Formsignal
Formsignale sind mechanische Eisenbahnsignale, bei denen der Signalbegriff durch bewegliche Elemente – meist Tafeln oder Flügel – dargestellt wird.[1] Die Formsignale wurden mittlerweile größtenteils durch Lichtsignale verdrängt, stehen aber auf noch nicht modernisierten Bahnhöfen weiterhin im Einsatz.
Geschichte
Formsignale werden seit der Anfangszeit der Eisenbahn nach dem Vorbild der optischen Telegrafie verwendet. Die ersten Signale bestanden aus Flaggen oder Kugeln, die an Masten heraufgezogen oder herabgelassen werden konnten. Bald kamen auch Scheiben auf, die entweder aufgerichtet und frontal sichtbar waren oder weggeklappt werden konnten, sodass sie vom Gleis aus nicht mehr sichtbar waren. Dieses System bildet die Grundlage des vereinheitlichten Formsignalsystems in Frankreich und wird auch bei den deutschen Formvorsignalen verwendet. Das Flügelsignal war eine Übernahme ähnlicher Instrumente aus der Seefahrt.
Bauarten
- Korbsignale bestanden aus einem galgenförmigen Gestell, an dem ballonähnliche Körbe und später auch Scheiben oder Tafeln aufgezogen wurden. Sie dienten ursprünglich als optische Telegraphen zur Übertragung von Nachrichten zwischen den Bahnwärtern.[2]
- Jalousiesignale bestanden aus mehreren Lamellen, die im geschlossenen Zustand eine Fläche bildeten. Von einem vorbeifahrenden Zug wurde dieses Signale automatisch über eine Mechanik geschlossen. Beim folgenden Signal betätigte der Zug einen Taster an den Schienen, der das Signal auf elektrischem Weg wieder öffnete.[3] Das Jalousiesignal ist das älteste selbstständige Blocksignal, das auf europäischen Vollbahnen praktisch verwendet wurde.[4]
- Scheibensignale haben meistens eine viereckige oder runde Form. Wendescheiben werden um eine senkrechte, Klappscheiben um eine waagrechte Achse gedreht. Sie zeigen dem Zug in der einen Stellung die volle Fläche, in der anderen nur die schmale Kante der Scheibe.[6] Sehr alt ist die Hippsche Wendescheibe; die erste kam 1862 in Betrieb. Bei der Rhätischen Bahn blieben einzelne bis in die 1980er Jahre im Einsatz.[7]
- Scheibensignale sind nur dann deutlich sichtbar, wenn die volle Fläche dem Lokomotivführer zugekehrt ist. Dieser Mangel wird bei einem Scheibenvorsignal durch die Vereinigung mit einem Flügelhauptsignal[6] oder mit einer Vorsignaltafel vermieden.[5] Bei den deutschen Bahnen kommen Klappscheiben selbständig oder in Verbindung mit Flügelhauptsignalen als Formvorsignale vor,[6] was auch in der Schweiz oft der Fall war.[8] In Österreich waren auch die Verschubsignale Scheibensignale, mit einer auf der Spitze stehenden quadratischen Scheibe.
