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Uberwachungseinrichtung für Signalanlagen, insbesondere für Uberwegwarnsignalanlagen
Zur Abwicklung eines schnellen und sicheren Verkehrs finden bei verschiedenen Signaleinrichtungen
Fernüberwachungseinrichtungen Verwendung, damit von einer oder mehreren Überwachungsstellen
aus der richtige Verlauf der Signalfolge überprüft werden kann. Es ist nun wesentlich,
die Zahl der Zuführungsleitungen, die für die Übermittlung der Signale nach der
Überwachungsstelle dienen, möglichst gering zu halten. Es ist zu diesem Zweck bekannt,
über eine zweiadrige Leitung oder eine einadrige Leitung und Erde verschiedene Meldungen
zu übertragen, und zwar dadurch, daß gleichzeitig über dieselbe Leitung Wechselstrom,
Gleichstrom oder zerhackter Gleichstrom übertragen werden. Es hat sich nun im praktischen
Betrieb gezeigt, daß derartige Überwachungsanzeigen außerordentlich zuverlässig
arbeiten. Als Mangel hat sich jedoch gezeigt, daß der Aufsichtsbeamte nicht in der
Lage ist, Fehlanzeigen selbst sofort zu beseitigen. Es hat sich deshalb das Bedürfnis
herausgestellt, eine Einrichtung insbesondere für Überwegwarnsignalanlagen zu schaffen
zur Beseitigung der Signale, die durch Fehlschaltungen oder Störungen zur Unzeit
erschienen sind, von der Überwachungsstelle aus.
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Um dies zu erreichen, könnten selbsttätig arbeitende Schalter vorgesehen
werden, die bei den Signalen selbst untergebracht sind, oder die Signale können
über Freileitungen oder Kabel von der Überwachungsstelle aus beeinflußt werden.
Die
Verwendung der selbsttätigen Schalter hat aber den Nachteil, daß sie grundsätzlich
jede Fehlschaltung oder Störanzeige aufheben, während es darauf ankommt, nur diejenige
Fehlschaltung oder Störung aufzuheben, die zur Unzeit in Erscheinung tritt.
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Die Fernbetätigung der Signale über Freileitung und Kabel hat den
Nachteil, daß eine große Anzahl zusätzlicher Leitungen Verwendung finden muß, die
gegebenenfalls die Ursache für weitere Fehlerquellen sein können und außerdem die
Gesamtanlage stark verteuern. Auch bei vorhandenen Anlagen, die bereits in Betrieb
sind, ist es schwer oder nur mit unwirtschaftlichen Mitteln möglich, eine derartige
Fernbeeinflussung der Signale nachträglich anzuordnen.
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Es ist schon eine Anordnung bekannt, bei der über die Überwachungsleitung
von der Ü berwachungsstelle aus ein Eingriff in die Anlage vorgenommen wird. Bei
dieser bekannten Anordnung überträgt aber die Überwachungsleitung nur zwei Schaltzustände,
und zwar nicht gleichzeitig, sondern nacheinander. Außerdem werden verschiedene
Stromformen verwendet, und zwar für die erste Meldung periodisch unterbrochener,
unsymmetrischerWechselstrom, für die zweite Meldung konstanter Wechselstrom. Der
Eingriff in die Anlage von der Überwachungsstelle aus erfolgt durch die Überlagerung
von Gleichstrom über einen dieser genannten Üben@achungsströme. Die Anlage ist also
hinsichtlich der Fernüberwachung verhältnismäßig einfach und erfordert für den Einriff
eine besondere Stromart. Eine solche besondere Stromart steht aber bei den heutigen
Überwachungseinrichtungen für Übenvegsignalanlagen nicht mehr zur Verfügung, da
bei diesen zur gleichzeitigen Übertragung einer Reihe von verschiedenen Meldungen
bereits auch verschiedene Stromarten verwendet werden. Die Erfindung schafft nun
bei derartigen Anordnungen eine einfache und zweckmäßige Lösung dadurch, daß über
die zur gleichzeitigen Übertragung verschiedener Meldungen verschiedene Stromarten
führenden zweiadrigen Ü berwachungsleitungen durch in der Überwachungsstelle vorgenommene
Widerstandsänderungen ein in einem der Überwachungsstromkreise in der Warnsignalanlage
angeordnetes, vom Ruhegleichstrom dieses Überwachungsstromkreises durchflossenes
Relais gesteuert wird, das eine Umstellung der Warnsignalanlage, beispielsweise
die Rückstellung in die Grundstellung, bewirkt.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel eine Lbenvegwarnsignalanlage
dargestellt, die vom Wechselstromnetz über Batterien gespeist wird und bei der in
der Überwachungsstelle angezeigt -werden: i. der Spannungszustand des Netzes, 2.
