Titel: Ueber einige eisenbahnsignal-technische Neuigkeiten.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1907, Band 322 (S. 70–73)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj322/ar322025

Ueber einige eisenbahnsignal-technische Neuigkeiten.

Von L. Kohlfürst.

(Fortsetzung von S. 59 d. Bd.)

Eine Anordnung, welche den vorbesagten Bedingungen entspricht, ist aus den Werken der Union Swith and Signal Company in Swiss Vale, Pennsylvania, hervorgegangen und u.a. auf der Pittsburg and Lake Erie Reilroid in praktischer Verwendung. Die betreffenden Mastsignale haben die gewöhnliche auf den amerikanischen Vollbahnen gebräuchliche Größe und tragen zwei Flügel übereinander, von denen der obere das Vorsignal, der untere das Ortsignal darstellt. Außer durch ihre gegenseitige Lage sind die beiden Arme für den Tagdienst nur noch dadurch unterschieden, daß jener für das Vorsignal ein abgerundetes und der fürs Ortsignal ein wimpelförmiges Außenende besitzt. Bei Tag gilt der schräg nach abwärts gekehrte Flügel in allen Fällen für Freie Fahrt, der wagerecht liegende Flügel bedeutet hiergegen beim Ortsignal Halt, beim Vorsignal Vorsicht; bei Nacht gilt das nicht abgeblendete gewöhnliche Licht für Freie Fahrt, rotabgeblendetes Licht für Halt grünabgeblendetes für Vorsicht. Der in jedem Signalstellwerk vorhandene Elektromotor, eine kleine Gleichstromdynamomaschine, besorgt für beide Flügel das Heben derselben in die Freilage mit einem Kraftaufwand von ⅙ PS; die Einstellung auf Halt bezw. auf Vorsicht erfolgt jedoch durch die Wirkung eines an jedem Flügel angebrachten Ausgleichgewichtes vermehrt durch die Schwere des Flügelgestänges.

Die Achse des Motors M überträgt ihre Umdrehungen, wie die Darstellung des Signalstellwerkes (Fig. 2) ersehen läßt, durch Vermittlung eines Zahnradvorgeleges R1, T2 auf die Achse des Rades R2, auf welcher auch zwei gleichgroße Kettenräder sitzen, von denen jedes eine endlose Kette KK antreibt. Bei allen Betätigungen von M bleibt seine Bewegungsrichtung und die des Vorgeleges unveränderlich dieselbe, weshalb auch die beiden parallellaufenden endlosen Ketten KK, von denen die vordere in der Zeichnung sichtbare dem Ortsignal und die andere in der Zeichnung verdeckte dem Vorsignal entspricht, in übereinstimmender Geschwindigkeit und gleichbleibender Richtung angetrieben werden. Den Ketten gegenüber sitzen auf einer im Gestelle gelagerten Achse X die beiden Signalstellhebel P und P1, von denen jeder durch eine regulierbare Gelenkstange S bezw. S1 mit seinem zugehörigen Signalflügel des Mastes in Verbindung steht; an jedem derselben ist ein kräftiger Elektromagnet E bezw. e angebracht, dessen Anker die wichtige Aufgabe zufällt die Verbindung zwischen Signalhebel und dem elektrischen Antrieb im richtigen Augenblick herzustellen oder zu lösen.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Lage des Signalstellhebels P zeigt der zugehörige Flügel des Ortsignal Freie Fahrt, bei jener des Stellhebels P1 der zugehörige Flügel des Vorsignals Vorsicht. Würde nunmehr beispielsweise |71| das Vorsignal ebenfalls auf Freie Fahrt zu bringen sein, so muß zunächst der bisher stromlose Elektromagnet e erregt werden, wobei infolge der Ankeranziehung das nasenförmige Ende des Lappens h sich in ein Glied der gegenüberliegenden endlosen Kette einlegt, während gleichzeitig Strom in den Motor gelangt und die Kette in Lauf setzt. Letztere nimmt nun den Arm P1 mit hoch, bis ein seitlich vorstehender Stift s, des Kupplungslappens h von einem am Gestell angebrachten federnden Haken erfaßt und in jener Stellung festgehalten wird, in welcher P1 dargestellt ist. In dem Augenblick, wo der Signalstellhebel den eben betrachteten höchsten Punkt erreicht, befindet sich der Kupplungslappen bereits außerhalb des Angriffsbereiches der Kette, so daß diese weiter auslaufen kann, ohne auf den hochgehobenen Stellhebel Einfluß zu nehmen. Uebrigens hat zu Ende des Hebelweges ein auf P1 sitzender Bügel d1 sich unter den Arm eines Schalters C geschoben und hierdurch den Strom weg zum Motor M unterbrochen, so daß der letztere nach vollzogener Aufgabe seine Arbeit einstellt. Bei der Bewegung des Signalstellhebels wurde die mit dem kürzeren Arm des Vorsignalflügels verbundene Stange S1 hochgehoben und sonach der Flügel schräg nach abwärts, d. i. in die Freilage gebracht, in welcher er so lange verbleibt als der Kupplungselektromagnet seine Wirksamkeit ausübt.

