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Elektrisch angetriebenes Fahrzeug.
Die Erfindung bezieht sich auf elektrisch angetriebene, insbesondere gleislose aus einer Fahrleitung gespeiste Fahrzeuge. Um deren Führer zu entlasten, ist es bekannt, eine selbsttätige Steuerung der Triebmotoren zu verwenden, die aber im gegebenen Fall auch vom Führer beeinflussbar ist. Z. B. besteht eine solche bekannte selbsttätige Steuerung darin, dass sich einzelne Schütze in einer bestimmten Schaltfolge selbsttätig weiterschalten, indem Hilfskontakte je an dem vorhergehenden Schütz die Steuerleitung für das nachfolgende Schütz vorbereiten oder schliessen. Durch Unterbrechen der Steuerleitung zu einzelnen Schützen oder Schützgruppen an einem vom Führer zu betätigenden Schalter ist der Führer zugleich in der Lage, gewisse Grenzschaltstufen einzustellen, über die die selbsttätige Steuerung nicht hinaussehreiten kann.
Die Erfindung bezweckt, bei solchen und ähnlichen elektrischen Fahrzeugen eine in der äusseren Handhabung gleiche Bedienungsweise durch den Führer zu erhalten, wie sie im allgemeinen bei Automobilen üblich ist. Hiedurch wird eine an und für sieh bewährte Steuerungsart auch für elektrisch angetriebene Fahrzeuge nutzbar gemacht, im besonderen aber Fehlgriffen in der Steuerung vorgebeugt, zu denen im Gefahrfall der meist vom Automobilbetrieb übernommene Führer bei den bisher üblichen Steuerungen elektrischer Strassenfahrzeuge neigt.
Beim Gegenstand der Erfindung ist ein Pedal oder ein äquivalentes Kommandoorgan vorgesehen, durch dessen Betätigen (Niederdrücken) der Triebmotorenstromkreis geschlossen wird. Erfindungsgemäss wird durch dieses Pedal zugleich das Einschalten des Steuerstroms zur Steuerung der Triebmotoren vorbereitet, worauf durch folgendes Loslassen des Pedals der Steuerstrom geschlossen wird.
Der Steuerstrom kann zu diesem Zwecke über Kontakte geführt sein, die zugleich mit dem Schliessen des Triebmotorenstromkreises eingeschaltet werden, und ferner über Kontakte am Pedal, die in dessen losgelassenem Zustande geschlossen sind. Beim Niederdrücken des Pedals werden die erstgenannten Kontakte im Steuerstromkreis geschlossen, beim darauffolgenden Freigeben des Pedals die zweitgenannten ; um den Steuerstrom einzuschalten bzw. das Fahrzeug in Bewegung zu setzen, ist also (so wie beim Automobil das Kupplungspedal) das Pedal erst niederzudrücken und dann freizugeben. Hiebei lässt sich zugleich erreichen, dass bei eingeschaltetem Triebmotorenstrom der Steuerstrom schon durch teilweises Niederdrücken des Pedals an dessen Kontakten unterbrochen und das Fahrzeug verzögert werden kann, ohne den Hauptstromkreis zu öffnen.
Durch einfaches Loslassen des Pedals kann dann wieder auf volle Fahrt übergegangen werden.
Mit Vorteil kann die Anordnung auch so getroffen werden, dass bei eingeschaltetem Triebmotorenstrom durch weiteres (vollständiges) Niederdrücken des Pedals eine Ausschalt- bzw. Auslösevorrichtung betätigt wird, die eine Unterbrechung des Triebmotorenstromes bewirkt. Das Steuerpedal nach der Erfindung ist also beim Anfahren und Anhalten des Fahrzeuges in ganz derselben Weise zu betätigen wie das Kupplungspedal bei Automobilen.
