DE118252C

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Publication number: DE118252C
Application number: DENDAT118252D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für elektrische Bahnen, welche mit Zügen betrieben werden, die aus zwei oder mehr Motorwagen bestehen, und bezweckt, einestheils zu ermöglichen, dafs alle zur Regelung sämmtlicher Wagen erforderlichen Schaltungen unter Strom nur im Führerwagen vorgenommen werden können, anderentheils die Zahl der vom Führerwagen zu den übrigen Fahrzeugen führenden Zuleitungen auf ein Mindestmafs zu beschränken.

Die Erfindung ist im Wesentlichen gekennzeichnet durch die. Anordnung besonderer Magnetschalter, welche, vom Führerwagen aus bedient, das Umschalten der Feldmagnete der Motoren für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt, sowie elektrische Bremsung bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt der Züge bewerkstelligen. Das Umwechseln der Motormagnete erfolgt hierbei, bevor Strom in die Motoren gegeben wird. Die Regelung der Geschwindigkeit und Gröfse der Bremskraft der so geschalteten Motoren erfolgt dann in der allgemein üblichen Weise durch eine Regelungsvorrichtung.

Der in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestellte Magnetschalter besteht zweckmäfsig aus drei concentrischen Spulen abc, in welche eine Eisenglocke d hineingezogen werden kann. Mit dieser Eisenglocke stehen eine ' Anzahl Metallstreifen h bezw. i in Verbindung, welche entweder auf der oberen oder unteren von zwei im Schaltergehäuse g untergebrachten Platten e bezw. f stromleitende Verbindung herstellen und die Feldmagnete M₁ bezw. m_n in entsprechender Weise umschalten.

Fig. 2 der beiliegenden Zeichnung zeigt einen kleinen Hülfsapparat, der den Zweck hat, bei elektrischer Bremsung die Feldmagnete parallel zu schalten, und besteht zweckmäfsig aus einer Spule κ, in welche eine Eisenglocke 0 hineingezogen werden kann. Mit dieser Eisenglocke 0 steht ein Metallstreifen ρ in Verbindung, welcher bei Erregung der Spule η auf der Platte q stromleitende Verbindungen herstellt und dadurch die Magnete Tn₁ bezw. nijj der Motoren parallel schaltet. Ist η stromlos, so liegt ρ unten, die Parallelverbindung der Magnete rtij und m_n ist aufgehoben.

Solche Magnetschalter bezw. Hülfsschalter befinden sich auf jedem Wagen. Der Regler zur Bedienung der Magnetschalter bezw. Hülfsschalter und zur Regelung der Geschwindigkeit bezw. Gröfse der Bremskraft ist nur einmal vorhanden für den ganzen Zug und befindet sich im Führerwagen.

Fig. 3 der beiliegenden Zeichnung giebt den Zusammenhang an zwischen Arbeitsleitung, Regler, Magnetschalter und Motoren für einen Zug von drei Wagen zu je zwei Motoren. Im ersten Wagen befindet sich der Regler mit den Regelungswiderständen, sowie ein Magnetschalter mit Hülfsschalter, die folgenden Wagen

haben nur einen Magnetschalter mit Hülfsschalter. Ueber den ganzen Zug hinweg gehen vom Regler aus nur fünf Kabel, die bei s gekuppelt sind; von diesen führen zwei den Hauptstrom, zwei dienen zur Erregung der Magnetschalterspulen bezw. Hülfsschalterspulen und das fünfte wird benutzt, um bei elektrischer Bremsung der Magnete Tn₁ bezw. m_n der Motoren parallel zu schalten, zu dem Zwecke, ein gleichmäfsiges Arbeiten derselben herbeizuführen.

Der Regler hat zwei Walzen, von denen die eine (Umschaltwalze) zum Schalten auf »Vorwärts« bezw. »Rückwärts«, die andere (Regelungswalze) zur Regelung für. »Fahrt« und »Bremse« dient. Die letztere kann erst dann in Thätigkeit gesetzt werden, wenn die erstere eingestellt ist.

Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung ist nun folgende:

Befindet sich alles im Ruhezustande, so sind die Magnete nij bezw. Vi₁₁ in den Motoren durch stromleitende Berührung der Metallstreifen i auf der unteren Platte f so geschaltet, dafs bei Vorwärtsfahrt des Zuges elektrische Bremsung möglich ist.

i. Soll vorwärts gefahren werden (Fig. 3), so wird zunächst die Umschaltwalze auf »Vorwärts« gestellt. Der Strom geht vom Arbeitsdraht / durch Kabel 19 zum Stromschlufsstück 11 der Umschaltwalze, von dort nach Stromschlufsstück 12, durch Kabel 23 zum Kabel 15 des Kabelschlauches, von hier durch den Draht 26 zu den Spulen α der Magnetschalter der verschiedenen Wagen und durch diese zur Rückleitung r (Erde). Dadurch wird in dem Schalter die Glocke d in α hineingezogen und stromleitende Verbindung, mit h auf der oberen Platte e hergestellt, wodurch die Motoren so geschaltet werden, dafs sich die Wagen nach vorwärts bewegen, wenn Strom in die Motoren gelangt. Nachdem die Umschaltwalze gestellt ist, bringt man die Stromschlufsstücke der Regelungstrommel nach links auf Fahrstellung I. Der Strom geht von der Arbeitsleitung I durch Kabel 18 zum Stromschlufsstück ι der Regelungstrommel, von dort über 2 durch eine Ausbläserspule, die zur magnetischen Funkenlöschung des Reglers dient, nach 3, durch sämmtliche vorhandene Widerstandsstufen nach 6, von da nach 7, tritt dann aus dem Regler aus und geht durch Kabel 20 nach Kabel 13 des Kabelschlauches. Vom Kabelschlauch geht der Strom durch die Kabel 24 zu den Feldmagneten Hi₁ der ersten. Motoren, durch diese zu den Magnetschaltern, von diesen zurück zu den Ankern k_I: zurück zu den Magnetschaltern, aus diesen heraus zu den Ankern k_n der zweiten Motoren, durch diese zurück zu den Magnetschaltern, zurück zu den Magneten tn^, und von diesen durch die Spulen c der Magnetschalter zur Rückleitung r (Erde). Die Motoren arbeiten also in Reihe mit vorgeschaltetem Widerstand.

Die Spule c hat folgenden Zweck:

Bei einem durch irgend welchen Umstand eintretenden plötzlichen Versagen der Spule a würde die Glocke d infolge ihres Gewichtes herunterfallen und auf der unteren Platte / Stromschlufs herstellen, dabei zunächst im Magnetschalter Verbrennungen herbeiführen und dann auf Rückstrom schalten, was unangenehme Folgen haben könnte.

Die Spule c soll nun das Herunterfallen der Glocke d verhindern, so lange Strom in den Motoren ist. Die Spule wirkt in demselben Sinne, wie die Spule a, und ist so stark bemessen, dafs auch beim geringsten Stromverbrauch in den Motoren noch genügend Zugkraft vorhanden ist, um den Stromschlufs mit Sicherheit auf der oberen Platte h zu erhalten. Bemerkt sei noch, dafs die Spule a, nachdem c Strom führt, ausgeschaltet werden kann.

Dreht man die Regelungstrommel weiter nach links auf Stellung II, so geht der Strom vom Arbeitsdraht / durch Kabel 18 zum Stromschlufsstück i, von ι nach 2, ,durch die Magnetisirungsspule der Funkenblasvorrichtung nach 3, von 3 direct nach 7 und dann in derselben Weise durch die Motoren zur Rückleitung r (Erde), wie vorhin. Die Motoren arbeiten in Reihe ohne vorgeschalteten Widerstand.

Dreht man die Regelungstrommel auf III, so geht der Strom von der Arbeitsleitung / durch Kabel 18 zum Stromschlufsstück 1, von 1 nach 2, durch die Magnetisirungsspule nach 3, direct nach 4, durch einen Widerstand nach 5, durch einen weiteren Widerstand nach 6, von 6 nach 8, durch Kabel 21 zum Kabel 14 des Kabelschlauches. Vom Kabel 14 geht der Strom durch die Kabel 25 sowohl direct zu den Ankern k_n der zweiten Motoren, als auch durch die Magnetschalter zu den Ankern U₁ der ersten Motoren. Von k_n aus geht der Strom zu den Magnetschaltern, zurück zu den Magneten m_n, zurück zu den Magnetschaltern und durch die Spulen c derselben zur Rückleitung r (Erde). Von ^₁ aus geht der Strom zurück zu den Magnetschaltern, zurück zu den Magneten m₇, durch Kabel 24 zu Kabel 13 des Kabelschlauches, von diesem durch das Kabel 20 nach Stromschlufsstück 7 der Regelungstrommel, von 7 nach Stromschlufsstück 9 und von diesem zur Rückleitung r (Erde). Die Motoren arbeiten parallel mit vorgeschaltetem Widerstand.

