Verschiebeanlage mit insbesondere für den Abdrückbetrieb bestimmter Gleichstromlokomotive. Das Abdrücken der Züge in Verschiebe anlagen, das über einen sogenannten Esels rücken vorgenommen wird, erfolgt bis jetzt ausnahmslos durch mit Führer besetzte Dampf- oder elektrische Lokomotiven. Eine Höchstleistung der Verschiebeanlage lässt sich im Abdrückbetrieb nur dann erreichen, wenn die Abdrückgeschwindigkeit möglichst gross ist.
Die Höhe der Abdrückgeschwin- digkeit ist durch die Zeit, die zwischen zwei jeweils ablaufenden Wagen oder Wagen gruppen zur Umstellung der Weichen erfor derlich ist, bestimmt. Die Abdrückgescllwin- digkeit kann um so grösser sein, je mehr Wa gen gleichzeitig ablaufen. Am kleinsten wird sie bei Ablauf von Einzelwagen. Die Beur teilung der höchstzulässigen und somit er wünschten Geschwindigkeit ist nur dem den Ablauf beaufsichtigenden Rangierleiter, der sich auf der Kuppe des Ablaufberges befin det, nicht aber dem Lokomotivführer am Ende- des unter Umständen noch weit von dem Ablaufberge entfernten Zuges möglich.
Man hat, um Störungen zu vermeiden, die dadurch entstehen, dass die Abdrück- geschwindigkeit nicht den Betriebsbedürfnis sen angepasst ist, bereits optische und elek trische Signaleinrichtungen verwendet, die eine Verständigung zwischen dem Rangier- leiter und dem Lokomotivführer bezwecken. Aber auch diese Mittel sind nicht geeignet, dem Lokomotivführer der Abdrücklokomo- tive sicher und schnell genug alle Befehle des Rangierleiters zu übermitteln.
Um nun ein Höchstmass der Leistung in einer Ran- gieranlage mit Eselsrücken zu erzielen, ist bereits vorgeschlagen worden, dass der Ran- gierleiter unmittelbar die Geschwindigkeit der Abdrücklokomotive von einer ortsfesten Stelle regeln soll. Beispielsweise ist vorge schlagen, dass die Lokomotive mittelst elek trischer Wellen von der Befehlsstelle des Rangierleiters aus gesteuert werde.
Derar tige Anlagen sind nun verhältnismässig kom- pliziert und teuer und eignen sich wenig für den ungewöhnlich rauhen Rangierbetrieb. Die Erfindung bezweckt die Steuerung der Ran gierlokomotive in einfacherer Weise zu er möglichen.
Erfindungsgemäss ist eine Verschiebe anlage mit einer Gleichstromverschiebeloko- motive, die von einem ortsfesten Befehls stand, sowie von einem auf der Lokomotive angeordneten Führerstand aus stenerbär ist, so ausgebildet, dass bei der Steuerung von dem ortsfesten Befehlsstand der Anker des Antriebsmotors der Verschiebelokomotive über -einen Stromabnehmer und eine Strom zuführungsleitung an eine ortsfeste Strom quelle angeschlossen ist, deren Spannung be liebig in Grösse und Richtung regelbar ist, und dass die Erregerwicklung des Antriebs motors an eine den Erregerstrom liefernde, auf der Verschiebelokomotive angeordnete Stromquelle angeschlossen ist,
die einen gleichbleibenden Erregerstrom liefert.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 ist das Leitungs- und Gleissystem einer Ver schiebeanlage, auf dem eine fernsteuerbare Lokomotive arbeiten soll, dargestellt. Das Gleissystem G ist durch gestrichelte, das Lei tungssystem L durch ausgezogene Linien an.. gedeutet. Der in dem Gleissystem arbeiten den Lokomotive wird der Ankerstrom über Leitungen <I>e, f, g,</I> h des Leitungssystems<I>L</I> zugeleitet. Dieser Strom wird von in der Spannung regelbaren Umformern U und UR geliefert, die links von- dem Gleissystem an geordnet und durch Kabel k mit dem Fahr leitungssystem verbunden sind.
