DE124646C

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Publication number: DE124646C
Application number: DENDAT124646D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Hauptschwierigkeit, welche sich bisher der elektrischen Beleuchtung von Fahrzeugen und Zügen mittelst einer von der Achse angetriebenen Dynamomaschine in Verbindung mit Sammlerbatterien entgegengestellt hat, liegt darin, dafs die Geschwindigkeit und Fahrrichtung der Züge veränderlich ist, während die Lampen eine durchaus constante Spannung erfordern. Die Lösung dieser Aufgabe wurde durch einige neue Systeme angestrebt, bei denen jedoch aufser der Dynamomaschine und Batterie zumeist noch verwickelte, selbsttätige Regelungsvorrichtungen nöthig waren.

Die gegenwärtige Anordnung unterscheidet sich von den bisher bekannten dadurch, dafs durch Verbindung einer geeigneten Dynamomaschine und Sammlerbatterie ein selbstregelndes System geschaffen wird, bei welchem statt der empfindlichen Regelungsvorrichtungen ein einfacher Umschalter verwendet wird, um unter allen Verhältnissen eine vollkommen gleichmäfsige Spannung an den Lampen zu erzielen.

Das Wesen der Einrichtung wird durch ein Beispiel an Hand einer Zeichnung erläutert.

Eine am Wagengestell pendelnd aufgehängte Dynamomaschine wird von der Wagenachse durch Reibscheiben, Riemen oder dergl. angetrieben. Die Magnete der Dynamomaschinen besitzen zwei Wickelungen, eine dünne, die von Bürsten abgezweigt wird und zur Selbsterregung der Dynamomaschine dient, sowie eine dickere, die vom Hauptstrom im entgegengesetzten Sinne wie die vorerwähnte durchflossen wird. Diese Schaltung der Magnetspulen kann man als eine umgekehrte Verbundwickelung oder auch als eine Differentialwickelung bezeichnen. An der Dynamomaschine befindet sich ferner ein vom Collector bewegter mechanischer Stromwender, welcher es ermöglicht, dafs die Dynamomaschine bei Vorwärts- und Rückwärtsgang immer nur Strom von einer und derselben Richtung abgiebt.

Wenn man nun eine solche Dynamomaschine mit einer beliebigen Sammlerbatterie parallel schaltet, so wird durch den Ladestrom, da dieser Strom die Hauptwickelung der Magnete der Dynamomaschine in entgegengesetzter Richtung wie der Nebenschlufsstrom durchfliefst, bei höherer Umdrehungszahl das Anwachsen der Klemmenspannung durch diese Rückwirkung stark gedämpft.

Mit Rücksicht auf den Spannungsunterschied zwischen einer im Lade- und Entladezustande befindlichen Batterie ist es nur noch nöthig, während der Ladung durch einen Umschalter vor die Lampen einen kleinen Vorschaltwiderstand einzuschalten. Diese Aufgabe erfüllt der. selbstthätige Umschalter Z), welcher aus einer senkrecht stehenden Spule mit einer Hauplstrom- und einer Nebenschlufswickelung besteht, sowie aus einem beweglichen Eisenkern, der an seinem oberen Theil einen mit Quecksilber gefüllten Napf g und am unteren Ende einen Stift i¹ trägt.

Im Betriebe spielen sich folgende Vorgänge ab:

Der Strom geht zunächst von einer Bürste durch die Hauptwickelung der Magnete und

durchfliefst nachher die directe Wickelung des selbsttätigen Umschalters JD. Von da aus verzweigt sich der Strom zur Batterie B und zu den Lampen L durch Vermittelung eines Vorschaltwiderstandes r. An die Klemmen der Dynamomaschine ist einerseits die Nebenschlufswickelung, andererseits die feine Wickelung des Umschalters D angeschlossen.

So lange die Dynamomaschine stillsteht oder eine zur Ladung der Batterie ungenügende Spannung besitzt, überwiegt die Schwerkraft die Anziehung der Spule D und verbleibt der Eisenkern in seiner unteren Lage, wobei der Stift t^l in den Napf g¹ taucht. Dadurch wird die Hauptleitung zwischen Dynamomaschine und Batterie an dem oberen Stift if unterbrochen, der Widerstand r kurzgeschlossen, so dafs die Lampen direct von der Batterie Strom erhalten.

Wenn sich der Zug in rascherer Bewegung befindet und die Dynamomaschine unter Einwirkung der Nebenschlufswickelung die zur Ladung der Batterie erforderliche Klemmenspannung der Batterie erreicht hat, dann wirkt die dünne Bewickelung der Spule D so stark auf den Eisenkern η ein, dafs derselbe vollkommen in die Spule hereingezogen wird. Dadurch wird die Verbindung g^l t¹ unterbrochen und die obere Verbindung g· t hergestellt. Nunmehr kann der Dynamomascbinenstrom, über den oberen Quecksilbernapf gehend, zum Eisenkern η und von hier aus direct zur Batterie J5, sowie durch den Vorschaltwiderstand r zu den Lampen gelangen. Durch Einwirkung dieses Stromes wird auch der Eisenkern η noch stärker von der Spule angezogen und in seiner oberen Lage sicher festgehalten.

Nach vorstehender Beschreibung ist die Wirkungsweise des selbsttätigen Umschalters eine sehr einfache und wird derselbe zur Veränderung seiner Stellung durch ganz beträchtliche Strom- bezw. Spannungsunterschiede veranlafst. Im Gegensatze hierzu müssen die bei den bisher bekannten Einrichtungen erforderlichen Regler sehr empfindlich eingestellt werden, damit sie auf die bei diesen Systemen vorkommenden kleinen Schwankungen ansprechen können.

Während nun bei anderen Systemen zum Einhalten einer gleichmäfsigen Spannung an den Lampen Vorschaltwiderstände mit zahlreichen kleinen Abstufungen verwendet werden müssen, genügt in diesem Falle ein fester Vorschaltwiderstand r, um den Spannungsunterschied zwischen dem Lade- und Entladungszustand der Batterie auszugleichen, während die eigentliche Regelung von der Dynamomaschine selbst besorgt wird.

Die hier beschriebene Einrichtung eignet sich sowohl zur Beleuchtung einzelner Fahrzeuge, wie auch ganzer Züge von einer Centralstelle aus. Zu einer Ladedynamomaschine können ohne Weiteres mehrere Batterien parallel geschaltet werden. Schliefslich kann der Antrieb der Dynamomaschine in verschiedener Weise ausgeführt werden und entweder von der Wagenachse oder" von einer anderen mit veränderlicher Geschwindigkeit betriebenen Kraftquelle aus erfolgen.

Claims

Pate nt-An Spruch:

Einrichtung zum selbsttätigen Beleuchten von Fahrzeugen oder Zügen mittelst einer von der Achse oder anderen Kraftquellen angetriebenen Dynamo und einer Sammlerbatterie, gekennzeichnet durch Verbindung einer mit umgekehrter Verbundwickelung und einem selbsttätigen Stromwender versehenen, sich selbst erregenden Dynamo mit einer oder mehreren Sammlerbatterien zu einem selbstregelnden System unter Hinzufügung eines selbstthätigen Umschalters mit einer Hauptstrom- und einer Spannungsspule, der die Dynamo bei genügender Klemmenspannung mit der Sammlerbatterie verbindet und zugleich vor die Lampen einen festen Widerstand schaltet, bei zu geringer Klemmenspannung dagegen den Dynamostrom unterbricht und den Lampenwiderstand kurzschliefst.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.