DE83851C

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Publication number: DE83851C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 1. Januar 1895 ab. Längste Dauer: 5. September 1906.

Die zur Abwickelung und Sicherung des Eisenbahnbetriebes erforderlichen Vorrichtungen, wie Weichen, Signale,' Wegeschranken u. s. w., haben die gemeinsame Eigenschaft, dafs sie zwei oder mehrere charakteristische Stellungen einnehmen sollen, welche einen gewissen Zustand der Bahn herstellen oder kennzeichnen. Die Ueberführung von Eisenbahnweichen aus einer Lage in eine andere unter Verwendung des elektrischen Stromes ist u. a. durch die Patentschriften Nr. 68722 und 75928. bekannt. In letzterem Patent sind auch die Vorrichtungen angegeben, welche dazu dienen, die erfordere liehe Ueberwachung über die richtige Functionirung der Anlage zu gestatten.

Gegenstand vorliegender Erfindung sind nun Verbesserungen dieser Controlvorrichtungen und der Schaltung, welche eine erhöhte Sicherheit für den Betrieb herbeiführen sollen.

Der besseren Uebersicht wegen ist hier die gesammte Anordnung der Schaltung und der Sicherheitsvorrichtung nochmals beschrieben, auch soweit sie bereits in dem Haupt-Patent Nr. 68722 und dem Zusatz - Patent Nr. 75928 enthalten sind.

Auf beiliegender Zeichnung ist im Allgemeinen die Anordnung des D. R.P. Nr. 75928 beibehalten; doch sei ausdrücklich bemerkt, dafs dieselben Vorrichtungen bezw. Schaltung ebenso gut für Signale, Wegeschranken u. s.-w. dienen können als für Weichen.

Die Hauptarbeitsschaltung ist die im D. R. P-Nr. 68722 beschriebene mit drei Leitungen, von welchen zwei (I¹ I²J als Zuleitungen und eine (I³J als Rückleitung dienen. Die ersteren beiden können durch einen Umschalter α abwechselnd mit einem Pol der Kraftquelle verbunden werden, während die Betriebsvorrichtung selbstthä'tig, wenn die erforderliche Arbeit vollzogen und die gewünschte Stellung erreicht ist, eine Umschaltung herbeiführt, welche die weitere Bewegung verhindert, dagegen den Rückgang in die erste Stellung bezw. den Weitergang zu einer folgenden Stellung vorbereitet, d. h. es wird der vorher an die eine Zuleitung angeschaltete Motor mit der anderen verbunden. Es entspricht daher jeder Endlage des Umschalters α eine bestimmte Stellung der zugehörigen Betriebsvorrichtung.

Die Controlvorrichtungen, welchen die erforderliche Ueberwachung übertragen ist, bestehen nun erstens aus einem zwischen die beiden Hinleitungen geschalteten Elektromagnetsystem c, dessen Anker in mechanischem oder elektrischem Zusammenwirken mit dem Umschalthebel α und einem Widerstandsausschalter e steht, und zweitens in der Anordnung einer Erdverbindung an dem mit den beiden Zuleitungen zu verbindenden Pole der elektrischen Kraftquelle.

Die Unterschiede dieser Schaltung gegenüber der der D. R. P. Nr. 68722 und 75928 bestehen also zunächst in der festen Schaltung

des Elektromagnetsystems c zwischen die beiden Zuleitungen Z¹ und P, so dafs statt des Doppelumschalters α dieser Patente hier ein einfacher genügt, ferner in der eigenthümlichen mechanischen Abhängigkeit zwischen dem Controlanker c¹, dem Umschalter α und dem Widerstandausschalter e. Weiter sind daran neu die Erdverbindungen des mit den beiden Zuleitungen verbundenen Poles der Kraftquelle.

Durch den Verfolg der Stromläufe während der einzelnen Phasen, welche vor, während und nach einer erfolgten Umstellung stattfinden, möge die Wirksamkeit dieser Einrichtungen nachgewiesen werden.

In der Ruhestellung (Fig. i) ist diejenige Zuleitung Z¹, welche mittelst des Umschalthebels α an den positiven Pol der Kraftquelle angeschlossen ist, an der Bewegungsvorrichtung unterbrochen, da die Bürste v^s, welche mit dieser Leitung verbunden ist, vom Commutator abgehoben ist. Dagegen steht die zweite Zuleitung Z³, welche am Schalthebel isolirt ist, über den Motor bezw. einen dessen Stelle vertretenden Elektromagneten mit dem negativen Pol in Verbindung.

