DE167035C

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Publication number: DE167035C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 21 c. CLASS 21 c.

Bei den bisher bekannt gewordenen elektrischen Zugbeleuchtungsanlagen, bei welchen neben der Dynamomaschine eine Sammlerbatterie zur Anwendung kam, war es üblich, einen Widerstand anzuordnen, der mit zunehmender Spannung der Dynamomaschine mehr und mehr eingeschaltet wurde, und über welchen sowohl der Batterie- als auch der Lampenstrom zuzuführen war. Infolge dieserIn the previously known electrical train lighting systems, in which a collector battery was used next to the dynamo machine, it was customary to arrange a resistor, which increased with increasing Voltage of the dynamo was turned on more and more, and over which both the battery and the Lamp current was to be supplied. As a result of this

ίο Schaltung trat jedoch der Übelstand ein, daß die Lampen durch das Ein- und Ausschalten des Widerstandes flackerten, d. b. je nach dem eingeschalteten Widerstände mehr oder weniger hell brannten. Um diesen Übelstand zu vermeiden, werden nach vorliegender Erfindung bei der elektrischen Zugbeleuchtung, bei welcher in bekannter Weise beim Einschalten der Dynamomaschine Lampen und Batterie parallel liegen, in der Hauptleitung zwei Widerstände parallel eingeschaltet, von denen der eine ständig in der Lampenabzweigung liegt und dadurch für die Lampen eine konstante Spannung bezw. Stromstärke während des ganzen Betriebes sichert, während die Batterie bei Einschaltung der Dynamomaschine gleichfalls Strom über denselben ebenerwähnten Widerstand erhält, bei zunehmender Spannung der Dynamomaschine jedoch vermittels eines Kontaktarmes aus dem erstgenannten Widerstand aus- und in einen zweiten Wider~ stand eingeschaltet bezw. auch aus letzterem absatzweise entsprechend der Spannungssteigerung ausgeschaltet wird, bis die Batterie unmittelbar im Stromkreise der Dynamomaschine, also ohne Vorschaltung irgend eines Widerstandes Hegt. In diesem Zustande wird die Batterie mit höherer Spannung betrieben als die Lampen, in deren Stromkreise der ersterwähnte Widerstand ständig verbleibt. Mit Rücksicht hierauf müssen die Lampen stets mit gleicher Helligkeit brennen und das bisher übel empfundene Flackern kann nicht eintreten.ίο circuit occurred, however, the disadvantage that the lamps flickered by switching the resistor on and off, d. b. depending on switched-on resistors burned more or less brightly. To avoid this evil, are according to the present invention in the electric train lighting, in which In a known way, when switching on the dynamo, lamps and battery are parallel, two in the main line Resistors switched on in parallel, one of which is constantly in the lamp branch and thereby a constant voltage BEZW for the lamps. Amperage during of the whole operation, while the battery when the dynamo is switched on also receives current through the same resistor just mentioned, with increasing voltage of the dynamo by means of a contact arm from the former resistance and into a second resistance was switched on or also from the latter intermittently according to the voltage increase is switched off until the battery directly in the circuit of the dynamo, i.e. without any upstream resistor. In this condition the battery is operated at a higher voltage than the lamps in their circuits the first mentioned resistance remains constant. With this in mind, the lamps must Always burn with the same brightness and the previously badly perceived flickering cannot enter.

Die vorliegende Erfindung ist auf beiliegender Zeichnung veranschaulicht, und zwar ist:The present invention is illustrated in the accompanying drawing, namely is:

Fig. ι die gesamte Schaltungsanordnung in Verbindung mit einem selbsttätigen Regler undFig. Ι the entire circuit arrangement in connection with an automatic controller and

Fig. 2 und 3 Schaltungsschemata bei zwei verschiedenen Stellungen des Schalthebels P.Fig. 2 and 3 circuit diagrams with two different positions of the shift lever P.