- Bei Flügelsignalen wird das Signalzeichen durch die Stellung eines oder mehrerer beweglicher Flügel zu einem festen Mast gebildet. Als Signalzeichen für die verschiedenen Signalbegriffe dient die waagrechte Lage des Flügels, seine Stellung unter 45° nach oben oder nach unten und die senkrechte Lage des Flügels nach oben oder unten. Die Form der Flügel ist im Allgemeinen ein längliches Rechteck, dessen dem Mast abgekehrtes Ende rechtwinklig abgeschnitten, pfeilförmig oder schwalbenschwanzförmig ausgebildet oder auch kreisförmig gestaltet ist. Diese Ausbildung des Flügelendes kann dazu dienen, neben dem durch die Flügelstellung ausgedrückten Signalbegriff noch besondere Angaben über den Fahrweg oder die zulässige Fahrgeschwindigkeit zu machen.[6] Flügelsignale sind gegenüber Scheibensignalen auch in Fahrtstellung gut sichtbar.[3]
- Kreuzsignale wurden in der Schweiz, früher auch in Süddeutschland[9] als Rangiersignale verwendet. Sie bestehen aus zwei Flügel, die drehbar um eine gemeinsame, durch ihre Mitte gehende Achse, drehbar an einem Masten gelagert sind. Liegen beide Flügel rechtwinklig zueinander und bilden ein um 45° geneigtes Kreuz, ist das Rangieren verboten. Ist Rangieren erlaubt, stehen beide Arme lotrecht hintereinander.[10]
Signalantrieb
Formsignale werden meist mechanisch von Hebelstellwerken über Drahtzugleitungen gestellt. Da dies die Stellentfernungen begrenzt, müssen bei besonders langen Stellentfernungen und generell in elektromechanischen Stellwerken elektrische Signalantriebe verwendet werden. Insbesondere britische Stellwerkshersteller verwendeten Einfachdrahtzugleitungen. Zur Rückstellung in die Haltlage dient in diesen Fällen ein die Leitung spannendes Gewicht. Alternativ wurden früher auch Antriebe durch Druckgas (CO2) aus Stahlflaschen, welche am Standort des Signals in besonderen Schränken untergebracht waren, benutzt.
Die zur Fernstellung der Signale verwendeten Drahtzugleitungen werden bei vielen Bauarten durch ein Spannwerk, das Längenänderungen infolge von Temperaturschwankungen ausgleicht, unter gleichmäßiger Zugspannung gehalten. Solche Spannwerke sind so konstruiert, dass bei einem Bruch der Stellleitung die herabfallenden Spanngewichte den Signalantrieb gegen einen Endanschlag in die Haltlage bzw. die restriktivste verfügbare Stellung ziehen und ihn dort festhalten. So wird sichergestellt, dass einem Zug nicht irrtümlich ein Fahrtbegriff angezeigt und ihm so z. B. die Einfahrt in einen durch einen anderen Zug besetzten Streckenabschnitt gestattet wird.[11] Wenn Haupt- und Vorsignal in eine gemeinsame Leitung eingebunden sind, was insbesondere bei der preußischen Staatsbahn, der Deutschen Reichsbahn bis Kriegsende und der Deutschen Bundesbahn üblich war, gelangen beim Drahtbruch zwischen Stellwerk und Hauptsignal beide Signale in Haltlage. Reißt die Leitung zwischen Haupt- und Vorsignal, fällt das Spannwerk nur etwa um den halben Weg. Das Vorsignal wird in Warnstellung festgehalten, das Hauptsignal bleibt stellbar. Zur Vermeidung von Hubverlust bei schwergängigen Leitungen sind die Spannwerke mit einer Klemmvorrichtung ausgerüstet. Diese setzt das Spannwerk während der Stellbewegung fest. Werden Vor- und Hauptsignal in eine gemeinsame Leitung eingebunden, erhält das Hauptsignal einen Durchgangssignalantrieb mit zwei getrennten Seil- und einer zusätzlichen Stellscheibe mit den Stellrinnen. Ein Wendegetriebe gleicht temperaturbedingte Längenänderungen der Stelleitung, bei denen sich die Seilscheiben gegensinnig bewegen, aus. Beim Stellen bewegen sich beide Seilscheiben gleichsinnig, dabei nimmt das Wendegetriebe die Stellscheibe mit. Wegen der erforderlichen großen Abwicklungsfähigkeit bei einem Drahtbruch zwischen Vor- und Hauptsignal erhalten Vorsignale eine Zahnradübersetzung von 1:3 zwischen Seil- und Stellscheibe. Aus Gründen der Einheitlichkeit werden diese Vorsignalantriebe auch bei einzeln gestellten Vorsignalen verwendet.
