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Selbsttätige Signaleinrichtung für eingleisige Strecken elektrischer Bahnen, insbesondere von Strassen- bahnen.
Für eingleisige Strassenbahnstrecken sind Signaleinrichtungen bekannt, die entweder nach dem Beidrahtsystem oder nach dem Relaissystem die eingleisige Strecke beim Befahren durch einen Strassenbahnzug mittels Signallampen sichern.
Beiden Systemen haften Nachteile an. Das Beidrahtsystem gestattet nicht den Nachläuferverkehr, da beim Befahren der eingleisigen Strecke zu beiden Seiten dieser eine rote Sperrlampe aufleuchtet, die erst nach Verlassen der Strecke durch den Wagenzug zum Erlöschen kommt. Dagegen gestattet das Beidrahtsystem das Rangieren der Strassenbahnwagen am Beginn oder Ende der eingleisigen Strecke.
Auch treten bei Ausbleiben des Netzstromes und erfolgendem Wiedereinschalten die ursprünglichen Signale wieder ein.
Das Relaissystem gestattet dagegen nicht das Rangieren von Wagenzugen an den Enden der eingleisigen Strecke, das bei grösserem Strassenbahnbetrieb unvermeidlich ist, da beim Einfahren in die eingleisige Strecke die Signale erscheinen und nur durch Betätigen des Relais am andern Ende der eingleisigen Strecke wieder ausgeschaltet werden können. Dadurch kann es z. B. eintreten, dass ein von der Gegenseite kommender Wagenzug ein rotes Signal vorfindet und warten muss, bis ein ihm entgegenkommender Zug die Signale wieder auslöscht, obwohl auf der andern Seite nur ein Zug rangiert hatte und in Wirklichkeit die Strecke frei war.
Andernteils ergibt sich aus der Relaisschaltung der Nachteil, dass die Signale eines in der eingleisigen Strecke befindlichen Zuges durch einen unachtsamen oder böswillig einfahrenden Gegenzug umgeschaltet werden können, so dass bei Zusammenstössen der schuldige Führer behaupten kann, er sei nicht gegen ein rotes Licht eingefahren und auch der Tatbestand ihm scheinbar recht gibt.
Diese Nachteile behebt die Erfindung dadurch, dass der Beidraht auf die mehrgleisigen Streckenteile zu beiden Seiten der eingleisigen Strecke übergreift, durch die Berührung der Stromabnehmer der
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Enden der Strecke Sperrsignale ausgelöst werden und die Sperrung aufgehoben wird, sobald die Fahrzeuge den Abschnitt an irgendeinem Ein-oder Ausfahrtgleis verlassen. Die Anordnung kann hiebei so getroffen sein, dass die durch einen in die Strecke einfahrenden Zug eingeschalteten Sperrsignale durch nachfolgende Züge aufrechterhalten, durch in entgegengesetzter Richtung einfahrende Züge aber nicht umgeschaltet werden.
Durch die Anordnung eines zusammenhängenden und auf die doppelgleisigen Teile der Strecke übergreifenden Beidrahtes, wie sie die Erfindung vorsieht, wird mit dem geringsten Aufwand an Leitungsmaterial ein sicherer Betrieb insbesondere bei solchen Strecken gewährleistet, bei denen Wert auf rasche Zufolge gelegt wird und gleichzeitig auch ein Rangierbetrieb ohne Zeitverluste möglich sein soll. Bei Störungen im Netz werden Fehler im Arbeiten der Einrichtung dadurch vermieden, dass bei einer Unterbrechung des Netzstromes die Signale ihre Stellung beibehalten. Eine falsche Signalgabe wird hiedurch auch beim Ausbleiben und bei der Wiederkehr der Spannung mit Sicherheit vermieden.
