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Ferngesteuerte elektrische Vorrichtung zum Betätigen der Stromabnehmer
sowie Ein- und Ausschalten des Hauptschalters für elektrische Triebfahrzeuge Es
sind bereits Vorrichtungen zum Bewegen der Stromabnehmer elektrischer Triebfahrzeuge
bekannt geworden, die durch Druckluftkolben betätigt wurden. Es sind auch ferner
schon Vorrichtungen vorgeschlagen «-orden, bei denen Elektromagneten oder Elektromotoren
angewendet werden. Aber allen diesen Vorrichtungen ist gemeinsam, daß der Antrieb
nur zum Anheben der Stromabnehmer an die Fahrleitung dient, während beim Senken
sich die Stromabnehmer von selbst unter dem Einfluß ihres Eigengewichtes nach unten
bewegen. Alle derartigen Vorrichtungen sind nur wenig vorteilhaft, weil ein rasches
Senken der Stromabnehmer nicht möglich ist. Insbesondere bei den bekannten elektropneumatisch
betätigten Stromabnehmern kann sich die Senkbewegung nur sehr langsam vollziehen,
weil die in dem Druckluftzylinder befindliche Luft nur verhältnismäßig langsam aus
den langen Druckluftleitungen entweichen kann. Auch bei den elektrischen Vorrichtungen,
die durch Elektromagnete oder Elektromotoren beim Heben angetrieben werden, kann
die Geschwindigkeit nur gering sein, weil bei der Bewegung die Massen der die Stromabnehmer
antreibenden Elektromagnete oder der Anker der Antriebsmotoren beschleunigt werden
müssen. Derartige Stromabnehmer sind infolge des erwähnten Nachteils völlig ungeeignet
für den Betrieb schneller fahrender Züge; denn bei diesen kommt es bisweilen vor,
daß vorübergehend während der Fahrt die Stromabnehmer gesenkt werden müssen, weil
die Fahrleitung infolge von Bauarbeiten in einem kurzen Abschnitt unterbrochen ist.
Es ist leicht ersichtlich, daß bei Schnellzügen ein schnelles Heben und Senken der
Stromabnehmer sehr wertvoll ist, weil einerseits das Signal »Stromabnehmer senken«
für den Führer nicht so weit von der Baustelle entfernt zu werden braucht, andererseits
infolge der Verkürzung der Hub- oder Senkzeiten eine erhebliche Verminderung der
Zuggeschwindigkeit vermieden wird, wenn die Motoren nur verhältnismäßig kurze Zeit
nicht an die Spannung angeschlossen sind.
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Um nun die erwähnten Nachteile zu vermeiden, wird erfindungsgemäß
die Vorrichtung zum Heben und Senken der Stromabnehmer so ausgebildet, daß die Stromabnehmer
außer beim Heben auch beim Senken durch Elektromotoren angetrieben werden.
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Die Erfindung hat ferner zum Gegenstand die Steuerung der den Antrieb
der Stromabnehmer bewirkenden Elektromotoren. Diese
werden, je nachdem,
ob die Strömabnehmer gehoben oder gesenkt werden sollen, an zwei verschiedene Steuerleitungen
angeschlossen. An diese Steuerleitungen ist außerdem eine Antriebsvorrichtung für
den Hauptschalter des Fahrzeuges angeschlossen, welche über die Steuerleitungen
in der Weise betätigt wird, daß die Stromabnehmer vor dem Einschalten des Hauptschalters
an die Fahrleitung angehoben werden und daß der Hauptschalter vor dem Senken der
Stromabnehmer ausgeschaltet wird.
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In der Zeichnung ist in einem Ausführungsbeispiel schematisch die
Anordnung einschließlich der gesamten Schaltung der Vorrichtung dargestellt für
ein Fahrzeug, welches mit zwei Stromabnehmern und einem Ölschalter ausgerüstet ist.
