DE137573C

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Publication number: DE137573C
Application number: DE1898137573D
Authority: DE
Filing date: 1898-12-20
Anticipated expiration: 1918-12-21

Description

KAISrmCHESKAISrmCHES

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 21 c.CLASS 21 c.

Die vorliegende Erfindung bildet eine Verbesserung des in dem Patente 108822 beschriebenen Systems elektrischer Zugbeleuchtung, bei welcher eine Dynamo-, sowie Sammlerbatterien in Verwendung gelangen.
Diese Verbesserungen bezwecken:
i. Eine Vereinfachung des Regulators P durch Verwendung von nur zwei WicklungenThe present invention forms an improvement on the system of electrical train lighting described in patent 108822, in which a dynamo and collector batteries are used.
These improvements aim to:
i. A simplification of the regulator P by using only two windings

2. Gleichzeitige Stromabgabe von der Dynamomaschine an die Glühlampen, wie an die auf Ladung gestellten Batterien.2. Simultaneous current delivery from the dynamo to the incandescent lamps, as to the batteries placed on charge.

3. Die an die Batterien am Tage abgegebene Ladestromstärke, der Gröfse und Anzahl der Batterien entsprechend, auf die gewünschte Stromstärke einstellen zu können.3. The amount of charge current delivered to the batteries during the day, the size and number of the batteries to be able to adjust to the desired amperage.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung zeigt die generelle Schaltungsweise, währendFig. Ι the accompanying drawing shows the general circuit, while

Fig. 2 und 3 die Stromverteilung in der Lade- und Lichtstellung unter Weglassung aller die Vertheilung nicht beeinflussender Wicklungen darstellt.Fig. 2 and 3 the power distribution in the charging and light position with omission represents all windings that do not influence the distribution.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, führen durch alle Wagen drei Hauptleitungen l_a, l_b, II. Die Leitung l_a soll als Ladeleitung, die Leitung \_b als Lichtleitung und Leitung II als gemeinschaftliche Rückleitung bezeichnet sein.As can be seen from FIG. 1, three main lines l _a , l _b , II run through all the cars. The line l _a is to be referred to as the charging line, the line \ _b as the light line and line II as the common return line.

Die einzelnen Wagen (es sind deren vier gedacht) sind durch Kupplungen K leitend mit einander verbunden; der erste Wagen links bedeutet den Generatorwagen, in welchem die Dynamomaschine A mit den Apparaten und Widerständen B, P, S₁, S₂, S₃, den Glühlampen g_x , der Batterie G₁ und dem Umschalter U₁ untergebracht sind, während die übrigen Wagen mit einem Umschalter U₂, U_a, U^, den Glühlampen g₂, g_z, g± und den Accumulatorenbatterien G₂, G₃, G₄, G₅ ausgerüstet sind.The individual carriages (four of them are intended) are conductively connected to one another by couplings K; the first car on the left means the generator car in which the dynamo A with the devices and resistors B, P, S ₁ , S ₂ , S ₃ , the incandescent lamps g _x , the battery G ₁ and the switch U _{1 are} housed, while the The rest of the car is equipped with a switch U ₂ , U _a , U ^, the incandescent lamps g ₂ , g _z , g ± and the accumulator batteries G ₂ , G ₃ , G ₄ , G ₅ .

Im Generatorwagen ist der von der Fahrtrichtung des Zuges abhängige Stromwender nicht eingezeichnet, ebenfalls ist das Relais N wie der Erregerstromkreis IV der Dynamomaschine weggelassen, weil diese Gegenstände bereits in der Patentschrift 108822 genau beschrieben sind.The commutator, which is dependent on the direction of travel of the train, is not shown in the generator car; the relay N and the exciter circuit IV of the dynamo machine are also omitted because these items have already been described in detail in patent specification 108822.

Der in seiner Wirkung aus der Patentschrift 108822 bekannte selbsttätige Schalter B ist mit einer Contactvorrichtung C₄ versehen, die nur in der Ruhelage des Apparates in Thätigkeit tritt und die Verbindung der Leitung l_a mit Leitung \_b unter Zwischenschaltung eines ganz kleinen Widerstandes S_1n bezweckt.The well-known in its effect from the patent specification 108822 automatic switch B is provided with a contact device C _4, which occurs only in the rest position of the apparatus in action, and the connection of the line L _a with line \ _b interposition of a very small resistance S _1n purpose .