In der Zeichnung ist A die Dynamomaschine, die eine solche Kapazität besitzt, um gleichzeitig die Lampen L¹L² und auch die Batterie B, die parallel zu den Lampen liegt, mit Strom zu versorgen. Da jedoch die Batterie zu gewissen Zeiten allein die Lampen mit Strom versorgen muß, so ist es notwendig, daß die zu ihrer Ladung erforderliche Spannung höher ist als die Lampen-Spannung, mit welcher die Batterie geladen wird. Demzufolge wird in Reihe mit den Lampen ein Widerstand eingeschaltet, so daß die Lampen mit niedrigerer Spannung brennen, während die Ladung der Batterie mit höherer Spannung erfolgt. Hat die Dynamomaschine beispielsweise eine Spannung von 70 Volt, so werden die Lampenwiderstände so angeordnet, daß sie 10 Volt aufnehmen und mithin die Lampen bei 60 Volt brennen. Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung zeigt nun die Art und Weise derIn the drawing, A is the dynamo, which has such a capacity to simultaneously supply the lamps L ¹ L ² and also the battery B, which is parallel to the lamps. However, since the battery alone has to supply the lamps with current at certain times, it is necessary that the voltage required for their charging is higher than the lamp voltage with which the battery is charged. As a result, a resistor is switched on in series with the lamps so that the lower voltage lamps burn while the higher voltage battery is being charged. For example, if the dynamo has a voltage of 70 volts, the lamp resistors are arranged so that they take up 10 volts and therefore the lamps burn at 60 volts. The circuit shown in Fig. 1 now shows the manner of

Anordnung der Lampenwiderstände, durch . welche ein Flackern der Lampen unmöglich gemacht wird. Die Dynamomaschine wird selbsttätig in den Stromkreis eingeschaltet, wenn die Zuggeschwindigkeit eine gewisse Höhe, beispielsweise 25 km pro Stunde, erreicht, dagegen ausgeschaltet, wenn die Geschwindigkeit unter diesen Punkt fällt, in welchem Falle die Batterie allein die Speisung der Lampen zu bewirken hat.Arrangement of the lamp resistors. which a flickering of the lamps impossible is made. The dynamo is automatically switched on into the circuit, when the train speed reaches a certain level, for example 25 km per hour, on the other hand, switched off when the speed drops below this point, in which case the battery alone provides the power the lamp has to do.

In Fig. 2 ist die Dynamomaschine A durch den Schalter D vom Stromkreise abgeschaltet. Demzufolge wird die Batterie B über den Schalter P die Lampen direkt mit Strom versorgen. Es sei nun angenommen, daß die erforderliche Geschwindigkeit erreicht ist, so daß die Dynamomaschine die gewünschte Spannung gibt und nunmehr selbsttätig durch Schließen des Schalters D in den Stromkreis der Zugbeleuchtungsanlage eingeschaltet wird, wie dies Fig. 3 zeigt. Dieses Einschalten der Dynamomaschine erfolgt erst dann, wenn die Spannung derselben eine solche ist, daß sie den Betrieb der Lampen und der Batterie übernehmen kann. Beispielsweise wird diese Spannung auf 70 Volt festzulegen sein. Gleichzeitig mit dem Schließen des Schalters D wird auch der Schalter P so bewegt, daß er die in Fig. 2 gezeigte Stellung einnimmt und mithin sowohl die Lampen als auch die Batterie B in Reihe mit dem Widerstände R schaltet. Wenn dieser Widerstand etwa 10 Volt aufnimmt, so werden in diesem Augenblicke sowohl die Lampen als auch die Batterie mit 60 Volt gespeist. Der Schalter P bleibt jedoch in der in Fig. 2 gezeigten Stellung nicht stehen, sonderti wird schrittweise nach links gedreht, bis er schließlich die in Fig. 3 gezeigte Stellung einnimmt.In Fig. 2, the dynamo A is switched off by the switch D from the circuit. As a result, the battery B will directly supply the lamps with power via the switch P. It is now assumed that the required speed has been reached, so that the dynamo gives the desired voltage and is now automatically switched on by closing the switch D in the circuit of the train lighting system, as shown in FIG. The dynamo is only switched on when the voltage of the same is such that it can take over the operation of the lamps and the battery. For example, this voltage will have to be set at 70 volts. Simultaneously with the closing of switch D and the switch P is moved so that it assumes the position shown in Fig. 2 and thus both the lamps and the battery B connected in series with the resistors R. If this resistor draws about 10 volts, then both the lamps and the battery are fed with 60 volts at that moment. The switch P does not stop in the position shown in FIG. 2, but is turned gradually to the left until it finally assumes the position shown in FIG.

