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Vielfachsteuerung für elektrische Bahnen mit motorisch bewegten Hauptschaltwalzen
und Rückmeldevorrichtungen. Im Hauptpatent ist eine Vielfachsteuerung für elektrische
Bahnen beschrieben, bei der die Hauptschaltwalzen jedes Einzelfahrzeugs motorisch
um el:enso viele Stufen bewegt werden, wie die von Hand bediente Steuerwalze des
Zuges; die letztere enthält zwei voneinander isolierte Kontaktflächen, die mit entgegengesetzten
Netzpolen verbunden sind. Ferner ist mit jeder motorisch angetriebenen Hauptschaltwalze
eine mit Rückmeldevorrichtung bezeichnete Hilfssteuerv orrichtung gekuppelt, durch
welche der Steuermotor nach Ausführung der gewünschten Bewegung jeweils wieder stillgesetzt
wird und die ebenfalls zwei mit entgegengesetzten Netzpolen verhundeneKontaktflächen
besitzt.
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Bei dieser im Hauptpatent beschriebenen Steuerung kann jede Schaltstufe
vom Führerstand aus eingestellt und eine Ül,erschreitung der zulässigen Stromstärke,
z. B. 1 eim Anfahren, nicht verhindert werden (es sei denn, daß der Höchststromschalter
in Tätigkeit tritt und die Fahrmotoren abschaltet, was beim Anfahren besonders unerwünscht
ist). Bei der Steuerung nach der vorliegenden Zusatzerfindung wird die Anfahrt des
Zuges in Abhängigkeit von der Fahrmotorenstromstärke selbsttätig bewerkstelligt,
indem auf die Welle der Hauptschaltwalze eine elektromagnetisch betätigte Sperrvorrichtung
wirkt. deren Magneterregung vom Fahrmotorenstrom beeinflußt wird. Durch diese Sperrvorrichtung
werden die Hauptschaltwalze und der Steuermotor stillgesetzt, sobald der Fahrmotorenstrom
den eingestellten Höchstwert erreicht hat, und wieder freigegeben bzw. eingeschaltet,
wenn nachher der Fahrmotorenstrom unter eine gewisse, ebenfalls eingestellte Mindestgrenze
sinkt. Dabei ist die bei der nicht selbsttätigen Steuerung nach dem Hauptpatent
mit dem Steuermotor gekuppelte Sperrvorrichtung ersetzt durch die genannte, vom
Fahrmotorenstr om l@eeinflußte Sperrvorrichtung. Diese Einrichtung weist unter anderem
den Vorteil auf, daß die "Zahl der Steuerleitungen erhe')lich vermindert werden
kann, da nicht wie bisher für jede Schaltstufe eine Steuerleitung vorhanden sein
muß, sonflern nur so viel Steuerleitungen anzuordnen sind, als die vom Führer zu
bedienende Steuerwalze Stellungen aufweist.
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Erfindungsgemäß wird die Magneterregung der genannten' Sperrvorrichtung
außer vom Fahrmotorenstrom zusätzlich vom Strom des Steuermotors dann heeinflußt,
wenn er im Anlaufsinn der Fahrmotoren eingeschaltet ist. Die vom Steuermotorstrorn
erregte Spule dient dabei als Anhehespule, die vom Fahrmotorenstrom erregte Spule
als Haltespule der elektromagnetischen Betätigungsv orrichtung des Gesperres.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsheispiel für die Erfindung schematisch
dargestellt, bei dem solche Teile, die den Erfin-(lungsgegenstand nicht tetreflen,
wie ?. B. die Fahrtwendewalze nebst den zugehörigen Steuerleitungen weggelassen
sind. Die Steuerwalze i enthält sechs Stellungen, und zwar außer der Ausschaltstellung
A, in der die Steuerwalzen der mitlaufenden Wagen
stehen" und der
Nullstellung 0', zwei Hauptstellungen S und P für selbsttätiges Anlassen, S für
Serieschaltung, P für die Parallelschaltung der Fahrmotoren, und ferner zwei Zwischenstellungen
Hs und Hp, die bei Serieschaltung H, bz-w. Parallelschaltung H, dem Führer dazu
dienen, in den Anlaßvorgang hemmend einzugreifen. Abgesehen von der vereinfachten
Bauart der Steuerwalze i und von der verschiedenen Bedeutung der von ihr- abgehenden
Leitungen i und 2, ist dieselbe genau so eingerichtet wie beim Hauptpatent, nämlich
mit den beiden Belägen m und n versehen, ,die mit den verschiedenpofigen Leitungen
+ und -verbunden werden. Der Steuermotor a mit seinen beiden Erregerwicklungen
p und q ist gegenüber dem Beispiel des Hauptpatents unverändert geblieben,
desgleichen das Vorgelege b, die Rutschkupplung c, die Welle e der Hauptschaltwalze,
die hier unmittelbar mit dem Motor a gekuppelt ist; ferner die Klinke t, an der
der Steuermotorsehalter s sitzt und die vom Magneten r bewegt wird, sowie die zweispuligen
Relais g und la und schließlich die Leitungskupplungen f. Etwas anders. ausgebildet
ist das Klinkenrad w, das hier außer der Nullstellung 0 den Schaltstellungern I-XII
der Hauptwalze entsprechend zwölf Einschnitte aufweist. Die Rückmeldevorrichtung
i hat runde Form erhalten und ist gegenüber dem Hauptpatent wesentlich vereinfacht.