Der Umfor iner U ist für eine grosse Leistung bemessen. Er dient dazu, die Energie für die fern gesteuerte Lokomotive zu liefern, wenn diese einen schweren Zug über den Eselsrücken drückt. Der Umformer UR ist erheblich leichter bemessen und dient dazu, die Energie für die Rückfahrt der Lokomotive, welche eine Leerfahrt 'ist, abzugeben. Infolge der Anordnung von zwei Umformern können zwei Lokomotiven gleichzeitig unabhängig voneinander betrieben werden. Dabei ist es natürlich erforderlich, dass die einzelnen Stromkreise voneinander getrennt sind.
Das Fahrleitungssystem ist zu diesem Zweck in drei Abschnitte I, 1I, HI unterteilt, die von einander durch Streckenunterbrecher getrennt sind und von den Umformern einzeln gespeist werden können.
Die Umformer selbst sind als Leonard- umformer ausgebildet und in der Nähe der Befehlsstelle am Eselsrücken selbst angeord net. Die Bedienung erfolgt von der Befehls stelle aus mittelst einer beliebigen Fernsteue rung.
In der Fig. 2 ist die Schaltung der Ver schiebelokomotive dargestellt. Der eine Pol des Motorankers A ist normalerweise, wenn die Lokomotive mit Fernsteuerung betrieben werden soll, über den Stromabnehmer ST an den Fahrdraht f des Leitungssystems L an geschlossen, während der andere Pol durch eine Verbindungsleitung mit der Erde E ver bunden ist. In der Erdverbindung liegt noch eine Erregerspule 3I. die einem Bremsmagne ten zugeordnet ist, der eine auf der Lokomo tive angeordnete Bremse BR betätigt. Sobald ein Ankerstrom durch die. Maschine fliesst, wird der Bremsmagnet erregt und die Bremse gelüftet.
Der Fahrdraht f ist an eine der orts festen Stromquellen angeschlossen, beispiels weise den Leonardumformer U. Die Erreger wicklung N des Motors ist mit den Polen der Sammlerbatterie B, die auf der Lokomotive angeordnet ist, verbunden.
Werden über den Fahrdraht f dem An triebsmotor der Lokomotive Spannungen und Ströme beliebiger Richtung und Grösse zuge leitet, so ist, da die Erregerwicklung N des Antriebsmotors- gleichbleibend durch die Sammlerbatterie B mit Erregerstrom gespeist wird, die Drehzahl des Motors und damit die Fahrgeschwindigkeit der Lokomotive direkt proportional der Fahrdrahtspannung. Die Fahrtrichtung ist dabei von der Richtung der am Fahrdraht liegenden Spannung abhängig.
Mit PR ist noch ein polarisiertes Hilfs relais bezeichnet, dessen Erregerwicklun-: einerseits an Erde, anderseits an die Strom zuleitung für den Antriebsmotor angeschlos sen ist. Die Kontakte dieses polarisierten Re lais sind in den Erregerstromkreis eines elek tromagnetischen Schützes S eingeschaltet, dessen Kontakte einen Widerstand W in dem Erregerstromkreis der Lokomotive überbrük- ken. Sind die Kontakte K des unerregten po larisierten Relais PR geöffnet,
so ist das Schütz S eingeschaltet und der Widerstand W kurzgeschlossen, so dass die Erregerwick lung N an die volle Batteriespannung ange schlossen ist. Wird dagegen bei Umkehrung der Drehrichtung des Motors und damit der Fahrtrichtung der. Lokomotive das polari sierte Relais PR eingeschaltet, so werden auch die Kontakte des Schützes S unterbro chen. Damit wird der Widerstand W in dem Erregerstromkreis des Lokomotivmotors wirksam gemacht. Das Feld des Motors wird geschwächt, so dass er mit erhöhter Ge schwindigkeit läuft.
Die erhöhte Geschwin digkeit der ferngesteuerten Lokomotive ist vorhanden, wenn diese auf Leerfahrten rück wärts läuft.
Um die Lokomotive beweglicher und auch für andere Aufgaben als das Abdrücken am Eselsrücken brauchbar zu machen, ist eine Umschalteinrichtung auf der Lokomotive vor gesehen, die es ermöglicht, den Anker des Antriebsmotors von der ortsfesten Strom quelle abzutrennen und an die auf der Lo komotive vorgesehene, normalerweise zur Speisung der Erregerwicklung mit Erreger strom dienende Stromquelle anzuschliessen.
