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Vielfachsteuerung für elektrische Bahnen mit motorisch bewegten Hauptschaltwalzen.
Im Stammpatent Nr. 84008 ist eine Vielfachsteuerung für elektrische Bahnen beschrieben, bei der die Hauptschaltwalzen jedes Einzelfahrzeuges motorisch um ebenso viele Stufen bewegt werden, wie die von Hand bediente Steuerwalze des Zuges ; die letztere enthält zwei voneinander isolierte Kontaktflächen, die mit entgegengesetzten Netzpolen verbunden sind. Ferner ist mit jeder motorisch angetriebenen Hauptschaltwalze eine mit Rückmeldevorrichtung bezeichnete Hilfssteuervorrichtung gekuppelt, durch welche der Steuermotor nach Ausführung der gewünschten Bewegung jeweils wieder stillgesetzt wird und die ebenfalls zwei mit entgegengesetzten Netzpolen verbundene Kontaktflächen besitzt. Bei dieser Steuerung kann also jede Schaltstufe vom Führerstand aus eingestellt und eine Überschreitung der zulässigen Stromstärke, z.
B. beim Anfahren, nicht verhindert werden, es sei denn, dass der Höchststrom- schalter in Tätigkeit tritt und die Fahrmotoren abschaltet, was beim Anfahren besonders unerwünscht ist.
Nach der vorliegenden Erfindung wird die Anfahrt des Zuges in Abhängigkeit von der Fahrmotorenstromstärke selbsttätig bewerkstelligt, indem auf die Welle der Hauptschaltwalze eine elektromagnetisch betätigte Sperrvorrichtung wirkt, deren Magneterregung vom Fahrmotorenstrom beeinflusst wird. Durch diese Sperrvorrichtung werden die Hauptschaltwalze und der Steuermotor stillgesetzt, sobald der Fahrmotorenstrom den eingestellten Höchstwert erreicht hat und wieder freigegeben bzw. eingeschaltet, wenn nachher der Fahrmotorenstrom unter eine gewisse, ebenfalls eingestellte Mindestgrenze sinkt.
Dabeiist die bei der nicht selbsttätigen Steuerung nach dem Hauptpatent mit dem Steuermotor gekuppelte besondere Sperrvorrichtung ersetzt durch die genannte, vom Fahrmotorenstrom beeinflusste Sperrvorrichtung. Diese Einrichtung weist unter anderm den Vorteil auf, dass die Zahl der Steuerleitungen erheblich vermindert werden kann, da nicht wie bisher für jede Schaltstufe eine Steuerleitung vorhanden sein muss, sondern nur so viel Steuerleitungen anzuordnen sind, als die vom Führer zu bedienende Steuerwalze Stellungen aufweist.
Erfindungsgemäss wird die Magneterregung der genannten Sperrvorrichtung ausser vom Fahrmotorenstrom zusätzlich vom Strom des Steuermotors dann beeinflusst, wenn er im Anlaufsinn der Fahrmotoren eingeschaltet ist. Die vom Steuermotorstrom erregte Spule dient dabei als Anhebespule, die vom Fahrmotorenstrom erregte Spule als Haltespule der elektromagnetischen Betätigungsvorrichtung des Gesperres.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt, bei dem Teile, die den Erfindungsgegenstand nicht betreffen (z. B. die Fahrtwendewalze nebst den zugehörigen Steuerleitungen) weggelassen sind. Die Steuerwalze i enthält sechs Stellungen, u. zw. ausser der Ausschaltstellung A, in der die Steuerwalzen der mitlaufenden Wagen stehen, und der Nullstellung 0, zwei Hauptstellungen S und P für selbsttätiges Anlassen, < S'für Serieschaltung, P für die Parallelschaltung der Fahrmotoren und ferner zwei Zwischenstellungen Hs und Hp, die bei Serieschaltung bzw. Parallelschaltung dem Führer dazu dienen, in den Anlassvorgang hemmend einzugreifen.
Abgesehen von der vereinfachten Bauart der Steuerwalze i und von der verschiedenen Bedeutung der von ihr abgehenden Leitungen 1 und 2, ist dieselbe genau so eingerichtet, wie beim Hauptpatent, ebenso der Steuermotor a mit seinen beiden Erregerwicklungen p und q, das Vorgelege b, die Rutschkupplung c, die Welle e der *) Erstes Zusatzpatent Nr. 90173.
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Hauptschaltwalze, die aber hier unmittelbar mit dem Motor a gekuppelt ist, leiner die Klinke t, an der der Steuermotorschalter s sitzt und die vom Magneten r bewegt wird, sowie die zweispuligen Relais g und h und schliesslich die Leitungskupplungen/. Etwas anders ausgebildet ist das Klinkenrad m, das hier ausser der Nullstellung 0 den Schaltstellungen I-XII der Hauptwalze entsprechend zwölf Einschnitte aufweist. Die Ruckmeldevorrichtung 1 hat runde Form erhalten und ist gegenüber dem Hauptpatent
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und die darauf gleitenden Wanderbürsten M und v geblieben sind, sind die mit den Leitungen 1 und 2 verbundenen Kontaktbahnen erheblieh verlängert.
In den Stromkreis des Klinkenmagneten r ist der Schaltkontakt 20 des Stromgrenzrelais 17 eingeschaltet. Dieses besitzt die vom Fahrmotorenstrom durchflossene Erregerspule 8. 2 und die beim Anlassen im gleichen Sinn vom Strom des Steuermotors a durchflossene Erregerspule 22. Die Spule 21 ist die Haltespule, die Spule 22 die Anhebespule. Sie wirken gegen die Kraft der Feder 23, die den Kontakt 20 zu schliessen sucht. Der Kontakt 20 kann ferner vom Führerstand aus durch Schliessen des Kontaktes B jederzeit kurzzeitig geschlossen und so die Steuerung der Hauptschaltwalze von Hand jeweils um eine Stufe weitergeschaltet werden. Beim Niederdrücken des Knopfes B wird nämlich über die Leitung B die Spule 18 erregt.
