Opublikowano: 8.II.1967 52547 KI. 20 i, 39/30 MKP B 611 A3/i '£ CZYTELNIA UKD Urzedo Pcrientc* -o ftUkul KLBezypospoli-yj !¦ m\ \ Wspóltwórcy wynalazku: inz. Stanislaw Wysocki, Ksawery Slawinski, Leszek Pisarek Wlasciciel patentu: Polskie Koleje Panstwowe (Centralny Osrodek Ba¬ dan i Rozwoju Techniki Kolejnictwa), Warszawa (Polska) Uklad do sygnalizowania zblizania sie pojazdu szynowego w szczególnosci pojazdu kolejowego Przedmiotem wynalazku jest uklad do sygnali¬ zowania zblizania sie pojazdu szynowego przezna¬ czony w szczególnosci dla pojazdów kolejowych zblizajacych sie do jednopoziomowych skrzyzowan toru z droga uzytkowana przez pojazdy samocho¬ dowe, konne oraz pieszych.Przyklad jednego ze znanych ukladów przezna¬ czonych dla sygnalizacji zblizajacego sie pojazdu szynowego przedstawiony jest na fig. 1.Nadjezdzajacy pojazd z kierunku A do B po przejechaniu punktu C (zlacze izolowane) zamyka obwód elektryczny skladajacy z zacisku baterii 1, zarówki sygnalizacyjnej 2, szyby 3, zestawu kolo¬ wego 4, szyny 5, zacisku baterii 6, w wyniku czego zapala sie lampka sygnalizacyjna 2 ostrzegajaca uzytkownika o zblizaniu sie pociagu.Wada opisanego ukladu jest przede wszystkim zamykanie ruchu drogowego na skrzyzowaniu, w czasu postoju pociagu, na przyklad pod semafo¬ rem 8.Niezaleznie od powyzszego uklad taki zamyka równiez ruch na przejezdzie w przypadku uszko¬ dzenia izolacji zlacza C lub podkladów (np. przy zanieczyszczeniu ruda).Drugi znany uklad sygnalizacji zblizania sie po¬ jazdu szynowego jest przedstawiony na fig. 2. Po¬ ciag jadacy z kierunku A w kierunku B najezdza na czujnik 9, który poprzez przekazniki sterujace zapala swiatla ostrzegawcze na semaforze 2. Swia¬ tlo ostrzegawcze na semaforze 2 gasnie po przeja- 10 15 20 2 chaniu pociagu przez czujnik 10, który wlacza blo¬ kade (np. czasowa) uniemozliwiajaca zapalenie swiatel ostrzegawczych na przejezdzie przez czuj¬ nik 11 w czasie przejazdu pociagu nad tym czujni¬ kiem z kierunku A do B.W przypadku biegu pociagu z B do A swiatla ostrzegawcze sa zapalane za posrednictwem czuj¬ nika 11 (który zostal odblokowany samoczynnie po uplywie nastawionego czasu) a wygaszone równiez po przejechaniu nad czujnikiem 10.Wada tego rozwiazania, podobnie jak w rozwia¬ zaniu pokazanym na fig. 1, jest to, ze w czasie po¬ stoju pociagu pod semaforem 8 (lub na przystanku osobowym) urzadzenie niepotrzebnie zamyka ruch kolowy na skrzyzowaniu z droga 7.Niezaleznie od powyzszego w przypadku, gdy zdazajacy pociag z kierunku A do B zatrzyma sie w obrebie czujnika 11, a nastepnie ruszy w tym samym kierunku (t.zn. od A do B), czujnik 11 spo¬ woduje niepotrzebne zapalenie swiatel ostrzegaw¬ czych, poniewaz nie potrafi on rozróznic kierunku ruchu pociagu.Trzeci znany uklad sygnalizacji zblizania sie po¬ ciagu szynowego rózni sie tym od urzadzen we¬ dlug fig. 1 i 2, ze w ukladzie tym istnieje mozli¬ wosc okreslania szybkosci pociagu za pomoca po¬ miaru czasu przejazdu pociagu na dodatkowym odcinku kontrolnym. Dodatkowy odcinek kontrol¬ ny, dlugosci okolo 100 m, znajduje sie przed punk¬ tami wlaczajacymi 9 i 11 fig. 2, wzglednie przed 52 54752 547 3 zlaczami izolowanymi C fig. 1. Tego rodzaju urza¬ dzenia, zgodnie z przyjetymi przez wynalazców za¬ lozeniami, moga byc stosowane w tych przypad¬ kach gdy pociagu w strefie oddzialywania nie zmieniaja swojej predkosci. W zwiazku z tym urza¬ dzenia te nie moga byc stosowane na tych przejaz¬ dach w obrebie których pociagi zatrzymuja sie.Czwarty znany uklad sygnalizacji zblizania sie pociagu szynowego posiada strefe oddzialywania zlozona z