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Schaltanordnung für Relais oder andere Schaltelemente in Eisenbahnsicherungsanlagen
In Sicherungsschaltungen ist es wegen Kontaktmangels häufig notwendig, die Funktionsbreite eines
Hauptrelais durch ein oder mehrere Hilfsrelais zu erweitern. Es handelt sich dabei im allgemeinen um so- genannte Stützrelais, die durch zwei elektrisch getrennte, aber mechanisch gegeneinander verriegelte
Magnetsysteme betätigt werden, doch kommen auch Mehrlagenrelais zur Anwendung.
Aus Sicherheitsgründen ist es erforderlich, dass die Hilfsrelais mit dem zugehörigen Hauptrelais in ihrer Stellung zuverlässig übereinstimmen. Die Lösung dieser Aufgabe wird dadurch erschwert, dass das
Hauptrelais ein Schaltelement einer grösseren Baugruppe darstellt und als solches mit verschiedenen an- dern Relais und Baugruppen schaltungsmässig gekoppelt ist. Über Wicklungen und Kontakte kann also nicht frei verfügt werden.
Beiden bekannten Lösungen besteht das Grundprinzip darin, dass die An- und Rückschaltung der Haupt- und Hilfsrelais stets in solcher Reihenfolge abläuft, dass im Störungsfall, d. h. bei Unterbrechung des nor- malen Schaltablaufes, das Hauptrelais in der Arbeitsstellung verbleibt. Die Kontakte dieses Hauptrelais sollen den Ausschluss einer zur bestehenden Fahrstrasse feindlichen Fahrstrasse garantieren. Bei dieser Über- prüfungsmethode wird vorausgesetzt, dass Ausschlusskontakte nur von Hauptrelais belegt werden dürfen, da andernfalls im Störungsfall durch die Schaltfolge der Ausschluss bei bestehender Fahrstrasse gelöscht werden würde, und dass folglich Hilfsrelaiskontakte nur für sicherungstechnisch untergeordnete Aufgaben eingesetzt werden können.
Diese beiden Bedingungen lassen sich aber in der Praxis nur selten erfüllen, denn gerade in grossen Anlagen mit vielen Hilfsrelais reicht die Kontaktzahl des Hauptrelais nicht aus, den Bedarf an Ausschlusskontakten zu decken.
Diesem Umstand soll durch zusätzliche Überprüfung der Hilfsrelais des Verschlussrelais derjenigen Weiche Rechnung getragen werden, die den einander kreuzenden, also feindlichen Fahrstrassen gemeinsam ist. Würde demnach aus Störungsgründen ein Hilfsrelais nicht in seine Grundstellung schalten, also noch eine Fahrstrasse oder ein Teil einer solchen bestehen bleiben, so wäre die Weiche in ihrer letzten Stellung festgehalten. Es könnte zwar in einem derartigen Fall eine zur bestehenden Fahrstrasse feindliche Teilfahrstrasse gebildet werden, aber zumindest eine Signalfreistellung wäre verhindert.
Diese Lösung ist sicherungstechnisch nicht sehr befriedigend, unter obigen Umständen jedoch tragbar.
Die Situation ist aber in jenen Fällen wesentlich verschärft, in denen eine Weiche als Ausschlusskriterium nicht vorhanden ist, wie etwa bei Richtungsausschlüssen (Gegenfahrten) ; dort versagt diese Methode vollends. Dazu kommt, dass die Berücksichtigung der beiden oben genannten Bedingungen, sofern überhaupt möglich, grossen Zeitaufwand bei der Projektierung der Schaltungen erfordert. Da nämlich die Aubzählung der benötigten Hilfsrelais erst nach Abschluss des Schaliuugsentwurfes möglich ist, wirkt jede besondere Überprilfungsmassnahme an den Hilfsrelais auf die bereits fertigen Pläne zurück, so dass diese entsprechend abgeändert werden müssen.
Auch beim Numeriervorgang, durch den die Verdrahtungsunterlagen bestimmt werden, erfordert der den obigen Bedingungen entsprechende Einsatz der Haupt- und Hilfskoc- takte einen erheblichen Zeitaufwand. Besonders unangenehm machen sich die Nachteile des geschilderten Verfahrens bei nachträglichen Änderungen von Schaltungsdetails bemerkbar, die meist durch betriebliche Momente ausgelöst in jedem Bauvorhaben notwendig werden. Schliesslich wirkt sich der Mangel an Systematik in der Behandlung der Hilfsrelais auch auf die Montage aus. Durch relativ klein erscheinende Abänderungen in den Ausschlussschaltungen werden infolge der beschränkten Verwendbarkeit der Hilfelaiskontakte zeitraubende Umschaltungen notwendig.
Es ist bekannt, Schaltzustände durch Prüfrelais zu überwachen, wobei allenfalls allen einander aus-
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schliessenden Zuständen je einer voneinander parallel und zum Zustandsprüfer in Serie geschalteten Prüf- stromkreise zugeordnet ist. Dabei wird das Zustandekommen der Prüfstromkreis ausgewertet, z. B. zur Fahrstrassenbildung.
Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltanordnung in Eisenbahnsicherungsanlagen zur Überprüfung eines Systems yon Schaltelementen mit wenigstens zwei möglichen Schaltzuständen, z. B. Relais, mittels als Zustandsprüfer dienenden Relais, elektronischen Schaltgeräten od. dgl. in Prüfstromkreisen der zu über- wachenden Schaltelemente, wobei allen einander ausschliessenden Zuständen je einer von einander par- allel und zum Zustandsprüfer in Serie geschalteten Prüfstromkreisen zugeordnet ist.
Die oben erwähnten
Nachteile werden erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass mindestens ein Ruhekontakt des Zustandsprüfers Umstell-, insbesondere Rückstellstromkreisen vorgeschaltet ist, so dass die Schaltung bei Auflösung oder Störung aus dem bestehenden Zustand in einen andern erlaubten Zustand, insbesondere in den Ruhezustand überführt wird, wobei in einem der dem Zustandsprüfer vorgeschalteten Parallelzweige im Ruhezustand geschlossene Kontakte aller zu überwachenden Schaltelemente und in den übrigen Parallelzweigen. deren jeder einem zulässigen Schaltzustand des Systems entspricht, in den Arbeitsstellungen der zu überprüfenden Schaltelemente geschlossene Kontakte angeordnet sind.
Während die Prüfstromkreise bei den bekannten Schaltungen lediglich das betriebsmässige Zustandekommen verbotener Zustände verhindern, wird er- findungsgemäss die Auflösung des Prüfstromkreises zusätzlich zur Herbeiführung eines ändern erlaubten Zustandes ausgewertet. Der praktische Wert der erfindungsgemässen Schaltanordnung ergibt sich aus dem bei Eisenbahnsignalanlagen üblichen Prinzip, dass ein System von Schaltelementen beim Übergang von einer Betriebslage in eine andere zwischen den beiden Betriebslagen immer die Ruhelage einnehmen muss. Da bei der Auflösung einer Betriebslage der Zustandsprüfer abfällt und seinen Ruhekontakt schliesst, wird der Umstell-, insbesondere Rückstellstromkreis geschlossen und dabei vorzugsweise die ohnedies als Zwischeneinstellung erforderliche Ruhestellung eingestellt.
Bei der Anwendung auf ein System von Stützrelais einer Sicherungsanlage ist es vorteilhaft, wenn in einem der Parallelzweige. Ruhekontakte sämtlicher Stützrelais und im zweiten Parallelzweig Arbeitskontakte derart angeordnet sind, dass dieser zweite Parallelzweig seinerseits so viele Parallelzweige enthält, als Stützrelais sich gegenseitig ausschliessen, und dass zu den letztgenannten Parallelzweigen in Serie Arbeitskontakte jener Stützrelais liegen, welche mit wenigstens zwei der untereinander ausgeschlossenen Relais in gleichzeitiger Arbeitsstellung kombiniert werden können, und solcherart der Zustandsprüfer als Gleichstellungsprüfer dient.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schaltanordnung für ein System von Stützrelais einer Sicherungsanlage ist in den Figuren der Zeichnung dargestellt. Fig. l zeigt die Anschaltung des Gleichstellungsprüfers, Fig. 2 dessen Abfallüberprüfung, Fig. 3 einen Prüfkreis für die Fahrstrassenbildung und Fig. 4
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B, CIbindungenstarkgezeichnet, während die Schaltverbindungen der zusätzlichen freien Verlagung dünn eingezeichnet sind. Als Gleichstellungsprüfer G dient hier beispielsweise ein Ruhestromrelais, welches die Übereinstimmung der Haupt- und Hilfsrelaisstellung überwacht.
Fig. l zeigt die Anschaltung des Gleichstellungsprüfers G. In dem einen Parallelzweig sind die Ruhe-
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Übereinstimmung der Haupt- und Hilfsrelaisstellung gegeben ist, erhält der Gleichstellungsprüfer G Strom.
Bei einem Stellungswechsel auch nur eines einzigen der überprüften Haupt- und Hilfsrelais A. B. C. AI' Bis CI und CII fällt der Gleichstellungsprüfer G ab.
Fig. 2 zeigt die Abfallüberprüfung des Gleichstellungsprüfers G. Dieser fällt dauernd ab, wenn eines der überprüften Haupt- und Hilfsrelais A, B... ausser Tritt fällt. Ein kurzzeitiger Abfall eines dieser Relais während des regulären Stellungswechsels der Fahrstrassensteller A, B... in der Phase des Fahrwegaufbaues wirkt nicht störend, da in dieser Phase das Prüfungsergebnis nicht ausgewertet wird. Bei der Rückschaltung der Fahrstrassensteller A, B.... also bei Betätigung der Rückstellwicklungen, wird dieser kurze
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AR, BRFig. 3 zeigt einen Prüfkreis für die Zulässigkeit einer zu bildenden Fahrstrasse. Im Stromkreis des Zulassungsprüfers Z sind Arbeitskontakte g2 ... aller notwendigen Gleichstellungsprüfer G ... eingefügt, wo- bei zur Serienschaltung dieser Kontakte ein Arbeitskontakt des Zulassungsprüfrelais Z parallelgeschaltet ist, wodurch die Gleichstellung aller zu prüfenden Stützrelais mit den zugehörigen Hilfsrelais aller zur
Fahrstrasse gehörenden Gruppen vor Einstellen dieser Fahrstrasse gewährleistet ist.
