DE1033240B

DE1033240B - Arrangement for braking electric locomotives and railcar trains

Info

Publication number: DE1033240B
Application number: DEB27492A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dietrich Neubronner
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1953-09-16
Filing date: 1953-09-16
Publication date: 1958-07-03

Description

Anordnung zum Bremsen elektrischer Triebfahrzeuge und Triebwagenzüge Die bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen weitgehend verwendete selbsterregte Widerstandsmotorbremse wirkt insofern unvollkommen, als man damit nicht bis zum vollkommenen Stillstand und in diesem das Fahrzeug abbremsen kann. Man benutzt dazu vielfach heute die Handbremse, falls nicht sonst eine zusätzliche Bremse (Druckluftbremse od. dgl.) im Fahrzeug vorgesehen ist.Arrangement for braking electric locomotives and multiple units The self-excited one widely used in electrically powered vehicles Resistance motor brake is imperfect insofar as you cannot use it up to complete standstill and in this the vehicle can brake. One uses for it often the handbrake today, if not an additional brake (compressed air brake or the like) is provided in the vehicle.

Es ist aber zwecks Vereinfachung der Bedienung und aus Sicherheitsgründen wünschenswert, mit ein und derselben Betätigungsvorrichtung (z. B. mit der Fahrschalterkurbel) die Bremsung bis zum absoluten Stillstand zu ermöglichen. Dabei soll diese Betätigung zügig im selben Bewegungsvorgang des Führers und ohne nennenswerten zusätzlichen Kraftaufwand geschehen, und die Wirkung der Zusatzbremse soll automatisch bei abklingendem Bremsstrom stoßfrei einsetzen. Da die Zusatzbremsung ebenso wie die Motorbremsung auf die Triebräder wirkt, muß dabei ein Überbremsen der Radsätze verhindert werden, d. h., die Zusatzbremse muß von dem Bremsstrom beeinflußbar sein. Schließlich soll die Einrichtung dazu dienen, daß bei unvorhergesehenem Ausfall der Motorbremsung die Zusatzbremsung automatisch mit möglichst gleicher Wirkung die Motorbremse vollwertig ersetzt.But it is to simplify the operation and for safety reasons desirable with one and the same actuation device (e.g. with the travel switch crank) to enable braking to an absolute standstill. This operation should swiftly in the same movement process of the guide and without any noteworthy additional Exertion of force is done, and the action of the additional brake should be automatic as it fades Use braking current without bumps. Because the additional braking as well as the engine braking acts on the drive wheels, over-braking of the wheel sets must be prevented, d. That is, the additional brake must be able to be influenced by the braking current. After all, supposed to the device is used to ensure that in the event of an unforeseen failure of the engine braking the additional braking automatically with the same effect as possible replaced.

Ausgehend von einer Anordnung zum Bremsen elektrischer Triebfahrzeuge und Triebwagenzüge mit Hilfe der generatorisch arbeitenden Fahrmotoren in Verbindung mit einer zusätzlichen fremderregten, ebenfalls auf die Räder wirkenden Elektromagnetbremse besteht die Erfindung darin, daß die auf das gleiche Triebrad wie der bremsende Fahrmotor wirkende Elektromagnetbremse mit dem Bremsstrom des Fahrmotors elektrisch oder elektromechanisch in der Weise gekoppelt ist, daß die Summe der beiden auf das gleiche Triebrad wirkenden Bremkräfte eine vorbestimmte bzw. von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Größe nicht überschreitet. Dabei können die beiden Bremsstromkreise durch das gleiche, willkürlich einstellbare Steuerglied, z. B. die Fahrschalterkurbel, regelbar sein.Based on an arrangement for braking electric traction vehicles and multiple units in connection with the help of the traction motors working as a generator with an additional separately excited electromagnetic brake that also acts on the wheels The invention is that the on the same drive wheel as the braking Electromagnetic brake acting on the drive motor with the braking current of the drive motor electrically or is coupled electromechanically in such a way that the sum of the two is on the same drive wheel acting braking forces a predetermined or from the driving speed does not exceed dependent size. The two braking circuits can thereby through the same arbitrarily adjustable control member, e.g. B. the travel switch crank, be controllable.

