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Elektrische Zugbeleuchtungsanlage. Die Erfindung betrifft Fernschalter,
wie solche zur elektrischen Beleuchtung von Wagen eines Zuges benutzt «-erden, bei
dem <las Ari-r_iinden und Auslöschen der Beleuchtung mehrerer Wagen durch eine
einzige Betätigung einer Vorrichtung von einem beliebigen Wagen aus erfolgt.
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1n Abb. i ist ein Wagenzug mit einer beliebigen Anzahl Lampen t dargestellt,
die von einer beliebigen Anzahl von auf die Wagen verteilten stromerzeugenden Kraftanlagen
G, (;i usw. gespeist werden. Jede dieser Kraftztiilagen besteht aus einem Generator
D und einer Akkumulatorenbatterie B, die parallel g y e schaltet sind und zwischen
die bei veränderlicher Spannung der Dynamo ein Ein- und Ausschalter C beliebiger
Bauart eingeschaltet ist.
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Die verschiedenen Kraftanlagen sind unter sich parallel geschaltet
und arbeiten auf das den ganzen Zug durchziehende Lampenleitungsnetz 1, 2, in «-elches
in gewissen Abständen Unterbrecher T, TI usw. eingeschaltet sind. Die verschiedenen
Wagen sind im Leitungsnetz hintereinandeigeschaltet und durch zweipolige, in der
Zeichnung nicht dargestellte Kupplungen beliebiger Art miteinander verbunden.
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Jeder der Unterbrecher T besteht aus einem beweglichen Anker 3, der
eine durch den Leiter j mit dem positiven Pol der Batterie B verbundene Kontaktbrücke
.f trägt. Eine Feder 6 sucht den Anker 3 samt Brücke 4 von den festen Kontakten
7,-8, die mit dem Hauptleiter a verbunden sind, zu entfernen.
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Ein mit zwei Wicklungen dünnen Drahtes i o, i i versehener Elektromagnet
9 zieht den Anker 3 an und bringt die Brücke 4 mit den festen Kontakten 7, 8 in
Berührung, sobald er durch Wicklung io erregt ist.
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Zwischen den festen Kontakten 7, 8 sind zwei gleiche Widerstände 12,
13 angeordnet, deren Verbindungspunkt 1.4 durch die Leiter 13, 16 mit je einer Klemme
der Wicklungen i o, 1i verbunden ist. Die zweite Klemme der Wicklung io ist durch
die Leiter 17, i8 unmittelbar mit dem negativen Pol der Kraftanlage verbunden, während
die zweite Klemme der Wicklung i i durch die Leiter i g, 2o unmittelbar mit der
metallischen :Masse in- des Wagens verbunden ist.
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Durch einen kleinen Hilfsschalter :3 für Einschalten kann die erste
Klemme der Wicklung io durch die Leiter 21, 22 unmittelbar mit dein positiven Pol
der Batterie B verbunden werden. Durch einen ähnlichen Schalter E für Ausschalten
kann die zweite Klemme der Wicklung i i durch die Leiter 19, -23, 18 unmittelbar
mit dem negativen Pol der Anlage in Verbindung gebracht werden. Diese beiden Schalter
bleiben für gewöhnlich durch Federwirkung geöffnet; sie können von der Art der bei
Läutwerken üblichen Druckknöpfe sein, die den Strom nur während der Zeit des auf
sie ausgeübten Druckes schließen; sie können auch zu einem Doppelschalter mit neutraler
Mittelstellung, wie dies in
Abb. 2 gezeigt ist, oder auf andere
Weise zusammengefaßt sein.
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Die Anzahl und der Drehsinn der Amperewindungen der Wicklungen i o,
i i ist derart, daß bei alleiniger Erregung der Wicklung io der Anker 3 angezogen
und der Kontakt zwischen der Brücke 4. und den festen Anschlägen i, 8 hergestellt
wird.
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Fließt während der Erregung der Wicklung io ein Strom durch die Wicklung
i i, so ruft dieser einen dein ersten entgegengesetzten magnetischen Kraftfluß hervor,
der den Kern des Elektromagneten teilweise entmagnetisiert, so daß der Anker 3 durch
die Feder 6 zurückgezogen wird. Die magnetische Wirkung der Wicklung i i allein
ist nicht ausreichend, um die Anziehung des Ankers hervorzurufen.
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Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende: In Ausschaltstellung
sind alle Unterbrecher T, T1 usw. ausgeschaltet, keine Batterie der Kraftanlagen
G, G1 usw. ist mit dein Hauptleiter 2 verbunden, letzterer ist also spannungslos;
dasselbe ist der Fall für die Vereinigungspunkte 1.1, 1._j.1 usw. der mit dem Hauptleiter
verzweigten Widerstände.