Durch diese Bewegung wird der WiderstandR³, der durch die Bewegung des Kontaktarmes P zunächst eingeschaltet worden war, schrittweise wieder ausgeschaltet, so daß also die Batterie B nach und nach mit immer höherer Spannung geladen wird, bis sie, wenn sich der Schalter P in der in Fig. 3 gezeigten Stellung befindet, in welcher der Widerstand R^s vollständig ausgeschaltet ist, sich direkt im Stromkreise der Dynamomaschine A befindet.As a result of this movement, the resistor R ³ , which was initially switched on by the movement of the contact arm P, is gradually switched off again, so that the battery B is gradually charged with an ever higher voltage until it, when the switch P is in the position shown in Fig. 3, in which the resistor R ^{s is} completely switched off, is located directly in the circuit of the dynamo A.

Diese Bewegung des Schalters P, und dies ist das Wesentliche der vorliegenden Erfindung, hat jedoch keinerlei Einfluß auf den Widerstand R, der nach wie vor in Reihe mit den Lampen bleibt und diesen also stets und ständig die gleiche Spannung zuführt. Ein Flackern oder Heller- und Dunklerwerden der Lampen ist daher ausgeschlossen.However, this movement of the switch P, and this is the essence of the present invention, has no effect on the resistor R, which remains in series with the lamps and therefore always and constantly supplies them with the same voltage. Flickering or getting lighter or darker of the lamps is therefore impossible.

In Fig. ι geht der Strom von der Bürste a der Dynamomaschine nach dem Verzweigungspunkte 2, von welchem sowohl der Lampenstromkreis als auch der Batteriestromkreis j ausgeht, und zwar verläuft ersterer über die j Widerstände R' R² entsprechend dem Widerstand R der Fig. 2 und 3, Drähte χ und y nach den beiden Lampengruppen L¹ JJ¹, Draht h, Verzweigungspunkt 3, Draht k, Schalter. D, wenn derselbe durch den bewegten Hebel P geschlossen wurde, Draht f, nach der Bürste b der Dynamomaschine A. Der Batteriestromkreis verläuft Vom Verzweigungspunkte 2 durch die dickdrähtige Spule e² des Elektromagneten E, Ring C¹ des Reglers, Kontaktarm P, über die darauf angebrachte Platte nach dem Drahtep, Batterie B und weiter vom Verzweigungspunkte 3 gemäß dem schon beschriebenen Lampenstromkreis. Beim Beginn der Zugbewegung, d. h. wenn sich der Schalter P in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Stellung befindet, geht der Batteriestrom durch den Draht p, den Hebel P zum Punkt 13, wo der Arm P auf den Drähten χ und y liegt, und von da zu den Lampen und in die Batterie bei 3 zurück.In Fig. 1 the current goes from the brush a of the dynamo to the branch point 2, from which both the lamp circuit and the battery circuit j start, namely the former runs through the j resistors R ' R ² corresponding to the resistor R of FIG and 3, wires χ and y after the two lamp groups L ¹ JJ ¹ , wire h , junction point 3, wire k, switch. D, if the same was closed by the moving lever P, wire f, after the brush b of the dynamo A. The battery circuit runs from branch point 2 through the thick-wire coil e ^{2 of} the electromagnet E, ring C ^{1 of} the regulator, contact arm P, via the plate attached to it after wire p, battery B and further from junction point 3 according to the lamp circuit already described. At the beginning of the pulling movement, ie when the switch P is in the position shown in Fig. 1 and 2, the battery current goes through the wire p, the lever P to point 13, where the arm P lies on the wires χ and y, and from there to the lamps and back to the battery at 3.

