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Die bisher bekannt gewordenen selbsttätigen Steuerungen für elektrische Triebwagen und Lokomotiven sind dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreitung einer bestimmten Geschwindigkeit entweder Bremsen : selbsttätig zur Wirkung gebracht werden oder durch Vermittlung von Relais, die durch Geschwindigkeits- oder Strommesser beeinflusst werden, die Energiezufuhr unterbrochen wird. Solche Einrichtungen wirken wesentlich als Geschwindigkeits-
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des Steuerorgans regelt.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist der. die Ausführung der Anfahr-und Bremssehaltbewegungen am Steuerorgan von dem unzuverlässigen persönlichen Gefühl eines Motorführers unabhängig zu machen, dieselben vielmehr durch die im Folgenden beschriebenen Mechanismen selbsttätig ausführen zu lassen. Durch diese Einrichtung wird ein gleichmässiges und sanftes Anfahren, bezw. Bremsen (ohne Rädergleiten) erreicht. Motoren. Apparate. Widerstände und Wagenteile werden infolge des allmählich zunehmenden Beschleunigungsdruckes sehr geschont,
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In der Fig. 1 sind die Fahrschaulinien eines elektrischen Triebwagens gezeichnet.
Dieselben werden in bekannter Weise aus den charakteristischen Schaulinien der Motoren, dem Ober- setzungsverhältnisse und dem Durchmesser der Laufräder erhalten. Z und P sind Zugkraft-bpzw.
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Abhängigkeit von dem Motorstrome I dargestellt. Wird am Steuerorgan die erste Schaltbewegung (Einschalten) ausgeführt dann tritt in diesem Augenblicke die Zugkraft Z2 auf. Bei zunehmender Geschwindigkeit wird entsprechend dem vorgeschalteten Widerstande w1 die Zugkraft entsprechend der mit w1 bezeichneten Schaulinie abnehmen.
In der Regel werden die in der Fig. 1 mit tp. bis M's bezeichneten Widerstände so gewählt. dass die Spitzen des vorgesehenen Anfahrdiagrammes zwischen zwei Geraden liegen. Die Anfahrzugkraft sehwankt dann zwischen Zg und Z1 und die Stromstärke zwischen I2 und Il. Die mittlere Anfahrbeschleunigung wird entsprechend diesen Verhältnissen konstant. Dieses vorgesehene (ideelle) Anfahrdiagramm kann jedoch nur dann emgehalten werden, wenn die Schaltbewegungen am Steuerorgan in den Augenblicken stattfinden, wo der Triebwagen die Augenblicksgeschwindigkeiten v1 bis v5 hat.
Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Steuerschalter K nach Fig. 2 durch ein von einem Solenoide betätigtes Stellrad verstellt wird, wobei das Solenoid von einem Geschwindigkeitsmesser (f bei den ent-
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Stromquelle und G der Geschwindigkeitsmesser. Der Hebel H des Geschwindigkeitsmessers trägt einen Metallkontakt, der bei den entsprechenden Umschaltgeschwindigkeiten r1 bis v5
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gezeichnet. In Wirklichkeit wird es ähnlich wie bei selbsttätigen Schmierapparaten mit Sperrad und Klinke auszuführen sein.
Das) n der Fig. 1 stark ausgezogene Anfahrdiagramm entspricht nicht der vorteilhaftesten Art des Anfahrens. Eine vorteilhaftere Art des Anfahrens ergibt das in der Fig. 1 strichliert
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Die Beeinflussung des Solenoides und damit der Schaltbewegungen am Steuerorgan kann auch durch den Motorstrom oder die Beschleunigung des Triebwagens erfolgen. In diesem Falle müssen die Kontaktplatten am Strom-bezw. Beschleunigungsmesser anders ausgebildet sein, da der Motorstrom bezw. die Beschleunigung mit zunehmender Geschwindigkeit während des Anfahrens zwischen einer oberen J2 und einer unteren Grenze JI schwankt. Soll das in der Fig. 1 stark ausgezogene Anfahrdiagramm erzielt werden, dann genügt die Anbringung eines einzelnen Kontaktpaares auf den Kontaktplatten des Strom-bezw.
Beschleunigungsmessers. Dieses Kontaktpaar ist beim Strommesser bei dem Ausschlage 11 des Strommessers (entsprechend der Zugkraft J) und beim Beschleunigungsmesser bei dem Ausschlage P] des Beschleunigungsmessers (entsprechend derselben Zugkraft Z) herzustellen.
Da der Zeiger (Hebel) dieser Instrumente in sicherer Weise Kontakte muss bestreichen können, muss er ein entsprechendes Drehmoment ausüben können. Die gebräuchlichen Strommesser sind zu diesem Zwecke natürlich nicht gut verwendbar, und wird als Strommesser ein kleiner Elektromotor mit Gegenfeder beispielsweise zu verwenden sein.
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zeigt alsdann das Manometer D2 an.
