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Selbsttätige Signaleinrichtung für eingleisige Strecken elektrischer Bahnen, insbesondere von Strassen- bahnen.
Für eingleisige Strassenbahnstrecken sind Signaleinrichtungen bekannt, die entweder nach dem Beidrahtsystem oder nach dem Relaissystem die eingleisige Strecke beim Befahren durch einen Strassenbahnzug mittels Signallampen sichern.
Beiden Systemen haften Nachteile an. Das Beidrahtsystem gestattet nicht den Nachläuferverkehr, da beim Befahren der eingleisigen Strecke zu beiden Seiten dieser eine rote Sperrlampe aufleuchtet, die erst nach Verlassen der Strecke durch den Wagenzug zum Erlöschen kommt. Dagegen gestattet das Beidrahtsystem das Rangieren der Strassenbahnwagen am Beginn oder Ende der eingleisigen Strecke.
Auch treten bei Ausbleiben des Netzstromes und erfolgendem Wiedereinschalten die ursprünglichen Signale wieder ein.
Das Relaissystem gestattet dagegen nicht das Rangieren von Wagenzugen an den Enden der eingleisigen Strecke, das bei grösserem Strassenbahnbetrieb unvermeidlich ist, da beim Einfahren in die eingleisige Strecke die Signale erscheinen und nur durch Betätigen des Relais am andern Ende der eingleisigen Strecke wieder ausgeschaltet werden können. Dadurch kann es z. B. eintreten, dass ein von der Gegenseite kommender Wagenzug ein rotes Signal vorfindet und warten muss, bis ein ihm entgegenkommender Zug die Signale wieder auslöscht, obwohl auf der andern Seite nur ein Zug rangiert hatte und in Wirklichkeit die Strecke frei war.
Andernteils ergibt sich aus der Relaisschaltung der Nachteil, dass die Signale eines in der eingleisigen Strecke befindlichen Zuges durch einen unachtsamen oder böswillig einfahrenden Gegenzug umgeschaltet werden können, so dass bei Zusammenstössen der schuldige Führer behaupten kann, er sei nicht gegen ein rotes Licht eingefahren und auch der Tatbestand ihm scheinbar recht gibt.
Diese Nachteile behebt die Erfindung dadurch, dass der Beidraht auf die mehrgleisigen Streckenteile zu beiden Seiten der eingleisigen Strecke übergreift, durch die Berührung der Stromabnehmer der
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Enden der Strecke Sperrsignale ausgelöst werden und die Sperrung aufgehoben wird, sobald die Fahrzeuge den Abschnitt an irgendeinem Ein-oder Ausfahrtgleis verlassen. Die Anordnung kann hiebei so getroffen sein, dass die durch einen in die Strecke einfahrenden Zug eingeschalteten Sperrsignale durch nachfolgende Züge aufrechterhalten, durch in entgegengesetzter Richtung einfahrende Züge aber nicht umgeschaltet werden.
Durch die Anordnung eines zusammenhängenden und auf die doppelgleisigen Teile der Strecke übergreifenden Beidrahtes, wie sie die Erfindung vorsieht, wird mit dem geringsten Aufwand an Leitungsmaterial ein sicherer Betrieb insbesondere bei solchen Strecken gewährleistet, bei denen Wert auf rasche Zufolge gelegt wird und gleichzeitig auch ein Rangierbetrieb ohne Zeitverluste möglich sein soll. Bei Störungen im Netz werden Fehler im Arbeiten der Einrichtung dadurch vermieden, dass bei einer Unterbrechung des Netzstromes die Signale ihre Stellung beibehalten. Eine falsche Signalgabe wird hiedurch auch beim Ausbleiben und bei der Wiederkehr der Spannung mit Sicherheit vermieden.
Die Einrichtung nach der Erfindung kann so ausgebildet sein, dass an den Enden des zu sichernden Abschnittes Relais angeordnet sind, die aus je zwei Magneten mit gemeinsamem Anker bestehen, von denen jeder Magnet zwei in verschiedenen Stromkreisen liegende Spulen hat. Die Relais sind an im Fahrdraht liegende, durch den Stromabnehmer kurzzeitig geschlossene Kontakte angeschlossen und werden
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durch den Beidraht mit dem am andern Streekenende liegenden Relais verbunden, wobei ein Teil der Spulen der Relais durch parallel zum Beidraht verlaufende Leitungen miteinander verbunden sind.
Die Anordnung kann weiterhin so getroffen sein, dass eine der Magnetspulen einerseits an den in die Strecke eingebauten Kontakten und anderseits an Erde liegt, während die andere Spule einerseits über eine Signallampe an den Beidraht und anderseits an den Kontakt des Relaisankers angeschlossen ist, der durch eine Leitung mit dem Anker des am andern Streckenende liegenden Relais verbunden ist.
Störungen von Rundfunkempfängern in der Nachbarschaft der Signaleinrichtung können hiebei durch die Anordnung eines Widerstandes vermieden werden, der in dem Nebenschluss zum Beidraht unmittelbar an Erde eingeschaltet ist.
