DE405914C - Umschaltvorrichtung fuer den Betrieb von Fahrzeugen mit mehreren Spannungen - Google Patents

Description

• Umschaltvorrichtung für den Betrieb von Fahrzeugen mit mehreren Spannungen. Im Bahnbetrieb mit Gleichstrom hat sich verschiedentlich die Notwendigkeit herausgestellt, mit zwei verschiedenen Grundspannungen zu arbeiten. Um in beiden Fällen auf die gleiche Drehzahl der Triebmotoren zu kommen, d. h. dieselbe Fahrzeuggeschwindigkeit zu erreichen, hat es sich eingebürgert, viermotornge Fahrzeuge anzuwenden, deren Triebausrüstung in zwei kongruente Gruppen unterteilt ist, welche je nach der Fahrdrahtspannung parallel oder in Reihe geschaltet werden. Auch für die Nebenstromkreise ist eine entsprechende Umschaltung erwünscht, teilweise sogar unumgänglich notwendig. Man hat daher außer der motorischen Ausrüstung auch die Steuervorrichtungen in z;vei svinnietrische Teile zerlegt, die in Reihe nfler parallel zu schalten sind.
• Schwierigkeiten bot bislang nur die einwandfreie Umschaltung der Energieverbrauchergruppen an vier Spannatigsscheide. Diese Schwierigkeiten werden durch den Gruppenumschalter nach der Erfindung behoben, welcher drei Schaltstellungen besitzt, und zwar eine Null- oder Ausschaltstellung in derMitte, eine Schaltstellung für-hoheFah:-_ drahtspannung und eine Schaltstellung für niedere Fahrdrahtspannung. Der Schalter wird an der Spannungsscheide vonHand «#-tin dies versäumt wird, selbsttätig in die Ausschaltstellung gebracht, und die richtige Wiedereinschaltung, die von Hand zu erfolgen hat, wird dadurch erzwungen, daß auf der Strecke mit hoher Fahrdrahtspannung die Schaltstellung für die niedere Fahrdralitspannung und umgekehrt in Abhängigkeit von der Fahrdralitspannung elektromagnetisch verriegelt ist.
• Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt diese @'errlegelung <ierl@rehbewegung #Ier`clialt@valze(Gruppenschalters) -- im einen oder anderen Sinne durch Sperrscheiben 1, 1a, die auf der Welle der Schaltwalze aufgekeilt sind. Ist Niederspannung im Fahrdraht, so wird der Magnet i erregt, der die Klinke k aus ihrer Rast liebt und so eine Schaltbewegung in dein einen Drehsinn freigibt. Klinke 1i bleibt, da infolge des Vorschalt«-iderstandes d der Magnet g nicht genügend erregt wird, in Ruhe und sperrt die falsche Schaltbewegung.
• Ist dagegen hohe Spannung im Fahrdraht, so wird zwar auch im ersten Moment die j,Jinke h gehoben, gleichzeitig jetzt aber auch die Klinke h; denn der Vorscl:altwiderstand d ist so abgestimmt, dal3 er die zur Hebung der Klinke lt nötige Stromstärke durch-Z, sobald hohe Spannung für Fahrdraht ist. Im gleichen Augenblick wird der Schalter f, der starr mit der Klinke h gekuppelt ist, geöffnet und die Wicklung des Zlagneten i stromlos. Nunmehr ist also die Schaltbewegung in dein anderen Sinne freigegeben und (1:e im Uhrzeigersinne gesperrt.
• Steht die Schaltwalze in Ausschaltstellung, so sind die Einsclialrstellungen in beiden Richtungen verriegelt, solange keine Spannung an den Klemmen c und z., des Gruppenschalters -- herrscht, weil sowohl die Windungen des Magneteng wie die des Magneten i stromlos sind und die dazugehörigen Klinken lt und h infolgedessen in ihrer Rast liegen. Durch den Stromunterbrecher ri, i!.' werden die beiden :Magneten g und i ebenfalls stromlos gemacht, sobald die richtige Schaltbewegung eingeleitet ist. Diese Einrichtung gestattet eine schwächere Bemessung der Entriegelungsmagneten ä und i und spart elektrische Energie.
• Die Auslösung an der Spannungsscheide erfolgt _ normalerweise durch den Druckknopf e, der den Stromkreis c, e, n, u, schließt, wodurch der Magnet n erregt wird. Dieser Magnet zieht die Klinke o, die in der Regel durch die Druckfeder q in eine der beiden zugehörigen Rasten der Scheibe L gepreßt wird, entgegen der Kraft der Feder q aus derselben heraus; dadurch ist der Zugfeder v die Möglichkeit gegeben, die Schaltwalze in die Ausschaltstellung zu bringen. Die Feder v wird vorteilhaft als Gegenfeders_vstem mit 'Vorspannung ausgeführt.
• Die Auslösung kann auch anders, wie in der Zeichnung dargestellt, durch ein Nullspannungsrelais erfolgen in der Art, daß die Klinke o, solange Spannung im Fahrdraht ist, in eine ihrer Rasten gedrückt wird und aus der Rast herausfällt, sobald die Spannung verschwindet.
• Versäumt der Führer, rechtzeitig den Druckknopf e zu drücken, so erfolgt die Auslösung der Klinke o selbsttätig durch den Hebel s, der durch einen an eine Schienenquerschwelle o#ier einem Oberleitungsmast angebrachten Daumen oder durch eine ähnliche einfache Vorrichtung betätigt wird.
• Um ein Einschalten des Gruppenschalters z bei Stellung »Fahrt« des (nacht mit dargestellten) Fahrschalters zu verhindern, ist der Gruppenschalter finit den Fahrschaltern des Triebwagens elektrisch so verbunden, daß seine Sperrmagnete nur in der Nullstellung des Fahrschalters Strom erhalten können. Statt dessen läßt sich eine mechanische Verriegelung zwischen Fahrschalter und Gruppenschalter derart treuen, daß man für beide Pur eine einzige Kurbel verwendet, die mir in der Nullstellung vom Fahrschalter abgenommen und auf die Achse des Gruppenschalters -- aufgesteckt werden kann.
• Die Klinken der Sperrmagneten g und i sind an ihren Eingriftstellen so geformt, daß die Etitriegelung nicht erfolgen kann, wenn vorzeitig eine Einschaltbewegung versucht wird. Durch die Kontakte i!" und it."' wird bei der Schaltbewegung »Hochspannung<; finit den Windungen des Magneten n ein Widerstan-t t in R°ilie g:sclialtet, #ier rli:e Amperevvindungszahl dieses Magneten auf den Betrag vermindert, den sie bei Schaltung auf »N;iederspannung« besitzt. Die Anordnung der Kontaktbeläge des Gruppenschalters s ist bis auf die Kontakte fit, 1i und u", i1"' für das Wesen der Erfindung belanglos und kann den jeweiligen Betriebsverhältnissen angepaßt «-erden.
• In den Abb. 2 und 3 der Zeichnung sind zwei Beispiele für die Anordnung der Kontaktbeläge des Gruppenschalters z in der Abwicklung dargestellt. Abb. a zeigt einen Gruppenschalter für 1200 und 55o Volt Fahrdrahtspannung, mittels dessen-bei einer vierinotorigen Triebwagenausrüstung die zwei aus je zwei :Motoren bestehenden Antriebsgruppen H und gleichzeitig zwei Beleuchtungsgruppen N einmal hintereinander und einmal nebeneinander geschaltet werden k-nnen; A ist der Höcliststroins°lhstsclialter, zu dessen Windungen im Schaltfalle »Niederspannung« ein Nebenschlußwiderstand R geschaltet wird. Abb. 3 veranschaulicht einen Gruppenschalter für 1200 und 50o 'Volt Fahrdrahtspannung, der bei einer zweimotorigen Triebwagenausrüstung in der einen Schaltstellung (niedere Fahrdrahtspanpung) die Shuntung der Nlotorenfelder zwecks Feldschwächung erlaubt, in der anderen (hohe 1# ahrdralitspannung ) dagegen diese Shuntung nicht oder nur in geringem Maße gestattet. Die strichpunktierte Linie ist eineSymmetrielinie, rechts von ihr wiederholt sich das links gezeichnete Sclialtbil_d, in welchem F den Hauptfahrschalter' bedeutet.