Die Umschalteinrichtung besteht aus einem Hilfsschalter K, der direkt mit dem Stromabnehmer gekuppelt ist. Der Schalter K1 wird geschlossen, sobald der Stromabneh mer ST von der Fahrleitung abläuft.
Für die Umsteuerung des Ankerstromes und damit der Fahrtrichtung ist ein Umschal ter US vorgesehen. Bei dem Ausführungs beispiel soll ein Bedienungsmann auf dem Fahrzeug nicht vorhanden sein und die Lo komotive völlig selbsttätig arbeiten. Zu die sem Zweck sind bewegliche Anschläge D neben den Gleisen angeordnet, welche im Be darfsfalle an einen Hebel H des Umschalters US anschlagen und diesen betätigen.
Das Anlassen des Motors der fernsteuer baren Lokomotive erfolgt, wenn die Motoren nicht an die ortsfeste Stromquelle, sondern an die Sammlerbatterie B angeschlossen sind, durch einen selbsttätigen Anlasser.
Für Verschiebeanlagen, die einen grösse ren Umfang besitzen, wird man einen völlig selbsttätigen Betrieb mit derartigen fern steuerbaren Verschiebelokomativen vermei den. In diesem Fall muss auf der Lokomotive ein Führer vorhanden sein, der die Steuerung dann übernimmt, wenn der bezw. die Loko motivmotoren nicht über den Fahrdraht f an die ortsfeste Stromquelle angeschlossen sind. In diesem Fall werden der Umschalter K,. der Fahrtrichtungsschalter US, sowie die er forderlichen Anlassschaltapparate für das Anlassen der Motoren durch den Führer be dient.
Natürlich können Einzelheiten der be schriebenen Anordnung beliebig abgeändert werden, ohne dass das Wesen der Erfindung geändert wird.
Damit der bezw. die Antriebsmotoren & r fernsteuerbaren Lokomotive für alle Be triebsanforderungen möglichst geeignet sind, können diese noch, wie Fig. 3 und 4 zeigen, mit zusätzlichen, vom Ankerstrom durchflos- senen Erregerwicklungen versehen werden, die bei Fernsteuerung der Lokomotive ausge schaltet sind.
Diese Hauptstromerregerwick- lungen dienen dazu, das Magnetfeld der Mo toren zu erzeugen, wenn die Anker der Mo toren nicht über die Fahrleitung an die orts feste Stromquelle angeschlossen sind, wäh rend die von der Batterie gespeisten Erreger wicklungen in an sich bekannter Weise das vom Ankerstrom erzeugte Magnetfeld schwä chen.
Beim Bremsen dagegen dienen die von der Batterie gespeisten Erregerwicklungen dazu, das Bremsfeld zu erzeugen, während die vom Ankerstrom durchflossenen Wick lungen dieses Feld schwächen, wobei Wider stände zwecks Begrenzung der feldschwä- chenden Wirkung zu den Hauptstromerreger- wicklungen parallel geschaltet sind.
Der Vorteil, der durch die Hauptstrom wicklungen erzielt wird, besteht darin, dass die Motoren, wenn sie nicht von der orts festen Stromquelle, sondern von der Sammler batterie mit Ankerstrom gespeist werden, als Hauptstrommotoren mit Feldschwächung be trieben werden können.
In der Fig. 3 ist die Schaltung einer Lo komotive mit zwei mit einer zusätzlichen Hauptstromwicklung versehenen Antriebs motoren für den Fall dargestellt, dass die Motoren an die Batterie angeschlossen sind. Zur Vereinfachung sind die Stromabnehmer, welche das Anlegen der Motoren über die Fahrleitung an die ortsfeste Stromquelle er möglichen, nicht dargestellt. Die Antriebs motoren sind, wie in Fig. 2, wieder mit A bezeichnet. C bedeuten die zusätzlichen, vom Hauptstrom durchflossenen Erregerwicklun gen, N die an die Batterie angeschlossenen Erregerwicklungen, die bei Fernsteuerung der Lokomotive das Magnetfeld der Motoren erzeugen.
