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Gleisbesetztmelder
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UNIversal-PLAtine17

3    Gleisbesetztmelder
3.1     Sinn und Zweck der Gleisbesetztmelder
 Wie beim Vorbild, der DB, möchte ich immer genau wissen, welches Gleis meiner Anlage frei und welches besetzt ist. Wer von Ihnen hat schon einmal versucht, mehr als 3 Züge auf einer Anlage von Hand fahren zu lassen. Mit viel, viel Übung schafft man vielleicht 4 Züge. Natürlich ist es kein Problem, wenn man für jeden Zug ein einzelnes Gleis zur Verfügung hat und für jeden einzelnen Zug einen eigenen Fahrtrafo. Wie ist es aber, wenn man nur eine Fahrspannung zur Verfügung hat und sich die Züge auf einem Gleisoval befinden. Hier funktioniert das nur unter einer Bedingung.
Die Züge müssen auf jeden Fall mit der gleichen Geschwindigkeit fahren, damit der eine Zug nicht auf einen Anderen von hinten auffährt. Wer hat schon gleich schnelle Züge? Plant man ein Ausweichgleis in das Gleisoval, muß der abgestellte Zug immer zu einem genauen Zeitpunkt losgeschickt werden, sonst stimmt der Abstand zwischen dem dann vorausfahrenden und dem nachfolgenden Zug nicht mehr. Der Zug paßt aber auch nur in die Lücke, aus der er zwischen zwei Zügen in das Abstellgleis hinausgefahren ist. Schon reichlich kompliziert.
 Wer will das schon. Nach wenigen Runden wird das Ganze langweilig. Der Gelangweilte sehnt sich nach mehreren Aufteilungen im Gleisoval. Diese Gleisabschnitte, alle mit Haltestellen versehen, ermöglichen jetzt das Anhalten des ein oder anderen Zuges. Einen schnelleren Zug kann er jetzt zwischendurch einmal kurz anhalten, damit der Abstand zum vorausfahrenden Zug wieder hergestellt wird. Nun muß er aber darauf achten, daß der nächste Zug nicht auf den abgestellten Zug von hinten auffährt. Und so weiter, und so weiter.
 Wer wünscht sich nicht eine Automatik, die einem diese Überwachung abnimmt. Und wer möchte bei der ganzen Arbeit mit der Steuerung nicht auch einmal einen anderen Zug auf einem anderen Gleis, im Bahnhof oder auf einer Nebenbahn fahren zu lassen, ohne das erste Gleis unbeaufsichtigt zur Katastrophe zu steuern. Das wollen doch nur Diejenigen unter den Modelleisenbahnern, die sich ausschließlich an Unfällen ergötzen.
 Was passiert erst, wenn einige Streckenabschnitte sich in einem Tunnel befinden und vom Steuerstand nicht sichtbar sind. Sie können sich die Position der Züge unmöglich im Kopf behalten. Nach einer Spielunterbrechung oder Stromausfall müssen die Züge erst einmal gesucht werden. Ach wie wäre es so schön, wenn auf dem Stellwerk alle Züge gleichzeitig angezeigt würden. Wenn sich dann noch die Züge automatisch steuern könnten.
 Ein Wunsch wird Wirklichkeit.
 Grundbedingung für all dies ist eine Meldung, die den Gleisabschnitt als besetzt meldet, sobald sich eine Lok, ein Zug oder nur ein einzelner Waggon sich auf diesem Abschnitt befindet. Dazu gibt es auf dem Markt eine Unzahl verschiedener Schaltungen.
 All diese Besetztmeldeschaltungen lassen sich leicht in 2 Gruppen unterteilen.
3.1.1     Impuls - Besetztmelder
 Bei dieser Art der BM wird ein Impuls von dem Zug erzeugt, wenn dieser über einen Impulsgeber überfährt. Der Impuls steuert eine weitere Schaltung, die Speicherschaltung. Am Ausgang der Speicherschaltung können wir nun auslesen, ob das Gleis besetzt ist oder nicht, wenn ein weiterer Impulsgeber die Ausfahrt an die Speicherschaltung weitergibt.
 Als Impulsgeber werden hier Lichtschranken, Kontaktgleise, Magnet - Reedkontaktkombination, Optoschalter etc. eingesetzt, als Speicherschaltung dienen Relais mit Selbsthaltung, bistabile Relais, Flipflopschaltungen mit Transistoren oder integrierten Schaltungen (IS) u. s. w.
