DE374855C - Selbsttaetige UEbermittlung von Streckenverhaeltnissen und Gefahren auf Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30. APRIL 1923

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

- - M 374855 KLASSE 2Oi GRUPPE

(K$2677 II/20t)

Arthur Kirschen in Dresden.

Bisher war bekannt, zur Benachrichtigung von Zügen o. dgl. elektrische Streckenleiter unter gleichzeitiger Benutzung als Widerstand zu verwenden.

Ferner war bekannt, eine Dynamomaschine unmittelbar oder mittelbar durch eine Achse oder Rad eines Schienenfahrzeuges anzutreiben und weiterhin die hierdurch erzeugte und sich ändernde Energie zum Bremsen bei zu hoher

Fahrzeugsgeschwindigkeit oder beim Überfahren eines örtlichen Haltesignals, welches hierbei in Verbindung mit dem Stellwerk o. dgl. gleichzeitig das einzige äußere Einwirkungsmittel auf Schienenfahrzeuge darstellte, zu verwenden.

Die vorliegende Erfindung stellt nun eine vollkommen selbsttätige Übermittlung von Streckenverhältnissen und Gefahren auf Schienenfahrzeuge dar und besteht darin, daß die durch dieFahrzeugsgeschwindigkeiterzeugteund mit derselben sich ändernde elektrische Energie einer Kompounddynamomaschine in Verbindung gebracht wird mit als Widerstand ausgenutzten Streckenleitern, um diese Übermittlung zu ermöglichen. Erst hierdurch gelingt esj auf Schienenfahrzeuge irgendwelche Ursachen, der jeweiligenFahrzeugsgeschwindigkeit oder Bremsentfernung entsprechend, früh genug zu übermitteln. Die Ursachen hierbei können bestehen in vorliegenden Streckenverhältnissen, wie Kurven, Weichen, Gefalle o. dgl., oder in Gefahren,

274855

wie offene Bahnschranken, drohende Zusammenstoßmöglichkeiten, ganz gleich aus welchem Anlaß, oder Streckenzerstörungen durch Naturoder rohe Gewalt. Bei Streckenverhältnissen arbeitet die Einrichtung in der Weise, daß die diesen Verhältnissen unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Fahrzeugsart (z. B. Schnell-, Personen- oder Güterzug) entsprechend vorgeschriebenen Geschwindigkeiten odeidasBremsen ίο selbsttätig den Fahrzeugsführern angezeigt wird. Bei zwei gegeneinanderfahrenden Maschinen oder Zügen ergibt sich der Geiahrenabstand einer Zusammenstoßmöglichkeit aus der Summe der Geschwindigkeiten oder Bremsentfernungen beider Teile, so daß in diesem Falle die Gefahrenanzeige in beiden Maschinen oder Zügen in der entsprechenden Summe der Bremsentfernungen selbsttätig erfogt, unabhängig von Halte- oder ähnlichen örtlichen Signalen, ao Durch die neue Einrichtung wird auch das Kupplungsreißen, und zwar augenblicklich in der zugehörigen Maschine, angezeigt, ebenfalls das Aufheben von Gleissperrungen.

Es handelt sich bei dieser neuen Einrichtung as in der Hauptsache um Abstände der Schienenfahrzeuge untereinander oder von verschiedenen, zum Teil sich ändernden Gleis- odei Schienenstellen. Die Abstände ändern sich selbsttätig durch die augenblickliche Eigengeschwindigkeit der Fahrzeuge, durch die für gewisse Streckenteile (Kurven o. dgl.) vorgeschriebenen Höchstgeschwindigkeiten sowie durch die jeweilig vor- j liegenden Fälle, unabhängig von Block- und bisherigen Signalsystemen. Das Anzeigen erfolgt selbsttätig in den Schienenfahrzeugen, getrennt nach Gefahren einerseits und den übrigen Ursachen anderseits.

