DE178980C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft Regelungseinrichtungen für Elektromotoren, und zwar besonders solche Einrichtungen (Zugsteuerungen), welche zum Regeln eines oder mehrerer besonders angetriebener Wagen von einem entfernten Punkte aus benutzt werden, wobei jeder Wagen mit zwei oder mehr Elektromotoren ausgestattet ist. Die Erfindung besteht in der besonderen Ausführung, durch welche es u. a. ermöglicht wird,

ίο mit nur vier die Motoren bezw. Motorsätze verbindenden Leitungen (Zugleitungen) auszukommen.

An jedem selbständig angetriebenen. Wagen sind ein oder mehrere elektromagnetisch bediente, als Trommelregler ausgebildete Fahrschalter angebracht, die alle von einem entfernten einfachen Hauptschalter (dem Führerschalter) so gesteuert werden, daß sie selbsttätig stufenweise je nach Wunsch mit einer vorher bestimmten oder veränderlichen Geschwindigkeit gedreht, angehalten, wieder in Gang gesetzt oder in ihre Anfangsstellungen zurückbewegt werden. Diese Regler steuern die Stromkreise elektromagnetisch bedienter Schalter, welche in den Motorstromkreisen liegen, deren Zahl und Verbindungen leicht ohne Benutzung verwickelter Relais oder besonderer Steuerungsdrahtleitungen geändert werden können. Eine Begrenzungsvorrichtung verhindert eine weitere Drehung der Reglertrommel, sobald und solange der von den Motoren verbrauchte Strom einen bestimmten Betrag übersteigt, während eine Überlastung der Motoren einen Ausschalter in Tätigkeit setzt, welcher die Schalter in den Motorstromkreisen öffnet und die Rückbewegung des Trommelreglers in die ausgeschaltete Stellung notwendig macht, ehe den Motoren Strom wieder zugeführt werden kann. Zum Umkehren der Stromrichtung in den Anker- oder Feldmagnetwicklungen dient ferner ein einen Teil der Erfindung bildender Fahrtrichtungsschalter.

Wie oben schon erwähnt wurde, sind gewöhnlich nur vier Drahtleitungen in dem Zug notwendig, um alle Motoren zu steuern, nämlich eine Drahtleitung für jede Vorwärts- und Rückwärtsstellung des Fahrtrichtungsschalters und eine für jede vollständige Reihen- und vollständige Parallelstellung der Motoren. Werden mehr Lauf Stellungen gewünscht, dann muß je eine durchgehende Drahtleitung mehr für jede weitere Stellung angeordnet werden.

In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Verbindungsschema des ganzen Systems. Fig. 2 ist eine Aufsicht auf einen Trommelregler (Fahrschalter) und einen Ausschalter für Überlastung. Die Fig. 3,- 4, 6 und 7 zeigen die Einrichtung zum Bedienen des Trommelreglers. Fig. 5 zeigt Einzelheiten im Aufbau des Ausschalters für Überlastung. Die Fig. 8 und 9 sind Vorderbezw. Seitenansichten des Fahrtrichtungsschalters teilweise im Schnitt. Fig. 10 ist ein Schema, welches in einfacher Form die Bedienung des Fahrtrichtungsschalters veranschaulicht.

Die allgemeine Verbindung und Wirkungsweise des Systems soll zunächst beschrieben werden und hierauf der Aufbau der einzelnen Vorrichtungen.

Die wesentlichen Bestandteile der Erfindung sind in Fig. 1 gezeigt und bestehen für jeden Wagen, der als Führerwagen in Betracht korn-

men kann, aus einem oder mehreren Hauptschaltern ι für jeden Motorwagen, einem elektromagnetisch bedienten Fahrtrichtungsschalter 2, mit diesem entsprechend verbundenen Motoren 3, 4, einer Reglertrommel 5, einer Antriebsvorrichtung 6 für dieselbe, einem selbsttätigen Antriebsschalter und einer Begrenzungsvorrichtung 7 für jene Antriebsvorrichtung 6 sowie einem Ausschalter 8 für Überlastung und elektromagnetisch bediente Schalter 9.

Die Wirkungsweise dieses Systems wird- am besten aus der Beschreibung der Stromkreise durch die verschiedenen Vorrichtungen für jede Stellung des Hauptschalters und der Regler-

.15 trommel klar.

Der Hauptschalter 1, dessen Aufbau später im einzelnen beschrieben werden soll, ist mit einer beweglichen, die Ausblasespule 12 und die Kontaktstücke 11,116,13, 96 und 120 tragenden Trommel versehen, welche bei ihrer Bewegung in die verschiedenen Stellungen F, S, M, R, S¹, M¹ mit den entsprechenden festen Kontaktfingern 31, 14, 128, 95 und 129 in Berührung gebracht werden. In Fig. 1 sind die beweglichen Kontakte durch Kreuzschraffierung angedeutet.

Die erste Stellung des entweder vorwärts oder rückwärts bewegten Hauptschalters 1 stellt die notwendigen Verbindungen zum Einstellen des Fahrtrichtungsschalters 2 in seine entsprechende Stellung her, wobei Stellung F des Hauptschalters 1 über den Kontaktfingern 14, 95 der Vorwärtsbewegung und Stellung R über den Kontaktfingern 31, 128 der Rückwärtsbewegung des Zuges entspricht.