Bei mechanischen Stellwerken der altösterreichischen Bauformen 5007 und SBW 500 gibt es üblicherweise keine Spannwerke in den Drahtzugleitungen. Die Antriebe gleichen den Hubverlust in den Leitungen durch Leerwege in Halt- und Fahrtstellung aus. Der Haltfall bei Drahtbruch insbesondere des Nachlassdrahtes wird durch einen beim Entspannen eines Stranges auslösenden Antriebshebel und Gewichte bewirkt. Gemeinsame Leitungen für Haupt- und Vorsignal gibt es bei den österreichischen Bauarten nicht.
Formsignale deutscher Bauformen werden mit Gewichten an den Flügelgrundplatten und Ausgleichshebeln nach dem Aufstellen so ausgewogen, dass die Flügel beim Lösen jedes Bolzens des Gestänges durch ihr Eigengewicht in die Haltlage gelangen.
Zu Beginn mussten sämtliche Formsignale durch den Stellwerker durch Zurückstellen des Hebels wieder in die Haltstellung gebracht werden. Mit Einführung der sogenannten Flügel- (bei Hauptsignalen) bzw. Scheibenkupplungen (bei Vorsignalen) konnte durch die Zugeinwirkung mittels einer isolierten Schiene ein selbsttätiger Haltfall ausgelöst werden. Ein Zug deckt sich damit selbst. Flügelkupplungen erhalten Ausfahr- und Zwischensignale sowie deren Vorsignale, wenn über die beteiligten Fahrstraßen Durchfahrten zugelassen sind. Bei elektrischen Hauptsignalantrieben ist die Funktion der Flügel- oder Scheibenkupplung immer vorhanden. Damit im Störungsfall einer der beiden Kuppelmagnete bei zweiflügelig ungekuppelten Hauptsignalen kein unsinniger (erster Flügel in Halt-, zweiter in Fahrtstellung) oder zu hoher Fahrtbegriff (Hp 1 statt Hp 2) erscheint, sind elektrische Hauptsignalantriebe mit einer elektrischen und mechanischen Flügelabhängigkeit ausgerüstet. Die mechanische Flügelabhängigkeit drückt den ersten Flügel mit in Fahrtstellung, wenn nur der Kuppelmagnet des zweiten Flügels erregt wird. Die elektrische Flügelabhängigkeit in Form eines zusätzlichen Kontaktes unterbricht den Kuppelstromkreis des ersten Flügels, wenn bei Hp 2 der zweite Flügel nicht mit in Fahrtstellung kommt oder zur Unzeit auf Halt fällt.
Nachtzeichen
Zusätzlich zu beweglichen Elementen verfügen Formsignale auch oft über Laternen, die bei Nacht oder schlechter Sicht den Signalbegriff durch farbige Lichtpunkte darstellen, die sogenannten Nachtzeichen. Durch bewegliche Farbfilter, die sogenannte Blendeneinrichtung, können die Lichtpunkte abgedunkelt oder die abgestrahlte Farbe gewechselt werden. Zur einfacheren Wartung sind die Laternen und Blenden herablassbar am Laternenaufzug angebracht. Als Leuchtmittel wurden ursprünglich Petroleumlampen verwendet, die jedoch täglich gewartet, befüllt und rechtzeitig entzündet werden mussten und nicht ungefährlich waren. Bei heftigen Bewegungen der Signalmechanik konnte es vorkommen, dass Petroleum hochgeschleudert wurde, sich am Docht entzündete und eine Laternenexplosion verursachte. Deshalb wurden nach dem Zweiten Weltkrieg Propangaslaternen eingeführt, die in der Regel mit einer Flasche sechs Wochen leuchten und nicht auf diese Weise explodieren konnten. Insbesondere bei elektromechanischen Stellwerken werden die Signale elektrisch beleuchtet, Stromversorgung und Kabel waren in diesem Fall bereits vorhanden. In den 1990er Jahren stellte man die Signalbeleuchtung flächendeckend auf wartungsarme Leuchtdioden um, die bei vorhandenen freien Kabeladern aus dem Netz, ansonsten dezentral durch Solarzellen und Akkus gespeist werden. Bei neu aufgestellten deutschen Formsignalen wird der Laternenaufzug nicht mehr eingebaut, die Laternenschlitten werden in der oberen Lage festgelegt geliefert.
