mini|Deutsche Formvor- und Formhauptsignale, die Vorsignale sind als orange Scheiben-, die Hauptsignale als Flügelsignale ausgebildet. Formsignale sind mechanische Eisenbahnsignale, bei denen der Signalbegriff durch bewegliche Elemente – meist Tafeln oder Flügel – dargestellt wird.Erhard Born, Alfred Herold, Walter Trüb (Hrsg.): Hobbylexikon Eisenbahn. Rowohlt Taschenbuch, Reinbek bei Hamburg, 1980, ISBN 3-499-16262-8. Die Formsignale wurden bei den meisten Eisenbahnen der Welt vollständig durch Lichtsignale abgelöst.
Im deutschen Sprachraum sind Formsignale in allen Ländern außer Deutschland bis auf eine einstellige Anzahl verschwunden. In Deutschland sind sie jedoch insbesondere im früheren Gebiet der Deutschen Bundesbahn in West- und Süddeutschland trotz ihres hohen Wartungsaufwandes noch weit verbreitet. Eine Anbindung modernerer Signalbauarten an mechanische sowie elektromechanische Stellwerke der Altbauarten – wie in anderen europäischen Ländern – erfolgte dort nie.
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.
Neben den unter sich ähnlichen mitteleuropäischen Signalsystemen, die neben Deutschland, Österreich, der Schweiz auch in weiteren östlich angrenzenden Ländern verwandt wurden, entstand das französische System, das neben Spanien und Portugal auch in den französischen Kolonien angewandt wurde. Das britische Signalsystem fand über das britische Kolonialreich weltweite Verbreitung und war auch bestimmend für die Hauptsignalsysteme in Italien, den Niederlanden, Japan und Amerika.
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.
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. Das Jalousiesignal ist das älteste selbstständige Blocksignal, das auf europäischen Vollbahnen praktisch verwendet wurde.Wägli: Hebel, Riegel und Signale, S. 94–96. mini|Schweizer Scheibensignal mit einer Vorsignaltafel in den 1930er Jahren. Solche Vorsignaltafeln wurden im Schweizer Eisenbahnjargon als Trauerbrief bezeichnet.Wägli: Hebel, Riegel und Signale, S.47.
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.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. 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.Wägli: Hebel, Riegel und Signale, S.83–91.
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 oder mit einer Vorsignaltafel vermieden. Bei den deutschen Bahnen kommen Klappscheiben selbständig oder in Verbindung mit Flügelhauptsignalen als Formvorsignale vor, was auch in der Schweiz oft der Fall war.Butz: Signale der Schweizer Bahnen, S.39–41. In Österreich waren auch die Verschubsignale Scheibensignale, mit einer auf der Spitze stehenden quadratischen Scheibe. In den Ländern Österreich-Ungarns waren zudem Distanzsignale weit verbreitet.
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. Flügelsignale sind gegenüber Scheibensignalen auch in Fahrtstellung gut sichtbar. mini|x220px|Ausgedientes Kreuzsignal in der Schweiz
Kreuzsignale wurden in der Schweiz, früher auch in SüddeutschlandSignalordnung von 1935 im Reichsgesetzblatt, Signal Rv 201 als Rangiersignale verwendet. Sie bestehen aus zwei Flügeln, die an einem Mast drehbar um eine gemeinsame, durch ihre Mitte gehende Achse 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.Wägli: Hebel, Riegel und Signale, S.52.
Signalantrieb
Formsignale werden meist mechanisch von mechanischen Stellwerken über Stellleitungen gestellt. Als Übertragungseinrichtung zwischen der Stellbewegung der Stellleitung und dem Gestänge des Formsignals dient der sogenannte Signalantrieb. Bei besonders langen Stellentfernungen und generell in elektromechanischen Stellwerken werden elektrische Signalantriebe verwendet. Alternativ wurden früher auch elektrisch gesteuerte Antriebe benutzt, die Druckgas (CO2) aus Stahlflaschen, welche am Standort des Signals in besonderen Schränken untergebracht waren, als Antriebsmittel verwendeten.