Die in Fig. 1 gezeigte Stellung des Fahrtrichtungsschalters 2 ist nur der Übersicht wegen dargestellt; tatsächlich ist sie eine unnatürliche, da die Stromkreise der Motoren stets entweder für die Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung verbunden sind, außer wenn der Fahrtrichtungsschalter sich in Bewegung befindet; es befinden sich daher das eine oder andere der Stücke 15 und 18 in derjenigen Stellung, in welcher sie die Stromkreise durch den einen oder anderen der Magnete 16 und 19 schließen, d. h. mit einem der kurzen senkrechten Schenkel in der Linie 20-21. Ist der Hauptschalter 1 (links Fig. 1) in die Stellung F bewegt worden, so daß die Linie F mit den festen Kontaktfingern 14 und 95 zusammenfällt, dann wird folgender Steuerstromkreis geschlossen. Vom Stromabnehmer T (rechts unten in Fig. 1) durch Zugdraht 10, Kontaktring 11, Ausblasespule 12, Kontakt 13, Kontaktfinger 14, Leitung 300, Zugdraht 301 zum Kontaktstück 15 des Fahrtrichtungsschalters 2. Wenn sich der Fahrtrichtungsschalter 2 nicht bereits in der Stellung für Vorwärtsfahrt befindet, d. h. wenn das Stück 15 in Berührung mit der Klemme 20 steht, dann wird der oben beschriebene, vom Stromabnehmer T ausgehende Stromkreis in folgender Weise fortgesetzt: Durch Stück 15, Kontakt 20, Magnetspule 16, Leitung 302, Schalter 17 zur Erde bei G¹, wodurch der Magnet 16 erregt wird, der, wie unten eingehend beschrieben wird, in einer solchen Lage zu dem Stück 15 gebracht werden muß, daß letzteres von dem erregten Magneten 16 nach rechts geschoben und in Eingriff . mit Kontakt 22 gebracht wird. Eine ähnliche Wirkungsweise tritt ein, wenn der Hauptschalter 1 in die Stellung R bewegt wird, d. h. so, daß die Linie R mit den festen Kontaktfingern 31, 128, 129 zusammenfällt.

Sobald also der Fahrtrichtungsschalter 2 entweder in die Vorwärts- oder Rückwärtsstellung gedreht wird, kommt entweder das Stück 15 oder das Stück 18 mit dem entsprechenden Finger 22 in Eingriff, wodurch der oben vom Stromabnehmer T über Hauptsehalter 1 bis Stück 15 beschriebene Stromkreis fortgesetzt wird zum Finger 22, durch Leitung 303, Widerstand 23, Spule 24 der Antriebsvorrichtung 6 für die Reglertrommel 5 zur Erde bei G². Durch das Erregen der Spule 24 wird der Anker 114 mit dem daran sitzenden Hebel 25 angehoben, so daß die Reglertrommel 5 in der jeweiligen Stellung durch das Eingreifen einer unter Federwirkung stehenden Sperrklinke 27 in ein an dem einen Ende der Trommel 5 befestigten Klinkenrad 28 festgehalten wird. Zu dem Stromkreis durch die Spule 24 besteht ferner ein kurz vor der Spule 24 abgehender Zweigstromkreis durch einen Verriegelungsschalter 29 und eine Spule 30 der Begrenzungsvorrichtung 7, Leitungen 304, 305 zur Erde G², wodurch ein an dem einen Arm 431 eines bei 433 drehbar gelagerten doppelarmigen Hebels 43 sitzender Anker angezogen wird, so daß jener Arm einen Schalter 39 schließt. Der Schalter 29 schließt, wie unten näher beschrieben wird, abwechselnd den Stromkreis durch die Spulen 30 und 41, wodurch eine Schwingbewegung des Hebels 43 entsteht.

Wird der Hauptschalter 1 in die Stellung S" (14, 95) bewegt, dann kommt der Finger 31 mit dem Trommelkontakt 116 in Berührung und stellt neben dem eben erwähnten einen weiteren Stromkreis her und zwar vom' Trommelring 11 des Hauptschalters 1 durch die Funkenlöschspule 12, Trommelkontakte 13 und 116, Finger 31, Leitung 32, Zugleitung 320, Leitung 306, Reglerfinger 33, Trommelkontakte 34, 35, Finger 36, Spule 37 der Antriebsvorrichtung 6 und parallel durch Widerstand 38, Leitung 307, Schalter 39, Leitung 305 zur Erde bei G². In der Anfangsstellung α der Reglertrommel 5 stehen die (nur der Deutlichkeit halber mit den übrigen festen Kontaktfingern auf einer Seite getrennt gezeichneten) Kontaktfinger 33 und 36 stets mit den Trommelkontakten 34 und 35 in Berührung. Durch die Erregung der Spule 37 wird ihr Kern 115 mit der daran sitzenden

Schaltklinke 40 gehoben, welche in das Klinkenrad 28 auf dem Ende der Reglertrommel 5 eingreift und diese um einen der Zahnteilung entsprechenden Winkel dreht. Gleichzeitig wird der Verriegelungsschalter 29 gegen die oberen festen Kontakte bewegt und unterbricht den Stromkreis durch die Spule 30 und schließt den Stromkreis durch die Spule 41 der Begrenzungsvorrichtung 7, welche demgemäß einen am andern Arm 432 des Hebels 43 sitzenden Anker anzieht, den Schalter 39 öffnet und infolgedessen den Stromkreis durch die Spule 37 unterbricht. Durch das Stromloswerden der letzteren fällt die Schaltklinke 40 herab und kommt mit dem nächsten Zahn des Klinkenrades 28 in Eingriff, und ebenso wird der Stromkreis durch, die Spule 30 der Vorrichtung 7 durch den Schalter 29 wieder geschlossen. Der Schalter 39 wird alsdann wieder durch die Wirkung des Magneten 30 geschlossen und die Spule 37 abermals erregt, so daß die Reglertrommel 5 in die nächste Stellung gedreht wird. Die soeben beschriebene Arbeitsfolge wiederholt sich so lange, bis die Reglertrommel 5 die Stellung f erreicht hat, worauf der Stromkreis durch die Spüle 37 unterbrochen wird, da alsdann Kontaktstreifen 34 den Finger 33 der Reglertrommel 5 verläßt.

Der Widerstand 38 liegt zur Spule 37 im Nebenschluß, um die Schnelligkeit der Wiriamgsweise der Vorrichtung zu regeln, welche durch entsprechendes Bemessen des Widerstandes 38 geändert werden kann, was ein höchst wichtiges Erfordernis bei Regelungssystemen ist, bei denen die Motoren selbsttätig beschleunigt werden.

Der Beschleunigungsbetrag eines Zuges kann nach Belieben durch Benutzung eines einfachen Rheostatarm.es in Verbindung mit dem Widerstand 38 geändert werden oder der Beschleunigungsbetrag kann von dem Zugführer unabhängig gemacht werden, indem man dem Widerstand einen einer vorher bestimmten Geschwindigkeit entsprechenden bleibenden Wert gibt. Auf diese Weise können die Züge mit der geringsten Unannehmlichkeit für die Fahrgäste so wie mit Rücksicht auf die Motoren derart beschleunigt werden, daß letztere nicht übermäßig belastet sind.

