Einrichtung zur wechselseitigen Signalübermittlung in Steuerungsanlagen,, vorzugsweise in Eisenbahnsicherungsanlagen. Blockeinrichtungen für Eisenbahnen müs sen eine grosse Sicherheit gegen Beeinflussung durch Fremdstrom besitzen, da die Block apparate sonst zur Unzeit ansprechen und Ge fahren für die auf der Strecke verkehrenden Züge entstehen können. Es ist daher allge mein üblich, diejenigen Teile der Blockein richtungen, die einen Verschluss (Sperrzu stand) zur Verhütung betriebsgefährdender Handlungen herbeiführen, so auszubilden, dass die Lösung des Verschlusses von einer entfernten Stelle aus nur durch eine be stimmte grössere Zahl von Stromimpulsen er folgen kann.
In den heute üblichen Blockein richtungen erzeugen Induktoren Impulse wechselnder Polarität und bewegen hierdurch in den Blockfeldern schrittweise Zahnseg mente fort, die erst nach Zurücklegung einer bestimmten Zahl von Schritten die Ver schlüsse lösen. Zur Erhöhung der Fremd stromsicherheit baut man in neuerer Zeit auch Blockanlagen, in denen die Blockfelder nur ansprechen können, wenn ihnen Strom impulse abwechselnd über zwei verschiedene Leitungen zufliessen. Der während der Im pulsdauer fliessende Strom kann hierbei ein Gleichstrom oder auch ein Wechselstrom sein, wobei der letztere vor Eintritt in das Block feld gleichgerichtet wird.
Statt der Block felder, deren Zahnsegmente sich in zwei Rich tungen bewegen, verwendet man in neueren Anlagen auch Schrittschalter, bei denen das die Verschlüsse herbeiführende Organ eine Drehbewegung in nur einer Richtung aus führt.
Während in den mit Blockfeldern ar beitenden Anlagen mindestens zwei Blockfel der gleichzeitig betätigt werden, von denen das eine am Ort des Impulssenders in die Sperrstellung, das andere am entfernten Ort in die Freigabestellung gebracht wird, hat man für die mit Schrittschaltern arbeitenden Anlagen vorgeschlagen, nur die Freigabestel lung durch eine bestimmte grössere Zahl von Stromimpulsen herbeizuführen.
Man ist nun ferner bestrebt, Blockeinrich tungen so auszuführen, dass sie mit einer mög lichst geringen Zahl von Leitungen betrieben werden können. So ist es z. B. erwünscht, bei einer zweigleisigen Bahn die Blockvorgänge für beide Fahrrichtungen durch die gleiche Leitung zu übertragen. Derartige Anlagen,: müssen aber nicht nur fremdstromsicher sein;
sondern es muss auch sichergestellt werden, dass die beim Blocken in der Anlage fliessen den Ströme selbst bei Leitungsbruch, Berüh ren mit andern stromführenden Leitungen, Erdschluss oder dergleichen niemals ein unbe absichtigtes Ansprechen von Blockapparaten hervorrufen können.
Es ist bekannt, zu diesem Zweck Wechsel ströme verschiedener Frequenz zu benutzen, an der Empfangsstelle durch elektrische Wei chen auszusieben ünd dem jeweils in Frage kommenden Teil der Blockeinrichtung zuzu- führen. Ferner hat man vorgeschlagen, für die eine Fahrrichtung Wechselstrom und für die andere Gleichstrom zu verwenden und die Ströme am Empfangsort durch je einen Kon densator und eine Drossel zu trennen.
Be kannt ist ausserdem die Anwendung verschie den gepolter Gleichstromquellen zur Mehr fachausnutzung von Blockleitungen, wobei man durch Stromventile oder polarisierte Re lais den betrieblich gefährlichen Strom unter drückt bzw. nicht zur Auswirkung kommen lässt. Ein anderer Vorschlag zur mehrfachen -Ausnutzung von Blockleitungen geht dahin, einen von Hand oder durch den Zug eingelei teten Blockvorgang zunächst zu speichern und ihn erst dann ablaufen zu lassen, nachdem ge prüft ist, dass --kein anderer Blockvorgang gleichzeitig stattfindet.
Die Erfindung ermöglicht, eine neue, ein fache Einrichtung zur wechselseitigen Signal übermittlung auf nur einem Leitungssystem zwischen jeweils zwei von mehreren örtlich getrennten Stationen zu schaffen. Hierzu ist erfindungsgemäss in jeder Station eine Um schaltvorrichtung vorgesehen, die beim Sen den in bestimmtem, von Station zu Station verschiedenem Rhythmus abwechselnd die Sende- und die Empfangseinrichtung mit dem Leitungssystem verbindet, um zu ermöglichen, dass jede Station mit der Aussendung eines Signals, z.
