Het lichtseinstelsel 1946 van ir. Verstegen

Op 23 oktober 1949 werd tussen Utrecht CS en Driebergen het lichtseinstelsel 1946 in gebruik genomen. Dit stelsel was het geesteskind van ingenieur Verstegen. Sommige elementen uit dat systeem waren slecht doordacht en werden al spoedig aangepast. Dat leidde tot het lichtseinstelsel 1955 dat (met aanpassingen) nu nog steeds in gebruik is.

In de literatuur wordt ook wel gesproken over het lichtseinstelsel 1949, het jaar waarin het uit 1946 stammende ontwerp in de praktijk werd gebracht. Zie ook "Voorgeschiedenis, ontstaan en evolutie van het NS-lichtseinstelsel" door Peter Middelraad, in 2000 uitgegeven door NS Railinfrabeheer, op www.irse.nl/...

Vergelijkbare lichtseinstelsels kent men nog steeds in de VS. Andere Amerikaanse seinen zijn de position light signals. Ook hiermee zijn gecompliceerde seinbeelden mogelijk.



Invoering van automatisch blokstelsel met de nieuwe lichtseinbeelden
op het baanvak Utrecht-Driebergen

door Ir J.H. VERSTEGEN

Het wordt door ons op prijs gesteld, dat wij de lezers direct na de invoering van automatisch blokstelsel met de nieuwe lichtseinbeelden een artikel daarover kunnen aanbieden van de hand van de chef van dienst van het Seinwezen der N.S.

Daar zulks in het geheel niet uit het stuk op te maken valt, mag er met een enkel woord wel even de aandacht op gevestigd worden dat deze nieuwe seinbeelden door Ir Verstegen zelf zijn ontwikkeld en dat zij een consequente toepassing vormen van enkele aan een goede seingeving ten grondslag liggende beginselen, welke intussen in het buitenland nog nergens zo volledig werden gerealiseerd. Met name het principe, dat in een seinbeeld slechts één kleur (behalve dan de neutrale kleur wit) mag voorkomen, is in zijn streng doorgevoerde toepassing een novum.

Dit moge leken weinig belangrijk voorkomen, zij die iets meer kennis dragen van de seingeving bij de spoorwegen en van de strijd, welke immer werd en nog altijd wordt gevoerd over de diverse principes en toepassingsvormen, zullen de grote waarde er van en daarmede de verdienste van Ir J. H. Verstegen erkennen. (Red.)


Afb. 2. Plaatsing van de nieuwe lichtseinen in het baanvak Utrecht-Driebergen.

Op Maandag 23 October is het eerste gedeelte van het in aanleg zijnde automatisch blokstelsel op het baanvak Utrecht -Arnhem, n.l. Utrecht-Driebergen, in dienst gegaan. Hiermede zijn de bekende nieuwe seinbeelden in lichtseinen op de N.S. verschenen.

Het moet mij nogmaals van het hart hoe ontzettend verdrietig het is, dat mijn beste vriend en voorganger, ir H. J. van Aalderen, dit niet medemaakt. Reeds vóór zijn ingevangenneming in Augustus ' 44 en zijn latere wegvoering naar Duitsland, wisselden wij over de lichtseinen van gedachten.

In tegenstelling met onze vroegere lichtseinen, die vertalingen waren van de armseinen (vertakkingslichtseinen en afzonderlijke vóór-lichtseinen) komen op dit baanvak op de stations Utrecht, Lunetten en Driebergen de lichtseinen in 3 hoogten (voor 3 snelheden) en op het baanvak zelf de bloklichtseinen in 1 hoogte voor drie standen (groen, gee1 of rood), waardoor elk bloksein tevens voorsein van het volgende bloksein is. De blokafstanden worden daardoor tot de helft teruggebracht, hoewel het aantal seinen hetzelfde blijft.