In der Stellung b der Reglertrommel 5 wird parallel zu dem eben beschriebenen, vom Fahrtrichtungsschalter 2 (Stück 15, Kontaktfinger 22) über Punkt 44 der Leitung 303 gehenden Stromkreis ein Stromkreis hergestellt, und zwar vom Punkt 44 in Leitung 303 durch eine Funkenloschspule 45, Finger 46, Trommelkontakte 47 bis 52, Finger 53, Leitung 308, Verriegelungsschalter 54, Schaltermagnetspulen 55, 56, 57 und 58, Leitung 309, Ausschalter für Uberbelastung 59 zur Erde G³. Die so erregten Spulen 55, 56, 57 und 58 schließen die Schalter 63, 62, 61 und 60 in den auf der Zeichnung dick ausgezogenen Motorstromkreisen. Befindet sich der (in Fig. I, wie bereits oben bemerkt, in unnatürlicher Stellung gezeichnete) Fahrtrichtungsschalter 2 in der Stellung für Vorwärtsfahrt (sind also die beweglichen Kontaktstücke dieses Schalters in der Pfeilrichtung nach rechts verschoben), dann wird nunmehr der Motorstrom auf folgendem Wege zugeführt: Vom Stromabnehmer T durch Leitung 310, Ausschaltspule 64 der Vorrichtung 8 für Überlastung, Leitung 324, parallel durch Schalter 60 und 61, Schalter 62, Widerstände 65 und 66, Leitung 312, Kontaktblock 67 des Fahrtrichtungsschalters 2, Anker 68 des Motors 3, Kontaktblock 69 des Fahrtrichtungsschalters 2, Feldmagnetwicklung 70 des Motors 3, Schalter 63, Kontaktblock 71 des Fahrtrichtungsschalters 2, Anker 72 des Motors 4, Kontaktblock 73 des Fahrtrichtungsschalters und Feldmagnetwicklung 74 zur Erde bei Gⁱ. Dadurch ist die Reihenschaltung der Motoren mit voll eingeschaltetem Widerstände hergestellt.

Durch das Schließen des Schalters 60 wird das Öffnen des mit letzterem mechanisch verbundenen Verriegelungsschalters 17 bewirkt, so daß es dann nicht möglich ist, den Fahrtrichtungsschalter 2 zu bedienen, bis der Hauptschalter τ in seine ausgeschaltete Stellung zurückbewegt worden ist. In gleicher Weise wird der Verriegelungsschalter 75 geöffnet, sobald der Schalter 63 geschlossen ist, so daß die Schaltermagnetspulen 76, 77, 78 nicht erregt werden können, während die Motoren in Reihen geschaltet sind.

Tritt eine Überlastung der Motoren 3 und 4 ein, dann wird der Spule 64 des Schalters 8 ein derartig starker Strom zugeführt, daß ihr Anker 117 angezogen und dadurch ein unter Federwirkung stehender Schalter 59 geöffnet wird. •Hierdurch werden sämtliche Steuerstromkreise durch die Schaltermagnetspulen und damit die entsprechenden Schalter geöffnet. 'Um den Schalter 59 wieder zu schließen, ist es notwendig, die Reglertrommel 5 in ihre Anfangsstellung zurückzudrehen, worauf ein Anschlag 118 gegen eine mit dem Schalter 59 verbundene Stange 119 gelangt und infolgedessen den Schalter der Federwirkung entgegen schließt. Dies wird, wie später zu erkennen ist, nur durch Zurückdrehen des Hauptschalters 1 in die ausgeschaltete Stellung bewirkt. .

In der Stellung c der Reglertrommel kommt der Finger 79 mit dem Trommelkontakt 51 in Berührung und es wird ein Nebenschlußstromkreis vom Kontaktstück 51 durch Leitung 313, Widerstand 80 und Schaltermagnetspule 81, Leitung 309 und Schalter 59 zur Erde bei G³ wie vorher geschlossen, wodurch der Schalter 82 geschlossen und der Widerstand 65 und ein Teil des Widerstandes 66 kurzgeschlossen werden. Ein größerer Teil des Widerstandes 66 wird in gleicher Weise durch das Schließen des Schalters 83 infolge Einwirkung der Spule 84 kurz-

geschlossen, sobald die Reglertrommel in die Stellund d bewegt wird, in welcher der Finger 85 den Trommelkontakt 50 berührt und dadurch einen Steuerstromkreis durch Leitung 314 schließt. Da der Finger 79 in der Stellung d außer Eingriff mit dem Trommelkontakt 51 ist, bleibt die Schaltermagnetspule 81 stromlos, so daß der Schalter 82 geöffnet wird.

In der Stellung β steht der Trommelkontakt 49 mit dem Finger 86 in Eingriff und die Schaltermagnetspulen 87 und 84 werden durch Leitung

315 erregt, so daß der Schalter 83 in der geschlossenen Stellung gehalten und der Schalter 88 geschlossen wird, um einen andern Teil des Widerstandes 66 kurz zu schließen.

In der Stellung/der Reglertrommel steht der Trommelkontakt 48 mit dem Finger 89 in Berührung, wodurch ein Stromkreis durch Leitung

316 hergestellt wird, die Schaltermagnetspulen 90, 91, 92 ebenfalls erregt und die entsprechenden Schalter 106, 105 und 104 geschlossen werden, so daß die Motoren 3 und 4 ohne Widerstand hintereinander geschaltet sind. Sobald die Reglertrommel die Stellung/erreicht hat, steht

. 25 der Finger 33 mit dem Trommelkontakt 34 nicht länger in Eingriff und der Stromkreis durch die Spule 37 der Antriebsvorrichtung 6 wird unterbrochen, so daß letztere unwirksam wird und die Reglertrommel 5 in Stellung / verbleibt, bis der Hauptschalter 1 in die Stellung M (14, 95) bewegt wird.