 Die Schaltungen funktionieren alle.
 Was passiert aber, wenn man die Spannung abschaltet, sei es wegen einer Spielunterbrechung oder Spannungsausfall. Außer das die Züge stehenbleiben, im Moment noch gar nichts. Schaltet man nun die Spannung ein, so sind die Besetztmeldeschaltungen zurückgesetzt oder haben teilweise einen willkürlichen Zustand (IS).
 Stehen die Züge nun nicht zufällig auf je einem Impulsgeber, so werden die Besetztmelder die Züge nicht registrieren (speichern). Demzufolge werden die besetzten Gleise auch nicht besetzt gemeldet. Man muß nun alle Gleise, in denen Züge stehen, mit einem extra Schalter besetzt melden. Falsch gesetzte BM müssen zurückgesetzt werden, wieder mit einem extra Schalter zum Zurücksetzen. Sobald man nun alle Züge in dieser Art einprogrammiert hat, kann der Fahrbetrieb losgehen. Hoffentlich habe ich nun alle Züge z. B. im Tunnel im richtigen Gleisabschnitt richtig einprogrammiert.
 Einzige Ausnahme sind die Schaltungen mit bistabilen Relais (Stromstoßrelais). Diese Relais arbeiten im Prinzip wie ein Kugelschreiber und speichern den Zustand auch ohne Spannung.
 Oder was passiert, wenn ein Zug entgleist, und ich den Zug von der Anlage nehme. Der Block bleibt besetzt, wenn der Block nicht von Hand mittels Schalter zurückgesetzt wird.
 Oder ein Zug fährt aus einem Gleisabschnitt heraus und setzt ordnungsgemäß den Besetztmelder zurück. Er hat jedoch einen oder mehrere Wagen mitten im Gleis verloren. Der nächste Zug fährt in den freigemeldeten Gleisabschnitt und damit auf die stehengebliebenen Wagen auf und schon ist genau das passiert, was wir vermeiden wollten.
 Diese Art der Besetztmeldung ist für meine Begriffe ziemlich ungenügend und zu aufwendig.
3.1.2     Besetztmelder mit Vergleichselement
 Bei diesen Besetztmelder wird ein Spannungsabfall an einem Vergleichselement erzeugt. Dieses Vergleichselement ist irgendwo zwischen Plusklemme, rechter Schiene, Lokmotor (Waggonbeleuchtung), linker Schiene und Minusklemme der Fahrspannung eingebaut. Dieses Vergleichselement soll natürlich so wenig wie möglich Spannung wegnehmen vom Lokmotor, muß aber den ganzen Strom, den der Motor und die Zugbeleuchtung aufnehmen, verkraften können. Das Fahrverhalten der Züge soll ja nicht darunter leiden. Ideal als Vergleichselement sind Dioden oder auch Transistoren. Da es hier im Moment nur um das Prinzip gehen soll, will ich das auch nicht weiter vertiefen.
 Wenn also ein Lokmotor oder Waggon mit Beleuchtung auf dem Gleis steht, dann fließt ein Strom durch den Motor oder die Lampen, aber auch durch das Vergleichselement. Das ohmsche Gesetz läßt grüßen bei der Erkenntnis, daß nun am Vergleichselement durch den Strom auch dort eine Spannung abfällt. Nimmt oder fährt man den Zug vom Gleisabschnitt herunter, so fehlt der Widerstand, den der Lokmotor oder / und die Beleuchtung der Wagen geliefert haben, auf dem Gleisabschnitt. Ohne Widerstand auf dem Gleis kann kein Strom fließen und demzufolge auch keine Spannung am Vergleichselement abfallen.
 Die Aufgabe der Besetztmeldung ist es nun, die Spannung am Vergleichselement in eine größere und belastbare Spannung umzuformen. Natürlich soll die Umformung das Fahrverhalten des Lokmotors oder die Helligkeit der Beleuchtung in keinster Weise beeinträchtigen.
 Auch hierfür gibt es eine Vielzahl von Schaltungen mit den unterschiedlichsten Vergleichselementen.