In Fig. 4 ist die Überwachung der Gleichstellung im Anschaltkreis des Stellrelais S für Verschubsignale und der Fahrweg- oder Durchrutschweg- Überwachungsrelais Ü A bzw. ÜB gezeigt. Im Stromkreis dieser
Relais ist jeweils ein Arbeitskontakt ga bzw. g des zugehörigen Gleichstellungsprüfers G angeordnet, so dass dessen Abfall auf die Signalstellung wirksam wird.
Analog kann die Gleichstellungsprüfung der Zustimmungsstützrelais einer Zustimmungsschaltung vor Einstellen einer Zustimmung dadurch vorgenommen werden, dass im Stromkreis eines allen Zustimmungen gemeinsamen Anschaltrelais (Tastenrelais), dessen Erregung der Anschaltung der Zustimmungsrelais zeitlich vorhergeht. ein Arbeitskontakt des Gleichstellungsprüfers angeordnet ist.
Bei räumlich sehr ausgedehnten Sicherungsanlagen kann es vorteilhaft sein, zwei oder mehrere Zustandsprüferin Serie zu schalten. Diese können dann jeweils an den Stellen angeordnet werden, an welchen eine Anzeige der Zustandsänderung oder die Auslösung eines Schaltvorganges erforderlich ist.
Die erfindungsgemässe Lösung bringt die wesentlichen Vorteile, dass die Gleichstellung der Hilfsrelais durch Einfügen von Prüfkontakten g, g usw. des Gleichstellungsprüfers G in den entsprechenden Punkten der Sicherungsschaltung, in denen auch das Hauptrelais vermöge der Gruppenschaltung geprüft wird, dauernd überwacht wird, und dass bereits vor der Einstellung einer Fahrstrasse geprüft wird, dass die einander ausschliessenden Relais gleiche Stellung haben. In einem besonderen Anschaltkreis, in dem des Zulassungsprüfers Z, wird vor dem Einstellen einer Fahrstrasse geprüft, ob eine zur einzustellenden Fahrstrasse feindliche Fahrstrasse besteht, wobei die Stellung eines oder mehrerer Fahrstrassensteller A, B usw. als Zulassungskriterium dient.
Es ist daher notwendig, dass alle Relais, die eine bestimmte Fahrstrasse kenn- zeichnen, in derselben Stellung liegen, andernfalls die Ausschlüsse nicht mehr sichergestellt wären. Es erübrigt sich nunmehr, die Hilfsrelais je nach Verwendung ihrer Kontakte individuell zu prüfen. Anschaltung und Überprüfung erfolgen nach einer festen Norm, wodurch die Schaltungen an Übersichtlichkeit gewinnen und deren Entwurf geringeren Zeitaufwand erfordert. Nach dem Auszählvorgang, der den genauen Kontaktbedarf liefert, können die früher nötigen Umzeichnungen erspart werden. Bei nachträglicher Änderung steht jederzeit ein vollwertiger und universell verwendbarer Relaiskontakt zur Verfügung.
Auch bei der Erstellung der Verdrahtungsunterlagen bringt die freizügige Verwendbarkeit der Hilfsrelaiskontakte einen spürbaren Vorteil. Die Kosten für den Mehrbedarf an Relais betragen nur einen Bruchteil der eingesparten Kosten an Projektierungs- und Zeichnungsarbeit.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schaltanordnung in Eisenbahnsicherungsanlagen zur Überprüfung eines Systems von Schaltelementen mit wenigstens zwei möglichen Schaltzuständen, z. B. Relais, mittels als Zustandsprüfer dienenden Relais, elektronischen Schaltgeräten od. dgl. in Prüfstromkreisen mit Kontakten der zu überwachenden Schaltelemente, wobei allen einander ausschliessenden Zuständen je einer voneinander parallel und zum Zustandsprüfer in Serie geschalteten Prüfstromkreisen zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass min-
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ist,laubten Zustand, insbesondere in den Ruhezustand überfuhrt wird, wobei in einem der dem Zustandsprafer vorgeschalteten Parallelzweige im Ruhezustand geschlossene Kontakte aller zu überwachenden Schaltelemente und in den übrigen Parallelzweigen, deren jeder einem zulässigen Schaltzustand des Systems entspricht,
in den Arbeitsstellungen der zu überprüfenden Schaltelemente geschlossene Kontakte angeordnet sind.
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