In Österreich wurden Nachtzeichen durch Lichtpunkte abgeschafft. Signalflügel und -scheiben werden rückstrahlend ausgeführt. Der Triebfahrzeugführer erkennt ihre Stellung durch Anstrahlen mit der Fahrzeugbeleuchtung. Möglich wurde dies durch die Ausrüstung sämtlicher Triebfahrzeuge und Steuerwagen mit leistungsfähigen Scheinwerfern.
Formsignale in verschiedenen Ländern
Deutschland
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Ursprünglich hatte zu Beginn der Eisenbahngeschichte in Deutschland jede Eisenbahngesellschaft der Länderbahnen ein eigenes Signalsystem. Erst mit der Gründung der Deutschen Reichsbahn wurde 1924 das deutschlandweit einheitliche H/V-Signalsystem geschaffen. Die Signale werden in Haupt- (Hp) und Vorsignale (Vr) unterschieden. Wegen des langen Bremswegs von Zügen zeigen Vorsignale die Stellung des Hauptsignals in genügendem Abstand (je nach gefahrener Geschwindigkeit 400–1500 Meter) an, damit ein Zug rechtzeitig vor einem Halt zeigenden Signal zum Stehen kommt.
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| Hp 0 „Halt!“ und Vr 0 „Halt erwarten“ |
Hp 1 „Fahrt“ und Vr 1 „Fahrt erwarten“ |
Hp 2 „Langsamfahrt“ und Vr 2 „Langsamfahrt erwarten“ |
Als rechtliche Besonderheit befindet sich am Mast des Formsignals in Deutschland kein als Signal wirkendes Mastschild, sondern lediglich ein fahrdienstlich unbedeutendes Mastblech. Dies erklärt sich damit, dass ein Formsignal immer einen Signalbegriff anzeigt, während bei einem Lichtsignal alle Lampen erlöschen können.
Gemäß einer Verfügung der Deutschen Reichsbahn vom 24. Oktober 1948 wurde das Nachtsignalbild des Hp 2 zum 1. Dezember 1948 auf ein grünes Licht und einem senkrecht darunter angeordneten gelben Licht umgestellt.[12]
Eine weitere Änderung gab es im Netz der Deutschen Reichsbahn mit dem Signalbuch Ausgabe 1958, gültig ab 1. April 1959. Durch die Einführung des Hl-Signalsystems mussten die nicht mehr identischen Signalbegriffe von Form- und Lichtsignalen auch begriffsmäßig unterschieden werden. Formhauptsignalbegriffe erhielten die Abkürzung Hf und Formvorsignalbegriffe Vf. Im selben Zusammenhang entfiel bei alleinstehenden Vorsignalen die Verdoppelung der Nachtzeichenlichtpunkte, beim Nachtzeichen des Signalbegriffs Vf 2 wechselten zur Sicherheit gegen Verwechselung mit dem Signalbegriff Hl 3a die beiden Lichtpunkte ihren Platz. Seitdem ist der gelbe Lichtpunkt bei diesem Begriff oben. In der Folge wurden anfangs vor allem mechanische Einfahrvorsignale durch Hl-Lichtsignale ersetzt, später betraf das auch weitere Signale. Damit sind im ehemaligen DR-Netz bis heute Bahnhöfe mit Licht- und Formsignalen häufig, während die Deutsche Bundesbahn Vorsignale mit besonders großen Stellwegen mit elektrischen Antrieben ausrüstete und Lichtsignale in der Regel nur bei Stellwerksneubauten aufstellte.
