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Notbremsung für Wechselstromlokomotiven und Triebfahrzeuge. Bei Wechselstromlokomotiven
und Triebfahrzeugen ist es schwierig, eine Notbremsung, d. h. eine unter allen Umständen,
also auch bei fehlender Netzspannung, sicher und stark wirkende Bremsung zu erzielen.
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Bekanntlich können die während des Fahrbetriebes als Wechselstrommotoren
betriebenen Antriebsmaschinen in der Bremsperiode als Gleichstromhauptstrommotoren
betrieben werden, wobei eine Gleichstromvorerregung durch irgendeine, gegebenenfalls
im Fahrzeug für andere Zwecke schon vorhandene Gleichstromquelle gegeben wird. Als
solche Gleichstromquellen kommen beispielsweise Beleuchtungs- oder Steuerstrombatterien,
Beleuchtungsgleichstrommaschinen oder auch vorhandene Wechselstromhilfsmotoren in
Frage. Diese arbeiten dann in der Bremsperiode als Gleichstrommaschinen, wobei zur
Aufspeicherung der zum kurzzeitigen Betrieb als Gleichstromdynamo erforderlichen
Energie eine Schwungmasse vorgesehen sein muß, die nach dem Abschalten oder Ausbleiben
des Netzstromes die Drehbewegung der etwa von der Last befreiten Maschine eine Zeitlang
aufrechterhalten kann.
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Der in der Bremsperiode durch die Fahrzeugmotoren erzeugte Gleichstrom
kann zur Durchführung einer wirksamen Bremsung in verschiedener Weise verwendet
werden, z. B. für eine Kurzschlußbremsung oder zum Steuern elektrischer Bremsen
oder gleichzeitig für beide Bremsarten. Die elektromagnetischen Bremsen sind hierbei
außer auf die Lokomotive oder die Triebwagen zweckmäßig auch auf die motorlosen
Beiwagen verteilt. Da es sich bei der Notbremsung fast immer um eine in beschränkter
Zeit wirkende Bremsung handelt, kann bei Anwendung der Kurzschlußbretnsung die erzeugte
Bremsarbeit in einem kurzzeitig hochbelasteten Widerstand, beispielsweise einemFlüssigkeitswiderstand,
vernichtet werden.- Als Bremswiderstand können jedoch erfindungsgemäß auch die Wicklungen
des Stufentransformators oder ein Teil derselben mitbenutzt werden. Die Hochspannungswicklung
des Transformators besitzt bekanntlich einen hohen Ohmschen Widerstand und ist daher
zu diesem Zwecke um so mehr geeignet, als die Wicklungen durch die Einbettung in
Öl gekühlt werden. Infolge der hohen Induktivität des Transformators findet hier
überdies eine günstige Dämpfung der durch die Stromstöße entstehenden Spitzen
statt.
Es ist unter Umständen auch zweckmäßig, auf der Lokomotive oder auf den Wagen vorhandene
Heizwiderstände zur Aufnahme der Bremsener fie mit heranzuziehen.
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Während des Bremsens kann eine Regelung der Bremswirkung vorgenommen
werden, die, um Schaltfehler zu vermeiden, nicht willkürlich vom Führer, sondern
am zweckmäßigsten selbsttätig durch ein Zeitwerk oder aber in Abhängigkeit von irgendwelchen
Größen, z. B. dem Bremsstrom unter Verwendung eines von einem Fortschaltrelais überwachten
Druckluftschaltwerkes, erfolgt. Hierdurch kann erreicht werden, daß bei allen Geschwindigkeiten
und Betriebsverhältnissen eine sicher ansprechende und größte Bremskraft liefernde
Bremsmethode geschaffen wird.