Mechanischer Signalantrieb mini|Mechanischer Endsignalantrieb, Einheitsbauart Als Stellleitungen zur Fernstellung der Formsignale werden in Deutschland und Österreich praktisch ausschließlich Doppeldrahtzugleitungen verwendet. Insbesondere britische Stellwerkshersteller verwendeten Einfachdrahtzugleitungen. Zur Rückstellung in die Haltlage dient in diesen Fällen ein die Leitung spannendes Gewicht. Die Drahtzugleitung wird 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 fehlerhaft ein Fahrtbegriff angezeigt und ihm so z. B. die Einfahrt in einen durch einen anderen Zug besetzten Streckenabschnitt gestattet wird.Ulrich Maschek: Sicherung des Schienenverkehrs Kapitel 4.3.6.1 H/V-System Springer Vieweg, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-1020-5.
Wenn Haupt- und Vorsignal in eine gemeinsame Leitung eingebunden sind, was insbesondere in der Schweiz, 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 Stellleitung, 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 Stirnradübersetzung von 1:3 zwischen Seil- und Stellscheibe. Aus Gründen der Einheitlichkeit werden diese Vorsignalantriebe auch bei einzeln gestellten Vorsignalen verwendet.
Bei anderen Bauformen, beispielsweise 5007 von Siemens, die im alten Österreich und den Nachfolgestaaten üblich ist, 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. Bei langen Leitungen sorgt ein Drahtnachziehhebel in der Nähe des Signalstandortes dafür, dass der gerissene Strang auch dann, wenn der Drahtbruch direkt am Hebel eintritt, so locker wird, dass die Sicherheitseinrichtung auslöst. Bei den meisten Eisenbahnverwaltungen, die solche Signalantriebe verwendeten, wurden Hauptsignal und zugehöriges Vorsignal mit zwei getrennten Hebeln mit einer entsprechenden Folgeabhängigkeit bedient. Es gab aber auch Signalantriebe ohne Spannwerke, die eine gemeinsame Bedienung von Haupt- und Vorsignal mit nur einem Hebel ermöglichten.
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.
Elektrischer Signalantrieb mini|Elektrischer Hauptsignalantrieb
Beim elektrischen Signalantrieb werden die Kräfte zum Umstellen des Formsignals elektrisch erzeugt. Die Stelleinrichtung besteht aus einem Reihenschlussmotor, dem Getriebe sowie der Schalteinrichtung. Wie bei den Weichenantrieben wurden ursprünglich Gleichstrommotoren mit je einer Feldwicklung für den Fahrt- und Haltlauf eingesetzt. Über ein Getriebe wird eine Triebscheibe oder ein Zahnradsegment bewegt, die ihrerseits die Signalflügel bewegen. Kontakte an der Triebscheibe schalten den Stellstrom beim Erreichen der Endlagen ab, zusätzlich erfolgt über sie die Überwachung der Stellung. In die Triebscheibe ist eine Rutschkupplung eingebaut, die den Antrieb schützt, wenn das Signal durch mechanische Blockierungen insbesondere nicht die Endlage der Fahrtstellung erreicht. Durch den nicht abgeschalteten Stellstrom und den erhöhten Motorstrom beim den Lauf gegen die Rutschkupplung schmilzt in einem derartigen Fall nach einiger Zeit die Stellstromsicherung im Hebelwerk ab.
Neben den Signalantrieben für Haupt- und Vorsignale gibt es auch sogenannte Nebensignalantriebe für Verschub-, Gleissperr- und Deckungssignale. Bei diesen entsprechen Motor, Getriebe und die Antriebskontakte i. d. R. einem Hauptsignalantrieb, es gibt jedoch keine Haltfallvorrichtung.
Haltfallvorrichtung