Schalteinrichtung zur Regelung eines elektrisehen Übersetzungsgetriebes für einen Yerbrennungsmotor bei Triebwagen. Es sind elektrische Übersetzungsgetriebe für Triebwagen bekannt, bei welchen die Ge schwindigkeitsregelung des aus dem Ver brennungsmotor, dem elektrischen Generator und dem Elektromotor bestehenden Aggre gates durch Änderung der Erregung der Hilfsregelvorrichtung des elektrischen Sy stems erfolgt.
Zweck dieser Anordnung ist, die auf die Triebwelle einwirkenden Ein griffsmomente so aufzuteilen, daB der Ver brennungsmotor zu Beginn des Anlaufens der Maschine, also beim Überwinden der ho hen Anfangsmomente und Reibungswider stände, oder auch jederzeit bei plötzlich ein tretendem Belastungsanstieg, nicht überlastet wird, dass vielmehr seine Leistung zur Erhö hung der Beschleunigung bei geringeren Ver lusten ausgenützt wird. In den erwähnten Fällen wird daher die Triebwelle des Trieb wagens nicht nur vom Verbrennungsmotor durch die Reaktion des Generatorankers, son dern zugleich auch vom Elektromotor ange trieben.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung, welche eine Vereinfachung der beschriebenen Anordnung bezweckt, ist nun eine Schaltein richtung zur Regelung eines elektrischen Übersetzungsgetriebes für einen Verbren nungsmotor bei Triebwagen, bei welchen in einen durch den Fahrzeugführer gleichzeitig mit der Betätigung des Gashabels gesteuerten Stromkreis ein diesen Stromkreis selbsttätig beeinflussender Schalter eingeschaltet ist, da durch gekennzeichnet, dass die selbsttätige Steuerung nach vorangehendem Wirksamwer den eines Fliehkraftreglers bei Überschrei tung der normalen Drehzahl des Verbren nungsmotors erfolgt.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel der Schaltungsanordnung nach der Erfindung.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel be sitzt einen Lichtdynamo A, welcher vom Ver brennungsmotor V unmittelbar angetrieben wird, und ein an den Anker dieser Maschine angeschlossenes Relais B zur Erregung des Schalters St" im Stromkreis d, der Lamellen kupplung L,. Der Anker des Generators G ist unmittelbar mit dem Verbrennungsmotor T% gekuppelt, während das Gehäuse des Gene- rators mit der Feldwicklung ebenfalls dreh bar gelagert und mit der Bremstrommel Br zusammengebaut ist.
An der Stirnseite der Bremstrommel ist die vorerwähnte La.mellen- kupplung L, vorgesehen, welche die unmittel bare Verbindung des Gehäuses mit der Kar- dan- bezw. Triebwelle H, herstellt. Diese Ver bindung bleibt auch bei Leerlauf des Ver brennungsmotors Y aufrecht dadurch, dass sich der Dynamo A mitdreht, das Relais B erregt und damit den Schalter St, schliesst.
Auch die Ankerwelle des Generators G ist mit einer elektrischen Lamellenkupplung L für direkte mechanische Verbindung des Ver brennungsmotors Y mit der Triebwelle<I>H,</I> versehen.
Auf die Kardanwelle wirkt auch der Elektromotor<B>11.</B> Beim Anfahren des Fahr zeuges wird die Kupplung L, ein-, die Kupp lung L dagegen ausgeschaltet, so dass auf die Triebwelle H, des Triebwagens das Dreh moment des Gehäuses des Generators und das jenige des Elektromotors L11 einwirken. Ferner sind auf dem Fahrzeug ein Gashebel P und ein selbsttätiger Fahrschalter KT vorgesehen. dessen Antriebsmotor S.ll durch einen Flieli- kraftschalter Rg bei Überschreitung der nor malen Drehzahl des Verbrennungsmotors T' eingeschaltet wird.
