DE204253C

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Publication number: DE204253C
Application number: DENDAT204253D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

■- JV* 204253 -" KLASSE 20/. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. Mai 1907 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Zugsteuerung, d. h. auf eine Einrichtung zur Steuerung der auf die Wagen eines elektrisch betriebenen Zuges verteilten Motoren von einer Stelle des Zuges (Führerstand) aus. Durch die Erfindung werden die sonst in großer Anzahl erforderlichen Verbindungsleitungen zur Herstellung der Steuerstromkreise zwischen dem führenden Wagen und den übrigen Motorwagen dadurch erübrigt, daß eine Steuerleitung an dem Bahnkörper entlang geführt wird, welche den die. Arbeitsstromkreisverbindungen in den einzelnen Motorwagen herstellenden Schaltorganen (Schützen)

!5 den Erregerstrom zuführen und sie dadurch im gewünschten Sinne umstellen.

Es ist bereits bekannt, außer der gewöhnlichen Fahrleitung noch eine äußere Leitung anzuordnen, welche den Arbeitsstrom auf die Motoren des Zuges verteilt. In diesem Falle wird nämlich nur durch den Stromabnehmer des führenden Wagens Strom aus der gewöhnlichen Fahrleitung entnommen. Von der bekannten Anordnung unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung dadurch, daß bei letzterem die zweite äußere Leitung (Steuerleitung) nur Steuerströme geringer Spannung führt und ferner eine größere Regelungsmöglichkeit · der Triebmotoren gegeben ist.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar. zeigt Fig.. ι eine :. Seitenansicht eines Zuges, welcher gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, Fig. 2 einen Querschnitt des Geleises und eines Wagenuntergestelles;. Fig. 3 das Schaltungsschema der Steuerströme eines Zuges, Fig. 4 das Schema der Steuer-. und Arbeitsstromkreisverbindungen eines Motorwagens und Fig. 5 einen Grundriß des Geleises und der dazugehörigen äußeren Stromleitungen.

In Fig. ι stellen P¹, P², P³ und P⁴ Wagen dar, von welchem jeder mit einem Elektromotor ausgerüstet ist. In Fig. 2 stellen G, G die Fahrschienen der Eisenbahn dar und T das Wagenuntergestell eines der Motorwagen, welches in gewöhnlicher Weise die Räder t und die Achse t', trägt, die durch den Motor X angetrieben, werden. N ist eine Leitungsschiene zur Zuleitung des Fahrstromes zu den Motoren des Zuges. Diese Leitungsschiene ruht auf Isolatoren n¹ und wirkt mit Kontaktschuhen n² zusammen, die an den Wagen P¹, P², P³, P⁴ sitzen. Ein zweiter Leiter M (welcher im folgenden »der Steuerleiter« genannt werden soll), führt ebenfalls am Schienenwege entlang, ruht auf Isolatoren m¹ und wirkt mit Kontaktschuhen m² zusammen, die ebenfalls an den Wagen P¹, P², P³, P⁴ sitzen. Die Schienen G bilden die Rückleitung sowohl für den Arbeitsstromkreis als auch für den Steuerstromkreis.

Der Steuerleiter M ist in einzelne Abschnitte (Fig. 5) von solcher Länge geteilt, daß auf zwei Züge nicht gleichzeitig von demselben Abschnitte eingewirkt wird, da die Enden der Abschnitte sich um ein solches Stück überlappen, welches der 'Maximallänge des Zuges gleich ist, so daß beim Übergänge .von einem Abschnitt auf .den nächsten die

Kontaktstücke m² die überlappende Leiter überspannen, ohne den Steuerstromkreis zu öffnen.