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Die zur Einleitung der Bremsung notwendigen Umschaltungen, d. h. die
Auflösung der Fahrschaltung und die Herstellung der.Bremsschaltung, werden zweckmäßig
durch einen druckluftbetätigten, durch elektromagnetische Ventile gesteuertenUmschalter
vorgenommen. Die Regelung des Bremsvorganges erfolgt mittels auch im Fahrbetrieb
benutzter Schalter und Schütze, die vorteilhaft ebenfalls elektropneumatisch bedient
werden. Der Strom zur Steuerung der hierbei benutzten Ventilspulen kann aus einer
der bereits erwähnten Gleichstromquellen entnommen werden. Da die während des Fahrbetriebes
mit Wechselstrom gesteuerten Ventilspulen nur äußerst wenig Energie zu ihrer Ansteuerung
brauchen, können sie ohne jede Gefahr während der kurzen Bremszeit mit Gleichstrom
gesteuert werden, so daß besondere Gleichstromspulen und Magnete nicht erforderlich
sind. Bei Verwendung elektromagnetischer Schütze können an diesen Gleichstromspulen
zur Steuerung der Schütze während des Bremsens vorgesehen sein. Nach Beendigung
des Bremsvorganges bzw. nach Erreichen des Stillstandes wird die.Gleichstromquelle
selbsttätig von den zu steuernden Apparaten abgetrennt, was z. B. durch ein Zeitwerk
erfolgen kann. Durch den F ahrbremsumschalter kann auch gleichzeitig die Druckluftbremsung
für den gesamten Zug ausgelöst werden. Die Motorfelder werden bei Einleiten der
Bremsung selbsttätig durch den normalen Fahrtwender eingeschaltet, der zu diesem
Zweck entsprechend umgesteuert wird.
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Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es ist
hier die Schaltung eines Triebfahrzeuges mit zwei Führerschaltern io, einem Ölschalter
i i nebst Zubehör, dem ,Transformator 12, einem Fahrtbremsumschalter 13, Drosselspule
14, Bremswiderstand 15, Motoren 16 und 17 mit den Kompensations- und Wendefeldwicklungen
18, ig, 2o und 21 und den Reihenschlußfeldwicklurngen 22 und 23 dargestellt. Die
Zeichnung veranschaulicht außerdem den ferngesteuerten Fahrtwender 24, elektromagnetische
Bremsen 25 im Triebfahrzeug, ebensolche in den Beiwagen verteilte Bremsen 26, den
von einem Fortschaltrelais 47 überwachten Bremsleistungsregler 27 und verschiedene
Schaltgeräte, :die machstehend näher bezeichnet und beschrieben sind.
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Die unteren Kontaktbeläge 48 des Fahrtbremswenders 13 dienen dazu,
die Schützhaupt@kontakte 3 bis 7, welche von der Drosselspulenschaltung 14 abgetrennt
sind, mit den Anzapfungspunkten des Bremswiderstandes 15 zu verbinden. Die Regelung
der Bremsleistung erfolgt mittels der Schütze 3 bis 7, welche in umgekehrter Reihenfolge
von dem Schaltwerk 27 selbsttätig angesteuert werden. Die beiden Ventilspulen des
den Regler 27 antreibenden Druckluftschaltwerkes sind mit 48 und 51 bezeichnet.
Die Stromzuführung erfolgt durch den Kontaktfinger 4o, welcher mit dem gleichbezeichneten
Kontakt des Fahrthremswenders verbunden ist. Die Regelung erfolgt unter der Überwachung
des Fortschaltrelais 47 in bekannter Weise, wie sie beispielsweise in dem Patent
38 i 119 näher beschrieben ist.
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In der Zeichnung sind noch Verriegelungskontakte für die Schaltung
der Ventilschützspulen 3 bis 7 und für die Fahrtwenderspulen 49 und 5o angebracht,
deren Wirkungsweise bekannt und aus der Darstellungsweise leicht verständlich ist.
Nach einer bestimmten Zeit, in der der abzubremsende Zug.mit Sicherheit zum Halten
gebracht worden ist, kommt das Zeitwerk 35 zur Wirkung, indem es den Kontakt 34
öffnet und die geschlossenen Steuerstromkreise unterbricht. Der Fahrtbremsw ender
und der Bremsleistungsreglerwerden dann durch Rückschaltfedern in die Anfangslage
gebracht.
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Die Fahrschaltung soll hier nicht ausführlich erläutert werden, da
sie in allgemein üblicher, aus der Schaltzeichnung verständlicher Weise erfolgt.
