DEP0054652DA - Einrichtung zur Betätigung von Weichen, Signalen oder anderen Vorrichtungen des Eisenbahn-Sicherungswesens - Google Patents

Description

Für die Umstellung und Überwachung von Weichen, Signalen und anderen Vorrichtungen des Eisenbahn-Sicherungswesens 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 richtig liegen und verschlossen sein. Besonders schwierig wird die Betätigung der verschiedenen Vorrichtungen, wie Weichen, Signals usw. bei den Tischhebelwerken, die z.B. mit Tasten arbeiten. Hier wird beim Drücken einer Taste die Umsteuerung einer Weiche aus der Plus- in die Minuslage bewerkstelligt. Die Taste geht nach dem Loslassen wieder in die Ausgangsstellung, so daß bei erneutem Drücken derselben Taste nunmehr eine Umstellung der Weiche von Minus nach Plus erfolgen würde. Um zu verhindern, daß das versehentliche Drücken einer Taste die Umstellung einer Vorrichtung zur Folge hat, hat man die Einrichtung so getroffen, daß die Umstellung jeder Vorrichtung nur durch gleichzeitiges Drücken zweier Tasten hervorgerufen werden kann. Man hat z.B. für eine Gruppe von Weichen eine Taste vorgesehen, die immer mit der entsprechen- den Weichentaste zusammen gedrückt werden muß, um das Umlaufen einer der Weichen dieser Gruppe zu veranlassen. Hierbei treten nun die verschiedensten Forderungen auf, die bei den gewöhnlichen elektrischen Stellwerken nicht vorlagen. Es muß z.B. bei einer Weichenumstellung verhindert werden, daß der Tastenkontakt geschlossen bleibt. Es muß nach Möglichkeit verhindert werden, daß durch Fremdstrom bzw. durch Kontaktüberbrückung die Umsteuerung einer Vorrichtung herbeigeführt werden kann. Es müssen Mittel vorgesehen sein, um die Ausleuchtung entsprechend der jeweiligen Lage der Einrichtungen zu steuern. Dies alles muß lediglich durch Drücken einer Taste erreicht und sichergestellt werden. Um diesen Forderungen zu genügen, benötigte man bisher zwei Plussteller, zwei Minussteller, besondere Fahrwegsteller sowie ein Prüfrelais und eine entsprechend große Anzahl Kontakte dieser Relais.

Die Erfindung ermöglicht es, eine große Anzahl dieser Relais und eine entsprechend große Anzahl von Kontakten zu ersparen, was dadurch geschieht, daß die durch Drücken einer Taste, Betätigung eines Hebels o.dgl. zu steuernden Kontakte bzw. ein Teil derselben durch einen oder zwei Magnete im Zweitaktverfahren betätigt werden, und zwar derart, dass die Betätigung der Kontakte im zweiten Takt abhängig von der ordnungsgemäßen Steuerung der Kontakte im ersten Takt ist, d.h. bei Vorhandensein von zwei Magneten, daß die Umsteuerung der Vorrichtung noch nicht durch das Ansprechen des ersten Magneten bewirkt wird, sondern erst wenn nach diesem noch der zweite Magnet angesprochen hat. Bei Benutzung nur eines Magneten, heißt dies, daß dieser ansprechen, z.B. anziehen, wieder abfallen und wieder anziehen muß bzw. auch noch wieder abfallen ehe die Umsteuerung der Vorrichtung endgültig eingeleitet ist. Würde der Beamte hierbei die Taste festhalten, so würde zwar der erste Takt erfolgen, aber nicht der zweite. Ebenso ist es bei Fremdstrom. Es kann da nur der erste oder zweite Takt erfolgen; je nachdem welcher der beiden Magnete Fremdstrom bekommt; die Umstellung der angeschlossenen Vorrichtungen kann dadurch aber nicht bewirkt werden. Durch ein solches Zweitaktverfahren werden auch alle anderen Forderungen, die an eine solche Einrichtung zu stellen sind, erfüllt.

Der Gegenstand der Erfindung ist in den Figuren beispielsweise erläutert.