Durch eine gewisse Maschinengeschwindigkeit wird run stets eine bestimmte Stromleistung hervorgebracht, welche sich in ihrer Zusammen- j setzung nach Stromstärke und -spannung zwang- ] läufig nach dem Ohmschen Gesetz ändert mit den der Länge der Streckenleiter entsprechend sich ändernden Widerständen. Mit der vorliegenden Erfindung wird erreicht, daß sich die erzeugte Stromspannung zwangläufig und in gleichem Sinne mit der Fahrzeuggeschwindigkeit ändert, ohne irgendwelchen Einfluß des äußeren Widerstandes. Hieraus folgt, daß der äußere Widerstand nur auf die erzeugte Stromstärke Einfluß hat, und zwar im entgegengesetzten Sinne. Gleichzeitig sind in vorliegender Eifindung diese herrschenden Verhältnisse ausgenutzt worden zur Herbeiführung einer dauernden Ablesung der Fahrzeugsgeschwindigkeit an einem Spannungsmesser und im gegebenen Falle der Streckenentfernung bis zur Gefahrenstelle an einem Strommesser, unter gleichzeitiger Benutzung des Spannungsmessers, durch Anbringung einer zweiten Teilung.

Hat die Stromleistung eine bestimmte Höhe erreicht, so werden (außer der dauernden Ablesung) selbsttätig in den Schienenfahrzeugen oder auch an in geeigneter bekannter Weise verbundenen oitsfesten Stellen Licht- oder Laut-I zeichen hervorgerufen. Auf Grund der Eigenart der neuen Einrichtung werden somit die Streckenverhältnisse und Gefahren den Führern so übermittelt, daß bei für die einzelnen Verhältnisse vorgeschriebenen Höchstgeschwindigkeiten durch den Führer oder, wenn es gewünscht wird, in bekannter Weise selbsttätig die Geschwindigkeitsänderung oder das Bremsen früh genug durchgeführt wird. Bei stehenden oder langsam fahrenden Schienenfahrzeugen ist nicht das Anzeigen der Stieckenverhältnisse, sondern nur der Gefahren Bedingung, und erfolgt dasselbe statt durch den Strom der Kompounddynamomaschine durch den Strom einer j in ihrer Spannung gleichbleibenden Stromquelle, wobei die erzeugte Stromstärke durch die veränderlichen Widerstände der Sireckenleiter in ähnlicher Weise beeinflußt wild.

Die neue Übermittlungseinrichtung kann ebenfalls für ortsfeste Stellen im Rangierwesen zum Prüfen auf )>Freie Strecke« 0. dgl. benutzt werden.

Ferner ist den Führern jederzeit die Möglichkeit gegeben, die Anzeigeneinrichtung ihrer Schienenfahrzeuge auf ordnungsgemäßen Zustand zu prüfen.

In bekannter Weise können auch die Streckenleiter durch einfaches Umschalten, gegebenenfalls von oitsfesten Stellen aus, als Fernsprechleitung für Schienenfahrzeuge benutzt werden.

Durch die Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel in sinnbildlicher Art veranschaulicht. Abb. ι zeigt den Teil der Übermittlungseinrichtung, welcher sich auf den Schienenfahrzeugen befindet. wo

Hierbei stellt 1 eine Kompounddynamomaschine dar, bei welcher bekanntlich bei gleichbleibender Ankerumdrehungszahl immer eine fast gleichbleibende Klemmenspannung vorhanden ist, unabhängig vom äußeren Widerstand, welche sich aber auch gleichzeitig mit der Umdrehungszahl ändert. Da nun Dynamo 1 seine Umdrehungszahl durch die Schienenfahrzeugsgeschwindigkeit erhält, indem eine bekannte entsprechende Übertragung unmittelbar oder mittelbar auf eine Achse oder Rad des Schienenfahrzeuges in Anwendung kommt, kann auf einer zweiten Teilung des Spannungsmessers 2 außer der Spannung auch die entsprechende Fahrzeugsgeschwindigkeit abgelesen werden. 3 ist eine Kupplung, welche gleichzeitig mit dem Vor- und Rückwärtslaufen des Schienenfahrzeuges in bekannter Weise den Antrieb der Dynamowelle auf rechts oder links umschaltet, so daß der letzteren immer gleiche Drehrichtung gegeben wird. Der Widerstand 4 dient zum Ausgleich der Schwankungen in der

