Einrichtung für elektrische Fahrzeuge mit wenigstens streckenweiser Stromabnahme von einer Oberleitung und streckenweiser Stromabnahme durch dritte Schiene. Bei elektrischen Triebfahrzeugen, die den Strom streckenweise von einem Fahrdraht, streckenweise von einer dritten Schiene, die sich wieder streckenweise auf der einen und streckenweise auf der andern Seite des Fahr zeuges befinden kann., abnehmen, entstehen beim Übergang von einer Stromzuführungs- art zur andern, sei es nun, dass der Fahr draht in die dritte Schiene übergeht oder umgekehrt, oder dass die dritte Schiene über die andere Seite des Fahrzeuges wechselt,
ge wisse Schwierigkeiten. Diese Schwierig keiten häufen sich noch, wenn diel verschiede nen Stromzuführungsleitungen verschiedene Spannungen besitzen, das Fahrzeug also mit zwei oder mehr verschiedenen Spannungen betrieben wird. Im gewöhnlich vorkommen den Fall besitzt zum Beispiel der Fahrdraht Hochspannung und die dritte Schiene,. aus Sicherheitsgründen, Niederspannung.
Es ist jedoch leicht möglich, dass auch 'der Fahr draht aus Sicherheitsgründen streckenweise Niederspannung erhalten muss. Die hauptsächlich auftretenden Schwierig keiten sind nun folgende: Es muss Vorsorge getroffen werden, dass 1. der Fahrdrahtstromabnehmer nicht hochgehen kann, wenn der Fahrdraht auf hört; 2.
Schienenstromabnehmer, die nicht auf der dritten Schiene laufen,, spannungslos sind; 3. beim Übergang auf einen andern Stromabnehmer bei gleichbleibender Fahr spannung kein, bei verschiedener Fahrspan nung jedoch ein Stromunterbruch statt findet; 4. sowohl die zum Abtrennen der elek trischen Ausrüstung von den Stromabneh mern gewöhnlich verwendeten, sogenannten Grobschützen stromlos öffnen und schliessen, als auch. die Stromabnehmer selbst strom los auf- und ablaufen können.; und die Um schaltung und Unterbrechung des Stromes den AbschaltsAützen selbst reserviert bleibt.
Gewöhnlich hat nun beim Übergang der s ührer die notwendig werdenden Schaltungen zu vollziehen.
Gemäss vorliegender Erfindung können nun diese Schaltungen der Betätigung durch den Führer entzogen und völlig autömatich ausgeführt werden durch Anbringen von elektrischen Kontakten an den Schienen- stromabnehmern" die durch die beim Auf- und Ablaufen des Gleitschuhes auftretende Relativbewegung desselben zum Fahrzeug geöffnet oder geschlossen werden und da durch Vorrichtungen,
die mit der Umschal- tung in Beziehung stehen, insbesondere Aol- ehe, die die elektrische Ausrüstung von den Stromabnehmern zu trennen gestatten, und V orriehtungen an den F'ahrdrahtstromabneh- mern, die ein Hochgehen der letzteren ver hindern, bezw. das Senken derselben veranlas sen, steuern.
Der Führer hat dann nur bei Beginn der Fahrt den Pantographenschalter auf "Hoch" zu stellen.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch, dem die Annahme zugrunde liegt; die Fahrspan nung ändere sich beim Übergang nicht.
Der Einfachheit halber sei angenommen, das Fahrzeug besitze nur einen Fahrdraht- und nur einen Sühienenstromabnehmer auf jeder Seite. Die Schaltung lässt sich jedoch ohne prinzipielle Änderung auch für mehr als zwei Fahrdraht- und Schienenstrom abnehmer auf einem Fahrzeug ausbilden.
P sei ein Pantograph,, p die an ihm an gebrachte Vorrichtung (zum Beispiel .Klinke) mit Magnetspule, die in vorliegendem Falle ein Hochgehen des verriegelten; Pautographen nur gestattet, wenn sie erregt ist. Im beson deren kann unter p auch die Vorrichtung am Pantographen verstanden werden, die der, Führer betätigt, wenn er den Panto- graphenschalter auf "Hoch" stellt.
F, un4l FZ seien die _ Schienenstromabnehmer, wobei sich F1 auf der -einen, F2 auf der andern Seite des Fahrzeuges befinde.
Die an ihnen angebrachten elektrischen Kontakte (im vor- liegenden Falle je- zwei, von denen der eine sich beim Auflaufen des SeIiienenstromab- nehmers 'auf die dritte Schiene schliesst, der andere sich öffnet) seien f,, f,', f 2, f2. C,-und, C2 seien elektromagnetisch oder elek- tropneumätiseh betätigte Grobschützen,
durch die die Schienenstromabnehmer von der elek trischen Ausrüstung abgetrennt werden kön nen. 4 bedeutet den Fahrdraht, S, die dritte Schiene auf der einen Seite, 82 die dritte Schiene auf der andern Seite des Fahrzeuges. Die Verbindungsleitung zu den Motorschüt zen sei mit m angedeutet.