Während die beiden mit verschiedenen Polen verbundenen Gleitschienen x und y und
die darauf gleitenden Wanderbürsten 2t und v geblieben sind, sind die mit den Leitungen
i und 2 verbundenen Kontaktbahnen erheblich verlängert: In den Stromkreis des Klinkenmagneten
r ist der Schaltkontakt 2o des Stromgrenzrelais 17 eingeschaltet. Dieses
besitzt die vom Fahrmotorenstrom durchflossene Erregerspule 21 und die beim Anlassen
im gleichen Sinn vom Strom des Steuermotors a durchflossene Erregerspule 22. Die
Spule 21 ist die Haltespule, die Spule 22 die Anhebespule. Sie wirken gegen die
Kraft der Feder 23, die den Kontakt 20 zu schließen sucht. Der Kontakt 2o kann ferner
vom Führerstand aus durch Schließendes Kontaktes B jederzeit kurzzeitig geschlossen
und so die Steuerung der Hauptschaltwalze von Hand jeweils um eine Stufe weitergeschaltet
werden. Beim Niederdrücken des Knopfes B wird nämlich über die Leitung B die Spule
18 erregt. Sobald der Kontakt 2o geschlossen ist, löst sich aber infolge der Kurvenbahn
24 die Verklinkung 25 zwischen dem Kern des Relais 18 und der Spindel des Stromgrenzrelais,
17, so daß letzteres den Kontakt 20 sofort wieder öffnet, da die Spule 22 infolge
Weiterschaltens der Hauptwalze wieder erregt wird. Nunmehr soll die Wirkungsweise
der Einrichtung beschrieben werden. Bei der betriebsmäßigen Anfahrt hat der Führer
nach Einstellung des Fahrtrichtungsschalters auf Vorwärtsfahrt die Steuerwalze i
von der Nullstellung 0 aus in die Stellung S zu bringen. Dadurch ist die Steuerleitung
i mit dem positiven (+), die Leitung :2 mit dem negativen Pol (-) des Steuerstromkreises
verbunden; die Relais g und la schlagen nach links aus, und da der Kontakt 2o geschlossen
ist, löst der erregte Sperrmagnet r die Klinke t aus dem Einschnitt
o des Sperrades 7x., und schließt den Schalters. Dadurch wird der Stromkreis des
Steuermotors a geschlossen, und zwar infolge des Linksausschlages des Relais g über
die Feldwicklung q, und der Motor beginnt zu laufen. Dabei wird die Spule 22 des
Stromgrenzrelais 17 erregt und zieht den Relaiskern an. Kurz darauf erhalten die
Fahrmotoren Strom, wodurch auch die Spule Z i erregt wird, welche Erregung genügt,
den Relaiskontakt 2o auch bei stromloser Spule 22 geöffnet zu halten, sobald der
Fahrmotorenstrom eine mittels der Relaisfeder 23 einstellbare Mindestgröße' überschritten
hat. Die Wicklung r des Sperrmagneten ist somit stromlos geworden, so daß die Klinke
t in den Einschnitt I der Scheibe w einfällt, sobald dieser unter die Klinke gelangt
ist, wobei sich der Schalter s öffnet. Die * Steuerung steht nun still, bis der
Fahrmotorenstrom so weit gesunken ist, daß Spule 21 ihren Anker losläßt und unter
der Wirkung der Feder 23 der Kontakt 2o geschlossen wird, Nunmehr zieht der Sperrmagnetr
wieder die Klinke t an, schließt mit dem Schalter s den Steuermotorstromkreis, der
Motor a beginnt zu laufen; beim Einschalten der nächsten Hauptstufe steigt der Fahrmotorenstrom,
so daß das Relais 17 wieder den Kontakt 20 geöffnet hält; die Klinke t wird
losgelassen und fällt, sobald der Einschnitt II den entsprechenden Weg zurückgelegt
hat, in diesen ein. Dieses Spiel wiederholt sich so oft, bis der Wanderkontakt v
der Rückmeldevorrichtung den Belag i verlassen hat; die Klinke t bleibt dann im
Einschnitt VI des Rades w stehen.