Sobald der Kontakt 20 geschlossen ist, löst sich aber infolge der Kurvenbahn 24 die Verklinkung 25. zwischen dem Kern des Relais 18 und der Spindel des Stromrelais 17, so dass letzteres den Kontakt 20 sofort wieder öffnet, da die Spule 22 infolge Weiterschaltens der Hauptwalze wieder erregt wird.
Nunmehr soll die Wirkungsweise der Einrichtung beschrieben werden. Bei der betriebsmässigen Anfahrt hat der Führer nach Einstellung des Fahrtrichtungsschalters auf Vorwärtsfahrt die Steuer-
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erregt und zieht den Relaiskern an. Kurz darauf erhalten die Fahrmotoren Strom, wodurch auch die Spule 21 erregt wird, welche Erregung genügt, den Relaiskontakt 20 auch bei stromloser Spule 22 geöffnet zu halten, sobald der Fahrmotorenstrom eine mittels der Relaisfeder 23 einstellbare Mindestgrösse überschritten hat. Die Wicklung r des Sperrmagneten ist somit stromlos geworden, so dass die Klinke t in den Einschnitt 1 der Scheibe weinfällt, sobald dieser unter die Klinke gelangt ist, wobei sich der Schalter s öffnet.
Die Steuerung steht nun still, bis der Fahrmotorenstrom soweit gesunken ist, dass Spule 21 ihren Anker loslässt und unter der Wirkung der Feder 23 der Kontakt 20 geschlossen wird. Nunmehr zieht der Sperrmagnet r wieder die Klinke t an, schliesst mit dem Schalter s den Steuermotorstromkreis, der Motor a beginnt zu laufen ; beim Einschalten der nächsten Hauptstufe steigt der Fahrmotorenstrom ; so dass das Relais 17 wieder den Kontakt 20 geöffnet hält ; die Klinke t wird losgelassen und fällt, sobald der Einschnitt 11 den entsprechenden Weg zurückgelegt hat, in diesen ein. Dieses Spiel wiederholt sich so oft, bis der Wanderkontakt v der Rückmeldevorriehtung den Belag 1 verlassen hat ; die Klinke t bleibt dann im Einschnitt VI des Rades w stehen.
Will der Führer von der Serien-auf die Parallelschaltung der Fahrmotoren übergehen, so stellt er die Steuerwalze i in die Stellung P, wodurch der Steuermotor a und der Klinkenmagnet l'wieder eingeschaltet werden und die Vorrichtung wiederum selbsttätig so lange arbeitet, bis die Anlassstufen VII bis XII für die parallelgeschalteten Fahrmotoren durchlaufen und die Fahrmotoren in Stufe XII unmittelbar ans Netz gelegt sind. Für das Ausschalten der Fahrmotoren wird die Steuerwalze i in die Nullstellung zurückgeführt, die ja in der Zeichnung dargestellt ist ; dadurch werden die rechtsliegenden Spulen der Relais g und h erregt, so dass der Steuermotor ain umgekehrter Richtung umläuft.
Die Spule 22 bleibt dabei stromlos, der Kontakt 20 daher immer geschlossen,. so dass die Sperrscheibe w ungehemmt und kontinuierlich zurücklaufen kann.
Hat der Führer beim Anlassen die Kurbel in die Stellung S oder P gerückt, so kann er zu jeder Zeit die Beschleunigung des Zuges beliebig verlangsamen oder zeitweilig aufhalten, indem er die Kurbel in die den Stellungen S und P unmittelbar vorangehenden Übergangsstellungen Hs oder Hp bringt. Dadurch
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kreis der Sperl'spule 1', die die Klinke t loslässt und den Steuermotorschalter s ölfnet.
Anderseits kann der Führer auch die Steuerung des Zuges stufenweise vorwärts bangen, obwohl das Strombegrenzungsrelais die Weiterbewegung des Antriebsapparates gesperrt hat, beispielsweise dann, wenn der Fahrmotorenstrom nicht so weit sinkt, dass die Spule 21 den Relaisanker loslässt. Dann
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und mit diesem den Anker des Relais 17 entgegen der Wirkung der Spule 21 loszureissen. Sobald der Kontakt 20 geschlossen ist, löst sich jedoch die Verldinkung 25 und Kontakt 20 öffnet sich wieder, da die Spule 22 wieder erregt wird. Inzwischen ist aber der Steuermotor a zum Anlaufen gekommen und hat die Hauptwalze eine Stufe weitergeschaltet. Ist jedoch beim Niederdrücken des Knopfes B der
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Man kann das Relais 18 auch so einrichten, dass es von dem Stromgrenzrelais 17 getrennt ist und seine eigenen Kontakte besitzt, die zu den Kontakten 20 parallelgeschaltet sein können. Auch kann die Verldinkung 25, statt, wie hier gezeichnet, auf mechanischem Wege mit Kurvenbahn 24, elektromagnetisch betätigt werden. Weitere Varianten sind denkbar, insbesondere können auch andere Schaltstellungen an der Steuerwalze hinzugefügt werden, es soll jedoch von der Beschreibung derselben hier abgesehen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
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lich vom Strom des Steuermotors dann beeinflusst wird, wenn er im Anlaufsinn der Fahrmotoren eingeschaltet ist.