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Einrichtungen zur magnetischen Beeinflussung zwischen Fahrzeugen und
Fahrbahn im Eisenbahnsicherungswesen Die magnetische Zugbeeinflussung hat die Aufgabe,
Fahrzeuge oder Züge an bestimmten Punkten der Strecke durch magnetische Kraftfelder
derart zu beeinflussen, daß bei der Warn- oder Haltstellung der Signale ein Warnungszeichen
auf dem Führerstand oder eine Zwangsbremsung dies Zuges ausgelöst wird, um die Weiterfahrt
in einen gesperrten Bahnhof oder in: ein besetztes Gleis zu verhüten. Hierfür gibt
es verschiedene Anordnungen der Sendemagnete am Gleis mit entsprechenden Empfangsgeräten
am Zug. So können permanente Magnete verwendet weridien, die bei Fahrtstellung der
zugehörigen Signale aus ihrer Wirkstellung in eine neutrale Lage verdreht oder räumlich
so. verlagert werden, -daß sie keine Wirkung mehr auf die Empfangseinrichtungen
ausüben. Bei anderen Systemen werden die Kraftfelder permanenter Magnete durch zusätzliche
Elektromagnete abgelenkt, geschwächt oder unterdrückt und dadurch unwirksam gemacht.
Bei diesen signalabhängs,gen übertragungssystemen legt man Wert darauf, daß die
Fahrsperrenwirkung ohne das Fließen eines Stromes eintritt, -damit sie auch im Falle
des Versagens der Elektromagnete sichergestellt ist. Deshalb bevorzugt man permanente
Magnete. Bei ihnen rechnet man damit, daiß ihre Wirkung niemals verlorengeht und
daß die Sendemagnete stets vorhanden und -bei Haltstellung des Signals auch voll
wirksam sind. Derartige mabgnetische Übertragungssysteme mit Dauermagnetstählen
hoher Qualität arbeiten also nach dem Arbeitsstromprinzip, das sich nicht selbst
überwachen kann. Die Prüfung ihrer Wirksamkeit überläßt man meistens dem Unterhaltungsbeamten,
der von Zeit zu Zeit Kontrollen vornehmen muß. Man hat .aber keime absolute Gewähr
dafür, daß im Gefahrfalle, d. h. beim Überfahren eines Beeinflussungspunktes am
Haltsignial, die Fahrsperre auch wirklich eintritt.
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Diesem Übelstand soll die Erfindung durch Anordnung mehrerer Übertragungseinrichtungen
an der Strecke und auf den Fahrzeugen abhelfen, wobei die Wirksamkeit aller Geräte
auch bei Fahrtstellung der Signale fortgesetzt überwacht wird.
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Nun sind zwar bereits magnetische Übertragungssysteme bekannt, bei
denen sowohl der Sendemagnet als auch die Empfangsorgane auf dem Fahrzeug verdoppelt
sind oder gar vervielfacht werden können und wobei beide bzw. alle Sendemagnete
eines Fahrortes wirksam sein müssen, um die gewünschte Beeinflussung herbeizuführen.
Solche Einrichtungen beziehen sich jedoch bisher nur auf Übertragungssysteme, die
auf eine Signalabhängigkeit verzichten und nur zur Kennzeichnung bestimmter Fahrorte
dienen. Diese F.ahrortmeldu.ngen haben auf dem Fahrzeug nur Aufrnerkzeichen oder
gegebenenfalls Meldevorgänge zur Folge, z. B. Funkübertragungen an eine Zentrale,
aber keine Warnungen oder Fahrsperrenwirkungen für den Zug selbst. Hierbei wird
also die mehrfache Anordnung .der Magnete zur Unterscheidung verschiedener Streckenpunkte
benutzt, indem mehrere unveränderliche Sendemtagnete neben- oder hintereinander
am Gleis angeordnet werden, die entweder mehrmals auf dasselbe Empfangsorgan oder
auch gleichzeitig bzw. kurz nacheinander auf mehrere Empfangsgeräte eines Fahrzeuges
einwirken. Der Ausfall der Übertragung eines Sendemagnets hat dann z. B. eine Störungsanzeige
zur Folge, die Anlaß zum Beseitigen :dieser Unregelmäßigkeit geben soll, aber zunächst
noch keine unmittelbare Gefahr bedeutet.