szeregu stycznych odcinków izolowanych.Wlaczenie sygnalizacji przez dany odcinek izolo¬ wany uzaleznione jest od czasu przejazdu pociagu przez odcinek poprzedni.W przypadku zatrzymania sie pociagu w strefie oddzialywania, swiatla gasna dopiero po 12f0' sek.Rozwiazanie to ma ta wade, ze nie moze byc sto¬ sowane na torach bezstykowych, które sa po¬ wszechnie stosowane na wazniejszych liniach ko¬ lejowych.Ponadto znane sa urzadzenia punktowego rozpo¬ znania kierunku w których z dwoma czujnikami szynowymi wspólpracuja cztery przekazniki i dwa kondensatory. Rozwiazania te nie znalazly po¬ wszechnego zastosowania ze wzgledu na wysokie wymagania stawiane poszczególnym elementom takim jak kondensatory i przekazniki pracujace szeregowo po dwa.Wystepujace wady w wyzej opisanych urzadze¬ niach sygnalizujacych zblizanie sie pociagu do miejsc wymagajacych ostrzegania spowodowaly, ze urzadzenia te stosowane w miejscach, gdzie po¬ ciagi zatrzymuja sie lub zmieniaja kierunek, sa sterowane przez czlowieka, który w wielu przy¬ padkach jest bardziej zawodny od urzadzen samo¬ czynnych.Uklad bedacy przedmiotem wynalazku jest wol¬ ny od wszystkich powyzszych wad i nadaje sie do zastosowania bez zadnych ograniczen w kazdym miejscu linii kolejowej.Uklad do sygnalizowania zblizania sie pojazdu szynowego, w szczególnosci pojazdu kolejowego wedlug wynalazku, przedstawiony jest na rysun¬ ku, na którym fig. 3 przedstawia przykladowe roz¬ mieszczenie znanych czujników magnetycznch 12. 13, 14, 15 polaczonych z przynaleznymi sobie ukla¬ dami 40 rozpoznania kierunku i szybkosci, które z kolei sa polaczone z jednym ukladem przekazni¬ ków sterujacych 43.Fig. 4 przedstawia uklad polaczen przekazników rozpoznania kierunku ruchu pojazdu 19 i 20 oraz przekaznika rozpoznania szybkosci 26, a fig. 6 przedstawia uklad polaczen przekazników steru¬ jacych 33, 34, 35 i 36 swiatlami ostrzegawczymi usytuowanymi przy drodze 7 w poblizu toru kole¬ jowego.Uklad wedlug wynalazku jest polaczony tak, ze w przypadku gdy pociag przejezdzajacy nad czuj¬ nikiem 12 ma predkosc powyzej 80 km/h wlaczy natychmiast swiatla ostrzegawcze na semaforze 2, natomiast w przypadku szybkosci pociagu ponizej 80 km/h lecz ponizej 40 km/h, swiatla ostrzegawsze zostaja wlaczone dopiero po najechaniu pociagu na czujnik 13, a w przypadku szybkosci ponizej 40 km/h dopiero po najechaniu na czujnik 14.Pociag po przejechaniu czujnika 15 znajdujace- 10 15 20 30 35 40 45 50 55 60 65 go sie za przejazdem wygasza swiatla ostrzegaw-? cze 2.W miare oddalania sie pociagu od skrzyzowania z droga 7 pociag przejezdza nad czujnikami 14, 13, 12 przeznaczonymi do analogicznego zapalania swiatel dla kierunku przeciwnego ale swiatla nie zostana zapalone, poniewaz uklady rozpoznania kierunku ruchu pociagu stwierdza oddalanie sie pociagu od przejazdu.W przypadku, gdy pociag zatrzymujacy sie przed semaforem 8 mial szybkosc w chwili przejezdzania nad czujnikiem 12 wieksza od 80 km/h, lub nad czujnikiem 13 wieksza od 40 km/h — to swiatla ostrzegawcze zostaja wlaczone, a nastepnie samo¬ czynnie gasna po uplywie np. 30 sek.Uklad wedlug wynalazku wlaczy ponownie syg¬ nalizacje ostrzegawcza za pomoca czujnika 14 umieszczonego na linii semafora w chwili ruszenia pociagu spod tego semafora.W przypadku, gdy pociag przejezdza nad czujni¬ kiem 12 z szybkoscia ponizej 80 km/h a nad czuj¬ nikiem 13 ponizej 40 km/h, to swiatla nie zostana wlaczone.Wlacza sie one dopiero, gdy pociag najedzie na czujnik 14, który poprzez uklad wedlug wynalazku spowoduje ich wlaczenie bez wzgledu na szybkosc pociagu.Celem pelniejszego