Selbsttätige Streckenblockanlage mit Folgeabhängigkeit. Vorliegende Erfindung betrifft eine selbsttätige Streckenblockanlage mit Folge- abhängigheit.
Die Verhältnisse im selbsttätigen Block betrieb bedingen, wie im handbetätigten Be trieb, die Abhängigkeit zwischen den ein zelnen aufeinanderfolgenden Blockabschnit ten. Es wird allgemein die Folgeabhängig keit verlangt, dass der Wechsel des rücklie genden Signals auf "Fahrt" nach Verlassen der Strecke durch den Zug erst dann ein treten darf, wenn das nächste, den Zug dek- kende Signal ordnungsgemäss auf "Halt" ge wechselt hat. Ebenso soll das Signal des rückliegenden Abschnittes erkennen lassen, ob das vorliegende Signal stromlos ist.
Bei den meisten Anlagen wird die Block strecke mitihren beidenisoliertenFahrschienen mit niedergespanntem Wechselstrom gespeist, wodurch bei unbesetzter und intakter Block strecke ein direkt oder über einen besonderen Relaistransformator an die Schienen ange- schlossenes Blockrelais seinen Anker anzieht und dadurch entsprechende Fahrt- und Halt stromkreise steuert.
Um die Abhängigkeit der Signale der einzelnen Blockstrecken un tereinander zu erreichen, wurde vorgeschlagen, durch den Signalen zugeordnete Relais, .deren Wicklung von den Signallampenströmen des zugehörigen Signals erregt wird, die Gleis speisung nach rückwärts zu beeinflussen, so dass zum Beispiel beim Stromloswerden eines Signals und dadurch Verschwinden des Si gnalbildes .das riickliegende Signal infolge Abfallen des Blockrelaisankers selbsttätig auf "Halt" wechselt, wodurch immer eine Zug deckung gewährleistet ist.
Diese sogenannten Kontrollapparate mit ihren beweglichen Teilen sind naturgemäss dauernder Wartung und Beaufsichtigung unterworfen, zumal sie im Regelbetrieb Ver sager nicht ausschliessen.
.Meist wird die erwünschte Abhängigkeit zwischen den einzelnen aufeinanderfolgenden Blockabschnitten dadurch erreicht, dass das Blockrelais sich beim Abfallen selbst ab schaltet. Das Blockrelais ist dann nicht mehr imstande, ohne weiteres anzuziehen, wenn .der Isolierabschnitt von Zugachsen geräumt ist. Diese Unterbrechung des Relais-Stromkreises wird durch eine besondere Leitung längs der Blockstrecke zum nächsten vorliegenden Si gnal dann überbrückt, sobald im vorliegenden Signal das Haltlicht erschienen ist und durch Anziehen eines besonderen Magnetes diese Anstossleitung geschlossen wird.
Abgesehen von dem hierdurch bedingten Mehraufwand an Material usw. sind Versager durch Lei tungsbruch, Kurzsehluss und ähnliches nicht ausgeschlossen, wobei ausserdem Vorsorge zu treffen ist, dass der vom vorliegenden auf "Halt" gegangenen Signal ausgesandte Steuerimpuls für .den Signalwechsel auf "Fahrt" am rückliegenden Signal durch Hilfsmittel erst dann wirksam werden kann, wenn der Zug den betreffenden zwischen bei den erwähnten ;Signalen liegenden Gleisab schnitt mit allen Achsen geräumt hat.
Diese Nachteile werden nun durch die vorliegende Erfindung vollständig vermieden. Sie ist gekennzeichnet durch einen der Block strecke zugeordneten Gleisspeisetransforma- tor, dessen Primärwicklung im Stromkreis desjenigen Signals eingeschaltet ist, welches der in bezug auf die genannte Blockstrecke vorliegenden Blockstrecke zugeordnet ist (vorliegendes Signal) und dessen Sekundär wicklung die erstgenannte (rückliegende) G,leisstreck-e speist, um dadurch das Signal der erstgenannten Blockstrecke (rückliegen des Signal) in Abhängigkeit von den Signal strömen in dem der vorliegenden Blockstrecke zugeordneten Signal selbsttätig zu steuern.
