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Die Blockrelais vermitteln mit Hilfe der Bloeksperrenjind der isolierten Schienen die Einwirkung des Zuges auf die Eisenbahnsicherungsanlagen. Sie haben zumeist den Zweck. die Blockierung des Signal- bloekfeldes erst dann zu ermöglichen, wenn der Zug einen bestimmten Teil des Gleises"die isolierte Schiene"überfahren hat.
Die stetig wachsende Verkehrsdichte und Zugsgeschwindigkeit, aber auch die fortschreitende Elektrifizierung der Eisenbahnen stellen erhöhte Anforderungen an die sichere Wirkungsweise des Blockrelais. Die wichtigsten Anforderungen, welche diesen Einrichtungen entsprechen sollen, sind nachstehend näher beschrieben :
a) Ein Gebrechen an den stromführenden Teilen, wie Leitungen, Leitungsanschlüssen, Kontakten und Spulen darf die Sicherheit nicht gefährden, zumindest müssen aber solche Teile, deren Fehlen, Reissen oder Brechen einen gefahrbringenden Zustand hervorrufen könnte, auf ihren ordnungsmässigen Zustand oder ihre ordnungsmässige Tätigkeit überprüft werden. b) Ein Versagen der Stromquelle darf in keinem Zeitpunkt einen gefahrbringenden Zustand schaffen. e) Die Einrichtungen dürfen nur bei auf"Frei"stehenden Signalen ansprechen. d) Während des Befahrens der isolierten Schiene darf ein momentanes Abheben der Wagenaehsen keine schädliche Wirkung ausüben. e) Kurze, mit grosser Geschwindigkeit über die isolierte Schiene fahrende Fahrzeuge sollen eine richtige Wirkungsweise hervorrufen.
f) Bei Widerruf einer Zugsfahrt muss die Bloeksperre vom Fahrdienstleiter ausgelöst werden können und anschliessend das Verschliessen des Signales möglich sein.
Bei elektrifiziertem Bahnbetrieb, bei welchem eine Schiene als RÜckleitung für den Fahrstrom dient, also nur eine Schiene isoliert werden kann, darf durch eine leitende Überbrückung der Isolierstelle, die z. B. durch Personen mit eisenbeschlagenem Sehuhwerk leicht bewirkt werden kann, keine unzeitgemässe Betätigung des Relais eintreten.
Die in den Fig. 1-16 dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung entsprechen den angeführten Bedingungen vollkommen und ist deren Wirkungsweise aus nachstehender Beschreibung zu ersehen.
In den Fig. 1-16 bedeuten A und B die Relaisspulen, a Kontakte, gesteuert von der Spule A, b Kontakte, gesteuert von der Spule B, p Kontakte am Signalstellhebel, s Springkontakte der Block-
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des Signalblockfeldes, k den Schienenkontakt, P die Hilfsspule des dreistelligen Wechselstromrelais, fr den Transformator, o die Achse eines Fahrzeuges und i die isolierenden Schienenverbindungen.
In der Fig. 1 sind A und B die Spulen von zwei Gleichstromrelais, die unabhängig voneinander die zugehörigen Kontakte a oder b steuern. In der Grundtsellung ist das ganze System stromlos, da der untere Pol der Batterie bei Kontakt p und 81 unterbrochen ist. Bei Einleitung einer Zugsfahrt wird durch Stellung des Signales auf"Frei"der Kontakt p geschlossen und damit der Stromschluss für das Relais A vorbereitet. Kommt nun die erste Achse des Fahrzeuges auf die isolierte Schiene, so verbindet sie die isolierten Schienenstücke i i und i miteinander und stellt den Stromsehluss für das Relais A her, ausgehend vom unteren Pol der Batterie über b, p, o, o, 2, A zurück zur Batterie.
Der Anke des Relais. A wird angezogen und steuert die Kontakte a, al und a2 um. Der Kontaktschluss bei a be
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Stromschluss das Relais A so lange unabhängig von dem Stromschluss über die Radachsen, bis die Blocksperre ausgelöst und damit der Hauptzweck dieses Relais erfüllt wurde. Die Radachsen brauchen daher nur so kurze Zeit auf die isolierte Schiene einwirken, die hinreichend ist, um den Kontaktschluss bei a zu erzielen ; damit wird der Anforderung (Punkt e) vollkommen entsprochen. Die Kontaktunterbrechung bei al verhindert einen vorzeitigen Stromlauf über Relais B. Der Kontaktschluss bei a2 bewirkt den Stromlauf +pi a1 s3 h - und löst damit die Blocksperre aus.
Diese unterbricht mit ihrem Sparkontakt 83 den eigenen Stromkreis und ausserdem mit dem Kontakt s den Teilstrom über das Relais A und macht dieses wieder abhängig von den Radachsen des Fahrzeuges. Mit dem Kontakt Si überbrückt die Blocksperre den Kontakt b und p und es ist nun der Stromlauf über Relais 11 und die Radachsen
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Kontakt 82 den Stromkreis für Relais B vor. Solange der Zug die isolierte Schiene besetzt hält, ist der Stromkreis über Relais 11 geschlossen und es kann dieser weder durch vorzeitiges Zurückstellen des Signalhebels noch durch Drücken der Übertaste der Bloeksperre unterbrochen werden.