Leitungsfähigkeit der äußeren Stromleiter, durch das Verändern der Temperatur, des Feuchtigkeitsgrades u. dgl. hervorgerufen. Die Einstellung des Widerstandes 4 kann nach jeweiligen Angaben erfolgen. Mittels des mechanischen Reglers 5, verbunden mit Dynamo 1, wird der Schalter 6 betätigt und hierdurch der Zweck verfolgt, die Batterie 7 eines Stromkreises bei einer festgesetzten Urndrehungszahl der Dynamo 1 gegen Dynamo 1 selbst und dessen Stromkreise zu vertauschen. 8 stellt eine grüne Glühlampe zum Anzeigen von Streckenverhältnissen und 9 eine rote zum Gefahrenanzeigen, 10 und ix die zugehörigen Strommesser dar. Durch eine reihenartige zweite Teilung am Strommesser 11, wie sie bekannt ist für Belichtungsmesser u. dgl., kann man außer der Stromstärke mit Hilfe der Geschwindigkeitsanzeige am Spannungsmesser 2

ao die Streckenentfernung bis zur Gefahrenstelle ablesen. Schalter 12 und 13 sowie Widerstand 14 dienen zur Prüfung der Einrichtung auf ordnungsgemäßen Zustand. 15, 16 und 17 sind Kontakte, welche mit den zugehörigen Streckenleitern in bekannter Weise in Verbindung gebracht werden. 18 ist der Erdschluß, welcher bekanntlich unmittelbar mit den Metallteilen der Fahrzeuge und den Bahnschienen hergestellt werden kann. Der Widerstand 19 kommt nur in Anwendung für Streckenverhältnisse und wird nach der Fahrzeugsart (z. B. Schnellzug 0. dgl.) eingestellt, um die Wirkung des äußeren Widerstandes der Geschwindigkeit entsprechend zu beeinflussen.

Der Arbeitsvorgang ist nun folgender: Bei einer stehenden Maschine geht der Strom der Batterie 7 über Schalter 6 durch Strommesser 11 nach dem Kontakt 16, von hier aus durch einen zwischen den Bahnschienen in bekannter Weise isoliert angebrachten Leiter, welcher an einer beliebigen Stelle auf irgendeine Weise mit einer oder beiden Schienen kurzgeschlossen werden kann. Dies ist dann ersichtlich am Ausschlag des Zeigers des Strommessers 11 als Gleissperrung. Dieser Vorgang gilt auch noch bei langsamer Fahrt. Bei größerer Maschinengeschwindigkeit wird durch den Regler 5 der Schalter 6 umgeschaltet, so daß jetzt folgende zwei Stromkreise entstehen: Von Dynamo 1 aus geht der durch die Dynamo erzeugte Strom einmal über Widerstand 4, Strommesser 10, Lampe 8, Widerstand 19 nach Kontakt 15 und durch den zugehörigen Streckenleiter und anderseits durch Widerstand 4_J Lampe 9, Schalter 6, Strommesser 11 nach Kontakt 16 und dessen Leiter. Ist ein Leiter mit der Bahnschiene kurzgeschlossen, so fließt der Strom über Erdschluß 18 nach der Dynamo 1 zurück. Dies gilt für beide Stromkreise und ist an dem jeweilig in Betracht kommenden Strommesser (10 oder 11) sofort wahrzunehmen. Je mehr sich das Schienenfahrzeug der kurzgeschlossenen Stelle nähert, um so geringer wird der äußere Widerstand und um so größer der Zeigerausschlag am Strommesser. Erreicht der Strom eine bestimmte Stärke, so fängt die entsprechende Glühlampe an zu brennen. Dies geschieht auf Grund des Ohmschen Gesetzes um so früher in bezug auf die Streckenentfernung, je größer die augenblickliche Maschinengeschwindigkeit ist. Es tritt hiernach stets eine Benachrichtigung des Maschinenführers in dem Verhältnis ein, wie sich die Streckenentfernung, gegebenenfalls der elektrische Widerstand, zur augenblicklichen Geschwindigkeit des Schienenfahrzeuges verhält, so daß für jeden Fall stets früh genug die Geschwindigkeitsänderung oder das Halten der Maschine durchgeführt werden kann. Bei Zwei gegeneinanderfahrenden Maschinen -summiert sich die Stromstärke von beiden, verteilt sich aber auch gleichzeitig auf die für diesen Fall entsprechende größere Streckenentfernung. Der Spannungsmesser 2 Hegt im Nebenschluß der Dynamo 1. Für die Ausgleichsleitung der Nebenschlußwicklung der Dynamo 1 ist Kontakt 17 vorgesehen.

