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Bremseinrichtung für elektrisch angetriebene Fahrzeuge.
Vorliegende Erfindung betrifft Bremsvorrichtungen für elektrische Bahnwagen und dient dazu, dem Wagen den Sicherheitsgrad zu geben, der bei elektrischen Aufzügen bereits erreicht ist und der im Hinblick auf die zahlreichen Unfälle im Strassenbahn-
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elektrischen Bahnbetrieb erwünscht erscheint.
Es ist der besondere Zweck der vorliegenden Erfindung. vermittelst elektrischer oder Vakuumbremsen oder dgl. eine selbsttätige Bremsung des Wagens zu bewirken, wenn die Stromzufuhr zum Motor beispielsweise durch Herausspringen des Stromabnehmers aus der Leitung, Schmelzen der Sicherung etc. unterbrochen wird, so dass also nicht mehr, wie bei der in solchen Fällen möglichen Bremsung durch Kurzschliessung des Motors oder Anziehen der Handbremse die Bremstätigkeit dem Wagenführer überlassen bleibt.
Die Erfindung ist besonders für solche elektrisch betriebene Wagen anwendbar, die mit in bestimmtem Falle als Generatoren arbeitenden Verbundmotoren ausgerüstet sind.
Wio hekannt, ist eine untrennbare Begleiterscheinung eines solchen elektrischen Motors, der unter Umständen als Stromerzeuger wirkt, die Verzögerung. welche dadurch entsteht, dass der Motor sich selbst bremst. Erhält daher ein mit solchem Motor ausgestatteter Wagen einen Antrieb von einer anderen als der eigenen Kraftquelle (beispielsweise infolge der Beschleunigung beim Herabfahron auf schräger Bahn), so wird der Motor sofort und selbsttätig ein elektrischer Generator und Kraftbremse.
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Geschwindigkeit der Wagen nur um ein bestimmtos goringes Mass über diejenige Ge- schwindigkeit steigt, die jeweilig durch die Stellung des Fahrschalt-bezw. Geschwindigkeits- regelungshebels gegeben ist.
Der Motor wirkt dann sofort verzögernd, bremsend auf die
Fahrgeschwindigkeit des Wagens. Es besteht somit offenbar ein wichtiger und wertvoller
Sicherheitsfaktor darin, dass, solange als die elektrische Ausrüstung des Wagens sich in gehörig arbeitsfähigem Zustande befindet, das Fahrzeug innerhalb der Grenzen der normalen
Geschwindigkeit gehalten wird und nicht fortlaufen kann. In dem Falle jedoch, wo beispiels- weise durch Herausspringen dos Stromabnehmers aus der Leitung oder beim Schmelzen der Sicherung u. dgl. die Stromzufuhr zum Motor unterbrochen wird, wird das Fahrzeug sofort dieses Sicherheitsfaktors beraubt und sein Lauf nur mittelst der gebräuchlichen Hand- bremsen oder dadurch zu bremsen sein, dass ein Kurzschluss des Motors herbeigeführt wird.
Diese Bremsiiiittel sind aber keineswegs verlässlich, zumal es bei denselben sehr auf die
Geistesgegenwart und Schnelligkeit des Führers ankommt, wenn sie im Bedarfsfalle zweck- mässig zur Wirkung kommen sollen, so dass die, wenn erforderlich, mit Sicherheit selbst- tätig eintretende Bremsung gemäss vorliegender Erfindung einen wesentlichen Fortschritt bezeichnet.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird die selbsttätige Bremseinrichtung durch mechanische oder sonstige selbsttätige Kraftbremsen vervollkommnet und die Bremssysteme sind derart angeordnet, dass beim Versagen der Bromswirkung der elektrischen Ausrüstung des Wagens, aus welcher Ursache sie auch entstehen möge, sofort und selbsttätig die mechanische Bremse an deren Stelle tritt.
