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Impul sempfind liche Schaltungsanordnung für Eisenbahnsicherungsanlage-n,
insbesondere für die induktive Zugbeeinflussung Die Erfindung betrifft eine impulsempfindliche
Schaltungsanordnung für Eisenbahnsicnerungsanlagen, insbesondere für die induktive
Zugbeeinflussung, mit einer Überwachungseinrichtung für einen Ruhewechselstromkreis
zum Auswerten einer zeitlich begrenzten Stromabsenkung unter einen Sollwert, bei
der ein Relais aus einer Einschaltlage abgeschaltet wird, das auch nach Wiedererreichen
des Sollwertes abgeschaltet bleibt.
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Für Anlagen der induktiven Zugbeeinflussung wird bisher auf dem Triebfahrzeug
ein Transistorgenerator vorgesehen, der einen Reihenschwingkreis, kurz Fahrzeugmagnet
genannt, speist. Solange der Transistorgenerator diesen Schwingkreis mit Wechselstrom
eines vorgegebenen Sollwertes speist, ist ein impulsempfindliches Relais erregt.
Dieses Relais hat die Aufgabe, bereits bei kurzzeitigen Stromabsenkungen unter einen
vorgegebenen Abfallwert abzufallen und in diesem Zustand zu verharren. Derartige
Stromabsenkungen können betriebsmäßig durch Beeinflussung des Fahrzeugmagneten mit
Hilfe eines auf dieselbe Frequenz abgestimmten und an der Strecke befindlichen Schwingkreises
erfolgen. Die verwendeten impulsempfindlichen Relais müssen hinsichtlich des Abfallfaktors
sowie
der Impulsempfindlichkeit im Hinblick auf hohe Fahrgeschwindigkeiten
besonder« Anforderungen genügen, damit bereits kurzzeitige Stromabsenkungen von
nur wenigen Millisekunden ausreichen, das Relais abfallen zu lassen. Auf der anderen
Seite muß jedoch gewährleistet sein, daß das Relais nicht schon bei den auf den
Fahrzeugen ständig vorhandenen Erschütterungen abfällt, wodurch Betriebsstörungen
bzw. Betriebshemmungen hervorgerufen werden.
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Aus der deutschen Patentschrift Nr. 1.155.160 ist eine impulsempfindliche
Schaltungsanordnung der o.g.
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Art bekannt, bei der das die Stromabsenkung anzeigende Relais mittelbar
über einen Transfluxor mit deo F&arzeugmagneten verbunden ist. Diese Transfluxorschaltung
ist so bemessen, daß nach einer einiraligen Stromabsenkung unterhalb des vorgegebenen
Soliwertes das Relais abfällt und auch in dieser Lage verbleibt, wenn der Wechselstrom
den vorgeschriebenen Sollwert wieder erreicht bzw. übersteigt. Der für die bekannte
Scnaltungsanordnung erforderliche Transfluxor hat den Nachteil, daß sich Erschütterungen
und Temperatureinflüsse negativ auf dessen elektrisches Verhalten auswirken.
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Ferner kann ein Riß im Kernquerschnitt des Transfluxors dazu führen,
daß der jeweils vorher eingestellte Ubertragungszustand auch dann erhalten bleibt,
wenn nach einer Beeinflussung des Fahrzeugmagneten das dem Transfluxor nachgeschaltete
Relais abgeschaltet werden müßte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine impulsempfindliche
Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die ohne Verwendung von
Spezialrelais mit hohem Abfallfaktor auch nur kurzzeitig andauernde Beeinflussungen
sicher registriert, den Nachteil der bekannten Schaltungsanordnung vermeidet und
unter Berücksichtigung der besonderen sicherungstechnischen Forderungen im Eisenbahnsicherungswesen
unabhängig
von der jeweiligen Beeinflussungsdauer mit möglichst
geringer Ansprechverzögerung das verwendete Relais abschaltet.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein über gesonderte
Steuereingänge vor- und rückwärts fortschaltbares mindestens zweistufiges Register
vorgesehen ist, bei dem der eine Steuereingang eine die Wechsel spannung überwachende
und in jeder Periode mindestens einen Rückstellimpuls abgebende erste Triggerschaltung
angeschlossen ist und eine die Amplitude des Ruhewechseistromes überwachende zweite
Triggerschaltung mit dem zweiten Steuereingang verbunden ist mit einer derartigen
Bemessung der Triggerschaltung, daß nur oberhalb des Strom - Sollwertes bei jedem
Rückstellimpuls ein gegenüber diesem phasenverschobener Fortschaltimpuls ausgelöst
wird und daß das Relais über den Ausgang einer Stufe des Registers nach einem Startvorgang
bei dynamischem Betrieb die Einschaltlage einnimmt.