B. mit dem Blocken, beginnen kann, unabhängig davon, ob etwa der gleiche Vorgang von einer andern Station zu dersel ben Zeit eingeleitet worden ist, wobei die Ein schaltdauern zweier Sendeeinrichtungen wäh rend eines Arbeitsspieles der Umschalteinrich tungen so bemessen sind, dass die Empfangs einrichtungen der Gegenstation einen für die beabsichtigte Wirkung ausreichenden Teil der Sendung empfangen. Es ist zweckmässig, durch Umschaltkontakte bei Stromabgabe die zu der sendenden Station gehörige Empfangs einrichtung vom Leitungssystem abzuschalten, so dass der Empfänger der eigenen Station nicht. ansprechen kann.
Fangen dann <I>zwei</I> Stationen gleichzeitig an zu senden, so kann zunächst kein Empfänger arbeiten. Infolge des verschiedenen Arbeitstaktes (Rhythmus) der Umschalteinrichtung verschieben sich aber die Sende- und Empfangszeiten der bei den Stationen gegeneinander, so dass inner halb einer vom Arbeitstakt abhängigen Min destlaufzeit der Sendeeinrichtungen zeitweise einmal die eine Station auf Empfang steht, während die andere Station sendet und um gekehrt.
Bei entsprechender Einstellung die ser Mindestlaufzeit für alle Stationen können also, auch wenn zwei Stationen gleichzeitig arbeiten, die Empfänger einen ausreichenden Teil der für sie bestimmten Sendung erhalten. Die beim Senden abgegebenen Ströme können selbst bei Leitungsstörungen kein unbeabsich tigtes Ansprechen von Empfangsapparaten bewirken, wenn bei Stromgabe die eigene Empfangseinrichtung stets vollkommen abge schaltet wird. Die Einrichtung gemäss der Er findung kann zusammen mit den bekannten Mitteln zur Erzielung der Fremdstromsicher heit, z.
B. mit Pendelschaltungen, in Blockan lagen verwendet werden, wobei der bisher vor handene Sicherheitsgrad gegen Fremdströme erhalten bleibt. Ferner lassen sich zusammen mit der neuen Einrichtung auch die schon be kannten Mittel zur Mehrfachausnutzung der Blockleitungen anwenden, wodurch die Zahl der übertragbaren Begriffe erhöht wird. Die Anwendbarkeit der Erfindung ist nicht auf Blockeinrichtungen beschränkt; sie erstreckt sich vielmehr auch auf Anlagen zur wechsel- seitigen Signalübermittlung im Eisenbahn sieherungswesen oder in andern Anwendungs gebieten, wenn an die Anlagen ähnliche For derungen wie an Blockeinrichtungen gestellt werden oder in ihnen ähnliche Betriebsver hältnisse vorliegen.
Die Fig.1-3 veranschaulichen den grund sätzlichen Aufbau und die Wirkungsweise einer beispielsweisen Ausführungsform der Einrichtung gemäss der Erfindung, und zwar stellt Fig.1 das Schaltbild zweier Blockstellen A und B dar. Fig. 2 ist ein Kontaktstellungs- sehaubild der Blockstelle A, Fig. 3 ein Kon- taktstellungssehaubild der Blockstelle B. Jede Blockstelle enthält eine Sende- und eine Emp fangseinrichtung. Die Sendeeinrichtung der Blockstelle A besteht aus dem Motor 12, der den Induktor 13 antreibt, die Empfangsein richtung aus einem Schrittschalter mit polari siertem Magnetsystem 15.
Der Schrittschalter wird durch einen für die vorliegende Be schreibung umwesentlichen Vorgang innerhalb der Blockstelle selbst in die Sperrstellung ge bracht, später soll er durch Stromimpulse von der Blockstelle B aus in die. Freigabestellung gesteuert werden. Es sei zur einfacheren Dar stellung in der Beschreibung angenommen, dass hierzu wenige Stromimpulse genügen; bei der praktischen Ausführung wird man die Zahl der Impulse erheblich grösser wählen, um eine ausreichende Fremdstromsicherheit zu erzielen. Da für die entgegengesetzte Fahr richtung eine Betätigung des Schrittschalters 25 der Blockstelle B in gleicher Weise not wendig ist, enthalten beide Blockstellen die gleichen Apparate.
Sie tragen in den Figuren aus Ziffern zusammengesetzte Bezeichnungen, die sich nur durch die erste Ziffer unterschei den. Ausser der Sende- und Empfangseinrich tung ist in jeder Blockstelle eine Umschaltvor richtung, z. B. 14 in der Blockstelle A, vorhan den, deren Antriebswelle vom Induktor 13 zweckmässigerweise mit durch einen Drehzahl regler geregelten Drehzahl angetrieben wird und aus einem Kontaktwerk, z. B. mit nocken gesteuerten Kontakten oder Schleifringseg menten, bestehen kann.. Die Umschaltvorrich tung 14 kann entweder mit Kontakt 141 die Sendeeinrichtung oder mit Kontakt 142 die Empfangseinrichtung mit der Leitung 40 ver binden.
