DE40322C - Einrichtung an elektrischen Eisenbahnen zur Ausschaltung tiefliegender Leitungsschienen bei steigendem Grundwasser - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2O: Eisenbahnbetrieb.

bei steigendem Grundwasser.

Patentirt im Deutschen Reiche vom g. November 1886 ab.

Vorliegende Erfindung betrifft elektrische Eisenbahnen, bei denen entweder die Geleiseschienen oder besondere Leitungsschienen den elektrischen Strom von stationären Generatoren nach Bürsten, Rädern oder Schleiffedern leiten, welche in Reibungscontact mit jenen Schienen stehen und mit den elektrischen, zur Fortbewegung dienenden Motoren verbunden sind. Infolge Steigens des Grundwassers oder eines ähnlichen Naturereignisses wird hierbei der elektrische Strom, falls keine geeigneten Vorkehrungen getroffen sind, durch das Wasser von den Schienen nach der Erde oder bei isolirten Leitern von einem Leiter nach dem anderen in solchem Mafse abgelenkt, dafs nicht nur ein ungenügender Theil desselben die auf den Wagen angebrachten Motoren erreicht, sondern auch das Potential desselben auf den Leitungsschienen sogar bei Benutzung einer ganzen Anzahl von Erzeugungsstationen so sehr gestört wird, dafs die mit dem Strom noch gespeisten Motoren an den übrigen Stellen der Bahn nur noch unter grofsen Schwierigkeiten in Betrieb gehalten werden können.

Diesen Uebelstand zu beseitigen, werden nach vorliegender Erfindung die tiefgelegenen, dem eindringenden Wasser zuerst ausgesetzten Schienentheile . von den Leitungsschienen abgetrennt, durch Drahtschleifen überbrückt und mit Umschaltungsvorrichtungen in Verbindung gebracht, welche die Ausschaltung der überbrückten Schienentheile aus dem directen, .durch die Schleifen aufrecht erhaltenen Stromkreise selbstthätig herbeiführen.

Auf den Zeichnungen stellen Fig. 1 einen verticalen Längenschnitt und Fig. 2 einen Querschnittnach x-x, Fig. 1, durch eine nach vorliegender Erfindung angeordnete Leitung mit einer Leitungsschiene dar, während Fig. 3 das Constructionsprincip zeigt. Durch Fig. 4, 5, 6, 7 und 8, 9 und 10 werden Modifikationen veranschaulicht, bei welchen zwei Leitungsschienen benutzt werden. Endlich ist Fig. 11 die Ansicht einer Vorrichtung zum Aufnehmen des Stromes von einem überirdischen Conductor, nachdem der unterirdische ausgeschaltet ist.

Wie aus den Fig. 1 und 2 zu ersehen, ist der zwischen den Geleiseschienen angeordnete unterirdische, aus Cementbeton hergestellte Leitungskanal α mit Platten b bedeckt, die an ihren inneren Rändern durch einen schlitzförmigen Raum c getrennt sind, während das nichtleitende Fundament e desselben die Lei^ tungsschiene d trägt, mit welcher die durch den Schlitz c von den Wagen herab in die Leitung reichenden Schleiffedern oder sonstigen zum Sammeln des Stromes dienenden Vorrichtungen in Contact stehen. Von dieser Leitungsschiene werden an den der Gefahr der Ueberschwemmung ausgesetzten Stellen der Bahn, z. B. bei den Punkten yy\ Theile d^l abgeschnitten, welche durch eine mit der Leitungsschiene verbundene isolirte Drahtschleife f überbrückt sind. An der tiefsten Stelle der von diesen abgetrennten Schienen eingenommenen Strecke des Leitungkanals α ist eine von den Seitenwänden α¹, schrägem Boden a² und

abnehmbarem Deckel b¹ gebildete Seitenkammer angeordnet, in welcher ein an einer Seitenwandung des Kanals α befestigter wasserdichter Kasten h mit einem Metallstift i sich befindet, dessen Verbindung mit der Drahtschleife f durch einen Conductor k hergestellt wird. In den Kasten h ragt ferner ein Metallstift / mit einem drehbaren metallischen Umschaltarm .m hinein, welcher für gewöhnlich durch eine Feder η gegen den Stift i angedrückt wird. Der Stift I ist mit dem abgetrennten Theil d^l der Leitungsschiene durch einen isolirten Conductor k¹ verbunden, so dafs auf diese Weise die elektrische Verbindung zwischen der Leitungsschiene d und dem abgetrennten Schienenstücke d¹ hergestellt ist. Dem Umschaltarm in gegenüber ruht in einer Stopfbüchse ο des Kastens h ein nichtleitender Stiftp, dessen aufserhalb des Kastens liegendes Ende den Druck eines mit einem Schwimmer r versehenen Winkelhebels aufnimmt. Mit dem Leitungskanal α wird die Seitenkammer durch eine Oeffnung s verbunden, durch welche bei einer Ueberschwemmung das in den Leitungskanal gedrungene Wasser tritt und durch Heben des Schwimmers vermittelst des Stiftes ρ den Contact der Schiene d^l mit der Leitungsschiene d aufhebt.