Der Steuerstrom zur Herstellung der Fahrschaltung wind an einer Anzapfung 28 der
Niederspannungswicklung des Transformators 12 entnommen und über einen von der niedergedrückten
Fahrschalterkurbel geschlossenen Kontakt gleicher Bezeichnung zum Fahrtrichtungsschalter
29 und nach Schließung der Kontakte 30, 31 durch den ferngesteuerten elektromagnetisch
oder elektropneumatisch bedienten Fahrtwender 24 auch zu dem Hauptbelag des Führerschalters
io geleitet. Beim Einschalten des Führerschalters io werden die Motoren durch Einschaltung
der elektropneumatisch gesteuerten Schütze 3, 4, 5, 6 und 7 angelassen, welche mittels
der gleichbezeichneten Kontaktfinger
im Führerschalter angesteuert
werden und die Transformatoranzapfungen schalten. Der handgesteuerte Ölschalter
i i besitzt zwei Hilfskontakte 32 und 33, die im ausgeschalteten Zustande des Ölschalters
die dargestellte Lage einnehmen, und ein Zeitwerk 35, das beim Einschalten des Ölschalters
angehoben wird und den Hilfskontakt 34 schließt. Letzterer ist mit dem gleichbezeichneten
Punkt der Batterie 36 verbunden. Der Ölschalter besitzt ferner einen Stromwandler
37, welcher zum Zwecke der LTberstromauslösung dient.
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Die Wirkungsweise der Steuerung ist folgende: Es sei angenommen, daß
sich der Fahrschalter io in der Vorwärtsfahrstellung befindet und einige der Schütze
3, 4, -5, 6, 7 eingeschaltet sind. Der Fahrtbremswender 13 und der Regler 27 sollen
sich in der gezeichneten Stellung befinden. Bei dein Fahrtwender 24 ist der linke
Kontaktsatz geschlossen zu denken. Der Ölschalter i i soll eingeschaltet sein, wobei
sein Hilfskontakt 32 geschlossen und sein Hilfskontakt 33 geöffnet ist. Wird nun
der Notbremsschalter 38 geschlossen, so entsteht ein Stromkreis, der von dem Punkt
34 der Batterie 36 über die Kontakte 34 bis 32 des Notbrerhsschalters ,8, den Kontakt
32 des Ölschalters, ,die AuslÖsesPule 39 zur Erde verläuft. Die Verklinkung
des Ölschalters (nicht dargestellt) wird infolgedessen ausgelöst und der Ölschalter
in die Ausschaltlage gebracht, wobei er den Kontakt 32 öffnet und den Kontakt 33
schließt. Gleichzeitig wird auch das Zeitwerk 35 freigegeben, welches, wie bereits
erwähnt, aber nach einer vorbestimmten Zeit zur Wirkung kommt, zunächst aber noch
den Kontakt 34 geschlossen-hält. Durch Schließen des Kontaktes 33 wird ein Stromkreis
geschlossen, der von der Batterie 36 über die Kontakte 34, 33 des Ölschalters, die
Spule 33 des Fahrtbremswenders 13 zur Erde verläuft. Dieser wird mittels eines hierdurch
angesteuerten Druckluftschaltwerkes in die der gezeichneten entgegengesetzten Lage
gebracht, wobei eine Rückschaltfeder gespannt wird. Die Kontaktfinger 33, 4o und
41 des Fahrtbremswenders 13 werden hierdurch miteinander und der Kontakt42 mit der
Erde verbunden. Der Kontaktfinger 40, welcher mit dem gleichbezeichneten Kontakt
im Führerschalter verbunden ist, beliefert diesen mit Steuerstrom, und es erfolgt
eine Speisung des Führerschalterkontaktes 2, welcher mit dem gleichbezeichneten
Punkt 2 des Fahrtwenders 24 in Verbindung steht. Der Fahrtwender wird daher umgeschaltet
und die für die Bremsung erforderliche Reversierung der Feldwicklungen 22 und 23
vorgenommen. Die Kontakte 41 und 42 schließen den für die Vorerregung erforderlichen
Stromkreis, welcher vom Punkt 34 der Batterie über die Kontakte 34, 33 des Ölschalters,
Kontaktfinger 33 des Fahrtbremswenders 13, Kontakt 41 desselben, Leitung 43, Feldwicklungen
22 und 23, Leitung 44, Kontakt 42 des Fahrtbremswenders zur Erde verläuft.
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Der Kurzschlußbremskreis, welcher durch den Fahrtbremswender geschlossen
wird, hat folgenden Verlauf: Von den Ankern 17, 16, Leitung 45 über den gesamten
Bremswiderstand 15, die Niederspannungswicklung des t ransfor mators 12, Kontakte
46 des Fahrtwenders, die elektromagnetischen Bremsen 25 des Triebfahrzeuges und
ebensolche Bremsen 26 der motorlosen Beiwagen, das Fortschaltrelais 47 zur Erde
und von hier durch die rechte Seite des Fahrtwenders 24, die Feldwicklungen 22,
23 wieder in die Anker.