Die Kontakte 141 und 142 dürfen nicht gleichzeitig geschlossen sein, damit nie mals Strom des eigenen Senders in die Emp fangseinrichtung eindringen kann. Da die Umschaltvorrichtung nach dem Senden in einer beliebigen Stellung stehenbleibt, sind an einer Blocktaste, die während des Sendens ge drückt wird, die Kontakte 112 und 113 vor gesehen, die, unabhängig davon, in welcher Stellung die Umschaltvorrichtung stehenge blieben ist, in der Ruhelage die Empfangsein richtung 15 mit der Leitung 40 verbinden und die Sendeeinrichtung davon trennen.
Aus den Kontaktstellungsschaubildern Fig.2 und 3, in denen ein Strich den ge- schlossenen Zustand des Kontaktes bzw. Stromgabe des Induktors anzeigt, ist ersicht lich, däss zum Senden der Motorinduktor durch Kontakt 111 bzw. 211 der Blocktaste in Betrieb gesetzt wird und mindestens während einer bestimmten, mit tn bezeichneten Zeit in Betrieb bleiben soll, was z. B. durch entspre chende Anweisung des Bedienungspersonals oder durch Verwendung eines Zeitrelais er zielt werden kann. Hierbei ist der Einfachheit halber angenommen, dass der Induktor sofort nach dem Einschalten mit der vorgeschriebe nen Drehzahl läuft.
Wird die Blocktaste nur auf der einen der beiden Stationen gedrückt, so lässt die Umschaltvorrichtung der senden den Station während der Zeit tn, die Hälfte der erzeugten Impulse in die Leitung und da mit in den Empfänger der Gegenstation ge langen. Während der andern Hälfte der Zeit tn ist die eigene Station durch die Umschalt vorrichtung auf Empfang geschaltet, um ein möglicherweise von der andern Station aus gehendes Signal aufnehmen zu können.
Be tätigen nun beide Blockwärter ihre Block tasten zu gleicher Zeit, so wird jedem Emp fänger die Zahl der Impulse auch durch die Umschaltvorrichtung der eigenen Station be schnitten. Durch den verschiedenen Schalt rhythmus der Umschaltvorrichtung und die Wahl eines ausreichenden Wertes für die Zeit tn ist aber sichergestellt, dass jeder Empfän ger eine genügende Zahl von Impulsen erhält.
Der ungünstigste Fall ist hierbei die ge nau gleichzeitige Betätigung der beiden Blocktasten, wie er durch, die Fig. 2 und 3 veranschaulicht ist. Man erkennt, dass hierbei der erste bis sechste und neunzehnte bis vier undzwanzigste Impuls wirkungslos bleiben, während der siebente bis zwölfte vom Emp fänger 25, der dreizehnte bis achtzehnte vom Empfänger 15 aufgenommen werden.
Stehen die beiden Umschaltvorrichtungen bei Beginn des gleichzeitigen Blockens nicht in den Stellungen, die in den Fig. 2 und 3 an genommen sind, so muss man sich eine andere Stelle der Schaubilder Fig. 2 und 3 zur Prü- fung der dann vorliegenden Verhältnisse an den Anfang gerückt denken. Man erkennt hierbei, dass im allgemeinen Fall einer der dem Empfänger zugeleiteten Impulse von der Umschaltvorrichtung am Ort des Empfängers in zwei Teile zerschnitten, wird und daher den Empfänger nicht betätigt.
Ferner kann der erste in den Empfänger gelangende Impuls von voller Länge dadurch unwirksam bleiben, dass sich der Anker des polarisierten Magnet systems 15 bzw. 25 bereits in der Lage befin det, in die ihn der Impuls bringen möchte. Dieser Verlust von zwei Impulsen kann jedes mal bei Beginn des Empfanges einer zusam menhängenden Impulsserie auftreten.. Es ist daher günstig, die zur Auslösung des Emp fängers notwendige Impulszahl möglichst we nig zu unterteilen, d. h. die Schaltfrequenzen der Umschaltvorrichtungen möglichst niedrig zu wählen.
Die notwendige Laufzeit der Sendeeinrich tungen wird ferner am geringsten, wenn wäh rend einer Halbperiode der langsameren Um- schaltvorrichtiuig eine oder mehrere volle Perioden der schnelleren Umschaltvorrichtung ablaufen. Unter einer Periode wird hierbei die Zeit verstanden, die vom Umschaltaugenblick an vergeht, bis die betreffende Schaltvorrich tung die gleiche Umschaltung in der gleichen Richtung bei nicht unterbrochenem Lauf nochmals vornimmt. Man wird also zweck mässig die Periodenzahl je nach Laufzeit der Sendeeinrichtung bei der langsamsten Um schaltvorrichtung gleich 1, bei der schnelleren Umschaltvorrichtung gleich 2 wählen. Man kann aber auch innerhalb der notwendigen Laufzeit mehrere Schaltperioden der langsam sten Umschaltvorrichtung vorsehen.