In den durch den Gashebel P gesteuerten Stromkreis sind ausser dem Motor S,11 ein Umschalter<I>PS,</I> ein Blockierungsschalter BS und ein Hauptschalter St eingeschaltet.
Der Gashebel P kann vier verschiedene Grundstellungen nacheinander einnehmen. In der Grundstellung 0 ist das Gas völlig abge drosselt und der .Steuerstromkreis zum Haupt schalter St, des Generator- und Motorstrom kreises unterbrochen. Dieser Hebel kann aus dieser Grundstellung entweder im Uhrzeiger sinn in die Stellung ill <I>p</I> für grösste Gasmenge, oder noch weiter in die Stellung -i, zum Ein schalten der elektrischen >Cbersetzung, oder aber aus der Nullage im Gegenuhrzeigersinn in die Stellung K zum Einschalten des Fahr schalters zurückgedreht werden.
Beim Inbewegungsetzen des Wagens und Herausdrehen des Gashebels P aus seiner Lage 0 wird über die Kontakte 9 und 10 und die Segmente 13 und 13 ein Hilfsstrom für den Hauptschalter St, eingeschaltet, wodurch sich nachstehender Stromkreis ergibt:
Minus pol der Batterie Ba. -BlockierungssehalterBS- 9 - 13 - 1? -10<I>-</I> BS" <I>-</I> St, - Pluspol der Batte rie<I>Ba.</I> Durch den erwähnten Hilfsstrom wird der Hauptstromkreis des Generators G an den Motor .11 angelegt, wobei sich nachstehender Stromkreis ergibt:
Kollektor des Generators G - Schleifring 1. - Hauptschalter St, - Kollek tor des Motors JI - Polspule - Schleifring 1 Polspule des Generators G - Kollektor des Generators G.
Bei weiterer Drehung des He bels P im Uhrzeigersinn in Richtung ;-egen die @elxllage 311) wird dem Verbrennungs motor I- mehr (las zugeführt, wobei für die Maschinen G und 3I der obige Stromkreis erhalten 1-@leiht. Mittels des Fal)rsclialt(,rs KT, der sich bei Fahrhereitschaft in der Lage 0 befindet,
werden über die Kontaktsegmente 19, Kontakt ?0 und Shg die Hilfsstromkreis- (Minuspol der Batterie Ba <I>-</I> B@S" <I>- 19 - KT",
</I> - St j - Pluspol und -Minuspol der Batterie Ba - T.S' - 19<I>-</I> SIig <I>-</I> B'" <I>-</I> Stg - Pluspol) für die Schalter Stg und St;, geschlossen.
Die Schal ter St3 und Strc schliessen die Hauptmagnete des Generators G kurz, so dass ain Generator bei Stellung 0 des Fahrschalters keine Span nung entsteht.
Das Anfahren des Wagens erfolgt selbst tätig dadurch, dass der Verbrennungsmotor nach dein Anlassen entlastet wird und sein Fliehkraftregler Rg zur Wirkung kommt. Der Flielikra.ftregler schliesst die Kontakte 14, setzt unter Bildung des Stromkreises Pluspol - 14 - C_ <I>-</I> BS <I>-</I> Minuspol die Magnet- spule C_ unter Strom.
Diese zieht daher ihren Kern an; damit ergibt sich ain Umschalter PS für den Hilfsmotor SJI folgender Strom kreis: Pluspol - -Magnetspule des Hilfsmotors SH <I>-</I> PSe <I>-</I> PSe -\Anker SJI <I>-</I> PSd <I>-</I> PSf <I>-</I> <I>IiT";
-</I> I@T@" - BS - iIinushol, da dessen zii- sanimenarbeitende hewegliclien Kontakte a und c bezw. d biegsame Zuleitungen besitzen, die ein gegenseitiges Berühren der zugehöri gen Kontakte untereinander und mit den festen Kontakten e bezw. f -ermöglichen.
