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Kurzschlußbremseinrichtung für Fahrzeuge mit Hüpfersteuerung. In dem
Patent 443 923 ist eine Kurzschlußbremseinrichtung für Fahrzeuge mit Hüpfersteuerung
beschrieben, bei der bei fehlender Fahrleitungsspannung ein den Kurzschlußbreinsstrom
liefernder Fahrzeugmotor in den Bremsstellungen des Fahrschalters gleichzeitig die
Erregung für die Hüpferwicklungen liefert.
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Gemäß der Erfindung wird diese Einrichtung in der Weise ausgebildet,
daß der Führer die elektrische Bremse nicht nur willkürlich betätigen kann, sondern
daß auch beim Ausbleiben der Fahrleitungsspannung und bei Zugtrennung die Triebwagen
selbsttätig stufenweise gebremst werden. Durch Schaltvorrichtungen, die bei Stromunterbrechung
in Wirkung treten, wird der Motor auf Generatorbetrieb umgeschaltet und nacheinander
an verschiedene Stufen des Bremswiderstandes gelegt. Hierbei wird eine von den Bremswiderständen
abgezweigte Teilspannung an den die Schalteinrichtung steuernden Führerschalter
gelegt, so daß der Führer unabhängig von der selbsttätigen Bremseinrichtung die
Bremsung beeinflussen kann.
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Gemäß Abb. i bestehen die genannten Schaltvorrichtungen in Ruhestromhüpfern.
Bei dieser Schaltung wird der Anker io mit der Feldwicklung i i bei normaler Fahrt
durch den Führerschalter 1q. gesteuert, der die Arbeitsstromhüpfer i bis 6 und den
Ruhestromhüpfer 7 beeinflußt. Außer diesen Hüpfern sind die Ruhestromhüpfer 8 und
9 und ein Spannungsumschalter 15 vorgesehen, der durch eine von der Fahrleitungsspannung
erregte Spule 16 in der dargestellten Schaltstellung gehalten wird und beim Ausbleiben
der Spannung durch eine Rückzugsfeder 17 in die Bremsstellung umgelegt wird. In
der dargestellten Stellung führt der Spannungsumschalter die Fahrleitungsspannung
an den Führerschalter für die Erregung der Hüpfer. In der zweiten Stellung wird
eine von den Bremswiderständen abgezweigte Teilspannung an den Führerschalter und
an die Wicklung eines mit einer mechanischen Verzögerung versehenen Ruhestromhüpfers
9 gelegt.
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Solange der Triebwagen Spannung erhält, «-erden durch den Führerschalter
1q. mittels der Hüpfer i bis 7 die einzelnen Fahr- und Bremsstufen in bekannter
Weise hergestellt. Die Ruhestromhüpfer 8 und 9 sind hierbei von Fahrleitungsstrom
erregt und ihre Kontakte daher geöffnet. Bleibt nun die Fahrspannung aus, so schließen
sich im ganzen
Zuge die Ruhestromhüpfer 7 bis 8, während die Arbeitsstromhüpfer
geöffnet werden. Hierdurch wird der als Generator arbeitende Triebmotor -auf den
durch den Hüpfer 8 bestimmten Widerstand geschaltet. Der Ruhestromhüpfer 9, der
die letzte Bremsstufe einschalten würde, ist mit einer mechanischen Einschaltverzögerung
versehen und kann sich daher nicht sofort schließen.
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Ist nun die Fahrgeschwindigkeit groß genug, daß sich der Triebmotor
über den durch den Hüpfer 8 eingeschalteten Widerstand erregen kann, so erhält nach
erfolgter Erregung der Hüpfer 9 über den Spannungsschalter 15 eine Teilspannung,
die von den beim Bremsen eingeschalteten Widerständen zwischen den Kontakten ¢ bis
6 abgenommen wird, so daß der Hüpfer 9 geöffnet bleibt. Würde die durch den Hüpfer
8 eingeschaltete Widerstandsstufe unverändert bleiben, so würde sich der Motor wenigstens
bei Fahrt auf ebener Strecke bald entregen. Die Erregerwicklung des Hüpfers 9 würde
hierdurch stromlos, so daß dieser sich nach Ablauf der Verzögerungszeit schließen
und dann sofort die letzte Bremsstufe einschalten würde.
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Um den hierbei auftretenden Bremsstoß zu vermeiden und dem Führer
einen Einfluß auf die Bremsung zu ermöglichen, was bei Gefahr sowie bei Fahrten
im Gefälle erforderlich ist, wird die von den Bremswiderständen abgezapfte Teilspannung
des Triebmotors durch den Spannungsschalter 15 an den Führerschalter 1q. gelegt,
so daß der Führer die einzelnen Bremsstufen einschalten kann, wobei die Hüpfer 3
bis 6 entsprechend der jeweiligen Stellung des Führerschalters 14 erregt werden.