Ferner brauchen auch die Zeitabschnitte für Sendung und Empfang nicht gleich lang zu sein, und die Schaltfrequenzen der Umschaltvorrichtun gen können in einem beliebigen andern Ver hältnis. stehen; wesentlich ist nur, dass sie ver schieden sind und dass die notwendige Lauf zeit ausreichend. lang gewählt wird. Bei der Ermittlung dieser Zeit für eine praktisch aus- zuführende Anlage wird man zu der für die Auslösung nötigen Impulszahl noch-einen Zu sehlag zum Ausgleich der oben beschriebenen Impulsverluste und für etwaige Drehzahlab- weichungen der Umschaltvorrichtung machen; ausserdem wird man auch die Gesamtlaufzeit ts der Sendeeinrichtungen, z.
B. zum Aus gleich der Anlaufzeiten, etwas, z. B. um den Betrag tz, grösser wählen, als sich theoretisch ergibt.
Die Schaltung in Fig. 4-, zusammen mit den Kontaktstellungsschaubildern, die in Fig.5 für Blockstelle A und Fig. 6 für Blockstelle B dargestellt sind, zeigt. ein Anwendungsbei spiel der Erfindung auf eine Blockeinrichtung in der sogenannten Pendelstromschaltung für eine viergleisige Strecke. Bei dieser Schal tung, die eine erhöhte Fremdstromsicherheit bietet, gibt der Umschalter 145/146 den vom Umformer 12/13 erzeugten Gleichstrom ab wechselnd auf die Leitungen 41 und 42, so dass die Spulen der Schrittschalter 25 oder 26 abwechselnd erregt werden und hierdurch das Schaltorgan weiterbewegen.
Die Blockvorgänge für die beiden Gleis paare werden im vorliegenden Beispiel da durch unterschieden, dass bei dem einen von Station A ausgehenden Blockvorgang z. B. der Pluspol des Generators 13 über den Wech selkontakt 145/146 mit den Leitungen 41, 42 und der Minuspol mit Erde verbunden ist., während bei dem andern von der gleichen Sta tion ausgehenden Blockvorgang der Pluspol an Erde und der Minuspol an den Leitungen liegt. In gleicher Weise erfolgt in Station B die Umschaltung des Generators 23. Auf der jeweils empfangenen Station liegen entspre chend gepolte Sperrzellen 251, 261 bzw. 1.5l., <B>161.</B> . vor den zugehörigen Empfangsrelais. Die Umschaltung der Generatoren erfolgt durch die Anlassrelais 17 und 18. Zieht z.
B. das Re lais 17 an, so legt es über Kontakt 174 den Pluspol des Generators 13 an Erde und ver bindet den Minuspol über Kontakt 175 und den Kontakt 183 des in Ruhe befindlichen Relais 18 mit der Leitung. Bei Betätigung des Relais 18 wird die umgekehrte Polarität durch die symmetrisch aufgebaute Schaltung an Erde und Leitung gelegt.
Die vom Umformer 12, 13 angetriebene Umschaltvorrichtung, die abwechselnd die ge samte Sende- und die gesamte Empfangsein- richtung vom Leitungssystem abtrennt, be steht z. B. bei Blockstelle A aus den beiden Umschaltern 141, 142 und 143, 144. Diese werden zweckmässig mit dem Stromstosssender der eigenen Station so gekuppelt, dass die Um.- sehaltungjeweils nur zwischen zwei Strom stössen erfolgt. Um die Sicherheit gegen Fehl beeinflussungen zu erhalten, werden die Um schalter so ausgeführt, dass die Kontakte 141 und 143 öffnen, bevor einer der Kontakte 142, 144 geschlossen wird.
Mit der Umschaltvor richtung 141-144 kann der Umschalter 145/ 146 für den Pendelstrom konstruktiv ver einigt werden, so dass ein Zwanglauf in der Betätigungsreihenfolge dieser Kontakte be steht und daher niemals ein ausgesandter Pen delstromimpuls durch die Umschaltvorrich tung der eigenen Station zerschnitten werden kann.