die Ladefähigkeit des Gleichrichters, 3. das Brennen des -weißen Betriebssignals,
4.. das Brennen des roten Warnsignals, j. die Blinkzahl, 6. die Grundstellung der
die Umschaltung der Blinklampen bewirkenden Gleisschaltung.
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Die Signalschaltung enthält in erster Linie die Warnsignallampen 1I-
und R, die durch den Kontakt ii eines nicht dargestellten Relais i abwechselnd eingeschaltet
werden. Weitere Kontakte 12 und 13 desselben Relais i sorgen dafür, daß der
Strom für die weißleuchtende Betriebslampe 1I" über den langsam arbeitenden Blinkkontakt
BI 45 und der Strom für das rote Warnsignal R über den schnell arbeitenden
Blinkkontakt BI go verläuft und daß bei Warnsignalwechsel die die Warnsignallampen
speisende Gleichspannung jedesmal umgepolt wird. In dem gemeinsamen Stromkreis der
Warnsignallampen Ti', R liegen ferner ein Ruhestromrelais 3, das auch in den Blinkpausen
über einen Widerstand 0 i oder 0 2 eingeschaltet bleibt, sowie der Kontakt 21 eines
Arbeitsstromrelais 2. Das erwähnte Relais i, in der Regel ein Ruhestromrelais, gehört
dem gleisabhängigen Teil der Schaltung an und wird von einem vorüberfahrenden Zug
in bekannter Weise ausgelöst. Die Speisung der Warnsignalanlage erfolgt durch das
Wechselstromnetz iV , das über einen Gleichrichter G eine Speicherbatterie B aufladet.
Als Verbindung zwischen der Signalstelle und der Cbenvachungsstelle dient eine Doppelleitung
a, b. Dieser Leitung wird über den Transformator t aus dem pulsierenden Gleichstrom
führenden Ladestromkreise an den Punkten c und d eine Wechselspannung und aus dem
Signalkreis an den Punkten f und g eine Gleichspannung aufgedrückt. Die Leitungen
a, b
führen also sowohl Gleich- als auch Wechselstrom, wobei die beiden Stromquellen
durch Drossel D und Kondensator K voneinander getrennt sind. Die Anordnung
ist so getroffen, daß die Gleichspannung an den Punkten f, g in Abhängigkeit von
dem Warnsignalwechsel umgepolt wird und daß außerdem der den Überwachungsleitungen
a, b zugeführte Gleichstrom im Blinkrhythmus der Warnsignallampen TV, R unterbrochen
ist. Infolgedessen kann in der Überwachungsstelle nicht nur der Wechsel der Warnsignallampen
1I- und R, sondern auch deren Blinkzahl überwacht werden. Diesem Zweck dienen in
der Überwachungsstelle die parallel an die Überwachungsleitungen a, b angeschlossenen
Überwachungslampen w und r, denen entgegengesetzt gepolte Ventilzellen V i, V 2
vor- oder auch parallel geschaltet sind. Für jede Stromrichtung des Gleichstromes
in den Überwachungsleitungen a, b leuchtet also nur eine der beiden Ü benvachungslampen
w, r
auf. Der durch die andere Ü benvachungslampe jeweils fließende Strom
ist so gering, daß ein Aufleuchten unmöglich ist. Der Überwachung des Ladestromkreises
oder des Netzes dient die
Lampe L. Die Überwachungslampen
w, y einerseits und die Lampe L andererseits sind durch eine Drossel D' und
einen Kondensator K' für die falsche Stromart gesperrt.
