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Yollselbsttätige Steuerung für elektrische Triebfahrzeuge.
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eine Automatisierung der Anfahrt ; der übrige Fahrtverlauf muss vom Führer mittels der Steuerung von Hand aus geregelt werden. Eine selbsttätige Steuerung des ganzen Fahrtverlaufes unter Strom ist zumindest bei Fernbahnen anzustreben, um die Vorteile einer Automatisierung voll ausnützen zu können. Die nachstehend beschriebene Erfindung betrifft Zusatzapparate zu einem selbsttätigen Schaltwerk, wodurch die Steuerung vollselbsttätigwird. d. h. die Fahrstufen in Abhängigkeit von der Streckenneigung und der Zuglast durch Vorrichtungen am Triebfahrzeug selbsttätig eingestellt werden.
Die neue Steuerung besteht zunächst aus einem beliebigen automatischen Schaltwerk, das stufenweise rückschaltbar ist und seine Stellung dem Führer rückmeldet. Die Wirkungsweise eines solchen (es wurde Antrieb durch Elektromotor angenommen) sei kurz angedeutet (Fig. 1). Wird mittels des Führerschalters a eine beliebige Fahrstufe eingestellt, so erhalten die entsprechenden Kontaktfinger an
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mit einem dieser Kontakte über eine Belegung der Hilfssteuerwalze e verbunden ist, erhält das Feld Strom, der Motor läuft an und dreht die Walze e und die rechts davon angedeutete Hauptsteuerwalze, welche die Schütze des Motorstromkreises betätigt. in die nächste Fahrstellung usw.
Das Weiterschalten von einer, zur nächsthöheren Stufe wird durch das Fortschaltrelais k überwacht, welches den Schaltmotor erst anlaufen lässt, wenn der Triebmotoranfahrstrom auf seinen unteren Grenzwert abgesunken ist.
Um die vorstehend beschriebene automatische Anfahrsteuerung zu einer vollautomatischen
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notwendig.
Das wichtigste Organ ist der selbsttätige Fahrschalter (b, Fig. 1 und Fix. 2), der elektrisch ienau so wirkt wie der Führersehalter a und diesem auch parallel geschaltet ist. Die selbsttätige Einstellung der Fahrstufen wird dadurch erreicht, dass die in Steigungen in der Fahrzeuglängsrichtung wirkende Schwerkraftkomponente eines Schaltgewichtes d1 (Fig. 2) ein Schaltorgan beeinflusst, das etwa aus einer hydraulischen Messdose a1 bestehen kann. an die ein Quecksilberstufenschalter angeschlossen ist. Durch
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silbers in dem angeschlossenen Quecksilberschalter c1 erzielt und mehr oder weniger Kontakte an Spannung gelegt.
Bei Wechsel der Fahrtrichtung wird durch eine elektromagnetische Kupplung e1, f1 (Fig. 2) das Schaltgewicht jeweils mit einem der beiden Sehaltorgane gekuppelt. Die Umschaltung der Kuppelmagnete und Quecksilberschhalterleitungen wird in einem mit dem Fahrtwenderantrieb gekuppelten.
Umschalter g (Fig. 1) vorgenommen.
Bei Lokomotiven für stark wechselnde Last kann mit einer Fahrzeugecharakteristik (zum Unterschied von Motorcharakteristik), wie sie durch die beschriebene Anordnung beliebig zu erreichen ist, nicht das Auslangen gefunden werden. Um bei beliebigen Lasten die Möglichkeit zu haben, vollautomatisch zu steuern, müssen verschiedene Fahrzeugeharakteristiken einstellbar sein, welche bei jeder Last auf einer bestimmten Steigung angenähert die gleiche Geschwindigkeit zu halten gestatten. Dies kann erfindungsgemäss automatisch mit einer Lastabhängigkeitseinrichtung nach (Fig. 3) erreicht werden.
Diese Zusatzeinrichtung beruht darauf, dass bei einer bestimmten Zugkraft innerhalb einer bestimmten Zeit
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in der Beschleunigungsperiode. der Zug je nach der Anhängelast und dem Laufwiderstand eine verschiedene Geschwindigkeitszunahme erfährt. Aus dem in dieser Zeit zurückgelegten Weg und auch dem einer Muffe, eines mit einer Fahrzeugachse gekuppelten Fliehkraftpendels kann auf den Zugwiderstand zurück- geschlossen werden. Diese Tatsache wird dazu benützt, die Neigung der Unterlage des automatischen Fahrsehalters gegenüber dem Lokomotivrahmen je nach der Last zu ändern, so dass die in dem automatischen Fahrschalter eingestellten Stufen nicht nur von der Neigung der Strecke, sondern auch von dem Zugwiderstand abhängig sind.
Die Lastabhängigkeitseinriehtung (Fig. 3) besteht dementsprechend aus einem Fliehkraftsehalter i, dessen Hebel die Hubwerkskontakte 33 schaltet, dem Zeitlaufwerk r, das bei einer bestimmten Geschwindigkeit eingeschaltet wird und nach einer festgesetzten Zeit die ganze Einrichtung ausser Tätigkeit setzt, und aus dem Hubwerk'm, welches die Änderung der Neigung des automatischen Fahrschalters b bewirkt.