Es ist zu bemerken, daß in Stellung e der Reglertrommel der Kontaktfinger 93 mit dem Trommelkontakt 94 bereits in Berührung getreten ist, so daß, wenn der Hauptschalter 1 in die Stellung M bewegt wird, die Antriebsvorrichtung 6 die Reglertrommel weiterbewegt, wie im nachfolgenden beschrieben werden soll.
Die, Widerstände 80 sind mit verschiedenen der Schaltermagnetspulen in Reihe geschaltet, mit denen bezweckt wird, die Widerstände paralleler Stromkreise durch diese Spulen auszugleichen. Ein Blick auf die Zeichnung lehrt übrigens, daß alle parallelen Stromkreise nahezu denselben Widerstand haben, da die Anzahl der ■ Widerstandselemente und Anzahl der Spulen in den Stromkreisen gleich sind und die Widerstandselemente 80 denselben Widerstandswert haben wie die Schaltermagnetspulen. Es ist indessen klar, daß, um die Zahl der Widerstandselemente zu verringern, ein einziges Element oder eine beliebige andere Anzahl, welche ungefähr denselben Gesamtwiderstand hat, benutzt werden kann. Die hier gezeigte Anzahl soll nur die Tatsache erläutern, daß die Widerstände der parallelen Stromkreise einander gleich sind.

Wird der Hauptschalter 1 in die Stellung M

(14, 95) bewegt, dann tritt der Finger 95 mit dem Trommelkontakt 96 in Berührung und es wird der Steuerstromkreis geschlossen, welcher vom Stromabnehmer T durch Leitung 10, Trommelring 11, Spule 12, Kontakt 96, 95, Leitung 97, 350, Kontaktfinger 93, Trommelkontakte 94 und 35, Finger 36 und die Spule 37 der Antriebsvorrichtung 6 geht, so daß letztere in der oben beschriebenen Weise die Reglertrommel 5 durch die übrigen Stellungen g, h, i, j, k, I, m, η bewegt.

In Stellung g der Reglertrommel sind, da Kontakt 52 Finger 53 verläßt, alle Schaltermagnetspulen stromlos, so daß die entsprechenden Schalter geöffnet werden. In der Stellung h jedoch tritt der Kontaktfinger 98 mit dem Trommelkontakt 99 in Berührung und es wird ein Steuerstromkreis von Kontakt 47 durch Kontakt 99, Finger 98, Leitung 317, durch den Verriegelungsschalter 75 und die Schaltermagnetspulen 76, yj, 78, 57 und 58 geschlossen, wodurch die Schalter 60, 61, 100, ιοί und 102 ebenfalls geschlossen werden. Das Schließen des Schalters 102 bewirkt ein Öffnen des Verriegelungsschalters 54, so daß es alsdann unmöglich wird, die Schaltermagnetspulen 55 und 56 zu erregen, bis die Reglertrommel 5 in ihre Anfangsstellung zurückgedreht worden ist. Der Motorstrom wird den Motoren 3 und 4 nunmehr auf folgendem Wege zugeführt: Vom Stromabnehmer T durch Leitung 310, Ausschaltspule 64 der Vorrichtung 8 für Überlastung, Leitung 324, parallel durch Schalter 60 und 61, Schalter 100, Widerstand 66, über Punkt 103, Fahrtrichtungsschalterblock 67, Motoranker 68, Fahrtrichtungsschalterblock 69, Feldmagnetwicklung 70 und Schalter 102 zur Erde bei G⁵ und dann parallel vom Punkt 103 durch Leitung 318, Schalter 101, Fahrtrichtungsschalterblock 71, Anker 72, Fahrtrichtungsschalterblock 73 und Feldmagnet 74 zur Erde bei G⁴. Durch das Schließen des Schalters 60 wird der Verriegelungsschalter 17 wieder geöffnet, so daß der Fahrtrichtungsschalter 2 nicht bedient werden ίου kann, bis der Hauptschalter 1 wieder in die ausgeschaltete Stellung zurückgedreht ist.

In Stellung i der Reglertrommel 5 wird die Schaltermagnetspule 81 durch Finger 79 und Leitung 313 erregt und der entsprechende Schalter 82 geschlossen, wodurch ein Teil des Widerstandes 66 kurzgeschlossen wird. In Stellung / wird die Magnetspule 84 durch Finger 85 und Leitung 314 erregt, wodurch der Schälter 83 geschlossen und ein anderer Teil des Widerstandes 66 kurzgeschlossen sowie der Schalter 82 in dieser Stellung geöffnet wird. In Stellung k der Reglertrommel wird die Magnetspule 87 durch Finger 86 und Leitung 315 erregt, dadurch der Schalter 88 geschlossen und ein weiterer Teil des Widerstandes 66 kurzgeschlossen.

In Stellung I der Reglertrommel wird die Magnetspule 92 durch Finger 319 und Leitung 320 außer den Magnetspulen 87 und 84 erregt und der durch 92 geschlossene Schalter 104 schließt einen weiteren Teil des Widerstandes 66

kürz. In Stellung m der Reglertrommel werden die Magnetspulen 90 und 91 durch Finger 89 und Leitung 316 außer den der Stellung / entsprechenden Spulen erregt, dadurch die Schalter " 105 und 106 geschlossen und der Widerstand 66 vollständig kurzgeschlossen, so daß die Motoren 3und4 ohne Widerstand parallel geschaltet sind.

In Stellung m treten die Finger 107 bezw. 108 mit den Trommelkontakten 109 bezw. 110 in Berührung, so daß dadurch parallele Steuerstromkreise durch Leitungen 321 und 323 sowie durch den Widerstand in nach allen Schaltermagnetspulen, welche vorher erregt waren, hergestellt werden. In Stellung η sind die früheren Stromkreise durch die Schaltermagnetspulen unterbrochen, und die jetzt noch verbleibenden Stromkreise durch die Schaltermagnetspulen schließen die Widerstände in ein, welche dazu da sind, den zum Halten der Schalter in der geschlossenen Stellung erforderlichen Strombetrag zu vermindern.