Die Dynamomaschine ist mit einem Regler versehen, welcher, durch einen Motor bewegt, den Widerstand im Feldmagnetstromkreise der Dynamomaschine verändert. Der Motor wird durch einen Magneten E, welcher die Dynamomaschinenspannung mißt, gesteuert, zum Zwecke, durch Veränderung der Stärke des Feldmagneten der Dynamomaschine eine konstante Spannung aufrecht zu erhalten, ohne Rücksicht auf die Veränderungen in der Dynamogeschwindigkeit, Anzahl der Lampen im Stromkreise und des von der Batterie verlangten Stromes. Derselbe Magnet beeinflußt auch den Schalter D unter Benutzung der Regelungsvorrichtung. Der Magnet enthält eine Spule von dünnem Drahte e\ welche ständig zwischen den Punkten 4 und 5 der Dynamomaschine liegt. Der Kern F dieses Magneten wird durch Glieder horizontal gehalten, von denen das eine Glied durch einen Winkelhebel K¹ gebildet ist, der an seinem äußeren Ende einen Kontakt G besitzt, der durch Draht ν mit der einen Seite des Batteriestromkreises im Punkte 6 verbunden ist. Dieser Kontakt liefert Batteriestrom (wenn die Spannung, die durch den Magneten E bestimmt wird, zu groß oder no zu klein ist) an den einen oder anderen der Kontakte G¹ und G² und weiter durch Drähte o² und o¹ nach der einen oder anderen der beiden entgegengesetzt gewickelten Feldspulen /² und /' des Motors M. Der Motor wird dadurch in der einen oder anderen Richtung gedreht und bewegt hierbei den Kon-, taktarm P derart, daß der Widerstand i?⁴, ■ der im Feldmagnetstromkreise der Dynamomaschine A liegt, vergrößert oder verkleinert wird. Auf diese Weise ist der Magnet E von der Spannung abhängig und setzt Vor-The dynamo is provided with a regulator which, moved by a motor, changes the resistance in the field magnet circuit of the dynamo. The motor is controlled by a magnet E, which measures the dynamo voltage, for the purpose of maintaining a constant voltage by changing the strength of the field magnet of the dynamo, regardless of the changes in dynamo speed, number of lamps in the circuit and of the battery required. The same magnet also affects switch D using the control device. The magnet contains a coil of thin wire which is always between points 4 and 5 of the dynamo. The core F of this magnet is held horizontally by members, one of which is formed by an angle lever K ¹ which has a contact G at its outer end which is connected by wire ν to one side of the battery circuit at point 6. This contact supplies battery power (if the voltage determined by the magnet E is too large or no too small) to one or the other of the contacts G ¹ and G ² and further through wires o ² and o ¹ to the one or the other other of the two oppositely wound field coils / ² and / 'of the motor M. The motor is thereby rotated in one direction or the other and moves the contact arm P in such a way that the resistance i? ⁴ , ■ which is in the field magnet circuit of the dynamo A, is enlarged or reduced. In this way, the magnet E is dependent on the voltage and takes precedence

richtungen in Tätigkeit, welche irgend eine Abweichung von dem normalen Werte der Spannung durch Stärkung oder Schwächung des magnetischen Feldes der Dynamomaschine korrigieren. Der Stromkreis des Motors M ■ geht von diesem Feldmagneten durch den Anker nach dem Fliehkraftregler H (welcher die Motorgeschwindigkeit durch Unter-. brechung des Stromkreises bei zu großer Geschwindigkeit begrenzt) und darauf nach der anderen Seite der Batterie über Punkt 7 und Draht ρ zur Batterie zurück.directions in action which correct any deviation from the normal value of tension by strengthening or weakening the magnetic field of the dynamo. The circuit of the motor M ■ goes from this field magnet through the armature to the centrifugal governor H (which limits the motor speed by interrupting the circuit if the speed is too high) and then to the other side of the battery via point 7 and wire ρ to the battery return.