Frankreich
Das französische Formsignalsystem verwendet zum größten Teil um eine vertikale Achse klappbare Scheiben, die unterschiedliche Formen und Farben aufweisen. Der uneingeschränkte Fahrbegriff (voie libre „Gleis frei“) besteht dabei in der Nichtsichtbarkeit einschränkender Tafeln. Die Bezeichnung der Signalbegriffe basiert teilweise auf dem Aussehen dieser Scheiben, wie beispielsweise carré (rouge) („Absoluthalt“), carré violet („Halt für Rangierfahrten“), semaphore („Flügelsignal“: Blockhalt). Diese Signale werden durch separate, farbige Lichter ergänzt, die je nach Fahrbegriff aufleuchten.
Großbritannien
In Großbritannien wurden Flügelsignale seit 1842/43 eingesetzt.[13] Es war das erste Land der Welt, in dem das geschah. Die traditionellen britischen Semaphor-Signale zeigen in der Grundstellung einen waagerechten Flügel (Halt).
Bei den ab 1870 bei den britischen Eisenbahngesellschaften eingeführten lower quadrant-Signalen („unterer Quadrant“) zeigt der Flügel in Fahrtstellung 45° nach unten. Ein Nachteil dieser Signale war zunächst, dass sie bei Schäden an der Stellmechanik oder den Drahtzügen in der Fahrtstellung verblieben, da sie nicht in die Haltstellung fallen konnten.
Bei den upper quadrant-Signalen („Oberer Quadrant“) zeigt der Flügel für den Fahrt-Begriff 45° nach oben. Sie wurden ab 1924 bei den Bahngesellschaften LNER, LMS und SR eingeführt, da sie bei Schäden an der Stellmechanik oder den Drahtzügen aufgrund der Masseverteilung des Flügels in die Haltstellung zurückfielen. Die GWR hielt hingegen an den lower quadrant-Signalen fest. Später wurden auch die Flügel der lower quadrant-Signale mit Gegengewichten ausgestattet, um im Schadensfall ebenfalls sofort in die Haltstellung zu gelangen.
Zu einem Stellwerksbereich gehören immer ein distant signal (gelber Flügel, fishtailed arm, es ähnelt einem kontinentaleuropäischen Vorsignal) und ein oder mehrere home signals (rote Flügel, sie sind Hauptsignalen vergleichbar und zeigen den freigegebenen Fahrtverlauf im Stellwerksbereich an). Eine weitere Eigenheit der britischen Formsignale sind die Signalkombinationen, da bei Verzweigungen für jede abzweigende Fahrmöglichkeit ein zusätzlicher Nebenmast mit eigenen Flügeln angeordnet wird. Signalbrücken an Bahnhofsausfahrten können daher sehr komplex gestaltet sein. Ebenfalls üblich sind auf ein einfaches Einfahrsignal folgende Wegesignale, die den Triebfahrzeugführern den weiteren Fahrweg anzeigen. Der Flügel eines distant signal unterschied sich vom home signal anfangs nur durch einen schwalbenschwanzförmigen Einschnitt am freien Ende, auch die Farben der Nachtzeichen entsprachen denen der home signals. Nachdem es durch Signalverwechselungen zu schweren Unfällen gekommen war, erhielten die Flügel der distant signals eine auffällig abweichende Farbgebung und einen gelben Lichtpunkt als Nachtzeichen in Warnstellung.
Das britische System gelangte durch das britische Kolonialreich in viele Teile der Welt, es wurde durch von britischen Gesellschaften gebaute Eisenbahnstrecken auch in Länder wie Argentinien oder Japan exportiert, die nie britische Kolonien waren.
Niederlande
Die niederländischen Eisenbahnen haben viele technische Entwicklungen von den britischen Bahnen übernommen. Auch hier gibt es lower quadrant-Signale, allerdings mit von den britischen Signalen abweichenden Flügelformen.
Österreich
Die österreichischen Haupt- und Vorsignale sehen jenen in Deutschland sehr ähnlich. Allerdings gab es in Österreich – ausgenommen während des Anschlusses an das deutsche Reich – keine dreibegriffigen Vorsignale. Auch Sperrsignale gab es in Österreich nicht als Formsignale, stattdessen aber Form-Verschubsignale.