Der Motor bleibt mit annähernd gleicher Stromstärke erregt, da der im Stromkreis
liegende Widerstand beim Bremsen stufenweise abgeschaltet wird. Der Hüpfer 9 bleibt
daher so lange geöffnet, bis die letzte Bremsstufe eingeschaltet und dadurch der
Motor kurzgeschlossen wird und somit ein abgestuftes Bremsen möglich ist.
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Bei geringen Fahrgeschwindigkeiten können sich bei Bremsen ohne Fahrleitungsspannung
die Triebmotoren über den im Stromkreis des Hüpfers 8 liegenden Widerstand nicht
mehr erregen, so daß der Hüpfer 9 keine Spannung erhält und daher nach Ablauf der
Verzögerungszeit die letzte Bremsstufe einschaltet. Der durch den Hüpfer 8 eingeschaltete
Widerstand ist so zu bemessen, daß einerseits bei hohen Fahrgeschwindigkeiten der
anfängliche Bremsstoß nicht zu hoch wird, daß andererseits aber bei verhältnismäßig
niedrigen Fahrgeschwindigkeiten noch eine Erregung des als Generator arbeitenden
Triebmotors eintritt. Damit bei kurzzeitigen Stromunterbrechungen, etwa infolge
schlechten Anliegens des Stromabnehmers, die selbsttätige Bremsung nicht gleich
eintritt, ist beim Hüpfer 8 in Reihe mit seiner Erregerwicklung eine Selbstinduktion
12 und parallel zu dieser Reihenschaltung ein Ohmscher Widerstand 13 gelegt, so
daß der Strom in der Spule des Hüpfers 8 nicht sofort verschwinden kann. Die Feldwicklung
i i wird in bekannter Weise für die elektrische Bremsung durch einen Wendeschalter
umgepolt.
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Abb. 2 stellt eine andere Ausführungsform der Erfindung dar, bei der
das selbsttätige stufenweise Bremsen mittels einer in jedem Wagen des Zuges befindlichen
besonderen Schaltwalze erfolgt. Diese Schaltwalze 2o, deren Wirkungsweise später
erläutert wird, steht unter dem Einfluß einer Zugfeder 25, durch die die einzelnen
Bremsstufen eingeschaltet werden. Die Schaltwalze 2o wird in ihrer jeweiligen Lage
durch die Hemmvorrichtung 21 gehalten, die mittels der Spulen 23 und 24 eingerückt
und durch die den Spulen entgegenwirkende Zugfeder 22 ausgelöst wird. Ein Schalthüpfer
28 steuert den Stromkreis der Spulen 23 und 2,4 in einer noch zu erläuternden Weise.
Außerdem enthält die Schaltung noch den Spannungsumschalter 29, der entsprechend
Abb. i ausgeführt ist und beim Ausbleiben der Spannung eine von den Bremswiderständen
abgezweigte Spannung an den Führerschalter 4.1 legt.
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Die einzelnen Fahrstufen des Triebmotors q0 werden durch die Arbeitsstromhüpfer
30 bis 33 mittels des Führerschalters 41 in bekannter Weise gesteuert. Die Schaltwalze
2o befindet sich hierbei in ihrer Anfangsstellung, in der sie durch die Hemmung
2i festgehalten wird, da die zwischen der Fahrleitung und Erde liegende Spule 23
die Sperrung gegen die Kraft der Zugfeder 22 aufrecht hält.. Bleibt nun die Spannung
aus, so öffnet sich zunächst der Hüpfer 3o, wodurch der Triebmotor 40 von der Fahrleitung
abgeschaltet wird. Ferner wird die Sperrung der Schaltwalze 2o durch die Wirkung
der Feder 22 frei, da die Spule 23 spannungslos wird. Die Schaltwalze 2o wird durch
die Kraft der Feder 25 gedreht, wodurch zunächst die Feldwicklung des Triebmotors
4.o durch die N okkenhüpfer 34 und 35 für die Kurzschlußbr emsung umgepolt wird.