Soll das in der Fig. 1 strichliert angedeutete Anfahrdiagramm erzielt werden (in der Fig. 6 ist ein solches besonders herausgezeichnet) und ein Strom oder Beschleunigungsmesser die Sehaltbewegungen am Steuerorgan beeinflussen, dann muss eine Kontaktplatte nach Fig. 4 :
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des Strom-bezw. Beschleunigungsmessers ist in der Fig. 5 besonders herausgezeichnet. Er hat einen Schlitz, in dem der die Kontaktpaare C in der Fig. 4 kurzschliessende isolierte Metal1kontaktstift T verschiebbar angeordnet ist. Der Kontaktstift T wird von einer Feder
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wand j62 gedrückt, so dass der Kontaktstift beim selbsttätigen Zurückgehen entsprechend dem abnehmenden Motorstrome die zwischen den Scheidewänden BI und B2 befindlichen Kontakt-
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Es kann auch eine andere Ausführungsform der Kontaktplatte eines Strom-oder Beschleunigungsmessers verwendet werden, bei welcher nur ein Kontaktpaar C auf der Kontakt- platte vorhanden ist. Es muss dann die Einrichtung so getroffen werden, dass die Kontaktplatte nach jedesmaliger Betätigung des Solenoides selbsttätig verdreht wird. Dies kann dadurch geschehen, dass die Kontaktplatte durch eine Hebelübersetzung von dem durch das Solenoid betätigten Gestänge vermittelst eines besonderen Schaltwerkes so oft um einen Schritt verstellt wird. als das Solenoid das Steuerorgan betätigt.
Unabhängig von der Kontaktplatte und durch die Mitte derselben hindurehgehend. ist die Achse des Zeigers (Hebels) des Strom- oder Beschleunigungsmessers angeordnet, welcher
Zeiger bei bestimmten Stellungen die Kontakte überbrückt.
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Anstatt die Anfahrt des Triebwagens durch Verstellen des Hebels von Hand aus einzuleiten. kann dieselbe auch durch einen Druckknopf oder Schalter D, (Fig. 2 und 3), der den das Solenoid betätigenden Stromkreis schliesst oder öffnet, eingeleitet werden. Das Anfahren des Triebwagens bezw. der Lokomotive kann also durch Niederdrücken eines Druckknopfes oder eines Schalters eingeleitet werden, und fährt der Triebwagen bezw. die Lokomotive dann weiter selbsttätig in der vorgesehenen vorteilhaftesten Weise an, Nach erfolgter Anfahrt kann der Steuerschalter auch während der Fahrt weiterhin durch Druckknöpfe oder Schalter betätigt werden, wenn die Kontaktpaar C des Geschwindigkeitsmessers durch den Druckknopf oder Schalter Z (Fig.
2 und 3) kurzgeschlossen, und zur Betätigung des Steuerschalters der Druckknopf oder Schalter D weiter benutzt wird. Es kann aber auch während der Fahrt der Steuerschalter von Hand aus weiter betätigt werden.
Das selbsttätige elektrische Bremsen kann genau nach denselben rrmziplen erreicnt wemen.
Es braucht nur die Kontaktplatte dem gewünschten Bremsdiagramme entsprechend eingerichtet zu werden. In der Fig. 7 ist ein vorteilhaftes Bremsdiagramm gezeichnet. Z und Q sind negative Zugkraft, bezw. Verzögerungsmassstäbe und V der Geschwindigkeitsmassstab. Werden die Triebmotoren zum Bremsen verwendet, dann ist der Motorstrom gleich dem Bremsstrom und kann dann dieser zur Beeinflussung der Schaltbewegungen am Steuerorgan in der beschriebenen Weise verwendet werden.
Findet das Bremsen der Trieb-und angetriebenen Wagen etwa auf elektromechanischem Wege durch Bremsmagnete, Bremselektromotoren usw. statt, dann kann die Bremswirkung dieser Bremsmagnete in der Weise selbsttätig gestaltet werden, dass der Geschwindigkeits-oder Beschleunigungsmesser einen Widerstand beeinflusst, der den die Bremsmagnete durchfliessenden Strom regelt.
Zum elektrischen Bremsen kann auch ein besonderer Steuerschalter (Bremsschalter) Verwendung finden, der von demselben den Anfahr-bezw. Fahrsteuerschalter verstellenden Solenoide betätigt, werden kann. Die Kontaktpaare C für das Anfahren und Bremsen können auf einer einzigen oder auch auf besonderen Kontaktplatten angeordnet werden. Bei der gewöhnlichen Ausführung der Steuerschalter für Fahr-und Bremsstellungen kann das Bremsen durch die in der Fig. 10 dargestellte und später beschriebene Einrichtung bewerkstelligt werden.