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Dieser Vorgang ist bei beiden Signalstellhebeln ganz derselbe, sowie auch jener bei der Rückstellung und es kann die letztere somit unter besserer Ausnutzung der Zeichnung hinsichtlich des Ortsignalstellhebels P verfolgt werden: Hört nämlich der Strom in E auf, so macht der abreißende Anker durch Vermittlung einer Verkettung kleiner Hebel n den Lappen h aufkippen, so daß der Stift s vom Auflageschnäpper abfällt und das Gewicht des frei werdenden Gestänges den Stellhebel P niederwärts drückt, bis er die für P1 dargestellte Lage erreicht, wobei zugleich der Ortsignalflügel wagerecht gestellt wird. Damit das Sinken des Flügelgestänges nicht zu plötzlich und heftig vor sich gehen kann ist der zweite Hebelarm von P wie von P1 durch eine Gelenkstange J1 mit je einer Luftbremse verbunden, deren Ventil die als Puffer dienende Luft bei der Umstellung von Frei (leerer Zylinder H) auf Halt (voller Zylinder H) sofort und ungehindert nachströmen, im umgekehrten Fall jedoch nur langsam entweichen läßt. Schließlich muß noch eines Stromwenders U Erwähnung geschehen, welcher vom Stellhebel P des Ortsignals mittels der Gelenkstange J2 derart gesteuert wird, daß die Richtung des durch U gehenden Stromes bei jeder Umstellung des Ortsignals umgekehrt wird.

Aus Fig. 3, welche die grundsätzliche Stromlaufanordnung für drei Blockstellen II, III und IV darstellt, ist zunächst ersichtlich, dass zur Weiterführung der Linienströme, welche die Batterien b1, b2, b3.... liefern, die isolierten Schienenstränge der Blockabschnitte benutzt sind. Da an den vorderen Enden der Blockabschnitte die genannten Batterien und an den rückwärtigen die Relais R2, R3, R4..... eingeschaltet sind, wird bei jeder Zugeinfahrt durch die Radachsen der Fahrzeuge von Schiene zu Schiene im Gleise ein Kurzschluß erzeugt und sonach dem Relais des betreffenden Blockabschnittes der Linienstrom entzogen, denn während der Grundstellung sind – bei fahrbarer Strecke – die Relaisspulen, wie dies z.B. in Fig. 3 hinsichtlich der Blockstelle IV dargestellt erscheint, stets stromdurchflossen und eben nur unter dieser Vorbedingung zeigen, beide Flügel – das Ort- wie das Vorsignal – Freie Fahrt an. Die Elektromagnete E2, E3, E4.... stellen in Fig. 3 die Kupplungselektromagnete (E in Fig. 2) der Ortsignale und e2, e3, e4.... die Kupplungselektromagnete (e in Fig. 2) der Vorsignale dar; M2, M3, M4.... sind die Elektromotoren und C2, C3, C4.... die Nebenschlußschalter (Kontakt C in Fig. 2) der Ortsignale, c2, c3, c4.... jene der Vorsignale. B2, B3, B4.... sind die Ortsbatterien, welche an den Blockstellen die beiden Kupplungselektromagnete und den Motor speisen.

Textabbildung Bd. 322, S. 71

Jedes Relais besitzt zwei Anker, nämlich einen gewöhnlichen A2, A3, A4...., dessen Arbeitskontakt in der Ortslinie des Kuppelungselektromagneten E2, E3, E4.... des Ortssignals liegt und einen zweiten, jedoch polarisierten Anker a2, a3, a4....., dessen Kontakt die Ortslinie des Vorsignals schließt. Diese letztgedachten Anker reißen bei Unterbrechung des Linienstromes unter allen Umständen ab, werden jedoch beim Schließen des Linienstromes nur dann angezogen, wenn der letztere die normale Richtung besitzt, welche in Fig. 3 in den Blockabschnitten I, III und IV vorhanden gedacht und durch die eingezeichneten schwachen Pfeile angedeutet ist. Diese |72| Stromrichtung hängt von der jeweiligen Lage des Stromwenders K1, K2, K3.... ab, der seinerseits, wie weiter oben gesehen wurde, vom Stellhebel des die anstoßende Blockstrecke deckenden Ortsignals gesteuert wird und nur solange dem Linienstrom die normale Richtung erteilt, als dieses Signal auf Freie Fahrt steht. Wenn jedoch, wie z.B. in Fig. 3 das am Ende des Blockabschnittes III befindliche Ortsignal Halt zeigt, dann ist der Linienstrom des anstoßenden Abschnittes II durch K2 (K in Fig. 2) verkehrt gerichtet.