Mit i und 2 sind zwei Scherenstromabnehmer bezeichnet, von denen über Trennschalter
3 sowie den Hauptschalter q., einem Ölschalter, der Strom über die Leitung 5 den
Transformatoren und Motoren des Fahrzeuges zugeführt wird. Die Stromabnehmer werden
durch zwei Gleichstrommotoren 6 angetrieben. Das zum Heben und Senken erforderliche
Drehmoment wird über eine Hebelvorrichtung 8, welche durch den Motor 6 angetrieben
ist, auf eine mit dem Stromabnehmer verbundene Kurbel ? übertragen. Durch den Hebel
8 der Hubvorrichtung werden zugleich Umschalter 9 betätigt. Die Umschalter sind
derart durch Federn mit der Hubvorrichtung gekuppelt, daß sie am Ende jedes Arbeitshubes,
d. h. nach dem Heben oder Senken der Schalter, in eine andere Stellung umgelegt
werden. über die Kontakte 38 und 39 sowie 58 und 59 wird den Hubmotoren der Strom
beim Heben und Senken je nach der Stellung des Umschalters zugeführt. Die Motoren
sind mit zwei entgegengesetzt geschalteten Feldwicklungen ausgerüstet, welche eine
Drehung des Motors in verschiedenen Richtungen ermöglichen. An den Umschaltern,
die also zugleich als Endschalter dienen, sind ferner noch je zwei Hilfskontakte
43, 44 und 46, 47 vorgesehen, durch welche die Schaltvorrichtung des Ölschalters,
ein Einschaltmagnet 13, eingeschaltet wird, nachdem nach Beendigung des Anhebens
der Stromabnehmer die Hub- und Senkmotoren 6 durch den Umschalter 9 abgeschaltet
sind. Die Energie zum Heben und Senken der Stromabnehmer wird bei der Vorrichtung
einer Akkumulatorenbatterie io entnommen. Die Batterie kann auch für andere "Zwecke,
beispielsweise Notbeleuchtung o. dgl., Anwendung finden. Der eine Pol ist geerdet.
Das Einschalten der Hub- und Senkvorrichtung sowie der Steuervorrichtung des Ülschalters
erfolgt durch einen Hilfsumschalter ii. Als Umschalter kann beispielsweise ein gewöhnlicher
Knebelumschalter oder Dosenschalter Anwendung finden. Je nach der Stellung des Schalters
werden die Stromabnehmer angehoben, der Ölschalter eingeschaltet oder die Stromabnehmer
nach dem Ausschalten des Ölschalters gesenkt. Ist der Ölschalter durch die obenerwähnte
Schaltvorrichtung eingeschaltet, so werden die Kontakte durch eine elektromagnetische
Sperrklinke 14 in der Einschaltstellung gehalten. Das Ausschalten erfolgt durch
einen kleinen Elektromagneten 15, welcher die Sperrklinke zum Auslösen bringt, sobald
eine Wicklung von Strom durchflossen ist. Am Ölschalter ist eine Reihe von Hilfskontakten
vorgesehen, welche die .e°rwünschte Steuerung der gesamten Vorrichtung ermöglichen.
Ferner gehört zu der Anlage ein Zeitrelais 16, über dessen Kontakte 31, 32 der Strom
zu den Motoren 6 fließt. Das Zeitrelais ist derartig ausgebildet, daß das Unterbrechen
der Kontakte mit einer zeitlichen Verzögerung nach dem Unterbrechen des Steuerstromkreises
des Relais erfolgt. Es sind ferner in der Anlage noch zwei besondere Schalter i
i und 12 vorgesehen, durch welche die Betätigungsvorrichtung zum Heben und Senken
der Ölschalter wahlweise abgeschaltet werden kann.