Da nun die Spulen des Controlelektromagneten c zwischen die beiden Zuleitungen Z¹ und Z² geschaltet sind, von denen, wie gezeigt, die eine mit einem positiven, die andere mit dem negativen Pol leitend verbunden ist, so mufs ein Strom dieselben durchfliefsen und der Anker c¹ angezogen sein.

Der vom Elektromagneten c angezogene Anker c¹ steht nun mit dem Widerstandsausschalter e in solcher Verbindung, dafs der Widerstand zwar stets eingeschaltet wird, wenn Magnet c den Anker c¹ anzieht, dagegen nicht ausgeschaltet werden kann, wenn der Anker losgelassen wird. Diese Abhängigkeit zwischen dem Stück e und dem Anker c¹ kann natürlich auf mannigfache Weise hergestellt werden. Schematisch ist eine solche Combination in den Fig. ι bis 3 angedeutet und in ihrer Wirkung wohl ohne Weiteres verständlich. In der Ruhelage, also bei angezogenem Anker c¹, ist der grofse Widerstand W in die Leitung Z³ eingeschaltet. Der Strom wird infolge dessen sehr schwach und nicht im Stande sein, den Motor zu bewegen. Der Lauf dieses Stromes ist aber derselbe, den bei der nächsten Bewegung der Arbeitsstrom durchlaufen soll. Das Vorhandensein des Controlstromes zeigt also an, dafs der Strom für die folgende Bewegung richtigen Schlufs finden wird. Da ferner die am Motor befindliche Umschaltung zwangsläufig mit der zugehörigen Betriebsvorrichtung, dem Signal, den Weichenzungen etc. verbunden ist (s. D. R. P. Nr. 75928), so wird auch ein Verlassen 'der richtigen Stellung der letzteren die Abschneidung des Controlstromes vom Controlelektromagneten c veranlassen,

Der angezogene Anker c¹ des Controlmagneten c zeigt mithin erstens den richtigen Schlufs des Stromkreises für den zukünftigen Arbeitsstrom, zweitens die unveränderte Lage der zugehörigen Betriebsvorrichtung an.

Der letztere Umstand macht den Anker c^l geeignet, diejenigen Abhängigkeiten herzustellen, welche zwischen der richtigen Stellung einer Betriebsvorrichtung und der einer zweiten bestehen müssen. So wird man die Signalarbeitsleitungen bezw. Signalcontrolleitungen durch Ausschalter d (Fig. 4) an den Controlankern der zugehörigen Weichen führen, wodurch, sobald eine dieser Weichen ihre richtige Lage verläfst, z. B. aufgeschnitten wird, der Signalstromkreis unterbrochen und das Signal auf irgend eine Weise in die Haltestellung übergeführt wird (z. B. auf die im Patent Nr. 74414 oder 57225 beschriebene Art).

In Fig. 4 ist ein solcher Signalstromkreis angedeutet.

Der Controlanker c^l ist mit einer auf den. Umschalthebel α wirkenden Sperrvorrichtung (z. B. in den Fig. 1 bis 3 einem in den Weg von α tretendem Stück b) versehen, welche nur dann die Bewegung des Umschalters zuläfst, wenn der Anker c angezogen, die Betriebsvorrichtung also in Ordnung ist.
. Da während des Arbeitens des Motors (Fig. 2) nun ebenfalls der Controlanker abfällt, da dann die Spulen des Magneten c stromlos sind, so verhindert diese Sperrvorrichtung auch eine etwaige Bewegung des Motors, insofern letzterer nicht durch Zurücklegen des Umschalters gehindert werden kann, seinen vollen Weg zurückzulegen.