Die Einrichtung nach der Erfindung kann so ausgebildet sein, dass an den Enden des zu sichernden Abschnittes Relais angeordnet sind, die aus je zwei Magneten mit gemeinsamem Anker bestehen, von denen jeder Magnet zwei in verschiedenen Stromkreisen liegende Spulen hat. Die Relais sind an im Fahrdraht liegende, durch den Stromabnehmer kurzzeitig geschlossene Kontakte angeschlossen und werden
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durch den Beidraht mit dem am andern Streekenende liegenden Relais verbunden, wobei ein Teil der Spulen der Relais durch parallel zum Beidraht verlaufende Leitungen miteinander verbunden sind.
Die Anordnung kann weiterhin so getroffen sein, dass eine der Magnetspulen einerseits an den in die Strecke eingebauten Kontakten und anderseits an Erde liegt, während die andere Spule einerseits über eine Signallampe an den Beidraht und anderseits an den Kontakt des Relaisankers angeschlossen ist, der durch eine Leitung mit dem Anker des am andern Streckenende liegenden Relais verbunden ist.
Störungen von Rundfunkempfängern in der Nachbarschaft der Signaleinrichtung können hiebei durch die Anordnung eines Widerstandes vermieden werden, der in dem Nebenschluss zum Beidraht unmittelbar an Erde eingeschaltet ist.
Durch das kurzzeitige Schliessen der Kontakte werden die Relais in solcher Weise gesteuert, dass die Signallampen in der für die Betriebssicherheit erforderlichen Weise aufleuchten. Die Erfindung gestattet den Nachläuferverkehr, gibt also hinter dem Wagenzug grünes Licht, vor dem Wagenzug rotes Licht ; weiter gestattet sie beliebiges Einfahren und beliebiges Rangieren an den Enden der eingleisigen Strecke, ohne dass beim Verlassen derselben die Signale weiter brennen.
Bei Wegbleiben des Netzstromes und erfolgendem Wiedereinschalten tritt das ursprüngliche Signal wieder auf (was bei vielen Relaisschaltungen nicht der Fall ist), und ausserdem ist es nicht möglich, dass ein von der Gegenseite böswillig einfahrender Führer dem in der eingleisigen Strecke befindlichen Wagenzug die Signale umschalten kann, so dass bei Zusammenstössen eindeutig die brennende rote Lampe die Seite des schuldigen Führers angibt. Bei zufällig zu gleicher Zeit (yno Sekunde) einfahrenden Wagenzügen es nicht möglich, dass auch gleichzeitig das rote und grüne Signal zusammen erscheinen und zu Missverständnissen Veranlassung geben können, sondern in diesem Fall bleiben die Signale dunkel.
Da die Vorschrift besteht, dass nur gegen grünes Licht eingefahren werden darf, müssen beide Wagen züge wieder ein kurzes Stück zurückfahren, und bei dem erfolgenden Wiedereinfahren ist die Wahrscheinlichkeit sehr gering, dass jetzt wieder die Berührung der Beidrähte auf Vjoo Sekunde genau gleichzeitig von beiden Wagenzügen erfolgt.
Die Anlage erfordert ausserdem ein Minimum von Verbindungsdrähten, nämlich ausser dem Beidraht nur zwei Leitungen, was von keinem andern System, das alle obigen Bedingungen erfüllt, bis jetzt erreicht wurde. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass alle Kontakte der Relais nur im stromlosen Zustand geschaltet werden. Dadurch ist es möglich, trotz Verwendung der hohen Spannung von 500 und mehr Volt die Relais sehr klein zu gestalten.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung die Schaltung der Sicherung einer eingleisigen Strecke dargestellt. Der Einfachheit halber sind die Gleise und Fahrdrähte weggelassen und nur der Beidraht eingezeichnet worden, der dieselbe Lage wie Fahrdraht und Gleis hat. Der Beidraht 9 ist an den Enden der eingleisigen Strecke den Verzweigungen der Gleise entsprechend gegabelt.