K (Fig. 3) ist der Steuerschalter, welcher auf dem führenden Wagen P¹ des Zugetj angebracht ist. Er besitzt eine Anzahl fester Kontaktfinger b, δ¹, δ², δ³ ... δ¹⁵, welche mit einer Anzahl Kontaktstreifen k, k¹ ... k^& zusammenwirken, die auf einer drehbaren Trommel sitzen. Die Kontaktstücke k¹ . . . k^& sind untereinander in Reihe geschaltet, wobei jeder folgende Streifen der unterhalb des Kontaktstreifens k² liegt, weiter von den Fingern b, b¹... entfernt ist als der vorhergehende Streifen.

Die aufeinanderfolgenden Streifen k*- . . . k^s überlappen sich einander etwas, so daß der Kontakt eines Streifens mit dem dazugehörigen Finger hergestellt .wird, bevor der Kontakt des danebenliegenden Streifens mit seinem Finger unterbrochen ist.

Die Steuerströme werden der Akkumulatorenbatterie B entnommen, welche zwecks Ermöglichung der verschiedenen Geschwindigkeitsschaltungen der Motoren in die Teile B¹... S⁸ geteilt ist. Diese Teile sind mit den Kontaktfingern δ¹ ... δ¹⁶ des Steuerschalters K in folgender Weise verbunden: Der Abschnitt B¹ ist mit dem Kontaktfinger δ¹ durch denpDraht a¹ verbunden, der Abschnitt B² mit den Kontaktfingern δ² und δ³ durch den Draht β², der Abschnitt B³ mit den Kontaktfingern δ⁴ und δ⁵ durch den Draht a^z usw., und schließlich der Abschnitt B⁸ mit den Kontaktfingern δ¹⁴ und δ¹⁵ durch den Draht α⁸.

Die Drähte α² ... a^s bilden Abzweigungen, von denen die oberen durch die Widerstände r¹ . . . r⁷ zu dem oberen Gliede jedes Paares der Kontaktfinger führen und deren untere zu dem unteren Gliede jedes Paares der Kontaktfinger führen.

Die Kontaktstreifen k² . . . k^s bestehen aus zwei verschieden breiten Teilen. Der breitere Teil dieser Kontaktstreifen ist derart bemessen, daß er ein zusammengehöriges Paar der Kontaktfinger überdeckt, während der schmalere Teil nur auf dem einen Teile der Kontaktfingerpaare schleift. Es ist 'ersichtlich, daß, wenn der Kontaktstreifen k² mit dem Kontaktfinger δ² in Berührung . kommt, der entsprechende Widerstand in dem Steuerstromkreis eingeschaltet wird. Wenn die Trommel weiter gedreht wird, so kommt der Kontaktfinger δ³ mit der unteren Stufe des Streifens A² in Berührung, gleich nachdem der Streifen k¹ die Berührung mit dem Finger δ¹ unterbrochen hat. Der Widerstand r¹ ist dann kurzgeschlossen und der Draht a¹ aus dem Stromkreis ausgeschaltet.' Die folgenden Kontaktstreifenfinger sind in gleicher Weise angeordnet.

' Beini Weiterschalten der Trommel des Steuerschalters werden also von Stufe zu Stufe allmählich immer mehr Batteriezellen zwischen den Steuerleiter M und die Schiene G geschaltet, und dadurch wird die Spannung der Steuerströme in dem Motorwagen stufenweise erhöht.

W ist ein Umschalter, welcher bei einer Viertelumdrehung aus der gezeichneten Stellung die Streifen w¹ und w² so umstellt, daß der Streifen w¹ die Kontakte 1 und 2 und der Streifen w² die Kontakte 3 und 4 verbindet, wobei die Verbindung der Batterien mit der Schiene G und dem Steuerleiter M umgekehrt wird, wodurch auch die Stromrichtung durch die Schützen der Fahrschalteinrichtung der Wagen P¹, P², P³ und P⁴ umgekehrt wird.

Die Steuerströme auf jedem der Motorwagen P¹ ... P⁴ sind mit -p¹ ... -p* bezeichnet. Es ist zu bemerken, daß ein Ende des Steuer-Stromkreises auf jedem Wagen mit der Schiene G, und zwar zweckmäßigerweise durch das Wagengestell verbunden ist, und daß das andere Ende des Steuerstromkreises auf jedem Wagen mit ' dem Kontaktschuh m²· verbunden ist, welcher mit dem Steuerleiter M zusammenwirkt.