Die beiden Wicklungen sind ein ander entgegengeschaltet. Zum Anlassen der Motoren ist der mit W, bezeichnete Wider stand in den Ankerstromkreis eingeschaltet. R bedeutet einen Regler, durch den die Stromstärke in den an die Batterie ange schlossenen Erregerwicklungen N geregelt werden kann. Während des gewöhnlichen Fahrens der Lokomotive sind die beiden Er regerwicklungen N in Reihe geschaltet. Durch die Regelung des die Erregerwicklungen N durchfliessenden Stromes kann weitgehend das wirksame Magnetfeld der Motoren beein flusst werden.
Infolge der Anwendung der Feldschwächung durch die Wicklung N wer den Verluste beim Anlassen und Regeln ver mieden gegenüber Fahrzeugen, bei denen eine Regelung durch Widerstände im Ankerstrom kreis erzielt wird.
In Fig. 4 ist die Schaltung des Fahrzeu ges für den Fall dargestellt, dass die Motoren zum Abbremsen dienen. Dabei arbeiten die 2Zotoren, wie aus der Schaltung ohne weite res ersichtlich ist, als gegenkompoundierte Generatoren. Infolge der Wirkung der Hauptstromerregerwicklung C werden zn heftige Stösse beim Einschalten der Brem sung vermieden.
Die mit W. bezeichneten Widerstände, die zu den ITauptstromerreger- wicklungen C parallelgeschaltet sind, sind beim Bremsen eingeschaltet, so dass die Wir kung der Hauptstromerregerwicklung verrin gert wird. Eine derartige Schwächung des Einflusses dieser Wicklung ist erfor derlich, wenn durch die Wicklungen N ein genügend kräftiges ATagnetfeld für die Motoren erzeugt werden soll.
Damit beim Bremsen ein möglichst kräftiges Magnetfeld in den generatorisch arbeitenden Motoren er zeugt wird, sind die Erregerwicklungen N nicht in Reihenschaltung, sondern in Paral lelschaltung an die Sammlerbatterie B ange schlossen. Die Regelung des Bremsstromes erfolgt beim Bremsen ebenfalls durch den Regelwiderstand R.
Beim Bremsen wird die kinetische Ener gie des Fahrzeuges durch die als Ge neratoren arbeitenden Antriebsmotoren _1 wieder in die Sammlerbatterie B zurück geliefert. Dabei sind die Maschinen A in Reihe geschaltet. Die Batterie B dagegen ist in zwei Hälften unterteilt, die pa rallelgeschaltet sind. Eine derartige An ordnung ist besonders vorteilhaft, weil der Geschwindigkeitsbereich, innerhalb dessen eine Nutzbremsung möglich ist, erheblich vergrössert wird.
Auch beim Anfahren wer den die beiden Batteriehälften, wie bereits bekannt ist, vorübergehend parallelgeschaltet, wodurch die Anfahrverluste herabgesetzt werden können. Man kann leicht errechnen. dass bei der angegebenen Schaltung etwa <B>90%</B> der kinetischen Energie des Fahrzeuge für die Rückgewinnung nutzbar gemacht werden können. Bei Berücksichtigung sämt licher Wirkungsgrade der Maschinen, sowie des Getriebes ergibt sich, dass etwa 25 % der in dem Fahrzeug steckenden Beschleuni gungsenergie durch die Nutzbremsung rück gewonnen werden können.
Infolge der Rückgewinnung der Energie kann entweder die Kapazität und damit das Gewicht der Sammlerbatterie verringert wer den, oder, wenn man die Batterie unverändert lässt, der Fahrbereich der Lokomotive gestei gert werden. Durch eine derartige Einrich tung kann also die Wirtschaftlichkeit der Lokomotive, wenn sie von der Sammlerbatte rie mit Energie gespeist wird, wesentlich ver bessert werden.
Die Rückgewinnung der Beschleunigungs energie ist im Rangierbetrieb von besonderer Bedeutung, .weil in diesem ein sehr häufiges Anfahren und Bremsen der Lokomotive er forderlich ist.