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Will der Führer von der Serie- in die Parallelschaltung der Fahrmotoren
übergehen, so stellt er die Steuer"valze i in die Stellung P, wodurch der Klinkenmagnet
r und der Steuermotor a wieder eingeschaltet werden und die Vorrichtung wiederum
selbsttätig solange arbeitet, bis die Anlaßstufen VII-XII für die parallel geschalteten
Fahrmotoren durchlaufen und die Fahrmotoren in Stufe XII unmittelbar ans Netz gelegt
sind.
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Für das Ausschalten der Fahrmotoren wird die Steuerwalze i in die
Nullstellung zurückgeführt, die in der Zeichnung dargestellt ist;
dadurch
werden die rechtsliegenden Spulen der Relais g und h erregt, so daß der Steuermotor
a in umgekehrter Richtung utriläuft. Die Spule 22 bleibt dabei stromlos, der Kontakt
2o daher immer geschlossen, ist aber durch eine Umgehungsleitung nach dem rechten
Kontakt des Relais h wirkungslos, so daß der Klinkenmagnet r dauernd erregt bleibt
und die Sperrscheibe w ungehemmt und kontinuierlich zurücklaufen kann.
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Hat der Führer beim Anlassen die Kurbel in die Stellung S oder P gerückt,
so kann er zu jeder Zeit die Beschleunigung des Zuges beliebig verlangsamen oder
zeitweilig aufhalten, indem er die Kurbel in die den Stellungen S oder P unmittelbar
vorangehenden Übergangsstellungen H, oder HP bringt. Dadurch werden die Relais g
und h stromlos; das Relais h geht in seine Mittelstellung und unterbricht den Stromkreis
der Sperrspule r, die die Klinke t losläßt und den Steuermotorschalter s öffnet.
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Andererseits kann der Führer auch die Steuerung des Zuges stufenweise
vorwärts bringen, obwohl das Strombegrenzungsrelais 17 die Weiterbewegung des Antriebsapparates
gesperrt hat, beispielsweise dann, wenn der Fahrmotorenstrom nicht so weit sinkt,
daß die Spule 21 den Relaisanker losläßt. Dann hat es der Führer in der Hand, durch
Druck auf den Kontaktknopf B das Stufenschaltrelais 18 zu erregen und mit diesem
den Anker des Relais 17 entgegen der Wirkung der Spule 2i loszureißen. Sobald der
Kontakt 2o geschlossen, also die Magnetspule r erregt, die Klinke t ausgehoben und
der Schalter s geschlossen ist, löst sich jedoch die Verklinkung 25 und Kontakt
2o öffnet sich wieder, da die Spule 22 wieder erregt wird. Inzwischen ist aber der
Steuermotor a zum Anlaufen gekommen und hat die Hauptwalze eine Stufe weitergeschaltet.
Ist jedoch beim Niederdrücken des Knopfes B der in der Hauptwicklung 21 des Stromgrenzrelais
17 fließende Strom schon zu groß, so vermag das Relais i8 den Kontakt nicht zu schließen,
so daß in diesem Falle die Steuerung nicht weiterschaltet.
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Man kann das Relais 18 auch so einrichten, daß es von dem Stromgrenzrelais
17 getrennt ist und seine eigenen Kontakte besitzt, die zu den Kontakten 2o parallel
geschaltet sein können. Auch kann die Verklinkung 25, statt, wie hier gezeichnet,
auf mechanischem Wege mit Kurvenbahn 2-, elektromagnetisch l:etätigt werden.
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Weitere Änderungen sind denkbar, inshesondere können auch andere Schaltstellungen
an der Steuerwalze hinzugefügt werden, es soll jedoch von deren Beschreibung hier
abgesehen werden.