In Fig. 4 ist beispielsweise eine Verbesse rung gegenüber der Anlage nach Fig.1 ge zeigt, die in der selbsttätigen Abschaltung der Umschaltvorrichtung selbst besteht. Hier durch ist es möglich, die Kontakte 112 und 113 bzw. 212 und 213 der Fig.1 wegzulassen, da die Umschaltvorrichtung stets in der glei chen Stellung stehenbleibt und daher bei Stillstand selbst die Anschaltung der Emp fangseinrichtung und die Abschaltung der Sendeeinrichtung vornehmen kann. Man kann dabei die Umschaltvorrichtung so ausbilden, dass sie nach Ablauf der notwendigen Lauf zeit den Antriebsmotor abschaltet, so dass sie stets m einer bestimmten Grundstellung ste henbleibt.
Da nun die Umschalteinrichtung ihren Lauf auch stets aus der gleichen Grund stellung beginnt, kann. sie auch so gebaut werden, dass sie durch Wechselkontakte wäh rend ihrer ersten Halbperiode die Empfangs einrichtung mit der Leitung verbindet und die Sendeeinrichtung davon trennt. Dann braucht aber während dieser Halbperiode der Umformer bzw. Impulsgeber nicht zu laufen, da ja Impulse nicht ausgesandt werden.
Es kann daher die Laufzeit der Sendeeinrichtung um eine Halbperiode der Umschaltfrequenz kürzer sein, als es bei einer Umschaltvorrich tung notwendig wäre, die ihren Lauf nicht von einer bestimmten Grundstellung aus be ginnt, so dass jede Station nach der Anlas- sung sofort mit Senden beginnt. Vorausgesetzt ist hierbei, dass der Blockwärter nicht zwei Betätigungen unmittelbar hintereinander vor nimmt.
Die wirksame Betätigung der Block taste kann man auf bekannte Art von der er folgten Durchfahrt des Zuges abhängig ma chen und somit bei einer zweigleisigen Strecke die zweimalige Ingangsetzung der Umschalt vorrichtung unmittelbar nacheinander verhin dern. Im vorliegenden Beispiel der vierglei- sigen Strecke kann dies durch entsprechende Anweisung der Blockwärter oder durch eine zusätzliche Schaltungsmassnahme, die hier als unwesentlich weggelassen ist, geschehen.
Die Schaltvorgänge beim Anlassen und Stillsetzen des Umformers und der Umschalt vorrichtung seien für die Blockstelle A mit dem Anlassrelais 17 kurz erläutert. Bei der Durchfahrt des von rechts auf dem betreffen den Gleis kommenden Zuges schliesst sich Kontakt 1111. Der Blockwärter schaltet mit der Blocktaste 101 das Anlassrelais 17 an, das mit dem Kontakt 172 den Umformer in Gang setzt und seinen Selbstschlusskontakt 171 schliesst.
Der Umformer beginnt zu laufen und die Umschaltvorrichtung macht über den Kontakt 147 das Relais 17 von der Blocktaste unabhängig, die der Blockwärter nun los lassen kann. Nach dem Anlaufvorgang trennt die Umschaltvorrichtung mit den Kontakten 141-144 die Empfänger vom Leitungssystem und legt die Sendeeinrichtung daran.
Nach einer bestimmten Anlaufzeit tan und der not wendigen Laufzeit t"A, deren Dauer nur etwa halb so lang ist wie bei der Anordnung nach Fig.1, trennt sie mit dem Kontakt 147 das Relais 17 ab, das nun mit Kontakt<B>172</B> den Umformer stillsetzt. Durch die Kontakte 142 und 144 ist gleichzeitig die Empfangseinrich tung wieder mit .der Leitung verbunden wor den, so dass das weitere Wechseln der Kon takte 145/146 während der Auslaufzeit t""y ohne Wirkung bleibt.
Während des Umfor- merlaufes -ist der Kontakt 1111 selbsttätig ge öffnet worden, so dass eine erneute Einschal tung erst nach Durchfahrt des nächsten Zu- ges möglich ist. In der Blockstelle B spielen sich beim Drücken einer Blocktaste entspre- ehende Vorgänge ab, jedoch ist hier die Lauf zeit tnB der Umschaltvorrichtung grösser, da sonst infolge völliger Überdeckung der ersten Sendezeit der Station B durch die Sendezeit der Station A keine Signalübermittlung von Station B nach Station A möglich wäre.
Eine weitere Verbesserung der beschriebe nen Einrichtungen, welche die Empfänger auch gegen das Ansprechen auf Fremdströme über Isolationsfehler aus der eigenen Sendeein richtung schützen würde, könnte dadurch er zielt werden, dass die Umschaltvorrichtung die Empfänger kurzschliesst, z. B. durch Erdung der Kontaktstellen 142 und 242 in Fig.1 bzw. 142, 144, 242, 244 in Fig. 4, sobald die Sende einrichtung mit der Leitung verbunden ist. Die Erdung wäre durch zusätzliche Kontakte der Umschaltvorrichtung zu bewirken.