De afstand dezer seinen, dus der blokken, wordt slechts ongeveer 1600 à 1700 m (blijkende uit afbeelding 2), waardoor mistbaken overbodig worden. Mistbaken toch dienen om aan te kondigen, dat men een voorsein op 150 m afstand nadert en tevens om zo nodig meer remweg bij mist te geven door de mogelijkheid reeds bij de baak af te sluiten. Dit nu is bij de afstand der blokseinen van 1600 à 1700 m onnodig: men nadert te allen tijde een sein en de remweg is royaal genoeg. In verband met deze ruime remweg werd bij de blokseinen ook geen doorschietlengte meer toegepast.

De blokseinen in 1 hoogte zijn in de portalen van de bovenleiding opgehangen, de 3-hoogtenlichtseinen zijn afzonderlijk aan een paal opgesteld, omdat aanbrenging in een portaal nog een vrij omvangrijke constructie vereist. Waarschijnlijk is het mooier de lichtseinen altijd aan een afzonderlijke paal aan te brengen: de hogere kosten zijn gering en een afzonderlijke paal valt meer op bij mist, indien door storing het licht geheel ontbreekt.

Afb. 1. Drievoudig lichtsein, zoals aangebracht voor stations en aansluitingen.

Afb. 4. Uitrijseinpaal van hoofdspoor, tevens bloksein.

N.B. Afbeelding 4 toont het uitrijsein in Driebergen, richting Utrecht. De locatie van het andere sein is niet duidelijk; het seinnummer (600) komt niet voor op de tekening bij het artikel.

Hierbij moet overigens niet uit het oog worden verloren, dat het ontbreken van het licht op zich zelf reeds een zeer opvallende omstandigheid is, omdat de stand van dit gestoorde sein reeds door het voorafgaande sein wordt aangekondigd en men dit dus verwacht. Zoals bekend toont bij deze driestandsseinen, indien een sein rood toont, het voorafgaande gee1 en kan het daaraan voorafgaande groen tonen.

Deze 3 seinen kunnen successievelijk in één lichtsein getoond worden doordat een magneet een brilletje met 3 gekleurde glaasjes vóór de lamp vanuit een middenstand in twee richtingen. Zoals vanzelf spreekt wordt de beweging van de magneet beheerst door de situatie op het spoor (al of niet bezet) voorbij het sein en de stand van het volgende sein.

Het brilletje met de gekleurde glaasjes bevindt zich in het gemeenschappelijke brandpunt van een lens en van een elliptische reflector, waarvan het andere brandpunt samenvalt met de geconcentreerde gloeidraad van de lamp. Door dit samenstel wordt het licht van de lamp volledig benut en geconcentreerd als een nagenoeg cilindrische bundel uitgeworpen langs het spoor, zodat met een lamp van ± 11,3 volt en 13,3 watt een afstand van zichtbaarheid in de ongunstigste omstandigheden (vol zonlicht) van meer dan 1000 m wordt bereikt. (De lamp brandt dan bovendien nog op een onderspanning van 10 volt ter verhoging van de levensduur).

De seinen in 1 hoogte langs het baanvak gelden voor de hoogst toegelaten snelheid op het baanvak behoudens plaatselijk aangegeven snelheidsbeperkingen.

De seinbeelden in 3 hoogten dienen om bij aftakkingen (vrije baan en stations) aan te geven met welke snelheid gereden mag worden, waarbij het hoge sein dient voor snelheden boven 90 km/h, het middelste tussen 45 en 90 km/h (met cijfers wordt de vastgestelde snelheid op het bord aangegeven: 60, 75 of 90) en het laagste voor hoogstens 45 km/h .(Indien lager dan 45 wordt de snelheid op het bord vermeld). Omdat alle snelheidsverminderingen in het seinbeeld aangegeven, door een voorafgaand sein moeten worden aangekondigd, moet een 3-hoogten seinbeeld bij een wissel worden voorafgegaan door ook een 3-hoogten sein beeld. Richting wordt in dit seinbeeld niet aangegeven, alleen snelheid.

