DE124241C

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Publication number: DE124241C
Application number: DENDAT124241D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine unterirdische Stromzuführung für elektrische Strafsenbahnen, bei welcher der Strom von den in der Strafsenfläche (d. h. in Schienenhöhe) liegenden Theilleitern abgenommen wird. Hierbei ist die Anordnung derart getroffen, dafs Schalthebel, welche hier beispielsweis in der Rille der Schienen hervorstehen und von den Rädern des Wagens heruntergedrückt werden, die Theilleiter abwechselnd unter Strom setzen und ausschalten.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigt:

Fig. ι eine Vorderansicht der Schaltvorrichtung, theilweis im Schnitt;

Fig. 2 ist ein Querschnitt hiervon;

Fig. 3 ist das' Schaltungsschema für die Fahrt des Motorwagens von links nach rechts,

Fig. 4 ein Schaltungsschema nach der Durchfahrt des Motorwagens von links nach rechts,

Fig. 5 ein Schaltungsschema für den Fall, dafs der Motorwagen auf derselben Strecke zurückfährt, also von rechts nach links, und

Fig. 6 das Schaltungsschema nach der Durchfahrt von rechts nach links.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, sinddie Schaltkästen direct unterhalb der Schienen in die Strafse eingelassen. Der Strom wird denselben von dem Kabel ρ (Fig. 3) durch die Abzweigkabel η zugeführt. Innerhalb der Schaltkästen sind Schalter 1, 2 und 3,4 (Fig. 3 bis 6) angeordnet, in welche die auf der gemeinsamen Welle d (Fig 1 und 2) befestigten Schalträder α_Ύα.₂ eingreifen, welche je vier Segmente besitzen, die zum Eingriff in die Schalter 1, 2 und 3, 4 zwecks guten Contactes verstärkt sind. Die beiden Schalträder Ct₁ a₂ sind gegen einander versetzt auf die Welle d aufgekeilt, so' dafs immer ein Arm des einen Schaltrades U₁ sich zwischen zwei Armen des Schaltrades a.₂ befindet. Hierdurch wird erreicht, dafs bei der Drehung der Welle d jeweils ein Schaltrad einen Contact mit den Schaltern 1, 1 herstellt, während das andere Schaltrad den Contact mit den Schaltern 3, 3 unterbricht. Auf der Welle d sitzt das Steigrad e, welches 16 Zähne besitzt. Je zwei Zähnen dieses Steigrades entspricht also ein Segment der Schalträder α_λ bezw. a.₂. In die Zähne des Steigrades greift ein Daumen/, welcher auf dem um die Welle d drehbaren Hebel I befestigt ist und mittelst der Feder g an das Steigrad e angeprefst wird. Die Bewegung des Steigrades durch den Daumen/ wird von dem Wagen selbst veranlafst. Es wurde dabei beispielsweis die folgende bekannte Anordnung gewählt: An dem Hebel Z, zwischen dem Daumen/ und der Welle d, greift der Stöfser c an, welcher durch den Schaltkasten hindurchgeht und durch den Steg der Schiene in deren Rille hineinragt. Der Stöfser c wird durch das am anderen Ende des Hebels d befestigte Gegengewicht h nach oben gedrückt,. so dafs der Kopf i desselben in die Rille der Schiene hineinragt. Fährt nun ein Wagen über die Schiene, so wird der Stöfser c von dem Spurkranz des Rades nach unten gedrückt, wodurch der Hebel / und somit das Steigrad e gedreht werden. Verläfst der Spurkranz des Rades den Kopf/ des Stöfsers, so wird letzterer

durch das Gegengewicht h wieder in seine frühere Lage zurückgebracht. Um den Schaller gegen heftige Stöfse möglichst zu schützen, ist in- den Stöfser die Feder k eingeschaltet, welche heftige Stöfse auffängt.

Die Schaltung der Stromkreise für die einzelnen Theilleiter ist nun folgende:

Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, gehören immer zwei Schaltkästen zusammen, und zwar sind die Schaltkästen unter sich mittelst der Zweigkabel m und r verbunden; die Contacte 1 und 3 (links) in dem einen Schaltkasten sind durch das Zweigkabel η an das Hauptkabel ρ angeschlossen; die Contacte 2 und 4 (rechts) in dem anderen Schaltkasten sind durch die Leitung 0 an den dazugehörigen Theilleiter q angeschlossen.