An Stelle des Solenoids können zum Verstellen des Steuerschalters auch in bekannter Weise andere Bremsmagnete, Bremselektromotoren oder rein mechanische (eventuell durch Druck oder Saugluft betätigte) oder elektropneumatische oder auch hydraulische Einrichtungen
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irgend ein Messinstrument, das die Anfahrt und Bremsverhä1tnisse eines Triebwagens zu kennzeichnen in der Lage ist. Zu letzteren Instrumenten kann eventuell auch ein Zeitmesser oder ein Wegmesser hinzugerechnet werden. Unwesentlich ist die Art der Cbertragung der Beeinflussung
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kennzeichnenden Instrumente auf den Steuerschaltern.
Die Instrumente brauchen nicht unmittelbar auf das das Steuerorgan verstellende Organ (Solenoid, Bremselektromotor usw.) einzuwirken, sie können viclmehr-auch in bekannter Weise vermittelst eines Relais das verstellende (rgan mittelbar beeinflussen.
Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Schattbewegungen am Steuerorgan von einem Beschleunigungsmesser beeinflusst werden. In einem solchen Falle kann erreicht werden, dass der
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diagramm beim Anfahren, bezw. beim Bremsen einhalten kann. Es kann mitunter auch vorteilhaft sein, wenn die Schaltbewegungen am Seuerschalter von verschiedenen Instrumenten nacheinander beeinflusst werden.
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organe eines Zuges betätigende Solenoide hintereinander geschaltet und dann von einer Kontaktplatte eines Geschwindigkeitsmessers oder eines anderen Instrumentes aus gleichzeitig (synchron) verstellt werden,
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nur in einer Drehrichtung verstellen.
Um denselben entsprechend den üblichen Ausführungen für den Zweck der Vielfachsteuerung auch in der anderen Drehrichtung verstellen zu können, kann eine Anordnung nach Fig. 10 gewählt werden. In dieser Figur wird das Rad R des Steuerschalters von dem Solenoide 81 entgegengesetzt dem Sinne des Uhrzeigers verstellt, sobald das Solenoid 82 nicht vom Strome durchflossen ist. Wird das Solenoid 82 (bei geschlossenem Schalter Dg vom Strom durchflossen, dann greift die Klinke L2 in ein zweites unter dem Rade R befindliches Schaltrad ein, so dass alsdann durch das Solenoid 81 eine Verstellung des Steuerschalters im Sinne des Uhrzeigers erfolgt. Die mit C bezeichneten Leiter führen zu den Kontakten des entsprechenden Instrumentes, das die Anfahrt bezw. das Bremsen regelt.
Aus der Fig. 11 ist die Anwendung der selbsttätigen Anfahrt-und Bremseinrichtung bei Vielfachsteuerung zu ersehen. I und II sind zwei hintereinander geschaltete Lokomotiven. Die Bezeichnungen in der Fig. 11 sind dieselben wie die in der Fig. 10. Bei der Steuerung einer Lokomotive (Einzelsteuerung) bleiben die Schalter D und Ds immer geschlossen und kann das Verstellen des Steuerschalters nach erfolgter Anfahrt mit den Druckknöpfen oder Schaltern D2 für die Einund Da für die Ausschaltung oder umgekehrt erfolgen, wobei die mit C bezeichneten Leiter zu den Kontakten der Kontaktplatten der Geschwindigkeits- bezw. Strom- oder Beschleunigungsmesser führen. Wie schon früher bemerkt, ist der Schalter D nach erfolgter Anfahrt bezw. Bremsung zu schliessen.
Sollen wie in der Fig. 11 dargestellt zwei Lokomotiven gesteuert werden, dann sind die Schalter D4 und Dg der Lokomotive I und die Schalter D2 und Dg der Lokomotive II zu öffnen.
Der Schalter D der Lokomotive 11 wird geschlossen, so dass die Anfahrt bezw. das Bremsen von den Instrumenten der Lokomotive I allein geregelt wird. Es lassen sich auf diese Weise nur durch drei durch den Zug gehende Kabel mehrere Lokomotiven steuern. In den häufigsten Fällen ist es bloss notwendig, zwei Lokomotiven zu steuern. Für diesen Fall können eventuell die mit E E in der Fig. 11 bezeichneten Punkte geerdet werden, so dass dann eine Steuerung zweier Lokomotiven durch nur zwei durch den Zug gehende Kabel möglich wird.
In der Fig. 12 ist eine Vielfachsteuerung vermittelst Elektromotoren (Bremselektro-
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Anker A der Elektromotoren verstellen die Steuerschalter und werden mittels des Umschalters U umgesteuert. Sie sind ebenso wie die Magnetwicklungen J1 der'Motoren (Bremsmagnete) parallel
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Bremsen regelnden Instrumentes. Die Pfeilspitzen der Fig. 12 sollen andeuten, dass zur Rück- leitung die Erde benützt wird. In diesem Falle kann eine Vielfachsteuerung mit drei durch den
Zug gehenden Kabeln erreicht werden. Nach erfolgter Anfahrt wird der Schalter D geschlossen und die weitere synchrone Betätigung der Steuerschalter durch den Druckknopf oder Schalter D, und den Umschalter U bewerkstelligt.
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