DE177259C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21c. GRUPPE

Einrichtung zur elektrischen Zugbeleuchtung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 1. November 1904 ab.

Bei den Systemen der elektrischen Beleuchtung von Eisenbahnwagen oder -zügen, bei denen eine von der Wagenachse angetriebene Djmamomaschine zusammen mit zwei Sammlerbatterien in der Weise arbeitet, daß jeweils die eine Batterie geladen wird, während die andere zusammen mit der Maschine den zur Speisung der Lampen notwendigen Strom liefert, ist es erforderlich, von Zeit zu Zeit

ίο einen Wechsel der beiden Batterien stattfinden zu lassen.

Bei den bekannten Anlagen der erwähnten Art geschah dies zuerst durch einen von Hand zu bewegenden Schalter, später verwendete man selbsttätige Schaltvorrichtungen, die durch einen Zeit-, Touren- oder Elektrizitätszähler in gewisser Abhängigkeit von der Fahrt des Zuges angetrieben wurden. Bei den letzteren besteht der Übelstand, daß die Umschaltung während der vollen Fahrt stattfindet, und. daß hierbei entweder der Maschinenstrom unterbrochen wird, oder aber für kürzere oder längere Zeit zu hoch gespannter Strom den Lampen zugeführt wird. Ferner enthalten die Zählwerke beständig umlaufende Schneckenradgetriebe oder dergl., die einer Wartung bedürfen; auch ähnliche Maschinenteile oder elektrische Relaisschalter und dergl. finden Verwendung. Bei anderen Systemen wird eine selbsttätige Umschaltung angebracht, die aber nur bei Umkehr der Fahrtrichtung in Tätigkeit tritt. Um nun den hiermit verbundenen Übelstand, daß bei langen Fahrten eines Wagens oder Zuges die eine Batterie übermäßig entladen, die andere entsprechend überladen wird, zu vermeiden, ist man bereits auf den Gedanken gekommen,· Wechsel der Batterien bei jedem Stillstande der Lokomotive stattfinden zu lassen.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft eine Ausführung dieses Gedankens. Dieselbe vermeidet die erwähnten Übelstände dadurch, daß sie den Wechselschalter unmittelbar auf der Maschine selbst anordnet; sein Schaltmechanismus wird zwangläufig mit dem der Maschine so verbunden, daß die Umschaltung, d. h. Vertauschung der Batterien bei jedesmaligem Wie^L deranfahren des Zuges nach einem Aufenthalte stattfindet. Ferner sind die einzelnen Teile so zusammengefügt, daß erst nach dieser Umschaltung der Stromkreis der Dynamomaschine geschlossen wird.

Die Erfindung ist in ihren Hauptteilen in der Zeichnung dargestellt, und zwar in Verbindung mit einem bekannten Schaltmechanismus.

Das bei letzterem verwendete Schaltbrett ' der Dynamomaschine zeigen die Fig. 7 und 8, und es ist aus diesem ersichtlich, daß zur Ein-Schaltung ein Hebel 1 verwendet wird, welcher sich um 6o° des Kreisumfanges auf der Buchse 2 drehen und sich mit letzterer gemeinschaftlich in Richtung der Achse ver-

schieben kann, wodurch dann die Kontaktfedern 3 in die gabelförmig gestalteten Kontaktstücke des Schaltbrettes hineingedrückt werden.

Die Verdrehung wird durch Reibung des Hebels ι an der umlaufenden Buchse 2 bewirkt, die Längsverschiebung dagegen durch einen auf der Welle der Maschine befestigten Fliehkraftregler 4 hervorgebracht, welcher zunächst den Hebel 1 der Fahrtrichtung entsprechend nach der einen oder anderen Seite bis an einen Anschlag so heranführt, daß die Federn 3 den Kontakten 5,6, 7, 8, 9 oder 5', 6", 7', 8', 9' gegenüberstehen, und ihn alsdann bei zunehmender Geschwindigkeit des Zuges in Richtung der Welle verschiebt, so daß die Federn in die erwähnten Kontaktstücke hineingeführt werden.

Durch dieses Einführen in die eine oder andere Reihe von Kontakten wird der durch die verschiedene Drehungsrichtung verursachte Polwechsel der Maschine wieder so ausgeglichen, daß der erzeugte Strom stets in gleicher Richtung das Schaltbrett bei der mit »+« bezeichneten Klemme verläßt und an der mit »—« bezeichneten Klemme wieder eintritt.

An der Buchse 2 sind zwei Mitnehmeransätze befestigt, von denen der eine den in Fig. 9 und 10 bezeichneten Schalter, der andere, 23, den zum Wechsel der Batterien dienenden Mechanismus bewegt. Der Schalter ig hat die Aufgabe, bei Stillstand des Zuges die beiden Batterien parallel zu schalten, so daß beide Strom in die Lampen schicken.