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Zu diesem Zwecke ist das Bremssystem so angeordnet, dass die Bremsen für gewöhnlich in der untätigen oder Freistellung durch einen elektromagnetischen Schalter oder eine sonstige elektrische Steuerungsvorrichtung gehalten werden, die zu elektrischen Stromkreisen und ortfesten Kontakten gehört, welche durch einen durch die Geschwindigkeit des Fahrzeuges beeinflussten bezw. mittelst eines durch den Fahrschalter gesteuerten, beweglichen Kontaktes in Tätigkeit gesetzt werden. Die Vorrichtung ist derart getroffen, dass die Übertragung der Bremsung vom Motor auf die mechanische Bremse sofort-erfolgt, wenn ersterer in Unordnung oder ausser Betrieb gerät, gleichviel ob zufällig beim Versagen der Stromzuleitung oder beim beabsichtigten Ausschalten des Stromes durch den Wagenführer zum Zwecke des Anhaltens des Wagens.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der neuen Vorrichtung zum Teil in schematischer Darstellung verbildlicht, und zwar ist Fig. 1 eine Ansicht der Stromkreise, der ortfesten und beweglichen Kontakte bei Benutzung eines elektrodynamischen Geschwindigkeitsanzeigers zur Überwachung des beweglichen Geschwindigkeitskontaktes.
Fig. 2 stellt die Stromkreise und Kontakte in Verbindung mit einem Fliehkraftregler dar.
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Fliehkraftregler und a der bewegliche Geschwindigkeitskontakt in Gestalt einer Nadel. Der bewegliche Kontrollapparatkontakt ist mit B und der Bremseinschalter mit C bezeichnet.
Die ortfeston Kontakte al, a2, a3, a4 werden durch den beweglichen Geschwindigkeitskontakt a und die ortfesten Kontakte bl, b2, b3, b4 durch den beweglichen Kontrollapparatkontakt B beeinflusst. Der Kontaktrahmen ass in Segmentform besteht aus leitendem Materiale und sitzt drehbar auf der Achse der Kontaktnadel a, ist jedoch von letzterer isoliert. Die der Nadel benachbarte Radialseite des Rahmens besitzt einen gabelartigen Vorsprung mit zwei Anschlägen a6, a7, deren einer a7 von dem Rahmen a5 isoliert ist.
Die Nadel a liegt zwischen den beiden Anschlägen, und zwar für gewöhnlich ausser Berührung mit dem An-
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Ansteigen der Geschwindigkeit des Wagens die Nadel a sich vorbewegt, so trennt sie sich vom Anschlage a7, trifft gegen den Anschlag aG und nimmt bei weitergehender Bewegung den Rahmen a5 mit, so dass dadurch alle ortfesten Kontakte, welche die Nadel berührt, mit dieser elektrisch verbunden werden, so lange die Nadel die Bewegung fortsetzt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 wird ein kleiner elektrischer Generator D direkt oder indirekt von der Motorwelle oder einer Wagenachse angetrieben. In den Stromkreis dieses Generators ist der Geschwindisskeitsanzeiger A in Gestalt eines kräftigen Voltmeters eingeschaltet, und zwar im Nebenschluss zu einem Widerstande d.
Die Nadel a dieses Voltmeters wirkt bei ihrer Drehbewegung je nach der herrschenden Geschwindigkeit auf den Anschlag a6, dieser nimmt den Rahmen mit, welcher der Reihe nach die Strom-
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trisch verbunden ist, entsprechend der Höchstgeschwindigkeit für jenen Einstellpunkt des Kontrollhebels B. Angenommen, die Teile befinden sich in der in Fig. 1 dargestellten Stellung, d. h. der Wagenführer hat die Handkurbel des Fahrschalters auf den Punkt eingestellt, bei welchem der Kontaktzeiger B auf dem ortfesten Kontakt b2 liegt :
wenn nun die Nadel a des Voltmeters infolge des Ansteigens der Fahrgeschwindigkeit über die für jenen Einstellpunkt des Fahrschalthebels zulässige Geschwindigkeit hinaus den Kontaktrahmen a5 bis an den Kontakt a2 bringt, so wird der Stromkreis x2 geschlossen und Strom geht durch die Nadel a, den Anschlag a6, den Rahmen a5 zum Kontakte a2, zum Zeiger B und von da zum Schalter G, der den Motor für die Bremse, beispielsweise einen Elektromotor E, be- einflusst. Der Schalter C wird in Tätigkeit gesetzt und die Bremsen treten in Wirkung.