Zoals bekend zijn 10 seinbeelden in dit seinstelsel voldoende om alle nodige aanduidingen te geven, waarbij de hoogte van het sein wordt bepaald, doordat de overblijvende andere seinen in het seinbeeld de neutrale kleur mat-wit vertonen: voorts mag, afgezien van de neutrale, in een seinbeeld slechts 1 kleur vertoond worden.

De 10 seinbeelden zijn dus:

Afb. 3. De tien mogelijkheden.

De hoogste kleur in het seinbeeld geeft de toegestane snelheid ter plaatse aan, een eventueel vertoonde zelfde kleur (groen) daaronder, de door het volgende sein aangegeven snelheid. Groen-groen-wit betekent dus: ter plaatse volle snelheid, volgende sein midden snelheid. Is er maar één groen licht in een seinbeeld, dan geeft de hoogte daarvan de toegestane snelheid zowel ter plaatse als minstens te verwachten bij het volgende sein aan.

Op een geel licht volgt te allen tijde rood na volle remweg behalve in geval van het gebruik van z.g. meervoudige seinbeelden, (waarbij meer dan de 3 kleuren groen, geel en rood nodig zijn) als wanneer tussen het geel en het rood, dus in de volle remweg flikkerlicht geel getoond wordt.

Het automatisch blokstelsel op het baanvak wordt op de bekende wijze tot stand gebracht door de z.g. spoorstroomlopen: geïsoleerde sporen tussen de seinpalen, waarbij het verschil in weerstand over een spoor tengevolge van het al of niet door een trein of wagen bezet zijn van dat spoor door middel van het al of niet afgevallen zijn van een spoorrelais de stand der seinen beheerst.

Tengevolge van de tractiestroom (gelijkstroom) door de rails moet de spoorstroomloop voor het automatisch blokstelsel (eveneens door de rails) wisselstroom zijn. Om de tractiestroom gelegenheid te geven van geïsoleerd spoor op geïsoleerd spoor over te gaan, worden aan de einden dier sporen grote smoorspoelen aangebracht. In de nabijheid der blok-lichtseinen vindt men daarom dergelijke smoorspoelen, een relaiskast tevens aansluitkast, waarin alle apparaten voor stroomvoorziening benevens spoorstroomloop zijn ondergebracht.

Ook een telefoontoestel is nabij de seinen aanwezig, waarmede in geval van storing van het lichtsein het treinpersoneel met het eerstvolgende station moet overleg plegen over de te nemen maatregelen.

De wisselstroomvoeding van het automatisch blokstelsel geschiedt vanuit de onderstations door middel van een hoogspanningskabel (1500 volt). Is een der onderstations gestoord, dan wordt de voeding automatisch op een ander onderstation omgeschakeld. Dit om de continuïteit in de stroomvoorziening zoveel mogelijk te waarborgen.

De belangrijkste wijzigingen in de schema's in vergelijking met de vroegere baanvakken zijn een gevolg van het feit, dat zoals gezegd, elk bloksein voorsein is van het volgende bloksein (tot nu toe werd bij de N.S. elk bloksein steeds voorafgegaan door een afzonderlijk voorsein).

Een vereenvoudiging is nog, dat bij toepassing van lichtseinen het niet meer nodig wordt geacht om te controleren, dat een sein achter de trein op onveilig (rood) is gekomen alvorens het voorafgaande sein van rood in geel verandert. Een en ander is het gevolg van de absoluut betrouwbare werking dezer lichtseinen.