Durch das kurzzeitige Schliessen der Kontakte werden die Relais in solcher Weise gesteuert, dass die Signallampen in der für die Betriebssicherheit erforderlichen Weise aufleuchten. Die Erfindung gestattet den Nachläuferverkehr, gibt also hinter dem Wagenzug grünes Licht, vor dem Wagenzug rotes Licht ; weiter gestattet sie beliebiges Einfahren und beliebiges Rangieren an den Enden der eingleisigen Strecke, ohne dass beim Verlassen derselben die Signale weiter brennen.
Bei Wegbleiben des Netzstromes und erfolgendem Wiedereinschalten tritt das ursprüngliche Signal wieder auf (was bei vielen Relaisschaltungen nicht der Fall ist), und ausserdem ist es nicht möglich, dass ein von der Gegenseite böswillig einfahrender Führer dem in der eingleisigen Strecke befindlichen Wagenzug die Signale umschalten kann, so dass bei Zusammenstössen eindeutig die brennende rote Lampe die Seite des schuldigen Führers angibt. Bei zufällig zu gleicher Zeit (yno Sekunde) einfahrenden Wagenzügen es nicht möglich, dass auch gleichzeitig das rote und grüne Signal zusammen erscheinen und zu Missverständnissen Veranlassung geben können, sondern in diesem Fall bleiben die Signale dunkel.
Da die Vorschrift besteht, dass nur gegen grünes Licht eingefahren werden darf, müssen beide Wagen züge wieder ein kurzes Stück zurückfahren, und bei dem erfolgenden Wiedereinfahren ist die Wahrscheinlichkeit sehr gering, dass jetzt wieder die Berührung der Beidrähte auf Vjoo Sekunde genau gleichzeitig von beiden Wagenzügen erfolgt.
Die Anlage erfordert ausserdem ein Minimum von Verbindungsdrähten, nämlich ausser dem Beidraht nur zwei Leitungen, was von keinem andern System, das alle obigen Bedingungen erfüllt, bis jetzt erreicht wurde. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass alle Kontakte der Relais nur im stromlosen Zustand geschaltet werden. Dadurch ist es möglich, trotz Verwendung der hohen Spannung von 500 und mehr Volt die Relais sehr klein zu gestalten.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Schaltung der Sicherung einer eingleisigen Strecke dargestellt. Der Einfachheit halber sind die Gleise und Fahrdrähte weggelassen und nur der Beidraht eingezeichnet worden, der dieselbe Lage wie Fahrdraht und Gleis hat. Der Beidraht 9 ist an den Enden der eingleisigen Strecke den Verzweigungen der Gleise entsprechend gegabelt.
An den Enden des Beidrahtes 9 liegen die kurzen Kontakte 5, 6,7, 8 und kurz vor diesen wieder die kurzen Kontaktstüeke 1, 2,3, 4. Letztere sind durch den Verbindungsdraht 10 unter sich verbunden und ausserdem auf jeder Seite über eine Magnetspule 15 bzw. 21 mit der Erde verbunden. Die Kontaktstücke 5 und 6 sind untereinander und ausserdem über Magnetspule 17 mit der Erde verbunden. Entsprechend sind auf der andern Seite der eingleisigen Strecke die Kontaktstücke 7 und 8 unter sich und über Magnet-
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um den Drehpunkt 30 bewegen und entweder die Verbindung mit Kontakt 23 oder mit Kontakt 24 her- stellen, je nachdem die entsprechende Magnetseite in Tätigkeit getreten war.
Kontakt 23 ist über eine
Magnetspule 16, die auf dem andern Schenkel des Magneten 11 sitzt, mit der roten Lampe 33 und weiter mit dem Beidraht 9 verbunden. Kontakt 24 ist über eine Magnetspule 18 mit der grünen Lampe 34 und dann mit der Erde verbunden. Entsprechend symmetrisch ist die Schaltung auf der Gegenseite. Die
Drehpunkte 30 und 29 der beweglichen Kontaktarme 27 und 28 beider Relais sind durch die Leitung 31 verbunden, in der sich die Kontrollampe 32 befindet, die dem in der eingleisigen Strecke fahrenden Führer anzeigt, ob die Signale brennen.
Der vor der eingleisigen Strecke sich befindende Wagenzug muss bei rotem Licht vor der Signal- anlage warten und darf erst nach Erlöschen des roten Lichtes losfahren, um sich bei Einfahrt auf die
Signalanlage das grüne Licht einzuschalten, welches er noch kontrollieren muss. Es geschieht nun folgendes :
Beim Einfahren des Wagenzuges in die Signalanlage wird durch den Bügel zuerst Kontakt 1, 2,3 oder 4 berührt, je nachdem von welchem Gleis der Wagen einfährt. Dadurch werden in jedem Falle die beiden
Magnetspulen 15 und 21 betätigt, wodurch Kontaktarm 27 die Verbindung 30-23 herstellt und Kontakt- arm 28 die Verbindung 29-26 herstellt. Bei weiterem Fahren berührt jetzt der Bügel Kontakt 5 oder 6 oder wenn er von der Gegenseite käme, 7 oder 8.