Abb. 2 Zeigt eine Ausführung des Spannungsmessers 2 aus Abb. i,

Abb. 3 eine solche des Strommessers 11 aus Abb. i.

Abb. 4 stellt eine Leiteranordnung zwischen den Bahnschienen an Weichen und Kreuzungen sowie an ähnlichen Stellen sinnbildlich dar.

20 bildet den zugehörigen Streckenleiter zu Kontakt 15 (Abb. 1) und 21 denselben zu Kontakt 16 (Abb. 1). Die Leiter 20 und 21 sind in bekannter Weise isoliert an den Ständern 22 angebracht. In dem Hohlraum des Ständers 23 ist ein Widerstand 24 eingebaut, welcher an den Leiter 20 angeschlossen ist und mit einem Schienenstrang durch Kontakt oder Schalter 25 in Verbindung steht. Der Widerstand 24, welcher für Weichen, Kurven, Gefälle o. dgl. in Anwendung kommt, ist nach dem jeweilig vorliegenden Streckenverhältnis abgestimmt, so daß bei einer bestimmten Stromstärke die vorgeschriebene Höchstgeschwindigkeit eingehalten werden muß, mit welcher das betreffende Streckenverhältnis durchfahren werden darf. Schalter 25 und 26 sind in bekannt mechanischer Weise zwangläufig mit der Weiche, gegebenenfalls mit Bahnschranken o. dgl., verbunden, so daß zwischen Leiter 20 sowie 21 und den Schienen eine zwangsweise Schaltung stattfindet. Die an der Schienenkreuzung sich schneidenden beiden Leiter 21 sind dauernd in diesem Schnittpunkt verbunden. In Abb. 4 beginnt der Leiter 20 vom Ständer 23 über den Ständer 22 hinaus in der Entfernung, in welcher bei der höchstzulässigen Fahrtgeschwindigkeit die grüne Lampe 8 (Abb. 1} zu glühen anfängt. Bei niederer Geschwindigkeit würde Lampe 8

874855

erst später aufleuchten, aber beide Fahrzeuge würden bei richtiger Geschwindigkeitsabnahme (durch dauerndes Einhalten einer bestimmten Stromstärke) am Ständer 23 die gleiche zulässige Höchstgeschwindigkeit für den vorliegenden Fall haben. Diese wird dem Führer übermittelt durch das Leiterstück 20, welches über den Ständer 23 auf der Zeichnung nach oben hinaus verlängert ist und somit durch den wieder zunehmenden Widerstand eine Licht- und Stromabnahme eintreten muß.

Leiter 20 und 21 müssen an Weichen, Kreuzungen, Bahnübergängen o. dgl. ein kurzes Stück unterirdisch geführt werden. Einer Maschine, welche, in Abb. 4 von oben kommend, gegen die Weiche fahren würde, wird somit auf dem linken Gleise Gleissperrung, rote Lampe (9, Abb. 1) angezeigt. Diese Gleissperrung wird erst nach Verriegelung der Weiche ao wieder aufgehoben und ist am Strommesser 11 (Abb. i) wahrzunehmen durch das plötzliche Sinken der Stromstärke, gegebenenfalls auf Null. In gleicher Weise würde sich der Vorgang bei geschlossenen oder geöffneten Bahnschranken verhalten, wenn durch das öffnen und Schließen derselben gleichzeitig auf ähnliche Art wie bei Weichen der Leiter 21 durch zwei Schalter 25 für beide Richtungen mit den Schienen kurzgeschlossen oder die Verbindung wieder gelöst wird.