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Gegenüber -diesen bekannten Einrichtungen bezieht sich die Erfindung
auf ein Übertragungssystem, das eine Anordnung von mehreren Sendemagneten an Beeinflussungspunkten
der Strecke sowie von mehreren Empfangsorganen auf den Fahrzeugen vorsieht, !die
fortgesetzt, d. h. an; jedem Beeinflussungspunkt und bei jeder beliebigen Stellung
des Signals, auf ihre Wirksamkeit geprüft werden und dadurch wesentlich zum Erhöhen
der Beeinflussungssicherheit eines. signaIabhängigen Übertragungssystems beitragen.
Gemäß der Erfindung setzt sich jede Übertragung aus zwei oder mehr annähernd gleichzeitigen
oder kurz aufeinanderfo:lgenden Beeinflussungen von mindestens zwei Empfangsorganen
durch mindestens zwei Sendeorgane zusamm;en.. Hierbei 'kann es zweckmäßig sein,
die Anordnung sor zu wählen, daß beim Wechsel von einem Übertragungsbegriff zum
anderen an demselben Beeinfussungspunkt nur die Polaritäten eines Teils der Sendeorgane
verändert werden, während die Polarität von mindestens einem anderen Senideorgan
unverändert
bleibt. Ferner können die Sendemagnete z. B. jedes
zweiten, vierten, sechsten usw. Beeinflussungspunktes gerade die umgekehrte Polarität
der Sendemagnete des ersten,_ dritten, fünften usw. Beeinflussungspunktes besitzen,
so daß- die einzelnen Empfangsorgane des Zuges' abwechselnd im. Sinne der einen
und der anderen Polarität beansprucht werden und dadurch jedes Sende- und Empfangsorgan
mindestens einanal in. regelmäßiger Folge zur Wiwkung gelangt.
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Dadurch wird für den seltenen Gefahrfall, daß ein Zug ein Haltsignal
nicht beachtet und den Beeinflussungspunkt überfährt, die Fahrsperrenwirkung des
magnetischen Übertragungssystems, mit seinem Arbeitsstromprinzip praktisch ebenso
wirksam wie bei -den bekannten induktiven Systemen, die sich auf dem Ruhestromprinzip
aufbauen, Das gleiche Beeinflussungsprinzip dieses. für die Zugbeeinflussung vorgeschlagenen
Erfindungsgedankens'kann auch auf die umgekehrte Übertragung vom Zug zum Gleis angewendet
werden, z. B. wenn es sich darum handelt, vom fahrenden Zug her unterscheidbare
Steilaufträge an bestimmte Gleisvorrichtungen, wie die Umstellung einer Weiche in
die Plus- oder Minuslage, das Schließen und Öffnen einer Schranke u. dgl., zu erteilen
oder wenn durch Sendemagnete an der Zugspitze oder am Zugschluß die Selbstb.lockeinrichtungeneiner
Strecke betätigt werden sollen.. Auch hierbei kann der Wechsel der Polaritäten der
einzelnen Sendemagnete von einem Fahrzeug zum anderen zweckmäßig sein, um die einzelnen
Empfan.gsorgane am Gleis regelmäßig im- Sinne beider Polaritäten zu beanspruchen.
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Ein Beispiel für die Erfindung ist in Fig. 1 dargestellt.
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In der Nähe des Signals .A befindet sich z. B. an,der linken: Seite
des Gleises einpermanenter Sendemagnet La, dessen Nordpol von Gleismitte
nach außen gerichtet ist, während an der rechten Seite zwei permanente Magnete R1
und R2 mit LöschspulenSp1 und Sp2 so angeordnet sind, daß beim ersten der Südpol
und beim zweiten ner Nordpol ' vom Gleis weg zeigt. In der .dargestellten Fahrtstellung
des Signals A ist über den Kontakt A 1 die Löschspule Sp 2 des zweiten
Magnets R2 erregt, so daß dessen Magnetfeld nach außen hin unterdrückt wird. In
der Haftstellung des Signals durch den Kontakt A 1 würde die Löschspule dieses zweiten
Magnets R2 abgeschaltet und statt .dessen die Löschspule Sp 1 des ersten. Magnets
R 1 eingeschaltet sein, so daß dann nur der zweite Sendemagnet R2 `virksam wäre.
Die Wirkung des linken Sendemagnets L a :bleibt jedoch von der Signalstellung
unberührt.
