Zuglängenabhängige Blockstellensteuerung

(nur für Wechselstrombahnen)

Vorbild

Bei der DB AG wird die Blockstellensteuerung über Achszähler geregelt. Die Achszähler haben hierbei zwei Funktionen: Zum einen zählen sie alle Achsen eines Zuges ein (Ergebnis: Block ist belegt), zum anderen zählen sie die Achsen wieder aus (Block ist frei). Achszähler mit dieser Funktion werden hinter dem jeweiligen Blocksignal eingesetzt: So zählen sie für den Folgeabschnitt die Achsen ein, für den Abschnitt, der gerade verlassen wird, zählen sie die Achsen aus. Somit „weiß“ die Technik, welcher Abschnitt gerade frei ist und welcher belegt. Die belegten werden für weitere Zugfahrten gesperrt, die freien wieder für eine Zugfahrt freigegeben. Sollte ein Wagon verloren gehen, bleibt der Abschnitt belegt, da nicht alle Achsen, die eingezählt wurden, wieder ausgezählt werden.

Blockstellensteuerung in Modelleisenbahnen nach herkömmlicher Art

In der Modelleisenbahn arbeitet eine Blockstellensteuerung i. d. R. mit dem Erkennen der Zugspitze. Das heißt: Die Zugspitze ist verantwortlich für die Freigabe bzw. die Sperrung eines Blockabschnittes.

Blockabschnitte werden sinnvollerweise nach der max. Zuglänge auf einer Modelleisenbahn festgelegt. Wenn die Zugspitze vor einem rot zeigenden Signal zum Stehen kommt, kann davon ausgegangen werden, dass das Zugende dieses Zuges das zuvor platzierte Signal komplett passiert hat und dieser Block geräumt ist. Somit kann eine Zugfahrt in den geräumten Block erfolgen.

Der Nachteil dieser Lösung sind Lokomotiveinzelfahrten und kurze Züge. Während in der Realität die Blockfreimeldung immer nach der letzten Achse erfolgt und nach Passieren eines kurzen Zuges der Block zuvor für eine Zugeinfahrt wieder freigegeben wird, kann auf der Modelleisenbahn die nächste Zugfahrt in den freien Block erst erfolgen, wenn die Zugspitze des besetzten Blockes das für sie zuständige Blocksignal passiert hat oder vor diesem zum Stehen kommt. Die Zeit, die ein einzelnes Fahrzeug benötigt, um vor dem Blocksignal zum Stehen zu kommen oder dieses zu passieren, um den zuvor liegenden Block wieder freizuschalten, entspricht nicht der Realität. Mit der im folgenden Kapitel beschriebenen Schaltung kann eine realitätsnahe, achszählersimulierende Lösung angeboten werden, die vom Schaltaufwand einfach nachzuvollziehen ist.

Zuglängenabhängige Blockstellensteuerung im Modelleisenbahnbereich

Damit die Schaltung funktioniert, muss das Zugende erkannt werden. Dazu nutzen wir uns den Vorteil, den die Wechselstromgleise bieten: zwei masseführende Schienen. Die Stromrückführung in diesem Bereich erfolgt ausschließlich über eine Schiene, die zweite Schiene schneiden wir an zwei Stellen auf, so dass eine Stromübertragung in diesem Bereich nur über die Achse erfolgt. Um eine dauerhafte Stromübertragung zu gewährleisten, sollte dieser Abschnitt eine Länge von mindestens drei geraden Gleisstücken à ca. 18 cm haben. Außerhalb dieser Länge werden entweder Spezialschienen mit einer Schienentrennung bzw. die Schienenschnitte angeordnet. Im Anschluss an diesen Abschnitt wird eine weitere Schienentrennung durchgeführt, die aber deutlich kürzer ausfallen kann. Die Regellänge dieses Trennbereiches wird mit ca. 5 cm als ausreichend erachtet.

Über den langen Trennabschnitt steuern wir ein monostabiles Relais an. Sobald das monostabile Relais angesprochen wird, unterbricht es das Kabel des kurzen isolierten Abschnittes. Dieses Kabel wiederum ist für die Grünschaltung des zuvor liegenden Blocksignals zuständig, das den nachfolgenden Zug in den freien Blockabschnitt hineinfahren lässt.

Beschreibung der Wirkungsweise

Wenn ein Zug einen Block verlässt, passiert es den langen, isolierten Gleisabschnitt, der das monostabile Relais ansteuert. Wenn das monostabile Relais angezogen hat, wird das Kabel des zweiten isolierten Abschnittes unterbrochen. Die Überfahrt des Zuges löst dementsprechend keine Schaltung aus, obwohl der zweite isolierte Abschnitt kontinuierlich überfahren wird. Um das monostabile Relais einwandfrei anzusteuern, sollte sichergestellt sein, dass eine entsprechende Anzahl von Achsen den ersten isolierten Abschnitt kontinuierlich befahren. Mit einer Gleislänge von ca. 18 cm und einer Wahl von mind. 3 Gleisstücken stehen für diesen Abschnitt etwa 50 cm zur Verfügung. Bei einer Personenwagenlänge von 26, 4 cm sollten zumindest 6 bis 8 Achsen für eine einwandfreie Überbrückung des isolierten Bereiches ausreichend sein. Güterzüge haben aufgrund der kürzen Wagenlänge noch mehr Überbrückungspunkte; am Besten eignen sich kurze Drehgestellgüterwagen. Je mehr Achsen für die Überbrückung der Masseschienen zur Verfügung stehen, umso fehlerfreier wird die Schaltung arbeiten.

Solange der erste isolierten Abschnitt besetzt ist, kann über den zweiten isolierten Abschnitt kein Schaltimpuls ausgelöst werden. Dieser erfolgt erst dann, wenn auf dem ersten isolierten Abschnitt aufgrund der abnehmenden Achszahl ein einwandfreier und dauerhafter Kontakt nicht mehr erfolgt und das monostabile Relais abfallen sollte oder die Achsen den ersten isolierten Abschnitt verlassen haben. Da dann der zweite isolierte Abschnitt noch überfahren wird, reicht ein kurzer Schaltimpuls aus, um den nachfahrenden Zug in den geräumten Block einfahren zu lassen, indem das Signal auf grün umschaltet und der Fahrstrom dazugeschaltet wird. Die nachstehende Zeichnung soll die Funktionsweise verdeutlichen:

Es sei darauf hingewiesen, dass die Schienen wie auch die Achsen in einem sauberen Zustand vorgehalten werden müssen, damit ein einwandfreier Kontakt gewährleistet wird. Ein verloren gegangener Wagon wird diese Schaltung nicht erkennen, dass trifft allerdings auch auf die herkömmlichen Lösungen einer Blockstellensteuerung im Modellbahnbereich zu. Es sollte darauf geachtet werden, dass der zweite isolierte Abschnitt nicht durch einen Zughalt besetzt wird, damit die Rotschaltung des Blocksignals nicht gestört wird. Aufgrund ihrer Konstruktion eignen sich die Metallgleise nur eingeschränkt.

Zugegebener Maßen geht Gleislänge für einen Blockabstand aufgrund der aufgezeigten Schaltung verloren. Somit eignet sich der Vorschlag nur für dementsprechende Anlagen. Trotzdem ergibt sich ein verblüffender Effekt, wenn z. B. eine Köf vor einem IC alle Blockabschnitte langsam passiert und der IC unmittelbar nach Freiwerden des Blockabschnittes eine Signallänge aufholt und dann wieder zum Stehen kommt.

Skizze