Der Erfindungsgedanke lässt sich auf An lagen mit mehr als zwei an .die gleiche Lei tung angeschlossenen Stationen anwenden. Es ist hierzu nur notwendig, dafür zu sorgen, dass niemals an der gleichen Leitung liegende Stationen die gleiche Schaltfrequenz der Um schaltvorrichtung benutzen und dass die not wendigen Zeiten entsprechend den obigen Überlegungen gewählt werden. Am übersicht- lichsten werden die Verhältnisse, wenn die Schaltfrequenzen der einzelnen Stationen wie 1 : 2 : 4<B>...</B> gewählt werden.
Device for the mutual transmission of signals in control systems, preferably in railway safety systems. Block devices for railways must have a high level of security against interference from external electricity, since the block devices would otherwise respond at an inopportune time and cause hazards for the trains on the route. It is therefore generally my custom to train those parts of the blocking devices that cause a lock (Sperrzu status) to prevent actions that are hazardous to the company's operations in such a way that the lock can only be released from a remote point by a certain larger number of current pulses can.
In today's usual Blockein directions, inductors generate pulses of alternating polarity and thereby gradually move tooth segments in the block fields that only release the locks after a certain number of steps have been taken. In order to increase the security against external currents, block systems have recently been built in which the block fields can only respond if current pulses alternately flow to them via two different lines. The current flowing during the pulse duration can be a direct current or an alternating current, the latter being rectified before entering the block field.
Instead of the block fields, the tooth segments of which move in two directions, step switches are also used in newer systems, in which the organ causing the closures performs a rotary movement in only one direction.
While at least two block fields are operated at the same time in the systems that work with block fields, one of which is brought into the locked position at the location of the pulse transmitter and the other into the release position at the remote location, it has only been proposed for systems that work with step switches bring about the release position by a certain larger number of current pulses.
Efforts are now also being made to design block devices so that they can be operated with the smallest possible number of lines. So it is e.g. B. desired to transfer the block processes for both directions of travel through the same line in a double-track railway. Such systems: must not only be safe from external currents;
It must also be ensured that the currents flowing in the system when it is blocked can never cause the blocking apparatus to respond unintentionally, even in the event of a line break, contact with other live lines, an earth fault or the like.
It is known to use alternating currents of different frequencies for this purpose, to screen them out at the receiving point by electrical switches and to feed them to the part of the block device in question. It has also been proposed to use alternating current for one direction of travel and direct current for the other and to separate the currents at the receiving location by a capacitor and a choke.
Also known is the use of different polarized direct current sources for the multiple utilization of block lines, with flow valves or polarized relays suppressing or not allowing the operationally dangerous current to have an effect. Another suggestion for multiple use of block lines is to first save a block process initiated by hand or by the train and only let it run after it has been checked that no other block process is taking place at the same time.
The invention makes it possible to create a new, simple device for mutual signal transmission on only one line system between two of several spatially separated stations. For this purpose, according to the invention, an order switching device is provided in each station, which alternately connects the transmitting and receiving device with the line system when sending the sending and receiving device with the line system in a certain rhythm different from station to station, in order to enable each station to transmit a signal, e.g. .
B. with blocking, regardless of whether about the same process has been initiated by another station at the same time, with the duty cycle of two transmitting devices during a work cycle of the Umschalteinrich lines are dimensioned so that the receiving devices the other station received a portion of the transmission that is sufficient for the intended effect. It is useful to switch off the receiving device belonging to the transmitting station from the line system by switching contacts when power is supplied, so that the receiver of the own station does not. can address.
If <I> two </I> stations then start to send at the same time, no receiver can work initially. As a result of the different work cycle (rhythm) of the switching device, however, the transmission and reception times of the stations shift against each other, so that within a minimum running time of the transmission devices that is dependent on the work cycle, one station is temporarily receiving while the other station transmits and vice versa.
With the appropriate setting, this minimum running time for all stations can therefore, even if two stations are working at the same time, the recipients receive a sufficient part of the program intended for them. The currents emitted during transmission cannot cause unintentional response from receiving apparatus even in the event of line faults if the own receiving device is always completely switched off when power is supplied. The device according to the invention He can unit together with the known means to achieve the external current safety, z.
B. with pendulum circuits, are used in Blockan, with the previously existing level of security against external currents is retained. Furthermore, the already known means for multiple use of the block lines can be used together with the new device, which increases the number of transferable terms. The applicability of the invention is not limited to block devices; Rather, it also extends to systems for reciprocal signal transmission in railway systems or in other areas of application, if the systems are subject to similar requirements as to block facilities or if similar operating conditions exist in them.
FIGS. 1-3 illustrate the basic structure and the mode of operation of an exemplary embodiment of the device according to the invention, namely FIG. 1 shows the circuit diagram of two block points A and B. FIG. 2 is a contact position diagram of block point A, 3 shows a contact position diagram of the block location B. Each block location contains a transmitting and a receiving device. The transmitting device of the block point A consists of the motor 12, which drives the inductor 13, the receiving device consists of a step switch with a polarized magnet system 15.
