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Anordnung zum kontaktlosen Schalten von Signallampen In der Verkehrssignaltechnik,
sei es für den Schienenverkehr als auch für den Straßenverkehr, war es bisher bekannt,
die Signalsteuerungen in herkömmlicher Relaistechnik auszuführen. Diese Technik
hat jedoch den Nachteil, daß die Signalanlagen, bedingt durch die vorhandenen mechanischen
Kontakte, nicht wartungsfrei sind. Durch die Weiterentwicklung von elektronischen
Schaltern sowie durch die Neuentwicklung von kontaktlosen Halbleiterschaltelementen,
wie z. B. dem steuerbaren Gleichrichter, besteht die Möglichkeit, die Steuerung
der Signalanlagen völlig verschleißfrei und wartungsfrei auszuführen.
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Es ist bereits eine elektronische Schaltungsanordnung für Meldeanlagen
bekannt, welche an einen Signalgeber (Signallampe) in Abhängigkeit von der Auslenkung
eines Anzeigeschalters in eine Anomalstellung ein periodisch wiederkehrendes Signal
liefert. Dabei wird die Signallampe durch eine Koinzidenz-UND-Sperrstufe, die einerseits
von einem bistabilen Kippschaltung sowie andererseits von einem Impulsgenerator
gesteuert wird, ausgangsseitig periodisch angesteuert.
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Eine derartige Schaltungsanordnung hat den Nachteil, daß bei Ausfall
des Impulsgenerators, der mehreren Baueinheiten innerhalb der Meldeanlagen gleichzeitig
zugeordnet ist, alle angeschlossenen Schaltungsanordnungen funktionsunfähig sind.
Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Potentiale des Ansteuerstromkreises
und des Signallampenstromkreises nicht getrennt sind, wodurch die Sicherheit eines
solchen Signalsystems weiter verringert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Anordnung zum kontaktlosen
Schalten von Signallampen bei Vorhandensein von verschiedenen Schaltbedingungen
anzugeben, die einerseits die vorgenannten Nachteile beseitigt sowie andererseits
ein stetiges Ausgangssignal erzeugt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Schaltbedingungen
in einer Eingangslogik verknüpft sind, deren Ausgangssignal einen nachgeschalteten
Sägezahngenerator erregt, der mittels seiner Ausgangssignale über einen zur Potentialtrennung
zwischen der Spannung der Eingangslogik und der Signallampenspannung eingeschalteten
Übertrager einen steuerbaren Gleichrichter zum Schalten der Signallampen ansteuert.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Figuren näher erläutert,
wobei zugleich weitere, der Ausgestaltung der Erfindung dienende Merkmale aufgezeigt
werden. F i g. 1 und 2 zeigen zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen
Anordnung.
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In der F i g. 1 sind mit 1, 2 und 3 die Eingänge der Eingangslogik
bezeichnet. Diese besteht aus einem ODER-Gatter, das aus den Dioden 4, 5, 6, 7,
8 und 9 und aus den Widerständen 10,11 und 12 gebildet wird. Diese Eingangslogik
dient zum Verknüpfen der Signalbegriffe und den daraus resultierenden Schaltbedingungen
von anderen Verkehrssignalen, die sich vor oder hinter diesem Signal an einer Strecke
befinden. Der Ausgang des ODER-Gatters ist mit einem Kondensator 13 sowie mit dem
Emitter eines Unijunction-Transistors 14 verbunden. Die beiden Basisanschlüsse des
Transistors 14 führen einmal über einen Widerstand 15 an die Betriebsspannung für
die Eingangslogik -I-12 V, die am Eingang 16 liegt und ein andermal über eine Diode
17 sowie der Primärwicklung eines Übertragers 18 auf den Masseanschluß. Die Sekundärwicklung
des Übertragers 18 ist mit einer Elektrode sowie dem Steuereingang eines in' eine
Gleichrichterbrückenschaltung 19 eingeschalteten steuerbaren Gleichrichters 20 verbunden.
Da sich mit steuerbaren Gleichrichtern nur eine Stromrichtung schalten läßt, beim
Arbeiten am Wechselstromnetz aber beide Halbwellen ausgenutzt werden sollen, muß
die Speisespannung durch die Gleichrichterbrückenschaltung 19 gleichgerichtet werden.
Die Gleichrichterbrückenschaltung 19 wird von der den Klemmen 21 und 22 zugeführten
Signalwechselspannung (220 V) gespeist, in deren Stromkreis sich auch die zu schaltende
Signallampe 23 befindet.
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In der F i g. 2 werden für die gleichen Bauelemente der Anordnung
nach F i g. 1 gleiche Bezugszeichen verwendet. Die Eingänge 1, 2 und 3 führen auf
ein aus den Dioden 24, 25, 26 und dem Widerstand 27 bestehendes UND-Gatter. Weiterhin
werden
im Gegensatz zu der Anordnung nach F i g. 1 zum Schalten der Signallampe 23 statt
des in der Gleichrichterbrückenschaltung 19 angeordneten steuerbaren Gleichrichters
20 zwei antiparallelgeschaltete Thyristoren 28 benutzt.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Im Ruhezustand der Anordnung
liegt an den Eingängen 1, 2 und 3 0-Signal. Beim Vorliegen eines L-Signals an einem
der Eingänge 1, 2 oder 3 des ODER-Gatters der F i g. 1 wird der Kondensator 13 über
den zugehörigen Widerstand 10,11 oder 12 aufgeladen. Erreicht die Spannung am Kondensator
13 den Kippspannungswert des Transistors 14, so erfolgt die Entladung des Kondensators
13 über die mit der Primärwicklung des Übertragers 18 verbundene Basisstrecke des
Transistors 14, und die Spannung am Emitter des Transistors sinkt wieder. Dieser
Vorgang wiederholt sich, solange ein Signal an mindestens einem der drei Eingänge
1, 2 oder 3 anliegt. Die so erzeugten Sägezahnimpulse steuern über den Übertrager
18 den steuerbaren Gleichrichter 20. Die Kippfrequenz des Sägezahngenerators läßt
sich durch Dimensionierung des Kondensators 13 sowie der Widerstände 10, 11 und
12 variieren. Bei angesteuertem Gleichrichter 20 wird die Signallampe 23 in den
Signallampenstromkreis, der mit 220 V-Signalspannung gespeist wird, eingeschaltet.
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Beim Wegfall des Eingangssignals (Übergang von L -#. 0) führt auch
die Eingangslogik kein Ausgangssignal mehr, das den Sägezahngenerator erregt. Der
steuerbare Gleichrichter wird nicht mehr angesteuert und die Signallampe somit abgeschaltet.
Treten Störungen in der Signalleitung auf, z. B. durch Drahtbruch, was dem Vorhandensein
eines L-Signals entspricht, so wird durch die Eingangslogik sichergestellt, daß
die Signallampe angeschaltet wird.
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Die Wirkungsweise der in F i g. 2 dargestellten Anordnung ist im wesentlichen
die gleiche wie die Anordnung der F i g. 1. Die Eingangslogik besteht hier aus einem
UND-Gatter, so daß zum Schalten der Signallampe 23 Schaltbedingungen (Eingangssignale)
an allen drei Eingängen vorhanden sein müssen. Weiterhin würde die Gleichrichterbrücken-Schaltung
19 mit dem steuerbaren Gleichrichter 20
durch zwei antiparallelgeschaltete
steuerbare Gleichrichter 28 in einem Gehäuse ersetzt, so daß auch hier mit Signalwechselspannung
220 V zum Schalten der Lampen gearbeitet werden kann.