Diese Kopplung der beiden Bremsstromkreise kann auf elektromechanischem Wege beispielsweise derart erfolgen, daß eine vom Motorbremsstrom durchflossene Magnetspule vorgesehen ist, deren Kraft auf das Steuergestänge der Elektromagnetbremse der willkürlich einstellbaren Bremskraft entgegenwirkt.This coupling of the two braking circuits can be electromechanical Paths take place, for example, in such a way that the motor braking current flows through one of them Magnetic coil is provided, the force of which acts on the control linkage of the electromagnetic brake counteracts the arbitrarily adjustable braking force.

Erfolgt die willkürliche Einstellung der Elektromagnetbremse über einen Bremshebel, der mit einem Widerstandsregler, vorzugsweise einem Kohledruckregler, zusammenwirkt, so ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zwischen dem Bremshebel und dem Widerstandsregler für die Elektromagnetbremse ein elastisches Zwischenglied, etwa eine Zug- oder Druckfeder, vorgesehen, die ihrerseits den Widerstandsregler verstellt, wobei dieser Federkraft ein vom Fahrmotorstrom erregter Elektromagnet entgegenwirkt.The electromagnetic brake is set arbitrarily via a brake lever, which is connected to a resistance regulator, preferably a coal pressure regulator, cooperates, so is in one embodiment of the invention between the brake lever and the resistance regulator for the electromagnetic brake an elastic intermediate member, for example a tension or compression spring, which in turn controls the resistance regulator adjusted, this spring force being an electromagnet excited by the traction motor current counteracts.

Soll die Regelung der beiden Bremsstromkreise durch das gleiche Betätigungsglied erfolgen, beispielsweise durch die Fahrkurbel, dann ist der zur willkürlichen Bremseinstellung dienende Bremshebel, z. B. über eine Nockenscheibe, mit dem Fahrschalter gekuppelt, so daß in den Bremsstellungen dieses Schalters der Hebel im Sinne einer die Elektromagnetbremse steuernden Richtung bewegt wird.Should the regulation of the two brake circuits be done by the same actuator take place, for example by the travel crank, then is for the arbitrary brake setting serving brake levers, e.g. B. via a cam, coupled with the drive switch, so that in the braking positions of this switch the lever in the sense of an electromagnetic brake controlling direction is moved.

Diese Kopplung zwischen Fahrkurbel und Bremshebel kann auch in der Weise erfolgen, daß das Gestänge für die Steuerung des Widerstandsreglers der Elektromagnetbremse mit dem Bremshebel (Hand-oder Fußhebel) und der Nockenscheibe des Fahrschalters über eine Freilaufkupplung derart kraftschlüssig verbunden ist, daß die Bewegung des Steuergestänges für den Widerstandsregler der Elektromagrn°tbremse wahlweise durch die Fahrkurbel oder den Bremshebel erfolgen kann, ohne daß der jeweils andere Betätigungsteil (Bremshebel bzw. Fahrkurbel) an der Steuerbewegung teilnimmt. Das Steuergestänge für den Elektromagneten kann im übrigen mit einem Schalter versehen sein, der den Widerstandsregler erst in einer vorgegebenen Stellung des Steuergestänges einschaltet und in einer zweiten vorgegebenen Stellung-kurzschließt.This coupling between crank and brake lever can also be in the Way done that the linkage for the control of the resistance regulator of the electromagnetic brake with the brake lever (hand or foot lever) and the cam disk of the drive switch is so positively connected via an overrunning clutch that the movement of the control linkage for the resistance regulator of the electric brake as an option can be done by the crank or the brake lever without the other Actuating part (brake lever or crank) participates in the control movement. That Control linkage for the electromagnet can also be provided with a switch be that the resistance regulator only in a predetermined position of the control linkage switches on and short-circuits in a second predetermined position.