 Der enorme Vorteil ist jedoch ersichtlich. Egal, wo sich ein Zug auf der Anlage befindet, er wird von dem Besetztmelder gemeldet. Man kann auch egalwo auf der Anlage einen Zug auf's Gleis setzen oder herunternehmen, er wird ordnungsgemäß gemeldet oder abgemeldet. Auch verlorengegangene Wagen werden gemeldet.
 Was jedoch keine der Schaltungen melden kann, ist wenn ein Waggon oder eine Lok neben dem Gleis steht oder gar durch Umfallen nebendran liegt. Mit diesem Nachteil muß man leben. Und ich glaube, man kann damit leben. Selbst beim großen Vorbild, der DB, wird dies nicht im Stellwerk angezeigt, wenn ein Waggon nebendran liegt.
 Bleibt nur noch zu sagen, daß die Waggon's, die keine Zugbeleuchtung oder Schlußbeleuchtung eingebaut haben, und trotzdem von einem Besetztmelder registriert werden sollen, eine Zusatzbehandlung erfahren müssen. Ich habe die unbeleuchteten Waggons auf einer Achse umgearbeitet. Mit einer Leitspur aus Silberleitlack und Graphit versehen, sind so die beiden Räder auf der Achse miteinander verbunden. Der so eingebaute Widerstand mit einem Wert von über 10000 Ohm wird von der Besetztmeldeschaltung richtig ausgewertet. Das Gewicht ist vernachlässigbar gering im Gegensatz zu einem eingelöteten Widerstand.
 Zurück zur Steuerung der Züge.
3.2     automatische Blocksteuerung
 Am einfachsten wäre es, wenn der Zug, der am roten Signal steht, immer dann losfährt, wenn der nächste Gleisabschnitt frei ist. Man braucht nur das Signal und damit das Haltegleis mit dem Besetztmeldeausgang des nächsten Gleisabschnittes zu verriegeln. Ist der nächste Gleisabschnitt frei, so schaltet das Signal auf grün und der Zug kann losfahren. Das Signal des nächsten Gleisabschnittes ist dann ebenso geschaltet. Der Zug oder die Züge können so automatisch immer rund fahren, ohne daß sie aufeinander fahren können. Denn wenn wir nun das Ganze von der Sicht des am roten Signal stehenden oder im Gleisabschnitt fahrenden Zuges betrachten, so meldet der Besetztmelder den Zug dem vorherliegenden Gleisabschnitt und dessen Signal bleibt rot.
 Das geht solange gut, solange mindestens ein freier, unbesetzter Gleisabschnitt in der Anlage vorhanden ist. Plant man auf der Anlage also z. B. sieben Gleisabschnitte ein, so kann man mit dieser Art der Verschaltung maximal 6 Züge steuern, damit die Automatik ungestört ablaufen kann. Der siebte Zug würde den letzten freien Gleisabschnitt als besetzt melden, so daß alle Signale auf rot bleiben und kein Zug mehr fahren kann.
 Verliert nun einmal ein Zug einen oder mehrere Waggon's, ob beleuchtet oder unbeleuchtet, und bleibt auf den Schienen stehen (Bedingung !!), fährt nun der nächste Zug nicht mehr auf den oder die Waggon's auf. Das Gleis wird ja automatisch als besetzt gemeldet. Unter Umgehung der Automatik kann man nun manuell das Gleis von den liegengebliebenen Waggon's befreien. Davor ist man jedoch immer auf den Fehler aufmerksam geworden. Dabei spielt es keinerlei Rolle, auf welche Weise man den Fehler bemerkte. Die Automatik verhinderte einen weiteren Fehler und zählt somit schon zu den ganz großen Sicherheitsvorkehrungen in der Anlage. Nur durch manuelles Handeln geht es an dieser fehlerhaften Stelle weiter.
 Durch eine solche Steuerung kann man sich somit viel Routinearbeit beim Steuern der Züge vom Halse schaffen und man hat Zeit, sich mit Steuern von anderen Zügen oder gar Rangieren zu befassen. Viel Betrieb auf der Anlage ist möglich geworden, wobei sogar mehr als 5 Züge fahren können.
 Allgemein wird diese Art der Steuerung Blocksteuerung genannt.