Um jedoch auch beim Befahren eines überschwemmten Schienentheiles d^l den Motor in Contact mit der Leitungsschiene d zu erhalten, leitet man, wie in Fig. 11 veranschaulicht, die die Verbindung zwischen den unterbrochenen Leitungsschienen herstellende Drahtschleife C X auf Ständern über den ausgeschalteten Theil d¹ weg und führt an diesen Stellen den Bewegungsstrom dem auf einem Wagen A X befindlichen Motor B X durch eine scharnierartig bewegliche Schleiffeder zu. Zu dem Zwecke wird auf dem Wagen A X ein Hebel D X eingelenkt, welcher an seinem oberen Ende das Contactrad trägt und dessen unteres, mit einem Handgriff versehenes Hebelende sich über eine kreisbogenförmige Führungsplatte EX bewegt. Letztere hat einen isolirten Theil ex erhalten, mit welchem der leitende Theil des Hebels beim Aufliegen auf dem Wagen in Berührung kommt, wie punktirt angedeutet ist. Der eine Poldraht des Motors wird dann mit den Bogenführungen E X so verbunden, dafs beim Emporwerfen des Hebels derselbe selbstthätig in den Stromkreis eingeschaltet wird, wobei der Rückstrom durch den Generator und die Erde nach den Wagenrädern hin geschlossen wird. Diese Einrichtung kann auch verdoppelt werden, d. h. es können zwei Contacträder und zwei freihängende Conductoren in Anwendung kommen, so dafs der Strom von diesen entnommen und nach denselben wieder zurückgeführt wird. . . '

Bei der durch Fig. 4 und 5· dargestellten Modification ist der unterirdische Leitungskanal mit zwei Leitungsschienen d d versehen, deren tief gelegene Abschnitte d² d³ nur an einem Ende von den Haupttheilen der Leitungsschienen getrennt und durch isolirte Drahtschleifen f^lf² überbrückt sind, welche an den hochgelegenen Theilen d d nach Contactplatten t^l i² führen. Drähte k² k^s verbinden die Schienentheile d² d^s mit Umschaltungscorttactplatten ί³ί⁴, während die Schienen dd an der Trennungsstelle durch Drähte A⁴A:⁵ mit an einer nichtleitenden Stange u angeordneten Umschaltungshebeln m¹ m² in Verbindung stehen, welche für gewöhnlich mit den Platten i³ tⁱ in Contact gehalten werden.

Von der Stange u wird ferner der Kern ν eines Soleniods V getragen^ dessen einer Pol durch einen Draht A;⁶ mit dem Schienentheil d² und dessen anderer Pol durch einen Draht /c⁷ mit einer metallischen Platte j verbunden ist, welche an einem am Boden des Leitungskanal drehbar befestigten Schwimmer j³ sitzt; eine ähnliche Platte j¹ befindet sich an einer Wandung des Leitungskanals und steht in Verbindung mit dem Schienentheil d³.

Steigt nun das Wasser in dem Leitungskanal über die Platten jj\ so wird der Stromkreis von der positiven nach der negativen Leitungsschiene durch das . Solenoid V geschlossen. Letzteres zieht den Kern ν nach unten, so dafs die Stange u verschoben wird und die Umschaltungshebel m¹ m² in Contact mit den Platten t^l t² kommen. Infolge dieser Stellung der Umschaltungshebel werden die tiefgelegenen Theile der Leitungsscliienen durch die Drahtschleifen ff¹ überbrückt und dadurch thatsächlich aus dem Stromkreis ausgeschaltet, insofern bei dieser Anordnung der Schienen und Stromkreise ein Strom von geringer elektromotorischer Kraft angewendet wird und die Schleifendrähte den Schienen an Leitungsvermögen mindestens gleichkommen.

Bei Strömen von hoher elektromotorischer Kraft bedient man sich vorzugsweise der durch Fig. 6 gekennzeichneten Vorrichtung. Die tiefgelegenen Schienentheile d* d⁵ sind von den Leitungsschienen dd an zwei Stellen c³ und cⁱ abgetrennt. Drahtschleifen f³/* verbinden die Contactplatten t^lt'² ₇ links von den Abschnitten d* d⁶, mit den eingelenkten Enden der Umschaltungshebel Tn¹TIi² und den Haupttheilen dd der Leitungsschienen rechts von d^ d^&. Die Federn n^l halten die Hebel m¹ m² an beiden Enden der tiefgelegenen Schienentheile <i⁴ d⁵ für gewöhnlich in Contact mit den Platten t³ f⁴, so dafs die elektrische Verbindung zwischen den Schienenhaupttheilen dd und den abgetrennten Schienentheilen dⁱ d^s durch die Drähte k²k^skⁱk\ Hebel m^[m² und die Contactplatten i"³ f* .hergestellt wird. Die zur Bethätigung der Umschalter dienenden Solenoide V

