Knalsein

(Am: Torpedo/ UK: detonator/ F: Pétard / B: Klapper – Pétard / D: Knallkapsel). Een knalsein, uitgevonden in 1841 door E.A. Cowper, bestaat uit een capsule met ca 4-10g explosief poeder en een ontsteker, voorzien van metalen strips, die in geval van nood ter waarschuwing voor volgende treinen met de strips op de spoorstaaf geplaatst wordt. Als een trein over de knalseincapsule rijdt ontploft deze met een luide explosie (157-161 dB). Deze ontploffing wordt door de machinist gehoord en is een opdracht tot het uitvoeren van een noodremming. Daarna mag de machinist niet verder rijden totdat hij daarvoor toestemming heeft gekregen.

Figuur 1 Een Frans knalsein (pétard) op de spoorstaafkop (foto alsetex)
Toepassingen van knalseinen:
1.     Een extra waarschuwings-, of stopsein in dichte mist, wanneer seinen moeilijk te zien zijn.
2.     Een waarschuwing als dekking voor een trein die op de lijn is gestopt door een incident of bij een ongeval. Het  treinpersoneel is meestal verantwoordelijk voor het plaatsen van de knalseinen als contact opnemen met de seinhuiswachter niet mogelijk is. Deze praktijk gaat terug op het gebruik van tijdintervallen tussen twee opeenvolgende treinen ten behoeve van de treinseparatie functie en een opvolgende trein moest worden gewaarschuwd als de vooruitrijdende trein door een defect of gebrek aan stoom kwam stil te staan. Maar ook in andere gevallen, zoals een ontsporing waarbij het nevenspoor belemmerd raakte werden knalseinen geplaatst door een stoker of remmer die met een rode lamp of vlag langs de lijn werd gestuurd om naderende treien te waarschuwen.
3.     Een waarschuwing voor een afgesloten spoor i.v.m. werkzaamheden verderop (werkplekbeveiliging).
4.     Wanneer een seinhuiswachter of andere spoorwegmedewerker in geval van nood naderende treinen moet stoppen.

Knalseinen werden in vele landen waaronder Engeland en Frankrijk in de mechanische beveiliging gebruikt als “fog signal”. Ze werden bij slecht zicht op de kop van de spoorstaaf geplaatst bij een stoptonend armsein door “fog signal men” die bij zulke omstandigheden bij zo’n sein de wacht moesten houden en de knalseinen op het spoor plaatsten, of er weer vanaf verwijderden, naar gelang de stand van het sein. Dat was gevaarlijk werk, een fog signal man (vaak een weg en werken monteur) werkte alleen, buiten in slecht mist of sneeuw, en riskeerde zijn leven bij het leggen of verwijderen van het knalsein, luisterend naar het (gedempte) geluid van een mogelijk naderende trein die hij niet kon waarnemen. Fog signals worden in het algemeen niet gebruikt waar lichtseinen worden toegepast, maar in de UK werden bij sommige bijzondere gevaarpunten bijv. aansluitingen met seinen met korte doorschietlengtes en sommige locaties met heen oog risico op stoptonend sein passages nog wel detonators gebruikt.
In een enkel geval werd er een mechanische knalseinlegger gekoppeld aan een seinhandel van een home signal, zie figuren 3 en 4.
In de mechanische beveiliging waren sommige seinhuizen in het Verenigd Koninkrijk uitgerust met knalsein leggers die knalseinen op de spoorstaaf plaatsten of verwijderden wanneer een seinhendel werd bediend zie figuur 2 en 3. De hendels waren geschilderd in een opvallend wit en zwart chevronpatroon naar boven wijzend voor de "up" lijn, naar beneden voor de "down" lijn. In sommige gevallen werden de leggers gevoed vanuit een patroonhouder met een aantal knalseinen. Ook in Frankrijk kwam een koppeling van een “appareil automatique de pose de pétard sur le champignon du rail”met een hoofdsein voor.