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Wenn bei einer derartigen impulsempfindlichen Schaltungsanordnung
die Triggerschaltungen so aufgebaut sind, daß bei ordnungsgerechtem Betrieb bei
jeder Halbwelle ein Rückstellimpuls und anschließend ein Fortschaltimpuis ausgelöst
wird, ist das Register bei einer Stromabsenkung, die in der Regel mehrere Perioden
andauert, bereits nach einer Periode steuerunfähig, sodaß das über eine der beiden
Stufen des Registers angeschlossene Relais nicht weiter angesteuert wird und nach
einer Abfaliverzögerung abgeschaltet.-ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand eines
in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes näher erläutert. Ein Generator
1 speist einen Leistungsverstärker 2, an den ausgangsseitig über einen Stromwandler
4 ein Fahrzeugmagnet 3 angeschlossen ist.
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Der yahrzeugmagnet 3 besteht im wesentlichen aus der Reihenschaltung
einer
Spule 31 sowie eines Kondensators 32.
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Dieser Reihenschwingkreis ist auf die Frequenz des Generators 1 abgestimmt
und wird mit konstantem Strom gespeist. An den Ausgang des Leistungsverstärkers
2 ist weiterhin eine die Amplitude der Wechselspannung auf der Leitung L1, L2 überwachende
erste Triggerschaitung 5 angeschlossen, die in jeder Periode der Wechselspannung
mindestens einen Impuls abgibt. Die Triggerschweile wird so gelegt, daß auch bei
unterhalb d95 normalen Wertes liegender Wechsel spannung diese Impulse ausgegeben
werden. Beispielsweise kann die Triggerschaitung 5 auch so ausgebildet sein, daß
bei jeder Xalbperiode der Wec'nselepannung bzw. des Wechaelstromes ein Impuls ausgegeben
wird.
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Eine zweite Triggerschaltung 6 ist mit der husgangswicklung 42 des
Stromwandlers 4 verbunden. Für diese Triggerschaltung 6 ist durch entsprechende
Bemessung eine Triggerschwelle festgelegt, derart, daß nur beim Strom - Sollwert
bzw. oberhalb des Strom - Sollwertes ein gegenüber einem zeitlich zugehörigen Impuls
der ersten Triggerschaltung 5 phasenverschobener Fortschaltimpuls für ein zweistufiges
Schieberegister 7 ausgelöst wird. Die Fortschaltimpulse gelangen auf einen dynamischen
Steuereingang VG des Schieberegisters 7.
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Der andere dynamische Steuereingang RG des Schiebere-Registers 7 ist
ein Rückstelleingang; demzufolge dienen die von der Triggerschaltung 5 abgegebene
Impulse als Rückstellimpulse. An die Stufe 7? des zweistufigen Schieberegisters
7 ist über einen Verstärker 8 ein Relais 9 angeschlossen. Der Verstärker 8 ist so
aufgebaut, daß das Relais 9 nur bei ordnungsgerechtem Zustand des Verstärkers 8
und bei dynamisches Betrieb des Schieberegisters 7 erregt ist, sich also in der
Einschaltlage befindet.
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Bekanntlich kann ein Schieberegister erst dann arbeiten,
wenn
sich in mindestens einer seiner Stufen ein- sogenanntes Schiebebit befindet. Werden
dem Schieberegister.