Figur 1 zeigt wie die Steuerung einer Kontaktstange 9 im Zweitaktverfahren erfolgt. Für diese Steuerung sind zwei Magnete 60 und 70 vorgesehen. Zieht 60 seinen Anker 30 an, so nimmt dieser den Hebel 31 mit. Der Hebel 31 greift mit seinem freien Ende unter den Nocken 11 einer um den Punkt A drehbaren Steuerscheibe 10 und dreht diese im Uhrzeigersinn soweit bis der Punkt 11 an die Stelle gelangt, an welcher sich in der Zeichnung auf der Rückseite der Scheibe der Nocken 12 befindet. 11 und 13 sind Nocken auf der Vorderseite der Scheibe, 12 und 14 solche auf der Rückseite. Mit der Steuerscheibe 10 ist über einen Hebel 32 eine Kontaktstange 9 gekuppelt, die bei Drehung der Scheibe 10 eine Bewegung der Kontaktstange von rechts nach links herbeiführt. Nach dem ersten Takt ergibt sich die Lage wie aus Figur 2 ersichtlich. Nachdem nun der erste Takt durch den Magneten 60 vollzogen ist, kommt der Magnet 70 zum Arbeiten, zieht seinen Anker 33 an, der mit einem Hebel 34 unter den Mitnehmernocken 12 greift, der sich jetzt nach der ersten Drehung der Scheibe an der Stelle befindet, wo in der Zeichnung der Nocken 13 eingezeichnet ist. Der Hebel 34 drückt den Nocken 12 abwärts und bewirkt damit also eine weitere Drehung der Steuerscheibe 10 im Uhrzeigersinn, wodurch der zweite Takt vollzogen ist. Es ergibt sich dann die Lage nach Figur 3. Diese Anordnung wirkt nun nach der in Figur 4 dargestellten Schaltung, auf die Umstellung einer Vorrichtung, z.B. einer Weiche, ein. Zum Zwecke der Umstellung der Weiche müssen die beiden Tasten T 1, T 2 gedrückt werden. Wenn alle anderen Bedingungen erfüllt sind, also die Abhängigkeitskontakte geschlossen sind, so zieht beim Schließen der beiden Tastenkontakte der Magnet 60 an und führt damit also den ersten Takt herbei. Hierbei werden die beiden Kontakte 61, 62 sofort gewechselt, d.h. 61 wird geschlossen, 62 geöffnet. Durch 61 wird der Kontakt an der Gruppenweichentaste T 2 überbrückt. Der Kontakt 62 bewirkt, daß 70 erst Strom erhalten kann, wenn 60 wieder abfällt und damit der Kontakt 62 wieder geschlossen wird. Es wird damit also verhindert, daß bei gedrückter Taste T 1 der zweite Takt erfolgen kann. Erst wann die Taste T 1 losgelassen wird, fällt 60 ab und der Kontakt 62 wird wieder geschlossen und es ist nun das Anziehen des Relais 70 vorbereitet. Der Magnet 60 hat beim ersten Takt aber auch durch Mitnehmen der Kontaktstange 9 die Kontakte 54, 55, 84, 81 usw. umsteuert, die sich in der nicht dargestellten Weichenschaltung befinden und den Überwachungsstrom unterbrechen. Durch Unterbrechung des Überwachungsstromes wird der Überwachungsmagnet zum Abfallen gebracht, der nun den Kontakt U 11 geschlossen hat. Parallel zu dem Magneten 60 ist noch ein Magnet 100 vorgesehen, der z.B. durch Parallelschalten eines Gleichrichters eine geringe Verzögerung erfährt. Die Wirkungsweise dieses Magneten ist folgende. Sobald 60 angezogen hat wird der Kontakt 63 geschlossen, der Magnet 100 zieht an und schließt den Kontakt 101, so daß, wenn 62 und U11 sowie a 20 geschlossen sind, der Magnet 70 anziehen kann und nun der zweite Takt erfolgt, der die Umstellung der Weiche herbeiführt. Infolge der vorgesehenen Verzögerung bleibt der Magnet 100 aber nur kurze Zeit, z.B. 1/2 Sekunde, angezogen, wodurch sichergestellt ist, daß der zweite Takt kurz nach dem ersten erfolgen muß. Hierdurch soll erreicht werden, daß, wenn nach Anziehen des Magneten 60 etwa eine Gleisbesetzung erfolgt, nach Wiederfreiwerden des Gleises die Umstellung der Weiche nicht mehr bzw. erst durch erneutes Drücken der Tasten herbeigeführt werden kann. Durch die Besetzung des Gleises werden nämlich die Kontakte G 1 und G 2 unterbrochen, so daß der Magnet 60 abfällt. Hierdurch wird zwar 62 geschlossen, aber 70 kann nicht anziehen, da G 2 unterbrochen ist. Wird nun durch Freiwerden des Gleises G 2 wieder geschlossen, so kann 70 trotzdem nicht anziehen, weil inzwischen die Verzögerung des Magneten 100 abgelaufen ist, also 101 wieder unterbrochen ist. Hat 70 jedoch ordnungsgemäß nach dem Abfallen von 60 angezogen, so wird, wie aus Figur 3 ersichtlich, die Kontaktstange 9 in die linke Endlage gebracht und es werden damit alle Kontakte umgesteuert, die zur Umstellung der Weiche erforderlich sind. Für erneute Umstellung der Weiche von links nach rechts wird nun durch nacheinander folgendes Anziehen der Magnete 60 und 70 die Scheibe 10 erneut im Zweitaktverfahren im Uhrzeigersinn gedreht, der Nocken 11 gelangt von 13 nach 14 und dann von 14 nach 11, also in die gezeichnete Ausgangslage. Der Hebel 32, der am Punkt 35 mit der