Um eine vollständig analoge Pedalanordnung wie bei Automobilen zu erhalten, kann in bekannter Weise noch ein Bremspedal vorgesehen werden, bei dessen Betätigung ausser der Herstellung der Bremsschaltung, erfindungsgemäss zugleich eine Unterbrechung des Triebmotorenstromes erfolgt. Zweckmässig kann zum Ein-und Ausschalten des Triebmotorenstromes durch das Steuerorgan (Pedal) am Führerstand ein eigener Schalter (Hauptschalter) vorgesehen sein, der ausserdem auch eine Überstromauslösung und gegebenenfalls eine Auslösung in Abhängigkeit von der Stellung weiterer Schaltgeräte (Fahrtwender, Bremswalze usw.) besitzt.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Oberleitungsomnibus im Schaltbild gezeigt. Mit 1, 2 ist die Fahrtleitung (Hin-und Rückleitung) bezeichnet, 3 ist der Hauptschalter des Fahrzeuges, 4, 5 sind die Triebmotoren mit ihren Erregerwicklungen 6 bzw. 7, 8 ist der Fahrtwender, mit 9 ist die Steuereinrichtung für die Motoren (Reihenparallelschaltung, Widerstandsvorschaltung) angedeutet. 10 ist das erfindungsgemäss angeordnete Pedal, das mittels eines drehbar gelagerten, mit einer Führung 20 versehenen Mitnehmers 30 in der gezeichneten Offenstellung des Schalters 3 an dessen Schaltspindel angreift und bei Niederdrücken des Pedals 10 den Schalter 3 einlegt, der dann durch die Klinken 13 und 23 bzw. 33 und 43 in der eingeschalteten Lage festgehalten wird.
Am Pedal 10 sind ferner Kontakte 40 angeordnet, die in der gezeichneten losgelassenen Stellung des Pedals geschlossen sind. Sie liegen in der Steuerstromleitung 100, die jedoch bei ausgeschaltetem Schalter 3 an dem mit diesem verbundenen Bilfssehalter 11 unterbrochen ist. 200 ist die Steuerstromquelle. Wird durch Niedertreten des Pedals zugleich mit dem Einlegen des Schalters 3 der Hilfsschalter 11 nach links ausgelegt, so wird die über die Kontakte 40 geführte Steuerleitung 100 wohl bei 11 geschlossen und damit das Einschalten des Steuerstromkreises vorbereitet, die Leitung 100 ist jedoch noch so lange bei 40 unterbrochen, als das Pedal 8 niedergetreten ist. Erst wenn dieses losgelassen wird, wird auch bei 40 die Verbindung hergestellt, der Steuerstromkreis also geschlossen.
Nach Einschalten des Schalters 3 kommt bei Loslassen des Pedals 10 der Mitnehmer 30 ausser Eingriff mit der Schaltspindel des Schalters 3. Der Mitnehmer fällt infolge seines eigenen Gewichtes
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Mitnehmer durch die Kurvenfülrung (wie die gezeichnete Stellung zeigt) in die Höhe der Sehaltspindel zu liegen.
Wird jedoch bei eingeschaltetem Schalter 3, also wenn die Schaltspindel von Schalter 3 nicht mit dem Mitnehmer 30 gekuppelt ist, das Pedal 10 niedergetreten, so bewegt sich die Spitze des Mitnehmers 30 entsprechend der Führung 20 schräg nach abwärts, u. zw. derart, dass sie bei weiterem Niedertreten des Pedals an dem Winkelhebel 12 angreift, der wieder mit dem doppelarmigen Hebel 14 in Eingriff steht. Über die Hebel 12 und 14 wird bei Niedertreten des Pedals mittels Nase 15 der Teil 16 angehoben, der die Klinken 33 und 43 trägt, und dadurch der Schalter 3 entklinkt. Durch eine nichtgezeiehnete Feder od. dgl. wird der Schalter 3 in seine Aussehaltstellung befördert.
Das letzte rechte Stück der Schaltspindel von 3 ist nach oben frei schwenkbar am übrigen Teil gelagert, damit es dem beim Loslassen des Pedals in seine oberste Lage zurückkehrende Mitnehmer 20 ausweichen kann, mit dem es dann bei der nächsten Pedalbetätigung gekuppelt wird.
Mit dem Ausschalten des Schalters 3 für den Hauptstrom wird zugleich auch die Steuerstromleitung 100 am Schalter 11 unterbrochen, was eine weitere Unterbrechung des Hauptstromes an den Steuerorganen (Schützen, Schaltwalzenkontakten od. dgl. ) zur Folge hat. Statt der Leitung 100 wird durch den Schalter 11 die Hilfssteuerleitung 101 eingeschaltet, die beim Bremsen Verwendung findet.