Figuur 2 Detonator Laying Machine (Bron  The Railway Signal and Permanent Way Engineer's Pocket Book)
Knalseinen worden in Frankrijk nog steeds gebruikt ter bescherming van een werkplek, waarbij een ‘Signal d’Arrêt Manuel’ (SAM) op de spoorstaafkop wordt geplaatst met een knalsein (pétard) erachter.
Knalseinen waren in veel landen, waaronder Nederland, ook in de treincabine aanwezig om in geval van nood achteropkomende treinen, of treinen in het nevenspoor, te waarschuwen en te laten stoppen om ongevalslocaties te beveiligen. Die functie is achterhaald geraakt daar waar treinradio communicatie beschikbaar is.
Ze zijn in Duitse, Belgische en Nederlandse cabines en conducteurshokjes op treinen niet meer aanwezig maar in Groot Brittannië en Frankrijk zijn ze nog steeds aanwezig. De ICE stellen die ook in Frankrijk rijden hebben ze dus ook nog steeds aan boord.

Figuur 3 Frans voorbeeld uit 1891. Bij een onveilig sein lagen er twee 'pétards' op de rails. In de veilige stand waren deze knalseinen weggedraaid. Illustraties uit Histoire de la locomotion terrestre (nicospilt.com)

Figuur 4 Modernere Franse carré met gekoppelde knalsein legger (foto Clive Lamming)


Figuur 5 UK: Dubbel knalsein in een knalseinlegger gekoppeld aan een (uitrij)sein dat stop toont. Als het sein veilig komt worden ze van het spoor afgedraaid.

Moderne ontwikkelingen

Waar knalseinen nog steeds gebruikt worden om werkplekken te beveiligen, is de tijd nodig om ze voor aanvang van de werkzaamheden aan te brengen en erna weer weg te halen significant. Wordt er na afsluiting van het werk eentje vergeten, dan zal de eerste trein die dat spoor berijdt het knalsein doen ontploffen en een noodremming uitvoeren. Dan kan tot aanzienlijke vertraging leiden. Daarom levert bijvoorbeeld Dual Inventive een moderne op afstand bedienbare versie van de “detonator layer” voor gebruik in Frankrijk, de RDI3000, die in analogie van de zelfmeldende kortsluitlans ZKL3000 via de cloud kan worden in- en uitgeschakeld en worden bewaakt.

Figuur 6 RDI 3000
De RDI3000 bevat ook een led sein dat als ‘Signal d’Arrêt Manuel’ dienstdoet, de functie die in Nederland wordt vervuld door het afsluitbord (sein 513) en het nieuwe op afstand bedienbare  sein 512b dat op de Kijfhoek wordt beproefd.


Zie ook:
Dromopétard een apparaat om de machinist van een te snel rijdende trein te waarschuwen d.m.v. een knalsein, Nederlandse beschrijving van Nico Spilt.
Dromo-Petard Franstalige beschrijving van Clive Lamming.
 
In “An unexpected end to the journey” vertelt Peter van der Mark nog over een wel heel ander gebruik van knalseinen om iemands aandacht te trekken:
“Bij het rijden met goederentreinen kwam daar in Groot Brittannië nog het omgaan met de conducteur/remmer in de achteroplopende remwagen bij. Vanuit de specifieke wegkennis van die mensen met hun ervaring deden ze hun werk ofwel op de juiste manier, of maakten de machinist en leerling woest door ’s winters op de warme remwagen met zijn brandende kachel in slaap te vallen en helemaal niets te doen. Of te vroeg of te laat de remmen te lossen. Na aankomst ging er dan nog wel eens een knalsein via de schoorsteen de brandende kachel in om het ongenoegen voorop duidelijk te maken.”
 
Andere vormen van oneigenlijk gebruik van knalseinen zijn in Frankrijk het uitluiden van een machinist die met pensioen gaat en zijn laatste trein het station binnenrijdt ("tot hier en niet verder rijden") en het stilleggen van het treinverkeer bij een staking (zelfs het horen van een knalsein leidt tot de opdracht onmiddellijk te stoppen) . Dat het misbruik van een knalsein gevaarlijk kan zijn moge duidelijk zijn, het zijn in feite explosieven.

 
Bronnen en links:
https://en.wikipedia.org/wiki/Detonator_(railway)
Fog Signalling uit “The Railway Signal and Permanent Way Engineer's Pocket Book”
Fog Signals Uit “Railway Appliances”
Dromo-Petard
Een linkedin video van de RDI3000 (met een losse flodder als knalsein)
Two centuries of Railway Signalling, Kitchenside and Williams


Laatste aanpassing 12 juli 2023