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Für die Beeinflussung der Warnsig'naleinrichtung von der Überwachungsstelle
her über die Überwachungsleitungen, von denen mindestens eine bei Freileitung als
isolierte Freileitung ausgebildet ist, ist an der Warnsignalstelle ein Relais 2
vorgesehen, das von dem den Über= wachungsleitungen zugeführten Gleichstrom durchflossen
wird, .jedoch so ausgebildet ist, daß es auf die verhältnismäßig schwachen Ströme,
welche die Überwachungslampen w und v zum Aufleuchten bringen, nicht anspricht,
sondern erst durch einen stärkeren Strom eingeschaltet wird. Einer oder mehrere
nicht dargestellte Kontakte des Relais 2 sind in die Warnsignalschaltung so eingefügt,
daß sie diese beim Ansprechen des Relais 2 in die Grundstellung zurückbringen, falls
infolge Fehlschaltung die Grundstellung nicht von selbst eingetreten ist. Der Eingriff
der Kontakte des Relais 2 in die Warnsignalschaltungbesteht also beispielsweise
darin, daß sie die Ursache für die Umschaltung vom Betriebssignal W auf das Warnsignal
R rückgängig machen, in dem vorliegenden Fall z. B. das durch eine schaltungsmäßige
Unterbrechung seines Stromkreises stromlos gewordene Signalrelais i wieder einschalten,
oder daß sie die für die Ausfahrt des Zuges aus der Warnstrecke vorgesehene Sperrung
des Warnsignals R aufheben. Die für die Rückführung der Anlage in die Grundstellung
erforderlichen Kontaktschließungen und Kontaktöffnungen nimmt das Relais 2 vor.
Ferner hat das Relais 2 einen Kontakt 2i, der den Warnsignallampenkreis unterbrechen
kann, während ein weiterer Kontakt 22 des Relais 2 bei eingeschaltetem Relais eine
Haltespannung unmittelbar ah das Relais legt.
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In der Überwachungsstelle ist für die Rückstellung eine Taste T angeordnet,
die die Doppelleitung a, b zwischen den Punkten h und i kurzschließt.
Infolge dieses Kurzschlusses kann der Strom in dem Relais 2 ansteigen und dieses
einschalten. Werden die Leitungen a; b von Dauerstrom durchflossen, so findet eine
Dauereinschaltung statt, solange bei h, i die Leitungen kurzgeschlossen sind.
Werden dagegen die Leitungen a, b von einem Blinkstrom durchflossen, so zieht
das Relais 2 nur im Takte des Blinkens seinen Anker an. Falls die Zeit, die dieses
Relais eingeschaltet ist, für eine betriebssichere Wirkung nicht ausreicht, kann
Relais 2 ein Relais mit Ankerabfallverzögerung sein. Am einfachsten wird zu diesem
Zweck parallel zu Relais 2 ein Kondensator hoher Kapazität geschaltet.
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Die Wirkungsweise der Anlage ist für die einzelnen Betriebsfälle folgende:
Im normalen Betrieb blinken die Betriebssignallampe W und die Überwachungslampe
w, wenn der Überweg frei ist, dagegen die Warnsignallampe R und die Überwachungslampe
r, wenn sich ein Zug nähert und die Umschaltung vorgenommen hat. Nachdem der Zug
den Überweg überfahren hat, ist wieder von dem Warnsignal R auf das Betriebssignal
W umgeschaltet worden. In vielen Fällen ist die Anlage damit noch nicht in die Grundstellung
zurückgekehrt, weil der für die andere Zugfahrtrichtung bestimmte Einschaltpunkt
vom Zug noch zu überfahren ist, eine erneute Einschaltung des Warnsignals R jedoch
verhindert werden soll. In diesem Fall wird nämlich das Betriebssignal W durch eine
von der Grundstellung abweichende Relaisstellung bis zur Ausfahrt des Zuges aus
der Warnstrecke aufrechterhalten und das Warnsignal R für diese Zeit gesperrt. Um
diesen Schaltzustand der Anlage, der trotz Leuchtens des Betriebssignals W von der
Grundstellung abweicht, in der Überwachungsstelle kenntlich zu machen, zeigt die
entsprechende Überwachungslampe w Dauerlicht, indem der entsprechende Blinkkontakt
an der Warnsignalstelle durch einen Kontakt ioi überbrückt ist. Dieser Kontakt gehört
einem nicht dargestellten Relais io an, das während der Wegfahrt des Zuges vom Überweg,
und zwar bis nach erfolgtem Überfahren der in der Fahrtrichtung hinter dem Überweg
liegenden Einschaltstelle für das Warnsignal, angesprochen hat und in jeder Warnanlage
vorhanden ist. Nachdem dieses Relais io in Abhängigkeit von der Zugfahrt in die
Grundstellung zurückgekehrt ist, hat auch der Kontakt ioi den über den Blinkkontakt
verlaufenden Stromkreis der Überwachungslampe w wiederhergestellt, so daß diese
Lampe wieder im gleichen Takt wie die Betriebssignallampe W blinkt.