An den Enden des Beidrahtes 9 liegen die kurzen Kontakte 5, 6,7, 8 und kurz vor diesen wieder die kurzen Kontaktstüeke 1, 2,3, 4. Letztere sind durch den Verbindungsdraht 10 unter sich verbunden und ausserdem auf jeder Seite über eine Magnetspule 15 bzw. 21 mit der Erde verbunden. Die Kontaktstücke 5 und 6 sind untereinander und ausserdem über Magnetspule 17 mit der Erde verbunden. Entsprechend sind auf der andern Seite der eingleisigen Strecke die Kontaktstücke 7 und 8 unter sich und über Magnet-
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um den Drehpunkt 30 bewegen und entweder die Verbindung mit Kontakt 23 oder mit Kontakt 24 her- stellen, je nachdem die entsprechende Magnetseite in Tätigkeit getreten war.
Kontakt 23 ist über eine
Magnetspule 16, die auf dem andern Schenkel des Magneten 11 sitzt, mit der roten Lampe 33 und weiter mit dem Beidraht 9 verbunden. Kontakt 24 ist über eine Magnetspule 18 mit der grünen Lampe 34 und dann mit der Erde verbunden. Entsprechend symmetrisch ist die Schaltung auf der Gegenseite. Die
Drehpunkte 30 und 29 der beweglichen Kontaktarme 27 und 28 beider Relais sind durch die Leitung 31 verbunden, in der sich die Kontrollampe 32 befindet, die dem in der eingleisigen Strecke fahrenden Führer anzeigt, ob die Signale brennen.
Der vor der eingleisigen Strecke sich befindende Wagenzug muss bei rotem Licht vor der Signal- anlage warten und darf erst nach Erlöschen des roten Lichtes losfahren, um sich bei Einfahrt auf die
Signalanlage das grüne Licht einzuschalten, welches er noch kontrollieren muss. Es geschieht nun folgendes :
Beim Einfahren des Wagenzuges in die Signalanlage wird durch den Bügel zuerst Kontakt 1, 2,3 oder 4 berührt, je nachdem von welchem Gleis der Wagen einfährt. Dadurch werden in jedem Falle die beiden
Magnetspulen 15 und 21 betätigt, wodurch Kontaktarm 27 die Verbindung 30-23 herstellt und Kontakt- arm 28 die Verbindung 29-26 herstellt. Bei weiterem Fahren berührt jetzt der Bügel Kontakt 5 oder 6 oder wenn er von der Gegenseite käme, 7 oder 8.
Nehmen wir an, der Zug komme von links auf dem rechten Gleis, so hat der Bügel zuerst Kontakt 2 berührt und, wie schon erwähnt, beide Kontaktarme in die nach aussen gerichteten Stellungen gebracht, und bei nun erfolgendem Berühren des Kontaktes 6 wird Kontaktarm 27 nach der andern Seite gezogen und stellt die Verbindung 30-24 her. Läuft jetzt der Bügel auf den Beidraht 9 auf, so fliesst ein Strom über 9 nach roter Lampe 36 auf der Gegenseite, dann durch Magnetspule 22 auf Magnet 14 nach Kontakt 26, über Kontaktarm 28, 29 nach Verbindung-
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draht 31 und Kontrollampe 32, dann nach Kontaktarm 30--27 nach Kontakt 24, dann über Magnetspule 18 des Magneten 12 nach grüner Lampe 34 und dann nach Erde.
Der Wagenzug hat also grünes Licht für die Einfahrt und sperrt die Gegenseite mit rotem Licht. Solange der Wagen zug auf Beidraht 9 fährt, ist ein Umschalten der Signalstellungen durch andere Wagenzüge nicht möglich, da der Signalstrom durch Magnetspule 22 auf der Gegenseite und durch Spule 18 auf der Einfahrtseite läuft und somit beide Kontaktarme magnetisch festhält, bis der Zug die eingleisige Strecke verlassen hat. Bei Wegbleiben des Netzstromes können die Signale sich auch nicht verändern, da die Kontaktarme durch Klemmenbleiben in den Kontakten 23,24, 25 oder 26 die jeweiligen Verbindungen bestehen lassen. Es lässt sich dies auch durch eine zusätzliche federnde Sperrvorrichtung erreichen.