Der ebenfalls aus der Patentschrift 108822 bekannte Regulator P ist mit nur zwei Wicklungen p_x,p₂ versehen. Die Wicklung P₁ besteht aus dickem, isolirtem Kupferdraht, während die Wicklung p₂ aus vielen Windungen dünnen, isolirten Drahtes hergestellt ist. The regulator P , also known from patent specification 108822, is provided with only two windings p _x , p ₂ . The winding P ₁ consists of thick, insulated copper wire, while the winding p _{2 is} made of many turns of thin, insulated wire.

Die Umschalter U₁, U₂, U₃, Z7₄ enthalten Contactlamellen U₁, M₂, M₃, U₁ mit Contactfedern M₇,j«₈ der gezeichneten Form, von denen die mit gleichem Index bezeichneten einander entsprechen. The changeover switches U ₁ , U ₂ , U ₃ , Z7 ₄ contain contact lamellas U ₁ , M ₂ , M ₃ , U ₁ with contact springs M ₇ , J « _{8 of} the form shown, of which those labeled with the same index correspond to one another.

Der Umschalter U₁ des Generatorwagens enthält aufser den bei den übrigen Umschaltern vorhandenen noch eine Contactlamelle M₅, welche dazu dient, das eine Ende der Wick-The changeover switch U _{1 of} the generator car contains, in addition to the other switches, a contact lamella M ₅ , which serves to open one end of the winding

lung ρ des Regulators P, wenn die Beleuchtung abgestellt ist, direct mit der Ladeleitung l_a zu'verbinden.The adjustment ρ of the regulator P, when the lighting is switched off, is to be connected directly to the charging line l _a .

Der Umschalter U₄ weist noch einen Contactring M₆ mit einer Contactfeder M₉ auf. Dieser Umschalter ist für den letzten Wagen des Zuges bestimmt, der, da er häufiger abgehängt wird und dann ohne Verbindung mit der Maschine ist, mit zwei Batterien G₄, G₅ ausgerüstet ist.The changeover switch U _{4 also} has a contact ring M ₆ with a contact spring M ₉ . This switch is intended for the last wagon of the train, which is equipped with two batteries G ₄ , G ₅ , since it is often disconnected and then has no connection to the machine.

Bei allen Umschaltern liegen die Contaetlarnellen M₃ an der Ladeleitung l_a, U₂ an der Lichtleitung l_b, M₄ an den Lampen und M₁ an den Batterien.In all the switches Contaetlarnellen M ₃ are located on the charging line l _a, l _b U ₂ of the light pipe, M ₄ and M _1, and the lamps on the batteries.

Die mechanische Ausführung der Umschalter ist derart, dafs die Contactfedern M₇, M₈ bezw. M₉ auf einer Achse isolirt von einander befestigt sind. Die Achsen sind je in einem Gehäuse gelagert, deren Abschlufsdeckel an einer Stelle durchbrochen sind. Unter dem Abschlufsdeckel sitzt fest auf der Achse eine Scheibe, welche zur Hälfte ein rothes und ein weifses Feld besitzt; aufserdem sind die Achsen mit Schnapp- und Sperrvorrichtungen versehen, wobei erstere die Drehungen der Achsen um je 90° sichert, während letztere ein Rückwärtsdrehen der Achsen verhindert.The mechanical design of the switch is such that the contact springs M ₇ , M ₈ respectively. M ₉ are fastened isolated from one another on one axis. The axes are each stored in a housing, the cover of which is perforated at one point. Under the cover, a disc is firmly seated on the axle, half of which has a red and a white field; In addition, the axles are provided with snap and locking devices, the former securing the rotations of the axles by 90 °, while the latter prevents the axles from rotating backwards.

Nachdem der Zug zusammengestellt ist, sollen die Umschalter CZ₁, CZ₂, U₃, U₄ eine derartige Lage einnehmen, dafs abwechselungsweise in den auf einander folgenden Wagen das eine Mal ein rothes, das andere Mal ein weifses Feld an der Oeffnung der Abschlufsdeckel sichtbar ist, um die entgegengesetzte Lage der Contactfedern M₈ kennzeichnen zu können.After the train has been put together, the switches CZ ₁ , CZ ₂ , U ₃ , U _{4 should be in} such a position that one time a red, the other time a white field at the opening of the end cover in the successive wagons is visible in order to be able to identify the opposite position of the contact springs M ₈ .

Wirkungsweise der Anlage bei eingeschalteten Lampen.How the system works when the lamps are switched on.