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Das Fahrzeug hat zu beiden Seit-en Empfangsargane EL und ER,
die durch die Kraftfelder der Sendemagnete entsprechend ihrer jeweils wirksamen
Polarität beeinflußt werden und dadurch auf dem Führerstand die jeweils gewünschte
Wirkung ausüben.
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Auf Grund einer willkürlichen Festlegung sei angenommen, daß die von
der Gleismitte nach außen weisenden Nordpole sowohl auf der rechten. als auch auf
der linken Seite stets Plusimpulse, dagegen umgekehrte Feldrichtungen, Minusimpulse
hervorrufen. Infolgedessen erfahren die- in Fig. 1 von links nach rechts über die
Sendemagnete hinstreichenden Fahrzeugempfänger bei Fahrtst4lung des Signals die
Impulskombination L+/R-,- dagegen bei Haltstellun g die Impulskombination L+/R+.
Der geringe Zeitunterschied infolge der örtlich etwas verschobenen Lage der beiden
rechten Magnete. gegenüber dem linken sei bedeutungslos, da er durch Verzögerung
der Empfangs- oder Auswertungsrelais ausgeglichen werden kann.
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Infolge der ersten Impulskombination L-I-/R-empfängt der Zug das Fahrtsignal,
das z. B. durch kurzes Aufleuchten. einer Führerstarvdslampe oder durch. einen Hupton
zur Anzeige gebracht werden möge, worauf ,d:ie Empfangseinrichtung wieder in den
Ruhezustand, d. h. in die Ansprechbereitscha.ft, zurückkehren. Bei der zweiten Impulskombination
L+ I R -I- würde .auf dem Zug das Warnungssignal, oder die Zwangsbremsung ausgelöst
werden;. Beide Übertragungsbegriffe entstehen also erfindungsgemäß bei un.-gestö@rter
Wirkung stets durch zwei annähernd gleichzeitige Beeinflussungen. Beim Ausbleiben
einer, dieser beiden Beeinflussungen soll eine Störungsanzeige hervorgerufen werden,
nie zweckmäßig stets mit einer Zwangsbremsung verbunden wird; denn das Fahrpersonal
vermag bei einer solchen Störungsanzeige nicht zu unterscheiden, ob eine Fahrt-
oder eine lialtübertragun,g hätte eintreten sollen.
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Sollten nun einmal Versager vorkommen, die z. B. auf Zerstörung oder
magnetischen Kurzschluß -der Magnete, auf unzulässige Erregung oder Unterbrechung
der Löschspulenstromkreisie zurückzuführen sind, so -ergeben sich folgende Möglichkeiten:
| I. Bei Fahrtstellung des Signals |
| Störungsfall Impulskombination Führer- |
| standsanzeige |
| Magnet R 1 unwirksam L+/0 »Störung« |
| Magnet R 2 unwirksam L+/R- »Fahrt« |
| Magnet La unwirksam 0/R- »Störung« |
| Löschspuke Sp 2 un- |
| wirksam (normal) L+/R- »Fahrt« |
| Löschpspule Sp 2 un- |
| wirksam .......... L+/R-/R+ »Störung« |
| Löschspule R 1 un- |
| zulässig erregt -.... L+/0 »Störung« |
| II. Bei Haltstellung des Signals |
| Störungsfall Impulskombination Führer- |
| standsanzeige |
| 1 |
| Magnet R 1 unwirksam L+/R+ »Halt« |
| Magnet R2 unwirksam L+/0 »Störung« |
| Magnet La unwirksam 0/R+ »Störung« |
| Löschspule Spl -un- |
| wirksam ........... L+/R-/R+ »Störung« |
| Löschspule Sp 2 un- |
| wirksam (normal) L+/R+ »Halt« |
| Löschspule R 2 un- |
| zulässig erregt .... L+/0 »Störung« |
Diese Auswirkungen zeigen, daß entweder die Störungen unbemerkt bleiben, dann: .aber
den. beabsichtigten Übertragungsbegriff entstehen lassen, oder d:aß in.-folge -der
Unregelmäßigkeit die Störungsanzeige zustande kommt. In-keinem. Fall wird aber etwa
eine beabsichtigte Halt-Übertragung in einen ünzulässiigen und gefährlichen Fahrtbegriff
verwandelt. " Diese Wirkungen ergeben sich nicht-nur-beim-Versagen des einen oder
anderen Sendemagnets am Gleis, sondern auch gemäß der Erfindung beim Versagen eines
Empfangsorgans im Fahrzeug, das entweder
Plus- oder Minusimpulse
empfangen soll. Im obigen Beispiel würde das Versagen des linken Empfängers EL der
Unwirksamkeit des linken Sendemagnets L entsprechen, ebenso. das Versagen des rechten
Empfängers ER für,die Impulse R-f- und R- .der Unwirksamkeit der rechten Sendemagnete
R 1 und R2. Somit würden auch stets die gleichen Auswirkungen. auf dem Führerstand
entstehen. In diesem System liegt also bereits eine große Sicherheit.