Wie bereits bemerkt, ist ein wichtiger, diesem System eigener Vorteil der, daß die Regler trommel nach Belieben in jeder Stellung angehalten werden kann, was beispielsweise daraus leicht zu erkennen ist, daß, wenn der Hauptschalter i, nachdem er die Stellung M eingenommen hat, in die Stellung S zurückgedreht wird, der Stromkreis durch den Trommelregler nach der Spule 37 unterbrochen ist und daß infolgedessen die Antriebsvorrichtung 6 unwirksam wird. Dieses gilt für die Parallelschaltung. In ähnlicher Weise kann, sobald die Motoren hintereinander geschaltet sind, die Tätigkeit jener Vorrichtung 6 in beliebiger Stellung dadurch angehalten werden, daß man den Hauptregler ι von der Stellung 5 in die Stellung F zurückdreht.

Von einem Punkte 112 auf der Seite der Feldwicklung 74, welche von der Erde G⁴ am entfernteste η ist, führt eine Leitung 113, in welcher ein Widerstand 114 liegt, zu einem Punkte innerhalb der Wicklung 41 der Vorrichtung 7 oder zu einem Punkte auf der Seite jener Wicklung, welche am entferntesten von der Erde G² ist. Wenn dann der von den Motoren 3 und 4, solange sie in ihrer Geschwindigkeit beschleunigt werden, verbrauchte Strom größer als ein vorher bestimmter Betrag ist, der leicht durch Ändern des Widerstandsbetrages 114 oder durch Ändern des Verbindungspunktes der Leitung 113 mit der Spule 41 bestimmt werden kann, dann fließt genügend Strom durch die Leitung 113, um die Spule 41 bis zu einem solchen Grade zu erregen, daß sie der infolge Stromdurchtritts durch Spule 30 hervorgebrachten Anziehung entgegenwirkt und ein Schließen des Schalters 39 verhindert, bis der durch die Motoren verbrauchte Strom auf einen kleineren Wert als den vorher bestimmten gefallen ist. Da der Spannungsabfall zwischen dem Punkt 112 und der Erde G¹ durch die Wicklung 74 gering im Verhältnis' zur Gesamtspannungsdifferenz zwischen der Erde und dem Stromabnehmer T ist, ist es klar, daß die im vorliegenden Falle benutzte Begrenzungsvorrichtung bei einer verhältnismäßig niedrigen Spannung in Tätigkeit tritt und das infolgedessen die Möglichkeit des Durchschlagens der Isolation der Spule 41 außerordentlich gering ist. Da ferner der jener Spule zugeführte Strombetrag mit Hilfe des Widerstandes 114 gesteuert werden kann, ist es klar, daß die Begrenzungsvorrichtung so eingerichtet werden kann, daß sie auf kleine Ströme anspricht.

Es ist unter Umständen vorteilhaft, eine fünfte Drahtleitung zu benutzen, um die zuverlässige Wirkungsweise aller Steuerungsvorrichtungen im Zuge zu sichern. Der Steuerstrom kann allen Reglerantriebs vorrichtungen von dem ersten Wagen oder von demjenigen Wagen, auf welchem der gerade benutzte Hauptregler angeordnet ist, zugeführt werden. Die Motoren jedes Wagens indessen entnehmen den Kraftstrom direkt ihrem eigenen Stromabnehmer und Erdverbindungen.

Falls der Stromabnehmer oder der dritte Schienenschuh . auf dem ersten' Wagen aus irgendeinem Grunde mit der entsprechenden Leitung nicht in Berührung treten sollte, wird die Wirkungsweise der Reglerantriebsvorrichtung unterbrochen. Wenn indessen eine fünfte Drahtleitung zur Verbindung der Stromabnehmer aller Wagen benutzt wird, kann der Steuerstrom den Antriebsvorrichtungen aller Regler von einem beliebigen oder allen Wagen des Zuges zugeführt werden.

Die fünfte Leitung kann leicht in Verbindung mit diesem System benutzt werden, ohne die Verbindungen oder den Aufbau verwickelter zu machen, da es nur nötig ist, die Leitung 10 so zu verlängern, daß sie eine alle Wagen verbindende Zugdrahtleitung wird.

Unter Umständen können die Stromkreise der Motoren so angeordnet werden, daß sie unmittelbar ohne Zwischenschaltung elektromagnetisch bedienter Schalter gesteuert werden, und zwar kann dieses mit Hilfe der selbsttätig bedienten Reglertrommel bewirkt werden.

Der in den Fig. 2 bis 7 dargestellte Regler besteht aus einer Trommel 5, auf welcher Trommelsegmente 140 angebracht sind, welche mit entsprechenden Kontaktfingern 240 in Berührung treten können.

Auf dem einen Ende der Trommel 5 ist ein Klinkenrad 28 (Fig. 3 und 4) angeordnet, in welches eine Schaltklinke 40 und eine Sperr- _;, klinke 27 eingreift. Die Klinke 40 bildet den einen Arm eines Winkelhebels, dessen anderer Arm 141 (Fig. 3) an einem Kern 115 eines Magneten 37 drehbar gelagert ist, während der Ellbogen desselben drehbar mittels eines Zapfens

142 an dem einen Ende eines Lenkers 143 angebracht ist. Das andere Ende des Lenkers 143 ist drehbar auf einem Zapfen 144 gelagert, welcher durch Ansätze 145 getragen wird. Letztere können mit der Grundplatte 146, auf der. die Trommel 5 und ihre Antriebs vorrichtungen angebracht ist, aus einem Stück hergestellt sein. Von dem Lenker 143 wird ein davon isolierter Kontakt 247 eines Verriegelungsschalters 147 getragen, welcher elektrische Verbindung zwi-■ sehen den Klemmen 148 und 14g oder. 150 und 151 je nach Stellung des Lenkers 143 herstellen kann. Dieser Verriegelungsschalter 147 entspricht dem Schalter 29 in Fig. 1 und dient dazu, abwechselnd den Stromkreis durch in Fig. 2 nicht gezeichnete, aber den Spulen 41 und 30' der Fig. 1 entsprechende Spulen zu schließen. Diese Spulen überwachen die Wirkungsweise . des Magneten 37 in der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Weise.