Der Hauptteil des zum Wechseln der Batterien dienenden Schaltmechanismus ist, wie aus Fig. 5 und 6 hervorgeht, ein Kontaktrad, welches aus einem Kern aus Isoliermaterial und zwei diesen einschließenden sternförmigen Messingscheiben 11 und 12 besteht (Fig. 1 bis 4) ; jede der letzteren, die beispielsweise vierstrahlig sein können, besitzt an den Enden . der vier Strahlen kurze Verstärkungen, die durch das Isoliermaterial hindurch in die Ebene der anderen Kontaktfläche ragen.

Auf dem zu einer Kreisscheibe ausgestalteten mittleren Teile der sternförmigen Auflage schleifen die lämellierten Kontaktfedern 1-3: und 14, auf den Enden der Strahlen ähnliche Federn 15. und 16. Erstere können beliebig angeordnet sein (in Fig. 5 um 90° ver-• schoben,, in Fig. 6, in einer Ebene gezeichnet) ; letztere sind so gestellt, daß ihre Mittellinien einen Winkel von 455 einschließen,, und daß also bei; den Ruhestellungen des Kontaktrades dije eine mit Scheibe n, die andere mit Γ2; in Verbindung- steht. Zwischen je zwei. Kontakten, sind Aussparungen in den Scheiben vorhanden, welche etwas breiter sind als die Kontakte selbst. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, die rückwärtigen kurzen Kontaktflächen der einen Scheibe durch die Aussparungen der anderen hindurchgreifen zu lassen und die äußeren Federn 15 und 16 somit abwechselnd mit der einen und der anderen Scheibe in Berührung zu bringen. Ferner sind die Kontakte der einen Scheibe so breit gewählt, daß sie bei bestimmten Stellungen des Rades beide der äußeren Federn berühren, während die der anderen so schmal gehalten sind, daß in entsprechenden Stellungen keine dieser Kontaktfedern berührt wird.

Das Kontaktrad sitzt auf einer gemeinschaftlichen Welle mit einem Sperrade 24, in welches eine Sperrklinke 25 eingreift, die an einem auf der genannten Welle drehbar angeordneten Sperrhebel 26 entsprechend befestigt ist. Der Hebßl trägt an seinem Ende eine Gabel 27, und in dieser spielt der Ansatz 23 der Buchse 2 (Fig. 7) so, daß bei einer Drehung letzterer eine Verstellung des Hebels 26 nicht erfolgt, bei einer Verschiebung derselben in Richtung der Dynamowelle dagegen der Hebel um seine Achse gedreht wird. Das Sperrad und die Sperrklinke sind so eingestellt, daß beim Einschalten der Maschine, d. h. also beim Hineinführen der Kontaktfedern 3 in die auf dem Schaltbrette befindlichen Kontaktstücke das Sperrad und damit das auf derselben Welle befestigte Kontaktrad um einen Kontakt gedreht wird, während beim Ausschalten der Maschine die Sperrklinke leer zurückgeht. Durch die Länge des Hebels und die gegenseitige Stellung von Sperrad und. Kontaktrad läßt sich der ganze Mechanismus so einregulieren, daß die Umschaltung, d. h. also das Heranführen eines neuen Kontaktes an die Schleiffedern 15 bezw. 16 geschieht, bevor die Kontaktfedern 3 die Kontakte 5, 6, 7, 8, 9 bezw. 5', 6', 7', 8', 9' berühren, während bei weiterein Vorschübe des Armes 1 das vollständige Hineinführen der Federn 3 in die eine der beiden Kontaktreihen erfolgt und das Kontaktrad des Wechselschalters dann vollständig in eine der Arbeitsstellüngen nach Fig. 9 oder 11 gedreht wird.

In Fig. 9 bis 12 ist das Kontaktblatt sehematisch abgewickelt dargestellt, wobei die breiten Kontakte der einen Scheibe 12 durch diagonale, die schmalen Kontakte der Scheibe 11- durch wagerechte Schraffur kenntlich gemacht sind, während die Scheiben; selbst als einfache Linien erscheinen. Bei der Fahrt des Zuges möge das Rad die in Fig: 9 angedeutete Stellung einnehmen. Es^ gelangt dann der von der Dynamomaschine erzeugte Stromi in die Feder 13,. welche dauernd: mit

dem mittleren Teile des Kontaktrades der Scheibe ii in Verbindung steht, und von da aus durch die strahlenförmigen, wagerecht schraffierten Kontaktflächen der Auflage in die Schleiffeder 16, von wo aus er zunächst ungeschwächt weiterfließen kann bis zu dem Punkte 17 des Schemas. Hier verzweigt er sich, gelangt zunächst in die Batterie 18, ladet dieselbe und fließt dann zurück zu den negativen Kontakten 8 des Umschalters.

Ein zweiter Teil des Stromes geht vom Zweigpunkte 17 aus durch den Widerstand 21, in welchem seine Spannung auf das für ' die Lampen notwendige Maß herabgedrückt wird, in die Schleif feder 15, von hier aus in die diagonal schraffierten Kontakte der Scheibe 12, durch den mittleren Teil des betreffenden Kontaktsternes in die Schleiffeder 14, von hier aus in die Lampen und zur Maschine zurück, wäh^nd die Batterie 19 gleichzeitig über den von 22 ab gleichen Stromweg die Lampen mitspeist.