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Nun muß aber damit gerechnet werden, daß infolge ständig richtiger
Fahrweise des Zuges immer nur die beiden Beeinflussungen L+/R- entsprechend der
Fahrtstellung aller Signale stattfinden, wä Brend die bei Haltstellung fällige Beeinflussung
R-1- niemals geprüft wird. Infolgedessen würde die Gefahr bestehen, daß gerade im.
Ernstfalle die Impulskombination, L+/ R+ doch versagen könnte, weil die seltene
und ungeprüfte Beeinflussung R-1- durch Versagien des Sendemagnets R2 oder des Empfangsorgans
ER für den Plusimpuls aussetzt. Das hätte nach der obigen Übersicht zur Folge, daß
anstatt der eindeutigen Haltwirkung nur die unbestimmte Störungsanzeige erscheinen
würde.
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Um für diesen Fall die Zwangsbremsung ohne Störungsanzeige sicherzustellen,
soll gemäß der weiteren Erfindung bei jedem zweiten Signal die Richtung aller Kraftfelder
der Sendemagnete umgekehrt und die Anordnung entsprechend der Darstellung für das
Signal B in Fig. 1 getroffen. werden. An diesem Beeinflussungspunkt mwß also in
Abhängigkeit von Kontakt B 1 die Fahrtwirkung bei der Impulskombination L-/R+ und
die Haltwirkung bei der Kombination L-/R-eintreben. Das bedeutet, daß auch der linke
Empfänger EL des Fahrzeuges ebenso wie :der rechte ER wahlweisse auf beide
Polaritäten ansprechen muß. Dann: werden bei regelmäßiger Fahrweise, d. h. beim
Überfahren von Signalen in Fahrstellung, nicht nur alle Sendemagnete, sondern auch
alle Impulsempfänger der Fahrzeuge abwechselnd auf ihre Ansprechfähligkeit geprüft:
Somitwird einewesentlicherhöhteSicherheit für die zuverlässige Wirkung in den seltenen
Gefahrfällen erzielt.
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Diese Anordnung kann auch, ohne .dien. Erfindungsgedanken aufzugeben,
im Interesae eines vereinfachten Aufbaues -dahin abgeändert werden, daß statt des
Polaritätswechsels von einem Signal zum anderen z. B. alle Magnete der einen Fahrtrichtung
entsprechend der Anordnung an Signal A und :alle Magnete,der Gegenrichtung entsprechend
der Anordnung am Siignal B verlegt werden. Wesentlich ist, daß. .die Arbeitsweise
der Empfangseinrichtung mit einer nicht zu seltenen Regelmäßigkeit wechselt.
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In den beiden Fällen, in denen beim Versagen einer Löschspule am rechten
Empfänger die Doppelbeeinflus-sung R-1- und R- hintereinander erfolgt, die zur Störungsanzeige
ausgewertet werden soll, kann; unter Umständen -damit gerechnet werden, daß bei
hoher Fahrgeschwindigkeit der erste Impuls zu kurz gerät, da er durch den zweiten,
entgegengesetzten Impuls zu schnell abgelöst wird. Falls die Auswerteapparatur diesem
schnellen Wechsel nicht zu folgen vermag, schadet es nichts, wenn an Stelle der
Störungsanzeige die Haltanzeige erscheint. Aus diesem Grunde soll grmäß der Erfindung
der in der Fahsrtrichtung erste der beiden rechten Magnete R 1 in Kombination, mit
der Wirkung .des .linken Magnets La stets die Fahrtan@ zeige und der zweite
.rechte Magnet R2 mit dem linken, La,, zusammen die Haltanzeige :bewirken; denn
die letzte Beeinflussung wird im allgemeinen die nachhaltigere Wirkung hinterlassen.