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dann Fortschaltimpulse oder Rückstellimpulse zugeführt, so wandert
das Schiebebit in der einen bzw. anderen Richtung von Stufe zu Stufe. Zum Eingeben
des Schiebebits für einen Startvorgang des Schieberegisters 7 dient eine bistabile
Kippstufe KE, die eingangsseitig mit der ersten Triggerschaltung 5 und ausgangsseitig
über einen dynamischen Eingang mit der Stufe 71 des Schieberegisters 7 verbunden
ist.
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Zur Erklärung der Wirkungsweise wird angenommen, daß das Schieberegister
7 zunächst kein Schiebebit enthält, so daß etwaige Fortschaltimpulse am dynamischen
Steuereingang VG bzw. Rückstellimpulse am dynamischen Steuereingang HG wirkungslos
bleiben. In dem Zustand gibt die Stufe 72 des Schieberegisters 7 an den Verstärker
8 höchstens ein statisches elektrisches Signal, bei dem der Verstärkerausgang stromlos
bleibt und das Relais 9 abgeschaltet ist. Zum Herbeiführen der Einschaltlage des
Relais 9 wird der Kippstufe KE über die Klemme K ein Startsignal zugeführt. Hierdurch
wird die Kippstufe KE aus der dargestellten Grundstellung in die andere stabile
Lage gesteuert. Ein von der Triggerschaltung 5 ausgelöster Rückstellimpuls schaltet
die Kippstufe KE wieder in die Grundstellung; beim Schieberegister 7 bleibt dieser
Rückstellimpuls noch wirkungslos. Beim Einstellen der Grundstellung der Kippstufe
KE, also bei der Übernahme des Startsignals, wird in die Stufe 71 des Schieberegisters
7 beim Ubergang von logisch 0 nach logisch 1 am Grundstellungsausgang ein Schiebebit
eingegeben. Voraussetzungsgemäß folgt dem von der Triggerschaltung 5 abgegebenen
Rück stellimpuls ein phasenverschobener Fortschaltimpuls von der Triggerschaltung
6 für den dynamischen Fortschalteingang VG des Schieberegisters 7. Hierdurch wird
das Schiebebit von der Stufe 71 in die Stufe 72 eingegeben. Beim nächsten von der
Triggerschaltung 5 abgegebenen Rückstellimpuls, der sich bei der Kippstufe
KE
nicht weiter auswirkt, wird das Schiebebit aus der Stufe 72 des Schieberegisters
7 wieder in dessen Stufe 71 zurückgeführt. Dieser beschriebene Vorgang des Umspeicherns
wiederholt sich ständig. Bei diesem dynamischen Betrieb befindet sich das Relais
9 in dessen Einschaltlage.
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Wenn infolge einer Beeinflussung des Fahrzeugmagneten 3 der Strom
in der Primärwicklung 41 des Stromwandlers4 kurzzeitig unter den bei normalem Betrieb
vorgegebenen Sollwert absinkt, gibt die Triggerschaltung 6 während der Zeit des
Unterschreitens des Strom - Sollwertes keine Fortschaltimpulse an die Stufe 71 des
Schiebereg isters 7 aus. Da jedoch nach wie vor regelmäßig Rückstellimpulse von
der Triggerschaltung 5 auf den Rückstelleingang RG gelangen, wird das Schiebebit,
das sich beispielsweise kurz vor der Beeinflussung noch in der Stufe 72 befand,
in die Stufe 71 gegeben und beim nachfolgenden Rückstellimpuls aus dieser Stufe
ausgelesen, ohne daß nachträglich eine selbsttätige Rücs9peicherung in eine der
beiden Stufen 71,72 des Schieberegisters 7 erfolgen könnte. Damit ist der beschriebene
dynamisene Betrieb des Schieberegisters 7 unterbrochen, wodurch der Verstärker 8
bestenfalls (von der Art des verwendeten Schieberegisters abhängig) nur noch ein
statisches Signal erhält. Nach einer durch die Zeitzonstanten des Relais 9 gegebenen
Verzögerungszeit wird dieses aus seiner Einschaltlage abgeschaltet. Es verbleibt
solange in diesem Zustand, auch nach Wiedererreichen des Strom-Sollwertes, bis ein
neuer Startvorgang über die Klemme K der Kippstufe KE eingeleitet wird.
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1 Patentanspruch 1 Figur