Aus der oben beschriebenen Bauart der Schalträder und des Steigrades folgt, dafs immer zwei Zahne des Steigrades, in ihrem Verhältnifs zu den Schalträdern betrachtet, eine Schaltperiode des einen Schaltrades a_{ oder des anderen Schaltrades a.₂ bilden.·

Demnach wird durch die Drehung der Schalträder mittelst des Stöfsers c von dem vorüberfahrenden Wagen der Stromkreis vom Kabel ρ nach dem Theilleiter q, durch die dazwischen angeordneten Schalträder a_x a,₂ mit Verbindungsleitungen m r geschlossen bezw. unterbrochen.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist nun folgende:

Es soll diejenige Lage des Schalters, in welcher das Rad a_x eingeschaltet ist, mit Schaltlage A, diejenige, bei der das Rad a.₂ eingeschaltet ist, mit Schaltlage B bezeichnet werden.

Gemä'fs Fig. 3 durchfahrt nun ein zweiaxiger Motorwagen die Strecke in der Richtung von links nach rechts. Das erste Rad (erste Axe) des Wagens hat den Stöfser c hinuntergedrückt und das Schaltrad a_x eingeschaltet, somit in die Schaltlage A gebracht. Der Strom fliefst nun vom Hauptkabel ρ durch das Verbindungskabel n, durch die Contactfedern 1, das Schalthebelrad ^₁, durch das Verbindungskabel r, die Contactfedern 2, das Schalthebelrad a.₂, das Verbindungskabel 0 zum Theilleiter q und von dort durch den Stromabnehmer des Motorwagens zum Motor.

Fährt nun das zweite Rad über den Stöfser c, so bewegt es das Steigrad um einen Zahn weiter und läfst somit das Schaltrad a_: noch in der Schaltlage A. Der Stromlauf bleibt hierbei, wie aus dem Schema ersichtlich, der gleiche.

Nun fährt der Wagen zum nächsten Schaltkasten II. Hier ist das Schaltrad ^₁" eingeschaltet, befindet sich somit in der Schaltlage A. Fährt der zweiaxige Wagen nun über den Stöfser c", so bewerkstelligt er eine Drehung des Steigrades um zwei Zähne und somit auch das Ausschalten des Schaltrades ^₁", wobei er ordnungsgemäfs das Schaltrad a.₂" einschaltete, somit die Schaltlage B herbeiführte.

j Durch diesen Arbeitsvorgang wurde nun der an den Schaltkasten II angeschlossene Theilleiter q" ausgeschaltet. Allerdings ist dies aus dem Schema nicht ersichtlich, doch bietet der beim übernächsten Schaltkasten sich abspielende Vorgang des Ausschalters ein ähnliches Bild. Dadurch, dafs immer der vierte Schaltkasten (von dem zu diesem gehörigen Schaltkasten derselben Gruppe gerechnet) als Stromöffner thätig ist, konnte natürlich gleich bei Beginn des Schemas dieser Vorgang im Zusammenhange mit dem dazugehörigen Schaltkasten zeichnerisch nicht dargestellt werden.

Wenn sich der Wagen zum Schaltkasten III weiterbewegt, so ist das Schaltrad a.₂' eingeschaltet, somit die Schaltlage B gegeben. Fährt nun das erste Räderpaar des Motorwagens über den Stöfser c', so bleibt die Schaltlage B bestehen; fährt aber die zweite Axe darüber, so wird das Schaltrad a._y' ausgeschaltet und dafür das Schaltrad ^₁' eingeschaltet, also wieder die Schaltlage A hergestellt. Der Strom fliefst demnach vom Hauptkabel ρ durch das Verbindungskabel n', Contactfedern 1', Schaltrad U₁ ', Verbindungskabel r', Contactfedern 2', Schaltrad a₂', Verbindungskabel o' zum Theilleiter q\ von wo er durch den Stromabnehmer dem Motor zugeführt wird.

Beim nächsten Schaltkrfsten IV spielt sich der Vorgang des Ausschaltens eines Theilleiters ab; denn der hier befindliche Schaltkasten IV ist mit dem ersten Schaltkasten I auf dem Schema verbunden, bildet also mit diesem eine Gruppe, wie oben erwähnt \vurde.

