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Gleisfreimeldung und Zugeinwirkungen



Nachfolgende Ausführungen beziehen sich auf die Deutsche Bundesbahn, die Deutsche Reichsbahn und ihre Nachfolgerin, die Deutsche Bahn AG.

Beim Vorbild

Punktförmige Zugeinwirkungen werden eingesetzt für:

  • Fahrstraßenauflösung bei mechanischen/elektromechanischen Stellwerken
  • Auslösung von Blocksperren
  • Anrückmelder
  • Ein- und Ausschalten von Blinklichtanlagen
  • Achszählstellen

Die heute verwendeten Bauformen sind:

  • Schienenkontakt S44 - die Verbiegung der Schiene beim Befahren betätigt über ein pneumatisches System den Kontakt
  • Magnetschienenkontakt - der eiserne Spurkranz verändert das Magnetfeld im Luftspalt eines Permanentmagneten und induziert ein elektrisches Signal
  • Doppelmagnetschienenkontakte liefern die für Achszählpunkte benötigte Richtungsinformation

Früher bzw. bei anderen Bahnen gab es auch direkt vom Rad mechanisch betätigte Kontakte, die jedoch einem gewissen Verschleiß unterliegen und unterhaltungsaufwendig sind.

Gleisfreimeldeanlagen sind Vorrichtungen, die die Besetzung bzw. das Freisein eines Gleisabschnittes feststellen. Sie sind so konstruiert, daß sich Fehler zur sicheren Seite hin auswirken, das Gleis also als besetzt gemeldet wird (Rotausleuchtung.) Die Drucktasten- bzw. Gleisbildstellwerkstechnik baut auf dieser automatisierten Gleisfreimeldung auf, zuverlässige Gleisfreimeldung ist also ein unverzichtbarer Bestandteil dieser Anlagen. Es gibt drei Realisierungsmöglichkeiten:

  • Gleisstromkreise - durch die Achsen wird eine an das Gleis angelegte Spannung kurzgeschlossen, das bringt das Gleisrelais zum Abfall
  • Achszähler - die Anzahl der in den Abschnitt hinein- und herausgefahrenen Achsen wird gezählt und vergleichen
  • Tonfrequenzkreise

In einem SpDr- bzw. GS-Sp-Stellwerk müssen alle unabhängig voneinander zu benutzenden Fahrwegelemente eine eigene Freimeldung haben. Die individuelle Auflösung dieser Fahrwegelemente aus der festgelegten Fahrstraße erfolgt durch Feststellen des "Freifahrens." Daher auch das Umstellen von besetzten Weichen verhindert werden muß, ist fast jede Weiche zu isolieren, d. h. mit einem eigenen Gleisstromkreis/Achszählabschnitt zu versehen.

Was hat DCC damit zu tun?

Durch DCC liegt am Gleis ständig eine Spannung an, die man leicht für die verschieden oben besprochenen Zwecke ausnutzen kann. Das war bei klassischem Gleichstrombetrieb nicht der Fall, dort waren zum Teil besondere Eingriffe in die Stromversorgung nötig, um die Funktion zu realisieren.

Punktförmige Zugeinwirkungen

Das ist sicher die einfachste Aufgabe. Ein über eine bestimmte Stelle im Gleis rollende Achse soll, egal in welcher Richtung sie sich bewegt, einen Spannungspuls auslösen.

Armins Vorschlag

Die Grundidee ist einfach. Das Rad verbindet beim Überfahren der Einwirkungspunktes den eigentlichen Kontakt mit der nahen Fahrschiene. Dadurch liegt zwischen Kontakt und der fernen Fahrschiene die DCC-Spannung an. Eine Halbwelle dieser Rechteckspannung passiert die "schnelle" Diode und bringt die Sendediode des Optokopplers zum Leuchten. Der Kontaktschluß durch das Rad ist naturgemäß schlecht, so daß eine Impulsformung mit Kondensator notwendig wird, die aus vielen Spannungsspitzen ein "glattes" Signal macht. Die unbedingt notwendige galvanische Isolation zwischen Fahrstrom und Signalanlagen wird hier durch den Optokoppler erreicht. An den Empfängertransistor schließt sich eine weitere Pulsformung an, die per Monoflop pro Achse einen TTL-Puls definierter Länge erzeugt. Für manche Anwendungen, z. B. Fahrstraßenauflösung oder Ausschalten von Blinklichtanlagen, soll die Wirkung erst nach der letzten Achse erfolgen. Dazu gibt man die Achsimpulse auf ein nachtriggerbares Monoflop, dessen Zeitkonstante etwas größer ist als der zeitliche Abstand der Achspulse bei einer angenommenen Mindestgeschwindigkeit. Mit der abfallenden Flanke des Monoflopausganges triggert man ein zweites Monoflop, das den definierten Impuls gibt. Dieser kann von einer TTL-Logik weiterverarbeitet werden oder über einen Relaistreiber in konventionelle Stellwerkstechnik eingekoppelt werden.

Für den mechanischen Aufbau des Kontaktes gibt es zwei Realisierungsmöglichkeiten:

  • Kontaktfeder, die das Rad von innen streift
  • "Schnippelkontakt", ein Stück der Fahrschiene wird elektrisch isoliert

Beide Methoden haben Vor- und Nachteile.



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