Dreht man die Regelungstrommel auf IV, so geht der Strom von der Arbeitsleitung / durch 18 nach. Stromschlufsstück 1, von 1 nach 2, durch die Magnetisirungsspule nach 3, von 3 direct nach 5, durch einen Widerstand nach 6 und

nun denselben Weg wie vorhin. Die Motoren arbeiten parallel mit weniger vorgeschaltetem Widerstand.

Dreht man die Regelungstrommel auf Stel- - lung V, so geht der Strom von der Arbeitsleitung / durch Kabel 18 nach Stromschlufsstück i, von ι nach 2, durch die Magnetisirungsspule nach 3, direct nach 6 und dann, denselben Weg wie vorhin. Die Motoren arbeiten parallel ohne vorgeschalteten Widerstand.

2. Soll bei Vorwärtsfahrt gebremst werden (Fig. 4), so wird zunächst der Hauptstrom ausgeschaltet und damit c stromlos. War die Spule α ausgeschaltet, so wird diese wieder eingeschaltet.

Dreht man jetzt die Regelungstrommel nach rechts, so geht zunächst, bevor die Stellung I erreicht wird, der Strom von der Arbeitsleitung / durch 18 nach Stromschlufsstück 1, .von ι nach 10, durch Kabel 22 zu Kabel 16 des Kabelschlauches. Vom Kabel 16 geht der Strom durch die Kabel 27 zu den Spulen b der Magnetschalter, von diesen durch Kabel 28 zu den Spulen η der Hülfsschalter und durch diese zur Rückleitung r (Erde).

Die Spulen b sind gleich grofs wie die Spulen, a, jedoch entgegengesetzt gewickelt, heben also deren Wirkung auf. Das hat zur Folge, dafs die Glocke d herunterfällt und damit die Stromschlufsstreifen i auf der unteren Platte h Stromschlufs geben, wodurch die Motoren umgeschaltet werden. Dadurch, dafs η Strom führt, wird 0 hochgezogen und durch ρ auf der oberen Platte q stromleitende Verbindung hergestellt, wodurch die Feldmagnete der Motoren parallel geschaltet werden, dadurch, dafs das eine Stromschlufsstück durch Kabel 30 mit Tn₁, das andere Stromschlufsstück durch Kabel 31 und durch den Magnetschalter mit m_u verbunden ist. Ferner ist ρ durch Kabel 29 mit Kabel 17 des Kabelschlauches verbunden, zum Zwecke, die Motormagnete der einzelnen Wagen auch parallel zu schalten.

Dreht man auf Bremsstellung I, so geht der von den jetzt als Generatoren arbeitenden Motoren erzeugte Strom von den Ankern U₁ und k_n durch die Kabel 25 zu Kabel 14 des Kabelschlauches. Vom Kabelschlauch geht der Strom durch Kabel 21 nach Stromschlufsstück 8, von 8 nach 6, durch einen Widerstand nach 5, einen zweiten Widerstand nach 4 und einen dritten nach 3, durch die Magnetisirungsspule nach 2, von 2 nach 7 und 9. Von 7 geht der eine Theil des Stromes durch Kabel 20 zu Kabel 13 des Kabelschlauches und von diesem durch die Kabel 24 zu den Magneten nij der ersten Motoren, hierdurch zu den Ankern. Von Stromschlufsstück 9 aus geht der andere Theil des Stromes zur Erde r, durch diese zum Magnetschalter, wo ein Stromschlufsstück auf der unteren Platte f mit Erde verbunden ist und gelangt zu den Magneten m_n der zweiten Motoren und durch diese zurück zu den Ankern. Die als Generatoren laufenden Motoren arbeiten parallel mit vorgeschaltetem Widerstand.

Dreht man die Trommel weiter nach rechts auf Bremsstellung II, so ist der Stromverlauf genau wie vorhin, nur geht der erzeugte Strom im Regler direct von 6 nach 4, und nur durch einen Widerstand nach 3. Die als Generatoren laufenden Motoren arbeiten parallel mit weniger vorgeschaltetem Widerstand.

Dreht man die Trommel auf Bremsstellung III, so ist der Stromverlauf genau wie vorhin, nur geht der erzeugte Strom im Regler direct von Stromschlufsstück 6 nach Stromschlufsstück 3. Die als Generatoren laufenden Motoren arbeiten parallel ohne vorgeschalteten Widerstand.