Um den zur Bewegung des Motors erforderlichen kräftigen Strom zu erzielen, mufs der Widerstand W ausgeschaltet werden, was durch Bewegung des Stromschlufsstückes e erzielt wird. Eingeschaltet wird der Widerstand, wie bereits oben erwähnt, sofort beim Anziehen des Ankers, ausgeschaltet dagegen nur beim Umlegen des Umschalthebels α, welcher zu diesem Zwecke ebenfalls mit dem Stück e in Wechselwirkung steht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, drückt der Hebel α bei jeder Umlegung das Schaltstück e in die Lage, bei welcher der Widerstand W kurz geschlossen ist. Dieser Bewegung mufs aber zugleich Anker c folgen, da er mit dem Stück e mittelst des Doppelhebels h in Verbindung steht. Der Abfall des Ankers während der Umstellung wird mithin zwangläufig erreicht.

Diese Verbindung des Schaltstückes e mit dem Umschlaghebel α einerseits und dem Anker c andererseits ist ganz besonders wichtig für die Sicherheit des Betriebes. Denn es kann der Widerstand W einzig und allein durch den Schalthebel ausgeschaltet werden, und da letzterer nur bewegt werden kann, wenn der

Controlanker angezogen ist, so ist einleuchtend, dafs es völlig . ausgeschlossen ist, dafs durch irgend eine Störung oder sonstigen Zufall starker Strom in die Leitungen aufserhalb des Umschaltapparates gelangen kann. Da ferner bei der Umstellung des Schalthebels α nicht nur das Stück e bewegt, sondern auch der Anker des Controlmagneten c abgerissen wird, so kann es auch nicht vorkommen, dafs der Anker kleben bleibt. Würde letzteres eintreten können, so wäre die Möglichkeit vorhanden, dafs bei etwaiger Störung der Anker c kleben bleiben, also die Störung ohne Einflufs auf die mit diesem Anker verbundenen Sigualausschalter d bleiben könnte.

Es ist nach Obigem von der Lage des Controlankers c¹ die Benutzung des Schalthebels a, sowie die ganze Sicherheit des Betriebes abhängig gemacht, es ist deshalb von äufserster Wichtigkeit, unter allen Umständen zu vermeiden, dafs Strom in die Spulen des Controlmagneten c auf anderem als dem bestimmten Wege gelangen kann. Dies könnte z. B. eintreten, wenn gleichzeitig in der Rückleitung und der vom Controlstrom durchströmten Zuleitung, also z. B. an den mit P (Fig. 3) bezeichneten Punkten Isolationsfehler (Erdschlufs) vorhanden wären. Dann wäre es möglich, dafs der Controlstrom mit Umgehung des Motors Schlufs auch dann fände, wenn die Betriebsvorrichtung nicht mehr oder noch nicht in richtiger Lage sich befindet, wodurch direct die Gefahr von Unfällen herbeigeführt würde.

Diesem Uebelstand kann . durch einen besonderen Kunstgriff vorgebeugt werden. Legt man nämlich den dem Controlmagneten benachbarten Pol der Kraftquelle an Erde, so ist ersichtlich, dafs nunmehr unter keinen Umständen Strom, welcher aus einer schlecht isolirten Leitungsstelle entfliefst, durch die Spulen des Controlmagneten fliefsen kann, da diese keinen Spannungsunterschied gegenüber der Erdspannung haben. Zugleich kann jeder solcher Fehler ohne Weiteres als solcher erkannt werden, wenn hinter den Widerstand W ein Galvanoskop geschaltet ist. Zeigt dieses Strom, während der Elektromagnet stromlos ist, so mufs eine starke Erdverbindung vorhanden sein. Geringere Isolationsfehler würden allerdings nur durch Vergleich zweier Galvanoskope, nämlich aufser des erwähnten noch eines zweiten in den Controlmagnetkreis geschalteten constatirt werden . können; die zwischen beiden vorhandene Stromdifferenz würde den Verlust durch Isolationsfehler anzeigen. Für. den vorliegenden Fall jedoch, wo es sich nicht um genaue Messungen, sondern um einfache Feststellung handelt, ob störende Isolaltionsfehler vorhanden sind, bietet sich ein einfaches Mittel, indem als Widerstand W auch eine oder mehrere Glühlampen eingeschaltet sind. Der Widerstand wird nun so regulirt, dafs die Lampen aller in demselben Räume sich befindenden Betriebsvorrichtungen die gleiche dunkle Rothglut zeigen, wenn die Leitung in gutem Zustande sich befindet. Sobald nun irgend beträchtliche Isolationsfehler in einer Leitung entstehen, so zeigt die Contrastwirkung des betreffenden, dann heller leuchtenden Kohlenfadens gegenüber den übrigen den Fehler deutlich an. Die Einschaltung des Widerstandes W in den nicht an Erde liegenden Zweig der Kraftleitung hat ferner den Werth, dafs die Spannungsunterschiede zwischen Leitung und Erde sehr gering ausfallen und nur während der kurzen Arbeitsdauer des Motors beträchtlich sind, wodurch die Leichtigkeit der Herstellung und Dauerhaftigkeit aller Isolationen günstig beeinflufst werden.