Nach diesen Voraussendungen lässt sich nunmehr der Verlauf der Signalisierung unschwer verfolgen: Sei beispielsweise, wie es Fig. 3 annimmt, ein Zug z in den Blockabschnitt III eingefahren, so hat er vor seinem Uebertritt von II nach III Ort- und Vorsignal des Postens III auf Freie Fahrt, d. i. in der bei IV gekennzeichneten Lage vorfinden müssen. In dem Augenblick, wo das erste Räderpaar des Zuges das Gleis III berührte, entstand ein Kurzschluss der Linienbatterie b3 und das hierdurch stromlos gewordene Relais R3 liess beide Anker abfallen. Da hierdurch B3 wie e3 stromlos wurden, erfolgte die Haltstellung beider Signalflügel und es ergab sich schließlich die bei III ersichtlich gemachte Lage. Da aber nach vollzogenem Uebertritt des Zuges aus der Strecke II nach III der bis dahin im Gleise des Abschnittes II bestandene Kurzschluß aufhörte, gelangte von b2 über K2 wieder ein Linienstrom in das Relais R2, welches daher den Anker A2 anzog. Die Batterie B2 konnte sonach den Kupplungselektromagneten E2 und den Motor M2 wirksam machen, weshalb sich die Freistellung des Ortsignal in II vollzog. Hingegen blieb das Vorsignal in II unverändert in der Lage für Vorsicht stehen, weil der durch K2 falschgerichtete Linienstrom ein Anziehen des polarisierten Relaisankers a2 unmöglich machte.

Tritt später der Zug z in den Abschnitt IV ein, so stellt er beide Signalflügel des Postens IV in vorhin betrachteter Weise auf Halt und, im Augenblick, wo z den Abschnitt III ganz verlassen hat, das Ortsignal des Postens III auf Freie Fahrt. Dagegen behält das Vorsignal in III die bisherige Lage für Vorsicht, weil bei der Haltstellung des Ortsignals in IV der das Relais R3 beherrschende Linienstrom durch K3 umgekehrt wurde und sonach a3 nicht angezogen werden konnte. Wohl aber wird durch die zuletzt in Betracht genommene Deckung des in IV eingefahrenen Zuges nunmehr das Vorsignal des Postens II auf Freie Fahrt gebracht, weil bei der Freigabe des Ortsignals in III der Stromwender K2 wieder seine Normallage zurückgewinnt und also auch der wieder normal gerichtete Strom der Batterie b2 in R2 die Anziehung des Ankers a2 bewirkt. So wird fortlaufend jeder Zug beim ersten Blockposten hinter ihm durch Ort- und Vorsignal gedeckt und beim zweiten Blockposten einem Folgezug durch das Vorsignal angekündigt. Nebenbei bemerkt gelten auf der Pittsburg and Lake Erle Railroad die beiden wagerecht gestellten Flügel bezw. oben grünes, unten rotes Licht, als absolutes Haltesignal, ferner ein wagrechter und ein schräg nach abwärts gekehrter Flügel bezw. oben grünes, unten gewöhnliches Licht, als Langsamfahrsignal, endlich beide Flügel schräg nach abwärts gekehrt, bezw. zwei gewöhnliche ungefärbte Lichter übereinander, als Freifahrtsignal. Trifft der Maschinenführer an einem Signalposten der offenen Strecke irgend ein Signalbild an, das keinem der drei angeführten entspricht, so hat er dies unter allen Umständen als Warnung aufzufassen.