Erst wenn die letzte Achse die isolierte Schiene verlassen hat, wird das Relais A stromlos, der Kontakt a wird ge-
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ganzen Systems erreicht wird. Alle stromführenden Teile-mit Ausnahme der innerhalb der strichlierten Leitung gelegenen-sind auf ihr Vorhandensein, die Kontakte ausserdem auch auf ihre richtige Lage überprüft worden, womit der Bedingung a entsprochen wurde. Die im strichlierten Leitungsteil gelegenen Teile müssen auf ihr Vorhandensein nicht überprüft werden, da deren Gebrechen keinen gefahrbringenden Zustand, sondern nur ein Versagen bei raschfahrenden, kurzen Zügen zur Folge hätte.
Ein Versagen der Stromquelle während der Zug auf der isolierten Schiene steht, könnte gefahrbringend sein. Dieser Umstand ist aber bei der Anordnung nach Fig. 1 vermieden, da das Relais B unter Strom sein muss, wenn das Signalblockfeld n geblockt wird, es ist daher auch der Anforderung (Punkt b) entsprochen. Die Anordnung des Kontaktes p erfüllt die Bedingung c. Die isolierte Schiene muss stets so lang sein, dass sich beim Befahren gleichzeitig mindestens zwei Radachsen auf ihr befinden.
Es ist also ganz unwahrscheinlich, dass sich beide Räder im gleichen Moment von der Schiene abheben und den Strom über Relais A unterbrechen. Dieser tritt aber sofort wieder auf, wenn eine Achse die Schiene wieder leitend berührt, so dass der Strom über Relais B, falls er für einen Moment geschlossen war, sofort wieder durch den Kontakt a1 unterbrochen und damit der Bedingung (Punkt d) entsprochen wird.
Falls eine bereits vorbereitete Zugsfahrt nicht stattfindet, muss die Möglichkeit vorhanden sein, das Signal in der Haltlage zu verschliessen, damit die gesperrten Weichen wieder bewegt werden können. Diesen Vorgang bewirkt der Fahrdienstleiter dadurch, indem er mittelst einer eigenen Auslösetaste
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und 82'der Strom über B wird geschlossen, das Relais B legt den Kontakt b1 um und ermöglicht das Blockieren des Signalblockfeldes n, womit die Bedingung (laut Punkt f) erfüllt ist.
Bei Bahnen mit elektrischem Betrieb, bei welchen eine Schiene als Rückleitung des Fahrstromes dient, empfiehlt sich diese Anordnung nicht, da durch eine Überbrückung der etwa 8mm betragenden Isolierstelle i durch einen leitenden Gegenstand, z. B. durch eisenbeschlagenes Schuhwerk, bei bereits
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durch Querverbindungen, Eisenschwellen u. dgl. mit der gegenüberliegenden Rückleitungsschiene verbunden ist, weiter über 2, A zur Batterie geschlossen. Relais 11 steuert seine Kontakte um und löst die Blocksperre aus. Sobald die Überbrückung aufhört, fällt. A ab, B zieht an und es kann das Signal geblockt werden. Bei der Anordnung nach Fig. 2 wird dieser Übelstand dadurch behoben, indem der Kontakt p mittelst einer eigenen Leitung mit einem Schienenkontakt k, z.
B. mit einem Quecksilberkontakt verbunden ist, der erst bei Einwirkung des Zuges selbst den Schluss mit der isolierten Schiene herstellt.
Hiedurch wird der Anforderung (Punkt g) entsprochen.
Für die beiden Anordnungen Fig. 1 und 2 können auch zwei Wechselstromrelais, wobei die Batterie durch einen Transformator ersetzt wird oder ein dreistelliges Gleichstromrelais mit polarisiertem Anker und zwei Spulen A-und B verwendet werden. Ist die Spule A unter Strom, wird der Anker nach einer Richtung angezogen und bewegt die Kontakte a. Wird die Spule B durchflossen, bewegt sich der Anker in entgegengesetzter Richtung und bewegt die Kontakte b.
In den Fig. 3 und 4 ist das gleiche Schaltungsprinzip, jedoch bei Anwendung eines dreistelligen Wechselstromrelais bekannter Bauart dargestellt. P ist die Hilfsspule, die direkt an die Netzspannung angeschlossen ist und aus Ersparungsrüoksichten erst bei Frei"-Ste ! Iung des Signales Strom durch Schliessung des Kontaktes P2 bekommt. Dieser Kontakt wird durch den Kontakt 84 der Blocksperre überbrückt, damit durch vor5zeitige Stellung des Signals auf ,,Halt" die Hilfsspule nicht stromlos wird.