Scheibe gelenkig verbunden ist, bewegt hierbei die Kontaktstange 9 von links nach rechts und führt in analoger Weise die Rückstellung der Weiche herbei. In gleicher Weise wie durch die Tastenkontakte T 1, T 2 erfolgt die Weichenumstellung bei fahrstraßenweiser Steuerung durch die Kontakte a 1, a 2, b 3, b 4 sowie 1, 2, 3, 4, wobei dann noch die Plus- und Minusüberwachungsmagnete Ü 1 und Ü 2 in bekannter Weise betätigt werden.

Man kann jedoch das Zweitaktverfahren auch mit einem einzigen Magneten durchführen. Bei Beispiel hierfür ist in Figur 5 und der dazugehörigen Schaltung, Figur 6, dargestellt. Der Hebel 31 besitzt hierbei ein Gelenk 37. Beim ersten Anziehen des Magneten 60 bewegt 31 den Nocken 11 bis zu Punkt 12. Fällt 60 jetzt ab, so klappt der Hebelarm 31a hoch und greift dann unter den Nocken 14, der sich jetzt an der Stelle 11 befindet. Beim zweiten Anziehen des Magneten 60 wird nun der Nocken 14 bis an die Stelle 12 gebracht, wie aus Figur 5 ersichtlich ist. Die Schaltung ist im Prinzip gleichartig, nur daß hier der Stromkreis über die Kontakte 101, U 11, a 20, 62 zu dem Magneten 60 geführt ist, so daß hier in Figur 6 der Magnet 60 über die genannten Kontakte zum zweiten Anziehen gebracht wird, ähnlich wie in Figur 4 der Magnet 70 über diesen Stromkreis zum Anziehen kam.

Die übrigen in den Schaltungen nicht ausdrücklich erwähnten Kontakte, wie z.B. der Kontakt H 1 (Hilfstaste) entsprechen der üblichen Weichenschaltung.

Die bei der Weichenschaltung notwendigen Spannungswechslerkontakte können entweder auch durch die Kontaktstange 9 betätigt werden oder durch einen besonderen Spannungswechslermagneten, 8, den man im vorliegenden Falle, z.B. mit dem

Magneten 70, Figur 1, kuppeln kann. Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, wird beim Anziehen des Ankers 33 der Hebel 39 ausgelöst, der den Anker 38 des Spannungswechselmagneten 8 zum Abfallen bringt, wobei dieses Abfallen durch eine Feder 37 unterstützt wird. Das Wiederanziehen des Spannungswechslers erfolgt nach vollzogener Umstellung der Weiche dadurch, daß die zweite Wicklung des Magneten, die in der nicht dargestellten Weichenschaltung angeordnet ist, wieder Strom bekommt. Sobald er wieder angezogen hat, greift der Hebel 39 wieder unter den Nocken der Ankerstange 38.