Wie schon früher angedeutet wurde, gibt Fig. 3 lediglich die grundsätzliche Anordnung der Stromläufe wieder, weil die Weitläufigkeit der tatsächlichen Ausführung die Uebersichtlichkeit doch nur beeinträchtigt hätte, während sie für die Darstellung der Signalisierungsabwicklung an sich, soweit sich dieselbe innerhalb mehrerer Blockabschnitte vollzieht, ohne Belang ist. Hinsichtlich der Stromlaufanordnung des einzelnen Signalpostens haben sich jedoch teils zur Sicherung des guten verlässlichen Arbeitens der Gesamtanlage, teils aus wirtschaftlichen Gründen noch verschiedene Weiterungen als geboten herausgestellt, welche in Fig. 4 schematisch ersichtlich gemacht sind. So war fürs erste der Möglichkeit zu begegnen, daß das Ortsignal einer Blockstelle jedesmal überflüssig auf Halt gestellt werden könnte und dann erst wieder selbsttätig auf Freie Fahrt zurückkehren müßte, wenn beim Uebertritt eines Zuges vom nächsten in den zweitnächsten Blockabschnitt die Freigabe des Ortsignals am zwischenliegenden Blockposten erfolgt. Der Stromwender K (Fig. 2) kann bei diesem weiter oben betrachteten Vorgang die Richtung des Linienstromes nicht so rasch wechseln, als es geboten wäre, um das Abreißen des den Stromkreis des Ortsignals beherrschenden Relaisankers A (Fig. 4) gleichbedeutend mit A2, A3, A4.... (Fig. 3) sicher zu verhüten. Es wird deshalb die Einrichtung jedes Einzelpostens noch durch Zuschaltung eines Verzögerungsrelais R1, des sogenannten „Slow releasing relais“ vermehrt und der in Frage kommende Stromweg über den Anker A1 (Fig. 4) geführt. Das Verzögerungsrelais R1 besitzt einen großen Spulenwiderstand und daher, was namentlich angestrebt wird, eine bedeutende Selbstinduktion, so daß nach jeder Unterbrechung des Spulenstromes erst immer eine gewisse Zeit erforderlich ist, bevor der Elektromagnet seinen Magnetismus so weit verliert, um den Anker abreißen zu lassen, eine Zeit, die bei aller Kürze länger ist als die unschädlich zu machende beim Umkehren des Linienstromes entstehende Unterbrechung. Die Spulen des Verzögerungsrelais stehen, sobald im Hauptrelais R Linienstrom vorhanden und A angezogen ist in einem Dauerstrom und jeder Teilstrom der Batterie B, der nach E sowie im Nebenschluß dieses Kupplungselektromagnetes des Ortsignals in den Motor M gelangen soll, muß über den Kontakt des Ankers A1 seinen Weg nehmen. So lange als A1 angezogen bleibt, wird sonach eine vorübergehende Linienstromunterbrechung, bezw. ein hierdurch verursachtes momentanes Abreißen des Hauptrelaisankers A keine störende Rückwirkung auf das Stellwerk des Ortsignals ausüben.

Textabbildung Bd. 322, S. 72

Eine andere Schwierigkeit bildet die zweckmäßige Stromverteilung, welche sich bei der einfachen Stromlaufanordnung nach Fig. 3 niemals erreichen ließe. Es darf beispielsweise der Kupplungselektromagnet E (Fig. 4) wenn das Ortsignal auf Freie Fahrt gestellt werden soll, seine Ankerwirkung nicht wesentlich ändern, gleichgültig ob der Motor arbeitet oder ausgeschaltet ist. Da M aber einen geringeren Widerstand besitzt als E, wird ersterenfalls M den größten Teil des Stromes verbrauchen, während letzterenfalls der Gesamtstrom durch E gelangt. Besonders ungünstig stellt sich natürlich diese Schwankung für E beim Anlaufen des Motors, also gerade in jenem Zeitpunkt, wo auch E für die Kupplung des Signalstellhebels mit der Gliederkette sicher wirksam sein muß. Diesem Uebelstande hätte durch Beigabe von Ausgleichbatterien unschwer begegnet werden können, allein man erachtete es wirtschaftlich günstiger und wohl auch für |73| verläßlicher die Abhilfe durch veränderliche Spulenwiderstände der Kupplungselektromagnete E und e zu erzielen. Zu dem Ende haben die letzteren zweierlei Wicklungen erhalten und zudem je eine mit großem und eine zweite mit geringem Widerstand, von denen in Fig. 4 die ersteren durch kräftig strichpunktierte Linien, die anderen mit einfach gestrichelten schwachen Linien angedeutet sind.

Eine weitere Abweichung der Einrichtung nach Fig. 4 gegenüber jener nach Fig. 3 besteht darin, daß außer den beiden Ausschaltern C und c, welche von dem Stellhebel des Ortsignals bezw. des Vorsignals beim Hochgehen in die Freilage unterbrochen und beim Niedergehen in die Haltlage geschloßen werden, noch zwei ganz ähnliche federnde Schalter x und y vorhanden sind, die aber lediglich vom Stellhebel des Ortsignals ganz in ähnlicher Weise wie C (durch d in Fig. 2) beeinflußt werden, mit dem Unterschied, daß bei der Haltlage des Ortsignals x wie y geschlossen, während der Freilage dagegen geöffnet sind.