Die Wirkungsweise ist folgende : Bei einer gewissen unteren Geschwindigkeit, die so gross sein muss. dass der veränderliche und täuschende Anfahrlaufwiderstand nicht mehr in Erscheinung tritt, wird Kontakt 22 des Fliehkraftschalters i an Spannung gelegt. Dadurch wird die Spule 17 des Doppelrelais p magnetisiert und dessen Kontakte 14 und 15 geschlossen, so dass bei steigender Geschwindigkeit, wenn Kontaktsegment 33 an Spannung kommt, die Spule 24 des Zeitlaufwerkes ihren Anker anzieht. Die Zahnstange 31, welche die Bürste 30 trägt, kann nicht sofort folgen, da das Hemmwerk-eine Wirbel-
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stange allmählich in die Endlage.
Inzwischen sind aber mit zunehmender Geschwindigkeit die Kontakt- segmente 2j ! des Fliehkraftschalters der Reihe nach an Spannung gekommen, wobei durch jeden Kon- takt Über 14 die Hubklinkenspule 6 einen Impuls erhält und das Klinkenrad um eine Teilung weiter-
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rahmen vergrössert, so dass der der Fahrtrichtung entsprechende Schalter eine Anzahl Stufen abschaltet.
Wenn die Wanderbürste 23 in eine Lücke der Kontaktreihe 21 tritt, fällt die Hubklinke. M wieder ab und ist zu neuem Hub bereit. Das Hubwerk w. arbeitet unter der Impulserteilung durch den Fliehkraftschalter i so lange, bis nach einer bestimmten Zeit Kontakt 27 des Zeitlaufwerkes r an Spannung kommt,
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matischen Fahrschalters gegen den Lokomotivrahmen ist dann dem in der Laufzeit des Laufwerkes durcheilten Geschwindigkeitsbereieh und damit dem Laufwiderstand des Zuges verkehrt proportional. Um
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des Magneten 2S der Wirbelstrombremse 2J und 26 bei zunehmender Steigung durch den automatischen Fahrsehalter b selbst verstärkt wird.
Der parallelen Lage des automatischen Fahrsehalters zum Lokomotivrahmen entspricht die grösste Anhängelast, der grössten Relativneigung dagegen die Leerfahrt.
Bei einer bestimmten Geschwindigkeit ausserhalb des Tastbereiehes zur Ermittlung der Zuglast werden
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liches Arbeiten des Hubwerkes erfolgen kann ; durch 20 erhält Spule 32 Spannung, wodurch das Laufwerk i in die Ausgangsstellung zurückgezogen wird. Knapp vor dem Stillstand des Zuges bei Bremsen bekommt wieder Kontakt 22 Spannung. Dadurch zieht jetzt die Sieherheitsklinkenspule 7 ihren Anker an und das nun nicht mehr durch Sicherheitsklinke 8 blockierte Hubwerk kann unter dem Einfluss der Schwerkraft in die Nullage zurückkehren, wodurch nach Beendigung einer Streekenfahrt die ganze Ein- riehtung für eine neue Fahrt bereit wird.
Bei gleichbleibender Last und Fahrtrichtung kann durch Unterbrechen des Steuerstromes zum Fliehkraftschalter die Lastabhängigkeitseinrichtung nach einmaligem Arbeiten ausser Funktion gesetzt werden.
Um bei einem Fahrsehalter a, gewöhnlicher Bauart bzw. selbsttätigen Fahrschalter b (Fig. 1) den
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walze e (Fig. l) besondere Prüfbelegungen und arbeitet mit einem Hilfsrelais 4 zusammen. Dieses spricht bei Rüekschalten, also Spannungsloswerden des der zu verlassenden Fahrstufe entsprechenden Kontaktes an der Hilfssteuerwalze e mittels der Prüfbelegungen 5 an und legt die Rückwärtswicklung f@ des Schalt- motors d an Spannung. In der eingestellten niedrigeren Fahrstufe trifft die Belegung J wieder auf einen spannungführenden Kontakt, das Relais 4 zieht an und setzt den Motor still.
Durch die selbsttätige Steuerung werden die normalen Überlastungen der Willkur des Fahrers entzogen. Dennoch könnte auch bei normaler Anhängelast durch starken Gegenwind usw. eine thermische Überbeanspruehung der elektrischen Ausrüstung eintreten, die mit Rücksicht auf die vollautomatische Steuerung knapper bemessen werden kann, als üblich. Um dies zu verhindern, ist der Zugkraftregler f (Fig. 1) als Sieherheitsvorrichtung vorgesehen. Der Impulsgeber ist ein Kontaktthermometer 1 in den Motoren, das bei Überschreiten der zulässigen Grenztemperatur in den Wicklungen, das Temperaturrelais 2 zum Ansprechen bringt.
Der Hauptstromkontakt dieses Relais leitet einen Teil des Motorstromes durch die Magnetwicklung des Rückschaltrelais 3, welche so bemessen ist. dass der Anker bei Dauerzugkraft abfällt. Liegt in dem Augenblick des Ansprechens von 2 die Zugkraft noch über dieser Auslösezugkraft so tritt das Rückschaltrelais 3 in Funktion und bewirkt durch Schliessen seiner Steuerstromkontakte den Rücklauf des Schaltwerkes auf Dauerzugkraft. Mit höheren Zugkräften kann erst dann
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