Formsignal

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Formsignale der DB

Formsignale (auch Semaphore) sind mechanische Eisenbahnsignale, bei denen der Signalbegriff durch bewegliche Elemente – meist Tafeln oder Flügel – dargestellt wird. Sie werden seit der Anfangszeit der Eisenbahn nach dem Vorbild der optischen Telegrafie verwendet.

Mittlerweile wurden die Formsignale größtenteils von Lichtsignalen verdrängt, werden aber auf noch nicht modernisierten Bahnhöfen weiterhin verwendet.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die ersten Signale bestanden lediglich aus einer Scheibe, die entweder aufgerichtet und frontal sichtbar war oder weggeklappt werden konnte, sodass sie vom Gleis aus nicht mehr sichtbar war. Dieses System bildet die Grundlage des vereinheitlichten Formsignalsystems in Frankreich und wird auch bei den deutschen Formvorsignalen verwendet. Anfang der 1840er Jahre erhielt John James Stevens ein Patent auf die Erfindung von Flügelsignalen, die sich allmählich durchsetzten. Das erste so gebaute Signal wurde 1842/43 von Charles Hutton Gregory in New Cross (London) an der London and Croydon Railway errichtet und in den nächsten 30 Jahren setzte es sich gegen andere mechanische Signalsysteme durch. Die ersten dieser Signale wurden einfach auf dem Dach der Stellwerke montiert, erst später entwickelte man Seilzüge, um auch vom Stellwerk entfernt stehende Signale bedienen zu können.

Technik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Formsignale verfügen über einen oder mehrere Arme (Flügel), die nach oben oder unten in verschiedene Lagen geschwenkt werden können. Durch das Schwenken hergestellte Anordnungen der Flügel in bestimmten Winkeln stellen dabei verschiedene Signalbegriffe dar. Ein einzelner, horizontal liegender Flügel entspricht in der Regel der stärksten Beschränkung, die das Signal darstellen kann (meist Halt!). Auf- oder abwärts zeigende Flügel schwächen diesen ab oder heben ihn ganz auf. Im aktuellen Signalsystem der DB AG bedeutet beispielsweise ein einzelner um 45 ° nach rechts oben zeigender Flügel den Signalbegriff Hp 1 Fahrt.

Formsignale werden meist mechanisch von Hebelstellwerken über Doppeldrahtzugleitungen 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 durch ein Spannwerk, das Längenänderungen infolge von Temperaturschwankungen ausgleicht, unter gleichmäßiger Zugspannung gehalten. Das Spannwerk ist so konstruiert, dass bei einem Bruch der Stellleitung die herabfallenden Spanngewichte den Signalantrieb gegen einen Endanschlag in die Stellung Hp 0 Halt!, 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.[1] 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.

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 (statt Hp 2 Hp 1) 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.

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 betrieben werden.

Vorsignalantrieb österreichischer Bauform

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. Bei mechanischen Stellwerken der altösterreichischen Bauformen Siemens 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.

Formsignale in verschiedenen Ländern[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Deutschland[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

DB-Formsignale im Eisenbahnmuseum Radevormwald-Dahlhausen

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.

Formhauptsignal Hp 0Vr0 Formsignal

Formhauptsignal Hp 1Vr 1 Formsignal

Formhauptsignal Hp 2Vr 2 Formsignal

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. Aufgrund der Konstruktion geht man davon aus, dass, im Gegensatz zu Lichtsignalen, die erlöschen können, der Flügel stets im Fehlerfall Halt gebieten kann.

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.[2]

Frankreich[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Britische Formsignale

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 45 ° nach unten, um Fahrt zu signalisieren. 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 erlaubt die Einfahrt in den Stellwerksbereich) und ein oder mehrere home signals (rote Flügel, sie 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.

Niederlande[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schwedisches Formsignal

In Schweden werden fast ausschließlich Lichtsignale eingesetzt. Allerdings sind auf der Inlandsbahn oder bei Museumsbahnen einige Formsignale („Semafor“) erhalten geblieben. Schwedische Formsignale ähneln den deutschen, nur dass sie auf der linken Streckenseite aufgestellt sind und demzufolge in Fahrt-frei-Stellung 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.[3]

Schweiz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Helge Holz: Flügelklinik. Besuch im Signalwerk Braunschweig. In: eisenbahn magazin. Nr. 1/2013. Alba Publikation Januar 2013, ISSN 0342-1902, S. 99–101.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Ulrich Maschek: Sicherung des Schienenverkehrs Kapitel 4.3.6.1 H/V-System Springer Vieweg, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-1020-5.
  2. Umstellung des Nachtsignalbildes Hp 2 in Grün/Gelb. In: Die Reichsbahn. Nr. 4, 20. November 1948, S. 50.
  3. Linienbuch der Inlandsbahn