Der dem Bremsmagneten aus einer Stromquelle, vorzugsweise einer Batterie, zufließende Strom wird durch diesen Regler gesteuert. Dieser Regler kann willkürlich durch einen Bremshebel oder die Fahrbremskurbel im Sinne größerer oder kleinerer Bremskraftausübung verstellt werden.The brake magnet from a power source, preferably a battery, The incoming current is controlled by this regulator. This slider can be arbitrary by a brake lever or the travel brake crank in the sense of larger or smaller Braking force can be adjusted.

An Hand des in der Zeichnung dargestellten Prinzipschaltbildes wird unter Weglassung aller naheliegenden Ergänzungen der Gegenstand der Erfindung näher erläutert.On the basis of the basic circuit diagram shown in the drawing omitting all obvious additions to the subject matter of the invention explained.

Ein Hebel 1 wird entweder mit der Hand oder dem Fuß beim Bremsen in Richtung B direkt verstellt, oder es wird eine mit dem Fahrbremsschalter verbundene Nockenscheibe 2 in Pfeilrichtung A gedreht. Dadurch zieht eine Feder 3 gegen eine Feder 4 mit erhöhter Kraft an einer Reglerstange 5. Als Widerstandsregler ist in der Zeichnung ein Kohledruckregler 6 dargestellt, der unter dem von der Feder 3 ausgelösten erhöhten Säulendruck seinen elektrischen Widerstand vermindert.A lever 1 is either hand or foot when braking in Direction B adjusted directly, or one connected to the travel brake switch is connected Cam disk 2 rotated in direction of arrow A. This pulls a spring 3 against one Spring 4 with increased force on a regulator rod 5. As a resistance regulator is in the drawing shows a coal pressure regulator 6, which is operated by the spring 3 triggered increased column pressure decreases its electrical resistance.

Unter der Wirkung der Feder 3 werden außerdem die Kontakte 7 und 8 geschlossen, so daß über diese und den Regler 6 ein Strom durch die Magnetspule 9 fließen kann, welche, z. B. einem Bremssolenoid zugehörig, die mechanische Bremsung zur Wirkung bringt, und zwar um sä kräftiger, je stärker der Strom ist, der .durch die Spule 9 fließt.Also, under the action of the spring 3, the contacts 7 and 8 closed, so that a current through the solenoid coil via this and the controller 6 9 can flow which, e.g. B. belonging to a brake solenoid, the mechanical braking brings it into effect, and the stronger the current is, the more powerful it is the coil 9 flows.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Bremswirkung um so stärker erfolgt, je weiter der Hebel 1 durch die Hand oder mittels des Fahrbremsschalters die Nockenscheibe 2 in die Bremsstellung gebracht wird. -In der Endstellung des Hebels 1 schließt ein Kontakt 10 den Widerstandsregler kurz, so daß in diesem Fall höchste Bremswirkung erzielt werden kann.It is readily apparent that the braking effect is all the stronger takes place the further the lever 1 by hand or by means of the travel brake switch the cam 2 is brought into the braking position. -In the end position of the Lever 1, a contact 10 shorts the resistance regulator, so that in this case maximum braking effect can be achieved.

In der beschriebenen Weise würde die Vorrichtung wirken, wenn kein Strom durch die Fahrmotoren und damit durch die Spule eines von diesem Strom beeinflußten Magneten fließen würde, also z. B. bei Stillstand. Fließt aber ein solcher Strom (Pfeil 12), so wird die Wirkung der Feder 3 auf den Widerstandsregler 6 je nach der Größe dieses Stromes teilweise oder ganz aufgehoben, so daß der Widerstand des Reglers 6 erhöht, der Strom in der Spule 9 vermindert oder durch das Öffnen der Kontakte 7 und 8 ganz unterbrochen wird.The device would work in the manner described, if none Current through the traction motors and thus through the coil of one influenced by this current Magnet would flow, so z. B. at standstill. But such a current flows (Arrow 12), the effect of the spring 3 on the resistance regulator 6 is depending on the size of this current partially or completely canceled, so that the resistance of the Regulator 6 increases, the current in the coil 9 is reduced or by opening the Contacts 7 and 8 are completely interrupted.