 Ohne viel Aufwand kann man die Blocksteuerung, d. h. die automatische Freischaltung der Signale ein- bzw. ausschalten. Baut man einen gemeinsamen Schalter für die Verriegelung aller Signale durch die nächsten Besetztmelder ein oder für jedes Signal einen eigenen Schalter, so kann man selbst wählen, ob die Anlage voll- oder halbautomatisch fährt. Sind alle Verriegelungen per Schalter ausgeschaltet, muß man alles von Hand steuern. Herz was willst du mehr.
 Dies war viel Theorie. Das Beschriebene soll hier nur den Grundgedanken vermitteln. Schaltungen dazu sind in den verschiedensten Magazinen, Büchern und so weiter bereits unzählige Male veröffentlicht. Aus diesem Grund gibt es hier kein Schaltungsbeispiel. Natürlich hat meine Steuerung auch diese Art der Automatik eingebaut, sie wird jedoch noch ausgeprägter. Baut man auch nur eine Weiche ein, so funktioniert das Ganze nur noch bedingt. Doch dazu kommen wir erst in einem späteren Kapitel.
3.3     weitere Steuerungsmöglichkeiten durch Besetztmelder
 Im Prinzip kann man mit den Impulsen aus Besetztmeldern alles Mögliche in der Anlage schalten. Der Phantasie sind hier keine Grenzen gesetzt. Hier nur einige Beispiele:
 
 - Ein Bahnübergang soll gesichert werden. Ist ein Zug auf einem bestimmten Gleisabschnitt vor und bis auf dem Bahnübergang unterwegs, so kann der BM Ausgang die Blinklichter oder die Schranke direkt ansteuern. Egal wie lang der Zug ist, die Schranke öffnet sich erst, wenn der letzte Wagen den Gleisabschnitt und damit den Bahnübergang verlassen hat. Bei mehrspurigen Übergängen gibt es auch hier keinerlei Probleme. Hat man die Ausgänge aller Besetztmelder über Dioden zusammengeschaltet (Oder-Verknüpfung), so blinken die Warnleuchten immer solange, bis sich kein Zug mehr auf den Gleisen befindet.
 - Bei der Einfahrt in einen Tunnel soll die Lok ein Pfeifsignal abgeben. Auch hier kann der Besetztmeldeausgang direkt die Pfeifschaltung ansteuern.
 - Ein im Bahnhof einfahrender Zug gibt ein Signal an eine Steuerung, die die Lautsprecherdurchsage am Bahnsteiggleis startet.
 - Ein ausfahrender Zug im Bahnhof setzt den Nahverkehrs-Wendezug auf der Nebenbahn in Bewegung. Der Besetztmelder simuliert das Drücken der Tasten am Stellwerk.
 - Eine Weiche in einem Gleisabschnitt wird durch den Besetztmelder elektrisch gegen Umschaltung verriegelt. Die Weiche behält seine Lage so lange, bis der Zug das Gleis verlassen hat. Somit lassen sich Entgleisungen durch ein zu frühes oder unbeabsichtigtes Umschalten der Weiche verhindern.
 - Die Umschaltung der Fahrtrichtung läßt sich auf verschiedenen Gleisabschnitten verhindern, wenn man z. B. mit dem Zug nicht einen bestimmten Gleisabschnitt erreicht hat. Bei dem auf grün geschalteten Signal soll der Zug ohne Fahrtrichtungsänderung durchfahren. Aber auch bei Anfahrt auf ein rotes Signal darf der Zug weder im Einfahr- oder Bremsblock des Gleises die Fahrtrichtung ändern, er befindet sich ja noch beim Ausrollen. Erst wenn der Zug steht, also auf dem Halt- und Anfahrblock angekommen ist, darf eine Umschaltung der Fahrtrichtung erlaubt sein.
 - Ein auf "grün" geschaltetes Signal kann automatisch auf "rot" zurückgeschaltet werden, wenn der Zug am Signal vorbei in den nächsten Gleisabschnitt fährt und dessen Besetztmelder die Rücksetzung des Signals vornimmt. Dies funktioniert dann ähnlich der automatischen Blocksteuerung, doch sollte hier keine Abschaltmöglichkeit eingebaut werden.
 
 
Ich habe in meinen Schaltungen noch eine ganz wichtige Aufgabe den Besetztmeldern zukommen lassen:
 Die automatische Regelung der Anfahr- und Bremsschaltungen.
 
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© 04 by
Stefan Diwo
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zuletzt geändert am
10. Mai 2004
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