Die Anordnung der Nocken 11 bis 14 derart, daß zwei davon auf der einen Seite, zwei auf der anderen Seite der Scheibe 10 sitzen, hat u.a. die Wirkung, daß ein Außertrittfallen der Anordnung nicht möglich ist, d.h. es muß erst der erste Schritt erfolgen, ehe der zweite vor sich gehen kann. Würde z.B. der Magnet 70 Fremdstrom erhalten, so würde 33 zwar anziehen, aber er könnte keinen Schaltvorgang auslösen, da der Nocken 13 sich auf der Vorderseite befindet, der Hebel 34 aber nur auf einen auf der Rückseite der Scheibe 10 angeordneten Nocken einwirken kann. Andererseits kann z.B. der Magnet 60 nicht Strom erhalten, wenn die Kontaktstange 9 nicht die Grundstellung einnimmt. Wäre die Stange 9 beim letzten Arbeiten der Magnete nicht in die Ausgangslage zurückgekehrt, so wäre der Kontakt b 10 unterbrochen und 60 könnte also, wie aus Figur 4 ersichtlich, nicht Strom erhalten. Die Magnete müssen also die mit der Schaltung und der mechanischen Abhängigkeit zusammenhängenden Wirkungen ausüben, wenn ihr nächstes Ansprechen gesichert sein soll. Diese mechanische und elektrische Abhängigkeit gibt eine unbedingte Sicherheit für das einwandfreie Arbeiten der Vorrichtung. Für die Auslösung der Vor- richtung ist es unwesentlich, ob diese durch eine Taste oder durch Hebel oder durch ähnliche Vorrichtungen erfolgt.

In bekannter Weise verwendet man außer dem Spannungswechsler noch einen selbsttätigen Spannungsabschalter, der durch einen parallel liegenden Kondensator o.dgl. verzögert ist, derart, daß er nach bestimmter Zeit, z.B. 6 Sekunden, die Stelleitungen automatisch unterbricht. Dies hat den Zweck zu verhindern, daß bei etwa in einer Zwischenlage stehenbleibendem Weichenantrieb dauernd Strom fließt. Man kann nun im vorliegenden Falle anstelle einer Kondensator-Verzögerung auch eine andere Art der Verzögerung zweckmäßig zur Anwendung bringen, was dadurch geschieht, daß man oberhalb des Spannungswechselmagneten 8 eine Quecksilberschaltröhre 200 vorsieht. Die Röhre ist um einen Punkt 201 drehbar und kippt in der Pfeilrichtung nach unten, sobald der Spannungswechselmagnet abfällt und damit die Stange 38 abwärts geht. Außerdem wird die Kippbewegung noch zwangsläufig durch den nach oben gehenden Hebel 39 mit Nocken 202 herbeigeführt. Die Quecksilberröhre ist so eingerichtet, daß das nach dem Kippen abströmende Quecksilber nach etwa 6 Sekunden einen Kontakt unterbricht, der dann also die Stromunterbrechung in den Stelleitungen herbeiführt. Um in einem solchen Fall die Ruhelage der Einrichtung wieder herbeizuführen, ist noch ein Hebel 203 vorgesehen, der beim nächsten Anziehen des Ankers 30 sich im Uhrzeigersinn dreht und hierbei die Quecksilberröhre wieder in die gezeichnete Ausgangslage zurückführt.

Eine weitere Verbesserung der Einrichtung kann man dadurch herbeiführen, daß man anstelle der Kontaktstange 9, die durch die Kulisse 32 gesteuert wird, eine Schaltwalze oder Nockenwalze vorsieht, die unmittelbar auf der Welle A sitzt und hierbei die entsprechenden Kontakte steuert.