Das Fahrzeug möge aus einem Strecken abschnitt mit Fahrdrahtanlage in einen sol chen mit dritter Schiene S'I einlaufen (Be wegung nach! rechts in. Fig. 1). F, läuft auf, f, öffnet, f,' schliesst. Dadurch wird<I>p</I> un- erregt und P verriegelt und kann nicht mehr hochgehen.
Zugleich wird Cl geschlossen, und die neue Schaltung ist vollendet. C2 bleibt offen, F". ist also spannungslos. Geht S, in S, über,1 so läuft F= auf, bevor F, abgelaufen ist. Durch<B>f2'</B> wird C2 geschlossen. Nun kann F, ablaufen und durch Öffnen von f,' seinen Schütz C, öffnen, wodurch F, spannungslos wird. Während dieses Schaltvorganges ist p nicht erregt worden, P bleibt also ver riegelt.
Würde sich das Fahrzeug in Fig. 1 nach links bewegen, so dass also ein Über gang von dritter .,Schiene zum Fahrdraht stattfände, so würde durch den ablaufenden Schienenstromabnehmer F, über f, die Klinke p erregt, wodurch der Pantograph P frei wird und nun ungehindert den Höhenschwan kungen des Fahrdrahtes folgen kann.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, haben sich bei Übergängen auf eine andere Strom zuführungsart Fahrdraht und dritte Schiene auf eine gewisse Strecke: x oder dritte Schiene S, und dritte Schiene 82 auf eine Strecke Y zu überlappen, deren Länge so zu bemessen ist, dass die zur sicheren Umschaltung nötige Minimalzeit bei der Maximalgeschwindigkeit des Fahrzeuges noch zur Verfügung steht.
Hinzuzufügen ist noch, dass die Vorrieh- tung am Fahrdraktstromabnehmer - bei ent sprechender Ausführung -ein Festhalten des selben in jeder beliebigen Stellung gestattet. Bedingung ist nur, dass die Falzrdrahtlae jeweils am Anfang und am Ende dieser Lage. entspreche. Dies ist von Wichtigkeit bei Tun nels, die wegen ihrer zu geringen Höhe keine Fahrdrahtanla.ge gestatten. In diesem Fälle ist einfach das Endstück des Fahrdrahtes so tief zu führen, bis der Stromabnehmer die nötige Tieflage besitzt.
Er wird dann in dieser Lage von der Vorrichtung fest gehalten.
Wie aus obiger Beschreibung hervorgeht. werden die in der Einleitung erwähnten Be dingungen ohne Mitwirkung des Führers automatiseh innegehalten.
Fig. 2 zeigt nun alsi zweites Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes die An wendung der Erfindung unter der Annahme, die Fahrdrahtspannung habe nicht überall denselben Wert. Die dritte Schiene möge Niederspa.nuung (E2) besitzen, der Fahr draht Hochspannung<B>(EJ.</B> Die gestrichelten Leitungen und Apparate sind dabei wegzu- lassen.
Der Einfachheit- halber sei wiederum das selbe Fahrzeug wie in Fig. 1 verwendet. Neu hinzugekommen ist nur ein Grobschütz C:,, der den Pantographen P vom Motorstrom kreise m zu trennen gestattet, sowie ein Spannungsrelais SR, das seinen Anker nur bei Hochspannung anzuziehen imstande ist. Das Relais R möge ganz allgemein einen Auslöseapparat bedeuten, der auf jedem elektrischen Triebfahrzeug vorhanden ist und den Zweck hat, die Motorschützen (die auf dem Schema nicht dargestellt sind) in bestimmten Fällen herauszuwerfen.
Ci , Ci , Ci., C20, CZi, C2", C3o C3. sind Hilfskontakte an den Grobschützen Cl. C... C3, und zwar ist in Fig. 2 der Zustand bei ausgeschalteten Schützen dargestellt. Weiter ist auch die Darstellung der elektrischen Kon takte an den Schienenstromabnehmern ver einfacht worden.
Die Kontakte f,, f,', <B>f2,</B> f2' zeigen den Zustand bei abgelaufenem Gleit- schuh.
Man erkennt, dass beim Übergang von dritter Schiene S, zur dritten Schiene .SZ sich gegenüber Fig. 1 nichts geändert hat und auch kein Stromunterbruch stattfindet da der Kontakt C3' geöffnet und SR nicht erregt ist.
Läuft nun aber der Pantograph P auf die Fahrleitung (Hochspannung EJ auf, so schliesst SR, und, da einer der Kontakte Ci", C2" geschlossen ist, spricht R an, und die Motorschützen fallen heraus.