informowania uzytkownika drogi o szybkosci zblizajacego sie pociagu uklad wedlug wynalazku posiada przekaznik 35, który zapala umieszczone na semaforze 2, zólte swiatlo nie pokazane na rysunku, gdy pociag stoi przed se¬ maforem 8 wzglednie mija czujnik 12 z szybkoscia mniejsza niz 80 km/h, lub czujnik 13 z szybkoscia mniejsza niz 40 km/h.Oczywiste jest, ze powyzsze szybkosci jak rów¬ niez ilosc i rozstaw czujników podane sa jedynie przykladowo.Szczególowy uklad przekazników rozpoznania kierunku i przekaznika rozpoznania szybkosci, zamknietych w obudowie 40, przedstawia fig. 4.Uklad rozpoznania kierunku sklada sie ze zna¬ nego magnetycznego czujnika szynowego (posiada¬ jacego 2 zestyki), oraz dwóch przekazników 19 i 20, przy czym kazdy z nich posiada cewke z dwoma równoleglymi uzwojeniami. Uzwojenia omawia¬ nych przekazników sa tak polaczone, ze strumienie magnetyczne wywolywane przez kazde z tych uzwojen wzajemnie sie znosza. Dzieki temu, przy przejsciu obrzeza kola nad czujnikiem od zestyku 21 do 22 najpierw zamyka sie zestyk 21. Na sku¬ tek zamkniecia zestyku 21 zostaje zamkniety ob¬ wód tylko jednego uzwojenia cewki przekaznika 20, co powoduje zamkniecie zestyku sterowanego przez przekaznik 20.Zestyk ten zamyka drugie równolegle uzwojenie przekaznika 19. W momencie, gdy kolo przesunie sie tak, ze zostanie zwarty równiez zestyk 22 w czujniku magnetycznym, wówczas poplynie prad przez oba uzwojenia przekaznika 19. Wytworzone strumienie magnetyczne w uzwojeniach obu cewek przekaznika 19 zniosa sie wzajemnie i przekaznik 19 nie spowoduje zamkniecia swego zestyku 48, a jedynie spowoduje polaczenie zacisku 23 z do¬ datnim biegunem baterii. Pojawienie sie napiecia52 547 5 6 nych szeregowo z kondensatorem i równolegle z opornikiem, ile predkosci ma byc kontrolowa¬ nych.Uklady rozpoznawania kierunku 40, sterowane 5 kazdy oddzielnie swoim czujnikiem magnetycznym polaczone sa w sposób nastepujacy z ukladem przekazników sterujacych swiatlami ostrzegaw¬ czymi: zacisk 24 ukladu 40 sterowanego przez czuj¬ nik 12 jest polaczony z zaciskiem 29 ukladu prze- 10, kazników sterujacych swiatlami ostrzegawczymi Zacisk 24 ukladu 40 sterowanego przez czujnik 13 jest polaczony równiez z zaciskiem 29 (ukladu przekazników sterujacych).Zacisk 23 ukladu 40 sterowanego przez czujnik 15 14 jest polaczony z zaciskiem 30 ukladu przekazni¬ ków sterujacych a zacisk 25 z zaciskiem 44.Zacisk 23 ukladu 40 sterowanego przez czujnik 15 jest polaczony z zaciskiem 32 ukladu przekazni¬ ków sterujacych.^ W tak polaczonym ukladzie pojawienie sie na¬ piecia na zacisku 29 (fig. 6) wywolanego przej¬ sciem pociagu nad czujnikiem 12 z predkoscia po¬ wyzej 80 km/h powoduje przejscie w stan czynny przekaznika 33, który zamyka zestyk 37 powodu- 25 jacy zapalenie sie swiatel ostrzegawczych na sema¬ forze 2. Przekaznik 33 pozostaje w tym stanie przez czas rozladowywania sie kondensatora 38 (okolo 30 sek.).Pojawienie sie napiecia na zacisku 30 wywola- 30 ne przejsciem obrzeza kola nad czujnikiem 14 bez wzgledu na jego predkosc, powoduje przejscie w stan czynny przekaznika 34, który jest zaopatrzo¬ ny w zestyki samopodtrzymujace 49. Przekaznik ten zestykiem 39 zamyka obwód swiatel ostrze- 35 gawczych 2. Pojawienie sie napiecia na zacisku 32 powoduje przejscie w stan czynny przekaznika 36, który pozostanie w stanie czynnym tak dlugo, az wszystkie osie pociagu zjada z czujnika 15. Prze¬ kaznik 36 zestykiem 51 powoduje przejscie w stan ^ bierny przekaznika 34 i ewentualnie 35 oraz ze¬ stykiem 52 zamkniecie obwodu swiatel ostrzegaw¬ czych.Wygaszenie swiatel nastapi równiez przy poja¬ wieniu sie napiecia na zacisku 44 wywolanego 45 przejsciem obrzeza kola pociagu oddalajacego sie od przejazdu.Przekaznik 35 pracuje podobnie jak przekaznik 34 lecz z czujnikami przeciwnego kierunku zbliza¬ nia sie pociagu do przejazdu. 