Nehmen wir an, der Zug komme von links auf dem rechten Gleis, so hat der Bügel zuerst Kontakt 2 berührt und, wie schon erwähnt, beide Kontaktarme in die nach aussen gerichteten Stellungen gebracht, und bei nun erfolgendem Berühren des Kontaktes 6 wird Kontaktarm 27 nach der andern Seite gezogen und stellt die Verbindung 30-24 her. Läuft jetzt der Bügel auf den Beidraht 9 auf, so fliesst ein Strom über 9 nach roter Lampe 36 auf der Gegenseite, dann durch Magnetspule 22 auf Magnet 14 nach Kontakt 26, über Kontaktarm 28, 29 nach Verbindung-
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draht 31 und Kontrollampe 32, dann nach Kontaktarm 30--27 nach Kontakt 24, dann über Magnetspule 18 des Magneten 12 nach grüner Lampe 34 und dann nach Erde.
Der Wagenzug hat also grünes Licht für die Einfahrt und sperrt die Gegenseite mit rotem Licht. Solange der Wagen zug auf Beidraht 9 fährt, ist ein Umschalten der Signalstellungen durch andere Wagenzüge nicht möglich, da der Signalstrom durch Magnetspule 22 auf der Gegenseite und durch Spule 18 auf der Einfahrtseite läuft und somit beide Kontaktarme magnetisch festhält, bis der Zug die eingleisige Strecke verlassen hat. Bei Wegbleiben des Netzstromes können die Signale sich auch nicht verändern, da die Kontaktarme durch Klemmenbleiben in den Kontakten 23,24, 25 oder 26 die jeweiligen Verbindungen bestehen lassen. Es lässt sich dies auch durch eine zusätzliche federnde Sperrvorrichtung erreichen.
Beim Ausfahren des Wagenzuges auf der Gegenseite wird er den Kontakt 3 oder 4 berühren und dadurch wieder die Normalnullstellung der Kontaktarme 27 und 28 hervorrufen. Entsprechend ähnlich ist der Stromverlauf bei Einfahren eines Wagenzuges aus der andern Richtung, da die ganze Schaltung vollkommen symmetrisch ist.
Im Nachläuferverkehr wird der erste Wagenzug bei Ausfahrt seinem Nachläufer die Signale auch nicht um-oder ausschalten, da ja dann der Signalstromkreis des Nachläufers die Kontaktarme noch magnetisch festhält. Wie schon oben erwähnt, lassen sich die Signale nur schalten, solange die eingleisige Strecke vollkommen frei ist. Es können also beliebig viele Nachläufer nachkommen, solange nur der vorhergehende Wagen noch nicht den Beidraht 9 verlassen hat. Beim Rangieren tritt bei Ausfahrt jedesmal die Normalnullage der Kontaktarme wieder ein. Alle andern Fahrtkombinationen und die dabei erscheinenden Signale ergeben sich aus der Schaltung von selbst.
Braucht die Forderung der Rangiermöglichkeit nicht erfüllt zu werden und fahren die Wagenzüge immer von bestimmten Gleisen ein und aus, so lassen sich noch Vereinfachungen an den Kontaktstücken und der Gabelung des Beidrahtes erzielen.
Zur Vermeidung von schädlichen Abrissfunken am Beidraht, die zu den bekannten Empfangsstörungen für Rundfunkapparate führen, kann man sich dadurch helfen, dass entweder der Stromverbrauch über Y2 Ampere liegt (der oberen Grenze der Störungsfunken), oder man schaltet in den Nebenschluss zum Beidraht einen Widerstand 37 unmittelbar an Erde, dessen Strom zusammen mit dem Signalstrom den Mindeststrom von zirka dz Ampere ergibt. Die dadurch bedingten Strommehrkosten sind unerheblich. Die Erfindung kann auch statt für Strassenbahnen auch für elektrische Vollbahnen Anwendung finden, da sie auch höheren Ansprüchen bezüglich der Betriebssicherheit genügt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Signaleinrichtung für eingleisige Strecken elektrischer Bahnen, insbesondere Strassenbahnen, unter Verwendung eines Beidrahtes, dadurch gekennzeichnet, dass der Beidraht auf die mehrgleisigen Streckenteile zu beiden Seiten der eingleisigen Strecke übergreift, durch die Berührung der Stromabnehmer der in der Strecke befindlichen Fahrzeuge mit dem Beidraht an den der Einfahrtstelle entgegengesetzten Enden der Strecke Sperrsignale ausgelöst werden und die Sperrung aufgehoben wird, sobald die Fahrzeuge den Abschnitt an irgendeinem Ein-oder Ausfahrtgleis verlassen.