Die in Fig. 1 gezeichnete Stellung der Umschalter U₁, U₂, U₃, U₁ gilt für den Lichtbetrieb. Bei diesem verbinden die Contactfedern M₇ die Contactlamellen M₂ mit M₄; die Glühlampen in den einzelnen Wagen sind somit an die Vertheilungsleitung l_b angeschlossen.The position of the changeover switches U ₁ , U ₂ , U ₃ , U _{1 shown} in FIG. 1 applies to the light operation. In this, the contact springs M ₇ connect the contact lamellas M ₂ with M ₄ ; the incandescent lamps in the individual cars are thus connected to the distribution line l _b .

Es schliefsen ferner die Contactfedern M₈ der Umschalter U₁, U₃, wie die Contactfeder M₉ des Umschalters CZ₄ die Batterien G₁, G₃, G₅ an die Ladeleitung l_a, während die Contactfedern M₈ der Umschalter U₂, U₄ die Batterien G₂, G₄ an die Lichtleitung l_b anschliefsen. Beizufügen ist hier, dafs, wenn der Schaffner die Lampen abschaltet und abends wieder einschaltet, der umgekehrte Fall auftritt.It also infer the contact springs M _8, the changeover switch U _1, U _3, as the contact spring M ₉ of the switch CZ ₄ the batteries G _1, G _3, G ₅ to the load line L _a, while the contact springs M _8, the changeover switch U _2, U ₄ connect the batteries G ₂ , G ₄ to the light line l _b . It should be added here that when the conductor switches off the lamps and switches them on again in the evening, the reverse occurs.

Bei Stillstand des Zuges verbindet die Contactvorrichtung die Leitung l_a mit l_b; es tragen somit in dieser Betriebsperiode alle Batterien G₁, G₂, G₃, G₄, G₅ zur Stromabgabe an die Glühlampen g_u g₂, g₃, g_i bei.When the train comes to a standstill, the contact device connects the line l _a with l _b ; in this operating period all batteries G ₁ , G ₂ , G ₃ , G ₄ , G ₅ thus contribute to the output of current to the incandescent lamps g _u g ₂ , g ₃ , g _i .

Bei anfahrendem Zuge, d. h. wenn derselbe eine gewisse minimale Geschwindigkeit überschreitet, wird die Verbindung der Dynamomaschine mit den Batterien und Lampen hergestellt, wobei die Stromvertheilung nach Fig. 3 erfolgt.When the train is approaching, i. H. when it exceeds a certain minimum speed, the dynamo is connected to the batteries and lamps, the current distribution according to FIG. 3 taking place.

Der von der Dynamomaschine abgegebene Hauptstrom vertheilt sich, abgesehen vom Erregerstrom der Dynamomaschine in drei Theilströme, und zwar nimmt der eine Theilstrom i den Weg über die Wicklung P₁ des Regulators P und den constanten Widerstand S₃ nach der Lichtleitung \_b, der zweite Theilstrom Z₁ geht über S₁, S_1n auch nach \_b, während der dritte Theilstrom Z₂ über S₂ nach \_a führt.The main current emitted by the dynamo is divided, apart from the excitation current of the dynamo, into three subcurrents, namely one subcurrent i takes the path via the winding P _{1 of} the regulator P and the constant resistance S ₃ to the light pipe \ _b , the second subcurrent Z ₁ goes via S ₁ , S _1n also to \ _b , while the third partial flow Z _{2 leads} via S ₂ to \ _a .

Es sei nun die zur Speisung aller Glühlampen des Zuges erforderliche Stromstärke gleich J, so ist klar, dafs die Spannung Eg an den Glühlampen praktisch constant bleibt, wenn der von den an die Leitung \_b und II angeschlossenen Batterien abgegebene Theilstrom J-(I₁ + i) gering ist, d. h. wenn die zur Ausregulirung benutzten Batterien schwach beansprucht sind.It is now the feeds all light bulbs of the train current requirement equal to J, it is clear the voltage DAF Eg the bulbs remains virtually constant when the output from the line \ _b and II connected batteries Theil current J (I ₁ + i) is low, ie when the batteries used for balancing are weakly used.

Damit nun der Theilstrom J-(I₁ + i) klein ausfalle, rnufs der von der Dynamomaschine an die Glühlampen abgegebene Theilstrom Z₁ -f- ζ entsprechend stark gehalten werden, und es kann dies leicht durch richtige Einstellung der Gröfse des Widerstandes S₁ erzielt werden, weil der Regulator P auf eine fast constante Stromstärke i für alle Zuggeschwindigkeiten oberhalb der minimalen regulirt.So that the partial current J- (I ₁ + i) is _{small, the partial current Z 1} -f- ζ delivered by the dynamo to the incandescent lamps must be kept correspondingly high, and this can easily be done by correctly setting the magnitude of the resistance S ₁ can be achieved because the regulator P regulates to an almost constant current i for all pulling speeds above the minimum.