Wie aus dem Schema ersichtlich, ist das Schaltrad a.₂ in Thätigkeit; wir haben es also mit der Schaltlage B zu thun. Fährt nun der zweiaxige Wagen über den Stöfser c, so drückt er diesen zweimal abwärts, dreht dadurch das Steigrad um zwei Zähne weiter, was die Ausschaltung des Schaltrades a.₂ und gleichzeitig die Einschaltung des Schaltrades a_x zur Folge hat; hiermit ist aber die Stromzuführung in beiden Schaltlagen unterbrochen, somit der Theilleiter q stromlos.

Bei dem folgenden Schaltkasten V liegt die Schaltlage A vor, denn das Schaltrad U₁'" ist eingeschaltet; nach dem Befahren durch den zweiaxigen Wagen wird das Schaltrad a"' durch zweimaliges Herabdrücken des Stöfsers c'" ausgeschaltet und das .Schaltrad a_o"' eingeschaltet;. hierdurch wird der in der Fahrtrichtung folgende Theilleiter^"' mit Strom beschickt; auf dem Schema ist dies allerdings nicht ersichtlich, aber auf Grund der vorausgegangenen Beispiele dürfte der Vorgang klar sein.

Kommt der Motorwagen zum letzten Schaltkasten VI, so ist die Schaltlage B gegeben; denn das Schaltrad a.J

ist eingeschaltet.

Durch die

erste Axe des über den Stöfser c' fahrenden Motorwagens bleibt die Schaltlage B erhalten;

durch die zweite Axe des Wagens aber wird dieselbe wieder aufgehoben; denn das Schaltrad U₁ tritt in Thätigkeit, d. h. es wird die Schaltlage A herbeigeführt. Durch diesen Vorgang wird aber der zugehörige Theilleiter q' ausgeschaltet.

Aus der Beschreibung ist ersichtlich, dafs der Motorwagen in der Fahrtrichtung von links nach rechts bei jedem Schaltkasten ordnungsgemäfs, also bei Schaltkasten I, HI, V u.s. w. einschaltete und bei II, IV₇VI u.s. w. ausschaltete und somit die Theilleiter unter Strom setzte oder stromlos machte.

Fig. 4 zeigt das Schaltungsschema, nachdem der Motorwagen von links nach rechts durchgefahren ist, und ist daraus ersichtlich, dafs sämmtliche Theilleiter stromlos geworden sind.

Für die Fahrtrichtung von rechts nach links ist der Vorgang folgender:

Gemäfs Fig. 5 fährt der zweiaxige Motorwagen von rechts nach links. Bevor der Wagen zum Schaltkasten VI kommt, erhält der Motor auf die schon beschriebene Weise Strom, d. h. der Strom fliefst vom Hauptkabel ρ durch das Verbindungskabel ri", die Contactfedern 3'", 3'", das Schalthebelrad a.₂'", dasVerbindungskabelm'", die Contactfedern 4'", 4'", das Schalthebelrad Ci₁'" und das Verbindungskabel o'" zum Theilleiter^'". Allerdings ist der mit V zusammengehörende Schaltkasten VII auf dem Schema nicht mehr ersichtlich. Wie nun in Fig. 5 gezeigt, hat das erste Rad des Wagens den Stöfser c heruntergedrückt und α/ in die Schaltlage A gebracht. Der Motor erhält auf die beschriebene Weise durch Theilleiter q'" Strom.

Fährt nun das zweite Rad über den Stöfser c', so bewegt er das Steigrad um einen Zahn weiter und bringt , somit das Schaltrad a₂ in die Schaltlage B. Damit wird der nächste Theilleiter q' angeschlossen; der Strom fliefst vom Hauptkabel ρ durch das Zuleitungskabel ri, die Contactfedern 1', 1', das Schaltrad d_x\ das Verbindungskabel r', die Contactfedern 2', das Schaltrad a.₂ und das Verbindungskabel o' zum Theilleiter q'.

Nun fährt der Wagen zum nächsten Schaltkasten V; hier ist Schaltrad a₂" eingeschaltet, befindet sich also in Schaltlage B. Fährt der zweiaxige Wagen' nun über den Stöfser c'", so bewerkstelligt er eine Drehung des Steigrades um zwei Zähne und somit auch das Ausschalten des Schaltrades a.₂'", wobei er ordnungsgemäfs das Schaltrad a"' einschaltet, somit die Schaltlage A herbeiführt. Durch diesen Vorgang wurde aber der an diesen Schaltkasten V angeschlossene Theilleiter q'" abgeschaltet.