Die Sperrklinke 27 ist auf dem Zapfen 144

. drehbar gelagert und mittels einer Feder 152 mit dem einen Arm 255 eines Winkelhebels 25 verbunden. Letzterer ist ebenfalls auf dem Zapfen 144 drehbar, während das freie Ende des anderen Armes 256 an dem Kern 114 eines Rückhaltemagneten 24 drehbar ist. Die eine Seite des Klinkenrades 28 ist mit einem Ansatz

153 versehen, mit dem das freie Ende des Armes 255 jenes. Winkelhebels 25 in Eingriff tritt, sobald der Kern 114 des Rückhaltemagneten 24 freigegeben wird, was der Fall ist, wenn die Reglertrommel 5 sich in ihrer Anfangsstellung befindet.

An dem anderen Ende der Trommel 5 ist eine Einrichtung angebracht, welche nachgiebig der vorwärts gerichteten Drehung der Trommel entgegen- und auf ein Zurückdrehen der Trommel in die ausgeschaltete Stellung hinwirkt, sobald die Antriebs vorrichtungen freigegeben werden (Fig. 2, 6 und 7). Jene Einrichtung besteht aus einer fest mit der Trommel .5 oder ihrer Welle verbundenen Scheibe 154 (Fig. 2 und 7) und einer Spiralfeder 155, deren inneres Ende an einem Zapfen 156 befestigt ist. Das eine Ende dieses Zapfens ist in der Fläche der Scheibe

154 (Fig. 7) befestigt. Von der Scheibe 154 ragt eine zylindrische Nabe 157 hervor, welche an ihrem äußeren Ende einen Flansch 158 .besitzt, in dem das andere Ende des Zapfens 156 gelagert ist. Das äußere Ende der Feder 155 ist an einem Arm 159 befestigt, welcher von

■ einem festen Träger 160 hervorragt. Letzterer· sitzt auf einem Traglager 161 für die Welle der Trommel 5. Auf der entgegengesetzten Seite der Scheibe 154 befindet sich ein Ansatz 162 (Fig. 2), welcher mit einer Pufferfeder 163 (Fig. 6) zusammenwirkt, sobald die Reglertrommel in ihre Anfangsstellung durch die Feder 155 zurückgedreht wird.

Auf dem einen Ende der Welle des Trommelreglers 5 ist eine Scheibe 164 (Fig. 2 und 5) angebracht, auf der achsial ein Zapfen 118 in beliebiger Weise befestigt ist. An einem Hebel 165 (Fig. 5), welcher mittels eines Zapfens 167 an einem Rahmen 166 drehbar ist und an dem einen Ende einen durch ein nicht leitendes Stück 169 isolierten Streifen 168 von leitendem Material trägt, ist ein verlängerter Arm 119 angebracht, dessen freies Ende einen mit dem Zapfen 118 zusammenwirkenden Ansatz trägt. Eine Feder 170 ist mit dem einen Ende an das andere Ende des Hebels 165 und mit ihrem anderen Ende mit einem Ansatz 171 auf dem Rahmen 166 befestigt. Der Streifen 168 dient zur elektrischen Verbindung der beiden Winkelhebelkontakte 172 und 173 (Fig. 2) des Schalters 59, welche drehbar in festen Trägern 174 gelagert sind und gewöhnlich in Berührung mit dem Streifen 168 durch Federn 175 gehalten werden.

Eine Sperre 176 (Fig. 5), welche an dem Rahmen 166 drehbar angebracht ist, greift gewöhnlich in eine Falle 177 auf dem Hebel 165 em, um den Streifen 168 mit den Klemmstücken 172, 173 in Berührung zu halten. Wenn indessen die Sperre nicht in die Falle 177 eingreift, wird der Streifen durch die Wirkung der Feder 170 auf den Hebel 165 außer Berührung gebracht. Ein Kern 117 wird durch eine Wicklung 64 beeinflußt, welche erregt wird, sobald eine Überlastung der Motoren 3 und 4 eintritt, und schlägt auf das freie Ende 178 der Sperre 176, bringt diese außer Eingriff mit der Falle 177 und gibt dadurch den Hebel 165 frei. Sobald die Reglertrommel 5 in ihre Anfangsstellung durch die Feder 155 zurückgedreht wird, greift der Zapfen 118 in den Ansatz des Armes 119 und dreht den Hebel 165 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung. Um dieses ausführen zu können, muß natürlich die Trommel 5 in ihre Anfangsstellung zurückgedreht werden.

Die Wirkungsweise des Reglers und des Ausschalters für Überlastung ist ohne weiteres aus der mit Bezug auf Fig. 1 gegebenen Beschreibung verständlich.

Der in den Fig. 8 bis 10 dargestellte Fahrtrichtungsschalter besteht aus leitenden Streifen 67, 71, 69, 73, 180, 181, 182 und 183, welche auf einem rechteckigen Holzblock 179 oder dergl. angebracht sind. Die geraden Streifen 67 und 71 liegen auf gleicher Höhe mit den Streifen 69 und 73, aber auf entgegengesetzten Blockseiten. Die Streifen 180,181,182, und 183 sind U-förmig und so angebracht, daß jeder auf entgegengesetzten Seiten des Blocks 179 Kontaktflächen besitzt.

Der Block 179 ist fest mit den beweglichen Teilen 184 und 185 von Solenoidkernen verbunden und wird durch diese bewegt. Die Spulen 16 und 19 sind von eisernen Mänteln 186 eingeschlossen, welche eine derartige Form

haben, daß die für die magnetischen Kraftlinien durch die Windungen hervorgebrachten Stromkreise vollständig sind, bis auf die Luftstrecken 187 zwischen den beweglichen Teilen 184 und 185 der Solenoidkerne und den festen Teilen 188. Die freien Enden der beweglichen Teile 184 und 185 sind kegelförmig gestaltet, während die Enden der festen Teile 188 entsprechende kegelförmige Vertiefungen besitzen. Der Zweck dieser Ausbildung ist, einen magnetischen Stromkreis zu schaffen, welcher bei dem größten Bewegungsbetrag der beweglichen Stücke 184 und 185 den kleinsten Luftzwischenraum besitzt.