Die Lage der beweglichen Teile, wie dieselbe in Fig. 4 dargestellt erscheint, entspricht jenem Fall, in welchem sowohl das Ort- als das Vorsignal auf Halt steht. Gelangt ein Linienstrom in die Spulen des Hauptrelais R, so wird, gleichgültig welche Richtung derselbe besitzt, A angezogen, also über R1 der Strom geschlossen und folgedessen auch A1 angezogen. Der Hauptteil des von B gelieferten Stromes findet nunmehr seinen Weg über p, A1, v, 1, E (Spule mit großem Widerstand), 3, u, q, l1 und im Nebenschluß von v über C, M, 2, E (Spule mit geringem Widerstand) nach 3. Kraft dieser Ströme kuppelt E die Endlose Kette mit dem Stellhebel und hebt M letzteren in die Lage für Freie Fahrt, wobei schließlich C unterbrochen, d.h. M abgeschaltet und dafür x und y geschlossen werden. Bis zu diesem Augenblick, d.h. bevor sich nicht die Freistellung des Ortsignals vollzogen hat, kann niemals eine Freistellung des Vorsignals stattfinden, selbst dann nicht, wenn in R der polarisierte Anker gleichfalls angezogen wäre. Der Freistellungsstrom des Vorsignals verläuft nämlich von B über p, A, a, l2, 5, e (Spule mit großem Widerstand), 4, y, u, q, l, was eben nur möglich ist, wenn bei y keine Unterbrechung besteht. Im Motor Nebenschluß des Vorsignals findet der Strom seinen Weg von 5 aus über e (Spule mit geringem Widerstand), 6, c, x, i, M, 2, E (Spule mit geringem Widerstand) nach 3. Daß dieser Teilstrom, welcher den Motor für die Freistellung des Vorsignals speist, auch über E läuft, ist mit Vorbedacht veranlaßt, weil eben erfahrungsmäßig die Schwächung des Kupplungselektromagnetes des Ortsignals während der Freistellung des Vorsignals vermieden werden soll. Durch die beiden Schalter x und y wird nicht nur die Freilage des Vorsignals von jener des Ortsignals abhängig, sondern auch die Inanspruchnahme des Motors für eine gleichzeitige Freistellung beider Signalflügel unmöglich gemacht. Es war diese letztgedachte Vorkehrung geboten, obwohl, wie aus früheren Betrachtungen hervorging, auf der laufenden Strecke der Fall gar nicht vorkommen kann, daß nach stattgefundener Haltstellung beider Signalflügel auch wieder normalgerichteter Strom in R (Fig. 4) eintreffen und beide Anker gleichzeitig zum Anziehen bringen könnte. Immerhin ist dies aber an Ausweichen oder Abzweigungen möglich und man hat es weder für nötig noch für zweckmässig erachtet, zweierlei Muster zu schaffen, da die besprochene Anordnung eben für alle Fälle entspricht.

Als Ortsbatterie B (Fig. 4) benutzt die Union Switsh and Signal Company je 16 grossplattige Aetzkalielemente, welche einzeln 0,7 Volt, zusammen also 11,2 Volt elektromotorische Kraft besitzen. Der normale Betriebsstrom, den die Batterie liefert, während beide Signalflügel auf Freie Fahrt stehen, beträgt 0,016 Amp., jener während der Motor eine Freistellung bewirkt, 2 Amp. Wird angenommen, daß täglich 60 Züge verkehren und daß dieselben zum Durchfahren der Blockabschnitte durchschnittlich drei Minuten benötigen, so vermindert sich die Inanspruchnahme der Batterie für die Kupplungselektromagnete um ein Achtel und der Tagesverbrauch stellt sich sonach auf 0,336 Amperestunden. Der Motor hingegen, welcher etwa 7,5 Sekunden zu jeder Freistellung Zeit benötigt, was für 60 Züge 15 Minuten ausmacht, verbraucht mithin eine halbe Amperestunde. Der tägliche Gesamtverbrauch berechnet sich daher mit 0,836 Amperestunden und da die Batterie eine Kapazität von 300 Amperestunden besitzt, so würde sie unter der gestellten Annahme nahezu für ein Jahr auslangen.

(Fortsetzung folgt.)

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