Beim Ausfahren des Wagenzuges auf der Gegenseite wird er den Kontakt 3 oder 4 berühren und dadurch wieder die Normalnullstellung der Kontaktarme 27 und 28 hervorrufen. Entsprechend ähnlich ist der Stromverlauf bei Einfahren eines Wagenzuges aus der andern Richtung, da die ganze Schaltung vollkommen symmetrisch ist.
Im Nachläuferverkehr wird der erste Wagenzug bei Ausfahrt seinem Nachläufer die Signale auch nicht um-oder ausschalten, da ja dann der Signalstromkreis des Nachläufers die Kontaktarme noch magnetisch festhält. Wie schon oben erwähnt, lassen sich die Signale nur schalten, solange die eingleisige Strecke vollkommen frei ist. Es können also beliebig viele Nachläufer nachkommen, solange nur der vorhergehende Wagen noch nicht den Beidraht 9 verlassen hat. Beim Rangieren tritt bei Ausfahrt jedesmal die Normalnullage der Kontaktarme wieder ein. Alle andern Fahrtkombinationen und die dabei erscheinenden Signale ergeben sich aus der Schaltung von selbst.
Braucht die Forderung der Rangiermöglichkeit nicht erfüllt zu werden und fahren die Wagenzüge immer von bestimmten Gleisen ein und aus, so lassen sich noch Vereinfachungen an den Kontaktstücken und der Gabelung des Beidrahtes erzielen.
Zur Vermeidung von schädlichen Abrissfunken am Beidraht, die zu den bekannten Empfangsstörungen für Rundfunkapparate führen, kann man sich dadurch helfen, dass entweder der Stromverbrauch über Y2 Ampere liegt (der oberen Grenze der Störungsfunken), oder man schaltet in den Nebenschluss zum Beidraht einen Widerstand 37 unmittelbar an Erde, dessen Strom zusammen mit dem Signalstrom den Mindeststrom von zirka dz Ampere ergibt. Die dadurch bedingten Strommehrkosten sind unerheblich. Die Erfindung kann auch statt für Strassenbahnen auch für elektrische Vollbahnen Anwendung finden, da sie auch höheren Ansprüchen bezüglich der Betriebssicherheit genügt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Selbsttätige Signaleinrichtung für eingleisige Strecken elektrischer Bahnen, insbesondere Strassenbahnen, unter Verwendung eines Beidrahtes, dadurch gekennzeichnet, dass der Beidraht auf die mehrgleisigen Streckenteile zu beiden Seiten der eingleisigen Strecke übergreift, durch die Berührung der Stromabnehmer der in der Strecke befindlichen Fahrzeuge mit dem Beidraht an den der Einfahrtstelle entgegengesetzten Enden der Strecke Sperrsignale ausgelöst werden und die Sperrung aufgehoben wird, sobald die Fahrzeuge den Abschnitt an irgendeinem Ein-oder Ausfahrtgleis verlassen.
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Automatic signaling device for single-track lines of electric railways, especially trams.
Signaling devices are known for single-track tram routes, which secure the single-track route by means of signal lamps when a tram train travels on either by the auxiliary wire system or by the relay system.
Both systems have disadvantages. The two-wire system does not allow follow-up traffic, as a red blocking lamp lights up on both sides when driving on the single-track route, which only goes out after the car train leaves the route. In contrast, the additional wire system allows the tram cars to be maneuvered at the beginning or end of the single-track route.
The original signals also reappear if the mains power fails and is switched on again.
The relay system, on the other hand, does not allow trains to be maneuvered at the ends of the single-track line, which is unavoidable when the tram is in operation, as the signals appear when entering the single-track line and can only be switched off by activating the relay at the other end of the single-track line. This allows z. It can happen, for example, that a train of wagons coming from the opposite side finds a red signal and has to wait until an oncoming train cancels the signals again, although only one train on the other side had been shunted and the route was actually free.