Da gemäss der Erfindung die Speisung der Blockstrecken des Gleises zur Steuerung der den Blockstrecken zugeordneten Signale durch einen Transformator erfolgt, so kann die Verwendung von den genannten empfind lichen Kontrollapparaten mit beweglichen Teilen in Wegfall kommen.
Auch kann dank der Erfindung die Anordnung einer beson deren Anstossleitung überhaupt vermieden werden, indem die erforderliche Folgeab hängigkeit zwischen den aufeinander folg,@ii- den Blockstrecken über das Gleis ohne be sondere Leitung herbeigeführt wird, indem man den Anstossstrom statt über eine A ii- stossleitung über die isolierten Fahrschienen führen kann. Dadurch wird zugleich erzielt, dass der Anstoss vom vorliegenden Haltsignal auf das rückliegende Signal erst dann wirk sam wird, wenn der Zug den betreffenden Gleisabschnitt mit der letzten Achse ge räumt hat, indem bis zu diesem Augenblick die beiden Fahrschienen kurzgeschlossen sind.
In der Zeichnung sind Schemata von ver schiedenen Ausführungsbeispielen des Erfin dungsgegenstandes gezeigt.
Fig. 1 ist ein .Schema mit einfachem Gleisspeisetransformator, Fig. 2 ein Schema, bei dem ein Gleis speisetr.ansformator mit Anzapfungen ver wendet ist, während Fig. 3 und 4 die Verwendung von be sonderen Blockrelais zur Steuerung der Si gnallampen zeigen.
Bei der Anlage gemäss dem Schema nach Fig. 1 ist in der Zuleitung zu den Signal lampen F und H jeder Blockstrecke die Pri märwicklung eines Transformators B einge schaltet, dessen Sekundärwicklung an .den beiden isolierten Fahrschienen i, und i2 an geschlossen ist. Bei brennender "Fahrt"-(F) oder .,Halt"-Lampe (H) wird infolge des durch die Primärwicklung des Transforma tors fliessenden .Signalstromes eine Spannung in der Sekundärwicklung erzeugt, welche die rückliegende Blockstrecke mit niedergespann tem Blockstrom versorgt.
Der Signalwechsel erfolgt in bekannter Weise mittelst eines im Fahrtlampenstromkreis vorgesehenen Schal ters s. Bei geschlossenem Schalter s leuchtet die Fahrtlampe F auf, während die Halt lampe H dunkel ist. Bei geöffnetem .Schalter s leuchtet die Haltlampe H auf. Die Betäti gung des Schalters s erfolgt in nicht gezeich neter Weise mittelst eines Blockrelais M, dessen Wicklung über einen Relaistransfor mator C durch die Gleisspannung erregt wird. Bei erregtem Relais M zieht derselbe seinen Anker an und schliesst dadurch den Signal schalter s, so dass die Fahrtlampe auf leuchtet.
In Fig. 1 ist eine ganze Blockstrecke I dargestellt und links und rechts davon die Enden des benachbarten Abschnittes. Leuch tet die "Fahrt"-Lampe F, der Blockstrecke I auf, so darf ein Zug in diese Strecke in Pfeilrichtung einfahren. Beim Einfahren der ersten Zugachse in die Strecke I werden die beiden Fahrschienen i, i2 praktisch wider standslos miteinander verbunden. Der zum betreffenden Signal zugehörige Blockrelais anker fällt ab und öffnet dadurch den Signal schalter s, so dass die "Halt"-Lampe Hl zum Aufleuchten gebracht wird.
Beim Einfahren des Zuges in die darauf folgende Block strecke II erfolgt in gleicher Weise der Si- gnalbildwechsel des betreffenden Signals. Die beiden: Fahrschienen il und i. bleiben kurz geschlossen und das rückliegende .Signal bleibt daher in der "Halt"-Stellung, bis die letzte Zugachse die Blockstrecke I verlassen hat.
Ist der Zug ganz in die Strecke II über gefahren, so erhält das Blockrelais M, der rückliegenden Blockstrecke I wieder Span nung, der Relaisanker wird angezogen und dadurch der zugehörige Signalschalter s wie der geschlossen, so dass die betreffende "Fahrt"-Lampe F, nun wieder aufleuchtet und die "Halt"-Lampe Hl erlischt.