Schweden
In Schweden werden seit vielen Jahren fast ausschließlich Lichtsignale eingesetzt. Allerdings sind auf der Inlandsbahn oder bei Museumsbahnen einige Formsignale („Semafor“) erhalten geblieben. Schwedische Flügelsignale ähneln den deutschen, nur dass sie auf der linken Streckenseite aufgestellt sind und demzufolge in Fahrtstellung der Flügel nach links oben zeigt.
Der Bahnhof Moskosel an der Inlandsbahn ist seit 2013 wieder stundenweise besetzt und dürfte somit der einzige Bahnhof sein, der sich im Besitz des Staates befindet, bei dem die alte Technik noch genutzt wird. Da Formsignale nicht mehr im aktuellen Signalbuch aufgeführt sind, ist eine extra Anlage für den Bahnhof in der Streckenbeschreibung notwendig.[14][15]
Schweiz
In der Schweiz wurden Formsignale im Signalsystem M (mechanisch) verwendet. Dieses wurde seit den 1940er Jahren durch das Signalsystem L (Lichtzeichen) und später durch das 1986 eingeführte Signalsystem N (numerische Geschwindigkeitsanzeige) abgelöst.
Siehe auch
Literatur
- Helge Holz: Flügelklinik. Besuch im Signalwerk Braunschweig. In: eisenbahn magazin. Nr. 1/2013. Alba Publikation, Januar 2013, ISSN 0342-1902, S. 99–101.
- Lionel Thomas Caswell Rolt: Red for Danger. Auflage: London 1978.
Weblinks
Einzelnachweise
- Erhard Born, Alfred Herold, Walter Trüb, (Hrsg.): Hobbylexikon Eisenbahn. Rowohlt Taschenbuch, Reinbek bei Hamburg, 1980, ISBN 3-499-16262-8.
- Hans G. Wägli: Hebel, Riegel und Signale. Diplory Verlag, Grafenried 2018, ISBN 978-3-03306410-2, S. 51.
- Rudolf W. Butz: Signale der Schweizer Bahnen. Orell Füssli Verlag, Zürich 1972, S. 14.
- Wägli: Hebel, Riegel und Signale, S. 94–96
- Wägli: Hebel, Riegel und Signale, S. 47
- Victor von Röll: Signalwesen. In der Enzyklopädie des Eisenbahnwesens, Band 9. Berlin, Wien 1921, S. 53–67. Online auf zeno.org.
Diese Abschnitte basieren weitgehend auf dem Eintrag in der Enzyklopädie des Eisenbahnwesens von Victor von Röll († 1922), der in der Europäischen Union, der Schweiz und allen weiteren Staaten mit einer gesetzlichen Schutzfrist von 70 Jahren nach dem Tod des Urhebers sowie für die Vereinigten Staaten gemeinfrei ist. - Wägli: Hebel, Riegel und Signale, S. 83–91
- Butz: Signale der Schweizer Bahnen, S. 39–41.
- Signalordnung von 1935 im Reichsgesetzblatt, Signal Rv 201
- Wägli: Hebel, Riegel und Signale, S. 52
- Ulrich Maschek: Sicherung des Schienenverkehrs Kapitel 4.3.6.1 H/V-System Springer Vieweg, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-1020-5.
- Umstellung des Nachtsignalbildes Hp 2 in Grün/Gelb. In: Die Reichsbahn. Nr. 4, 20. November 1948, S. 50.
- Rolt, S. 41.
- Linienbuch der Inlandsbahn. (PDF) In: IBF 64:1. IBAB, 25. Juni 2009, S. F1, archiviert vom Original am 28. Dezember 2011; abgerufen am 5. Januar 2017 (schwedisch).
- Linienbuch der Inlandsbahn. (PDF) In: IBF 64:1 Ver. 2. IBAB, 21. Oktober 2013, archiviert vom Original am 31. Januar 2012; abgerufen am 5. Januar 2017 (schwedisch).