sind in einem von den Conductoren Jt⁶Jt¹Ic⁸ gebildeten Stromkreise eingeschlossen und ihre Polenden werden durch Metallplatten jⁱj^h gebildet, welche unterhalb der abgetrennten Leitungsschienen in dem Leitungskanal angebracht sind. Dieser Stromkreis schliefst ferner eine galvanische Batterie X³ ein. Werden nun die Platten j*J⁵ durch in den Leitungskanal eindringendes Wasser elektrisch verbunden, so fliefst der Strom der Batterie X^z über den· Stromkreis der Solenoide V, welche auf diese Weise ihre Kerne gleichzeitig niederziehen, dadurch eine Verschiebung der Umschaltungshebel aus der (punktirten) normalen Lage in die in vollen Linien gezeichnete herbeiführen und auf diese Weise die Leitungsschienentheile ti⁴ d° aus der Leitung ausschalten.

In dem durch Fig. 7 und 8 veranschaulichten Entwurf sind die überbrückenden Drahtschleifen k⁹ k^w durch Conductoren kⁿ A:¹² mit Contactspitzen i⁵ i⁶ und die abgetrennten Schienentheile dⁱ d^s durch Drähte Ar¹³A:¹⁴ mit Contacten t⁷ t^a verbunden, während der Kern ν des Solenoids V¹ an einer nichtleitenden Stange u^l befestigt ist, welche zwei metallische Querstangen m³ m* trägt und für gewöhnlich durch Feder n² so angezogen wird, dafs die .Querstange wj³ die Contactspitzen i⁵ und t⁷ und die Stange ?n⁴ die Contacte t^e und t^a in Verbindung bringt. Der eine der Pole des Solenoids F¹ ist mit der Drahtschleife k¹⁰ und der andere Pol durch Draht A:¹⁶ mit einer Metallplatte j- verbunden, welche in der unterirdischen Leitung unterhalb der Leitungsschienentheile d* d^s angeordnet ist, während eine ähnliche, .ungefähr in derselben Höhe angebrachte, von der Platte j² durch einen eingeschalteten Isolirblock j* getrennte Metallplatte j³ durch Draht kⁱ⁷ mit der Schleife /f⁹ in Verbindung steht, wie aus Fig. 8. zu ersehen. Steigt das Wasser in der Leitung genügend hoch, um zwischen den Platten j*j³ einen Contact herzustellen, so fliefst ein Theil des Stromes von der positiven Schiene d über die Schleife k⁹, den Conductor k¹⁷, die Platte j³ durch das Wasser zur Platte J², um von hier aus nach dem Solenoid, zur Schleife A"¹⁰ und der negativen Leitungsschiene d zu gehen. Wenn dieser elektrische Stromkreis durch das Solenoid geschlossen ist, so zieht dieses seinen Kern an; hierdurch verlieren die Umschaltungsstangen m³ mⁱ ihre Verbindung mit den Contactstiften und schalten so die abgetrennten Schienentheile d* d⁵ aus der elektrischen Verbindung mit den Hauptschienentheilen aus.

Statt vorstehend beschriebener elektrischer Umschaltung kann man sich auch, wie durch Fig. 9 und 10 dargestellt wird, einer mechanischen, nach . der in den Fig. 1 und 2 angegebenen Weise bedienen:- Die' Umschaltungscontacte befinden sich in dem wasserdichten Kasten h. Von den Schleifen//¹ ist/ durch Draht k¹⁷ mit Contact i\ welcher als Metallstift an der inneren Wand des Kastens hervorsteht, und die Schleife /' durch Draht A:¹⁸ mit einem ähnlichen Contact i² . verbunden, während der eine der Schienenabschnitte durch Draht Ar¹⁹ mit Contact ζ'³., und der andere durch Draht Ar²⁰ mit Contact ζ⁴ in Verbindung gebracht ist. Befindet sich kein Wasser in der Leitung, so liegt der am Hebel q' sitzende Schwimmer auf dem Boden des Kastens h auf und zieht durch Stange p¹ die metallischen Querstangen m⁴m⁵ in Contact mit den Stiftenpaaren z^Mi³ bezw. ζ²/⁴. Tritt dagegen durch den 'Kanal s Wasser in den Kasten ein und hebt den Schwimmer, so drückt dieser die Querstangen m^l m⁵ zurück und unterbricht so die elektrische Verbindung zwischen den abgetrennten und fortlaufenden Schienen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   An elektrischen Eisenbahnen eine Einrichtung zum Ausschalten bestimmter, tiefliegender Theile von der bezw. den die Leitung bildenden Schienen, gekennzeichnet dadurch, dafs bei eintretendem Steigen des Grundwassers dieses selbst.eine leitende Verbindung zwischen zwei Polplatten, welche entweder mit den Leitungsschienen oder mit einer besonderen Batterie x³ als Stromquelle, verbunden sind, herstellt und dadurch einen Stromkreis schliefst, welcher vermittelst eines oder zweier Solenoide V mit Kern ν und Stange η die Contäcthebel m so umlegt, dafs der tiefliegende Theil der Leitungsschienen d stromlos wird und der Strom statt dessen durch die Brückendrähte / geführt wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.