but also with the identity of the phase positions of the contact arms with one another. A contact track segment O is used for this purpose. According to Figure 2, this track segment is connected to the positive pole of the power source at the receiving point, and to a correction relay P at the command point, while the other pole of the relay P leads to the return line Ro. The correction relay P actuates a contact in the supply line to the phase regulating motor PM. This phase regulating motor itself rotates the rotatable stator of the synchronous motor SM and thus gives the contact arm K of the scanning device WB an ever greater lead over that of the scanning device WB. For example, if the contact arm K of WB is at contact segment 12, the one from WE is at contact segment 1, relay P is de-energized. As a result, the phase correction motor PM is in rotation and, as a result of the rotation of the stator S of the synchronous motor SM, gives the contact arm K of the scanning device WB a rotational speed which is faster than that of the scanning device WE. After a short time, both contact arms come to cover at point O: At this point, relay P picks up its armature and switches off the phase regulating motor PM. The speed of the two contact arms is now the same, they run synchronously and in phase.

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.In a similar way to relay a *, an interrupter UP ensures that relay P also remains in the attracted position when the contact arm K has left segment O in the case of relay P.

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.If, for whatever reason, the synchronism of the two rotating contact arms and thus the identity of their phase position is disturbed, the phase correction motor PM is automatically activated until the error has been rectified. As long as the phase correction relay P has failed, the power supply to the command and receive segments of the contact path is interrupted by a normally open contact on this relay, thus making the transmission of commands and feedback from monitoring signals impossible.

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.Auxiliary relays E, A are used for the precise (fine) adjustment of the phase position. Relay E receives a current pulse, the phase position of which is determined by the scanning device WE, whereas relay A receives one that comes from WB (UA). Through a relay locking device, as it was previously used in axle counting devices, provision is made that with the slightest advance of the contact arm of WB a pulse relay Ze, and conversely with one of WE, a pulse relay Za is activated. In one or the other case, the phase correction motor PM receives short-side current in one or the other sense of rotation and restores the exact phase position as quickly as possible. The phase positions are checked with each cycle.

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.According to the invention, the device can be expanded so that the system is switched off manually during pauses in operation, but switched on automatically when operation starts again.

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.It is also possible to save the transmission line and possibly also the return line and to use the existing power line u-v-w for these purposes.

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.The transmission of monitoring terms to the control center takes place analogously through a relay U *, which is set up and connected to the scanning device of WB in the same way as relay a * to the scanning device of WE; The polarity opposite to the phase position correction is used for command and feedback.

Claims

1.) Arrangement for remote control and monitoring of devices, in particular railway safety technology, in order to save cable cores, characterized in that a scanning device (WB or WE) with a contact track is used to transmit the various commands or feedback at the command point and at the receiving point (B) and a contact arm (K) driven by an alternating current synchronizer (SM), the phase position of the contact arms being identical and constant over time.

2.) Arrangement according to claim 1, characterized in that the synchronous motors (SM) are fed from a network (u-v-w) that is already available for other purposes.

3.) Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that a correction device is arranged which, in particular when switching on, the correct phase position of the contact arm (K) in the one device (WB), based on the phase position of the other device (WE), automatically enforces.

4.) Arrangement according to claims 1-3, characterized in that the correction of the phase position of the contact arm (K) is carried out by rotating the stator (S) of the synchronous motor (SM).

5.) Arrangement according to claims 1-4, characterized in that a relay (P) is arranged to correct the phase position, which remains dropped as long as it does not receive a current pulse from the receiving point (WE), while keeping an auxiliary motor (PW) switched on, which rotates the stator (S) of the synchronous motor (SM) until the relay (P) at A current pulse receives a corresponding phase position and is held in the attracted position via a self-closing contact and a synchronously rotating interrupter (UP), whereby the auxiliary motor (PM) is switched off.

6.) Arrangement according to claims 1-5, characterized in that the polarity opposite to the phase position correction is used for command and feedback.

7.) Arrangement according to claims 1-6, characterized in that auxiliary relays (E, A) are arranged for fine correction, which, if their excitation pulses do not coincide precisely in time, are briefly current pulses via a forward or forward pulse through a special relay attachment with blocking circuits in a known manner. Generate backward relays (Ze, Za) so that the phase correction motor (PM) is switched on briefly in one direction or the other with the slightest change in the phase position and thereby the phase position of the contact arm automatically adjusts to the exact value.

8.) Arrangement according to claims 1-7, characterized in that if the phase position deviates by a normally open contact of the phase correction relay (P), the transmission of commands and monitoring signals is interrupted.

9.) Arrangement according to claims 1-8, characterized in that the transmission of the current pulses takes place via an existing line for other purposes.

10.) Arrangement according to claim 1-9, characterized in that to hold the commands and monitoring registers relays (U *, a *) after leaving their contact segment by the contact arm (K) each an interrupter device (Uü, Ua) is used, which maintains the self-closing until the excitation pulses fail during the interruption gap.