Durch entsprechende Abstimmung der Kraft- und und Hebelverhältnisse kann erreicht werden, daß ein möglichst stoßfreies Zusammenarbeiten und gegenseitiges Überlappen der Wirkung der beiden auf die gleichen Räder wirkenden Bremsen stattfindet. So muß z. B. ein Abstimmen der Federn 3 und 4 gegenüber der. Magnetkraft der Spule 11 und dem Hub der Nockenscheibe 2 derart erfolgen, daß für deren Weg, auf welchem der Motorbremsstrom auf konstantem Wert gehalten wird, auch der Druck auf den Kohledruckregler annähernd konstant bleibt.By appropriate coordination of the force and lever ratios, it can be achieved that the effect of the two brakes acting on the same wheels is as smooth as possible and overlapping. So must z. B. a tuning of the springs 3 and 4 with respect to the . Magnetic force of the coil 11 and the stroke of the cam disk 2 take place in such a way that the pressure on the carbon pressure regulator also remains approximately constant for the path along which the engine braking current is kept at a constant value.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei unvorhergesehenem Aussetzen der Motorbremse die Solenoidbremse 9 automatisch in voller Stärke einsetzt, wenn der Fahrbremsschalter bereits in einer seiner Bremsstellungen steht.It is readily apparent that in the event of an unforeseen exposure the engine brake, the solenoid brake 9 automatically applies to full force when the travel brake switch is already in one of its braking positions.

Die Anordnung schützt übrigens in dieser Beziehung auch dagegen, daß im Fahren bei eingeschaltetem Motorstrom nicht versehentlich gebremst wird. Sollte dies aus irgendeinem Grunde in Ausnahmefällen erwünscht sein, könnte eine willkürliche Unterbrechung des Stroms in der Magnetspule 11 vorgesehen werden.The arrangement also protects against that in this respect is not accidentally braked while driving with the motor current switched on. Should this could be desired in exceptional cases for whatever reason, an arbitrary one Interruption of the current in the solenoid 11 can be provided.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Arrangement for braking electric traction vehicles and T'multiple unit trains with the help of the traction motors working as a generator in conjunction with an additional separately excited electromagnetic brake that also acts on the wheels, characterized in that the electric brake acting on the same drive wheel as the braking traction motor with the braking current of the traction motor is electrically or electromechanically coupled in such a way that the sum of the two braking forces acting on the same drive wheel does not exceed a predetermined variable or a variable dependent on the driving speed.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that both braking circuits are controlled by the same, arbitrarily adjustable control element, z. B. the travel switch crank, are adjustable.

3. Arrangement according to claim 1, characterized characterized in that for controlling the electromagnetic brake as a function of the engine braking current a magnet coil through which the motor braking current flows is provided, the force of which is applied the control linkage counteracts the arbitrarily set braking force.

4. Arrangement according to claim 1 or 3 with a brake lever for arbitrary adjustment of the braking force, characterized in that between the brake lever and the resistance regulator for the electromagnetic brake an elastic intermediate member, preferably a traction or Compression spring, is provided, which in turn adjusts the resistance regulator, wherein this spring force is counteracted by an electromagnet excited by the traction motor current.

5. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the Resistance regulator is designed as a coal pressure regulator.

6. Arrangement after a of the preceding claims, characterized in that the arbitrary Brake setting serving lever with the travel switch in such a way, preferably by a cam, is coupled that in the braking positions of this switch the Lever is moved in a direction controlling the electromagnetic brake.

7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the linkage for the control of the resistance regulator of the electromagnetic brake with the arbitrarily set lever (hand or foot lever) and the cam of the travel switch via an overrunning clutch is non-positively coupled in such a way that the control of the Linkage can be done either by the travel crank or the brake lever without the respective other actuating part (brake lever or travel crank) participating in the control movement. B. Arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control linkage is provided with contacts which switch on the resistance regulator only in a predetermined position of the control linkage and short-circuit in a second predetermined position. Considered publications: German Patent Nos. 191110, 222 367, 696 452, 737 921, 645 114; Swiss Patent No. 165 024; Journal "Elektro Kraftbetriebe und Bahnen" 1909, p. 430/431; "Verkehrstechnik" magazine, 1932, p.427; 1942, p. 207; "Verkehr und Technik" magazine, 1953, p.106/107.