Bron: Spoor- en Tramwegen, 1949 nr. 22


 

Utrecht CS, 6 maart 1970. Treinstel 678 loopt binnen uit de richting Driebergen. Bij de driehoogteseinen in de verte een ander treinstel mat. '46, komend uit de richting Geldermalsen. Er zijn ook nog diverse armseinen te zien; helemaal links post C. Tweede foto: Utrecht Lunetten, 28 april 1973. Foto gemaakt vanuit een trein die vanaf de middensporen vertrekt richting Maliebaan. Links de spoorlijn Utrecht-Geldermalsen, die nog met automatische armseinen wordt beveiligd. Het met lichtseinen beveiligde spoor Utrecht-Driebergen, rechts van de trein, is op deze foto niet te zien.


Meervoudige seinbeelden

In bovenstaand artikel verwijst de redactie in een voetnoot naar een eerder artikel van ir. Verstegen, over zogeheten meervoudige seinbeelden (Spoor- en Tramwegen, 6 mei 1944, blz. 115). Hieronder een samenvatting.

Bij een blokstelsel zijn altijd drie seinbeelden nodig: veilig, langzaam, onveilig. Bij lichtseinen worden hiervoor doorgaans de kleuren groen, geel en rood gebruikt. Bij armseinen zijn twee vleugels nodig, of één vleugel die drie standen kan aannemen, zoals in de Verenigde Staten vaak werd gebruikt.

Als je de capaciteit van een baanvak wilt opvoeren, dan kan dat door de seinen dichter bij elkaar te zetten: er ontstaan dan meer blokken. Hierbij moet wel rekening worden gehouden met de remweg van de treinen: een trein moet vanaf een geel sein voldoende ruimte hebben om voor het volgende sein tot stilstand te komen. Als de bloklengte daarvoor te kort is, dan moet de machinist al eerder een waarschuwing krijgen. Hiervoor is dan een vierde seinbeeld nodig. Bij een lichtseinstelsel kun je daarvoor bijvoorbeeld twee gele lampen gebruiken. Bij armseinstelsels zoals die in de Verenigde Staten voorkwamen, werden twee vleugels gebruikt die samen vier combinaties konden vormen.

Maar het kon nog ingewikkelder worden, als de bloklengte verder werd teruggebracht. Dan waren er vijf seinbeelden nodig om de machinisten instructies te geven. Vooral bij armseinen werd het dan erg lastig. Ir. Verstegen haalt een grapje aan van een Amerikaanse machinist. Tegen een collega die hij aan het inwerken was zei hij: "wanneer alle armen horizontaal zijn, stop dan; maar is er één anders dan horizontaal, rij dan op, maar wees voorzichtig." Een vergelijkbare uitspraak is bekend van de latere lichtseinen: "If it's not all red, it's not red at all" (zie verderop).

Meervoudige seinbeelden (dus seinstelsels waarbij meer dan drie kleuren nodig zijn) komen ook bij de NS voor. In het lichtseinstelsel 1946 werd "flikkerlicht geel" (75 keer/minuut) gebruikt. In het lichtseinstelsel 1955 werd het seinbeeld "dubbel geel" geïntroduceerd. Tegenwoordig wordt er in Nederland gewerkt met cijferbakken die aangeven welke snelheid is toegestaan of tot welke snelheid de trein moet afremmen.


Het lichtseinstelsel '46 kende twee soorten "flikkerlicht geel":

  • 75 keer per minuuut: waarschuwing dat het volgende sein geel toont en op minder dan de remwegafstand van het daarop volgende rode sein staat.
  • 180 keer per minuut: waarschuwing dat de trein binnenkomt op bezet spoor.

In het tegenwoordige lichtseinstelsel kennen we alleen "geel knipper" (75 keer per minuut). Dit betekent "rijden op zicht", dat wil zeggen de snelheid zodanig aanpassen dat de trein op elk punt achter het sein kan stoppen, met een maximum van 40 km/uur.



Achtergronden

Het idee van de driehoogtelichtseinen komt uit de Verenigde Staten. Bij een stoptonend sein branden drie rode lampen boven elkaar. Mag de trein doorrijden, dan wordt één van de lampen geel of groen. De positie van deze lamp bepaalt de snelheid waarmee de trein mag rijden. Het seinbeeld groen-rood-rood bijvoorbeeld betekent dat de trein op volle snelheid mag doorrijden.