Die Schiene 19 des Fahrschalters ist über den Blockierungsschalter BS an den Minuspol der Batterie angeschlossen. Der Blockierungs- schalter BS ermöglicht die Herstellung der strichliert eingezeichneten Verbindungen und damit die Blockierung jedweder .Schaltmög lichkeit am Hebel P.
Der Fahrschalter<I>KT</I> verschiebt unter Antrieb des Hilfsmotors SM, solange die Drehzahl des Verbrennungsmotors T' nicht unter die normale Drehzahl sinkt, je nach der Beschleunigung des Wagens die Kontakte stufenweise entlang den Kontakt stellen 20 bis 25, wobei zunächst der Schalter St, öffnet, zwecks Vergrösserung des Shunt- widerstandes Sh für das Generatorfeld durch die aufeinanderfolgende Betätigung der Schalter St4-St,
Beim Auflaufen auf die Kontaktstelle 26 des Fahrschalters KT wer den die Shuntwiderstände Slt nach Öffnen des Schalters Stg. mittels des Segmentes Shm durch Schliessen der Schalter Stm und St, auf den Antriebsmotor umgeschaltet.
In den zur Magnetwicklung des Motors M parallel ge schalteten Shuntwiderständen Sh nimmt der Strom folgenden Weg ein: Minuspol der Magnetwicklung des Motors M-Shuntwider- stand Sh <I>-</I> St; <I>-</I> Stm <I>-</I> Pluspol der 1Vlagnetrich- tung des Motors M.
Die Anfahrperiode des Wagens hält durch .Schaltung der Schützen Ä9-1,c" St, und St., so lange an, bis nach Über schreiten der Kontaktstelle 30 der Hilfsstrom kreis über Minuspol-BS-19-27-St,,-Plüspol an den Kontakt St,, angelegt wird.
Durch Schaltung von KT27 an St,, wird die elektri sche Lamellenkupplung L stromgeschlossen, -wobei der Strom folgenden Weg nimmt:
Mi nuspol<I>-</I> St,, - .Schleifring 5 - Magnetspule<I>L -</I> Schleifring 2.-St,-Pluspol. Durch die La mellenkupplung wird die Generatorwelle und damit die Antriebswelle H mit der Welle Hl verbunden, wobei der elektrische Teil ausser Betrieb gesetzt ist, da der Antriebsmotor M mit einem Freilauf versehen ist. In der End- lage des Fahrschalters KT wird durch die Schienen 16 und 17 die Endausschaltung des Hilfsmotors SH herbeigeführt.
Im Verlaufe der Shuntung wird nach Er reichen des Kontaktes 18 am Fahrschalter das Schütz St, geschaltet, durch welches der An ker des Generators über einen kleinen Wider stand W; kurzgeschlossen wird. Dadurch wird vor Einschaltung der Kupplung eine mög lichst kleine Relativgeschwindigkeit zwischen dem umlaufenden Magnetkörper und dem Anker des Generators erreicht.
Für den Fall, dass das Fahrzeug an eine steile Strassenstelle kommt, zu deren Bewälti gung die Leistung des Verbrennungsmotors bei unmittelbarem Antrieb nicht ausreichen und seine Leistung mit der abfallenden Dreh zahl abnehmen würde, kann der Wagenlenker durch Drehen des Gashebels P über die He bellage Mp die elektrische Übersetzung ein schalten. Sobald der Hebel P die Lage K, erreicht, ist die Höchstzufuhr an Gas erzielt. Gleichzeitig -wird über Minuspol-BS-9-13- 11 - C, - Pluspol der Hilfsstromkreis an die Spule C, des Umschalters PS angeschlossen, welcher den Hilfsmotor SM umsteuert.
Nach der Umschaltung des Hilfsmotors ergibt sich folgender Stromverlauf: Pluspol - Feldwick lung des lIilfsmo@tors-PSb-PSd-SH-PSc- PSa <I>-</I> KT, <I>-</I> KT,t, - BS - Minuspol.