Die Schaltung nach Figur 4 läßt sich hinsichtlich Fremdstromsicherheit noch verbessern, was dadurch geschieht, daß der Magnet 70 in Reihe mit dem Magneten 60 angeordnet wird. Ein Beispiel hierfür ist in Figur 7 dargestellt. Werden hier die beiden Weichentasten T 1 und T 2 betätigt, so fließt zunächst Strom von der Stromquelle über Leitung L 10, Kontakt T 1, T 2 und den Magneten 60 zur Erde. 60 zieht an und macht den ersten Takt. Hierbei wird Kontakt 62 unterbrochen und Kontakt b 20 geschlossen. Durch Unterbrechen von 62 wird noch der Strom über den Magneten 70 und den Kontakt b 20 zur Erde geführt. Der Magnet 70 zieht an und macht den zweiten Takt. Die weitere Schaltung vollzieht sich analog. Wichtig ist nun bei dieser Schaltung, daß ein an der Stelle P 1 angreifender Fremdstrom den Magneten 2 nicht betätigen kann, da die Tasten T 1 und T 2 unterbrochen sind. Aber auch ein an der Stelle P 2 angreifender Fremdstrom kann keine gefährliche Wirkung ausüben, da zwar 60 anziehen kann, aber das hierdurch hervorgerufene Unterbrechen des Kontaktes 62 unwirksam ist, weil infolge der unterbrochenen Kontakte T 1 und T 2 der Magnet 70 nicht Strom erhalten kann. Ebenso ist es bei allen anderen etwa an irgendwelchen Leitungen auftretenden Fremdströmen, Leitungsberührungen, Erdschlüssen o.dgl. Es kann immer nur höchstens ein Takt erfolgen und damit also keine Umstellung einer Vorrichtung herbeigeführt werden. Gleichzeitig kann man aber in irgendeiner Form ein Zeichen aufleuchten lassen, das dem Wärter anzeigt, daß eine Störung vorliegt.

Claims (11)

1. Einrichtung zur Betätigung von Weichen, Signalen oder anderen Vorrichtungen des Eisenbahnsicherungswesens, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Drücken einer Taste, Betätigung eines Hebels o.dgl. zu steuernden Kontakte bzw. ein Teil derselben durch einen oder zwei Magneten im Zweitaktverfahren betätigt werden, und zwar derart, daß die Betätigung der Kontakte im zweiten Takt abhängig von der ordnungsgemäßen Steuerung der Kontakte im ersten Takt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte bzw. die die Kontakte steuernde Kontaktstange (9) durch eine Zwischenvorrichtung (10) mit dem Magneten (60) bzw. den Magneten (60, 70) gekuppelt sind, derart, daß entweder das zweimalige Ansprechen des einen Magneten (60) bzw. das nacheinander erfolgende Ansprechen beider Magnete (60, 70) erforderlich ist, um die Kontaktstange (9) in die andere Endlage zu bewegen.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenvorrichtung aus einer Scheibe (10) gebildet wird, die mit Nocken (11 bis 14) versehen ist, wobei die Anker der Magnete (60, 70) mit Hebeln (31, 34) die Nocken mitnehmen.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (11 bis 14) abwechselnd auf der Vorder- und Rückseite der Scheibe (10) angeordnet sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Spannungswechslermagneten (8), der mechanisch (z.B. über einen Hebel 39) mit dem Anker des einen der beiden Magnete (70) gekuppelt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem einen Magneten (60) ein Verzögerungsmagnet (100) angeordnet ist, der den Stromkreis zu dem zweiten Magneten (70) über einen Kontakt (101) kurzzeitig schließt.

7. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Überprüfung des Arbeitens der Magnete dadurch erfolgt, daß das Ansprechen der Magnete nur möglich ist, wenn bei jedem vorhergehenden Ansprechen der Magnete die elektrischen und mechanischen Wirkungen eingetreten sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verzögerte Spannungsabschaltung dadurch bewirkt wird, daß oberhalb des Spannungswechslers (8) eine Quecksilberschaltröhre (200) angeordnet ist, die bei Betätigung des Spannungswechslers gekippt wird und hierdurch nach bestimmter Zeit eine Kontaktunterbrechung bzw. einen Kontaktschluß herbeiführt.

9. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der Welle (A), auf welcher die Steuerscheibe (10) angeordnet ist, eine Schalt- oder Nockenwalze vorgesehen ist, die die Umsteuerung der Kontakte bewirkt.

10. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden das Zweitaktverfahren bewirkenden Magnete (60, 70) in Reihe geschaltet sind (Figur 7).

11. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Takt die in der Weichenschaltung befindlichen Kontakte unterbrochen und im zweiten Takt die für die Umsteuerung einer Weiche erforderlichen Kontakte geschlossen werden.