Ir. Verstegen vond het principieel onjuist dat in één seinbeeld verschillende kleuren konden worden getoond. Hij koos daarom voor een systeem waarbij met een neutrale witte kleur werd gewerkt. Maar op zijn beurt maakte ir. Verstegen ook een principiële fout. In het door hem ontworpen stelsel kan één kleur verschillende betekenissen hebben: groen kan namelijk zowel toestemming tot doorrijden beteken, als opdracht om snelheid te verminderen.

Er zijn verschillende incidenten geweest waarbij machinisten zich vergisten in het seinbeeld. De driehoogteseinen zijn dan ook geleidelijk verdwenen. De laatste stonden tot december 1980 bij Zwolle. Een "gevaarlijk" seinbeeld als groen-wit-groen (afremmen tot lage snelheid) werd voordien in veel gevallen al vervangen door wit-wit-geel.

Breukelen, 1 augustus 1973. Loc 1101 met een trein uit de richting Utrecht. Rechts het driehoogtesein dat de splitsing naar Harmelen beveiligt. Het seinbeeld is groen-wit-wit, wat betekent dat voorbijrijden met hoge snelheid is toegestaan. Een ander mogelijk seinbeeld is wit-groen-wit, wat betekent dat de trein met de ter plaatse geldende "middensnelheid" mag voorbijrijden. Hier is dat 70 km/uur, wat te zien is aan het cijfer 7 dat op het middelste sein is geschilderd.

Aan de lampen onder het sein is te zien dat een rijweg naar links (Utrecht) is ingesteld. Deze richtingaanwijzer (koeiekop) is later aangebracht. Ir. Verstegen vond het niet nodig om deze informatie aan de machinist te verstrekken, die hoefde alleen op de snelheid te letten.

"If it's not all red, it's not red at all"

Zoals gezegd, heeft ir. Verstegen zich laten inspireren door het lichtseinstelsel dat in Noord-Amerika veel wordt gebruikt. Hierbij worden per seinpaal een, twee of drie lichten gebruikt, die elk drie kleuren kunnen tonen. Geel en groen kunnen hierbij bovendien ook knipperend worden getoond. Bij een driehoogtesein zijn zodoende tientallen combinaties mogelijk, die de machinist in één oogopslag moet kunnen interpreteren.

De drie lichten moeten altijd branden; een sein dat op dat moment geen betekenis heeft, vertoont rood licht. Rood betekent in dit geval: let niet op mij (bij de NS werd in dit geval wit licht getoond). Rood kan betekenen dat de trein bij de volgende seinpaal moet stoppen (rood-geel-rood), maar kan ook betekenen dat de volgende seinpaal op veilig staat (rood-groen-rood)! Dit alles hangt af van de kleur en de positie van de andere lichten. Alleen als alle drie de lichten rood zijn, moet de trein stoppen. Vandaar de uitspraak "If it's not all red, it's not red at all".

Andere Amerikaanse seinen zijn de position light signals. Ook hiermee zijn gecompliceerde seinbeelden mogelijk.



Demonstratiebaan seinwezen. In de achtergrond een driehoogtesein van het lichtseinstelsel 1946, dat later uit het museum is verdwenen. Naar een ansichtkaart uitgegeven door het Spoorwegmuseum.


Dwergseinen


 

Utrecht CS, 24 maart 1973 en 1 augustus 1973. Het lichtseinstelsel 1946 kende ook dwergseinen. Deze waren net als de hoofdseinen voorzien van één lamp, waarbij door middel van gekleurde glaasjes drie kleuren konden worden getoond: rood, geel of groen (niet wit). Op de kleurenfoto treinstel 789. Op de zwartwitfoto komt links treinstel 807 binnen uit Hilversum, terwijl tegelijk treinstel 472 binnenkomt uit Baarn. Vanaf Utrecht Overvecht heeft de trein uit Baarn links gereden.