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Um von einem beliebigen, mit einer Kraftanlage versehenen Wagen (beispielsweise
von G aus) die Einschaltung aller Lampen eines Zuges oder Zugabschnittes zu bewerkstelligen,
hat man nur nötig, auf den Knopf A zu drücken oder den Hebel des entsprechenden
Umschalters (A in Abb. 2) umzulegen. Hierdurch wird die Wicklung io des Elektromagneten
9 des Unterbrechers T erregt, und letzterer schaltet ein.
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Von nun an sind die Kontakte i, 8 mit der Batterie verbunden, der
Hauptleiter 2 steht beiderseitig der Anlage G unter Spannung, und die Lampen zwischen
den beiden benachbarten Kraftanlagen brennen.
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Die darüber hinaus gelegenen Lampen brennen nicht sofort, und deshalb
ist auch eine Überlastung der Batterie B nicht zu befürchten, weil «-eiter noch
die hintereinandergeschalteten Widerstände 121, 131 usw. sich in der Leitung 2 befinden
und so lange wirksam bleiben, bis die entsprechenden Batterien BI usw. mit der Leitung
2 verbunden sind.
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Gleichzeitig werden die Wicklung io durch den Leiter i j und die Widerstände
12, 13 mit dem positiven Pol der Batterie verbunden, wodurch der Schalter T eingeschaltet
bleibt, auch nachdem der Druck auf den Einschaltknopf A aufgehört hat.
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In bezug auf die benachbarte Anlage G1 sieht man, daß die Wicklung
iol des Schalters T1 unter Vermittlung des Widerstandes 121 und der Leiter 151,
171, 181 gleichfalls erregt wird. wodurch auch Schalter TI einschaltet und seinerseits
die Verbindung zwischen der Batterie B1 und dem Hauptleiter 2 herstellt, so daß
nun auch die jen-. seits der Anlage G1 gelegenen Lampen brennen.
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Wie aus Vorstehendem ersichtlich, vollzieht sich der Einschaltvorgang
fortschreitend gleichzeitig zu beiden Seiten der zuerst von Hand eingeschalteten
Anlage.
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In Wirklichkeit folgen die Einschaltungen sehr schnell aufeinander,
so daß die ganze Beleuchtung des Zuges oder Zugabschnittes nahezu gleichzeitig aufflammt.
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Will man nun von einem beliebigen Punkt des Zuges, beispielsweise
von derAnlage G aus, die gesamte Beleuchtung wieder ausschalten, so braucht man
nur auf den entsprechenden Druckknopf E zu drücken oder den entsprechenden Hebel
E des Umschalters (Abb. 2) umzulegen. Hierdurch wird die Wicklung i i erregt, und
durch die eintretende teilweise Entmagnetisierung des Elektromagneten 9 schaltet
der Schalter T aus.
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Gleichzeitig wird hierdurch der negative Pol der Anlage durch die
Leiter 2o, 23 und j 8 mit der Masse verbunden, so daß die Wicklung i i 1 der Anlage
G1 und alle entsprechenden Wicklungen der übrigen Anlagen in gleicher Weise erregt
werden, wodurch ein gleichzeitiges Ausschalten aller Schalter T, T1 usw. und damit
das nahezu augenblickliche Erlöschen der ganzen Beleuchtung erfolgt.
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Ausschalter, wie sie in Abb. 1 mit U, EI usw. bezeichnet sind, können
auch an anderen Stellen des Zuges als bei den Einschaltern angebracht sein, die
sich naturgemäß auf den mit einer Kraftanlage ausgerüsteten Wagen befinden. Diese
Ausschalter E, El usw. haben t ats., iichlich nur den Zweck, den negativen L, Pol
der Anlage augenblicklich mit der Masse zu verbinden, sie können also an beliebigen
Punkten des Zuges angeordnet «-erden.
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Die Verbindung der freien Masse mit einem Pol des Leitungsnetzes erfolgt
nur während eines Augenblicks bei jeder Ausschaltung. Für gewöhnlich ist der entgegengesetzte
Pol aber unter Vermittlung der größeren Widerstände (Wicklungen i r, iil
usw. undWiderstände12-13, 121-131 usw.) und nur während der Brenndauer der Lampen
mit der Masse verbunden.
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An Stelle die metallische Masse der Wagen und der Gleise als Hilfsleiter
für den Ausschaltvorgang zu benutzen, könnte man auch einen besonderen, sich über
die ganze Länge des Zuges erstreckenden Leiter 24. (Abb. i ) verwenden, der von
Wagen zu Wagen durch eine besondere Kupplung (Stecker) oder zusammen mit den Hauptleitern
1, 2 durch einen dreipoligen Stecker o. d-1. verbunden ist.
In den
Abb. 3 und 4 besitzt jeder mit einer aus D_ynaino, Batterie und Ein- und Ausschalter
bestehenden Kraftanlage versehene Wagen einen Fernschalter T und zwei Druckknöpfe
--1 und E, von denen der eine zur Ein-, der andere zur Ausschaltung der Lampen
dient.
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Der Schalter T besteht aus einem bei 2 drehbar gelagerten Hebel i,
der durch zwei vermittels der Zwischenstücke 5, 6 auf die Hebelarme wirkende Federn
3, .I in einer neutralen Mittelstellung gehalten wird.