An den entsprechenden eisernen Mänteln 186 ■ sind Isolationsblöcke 190 und 1.91 befestigt, auf denen Kontaktfinger 192, 193, 194 und 195 bezw. 196, 197, 198 und 199 sitzen. Die Finger 192, 193, 196 und 197 sind so angeordnet, daß sie die.Streifen 181, 180, 183 und 182 auf der einen Seite des Blocks 179 berühren; während die übrigen Finger 194, 195, 198 und 199 so angeordnet sind, daß sie die leitenden Streifen 181, 180, 183 und 182 auf der entgegengesetzten Seite des Blocks berühren.

In den Fig. 8 und 9 ist jeder der Kontakt-finger 192 bis 199 so dargestellt, daß er zwei unabhängig voneinander durch Federn bediente Elemente darstellt, um die Leistungsfähigkeit des Schalters zu vergrößern. Selbstverständlich könnten die Finger irgendeine Anzahl unabhängig voneinander bedienter Elemente umfassen, was von dem Strombetrag abhängt, den der Fahrtrichtungsschalter leiten soll.
An dem kegelförmigen Ende des beweglichen Gliedes 184 eines der Solenoidkerne ist. eine Stange 200 angebracht, welche an ihrem äußeren Ende eine Isolationstrommel oder einen Block 201 besitzt. Auf den gegenüberstehenden Seiten dieses Blocks sind leitende Streifen 18 und 15 eines Verriegelungsschalters angebracht. An den entsprechenden Enden des Magnetmantels 186 ist ein Isolationsblock 210 befestigt, auf dem Kontaktfinger 21, 202, 221, 222, 203 und 20 angebracht sind. Die Finger 21, 202 und 221 können mit dem Streifen 18 und die Finger 222, 203 und 20 mit dem Streifen 15 in Berührung treten. , «

Selbstverständlich können die Einzelheiten im Aufbau dieses Hilfsschalters und der Antriebsvorrichtungen geändert werden, und ebenso kann der Verriegelungsschalter in Verbindung

. mit dem Fahrtrichtungsschalter durch eine andere Anordnung als die Stange 200 bedient werden, ohne daß eine derartige Anordnung aus dem Rahmen der Erfindung fällt.

"Die Wirkungsweise des Fahrtrichtungsschalters soll nun mit Bezug auf Fig. 10 beschrieben werden. Hier wird angenommen, daß Reihen- und Parallelschaltungen der Motoren nicht erforderlich sind, sondern nur eine Umkehr der Drehungsrichtung mit in Reihe geschalteten Motoren. Der Hauptregelungsschalter ist dann einfach ein Zweiwegschalter 204. Befindet sich der Ann des Schalters 204 in der mit vollen Linien angedeuteten Stellung, dann besteht ein Steuerstromkreis vom Stromabnehmer T durch Schalter 204 zum Finger 202, Kontakt 18, Finger 221, Spule 206 eines Relaisschalters 205 zur Erde bei G.

Der Schalter 205 wird dadurch geschlossen und der Motorstromkreis geht vom Stromabnehmer T durch Schalter 205, Widerstand 20.7, Kontaktfinger 192, Streifen 181, Kontaktfinger 194, Anker 68, Kontaktfinger 193, Streifen 180, Kontaktfinger 195, Feldmagnetwicklung 70, Kontaktfinger 196, Streifen 183, Kontaktfinger 198, Anker 72, Kontaktfinger 197, Streifen 182, Kontaktfinger 199, Feldmagnetwicklung 74 zur Erde bei G.

Soll die Bewegungsrichtung umgekehrt werden, dann wird der Arm des Schalters 204 in die in punktierten Linien angedeutete Stellung bewegt und dadurch folgender Steuerstromkreis geschlossen. Vom Stromabnehmer T durch den Arm des Schalters 204, Kontaktfinger 203, Streifen 15, Kontaktfinger 20 und Solenoid 16 zur Erde G. Das Erregen des Solenoids 16 bewirkt, daß die Fahrtrichtungs- und Verriegelungsschalter die Stellung für Rückwärtsfahrt einnehmen, in welcher die Streifen 15 bezw. 18 in Berührung mit den Kontaktfingern 222 bezw. 21 sich befinden, während die Streifen 67, 69, 71, 73 die Kontaktfinger 192 nach 193, 194 nach 195,196 nachi.97 und 198 nachi.99 verbinden. Der Steuerstromkreis geht dann vom Stromabnehmer T durch Schalter 204, Kontaktfinger 203, Streifen 15, Kontaktfinger 222 und Spule 206 zur Erde G. Der Motorstromkreis geht dann vom Stromabnehmer T durch Schalter 205, Widerstand 207, Kontaktfinger 192, Streifen 67, Kontaktfinger 193, Anker 68, Kontaktfinger 194, Streifen 69, Kontaktfinger 195, Feldmagnetwicklung 70, Kontaktfinger 196, Streifen 71, Kontaktfinger 197, Anker 72, Kontaktfinger 198, Streifen 73, Kontaktfinger 199 und Feldmagnetwicklung 74 zur Erde G. In dieser Stellung des Fahrtrichtungsschalters ist die Stromrichtung durch die Anker 68 und 72 umgekehrt als in der gezeigten Stellung und daher auch die Drehrichtung der Anker umgekehrt.

Die allgemeine Verbindung des Fahrtrichtungsschalters bei Benutzung für Reihen- und Parallelschaltung der Motoren ist bereits mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben.

Claims (11)

115 Patent-Ansprüche:

i. Elektrische Steuerung elektrisch betriebener Eisenbahnzüge derjenigen Art, bei welcher die Motorstromkreise durch einen Fahrtrichtungsschalter und einen Fahrschalter (Trommelregler) gesteuert werden, deren

Bewegungen elektrisch durch einen von Hand bedienten Führerschalter (Hauptschalter) geregelt werden,'dadurch gekenn-. zeichnet, daß in der ersten das Einstellen des Fahrtrichtungsschalters (2) bewirkenden Stellung des Hauptschalters (1) ein Steuerstromkreis durch einen Elektromagneten (24) zum Festhalten des Fahrschalters (Trommelreglers 5) geschlossen wird und daß in den folgenden Stellungen des Hauptschalters (1) der Erregerstromkreis des Festhalte-. magneten (24) aufrecht erhalten wird, während mit Hilfe besonderer Kontakte auf dem Hauptregler (1), welche den verschiedenen Motorschaltungen entsprechen, und mit Hilfe besonderer Kontaktsätze auf der Reglertrommel (5), welche den Stellungen des Hauptschalters (1) entsprechen, ein Steuerstromkreis durch einen Elektromagneten

(37) zum schrittweisen Antrieb des Trommelreglers (5) selbsttätig abwechselnd geöffnet und geschlossen wird.