In Fig. 10 ist das Kontaktrad in einer Zwischenstellung angedeutet. Es ist nunmehr die Scheibe 11 mit keiner der äußeren Schleiffedern in Verbindung, während die Scheibe 12 für kurze Zeit beide Batterien mit den Lampen verbindet, so daß also eine Unterbrechung des Lichtstromes nicht stattfindet, wenn auch durch die Stellung der Buchse 2 der Schalter 10 bereits geöffnet sein sollte. Die Stelle der Buchse 2, an welcher der zur Beeinflussung des Gesperres und damit zur Drehung des Kontaktrades dienende Mitnehmer sich befindet, ist so gewählt, daß bei der beschriebenen, in Fig. 10 gezeichneten Stellung die Kontaktfedern 3 nicht die Kontakte 5, 6, 7, 8, 9 oder 5', 6', 7', 8', 9' berühren, der Stromkreis der Dynamomaschine also noch nicht geschlossen ist. Bei weiterer Bewegung der Buchse 2 und damit des Kontaktrades berührt einer der Kontakte der Scheibe 11 die Schleiffeder 15, während der Kontakt der Scheibe 12, welcher in der Zwischenstellung die Feder 15 und 16 berührte, nunmehr nur noch auf der Feder 16 schleift. Die Umschaltung ist also hiermit vorgenommen, erst jetzt werden die Kontaktfedern 3 in die eine oder andere Kontaktreihe des Umschalters hineingedrückt und während des weiteren, durch den Fliehkraftregler mit zunehmender Geschwindigkeit der Maschine bewirkten Vorschubes des Hebels 1 wird nur ein weiteres Übereinandergreifen der einzelnen Kontaktflächen erzielt, ein Unterbrechen des von der Dynamomaschine entwickelten Stromes, welches niemals ohne Öffnungsfunken vor sich gehen könnte, aber nicht vorgenommen. Außerdem hat die Batterie, da die Stromstärke der Maschine erst mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit allmählich ansteigt, vollauf Zeit, etwa entstehende Spannungsunterschiede auszugleichen ; es kann also ein Zucken des Lichtes unter keinen Umständen eintreten. Ist eine gewisse Fahrgeschwindigkeit erreicht, so ist das Rad in die in Fig. 11 veranschaulichte Stellung gelangt, und es fließt nunmehr der Strom der Dynamomaschine durch Feder 13 in den mittleren Teil des Kontaktsternes der Scheibe 11, von den wagerecht schraffierten Strahlen enden desselben in Feder 15, von hier aus bis zum Punkte 22 des Schemas, verzweigt sich daselbst und geht zunächst in die Batterie 19 — so daß also nunmehr diese geladen wird — und von dort aus zurück zu dem. negativen Kontakte 8' des Umschalters. Von 22 aus geht wiederum ein zweiter Teil des Stromes durch den Widerstand 21, gelangt in die Schleiffeder i6_; von hier aus in die diagonal schraffierten Kontaktenden des Sternes auf der Scheibe 12 von dem mittleren Teile desselben in die Schleiffeder 14, von dort aus in die Lampen und zur Batterie zurück, während wiederum die Batterie 18 über Punkt 17 und den gleichen Stromweg an der Speisung der Lampen teilnimmt.

In Fig. 12 ist die nächste Zwischenstellung angedeutet und von dieser aus geht, bevor die Dynamomaschine wieder einschaltet, das Kontaktrad in eine Stellung, die der in Fig. 10 gezeichneten, nur unter Verwendung anderer entsprechender Kontakte, gleich^ ist.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Einrichtung zur elektrischen Zugbeleuchtung, bei welcher abwechselnd die eine von zwei Sammlerbatterien aus einer von einer Wagenachse aus angetriebenen Dynamomaschine geladen wird, die andere mit der Maschine zusammen die Lampen speist, und eine Umschaltung der beiden Batterien von Ladung auf Entladung und umgekehrt bei dem jedesmaligen Anfahren nach einem Aufenthalte selbsttätig stattfindet, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Umschaltens der Batterien beim Einschalten der Dynamomaschine jedoch vor Beendigung der dazu erforderlichen Schalterbewegung ein Kontaktrad durch ein auf seiner Welle sitzendes Sperrad jedesmal um einen Kontakt gedreht wird, während beim Ausschalten der Dynamomaschine die Sperrklinke leer zurückgeht.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktrad aus zwei gegeneinander isolierten leitenden Scheiben (11, 12) in Gestalt eines beispielsweise vierstrahligen Sternes besteht, dessen Strahlen an den Enden mit

kurzen Verstärkungen versehen sind, die durch das Isoliermaterial hindurch in die Ebene der anderen Kontaktfläche ragen.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Fliehkraftregler eine Hülse (2) mit zwei Mitnehmeransätzen bewegt wird, deren einer einen Schalter (10), welcher bei Stillstand des Zuges die beiden Batterien parallel auf die Lampen schaltet, und deren anderer das zum Wechseln der Batterien dienende Kontaktrad bewegt.

Hierzu i Blatt Zeichnungen.