Die Stromstärke i₂, welche an die auf Ladung gestellten Batterien G₁, G₃, G₅ abgegeben wird, ist dann proportional der Differenz zwischen der Klemmenspannung der Dynamomaschine und der Klemmenspannung an den Batterien und umgekehrt proportional dem Widerstände S₂. The current i ₂ , which is delivered to the charged batteries G ₁ , G ₃ , G ₅ , is then proportional to the difference between the terminal voltage of the dynamo and the terminal voltage on the batteries and inversely proportional to the resistance S ₂ .

■ Damit ein Ueberladen der auf Ladung gestellten Batterien während der Beleuchtungsperiode nicht stattfinden könne, soll die Klemmenspannung der Dynamomaschine gleich oder eher ein wenig kleiner sein der maximal zulässigen Ladespannung der Batterien. Die Klemmenspannung der Dynamomaschine kann nun mit Leichtigkeit durch entsprechende Bemessung des Spannungsverlustes im Zweige P₁, S₃ auf den gewünschten Werth gebracht werden. ■ To prevent overcharging of the charged batteries during the lighting period, the terminal voltage of the dynamo should be the same or a little less than the maximum permissible charging voltage of the batteries. The terminal voltage of the dynamo can now easily be brought to the desired value _{by appropriate measurement of the voltage loss in branches P 1} , S _3.

Aus dem Gesagten geht hervor, dafs während der Beleuchtungsperiode und Fahrt der Regulator P insbesondere auf die constante, von der Dynamomaschine an die Glühlampen Su Sp gv Si abgegebene Stromstärke Z₁ + i regulirt und die an die Leitung l_a angeschlossenen Batterien mit nahezu constanter Klemmenspannung der Dynamomaschine unter Vorschaltung des Widerstandes S₂ geladen werden. From the above it is clear, that during the illumination period and drive the regulator P and in particular constant, output from the dynamo to the incandescent Su Sp GM Si amperage Z ₁ + i regulated and to the line L _A batteries connected with virtually more constant clamping voltage the dynamo can be charged with the resistor S _{2 connected upstream.}

Sobald die Glühlampen ausgelöscht werden sollen, müssen die Achsen der UmschalterAs soon as the incandescent lamps are to be extinguished, the axes must be the changeover switches

U₁, U₂, Z7g, t/₄ um 90⁰ gedreht werden, worauf die im Folgenden beschriebene Ladung der Batterien bei ausgeschalteten Lampen erfolgt. U ₁ , U ₂ , Z7g, t / ₄ are rotated by 90 ⁰ , whereupon the batteries are charged as described below with the lamps switched off.

Wirkungsweise der Anlage bei ausgeschalteten Lampen (Fig. 2).How the system works when the lamps are switched off (Fig. 2).

Nimmt man an, die Drehung der Achsen der Umschalter U₁, U₂, U₃, CZ₄ finde im Sinne des Uhrzeigers und um 90⁰ statt, so verbinden alsdann in dieser Betriebsperiode die Contactfedern M₈ der Umschalter U₁ , CZ₃, wie die Contactfeder M₉ des Umschalters £/₄ die Batterien G₁, G₃, G₅ mit der Ladeleitung \_a, während die Contactfedern M₈ der Umschalter U₂, CT₄ die Batterien G₂, G₄ an die Lichtleitung \_b anschliefsen. Beizufügen ist hier, dafs, wenn der Schaffner die Lampen einschaltet und Tags darauf wieder abschaltet, die Batterien G₂, G₄ an die Ladeleitung l_a angeschlossen sind u. s. w.If one assumes that the rotation of the axes of the changeover switches U ₁ , U ₂ , U ₃ , CZ ₄ takes place in the direction of the clockwise and by 90 ⁰ , then in this operating period the contact springs M ₈ connect the changeover switches U ₁ , CZ ₃ , like the contact spring M _{9 of} the changeover switch £ / ₄ the batteries G ₁ , G ₃ , G ₅ with the charging line \ _a , while the contact springs M _{8 of} the changeover switch U ₂ , CT ₄ the batteries G ₂ , G ₄ to the light line \ _b connect. Accompanied here is that if the conductor turns on the lamps and tags it off again, the batteries G _2, G ₄ is connected to the charging line l _a, etc.