Ausser dem Pedal 8 ist zweckmässig noch ein Pedal 17 vorgesehen, das zum Bremsen dient. Durch Niedertreten dieses Pedals wird über Welle 27 der Winkelhebel 72 in der gleichen Weise gedreht wie durch den Mitnehmer 20 des Pedals 10, also ebenfalls der Schalter 3 entklinkt und ausgeschaltet und der Hilfsschalter 11 auf Leitung 101 umgeschaltet. Das Bremsen kann entweder mechanisch oder elektrisch erfolgen. In letzterem Fall kann zweckmässig eine Bremsschaltwalze vom Bremspedal17 selbst betätigt werden, der über Leitung 101 der Bremssteuerstrom zugeführt wird.
Vorteilhaft kann der Schalter 3 ausser vom Führer durch die Pedale 10 und 17 auch noch selbsttätig ausgeschaltet werden. Im gezeichneten Beispiel stehen z. B. die Klinken 33 und 43 unter dem Einfluss von Hauptstromspulen 53 und 63, die bei Überstrom von gewisser Höhe eine Ausklinkung herbeiführen, wodurch der Schalter 3 ausgeschaltet wird.
Ausser der Überstromauslösung ist noch eine Auslösung des Schalters 3 in Abhängigkeit von der Stellung des Fahrtwenders 8 vorgesehen. Eine mit dem Fahrtwender 8 verbundene Nockenscheibe 18 (siehe Seitenansicht in Fig. 2) spielt mit der Schaltstange 16 so zusammen, dass in den Stellungen V und ss (Vorwärts-bzw. Rückwärtsfahren) des Fahrtwenders der Schalter 3 verklinkt bleibt, in der Mittelstellung (Ausschaltstellung) des Fahrtwenders aber die Verklinkung gelöst wird, indem die Schaltstange 16 durch die Nocke an der Scheibe 18 gehoben wird und die Klinken 33 und 43 ausser Eingriff bringt.
In der Steuerleitung 100 sind ebenso wie in der Hauptleitung vorteilhaft ausser den vom Führer betätigten Kontakten 11 und 40 noch selbsttätig wirkende Schalter, die Stromwächter 50, angeordnet, die zweckmässig eisenlos ausgeführt sind. Diese Schalter sind vom Triebmotorenstrom erregt. Steigt der Hauptstrom beim Weiterschalten auf einen vorbestimmten, zu grossen Wert an, so wird der Steuerstrom durch die Schalter 50 unterbrochen und das Weiterschalten so lange verhindert, bis der Hauptstrom auf einen zulässigen Wert gesunken ist. Um die Trägheit der Stromwäehter mögliehst gering zu halten, ist eine bewegliche Spule 52 im Nebenschluss zu einer festen Spule 51 geschaltet, so dass erstere nur ein Zweigstrom durchfliesst und sie leicht gehalten werden kann.
Die feststehende Spule 51 dient
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Zweckmässig kann ferner im Steuerstromkreis 100 noch ein vom Führer zu betätigender Schalter vorgesehen sein, mit dem das selbsttätige Fortschreiten der Steuerung bis zu gewissen Schaltstufen ein-
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stellbar ist. Vorteilhaft ist dieser Wahlschalter am Lenkrad 60 des Fahrzeuges angeordnet. Diese Anordnung des Schalters ist nicht nur raumsparend, sondern auch für den zugleich das Lenken besorgenden Führer sehr handlich. Es wird dadurch eine weitere Angleichung an die Automobilsteuerung erzielt. Der Wahlschalter ist in der Zeichnung mit 70 bezeichnet. Von den Kontakten a, b, c dieses Schalters gehen drei Leitungen 100a, 100b, 100e ab.
Die Leitung 100a führt zu einer Gruppe sich selbsttätig fortschaltender Schütze, die den ersten
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Diese Schaltstufe ist besonders für Verschiebezwecke geeignet. Das Fahrzeug erhält auf der Schaltstufe a nur eine verhältnismässig geringe Geschwindigkeit.
Wird der Schalter 70 auf den weiteren Kontakt b bewegt, so erhält die Leitung 100b Strom. Diese führt zu einer weiteren Gruppe sich selbst weiterschaltender Schütze, durch die nacheinander die auf
Stufe a noch eingeschalteten Vorschaltwiderstände ausgeschaltet werden, bis die Motoren in Reihe unmittelbar ohne Vorschaltung von Widerständen an der Fahrspannung liegen.