Wenn der Regler in seine Ruhestellung kommt, wo die Dynamomaschine keinen Strom liefert (Fig. 1), so berührt ein Zapfen Z das eine Ende eines Winkelhebels i£² und unterbricht dadurch die Verbindung zwischen Kontakt G² und dem Drahte o¹ am Kontakt G³. Dadurch wird der Batteriestromkreis nach dem Motor M über die Feldwicklung /' unterbrochen und so ein Weiterbewegen des Reglers und Stromverlust durch den Motor verhindert. Der andere Motorstromkreis (durch das Feld /²) wird dadurch nicht unterbrochen, so daß sich der Motor wieder dreht, wenn die Spannung ihren normalen Wert erreicht, und der Magnet E wieder wirkt. Nachdem der Regler wieder zu wirken angefangen hat, was unter Wirkung der erforderlichen Zuggeschwindigkeit und der Spule e¹ geschieht, welche von der durch die Dynamomaschine gelieferten Spannung erregt wird, wobei die Spannung der Feder S¹ des Magneten E durch eine Scheibe C auf der Achse des Widerstandsreglers geregelt werden kann, wird auch der Schalter D durch den Hebel K⁴ dadurch geschlossen, daß der Zapfen Z, der die Öffnung von 5 entgegen der Kraft der Feder S⁴ bewirkte, die Schließung gestattet. Der Kontaktarm P beeinflußt ferner einen Widerstand R ³ (wie er schematisch in Fig. 2 und 3 dargestellt ist). Das längere Ende des Hebels P ruht in der Ruhestellung auf Kontakten, welche mit den Drähten χ und y verbunden sind. Setzt sich der Zug in Bewegung und steigt die Spannung auf eine Höhe, z. B. von 70 Volt, die bei oder nahe bei der erwähnten Zuggeschwindigkeit liegt, so spricht der Magnet E an. Durch Schließung der Kontakte G G¹ wird vermittels des Motors M die ganze Regelungsvorrichtung in Tätigkeit gesetzt und der Schalter D geschlossen. Der Arm P bewegt sich nun im Sinne des Uhrzeigers über den Widerstand R³, worauf die Schaltung derjenigen in Fig. 3 entspricht, nachdem die Verbindung mit der Batterie schrittweise nach der entgegengesetzten Seite des Widerstandes R^s verlegt worden ist. Dabei wurde in der den Lampen zügeführten Spannung keinerlei Veränderung herbeigeführt, so daß ein Flackern der Lampen während der Zeit nicht auftreten konnte, wo die Stromlieferung von der Batterie auf die Dynamomaschine übergegangen ist. Später folgt die Bewegung des Armes P genau den Geschwindigkeitsveränderungen des Zuges, und zwar bleibt derselbe so lange in Ruhe, als die Spannung normal ist und der Kontakt G außer Berührung mit den Kontakten G¹ und G² ist, während er vor- oder zurückbewegt wird, wenn eine langsamere oder schnellere Bewegung des Zuges die Neigung besitzt, die Spannung zu verringern oder zu vergrößern. Die dickdrähtige Spule e² des Magneten E ist in Reihe mit der Batterie geschaltet und dient dazu, die konstante Spannung, die durch den Magneten aufrecht erhalten wird, entsprechend dem Zustande der Batterie zu verändern. Dadurch wird verhindert, daß ein zu hoher Strom in die Batterie geht, wenn sie sich in entladenem oder teilweise entladenem Zustande befindet.When the controller comes to its rest position, where the dynamo is not supplying any current (Fig. 1), a pin Z touches one end of an angle lever i £ ² and thereby interrupts the connection between contact G ² and wire o ¹ at contact G. ³ . As a result, the battery circuit after the motor M is interrupted via the field winding / ', thus preventing the controller from moving further and preventing the motor from losing power. The other motor circuit (through the field / ² ) is not interrupted, so that the motor turns again when the voltage reaches its normal value and the magnet E works again. After the regulator has started to work again, which happens under the action of the required pulling speed and the coil e ¹ , which is excited by the voltage supplied by the dynamo, the tension of the spring S ^{1 of} the magnet E through a disc C on the axis of the resistance regulator can be regulated, the switch D is also closed by the lever K ⁴ in that the pin Z, which caused the opening of 5 against the force of the spring S ⁴ , allows the closure. The contact arm P also influences a resistor R ³ (as shown schematically in FIGS. 2 and 3). The longer end of the lever P rests in the rest position on contacts which are connected to the wires χ and y . If the train starts moving and the tension rises to a height, e.g. B. of 70 volts, which is at or near the aforementioned pulling speed, the magnet E responds. By closing the contacts GG ¹ , the entire control device is activated by means of the motor M and the switch D is closed. The arm P now moves clockwise over the resistor R ³ , whereupon the circuit corresponds to that in Fig. 3, after the connection to the battery has been gradually moved to the opposite side of the resistor R ^s . No change whatsoever was brought about in the voltage supplied to the lamps, so that the lamps could not flicker during the time when the current supply was transferred from the battery to the dynamo. Later, the movement of the arm P exactly follows the changes in speed of the train, and it remains at rest as long as the voltage is normal and the contact G is out of contact with the contacts G ¹ and G ² while it is being moved forwards or backwards when slower or faster movement of the train tends to decrease or increase the tension. The thick-wire coil e ^{2 of} the magnet E is connected in series with the battery and is used to change the constant voltage, which is maintained by the magnet, according to the state of the battery. This prevents excessive current from going into the battery when it is in a discharged or partially discharged state.

Claims

Patent claim:

Electric train lighting system, in which lamps and battery are parallel when the dynamo machine is switched on, characterized in that two resistors (R and R ³ J connected to one another at one end are switched on in the main line, one of which (R) constantly in front of the lamps, The battery is only available when the dynamo is switched on, while the other (R ³ ) is connected upstream of the battery in place of the resistor (R) when the voltage increases, and the dynamo is then switched off intermittently according to the increase in voltage until the battery is immediately in Circuits of the dynamo.

1 sheet of drawings.