3. Soll rückwärts gefahren werden (Fig. 5), so wird die Umschaltwalze auf »Rückwärts« geschaltet. Die Spulen α bleiben ausgeschaltet, die Glocken d unten liegen. Die Metallstreifen i geben Stromschlufs auf den unteren Platten f und verbinden dadurch die Magnete m und Anker k der Motoren umgekehrt wie bei 1. Giebt man jetzt Strom in die Motoren, so bewegen diese den Wagen rückwärts. Bringt man die Regelungstrommel auf die verschiedenen Fahrtstellungen, so ergeben sich dieselben Schaltungsverhältnisse wie bei 1. Zu bemerken ist noch, dafs die Spule c jetzt stromlos bleibt. Von TIi_n aus geht der Strom direct zur Rückleitung r (Erde).

4. Soll bei Rückwärtsfahrt gebremst werden (Fig. 6), so verfährt man genau wie unter 2. Man bewegt die Regelungstrommel nach rechts, schaltet damit die Spulen b der Magnetschalter und Spulen η der Hülfsschalter ein. Die Spulen b, jetzt allein wirkend, ziehen die Glocken d in sich hinein und bewirken dabei durch die Metallstreifen h stromleitende Verbindung auf der oberen Platte e, was zur Folge hat, dafs die Verbindung der Anker k und Magnete m umgewechselt wird.

Die Hülfsschalter wirken genau so wie unter 2. Sie schalten die Magnete der gesammten Motoren parallel.

Die einzelnen Schaltungen sind im Uebrigen analog wie bei 2. Eine Aenderung tritt nur insofern ein, als der Theil des von den als Generatoren laufenden Motoren erzeugten Stromes, der von Stromschlufsstück 2 des Reglers nach Stromschlufsstück 9 und von diesem, zur Erde ging, nicht mehr von hier direct durch ein Stromschlufsstück auf der unteren Platte f der Magnetschalter zu den Magneten in_n der zweiten Motoren geführt wird, sondern jetzt von Erde durch die Spulen c

geht und durch diese zu Stromschlufsstückert auf der oberen Platte e gelangt, welche wieder mit den Magneten m_u verbunden sind. Zu bemerken ist noch, dafs der Bremsstrom die Spulen c umgekehrt durchfliefst, wie der Arbeitsstrom unter ι, also nicht im gleichen Sinne -wie a, sondern wie b, deren Wirkung unterstützend. Die Glocke d kann also nicht herunterfallen, so lange die Motoren Strom geben; selbst wenn b unterbrochen wird.

Die vorbeschriebene Schaltung ist bezüglich der elektrischen Bremsung bei Vorwärtsfahrt unabhängig von der Contactleitung, benöthigt dieselbe jedoch bei Rückwärtsfahrt. Soll die eigentliche Fahrtrichtung der Züge gewechselt werden, so werden vorher mittelst zwischengeschalteter gewöhnlicher Umschalter die Magnete in den Motoren derart geschaltet, dafs sie bei ruhendem Wagen auf elektrische Bremse bei Vorwärtsfahrt stehen. Es mag noch bemerkt werden, dafs die Spulen α und b auch von einer besonderen, im Wageninnern angeordneten Stromquelle aus gespeist werden können, dann ist die elektrische Bremsung sowohl auf Vorwärts- als auch auf Rückwärtsfahrt unabhängig von der Contactleitung.

Claims

Patent-Anspruch:

Schaltungsweise für elektrische Bahnzüge aus zwei oder mehreren mit je einem vom Führerwagen aus zu bedienenden Magnetschalter ausgerüsteten Triebwagen, dadurch gekennzeichnet, dafs jeder Magnetschalter vermittelst dreier, durch den Hauptstrom oder aus einer besonderen Stromquelle gespeister, concentrischer Spulen einen abwechselnd Contact herstellenden Anker in der Weise beeinflufst, dafs im Ruhestand und bei Rückwärtsfahrt alle Spulen ausgeschaltet, bei Vorwärtsfahrt zwei in ihrer Wirkung einander unterstützende Spulen, bei Vorwärtsbremsen hingegen zwei in ihrer Wirkung einander aufhebende Spulen eingeschaltet sind, während bei Rückwärtsbremsen eine Spule eingeschaltet ist, welche nach erfolgtem Con- · tact durch eine vom Bremsstrom durchflossene Spule in ihrer Wirkung unterstützt wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.