50 Tak rozwiazany uklad sygnalizujacy uzytkowni¬ kowi przejazdu przeznaczonego dla ruchu kolowe¬ go lub pieszego zblizanie sie pociagu, pozwala w sposób ciagly, pewny i z dostatecznym wyprzedze¬ niem czasowym ostrzegac go o zblizajacym sie po-! 55 ciagu. Uklad wedlug wynalazku pozwala na zasto¬ sowanie go we wszystkich bardzo zróznicowanych sytuacjach i na szlakach kolejowych. dodatniego na zacisku 23 jest sygnalem oznacza¬ jacym ruch obrzeza kola od zestyku 21 do 22. W przypadku ruchu obrzeza kola od zestyku 22 do zestyku 21 w analogiczny sposób nastapi polacze¬ nie zacisku 25 z dodatnim biegunem baterii dajac sygnal, ze pociag jedzie w kierunku od zestyku 22 do zestyku 21.Uklad rozpoznawania predkosci pociagu, stano¬ wiacy czesc calego ukladu sygnalizacji zblizajace¬ go sie pociagu bedacego przedmiotem wynalazku, polega na porównaniu czasu jaki uplywa od za¬ dzialania dwóch zestyków magnetycznych 21 i 22 umieszczonych w jednym czujniku szynowym z ustalonym czasem dzialania przekaznika 26.Czas dzialania przekaznika pomiaru predkosci 26 jest zalezny od stalej czasowej ladowania konden¬ satora 28. Dzieki zastosowaniu opornika regulowa- go 27, przy stalej pojemnosci kondensatora 28, uzyskuje sie rózne czasy dzialania przekaznika 26.Po ustaleniu czasu dzialania przekaznika 26, urzadzenie pomiaru szybkosci pracuje nastepuja-; co: w momencie zadzialania zestyku 21 — przy jezdzie pociagu od zestyku 21 do 22 niezaleznie do dzialania urzadzenia rozpoznawania kierunku ru¬ chu pociagu zamyka sie obwód przekaznika 26.Przekaznik ten zamyka swój zestyk na czas lado¬ wania sie kondensatora 28. Po naladowaniu sie kondensatora, przekaznik 26 zwalnia sterowany przez siebie zestyk 42. Zestyk ten laczy zacisk 23 z zaciskiem 24. Jezeli w tym czasie, gdy zacisk 23 ma polaczenie z zaciskiem 24, kolo najedzie na ze¬ styk 22 w czujniku szynowym, wówczas na zacisku 24 pojawi sie napiecie dodatnie. Pojawienie sie te¬ go napiecia na zacisku 24 oznacza, ze obrzeze ko¬ la przebylo odleglosc od zestyku 21 do zestyku 22 w czasie krótszym od ustalonego czasu dla czujni¬ ka szynowego. W wyniku pojawienia sie napiecia na zacisku 24, zostaje zamkniety obwód drugiego uzwojenia przekaznika 26. Przekaznik ten drugim uzwojeniem podtrzymuje swój stan czynny az do chwili rozwarcia zestyku 41 sterowanego przez przekaznik 20. Nastepnie kondensator 28 rozlado¬ wuje sie poprzez uzwojenia przekazników 26 i 20 oraz przez regulowany opornik 27.Uklad rozpoznania kierunku ruchu pociagu i po¬ miaru jego predkosci powtarza prace przy przej¬ sciu kazdego kola, przez przynalezny sobie czujnik.Odmiana ukladu mierzacego jedynie szybkosc pociagu bez rozpoznania kierunku pokazana jest na fig. 5.W tym wypadku zestyk 42 sterowany przez przekaznik 26 zamyka sie po naladowaniu kon¬ densatora 28, gdy obrzeze kola zamyka zestyk 21 na czas dluzszy od stalej czasowej ladowania kon¬ densatora.W przypadku potrzeby dokonania kontroli szyb¬ kosci pociagu w obu kierunkach z pomoca jednego czujnika magnetycznego, uklad podany na fig. 4 ma dodatkowo wlaczony miedzy zestyk 22 a minus baterii kondensator szeregowo polaczony z prze¬ kaznikiem.W przypadku potrzeby kontrolowania z pomoca jednego czujnika wielu predkosci pociagów (np. górki rozrzadowe) uklad podany na fig. 4 ma wla¬ czone równolegle tyle przekazników 26, polaczo- PL