The step switch is brought into the locked position by a process that is essential for the present description within the block point itself, later it should be by current pulses from the block point B into the. Release position can be controlled. For the sake of simplicity, it is assumed in the description that a few current pulses are sufficient for this purpose; In the practical implementation, the number of pulses will be chosen to be considerably larger in order to achieve sufficient safety against external currents. Since an actuation of the step switch 25 of the block point B in the same way is not agile for the opposite driving direction, both block points contain the same apparatus.
In the figures, they have designations made up of digits that differ only in the first digit. Except for the sending and receiving device is a Umschaltvor direction in each block point, z. B. 14 in the block point A, IN ANY, the drive shaft of the inductor 13 is expediently driven by a speed controller controlled speed and from a contact system, z. B. with cam-controlled contacts or Schleifringeg elements, may exist .. The Umschaltvorrich device 14 can either with contact 141, the transmitting device or with contact 142, the receiving device with the line 40 bind ver.
Contacts 141 and 142 must not be closed at the same time, so that current from your own transmitter can never penetrate the receiving device. Since the switching device stops in any position after sending, the contacts 112 and 113 are on a block key which is pressed during sending, which, regardless of the position in which the switching device has stopped, is in the rest position Connect the receiving device 15 to the line 40 and disconnect the transmitting device therefrom.
From the contact position diagrams in FIGS. 2 and 3, in which a line indicates the closed state of the contact or current supply of the inductor, it is evident that for sending the motor inductor is activated by contact 111 or 211 of the block key and at least is to remain in operation during a certain time designated by tn, which z. B. by corre sponding instruction of the operator or by using a timing relay it can be aimed. For the sake of simplicity, it is assumed here that the inductor runs at the prescribed speed immediately after switching on.
If the block key is only pressed on one of the two stations, the switching device of the send the station during the time tn, half of the generated pulses in the line and there with ge in the receiver of the opposite station. During the other half of the time tn, the own station is switched to receive by the switching device in order to be able to pick up a signal possibly emanating from the other station.
If both block keepers now press their block keys at the same time, the number of impulses will also be cut by the switching device of their own station for each recipient. However, the different switching rhythm of the switching device and the selection of a sufficient value for the time tn ensure that each recipient receives a sufficient number of pulses.
The worst case is the ge exactly simultaneous actuation of the two block keys, as illustrated by FIGS. 2 and 3. It can be seen that the first to sixth and nineteenth to twenty-fourth impulses remain ineffective, while the seventh to twelfth pulses are received by the receiver 25 and the thirteenth to eighteenth by the receiver 15.
If the two switching devices are not in the positions taken in FIGS. 2 and 3 at the beginning of the simultaneous blocking, then one must look at another point of the diagrams in FIGS. 2 and 3 to check the conditions then present Think back to the beginning. It can be seen here that in the general case one of the pulses fed to the receiver is cut into two parts by the switching device at the location of the receiver, and therefore the receiver is not actuated.
Furthermore, the first full-length pulse reaching the receiver can remain ineffective in that the armature of the polarized magnet system 15 or 25 is already in the position in which the pulse wants to bring it. This loss of two impulses can occur every time a coherent series of impulses are received. It is therefore beneficial to subdivide the number of impulses required to trigger the receiver as little as possible. H. to choose the switching frequencies of the switching devices as low as possible.
The necessary running time of the transmitting devices is also lowest if one or more full periods of the faster switching device run during a half cycle of the slower switching device. A period is understood here to mean the time that elapses from the instant of changeover until the switching device in question performs the same changeover in the same direction again with uninterrupted running. It is therefore expedient to choose the number of periods depending on the running time of the transmitting device in the slowest order switching device equal to 1, in the faster switching device equal to 2. But you can also provide several switching periods of the slowest switching device within the necessary running time.
Furthermore, the time segments for transmission and reception do not need to be of the same length, and the switching frequencies of the switching devices can be in any other ratio. stand; It is only essential that they are different and that the necessary running time is sufficient. long is chosen. When determining this time for a system to be carried out in practice, an additional allowance will be made in addition to the number of pulses required for triggering to compensate for the pulse losses described above and for any speed deviations of the switching device; In addition, the total running time ts of the transmitting devices, e.g.
B. to equalize the start-up times, something such. B. by the amount tz, choose larger than theoretically results.
The circuit in Fig. 4-, together with the contact position diagrams shown in Fig. 5 for block point A and Fig. 6 for block point B, shows. an application example of the invention on a block device in the so-called pendulum current circuit for a four-track line. In this circuit, which offers increased protection against external currents, the switch 145/146 gives the direct current generated by the converter 12/13 alternately on the lines 41 and 42, so that the coils of the step switch 25 or 26 are alternately excited and thereby the switching element move on.