Die Anordnung der Steuer- und Arbeitsstromkreise eines jeden Motorwagens ist in Fig. 4 besonders dargestellt. A bedeutet den Anker und F die Feldwicklung eines Antriebsmotors. U ist ein Umschalter, um die Richtung des Motors umzukehren (Fahrtrichtungsschalter), dessen Pole 5 und 8 mit den Bürsten des Ankers verbunden sind, dessen Pol 6 mit dem Widerstand R und dessen Pol 7 mit dem Felde F verbunden ist.

Der freie Pol des Feldes F ist mit dem Schuh w² verbunden, welcher auf der von einem Kraftwerk gespeisten Arbeitsstromschiene N schleift.

Der Widerstand R ist in die Abschnitte R¹, R² ... i?⁷ geteilt, um die Geschwindigkeit und das Drehmoment des Motors zu regeln. Die Abschnitte des Widerstandes werden durch elektromagnetisch gesteuerte Schalter (Schützen) S¹, S² . . '. S^B ein- und ausgeschaltet. Die Schützen können von beliebiger Bauart sein. Die Erregerwindungen "der Schützen sind in Reihe zwischen Schiene G und Steuerleiter M geschaltet. Die Kontaktbrücken der Schützen sind mit allmählich schwerer werdenden Gewichten oder Federn belastet, so daß eine stufenweise Erhöhung der Spannung des Steuerstromes (durch Erhöhung der Zellenj zahl der Batterie B) ein aufeinanderfolgendes Schließen der Schützen S¹, S², S³ ... und j stufenweises Ausschalten der Widerstandsteile j R\ R² . . . bewirkt.

Der Fahrtrichtungsschalter U wird durch einen von mit Wickelungen u¹ und u² versehenen Elektromagneten ^gesteuert, u³ ist

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die Wickelung eines polarisierten Relais, welches die Erregerströme der Windungen u¹ und u² regelt. Wenn der polarisierte Anker u^l des Relais sich auf dem Kontakt u⁵, wie dargestellt, befindet, so wird die Spule u¹ des Fahrtrichtungsschalters erregt. Wenn jedoch die Richtung des Stromflusses durch die ■ Spule u³ des Relais umgekehrt wird (was durch die Wirkung des Umschalters W des

ίο Steuerschalters K bewirkt wird), so wird der Anker .w⁴ des Relais angezogen, wodurch der Strom der Spule, u¹ geöffnet und der Strom der Spule u² geschlossen wird, so daß der Fahrtrichtungsschalter, umgesteuert und die Richtung des Arbeitsstromes im Anker A umgekehrt wird. An Stelle, der Batterie B auf dem fahrenden Wagen können auch Steuermotoren treten, welche Steuerströme verschiedener Spannung liefern, je nach Einstellung des Steuerschalters K. An stelle eines ■■ Antriebsmotors für jeden Motorwagen können deren mehrere zur Anwendung gelangen, und zwar auch Wechselstrommotoren; es ist dann nur erforderlich, den Widerstand R durch einen Regelungstransformator mit verschiedenen Anzapfpunkten zu ersetzen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Elektrische Steuerung elektrisch betriebener Züge, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Strecke außer der Fahrstromleitung (N) eine besondere Steuerstromleitung (M) angeordnet ist, welche aus einer im Zuge mitgeführten Steuerstromquelle (B) mittels des Hauptsteuerschalters (K) mit Steuerströmen gespeist wird und diese Steuerströme an jeden Motorwagen des Zuges zur Regelung der Antriebsmotoren abgibt.

2. Elektrische Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerstromleitung (M) in voneinander isolierte Abschnitte geteilt ist, um eine gegenseitige Beeinflussung mehrerer auf einer Strecke fahrender Züge zu vermeiden.

Hierzu .1 Blatt Zeichnungen.