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Ist die Anlage durch eine Fehlschaltung in Unordnung geraten oder
eine Störung, beispielsweise ein Leitungs- oder Kabelbruch in der eigentlichen Gleisschaltung
oder ein Herabsinken der Isolation der etwa vorhandenen isolierten Schienen auf
Null, eingetreten, wobei das Warnsignal R am Überweg eingeschaltet bleibt oder wird,
so wird der Aufsichtsbeamte in der Überwachungsstelle durch das ständige Blinken
der Überwachungslampe v auf den Fehler oder die Störung aufmerksam gemacht. In diesem
Fall hat der Beamte die Kurzschlußtaste T zu schließen. Durch den so hervorgerufenen
Kurzschluß tritt eine Stromerhöhung in den Leitungen a, b ein, und der über das
Relais 2 fließende Gleichstrom steigt an. Das Relais wird eingeschaltet, und seine
Kontakte werden umgelegt. Die Wirkung dieser Umschaltung ist nun davon abhängig,
welcher Art die Ursache für das ständige Blinken der Überwachungslampe y' gewesen
ist.
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Falls eine Fehlschaltung die Ursache der Anzeige der Überwachungslampe
y war, das
Bestehenbleiben desWarnsignals R also beispielsweise
dadurch bedingt war, daß das Signalrelais i schaltungsmäßig daran gehindert wurde,
in die Grundstellung zurückzukehren, so bewirkt das Ansprechen des Relais 2, daß
die obenerwähnten, nicht dargestellten Kontakte des Relais 2 das Signalrelais i
in die Grundstellung zurückbringen und damit vom Warnsignal R wieder auf das Betriebssignal
IV umgeschaltet wird. Die gesamte Anlage wird in diesem Falle also durch das vorübergehende
Schließen der Taste T in der Überwachungsstelle in Ordnung gebracht.
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Ist dagegen nicht eine Fehlschaltung die Ursache der falschen Anzeige
in der Ü ber«=achungsstelle gewesen, sondern eine Störung, z. B. ein Leitungs- oder
Kabelbruch in der Gleisschaltung, durch den der Ruhestromkreis des Signalrelais
i unterbrochen worden ist, oder bei Verwendung isolierter Schienen ein Absinken
der Gleisisolation auf Null, wodurch das Warnsignal R eingeschaltet wurde, so wird
und darf die Grundstellung der Warnsignallampen nicht wieder herbeigeführt werden,
solange die Störung besteht. Andererseits soll mit Rücksicht darauf, daß die Straßenbenutzer
das rote Warnsignal R als Anzeige für einen herannahenden Zug beachten müssen, bei
Störungen, die wesentlich länger als die normale Warnzeit bestehenbleiben, das rote
Warnsignal ausgeschaltet werden, ohne daß das weiße Betriebssignal W erscheint,
die Anlage also in Dunkelstellung gehen. Die Dunkelstellung sagt dem Straßenbenutzer,
daß die Warnsignalanlage außer Betrieb ist und er deshalb größte Sorgfalt beim Überqueren
des Gleises anzuwenden hat. In diesem Sinne hat das Ansprechen des Relais 2 zurWirkung,
daß der Stromkreis der Warnsignallampen durch den Kontakt 2i des Relais 2 unterbrochen
wird. Damit diese Abschaltung auch nach Loslassen der Taste T bestehenbleibt, schafft
sich Relais 2 über seinen Kontakt 22 einen Selbsthaltekreis, der im übrigen über
den umgelegten Kontakt 13 verläuft. Die Unterbrechung des Warnsignallampenkreises
durch den Kontakt 21 des Relais 2 erfolgt immer beim Ansprechen dieses Relais, also
auch dann, wenn nur eine Fehlschaltung und damit kein Erfordernis zur Abschaltung
der Warnsignale TI', R vorliegt. Jedoch ist zu beachten, daß im Fall einer Fehlschaltung
dem Relais 2 der Haltekreis genommen wird, so daß es in den Blinkpausen immer wieder
stromlos wird und somit bei Fehlschaltung die Unterbrechungen des Kontaktes 21 nicht
störend wirken.