Bezüglich der Contactvorrichtung bei Stillstand des Zuges, wie beim anfahrenden Zuge sind die Vorgänge dieselben wie während der Beleuchtungsperiode und können daher als bekannt vorausgesetzt werden.Regarding the contact device when the train is at a standstill, as with the approaching train the processes are the same as during the lighting period and can therefore be known as are assumed.

Nach Obigem entspricht somit die Strotnvertheilung bei ausgeschalteten Lampen der Zeichnung Fig. 2.According to the above, the current distribution corresponds to when the lamps are switched off Drawing Fig. 2.

Der von der Dynamomaschine abgegebene Hauptstrom vertheilt sich auch hier, abgesehen vom Erregerstrom der Dynamomaschine, in drei Theilströme i, Z₁, i₂. Ebenfalls arbeitet der Regulator P auf ein und dieselbe, fast constant bleibende Stromstärke i für alle in Betracht kommenden Umdrehungszahlen der Dynamo.The main current emitted by the dynamo is also divided here, apart from the excitation current of the dynamo, into three partial currents i, Z ₁ , i ₂ . The regulator P also works on one and the same, almost constant current i for all possible revolutions of the dynamo.

Da aber durch die Contactfeder U₇ des Umschalters U₁ das Ende der Wicklung ρ_λ direct mit der Leitung \_a verbunden ist, so tritt während der Ladung ein kleinerer Spannungsverlust auf, der durch die Stromstärke i und den Widerstand der Wicklungj^ bedingt ist. Mittels Einstellung der Gröfse des Widerstandes S₂ ist man daher in der Lage, die Ladestromstärke der an die Leitung l_a angeschlossenen Batterien auf die richtige Stärke zu bringen.However, since the end of the winding ρ _{λ is} directly connected to the line \ _a by the contact spring U _{7 of} the changeover switch U _1, a smaller voltage loss occurs during charging, which is due to the current i and the resistance of the winding j ^. By setting the magnitude of the resistance S _2, it is therefore able to bring the charging rate of the connected to the line L _A batteries to the correct strength.

Es ist klar, dafs die an die Leitung \_b angeschlossenen Batterien gleichzeitg mitgeladen werden, und zwar mit der in der Stromvertheilung angegebenen Ladestromstärke I₁ -\- 13.It is clear that the batteries connected to the line \ _{b are also} charged at the same time, with the charging current I ₁ - \ - 13 specified in the current distribution.

Da die Wicklung p_x direct an die Leitung \_a angeschlossen ist, so geht aus der Stromverteilung auch ohne Weiteres hervor, dafs bei ausgeschalteten Lampen die Ladung der an die Ladeleitung l_a angeschlossenen Batterien praktisch mit constanter Stromstärke stattfindet, und zwar so lange, bis der Moment eintritt, wo die an die Leitung \_a angeschlossenen Batterien die maximale Ladespannung erreicht haben, worauf das Relais iV in Thätigkeit tritt, welches ein Ueberladen der Batterien in der im Patent 129231 näher beschriebenen Weise verhindert.Since the winding p _x direct to the line \ _a is connected, it is apparent from the current distribution also readily apparent, that the load virtually takes place at the off lamps of the load line L _A batteries connected with more constant current, namely until the moment occurs when the batteries connected to the line \ _a have reached the maximum charging voltage, whereupon the relay iV comes into operation, which prevents overcharging of the batteries in the manner described in more detail in patent 129231.

Claims

Patent Claims:

1. In the case of a switching method for electrical railway lighting systems, the accumulator batteries of which are charged by a dynamo machine while driving, a manual switch, characterized by a special power strip (u _s ), which, when the lamps are switched off, is one end of the thick winding of the regulator ( P), which in the light position is connected to the light line (I ₂ ,) via the resistor (S ₁₁₁ J ), connects directly to the charging line (IJ, in order to regulate the current carried out by the controller (P) when the lamps are switched off as a function of the size of the resistor (S ₁₁ ), but when the lamps are switched on it depends on the size of the resistor (S ₁ ) .

2. Embodiment of a manual switch for two batteries, characterized by a special, from the Stromschlufsfeder (u ₉ ) coated battery - Stromschlufsstreifen (u _& ), which is so necessarily coupled with the on and off contacts of the light bulbs that the first respectively. the second battery is alternately charged with the light bulbs switched on, and the second respectively. The first battery is alternately connected to the incandescent lamps without causing the two batteries to separate.

1 sheet of drawings.

Berlin, printed in the Reichsdruckerei.