Op het emplacement van Den Bosch kwamen tussen 1950 en 1954 enkele dwergseinen voor met twee lampen. Met deze tweehoogteseinen waren de volgende seinbeelden mogelijk:

  • Als de bovenste lamp groen was, dan was de "middensnelheid" toegestaan (in dit geval 75 km/uur, zoals op het sein geschilderd). De onderste lamp toonde dan groen of wit licht. Groen + groen betekende dat het volgende sein een lage snelheid (45 km/uur) aangaf. Groen + wit betekende dat het volgende sein geen snelheidsbeperking aangaf.
  • Als de bovenste lamp geel was, dan was volgende sein rood. De onderste lamp toonde dan wit licht. De gele lamp kon ook flikkeren (180 keer/minuut): binnenkomst op bezet spoor.
  • Als de bovenste lamp rood was (stoppen), dan was de onderste lamp gedoofd.


Spoorwegmuseum, 23 oktober 2011. Dwergsein van het lichtseinstelsel 1946. Door het zonlicht lijkt het alsof het sein brandt. Het sein krijgt geen stroom en verkeert daardoor in de veilige ruststand (het rode glaasje zit achter de lens).


De laatste SA-seinen


 

Tussen Ede-Wageningen en Wolfheze, 7 januari 2005. Op de eerste foto een voorsein (linkerspoor richting Arnhem). Op de tweede foto een hoofdsein (richting Utrecht). De seinen van het stelsel '46 waren vaak aan bovenleidingmasten gemonteerd.


 

Bij Wolfheze, km 82. Op 7 januari 2005 was voorsein 971 nog uitgevoerd als sein met kleurwisselaar. De cijferbak stond op een aparte paal voor het sein. Op 8 september 2006 zag ik dat het sein was vervangen door een modern exemplaar. De cijferbak zit nu vlak onder het lichtsein.


 

Bij Wolfheze, km 82, 8 september 2006. Voorsein 971 langs het linkerspoor, hoofdsein 969 langs het rechterspoor.


Wolfheze, km 82, 8 september 2006. Sein 969, een van van de laatste nog in gebruik zijnde SA-seinen. Dit zijn lichtseinen met één lamp die verschillende kleuren kunnen tonen. Dat gebeurt door middel van een kleurwisselaar: een bril met drie gekleurde glaasjes die vlak voor de lamp zit. Deze bril wordt naar links of rechts gedraaid met behulp van een elektromagneet. Groen of geel licht wordt getoond door een positieve of negatieve spanning op de magneet te zetten. Valt de spanning weg, dan valt de bril in ruststand en toont het sein rood licht. Deze seinen werden gebruikt bij het lichtseinstelsel 1946. Ze werden geproduceerd door de General Railway Signal Company (GRS), tegenwoordig Alstom Signaling. Deze fabriek maakt nog steeds dit soort seinen, type SA-1 Searchlight Signal. Soortgelijke seinen werden gemaakt door de Union Switch & Signal Company, tegenwoordig Ansaldo STS.


150 jaar seinen voor treinen. Door H.G. Hesselink. Uitg. Wyt, Rotterdam 1978. ISBN 9060075676. Met ruim 200 foto's en tekeningen uit de enorme collectie van H.G. Hesselink op het gebied van het seinwezen. Deel 6 van de serie Spoorwegen in Nederland.

De beveiligingen bij de Nederlandse Spoorwegen. Uitgave Documentatiebureau NVBS. Dit is een gebundelde heruitgave van de seinwezennummers van Op de Rails uit 1965, 1969 en 1980, inclusief een aantal artikelen over dit onderwerp uit andere nummers van Op de Rails. Ook zijn er enkele niet eerder gepubliceerde correcties en aanvullingen opgenomen. Het overzicht loopt tot september 1991.

 

Zie ook:




vorige       start       omhoog