Die Längen der Leiter 20 und die Größen der Widerstände 24 würden, in ähnlicher Weise wie in Abb. 4 angebracht, je nach den Krümmungshalbmessern der Kurven, den Neigungswinkeln der Gefälle o. dgl., gleichbedeutend der entsprechend vorgeschriebenen Maschinengeschwindigkeiten, abgestimmt werden. Es kommt hierbei auch der Schalter 25 und (oder) 26 in Wegfall. Bei Gefällen kann nach der Übermittlung der Geschwindigkeit der Leiter 20 noch mehrmals in kurzen Unterbrechungen auftreten, um hierdurch das für diesen Fall notwendige Bremsen anzuzeigen. Durch auftretende Naturereignisse oder Ähnliches werden Leiter 20 und 21 beschädigt. Es tritt somit eine Verbindung zwischen denselben und der Erde, zum Teil mittelbar durch vorhandene Metallteile und den Bahnschienen ein, und der Stromkreis ist für ein nahendes Schienenfahrzeug geschlossen.

Die für den Kontakt 17 (Abb. 1) nötige Ausgleichsleitung würde ähnlich wie der in Abb. 4 ersichtliche Streckenleiter 21 anzubringen sein. Für Eisenbahnwagen o. dgl., bei denen die Einrichtung der Abb. 1 fehlt, kommt der Leiter 20 nicht in Betracht. Es wird nur von Leiter 21 aus durch eine Kontakteinrichtung und den W^ragen selbst eine unmittelbare Verbindung mit den Schienen gschaffen. Die Kontakteinrichtung besteht in bekannter Weise aus Leitungsschnuren mit Steckkontakten, und zwar an den Eisenbahnwagen z. B. so, daß an beiden W^ragenenden rechts neben der jetzigen Kupplungseinrichtung der Stecker mit Schnur und einem zugehörigen Steckloch angebracht wird. Auf der linken Seite kann ein zweites Steckloch, und zwar für den Stecker eines anderen Wagens, vorgesehen werden. Durch den fremden Stecker würde dann die Verbindung zwischen Leiter 21 und den Schienen für den einen Wagen im Steckloch und für den anderen im Steckkontakt selbst unterbrochen. Diese Einrichtung tritt beim Kuppeln und beim Reißen der Kupplung in Tätigkeit. Der Maschinenführer kann in ersterem Falle durch die neue Einrichtung am Strommesser 11 feststellen, daß alles richtig verbunden ist; im zweiten Falle merkt er sofort durch das Brennen der Lampe 9 und durch den Ausschlag am Strommesser 11 das Reißen von Kupplungen. Bei stehenden Wagen ist durch diese Kontakteinrichtung eine dauernde Verbindung zwischen den Leitern 21 und den Schienen gewährleistet.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche: _g

   x. Selbsttätige Übermittlung vonStreckenverhältnissen und Gefahren auf Schienenfahrzeuge unter Verwendung von Streckenleitern als elektrische Widerstände, gekennzeichnet dadurch, daß die mit und durch die Fahrzeugsgeschwindigkeit sich ändernde Energie einer Kompounddynamomaschine (1), in Verbindung mit einem einstellbaren Widerstand (4) für Witterungsverhältnisse, zu dieser Übermittlung ausgenutzt wird.
2. 2. Selbsttätige Übermittlung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zulässige Höchstgeschwindigkeit oder das Bremsen für Streckenverhältnisse, wie Kurven, Weichen, Gefälle o. dgl., durch einen für das betreffende Verhältnis abgestimmten Widerstand (24), unter gleichzeitiger Berücksichtigung der Fahrzeugsart durch einen einstellbarenWiderstand (19), übermittlungsfähig wird.
3. 3. Selbsttätige Übermittlung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Spannungsmesser (2) außer der Stromspannung die Fahrzeugsgeschwindigkeit und im gegebenen Falle an einem Strommesser (11) außer der Stromstärke die Streckenentfernung bis zur Gefahrenstelle unter gleichzeitiger Benutzung des Spannungsmessers (2) abgelesen werden kann.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.