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Fig. 12 zeigt das Sehaltungsprinzip von Fig. 11, angewendet bei Bahnen mit elektrischem Betrieb.
In der Schaltung nach Fig. 13 wurde die Anordnung getroffen, dass beim Verlassen der isolierten Schiene das Relais A stromlos wird, und erst wenn dessen Anker abgefallen ist, das Relais B Strom bekommen kann. Da beide Relais nicht im gleichen Stromkreis eingeschaltet sind, brauchen deren Wicklungen nicht mehr in einen bestimmten Verhältnis zueinander stehen, was unter gewissen Umständen von Vorteil sein kann. Die Wirkungsweise dieser Relaisschaltung ist die folgende :
Die erste Achse schliesst den Stromkreis b, A, p, j !, o, 2, Batterie ; die Kontakte a und a2 werden geschlossen, der Kontakt al wird rechts unterbrochen, links geschlossen. Der Kontaktschluss a bewirkt die richtige Funktion bei rasch fahrenden kurzen Fahrzeugen, Kontaktschluss a2 bewirkt die Auslösung der Blocksperre h.
Der linke Kontaktschluss von al macht das System von der Signalstellung unabhängig.
Der Stromschluss über Relais A bleibt bestehen, solange die isolierte Schiene besetzt ist. Wenn das letzte Räderpaar die isolierte Schiene verlässt, wird der Kontaktschluss rechts bei al hergestellt und der Stromkreis für das Relais B vorbereitet. Nach Stellung des Signales auf"Halt"kann die Blocktaste
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1, 3, B, tl, 4, 2, Batterie. Der Kontakt bl wird geschlossen, das Signal kann blockiert werden. Ist die isolierte Schiene besetzt, kann der Strom über Relais B wegen Unterbrechung bei al nicht entstehen und selbst wenn aus irgendeinem Grunde der Anker des Relais A abfallen wurde und der linke Kontaktschluss von al entsteht, erhält das Relais B keinen Strom, da die Achsen die Batterie kurzschliessen und unschädlich machen.
In Fig. 14 ist vorstehend beschriebene Schaltung dem elektrischen Bahnbetrieb angepasst.
Bei der Schaltung nach Fig. 15 wird die Blocksperre erst nach Verlassen der isolierten Schiene ausgelöst, wodurch ausser der einfachen Schaltung auch noch der Vorteil erzielt wird, dass sogar das Niederdrücken der Blocktaste bei besetzter isolierter Schiene verhindert wird. Bei diesem System entsteht bei Befahren der Schiene der Stromkreis A, p, 1,, o 2, Batterie. Die Kontakte a und al werden geschlossen, machen dadurch den Stromkreis im weiteren Verlauf unabhängig von der Signalhebelstellung und bewirken ein sicheres Ansprechen des Systems auch bei kurzen schnellfahrenden Zügen. Das Relais B erhält praktisch keinen Strom, da es durch die Radachsen kurzgeschlossen ist.
Erst wenn
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geschlossen, dadurch der Kontakt b umgelegt und die Blocksperre ausgelöst ; das Signal kann erst jetzt auf"Halt"gestellt werden, da ein vorzeitiges Zurückstellen wegen des Kontaktes pi die Blocksperre nicht auslösen würde. Die Blocktaste kann nun bedient werden und unterbricht mit dem Kontakt t den Stromkreis. Sind demzufolge beide Relaisanker abgefallen, wird der Strom zum Blockieren des Signalblockfeldes über bl und a2 geschlossen.
In Fig. 16 ist das vorher beschriebene Prinzip bei elektrisch betriebenen Bahnen angewendet.
Auch bei den Schaltungen laut Fig. 9-16 können statt der beiden Gleichstromrelais zwei einfache Wechselstromrelais und bei denen laut Fig. 9-12 und 15,16 auch dreistellige Wechselstromrelais, wie Fig. 7 zeigt, angewendet werden. In den Schaltungen nach Fig. 13 und 14 sowie in den Schaltungen nach Fig. 9 und 10, falls in diesen das Relais A zwischen s und p eingeschaltet wird, kann das dreistellige polarisierte Gleichstromrelais, wie es bereits vorher beschrieben, oder das dreistellige Wechselstromrelais nach Fig. 3 angewendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Schaltungsanordnung für Blockrelais, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreistelliges Relais mit zwei Spulen oder zwei einfache Relais oder mehrere einfache Relais durch Kontakte so geschaltet sind, dass eine Störung der Stromquelle (Fig. 1-16) sowie eine Unterbrechung des Stromkreises (Fig. 5-16) das vorzeitige Blockieren des Fahrsignals bei durch den Zug besetzter isolierter Schiene dadurch verhindert, dass ein Relais oder die Spule eines Relais stromdurchflossen sein muss, damit die Blockierung erfolgen kann oder dass die stromführenden Teile (Fig. 1--4), welche die sichere Funktion bedingen, durch die Schaltungsanordnung auf ihren betriebsfähigen Zustand überprüft werden.