Außerdem werden durch die Drehung der Walze 2o nacheinander die Kontakte der Nockenhüpfer
36 bis 38 geschlossen und damit die Bremswiderstände stufenweise abgeschaltet. Damit
die Walze 2o beim Ausbleiben der Spannung nicht sofort auf die letzte Bremsstufe
schaltet, wird auf jeder Bremsstufe die Sperrvorrichtung
21 noch
durch die vom Bremsstrom durchflossene Spule 24 so lange festgehalten, bis der Bremsstrom
auf einen bestimmten Betrag abgeklungen ist, so daß die Kraft der Feder 22 die Zugkraft
der Spule 24 überwindet, worauf dann die Sperrung frei wird und die Walze 2o die
nächste Widerstandsstufe einschaltet. Da der Bremsstrom infolgedessen wieder anwächst,
sperrt die Spule 24 die Walze wieder in gleicher Weise.
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Damit die Gefahrenbremsung und die Bremsung im Gefälle sicher erfolgen
kann, muß der Führer die Möglichkeit haben, die einzelnen Bremsstufen rascher einzuschalten,
als es die selbsttätige Regelungsvorrichtung erlaubt. Es ist daher der Schalthüpfer
28 vorgesehen, der über den Spannungsumschalter 29 und den Führerschalter 41 von
einer von den Bremswiderständen abgezweigten Spannung des Motors erregt wird. Dieser
Hüpfer 28 schließt beim Ansprechen die vom Bremsstrom durchflossene Spule 24 kurz
und macht dadurch die Sperrung der Schaltwalze 2o unwirksam, so daß die Bremswalze
frei abrollen und damit die nächsten Bremsstufen herstellen kann. Die Hüpferwicklung
28 bleibt so lange erregt, bis die Schaltwalze 2o die durch die Stellung des Führerschalters
41 vorgeschriebene Lage erreicht hat.
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Bei Bremsung mit Fahrleitungsspannung wird der Schalthüpfer 28 vermittels
des Spannungsumschalters 29 von der Netzspannung erregt, und zwar wieder so lange,
bis die Bremswalze die durch den Führerschalter vorgeschriebene Stellung erreicht
hat. Wenn der Schalthüpfer 28 abfällt, so wird dadurch die Spule 23 an die Fahrleitungsspannung
gelegt. Hierdurch wird erreicht, daß hei Bremsung mit Fahrleitungsspannung eine
bestimmte Bremsstufe beliebig lange festgehalten werden kann. Die Schaltwalze wird
durch die an der Netzspannung liegende Schaltspule 26, an deren Stelle auch ein
Schaltmotor treten kann, wieder in ihre Anfangsstellung zurückgeführt, wenn der
Führerschalter sich in der Null- oder irgendeiner Fahrstellung befindet. Ein zwischen
Walzenantrieb und Hemmvorrichtung 21 eingeschaltetes, einseitig wirkendes Zahngesperre
.12 ermöglicht, daß die Walze durch Spule 26 in die Ausgangslage zurückgeführt werden
kann, ohne daß die Hemmvorrichtung mitbewegt werden muß.
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Um die Zahl der in den Triebwagen befindlichen Steuerleitungen möglichst
zu beschränken, ist eine Umschalteinrichtung 39 auf der Schaltwalze 20 vorgesehen.
Hierdurch kann eine Anzahl von Steuerleitungen beim Fahren zur Erregung der Schütze
und beim Bremsen als Steuerleitungen für die einzelnen Bremsstufen dienen. Die Schaltwalze
20 kann so ausgebildet werden, daß sie als vollständiger fernbetätigter Starkstromschalter
zur unmittelbaren Steuerung des Motors ohne Hüpfer verwendet wird. Die selbsttätige
Einschaltung der Bremsstellungen beim Ausbleiben der Fahrleitungsspannung erfolgt
dann in gleicher Weise. Bei Zugtrennung erfolgt eine ähnliche Wirkung wie beim Ausbleiben
der Fahrleitungsspannung, da in diesem Fall auch eine selbsttätige Kurzschlußbremsung
der geführten Triebwagen eingeleitet wird.
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Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung ist es möglich, durch Umschaltung
statt des im Führertriebwagen befindlichen Motors jeden anderen Motor zur Lieferung
des Erregerstromes für die Hüpfer und die Bremswalze heranzuziehen. Beide Schaltungen
können noch dadurch erweitert werden, daß die beim Ausbleiben der Fahrleitungsspannung
eintretende selbsttätige Kurzschlußbremsung auch mittels besonderer Schalter, die
in dem Wagen untergebracht werden, durch die Fahrgäste bewirkt wird. Außerdem kann
die Bremsung auch eingeleitet werden, wenn der Führer die Kurbel des Fahrschalters
losläßt. In diesem Falle kann eine Verzögerungseinrichtung vorgesehen werden, die
die Bremsung erst dann wirksam macht, wenn die Kurbel nach Ablauf einiger Zeit nicht
wieder ergriffen wird.