Soll auch bei glei-chieitigem Ausfall von zwei Beeinflussungen kein Gefahrzustand
eintreten, so ist es zweckmäßig, den Wirk- oder Löschzustand der Sendemagnete mit
Hilfe besonderer Überwachungsrelais für die Lös.chspwlen zu, kontrollieren und die
Fahrtstellung des jeweils rückliegenden Blocksignals davon abhängig zu machen.
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Ein Beispiel für eine entsprechende Schaltung zeigt Fig.2. Die Blockabhängigkeit
des rückliegenden Signals- A wird hier in an sich bekannter Weise dadurch hergestellt,
daß das Relais A 10 nur ansprechen -kann, wenn beim Räumen der Strecke A-B durch
den Zug der Gleis@relaiskontäkt GA/B geschlossen ist und -bei iialtleg.ung des Signals:
B der Kontakt B 2 die 4argestellte: Lage .einnimmt. Die Freigabe des
Signals, A erfolgt aber erst, wenn durch Schließen des Kontaktes R34 des Überwachungsrelais
R30 die Einschaltung der Löschspule Sp 3 des Sendemagnets R 3 sowie durch Schließen
des-Kontaktes: R44 ,des Überwachungsirelais R40 die Abschaltung .der Löschspule
Sp4 d-ess Sendemagnets R4 sichergestellt ist.
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Diese Anordnung kann durch eine weitere Schutzmaßnahme noch. ergänzt
werden, die einen kritischen Sonderfall von:zwei gleichzeitigen Versagern. am gestörten
Beeinflussungspunkt selbst unschädlich machen sohl. Wenn nämlich z. B. am Signal
B, das sich 'in Haltstellung befindet (Fig. 2) und daher die Doppelbeeinflussung
L-/R- hervo-rru.fen soll, sowohl der Sendemagnet R4 unwirksam sein sollte als. auch
die Löschspule Sp 3 stromlos bleiben sollte; "so würde, die Blockabhängigkeit nur
scheinbar in Ordnung sein und das rückliegende Signal A freigeben können. In Wirklichkeit
würde aber der Zug am Signal B,die Doppelbeeinflussung L-/R+ erfahren, also trotz
der Haltstellung den Fahrtbegriff empfangen.
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Dieser Übelstand kann. gemäß der Erfindung @dadurch. beseitigt werden,
@daß auch dem. :dritten. Sendemagnet eine Löschspule Spb zugeordnet wird; :die bei
dieser ungleichen Doppelstörung mit Hilfe von Kontakten R31 und R41 der dann nicht
erregten Überwachungsrelais R30 und R40 für die beiden Löschspulen Sp 3 und Sp 4
eingeschaltet wird und &s@ erste Beeinflussunigs,'kriterium L- unterdrückt,
so- @daß der Zug infolge der .allein übrigbleibenden anderen Beeinflus.sung R-1-
den Störungsbegriff empfängt.
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Soll auch regelmäßig geprüft werden, daß diese dritte Löschspule ebenfalls
immer einschaltbereit ist, so kann dies mit Hilfe eines dritten Überwachungsrelais
L 50 im Stromkreis der Löschspule Spb des Magnets Lb geschehen, das stets
kurzzeitig zum Anzug kommen und- seinen Kontakt L 51 schließen muß, bevor die Löschspule
Sp 4 zur Löschung .des Magnets R4 fürdien Haltbegriff über den Selbstschlußkontakt
R42 des zugehörigen Überwachers R40 eingeschaltet bleibt und somit der dem Fahrtbegriff
des Signals B entsprechende überfragungszustand herbestellt wird.
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Der Kontakt R43 im Stromkreis des Relais R30 dient zur Abfallüberprüfung
des Relais R40 bei haltzeigensdem Signal B. Durch den Kontakt L52 wird s-ichergesteldt,
.daß bei der Freigabe des Signals A das Überwachungsrelais L50 und damit die Lös:chspule
S pb des Magnets Lb stromlos. sind. Über die Kontakte .R35- und R45 bleibt
das Relais A10 erregt, wenn das Signal B beim Räumen des anschließenden Streckenabschnittes
die Fahntatellung einnimmt, in der das Relaiis R30 stromlos" dagegen das Relais
R40
erregt ist.
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Mit den. beschriebenen Ergänzungen der Erfindung ist die Sicherheit
dieses Übertragungssystems auf das denkbar höchste Maß getrieben..