Claims (1)

1. PATR:rT-ANSPRÜCHE: i. Umschaltvorrichtung für den Betrieb von Fahrzeugen finit mehreren Spannungen, welche drei Schaltstellungen, und zwar eine für die hohe, eine für die niedrige Fahrdrahtspannung und eine Ausschaltstellung in der Mitte besitzt und an der Spannun-sschei-le von Hand oder, wenn dies versäumt wird, selbsttätig zunächst in die Ausschaltstellung gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die falsche'Wiedereinschaltung von Hand dadurch zwangläufig vermieden wird, daß auf der Strecke' mit hoher Fahrdrahtspannung die Scb altstellung für niedere Fahrdrahtspannung und umgekehrt in Abhängigkeit von der Fahrdrahtspannung elektromagnetisch verriegelt ist. Umschaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Überführung in die Ausschaltstellung von Hand durch eine elektromagnetische, von Hand betätigte Auslösevorrichtung, z. B, eine Druckknopfsteuerung (e), erfolgt. 3. Umschaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei spannungslosem Zustand der Zuleitungen die Schaltbeucegung aus der Ausschaltlage in beiden Richtungen gesperrt ist, während die Freigabe der Schaltbewegung durch elektromagnetische betätigte Klinken erfolgt, deren eine nur auf die höhere Spannung anspricht. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem auf die hchere Spannung ansprechenden Sperrelektromagneten (g) Ruhekontakte (f) verbunden sind, die bei seinem Ansprechen den Stromkreis des anderen Sperrmagneten (i) unterbrechen. 5. Umschaltvorrichtung nach Anspruch 3 oder d., dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Sperrmagnete nur in der Nullstellung des Hauptanlassers (Fahrschalters) geschlossen ist. 6. Umschaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Einschaltung mittel- oder unmittelbar unter Benutzung der Hauptkurbel des Fahrschalters erfolgt, indem die Kurbel nur in der Nullstellung sowohl des Fahrschalters als auch der Umschaltvorrichtung (Gruppenschalters) abgenommen bzw. aufgesetzt werden kann. 7. Umschaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gruppenschalter durch eine Feder in die Nullstellung gezogen wird. B. Umschaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sie in den Endstellungen durch eine Sperrklinke gehalten wird, welche an der Spannungsscheide von der Strecke aus durch einen Stößel aus ihrer Rast gehoben wird. 9., Umschaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ihre Entriegelung elektromagnetisch durch einen Nullspannungs- oder Auslösemagneten erfolgt. i o. Umschaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Amperewindungszahlen der Elektromagnete durch Umschaltung der Windungen oder Vorschaltung von Widerständen bei beiden Fahrdrahtspannungen selbsttätig annähernd gleich gehalten werden. i i. Umschaltvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis der Sperrmagnete (g, i) nur in der Nullage des Gruppenschalters geschlossen ist (bei ir, ii ).