On the other hand, the relay circuit has the disadvantage that the signals of a train located in the single-track line can be switched by a careless or malicious approaching train, so that in the event of a collision, the guilty driver can claim that he did not enter a red light and also the facts seem to prove him right.
The invention overcomes these disadvantages in that the auxiliary wire extends over the multi-track sections of the line on both sides of the single-track line by touching the pantographs
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At the end of the route, blocking signals are triggered and the blocking is lifted as soon as the vehicles leave the section at any entry or exit track. The arrangement can be such that the blocking signals switched on by a train entering the route are maintained by subsequent trains, but are not switched over by trains entering in the opposite direction.
By arranging a contiguous drain wire that extends over the double-track parts of the route, as provided by the invention, safe operation is ensured with the least amount of wiring material, especially on routes where value is placed on quick succession and at the same time also shunting should be possible without losing time. In the event of faults in the network, errors in the operation of the device are avoided by the fact that the signals retain their position if the network current is interrupted. Incorrect signaling is thus reliably avoided even if the voltage fails to appear and when the voltage returns.
The device according to the invention can be designed so that relays are arranged at the ends of the section to be secured, each consisting of two magnets with a common armature, of which each magnet has two coils located in different circuits. The relays are connected to contacts in the contact wire and briefly closed by the pantograph
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connected by the auxiliary wire to the relay located at the other end of the street, some of the coils of the relay being connected to one another by lines running parallel to the auxiliary wire.
The arrangement can also be made so that one of the magnet coils is on the one hand on the contacts built into the track and on the other hand on earth, while the other coil is connected on the one hand to a signal lamp on the drain wire and on the other hand to the contact of the relay armature, which is connected by a Line is connected to the armature of the relay at the other end of the line.
Interference from radio receivers in the vicinity of the signaling device can be avoided by arranging a resistor which is connected directly to earth in the shunt to the drain wire.
By briefly closing the contacts, the relays are controlled in such a way that the signal lamps light up in the manner required for operational safety. The invention allows follow-up traffic, so it gives green light behind the wagon train and red light in front of the wagon train; It also allows any entry and any maneuvering at the ends of the single-track route without the signals continuing to burn when leaving the same.
If there is no mains power and if it is switched on again, the original signal reappears (which is not the case with many relay circuits), and furthermore it is not possible for a driver who is maliciously entering from the opposite side to switch the signals to the wagon train on the single-track route so that in the event of a collision the burning red lamp clearly indicates the side of the guilty leader. In the case of wagon trains arriving at the same time (yno second), it is not possible for the red and green signals to appear together at the same time and give rise to misunderstandings, but in this case the signals remain dark.
Since there is a regulation that it is only allowed to enter against a green light, both car trains have to retract a short distance, and when they are retracted, the probability is very low that the two car trains will now touch the auxiliary wires again exactly at the same time for a second he follows.
The system also requires a minimum of connecting wires, namely only two lines in addition to the drain wire, which has not yet been achieved by any other system that fulfills all of the above conditions. Another advantage is that all relay contacts are only switched in the de-energized state. This makes it possible to make the relays very small despite using the high voltage of 500 and more volts.
In the drawing, the circuit for securing a single-track line is shown as an embodiment of the invention. For the sake of simplicity, the tracks and contact wires have been omitted and only the auxiliary wire has been drawn in, which has the same position as the contact wire and track. The additional wire 9 is forked at the ends of the single-track line according to the branches of the tracks.
At the ends of the auxiliary wire 9 are the short contacts 5, 6, 7, 8 and shortly before these again the short contact pieces 1, 2, 3, 4. The latter are connected by the connecting wire 10 and also on each side via a magnetic coil 15 or 21 connected to earth. The contact pieces 5 and 6 are connected to one another and also via magnetic coil 17 to earth. Correspondingly, on the other side of the single-track line, the contact pieces 7 and 8 are under each other and via magnetic
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move around the pivot point 30 and establish either the connection with contact 23 or with contact 24, depending on which side of the magnet was activated.