Beim nächsten Schaltkasten IV ersieht man aus dem Schema, dafs das Schaltrad CL₁ eingeschaltet ist, somit in Schaltlage A sich befindet. Fährt nun das erste Räderpaar des Motorwagens über den Stöfser c, so wird α_λ wieder ausgeschaltet, dagegen a.₂ eingeschaltet und damit in Schaltlage B gebracht. Dadurch wird wieder der vorausgehende Theilleiter q angeschlossen; denn der Strom fliefst vom Hauptkabel ρ durch das Zuleitungskabel «, die Contactfedern 1, das Schaltrad a_1? Verbindungskabelr, Contactfedern 2, Schaltrad a.₂ und Verbindungskabel 0 zum Theilleiter q. Fährt nun die zweite Axe des Wagens über den Stöfser c, so bleibt die Schaltlage B bestehen.

Der Wagen fährt nun zum Schaltkasten III; hier spielt sich wieder der Vorgang des Ausschaltens eines Theilleiters ab; wie aus dem Schema zu ersehen, ist U₁' eingeschaltet, somit die Schaltlage A gegeben; fährt nun der zweiaxige Wagen über den Stöfser c', so wird derselbe zweimal herabgedrückt und somit das Steigrad um zwei Zähne gedreht, was die Ausschaltung von Ui₁' und die Einschaltung von a₂' zur Folge hat; hiermit ist aber die Stromzuführung in beiden Fällen unterbrochen, somit der Theilleiter q' stromlos gemacht worden.

Der folgende Schaltkasten II bietet die Schaltlage B, denn Schaltrad a₂" ist eingeschaltet. Fährt nun die erste Axe über den Stöfser c", so wird a₂" ausgeschaltet, dagegen α_λ" eingeschaltet, somit ist die Schaltlage A gegeben; hierdurch wird wieder der vorausgehende Theilleiter q" mit Strom beschickt, auf eine Weise, die zwar auf dem Schema nicht mehr ersichtlich, die aber aus den vorhergehenden Beispielen klar hervorgeht; es ist derselbe Vorgang wie im Schaltkasten IV.

Nun kommt der Motorwagen zum Schaltkasten I; hier ist die Schaltlage A gegeben und spielt sich wieder der Vorgang der Theilleiterausschaltung ab. Fährt der zweiaxige Wagen über den Stöfser c, so wird das Steigrad um zwei Zähne gedreht; das Schaltrad ^₁ wird ausgeschaltet und Schaltrad a₂ eingeschaltet und ergiebt somit die Schaltlage B. Aber in beiden Fällen wird der zu dieser Schaltergruppe gehörige "Theilleiter q abgeschaltet.

Fig. 6 zeigt das Schaltungsschema nach dem vorausgehend beschriebenen Vorgang, und zwar nach der erfolgten Durchfahrt des Motorwagens von rechts nach links. Daraus ist ersichtlich, dafs sämmtliche von dem Stromabnehmer verlassene Theilleiter ausgeschaltet sind.

Aus. den angeführten Beispielen ist ersichtlich, dafs immer der vom Wagen bezw. vom Stromabnehmer verlassene Theilleiter ausgeschaltet, dagegen der in der Fahrtrichtung kommende Theilleiter angeschlossen wird.

Die Abnehmerbürsten sind in bekannter Weise so angeordnet, dafs sie beim Uebergang von einem Theilleiter nach dem nächsten diese beiden Theilleiter parallel schalten, um Stromunterbrechung und Funkenbildung auszuschliefsen.

Claims

Patent-Anspruch :

Tiefstromzuleitung mit Theilleiterbetrieb für elektrische Strafsenbahnen , dadurch gekennzeichnet, dafs ein jeder Theilleiter zwei Schaltkasten besitzt, wovon der eine an das Hauptkabel und der ande/e an den Theilleiter angeschlossen ist, wobei der eine an das Hauptkabel angeschlossene Schaltkasten mit dem zweiten an den Theilleiter angeschlossenen Schaltkasten des folgenden Theilleiters verbunden ist, und zwar vermittelst je zweier auf einer Welle befestigter und einander gegenüber versetzter Schalträder, die durch den Wagen in üblicher Weise auf mechanischem W'ege eingeschaltet werden, so dafs der Strom den einzelnen Theilleitern (qj, bevor die Stromabnehmerbürste dieselben berühren, zugeführt wird, während bei Verlassen des Theilleiters der Strom durch die Schalträder unterbrochen wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.