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Eine weitere Anzeige kann darin bestehen, daß in der Überwachungsstelle
die weiße Überwachungslampe u, unaufhörlich Dauerlicht zeigt, was darauf hindeutet,
daß das weiße Betriebssignal IT' am Überweg nicht durch die Grundstellung der Relais,
sondern durch die zur Sperrung des U'arnsignals R für die Ausfahrt des Zuges aus
der Warnstrecke vorgesehene Schaltstellung abgegeben wird (sogenanntes Sekundärweiß).
Auch in diesem Falle wird beim Einschalten des Relais 2 durch Schließen der Taste
T in der Überwachungsstelle die Anlage in die Grundstellung zurückgebracht, indem
die Kontakte des Relais 2 in der oben geschilderten Weise in die V4 arnsignalschaltung
eingreifen.
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Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die Beeinflussung der '%#@'arnsignale
ü', R für die eberwachung selbst den Vorteil hat, daß der Aufsichtsbeamte, ohne
die Überwachungsstelle zu verlassen, über die Natur des Fehlers nähere Aufschlüsse
erhält. So deutet die rote Überwachungslampe y auf eine Fehlschaltung hin, wenn
nach Schließen der Taste T statt dessen die Überwachungslampe u, blinkt, dagegen
auf eine Störung durch Leitungsbruch od. dgl., wenn nach der Schließung die Cberwachungslampen
erlöschen.
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Bleibt die Anzeige einer oder beider Überwachungslampen u, oder r
aus, so bedeutet dies ein Durchbrennen oder Zerstören der Warnsignallampen
TV, R, wobei das Relais 3 stromlos wird und mit seinem Kontakt 31 den Überwachungsgleichstrom
unterbricht. Statt bei h und i die Überwachungsleitungen kurzzuschließen,
kann man auch bei h die Freileitung unterbrechen und dadurch, daß jetzt das Relais
2 für die Dauer stromlos bleibt, einen Schaltungsvorgang herbeiführen. Dieser Weg
ist weniger zweckmäßig, weil alsdann bei einem Leitungsbruch der Überwachungsleitungen
a, b
selbsttätig das Relais 2 in die `V arnsignalschaltung eingreifen würde.
Es muß deshalb die Einwirkung an den Stellen h, i durch Überbrücken erfolgen,
so daß gleichzeitig die übrigen Ströme in den Überwachungsleitungen a, b
bestehenbleiben.
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Statt an den Punkten h, i einen Kurzschluß hervorzurufen, können auch
an dieser Stelle durch besondere Einrichtungen fremde Ströme eingeführt werden,
die durch ihre Art das Relais 2 ein- oder ausschalten oder ein besonderes Wechselstromfrequenz-
oder Impulsrelais, das zwischen den Punkten c, d angeordnet ist, beeinflussen. Eine
verhältnismäßig einfache Einrichtung ist ein Kurbelinduktor, der an den Punkten
h, i angeschlossen wird und durch den eine Wechselspannung in die Leitungen
a, b geschickt wird, die wesentlich höher liegt als die normale an den Punkten
c, rd vorhandene Spannung. Hierdurch kann ein an den Punkten c, d angeordnetes Wechselstromrelais
gesteuert werden.
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Statt dieses spannungsabhängigen Relais kann auch an die Leitungen
a, b ein frequenzabhängiges Relais angeschlossen werden, das nur dann auslöst, wenn
an den Punkten h, i durch den Kurbelinduktor, einen Röhrengenerator oder
ein sonstiges in der Technik bekanntes Gerät ein Wechselstrom oder pulsierender
Gleichstrom bestimmter Frequenz erzeugt wird.