Der auf der dritten Schiene befindliche Schienenstrom abnehmer läuft ab, öffnet die Steuerleitung seines eigenen Grobschützen und schliesst die Steuerleitung für p und C3. C3 kann jedoch erst einschalten, wenn Cl und C2 ausgeschal tet ist, und umgekehrt (Verriegelungen Ci , C2 , C3 ).
Geht man anderseits von Fahr leitungsbetrieb zu Betrieb mit dritter Schiene über, so erhält R über die Kontakte<B>h',</B> C,', C3' oder f,', C2', C3' Spannung und schaltet die Motorschützen ab. Nun wird auch (die Steuerleitung von p und: C3 unterbrochen, die vorher noch über die Kontakte t1, t2 <B>....</B><I>t</I> (Verriegelungskontakte an denMotorschützen) geschlossen war. P wird verriegelt und C3 fällt heraus.
Dadurch kann nun, einer der Grobschützen C, und C2, nämlich der, wel cher dem aufgelaufenen Schienenstromabneh- mehr entspricht;- einschalten.
Man erkennt, dass' auch bei diesem Bei spiel die in der Einleitung erwähnten, für diesen Fall geltenden] Bedingungen ohne Mit wirkung des Führers. automatisch innegehal ten werden. Weiter möge noch der Fall betrachtet werden, bei dem der Fahrdraht strecken weise auch Niederspannung (E2) besitzt.
Die ser Fall ist ebenfalls durch Fig. 2 dargestellt, wobei die Bedingung gilt, dass nirgends Fahr draht mit Hochspannung (d1) direkt in: Fahr draht mit Niederspannung (d-) übergehe, son dern immer ein Stück dritter Schiene da zwischen geschaltet sei.
Neu hinzugekommen sind in Fig. 2 die gestrichelten Leitungen und Apparate: ein ;Spannungsrelais SBZ, das seinen Kern schon bei Niederspannung anzieht und mit schwacher Dämpfung beim Anzug versehen ist, und ein Hilfsrelais HR mit starker Dämpfung beim Anzug und schwacher beim Abfallen. Weiter muss da, Spannungsrelais SR mit schwacher Dämp fung beim Abfallen versehen werden.
Die Anordnung funktioniert nun beim Übergang von dl auf S1 oder 82 und umge kehrt, sowie von S1 au fS2 und umgekehrt;
gan-, gleich wie oben schon beschrieben, da, die durch die beiden Spannungsrelais SR und SRZ in bestimmten Fällen geschlossenen zwei Über- brückungsleitungen dann durch Relais SR ständig unterbrochen sind.
Beim Übergang von dritter Schiene auf Fahrdraht mit Niederspannung und um gekehrt ändert sich jedoch die Wirkungs weise der Schaltung.
Nehmen wir an" das Fahrzeug gehe von dritter Schiene S1 auf Fahrdraht d2 mit Niederspannung E, über. Da der Grobschütz Cl geschlossen ist, ist auch Cl"' geschlossen, das Relais HR! also erregt und auch geschlos- en. Sobald der Pantogra.ph P vom Fahr draht Spannung erhält, spricht das Span- nungsrelais SRZ au,
jedoch nicht SR. Der Grobschütz C.- kann sofort schliessen, obschon seine Einschaltleitung mindestens noch durch Cl" unterbrochen ist, da sie nun durch die Kontakte an den Relais SR, SRZ und HP überbrückt ist.
Ebenso spricht p an und entriegelt den Pantographen. Nach Ablauf von F1 von der dritten .Schiene öffnet Cl. Dadurch schliesst C,' und öffnet Cl"'. C:, bleibt also geschlossen, und<I>p</I> erregt, da.<I>HR</I> mit schwacher Dämpfung beim Abfall ar beitet.
Beim Übergang von Fahrdraht mit Nie derspannung auf dritte Schiene laufe F'1 auf. Sofort kann Cl schliessen, da das offene C durch SR und SRzi überbrückt ist. Ver- riegelungskontakt Cl' öffnet, CIM schliesst.
Dabei fällt C3 heraus, und p verriegelt den Pantographen. Da nämlich HR mit starker Dämpfung beim Anzug arbeitet" schliesst es seinen Kontakt erst, wenn der Pantograph vom Fahrdraht abgelaufen ist, und SRZ ge öffnet hat.
Die Relais SR und SRZ sind mit Dämp fung beim Abfall bezw. beim Anzug aus geführt, damit beim Übergang von Fahrdraht mit Hochspannung auf dritte Schiene und umgekehrt die Überbrückungsleitungen sicher unterbrochen bleiben.
Auch[ hier werden die eingangs erwähnten Bedingungen ohne Mitwirkung des Führers automatisch innegehalten.