Wird der Fahrschalterhandgriff weiter auf den nächstfolgenden Punkt eingestellt, so wird . ach der Zeiger B den folgenden Kontakt b3 erreichen. Die Fahrgeschwindigkeit des Wagens wird dann natürlich dementsprechend erhöht. Geht sie aber über die dieser Hebel-
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Zeiger B und weiter zum Schalter C, durch welchen abermals die Bremsen zur Wirkung gebracht werden.
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Wenn die Fahrschalterkurbel anstatt um eine beispielsweise um zwei weitere Schaltstufen vorbewegt würde, so dass der Zeiger B von bd auf b4 gelangte, so würden die mechanischen Bremsen nicht in Wirkung treten, es sei denn, dass die Fahrgeschwindigkeit bis zum normalen oder zulässigen Maximum der Hebestellung entsprechend dem Kontakt bu wachse und der Kontaktrahmen ab den entsprechenden ortfesten Kontakt a4 des Voltmeters erreichte.
Dreht man den Fahrschalterhandgriff und den Zeiger B zurück auf den dem ort. festen Kontakte b1 entsprechenden Punkt, so wird, falls die Fahrgeschwindigkeit, wie unter normalen Verhältnissen geschehen würde, sich entsprechend verringerte, die Nadel a und ihr Kontaktrahmon-o sich zurückbewegen, bis letzterer den ortfesten Kontakt al des Voltmeters erreicht. Während dieser Bewegung liegt die Nadel a gegen den isolierten Anschlag a7 an.
Wenn aber die Fahrgeschwindigkeit sich nicht soweit verringert, vielmehr wächst, so wird die Nadel a gegen den Anschlag a8 sich anlegen, dadurch mit dem Kontakt al. durch den Rahmen leitend verbunden und Strom durch den Stromkreis Xl zum Zeiger B und zum Schalter C fliessen lassen, wobei die Bremsen in Tätigkeit treten.
Bei der unwirksamen oder Nullstellung des Fahrschalters, d. 11. also, wenn kein Strom dem Wagenantriebsmotor zugeführt wird, ist auch die Stromzufuhr zum Motor für die Bremse unterbrochen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wird an Stelle des Voltmeters ein Fliehkraftregler bekannter Art benutzt, und zwar ist hiebei beispielsweise eine Vakuumbremse an Stelle der elektrischen Bremsvorrichtung der Fig. 1 gesetzt. Die Hülse ax des Reglers A ist mit der Nadel a durch ein geeignetes Hebelgestänge axx verbunden, das die Bewegung der Hülse in vergrössertem Masse auf die Nadel überträgt. Der Schalter C steuert das Ventil c der Vakuumbremse.
Der Regler A erhält seinen Antrieb in bekannter Weise von der Motorankerwelle oder von einer Wagenachse aus ; die Nadel liegt im Stromkreise einer Batterie. r5 und des Solenoides des Schalters C durch den beweglichen Kontakt-
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a ; , , sind ähnlich wie bei der Ausführung nach Fig. 1 angeordnet, auch entspricht die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Fig. 2 der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung. Bei der unwirksamen oder Ruhelage liegt der bewegliche Kontakt B gegen den feststehenden Kontakt bX an und Strom fliesst dann durch die Stromkreise xx, xX direkt zum Schalter C durch den beweglichen Kontakt B, wodurch die Bremsen, wie vorher beschrieben, in Tätigkeit gesetzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Bremseinrichtung für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, bei welcher bei Überschreitung einer gewissen Geschwindigkeit Hilfsbremsen (mechanische oder Druckluftbremsen) selbsttätig angelegt worden, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsbremsen durch den elektrischen Strom in Tätigkeit gesetzt worden, welcher an zwei Kontakten (A, 8) geschlossen wird, von welchen der eine (.. 1) von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges, der andere (B) von der Stellung des Fahrschaltors abhängt, so dass, wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeuges über die der jeweiligen Fahrschalterstellung entsprechende hinaus anwächst, durch Schliessung des Stromes mittelst der Kontakte (A, B) die Hilfsbremson in Tätigkeit gesetzt werden.