2. Elektrische Steuerung nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Regeln der Wirkungsweise des Elektromagneten für den schrittweisen Antrieb des Trommelreglers, gekennzeichnet durch einen veränderlichen oder unveränderlichen Widerstand (38), welcher im Nebenschluß zur Wicklung des Antriebselektromagneten (37) liegt und dessen Erregerstromstärke regelt;

3. Elektrische Steuerung nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Schließen und Unterbrechen des Magnetstromkreises für den schrittweisen Antrieb des Trommelreglers, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Elektromagnete (30, 41) abwechselnd mit Hilfe eines durch die Bewegung des Kernes (115) des Antriebselektromagneten (37) gesteuerten Schalters (29) erregt werden, so daß eine Sehwingbewegung eines den Anker jener Elektromagnete (30, 41) bildenden doppelarmigen Hebels (43) hervorgerufen und dadurch ein Schalter (39) im Erreger-Stromkreis des Antriebselektromagneten (37) abwechselnd geöffnet und geschlossen wird.

4. Elektrische Steuerung nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Anhalten der Bewegung der elektromagnetischen Strom-Schlußvorrichtung gemäß Anspruch 3, sobald ein übermäßig starker Strom den Motoren zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine Nebenverbindung (113) mit Widerstand (114) zwischen den Motorstromkreisen und der Wicklung eines Elektromagneten (41) jener Stromschlußvorrichtung (7), welche Verbindung (113) dazu dient, den Elektromagneten (41) im Falle des übermäßigen Anwachsens der Motorstromstärke so weit zu erregen, daß er der Anziehungskraft des anderen Magneten (30) entgegenwirkt und damit die Schließung des Schalters (39) verhindert.

5. Elektrische Steuerung nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Regeln der Motorstromkreise mit Hilfe eines im Steuerstromkreis befindlichen und durch eine im Motorstromkreis liegende Überlastungsspule bedienten Schalters, welcher der Wirkung einer Feder entgegen durch eine von der Überlastungsspule auszulösende Sperrvorrichtung in der Schlußstellung gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (59) am Schlüsse der Rückwärtsbewegung der Reglertrommel (5) in ihre Anfangs-Stellung mechanisch wieder geschlossen wird, nachdem der Stromkreis der Festhaltespule (24) durch die Bewegung des Hauptschalters (1) in die ausgeschaltete Stellung unterbrochen worden ist.

6. Elektrische Steuerung nach Anspruch 1 mit einer Einrichtung, welche eine Bedienung des ' Fahrtrichtungsschalters so lange unmöglich macht, bis der Hauptschalter in seine ausgeschaltete Stellung zurückgedreht worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstromkreise der beiden Elektromagnetwicklungen (16,19) zum Einstellen des Fahrtrichtungsschalters (2) an eine gemeinsame Rückleitung über einen Schalter (17) angeschlossen sind, welcher gewöhnlich geschlossen ist und durch das Schließen des ersten im Motorstromkreis liegenden Schalters (60) geöffnet wird.

7. Elektrische Steuerung nach Anspruch 1, bei welcher die Motorstromkreise durch elektromagnetisch bediente und von der Einstellung des Trommelreglers abhängige Einzelschalter gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß in derjenigen Stellung des Trommelreglers (5), welche der Parallelschaltung der Motoren ohne Widerstand entspricht, parallele Steuerstromkreise durch einen Widerstand (in) nach allen vorher erregten Schaltermagnetspulen geschlossen sind und in einer weiteren Stellung des Trommelreglers nur die Stromkreise durch den Widerstand (in) aufrecht erhalten, die anderen Stromkreise dagegen unterbrochen sind, zu dem Zweck, den Strombetrag in den zum Schließen der Schalter dienenden Schaltermagnetspulen zu vermindern.

8. Eine Ausführungsform der Einrichtung zum schrittweisen Antreiben des Trommelröglers bei einer elektrischen Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regler trommel (5) entgegen der Wirkung einer Feder (155, Fig. 6) durch eine in ein Schaltrad (28) eingreifende und durch den Kern oder Anker (115) eines Elektromagneten (37) gesteuerte Schaltklinke (40) gedreht wird, in ihrer Vorwärtsbewegung aber

durch eine in dasselbe Schaltrad (28) eingreifende und durch den Kern oder Anker (114) eines zweiten Elektromagneten (24) gesteuerte Sperrklinke (27): festgehalten wird.

9. Eine Ausführungsform der Einrichtung zum Antrieb der Reglertrommel nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Hebel (255), welcher mit einem Anschlag (153) am Schaltrade (28) in Eingriff kommt, sobald nach Auslösung der Sperrklinke (27) die Reglertrommel in ihre. Anfangsstellung zurückkehrt, zu dem Zwecke, diese Anfangsstellung genau festzulegen.

10. Eine Ausführungsform des Fahrtrichtungsschalters bei einer elektrischen Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fahrtrichtungsschalter (2) steuernden Elektromaghete (16, 19) gemeinsam auf einen Isolierblock von rechteckförmigem Querschnitt einwirken, auf welchem je an gegenüberliegenden Rechteckseiten ein Kontaktstreifensatz (67, 69, 71, 73) angebracht ist, während ihn ein anderer Kontaktstreifensatz (180, 181, 182, 183) U-förmig je zur Hälfte umfaßt.

11. Eine Ausführungsform des Fahrtrichtungsschalters nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstromkreise der Antriebsmagnetwicklungen (16, 19) durch Schalter (18,15) gesteuert werden, welche durch die Bewegung des Fahrtrichtungsschalters (2) in Abhängigkeit von dem Hauptschalter (1) eingestellt werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.