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Die Hebelarme L tragen zwei voneinander isolierte Kontaktbügel 7,
8, von denen der eine (7) mit einem Pol der Batterie verbunden ist und in
eingeschalteter Stellung Widerstände 9, io aus dickem Draht als auch Wirlerstände
11, 12 aus dünnem Draht kurzschließt. Der Bügel 8 stellt in eingeschalteter Stellung
die Verbindung zwischen dem Pol a der Kraftanlage und dem Vereinigungspunkt der
Widerstände 9, i o her.
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Der Kontaktbügel 7 wird durch einen Elektromagneten 13 angezogen,
der eilte Wicklung 14 aus dünnem Draht besitzt, die in ähnlicher Weise an das Leitungsnetz
angeschlossen ist, wie dies bei den Wicklungen io, j,)' in Abb. i der Fall ist.
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Der Kontaktbügel 8 wird durch einen zweiten Elektromagneten 15 angezogen,
der eine Wicklung 16 aus dünnem Draht und zwei Wicklungen 17, 18 aus dickere Draht
(Abb. 3) oder nur eine Wicklung 16 aus dünnem Draht (Abb. .I) besitzen kann. In
Ictzterem Fall sind die Wicklungen 17, 18 aus dickem Draht gleichfalls vorhanden,
aber diese sind für sich angeordnet und betätigen die Relais 19, 20, welche dazu
dienen können, die Wicklung 16 unter Spannung zu setzen. Die Wicklung 16 ist in
ähnlicher Weise wie die Wicklungen i i, i i i in der Abb. i (vermittels verschiedener
Leiter und eines Hilfsschalters F) mit den Polen des Leitungsnetzes verbunden: in
allen Fällen ist einer (lieser Leiter 21, an Stelle unmittelbar mit dem Pol a der
Anlage verbunden zu sein, mit dein Bügel 8 verbunden.
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Die Wirkungsweise der vereinigten Anordming (Abb. 3 und 4) -ist hinsichtlich
der Einschaltvorgänge derjenigen, wie sie für Abb. i beschrieben wurde, ähnlich.
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Die Betätigung bei der Ausschaltung ist die folgende: Durch Druck
auf den K.iopf des Schalters E einer beliebigen Anlage wird ein Stromdurchgang in
der Wicklung 16 dieser Anlage hervorgerufen, wodurch die Kontakte finit dem Bügel
7 gelöst und diejenigen mit dem Bügel 8 geschlossen werden. Die Batterie dieser
Anlage ist nun vom Lampenstromkreis getrennt, ,viilirenc1 durch die untnittelbare
Verbindung des Pols a der Anlage mit dem Vereinigungspunkt der Widerstände 9, t
o über den Bügel ä zusätzliche, von den benachbarten Batterien ausgehende Stromstöße
hervorgerufen «-erden, die beim Durchfließen der Wicklungen 17, 18 der beiden benachbarten
Anlagen die Unterbrechung der dortigen Kontakte durch Bügel 7 und die 1?inscll-ltung
der entsprechenden anderen Kontakte durch Bügel 8 bewirken.
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Es ist leicht einzusehen, daß diese Vor-@inge Schlag auf Schlag erfolgen
bis zu den letzten am Zugende sich befindenden Anlagen.
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Da der Leiter 21 die eine der Klemmen der Wicklung 16 mit dem Bügel
8 verbindet, 110 bleibt jeder Schalter T so lange in der Kontaktstellung für den
Bügel, bis die Tätigkeit der benachbarten Anlagen an den Klemmen der Wicklung einen
genügend großen Spannungsabfall bewirkt hat, der durch die Widerstände i 1, 12 der
verschiedenen Anlagen bedingt ist.
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Für den Fall, daß eine Batterie infolge eines Unfalls das Bestreben
haben sollte, einen stärkeren, von den Batterien benachbarter Anlagen ausgehenden
Strom aufzunehmen, kann man den Elektromagneten des entsprechenden Schalters T mit
einer Wicklung s (Abb. 5) versehen, die mit der Batterie hintereinandergeschaltet
ist und die von dem von der in Betracht gezogenen Batterie zum Lampennetz gehenden
Strom oder umgekehrt durchflossen wird. Die Wicklung .s ist in bezug auf die Hauptwicklung
d so angeordnet, daß bei eintretender Stroinunikehr in bezug auf die in Frage stehende
Batterie der Elektromagnet entmagnetisiert und der Schalter T ausgeschaltet wird.
Diese Anordnung kann in allen beschriebenen und ähnlichen Fällen Anwendung finden.
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Selbstverständlich können gewisse anfängliche Betätigungen bei der
Ein- und Ausschaltung in den verschiedenen obigen Fällen unmittelbar von Hand durch
Einwirkung auf die Hauptschalter ausgeübt `-erden, ohne sich d°r Vermittlung von
Druckknöpfen und sonstigen Hilfsschaltern zu bedienen.