Contact 23 is via a
Magnetic coil 16, which sits on the other leg of the magnet 11, is connected to the red lamp 33 and further to the drain wire 9. Contact 24 is connected through a solenoid 18 to green lamp 34 and then to earth. The circuit on the opposite side is correspondingly symmetrical. The
Pivot points 30 and 29 of the movable contact arms 27 and 28 of the two relays are connected by the line 31, in which the control lamp 32 is located, which indicates to the driver traveling in the single-track route whether the signals are burning.
The train of wagons in front of the single-track line must wait in front of the signaling system when the light is red and may only drive off after the red light has gone out in order to approach the
Signal system to switch on the green light, which he still has to control. The following now happens:
When the car train enters the signaling system, the bracket first touches contact 1, 2, 3 or 4, depending on which track the car is coming from. This will in any case both
Solenoid coils 15 and 21 are actuated, as a result of which contact arm 27 makes connection 30-23 and contact arm 28 makes connection 29-26. If you continue driving, the bracket will now touch contact 5 or 6 or, if it comes from the opposite side, 7 or 8.
Let us assume that the train is coming from the left on the right track, the bracket has first touched contact 2 and, as already mentioned, brought both contact arms into the outward-facing positions, and when the contact 6 is now touched, contact arm 27 will move the other side and establishes the connection 30-24. If the bracket now runs onto the auxiliary wire 9, a current flows via 9 to the red lamp 36 on the opposite side, then through magnetic coil 22 to magnet 14 to contact 26, via contact arm 28, 29 to the connection
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wire 31 and control lamp 32, then to contact arm 30-27 to contact 24, then via solenoid 18 of magnet 12 to green lamp 34 and then to earth.
The wagon train has a green light for the entrance and blocks the opposite side with a red light. As long as the car train is traveling on the drain wire 9, it is not possible to switch the signal settings by other car trains, as the signal current runs through magnetic coil 22 on the opposite side and through coil 18 on the entrance side and thus holds both contact arms magnetically until the train makes the single-track route has left. If the mains current is absent, the signals cannot change either, since the contact arms allow the respective connections to exist by remaining in the contacts 23, 24, 25 or 26. This can also be achieved by an additional resilient locking device.
When the train of wagons extends on the opposite side, it will touch contact 3 or 4 and thereby bring about the normal zero position of contact arms 27 and 28 again. The current curve is correspondingly similar when a wagon train arrives from the other direction, since the entire circuit is completely symmetrical.
In trailer traffic, the first wagon train will not switch the signals on or off when its trailer leaves, since then the signal circuit of the trailer still holds the contact arms magnetically. As mentioned above, the signals can only be switched as long as the single-track line is completely free. Any number of followers can follow as long as the preceding car has not yet left the auxiliary wire 9. When maneuvering, the normal zero position of the contact arms occurs every time the vehicle is exited. All other trip combinations and the signals that appear result from the circuit automatically.
If the requirement of the maneuvering option does not need to be met and the car trains always drive in and out of certain tracks, simplifications can be achieved on the contact pieces and the forks of the drain wire.
To avoid harmful tear-off sparks on the drain wire, which lead to the well-known interference with radio reception, you can help yourself by either using more than Y2 amperes (the upper limit of the interference sparks) or switching a resistor 37 in the shunt to the drain wire directly to earth, the current of which, together with the signal current, results in the minimum current of approx. The additional electricity costs caused by this are insignificant. The invention can also be used for electric main railways instead of trams, since it also meets higher requirements with regard to operational safety.
PATENT CLAIMS:
1. Automatic signaling device for single-track lines of electric railways, in particular trams, using an auxiliary wire, characterized in that the auxiliary wire extends over the multi-track sections of the line on both sides of the single-track line by touching the pantographs of the vehicles on the line with the auxiliary wire blocking signals are triggered at the ends of the route opposite the entry point and the blocking is lifted as soon as the vehicles leave the section at any entry or exit track.