Die je auf einer isolierenden Traverse angeordneten Kontakte a, b und die Doppelkontakte c, d des Schalters PSS sind beweglich und haben biegsame Zuleitungen, welche es ermöglichen, bei Schaltung der Spule C, die Verbindung a-c und b-d bezw. bei Schaltung der Spule C, die Verbindung c-e und d-f herzustel len. Auf diese Weise wird eine Umschaltung des Hilfsmotors SH bewirkt.
Der Hilfsmotor stellt den Fahrschalter KT entsprechend der durch den Betrieb ge forderten elektrischen Übersetzung (Einregu lierung) so lange zurück, bis der Verbren nungsmotor V seine normale Drehzahl er reicht, der Fliehkraftregler Rg den Kontakt 14 schliesst und der Umschalter PS mittels der Spule C2 über Pluspol -Fliehkraftschalter 14 <I>C, -</I> BS - Minuspol infolge des in die Lage K, verschobenen Hebels P die Stromrichtung auch bei geschlossener Spule C1 umschaltet,
da die Doppelkontakte c-d des Umschalters PS bei Schaltung der Spule C2 nach abwärts gezogen werden. Auch wenn der Gashebel P aus dem Bereich zwischen den Lagen Mp-K1 nicht in die Grenzlage Mp gedreht wird, stellt sich das Verhältnis der elektrischen Übersetzung durch Drehen des Fahrschalters je nach der Belastung des Verbrennungs motors oder des ganzen Aggregates über den Steuerschalter St und die Shunt-,viderstä,nde S'h selbsttätig ein.
Der Gashebel P bildet mit seinen mittels der Kontaktsegmente 12, 13 angeschlossenen Stromkreisen, mit dem Umschalter PS, dem Geschwindigkeitsregler 13y und dem Steuer kontakt 14 eine halbautomatische Steuervor richtung für die Leistungsregelung des Ver brennungsmotors. Der Wagenlenker kann je doch jederzeit mittels des Gashebels P in diese selbsttätige Steuerung des Wagens da durch eingreifen, dass er diesen Hebel aus der 0-Lage im Gegenuhrzeigersinne in die Lage K dreht.
Im Drehbereich 0-itlp des Hebels P kann selbst. bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten mit unmittelbar an die Welle H1 gekuppeltem Verbrennungsmotor Y gefahren werden, so fern zwecks Erreichung des bestenWirkungs- grades des Antriebsaggregates das Dreh moment des Motors nicht voll ausgenützt sein sollte. Im Bereiche lllp-K1 wird eine selbsttätige elektrische Übersetzung bezw. Einregulierung des Systems bei Vollgas für grosse Beschleunigungen erzielt.
In diesem Bereich 1VIp K1 werden mit Hilfe des Um schalters PS die Stromkreise für den Hilfs motor SH des Fahrschalters<I>KT</I> geschlossen. Der Fahrschalter<I>KT</I> stellt sich unter Ein fluss des Hilfsmotors bei Steuerung des Kon taktes 14 mittels des Reglers Rg selbsttätig auf das beste Übersetzungsverhältnis ein.
Bei Triebwagen mit mehreren Maschinen einheiten und gleichzeitiger selbsttätiger Steuerung des Systems wird zweckmässig noch eine Sicherungsvorrichtung zum Schutz der einzelnen Einheiten vorgesehen, welche ein mechanisches Schliessen der diesen Ein- heften zugeordnetenLamellenkupplungen ver hindert, falls eine dieser Einheiten infolge einer Störung aussetzen sollte.
Um bei unmittelbarem Antrieb der Trieb welle F11 durch den Verbrennungsmotor T' eine elektrische Stromquelle zu erhalten, wird der Ständer des Generators G mittels des Bremsbandes Bp abgebremst. Hierdurch wird der Generator zu einer normalen Stromquelle. Der in ihm erzeugte Strom kann zu Heiz zwecken oder zum Antrieb des Motors eines Anhängewagens zwecks Vergrösserung des Raddruckes der Zugsgarnitur verwendet ,erden.