Die Anlegung des mit den Zuleitungen verbundenen Pols an Erde, anstatt der sonst üblichen Verbindung der Rückleitung mit Erde, ist daher eine ganz besondere wirkungsvolle Neuerung.

Eine weitere Sicherheit bietet der in die

Rückleitung

eingeschobene Ausschalter N.

Dieser Ausschalter kann in Verbindung mit der Betriebsvorrichtung gebracht werden, derart, dafs er bei jeder unregelmäfsigen Bewegung derselben ausgeschaltet, aber bei etwaiger Rückkehr dieser Bewegung nicht wieder eingeschaltet wird; dann kann auch dieser oder besondere weitere Ausschalter zur Verständigung zwischen den an der Betriebsvorrichtung und am Centralapparat befindlichen Beamten dienen, da einer jeden kurzen Unterbrechung des Controlstromes ein leicht hörbares Klappen des Ankers entspricht.

Endlich kann man noch sämmtliche Controlanker eines Centralapparates in eine gemeinsame Glockenleitung einschalten, derart, dafs,. so lange auch nur ein Anker abgefallen ist, die Glocke ertönt.

Diese Glocke wird im regelmäfsigen Betriebe stets ertönen, so lange ein Motor arbeitet, also nach dem Umlegen eines Schalthebels jedesmal eine gewisse kurze Zeit. Dagegen wird sie anhaltend in Bewegung bleiben, wenn irgend ein Controlstrom unterbrochen ist. Da die Controlanker mit farbigen Signalscheiben versehen sind, welche hinter im Deckel befindlichen Fenstern sichtbar werden, so kann sofort die betreffende Störung ermittelt werden.

Fig. 3 zeigt die Stellung der Vorrichtung bei Unterbrechung des Controlstromes. Der Anker c¹ ist abgefallen. Umschalter α ist durch denselben gesperrt, während Widerstand W noch eingeschaltet ist.

Fig. 4 zeigt schematisch ein ganzes Stellwerk. Der Motor, welcher Signal A'² zieht, ist gerade in Bewegung (Arbeitsstrom durch Doppelpfeile angedeutet).

Claims

Im Uebrigen ist
leicht verständlich.

die Fig. 4 nach Obigem

PaT ε nt-A ns pro CH ε :

ι. EineUeberwachungsvorrichtungfürWeichenstellwerke mit elektrischer Treibmaschine nach Patent Nr. 68722 und 75928, gekennzeichnet durch die Einschaltung eines Controlelektromagneten (c) zwischen die beiden Kraftleitungen I¹1² derart, dafs sein jeweiliger magnetischer, an der Anziehung des Ankers erkennbarer Zustand die Ueberwachung des betriebsfähigen Zustandes, sowie der richtigen Arbeitsweise der Treibmaschine ermöglicht.
2. Eine Ausführungsform der Controlvorrichfung nach Anspruch 1, bei welcher der Anker (c¹) des Controlmagneten (c) mit dem die beiden Zuleitungen mit dem einen Pol der Kraftquelle verbindenden Umschalthebel (α) und einem Stromschlufsstück (e) für einen in die Rückleitung einschaltbaren Widerstand (W) in solche Abhängigkeit gebracht ist, dafs sowohl der Schalthebel (a) nur bei angezogenem Magnetanker (c¹) bewegt, als auch eine Ausschaltung des Widerstandes (W) nur durch Bewegung des Schalthebels (a) bewirkt werden kann. In Verbindung mit den Einrichtungen nach Anspruch 1 und 2 eine Erdleitung von dem an den Umschalter (a) angeschlossenen Pol der Kraftquelle aus, zum Zwecke, eine falsche Wirkung des Controlmagneten (c) infolge von Isolationsfehlern der Leitungen auszuschliefsen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.