Wird schliesslich die Leitung 100e über Kontakt c am Wahlschalter 70 unter Strom gesetzt, so werden die Motoren zunächst unter Vorschaltung von Widerständen parallel geschaltet und selbsttätig fortschreitend die Widerstände wieder ausgeschaltet. In der höchsten, dem Kontakt c entsprechenden
Schaltstufe, sind die Motoren unmittelbar ohne Vorschaltung von Widerständen parallel an die Fahr- drahtspannung gelegt.
Um dem Führer noch eine weitere Möglichkeit zur willkürlichen Einstellung von Schaltstufen zu geben, ist folgende Anordnung vorgesehen. Am Lenkrad 60 ist ausser dem Schalter 70 noch ein Druckknopf 80 angeordnet, von dem ein Schalter 90 mit kurzzeitigem Stromschluss betätigt werden kann, der z. B. das Weiterschalten um je eine Stufe bewirkt. Er bleibt nur so lange eingeschaltet, als je ein Schütz zum Ansprechen braucht, wird dann aber wieder ausgeschaltet und dadurch das Ansprechen des nächstfolgenden Schützes verhindert, wenn nicht der Druckknopf neuerlich betätigt wird. Der Schalter 90 besitzt vorteilhaft zwei parallel geschaltete Spulen 91 und 92, die einander magnetisch entgegenwirken, von denen der einen ein Ohmscher Widerstand 94, der anderen ein induktiver Widerstand 95 vorgeschaltet ist.
Werden die Spulen durch den Druckknopf 80 an die Steuerleitung 100 (über Leitung 102) angeschlossen, so tritt in der Spule 91 sofort der volle Stromwert auf, während in der Spule 92 wegen des vorgeschalteten induktiven Widerstandes die Stromstärke nur allmählich ansteigt. Zunächst überwiegt also die magnetisierende Wirkung von 91 und schaltet den Schalter ein. Ist jedoch in der Spule 92 der Strom soweit angestiegen, dass sich die magnetischen Wirkungen der Spulen 91 und 92 gegenseitig aufheben, so fällt der Schalter wieder ab. Durch entsprechende Bemessung der Widerstände 94 und 95 kann die Dauer des Schaltimpulses so eingestellt werden, dass bei jeder Druckknopfbetätigung der Schalter 90 nur so lange eingeschaltet ist, als ein Schütz zum Ansprechen braucht.
Durch den Schalter 90 wird ein paralleler Überbrilekungsstromzweig 102 zum Wahlschalter 70 und zweckmässig auch zugleich zu den Stromwäelltern 50 geschlossen. Durch letzteres Mittel kann bei schweren Anfahrbedingungen, z. B. auch ausnahmsweise dann auf die nächsthöhere Schaltstufe übergegangen werden, wenn der Stromwächter dies nicht erlauben würde. Durch den Schalter 90 können also sowohl Schaltstufen hergestellt werden, die am Wahlschalter 70 nicht vorgesehen sind, ebenso aber auch Schaltstufen, die der Strom- wächter sonst nicht zulassen würde.
Die Erfindung ist naturgemäss nicht auf eine Fahrzeugsteuerung mit Schützen beschränkt, sondern auch bei Steuerungen mit motorisch bewegter Schaltwalze usw. anwendbar. Auch kann selbstverständlich die Verbindung der Pedale 10 und 17 mit den Ein-bzw. Aussehaltorganen für den Triebmotorenstrom und ebenso die Kontaktanordnung für den Steuerstrom von der beschriebenen im Rahmen der Erfindung abweichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisch angetriebenes, insbesondere gleisloses, aus einer Oberleitung gespeistes Fahrzeug mit elektrischer Steuerung der Triebmotoren und einem Pedal oder äquivalentem Kommandoorgan, durch dessen Niederdrücken der Triebmotorenstromkreis geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass durch dieses Pedal zugleich das Einschalten des Steuerstroms zur Steuerung der Triebmotoren vorbereitet wird, worauf der Steuerstrom durch folgendes Loslassen des Pedals geschlossen wird.