The block processes for the two track pairs are distinguished in the present example by the fact that in the one outgoing from station A block process z. B. the positive pole of the generator 13 via the Wech selkontakt 145/146 with the lines 41, 42 and the negative pole is connected to ground, while in the other of the same Sta tion outgoing blocking process the positive pole to earth and the negative pole to the lines lies. The switchover of the generator 23 takes place in the same way in station B. Correspondingly polarized blocking cells 251, 261 or 1.5l., <B> 161 </B> are located on the respectively received station. in front of the associated receiving relay. The generators are switched over by the starter relays 17 and 18.
B. the Re relay 17, it puts the positive pole of the generator 13 to earth via contact 174 and ver binds the negative pole via contact 175 and contact 183 of the relay 18 at rest with the line. When the relay 18 is actuated, the reverse polarity is applied to ground and line by the symmetrically constructed circuit.
The switching device driven by the converter 12, 13, which alternately separates the entire transmitting and receiving device from the line system, be available for. B. at block point A from the two changeover switches 141, 142 and 143, 144. These are conveniently coupled to the current impulse transmitter of their own station in such a way that the changeover only takes place between two currents. In order to maintain security against incorrect influences, the switch is designed so that the contacts 141 and 143 open before one of the contacts 142, 144 is closed.
The switch 145/146 for the pendulum current can be structurally combined with the switchover device 141-144, so that there is a compulsory operation in the actuation sequence of these contacts and therefore a sent pendulum current pulse can never be cut by the switchover device of its own station.
In Fig. 4, for example, an improvement over the system according to Fig.1 shows GE, which consists in the automatic shutdown of the switching device itself. This makes it possible to omit the contacts 112 and 113 or 212 and 213 of Figure 1, since the switching device always stops in the same position and can therefore even make the connection of the receiving device and the disconnection of the transmitting device at standstill. The switching device can be designed in such a way that it switches off the drive motor after the necessary running time has elapsed, so that it always remains in a certain basic position.
Since now the switching device always starts its run from the same basic position, can. they are also built in such a way that they connect the receiving device to the line and disconnect the transmitting device during their first half-cycle through changeover contacts. Then the converter or pulse generator does not need to run during this half-cycle, since pulses are not sent out.
The running time of the transmitting device can therefore be half a period of the switching frequency shorter than would be necessary with a switching device that does not start its run from a certain basic position, so that every station starts transmitting immediately after being started. The prerequisite here is that the block attendant does not perform two operations in a row.
The effective actuation of the block button can be made in a known manner on the passage of the train he followed and thus the two-time starting of the switching device immediately after each other verhin countries on a double-track route. In the present example of the four-track line, this can be done by corresponding instructions from the block attendant or by an additional switching measure, which is left out here as insignificant.
The switching operations when starting and stopping the converter and the switching device are briefly explained for the block point A with the starting relay 17. During the passage of the train coming from the right on the track in question, contact 1111 closes. The block attendant switches on the starter relay 17 with the block button 101, which starts the converter with contact 172 and closes its self-closing contact 171.
The converter begins to run and the switching device makes the relay 17 independent of the block button via contact 147, which the block attendant can now release. After the start-up process, the switching device with contacts 141-144 disconnects the receiver from the line system and connects the transmitter to it.
After a certain start-up time tan and the necessary running time t "A, the duration of which is only about half as long as in the arrangement according to FIG. 1, it separates the relay 17 with the contact 147, which is now connected to the contact 172 By means of the contacts 142 and 144, the receiving device is connected to the line again at the same time, so that further changing of the contacts 145/146 during the run-out time t "" y has no effect.
While the converter was running, the contact 1111 was opened automatically, so that it can only be switched on again after the next train has passed. Corresponding processes take place in block position B when a block key is pressed, but here the running time tnB of the switchover device is greater, since otherwise no signal transmission from station B will follow due to the complete overlap of the first transmission time of station B by the transmission time of station A Station A would be possible.
A further improvement of the descriptive devices, which would protect the receiver against the response to external currents via insulation faults from its own Sendeein direction, it could be aimed at that the switching device short-circuits the receiver, for. B. by grounding the contact points 142 and 242 in Fig.1 and 142, 144, 242, 244 in Fig. 4, as soon as the transmitting device is connected to the line. The grounding would be effected by additional contacts of the switching device.
The idea of the invention can be applied to systems with more than two stations connected to the same line. It is only necessary to ensure that stations never connected to the same line use the same switching frequency of the switching device and that the necessary times are selected according to the above considerations. The ratios are clearest when the switching frequencies of the individual stations are selected as 1: 2: 4 <B> ... </B>.