Bei all fälliger Ausserbetriebsetzung des Signals der vorliegenden Strecke II wird der Gleisspeise transformator B, der Blockstrecke I strom los, und zwar ohne Betätigung eines Kon taktes, so dass bei der Strecke I sofort ein Signalbildwechsel von "Fahrt" auf "Halt" eintritt, wodurch die Störung im vorliegen den Signal angezeigt wird.
Die Summe der Spannungsabfälle am Transformator B und an der Signallampe ist gleich der gesamten Wirkspannung. Da der Strom über den Transformator B und die Lampe F bezw. H gleich ist, so verhalten sich, weil Blindleistungen nicht in Frage kommen, diese Spannungsabfälle zueinander wie die entsprechenden Wirkleistungen. Ist zum Beispiel die Wirkleistung des Transfor mators B gleich 30 Watt, die der Lampe H gleich 60 Watt, so beträgt die primärseitige Klemmenspannung am Transformator B bei einer gesamten Wirkspannung von 120 Volt 40 Volt, die Klemmenspannung der Lampe H dagegen 80 Volt.
Da die .durch den Trans formator B nach rückwärts über das Gleis zu übertragende Leistung auch unter Berück sichtigung aller eintretenden Verluste klein im Verhältnis zur Signallampenleistung ist, so ist auch seine primäre Spannung verhält nismässig klein. Diese wird annähernd Null und die Signallampenspannung fast gleich der Metzspannung, wenn ein Zug die rück liegende Blockstrecke besetzt und die beiden isolierten Fahrschienen i, und i,,, miteinander praktisch wiederstandslos verbindet und da durch den Transformator sekundärseitig kurzschliesst.
Hierbei erhalten die Signal lampen ihre Nennspannung, während sie sonst mit Unterspannung brennen und da durch geschont werden.
Bei der Anlage nach Fig.2 liegt die Sekun därwicklung des Gleisspeisetransformators B wiederum am Ende des Abschnittes und speist über die beiden isolierten Fahrschienen il und L den Relaistransformator A. Die Primärwicklung des Transformators B ist nun in der Weise an die über die Lampen H= und F2 verlaufenden Signalstromkreise angeschlossen, dass der "Fahrt"-Strom eine kleinere, der "Halt"@Strom dagegen eine grössere Anzahl von Windungen durchfliesst.
Bei entsprechender Wahl der Windungs- zahlen wird das rückliegende Relais M nur anziehen, wenn vorwärts das Haltsignal er schienen ist, dagegen abgefallen bleiben, falls vorwärts infolge einer Störung das Fahrt signal nicht verschwunden sein sollte. 'Wech selt dagegen wieder das Signal von "Halt" auf "Fahrt", so wird auch bei nunmehr ge ringer Gleisspannung der Relaisanker fest gehalten.
Im selbsttätigen Blockbetrieb wurden bis her gewöhnliche Blockrelais verwendet, die direkt oder über einen besonderen Relais transformator an .das isolierte Gleis ange- schlossen sind und deren Anker also abfällt, sobald ein Zug die Blockstrecke besetzt und dadurch die beiden isolierten Fahrschienen miteinander praktisch widerstandslos verbin det. Durch besondere Vorkehrungen, wie An stossleitungen und andere wurde erreicht, dass der Anker erst wieder anzieht, sobald vor wärts das Haltsignal erschienen ist, um damit eine stetige Deckung des Zuges h erbeizu- führen.
Während für diese Zwecke bisher meist besonders empfindliche teuere Relais ange wendet werden mussten, um mit niedrigster Energieentnahme aus dem Gleis auszukom men und trotzdem eine zuverlässig arbeitende Einrichtung zu haben, wird nun eine neue Schaltung in Vorschlag gebracht, welche es ermöglicht, in Verbindung mit der erfin dungsgemässen Anlage gewöhnliche elektro magnetische Relais mit Erfolg anwenden zu können.
Der Grundgedanke liebt darin, dass das Gleisrelais nicht nur mit geringstem Energie aufwand seinen Anker anziehen soll, son dern es soll diesen auch nachher bei starker Verringerung der Gleisspannung noch mit Sicherheit festhalten. Wenn die Gleisspan nung, wie vorstehend beschrieben, von dem Zustand des vorliegenden Signalbildes ab hängt, so ist hierdurch die Möglichkeit ge geben, eine sichere Folgeabhängigkeit unter Aufwand einfachster Mittel zu erreichen.
Die Konstanten der elektromagnetischen Relais sind bei abgefallenem und angezo genem Anker verschieden. Der Unterschied richtet sich hauptsächlich nach dem Luftspalt des Ankers in abgefallenem Zustand. Wäh rend der Blindwiderstand der Zugspulebeiab- gefallenem Anker verhältnismässig klein ist. nimmt er beim angezogenen Anker hohe Werte an.
Trotzdem lässt sich dieser verän derliche Blindwiderstand voll auskompensie- ren, wenn vor die Zugspule ein entsprechen der Blindwiderstand entgegengesetzten Vor zeichens geschaltet wird, dessen Wert sich selbsttätig mit dem Anziehen des Relais ankers auf den richtigen Wert einstellt. Dies kann durch einen Relaiskontakt geschehen, der entweder eine vorgeschaltete Kapazität beim Anziehen durch Öffnung verkleinert oder durch Schliessung eine vorgeschaltete Drosselspule unwirksam macht.
Im letz teren Falle müsste die Drosselspule .eine Induktivität besitzen, die gleich ist der Dif ferenz der Induktivitäten der Zugspule bei angezogenem und abgefallenem Anker.
Ist diese Kompensation vollkommen, so ist die Wattaufnahme zum Anziehen und Festhalten des Ankers ein Minimum. Der Wechselstrommagnet arbeitet dann genau wie ein Gleichstrommagnet, der, einmal an gezogen, seinen Anker mit wesentlich ver minderter Spannung festhält.
In den Fi.g. 3 und 4 sind zwei Aus führungsbeispiele von Anlagen mit solchen Relais angegeben. Der Magnet M erhält über einen Transformator g und die beiden iso lierten Fahrschienen il und i. Strom, wenn der Gleisspeisetransformator B über die eine oder andere primäre Anzapfung erregt ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der bei abgefallenem Anker zunächst niedrige Blindwiderstand des Relaismagnetes kompen siert durch die beiden parallel geschalteten Kondensatoren C#. 1 und C3 2, da der Schal ter S, bei abgefallenem Relaisanker geschlos sen ist.
Zieht der Anker des Blockrelais M an, so ändert sich bis zu einem bestimm ten Grenzwert sein (induktiver) Blindwider stand, während durch gleichzeitige Öffnung des Kontaktes SZ der Zusatzkondensator C, 2 abgeschaltet und dadurch die vorgeschaltete Kapazität auf einen, der Induktivität .der Zugspule 111 angepassten Wert gebracht wird.
Ähnlich wie bei Gleichstrommagneten ist man nun in der Lage, die Sekundärspan nung des Relaistransformators A auf einen verhältnismässig niedrigen Wert herabzu setzen, wobei der Anker des Relais M immer noch mit genügender Zugkraft festgehalten wird.
Um den Anker des Relais M anzuziehen, ist wie bei Gleichstrommagneten zur Erzeu gung der erforderlichen Zugkraft eine be stimmte Spannung notwendig, die über die beiden isolierten Fahrschienen von den Gleis- speisetransformator dann geliefert wird, wenn die Signallampe H leuchtet und da durch (bei der höheren Ampere-Windungs- zahl des Gleisspeisetransformators B) eine genügend hohe Gleisspannung vorhanden ist.
Wird die "Halt"-Signallampe H durch Schliessendes Kontaktes<B>8,</B> gelöscht, während gleichzeitig das "Fahrt"-Signal F erscheint, so sinkt die Gleisspannung entsprechend .der nunmehr verminderten Amperewindungszahl auf einen niedrigen Wert, der ausreicht, den Ankerdes Relais M festzuhalten. Auf diese Weise ist erreicht, bei selbsttätigen Strecken blockanlagen ein gewöhnliches elektromag netisches Relais anwenden zu können, dessen Anstoss und Festhaltung von stark abwei chenden Gleisspannungen abhängig gemacht wird.
Bei der Ausführungsform nach der Fig. 4 liegt ein Kondensator C3 und eine Drosselspule D, in Reihe mit dem Relais t11. Die Drosselspule D3 ist bei angezogenem Relai,ganker kurzgeschlossen, so dass auch hierdurch eine Kompensation der Blindwider stände bei abgefallenem und angezogenem Zustand des Relaisankers erzielt wird. Die Funktion in Zusammenhang mit der übrigen Schaltung ist dieselbe wie vorher.