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Die Wirkungsweise der Steuerung ist nun folgende: Sollen die Stromabnehmer
i und 2, welche gesenkt sind, d. h. nicht an die Fahrleitung angeschlossen, eingeschaltet
werden, so wird der Umschalter i i in die Stellung i gelegt. Nunmehr schließt sich
folgender Stromkreis: Erde - Kontakte a, b des Umschalters -Leitung 21, 22
- Abhängigkeitskontakte 23, 24 des Ölschalters - Kontakte 25, 26 der Erregerspule
des Zeitrelais -Kontakte 28, 29 des Wagenabschalters - Kontakt 3o an dem nicht geerdeten
Pol der Sammlerbatterie -Erde.
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Infolgedessen zieht das Zeitrelais 16 an, die Kontakte 31, 32 des
Zeitrelais werden geschlossen. Nunmehr kann sich folgender Stromkreis ausbilden:
Erde - Kontakte 3o der Batterie - Kontakte 29, 28 des Wagenumschalters - Kontakte
31, 32 des Zeitrelais - Leitung 33 -die beiden parallel geschalteten Leitungen 3¢
- die Bürsten 35, 36 der Hub- und Senkmotoren 6 - die Feldwicklungen - Kontakte
36, 37 - Kontakte 38, 39 der Umschalter 9 -Leitungen 40, 4.1 - Leitungen 22, 21-
Kontakte b, a des Umschalters i i -Erde.
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Infolgedessen werden durch die Motoren der Hub- und Senkvorrichtungen
die Stromabnehmer angehoben. Sobald die Stromabnehmer an der Fahrleitung liegen,
werden die Umschalter g selbsttätig in die andere Stellung umgelegt und die Kontakte
38, 39
unterbrochen. Nunmehr ist folgender Stromkreis geschlossen:
Erde - Kontakt 3o der Batterie - Kontakte 2g, :28-31, 32 -Leitungen 33, 42 -Kontakte
43, 44 des einen Umschalters g -Leitung 45 - Kontakte 46, 47 des anderen Umschalters
g - Leitung 48: F-. Kontakte 49, 5o der Einschaltspule des Schaltmagneten 13 - Leitung
22, 21 - Kontakte b, a des Umschalters i i -Erde.
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Infolgedessen wird durch den Schaltmagneten 13 der Ölschalter eingeschaltet.
Die Hilfskontakte 24, 23, über welche das Zeitrelais 16 eingeschaltet war, werden
danach unterbrochen. Der Ölschalter wird durch die bereits erwähnte Sperrklinke
in der Einschaltstellung gehalten.
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Soll der Ölschalter ausgeschaltet werden, so wird der Umschalter in
die mit II bezeichnete Stellung gelegt. Dabei wird zunächst folgender Stromkreis
geschlossen: Erde -die Kontakte a, c des Umschalters - Leitung 51 - Kontakte 52,
53 des Ölschalters 4 - Kontakte 25, 26 der Erregerspule des Zeitrelais - Kontakte
28, 29 des Wagenabschalters - Kontakt 3o der Batterie - Erde.
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Das Zeitrelais zieht nun an. Dabei wird folgender Stromkreis geschlossen:
Erde - Kontakt 3o der Batterie - Kontakte 29, 28 - 31, 32 - 54 55 der Auslösespule
am Ölschalter - Leitung 56, 51 - Kontakte e, a des Umschalters i i - Erde.
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Hierdurch wird die Sperrklinke, welche den Ölschalter eingeschaltet
hielt, ausgelöst. Der Ölschalter schaltet aus. Die Hilfskontakte 53, 52 "-erden
unterbrochen, so daß auch das "Zeitrelais abgeschaltet wird. Die Kontakte öffnen
sich jedoch erst mit erheblicher Verzögerung. Solange die Kontakte 31, 32 des Zeitrelais
noch nicht unterbrochen sind, ist folgender Stromkreis geschlossen: Erde-Kontakte
3o der Batterie io - Kontakte 29, 28 des Wagenabschalters - Kontakte 31, 32 des
Zeitrelais - Leitung 33 - die beiden parallel geschalteten Leitungen 34-Bürsten
35, 36 der Motoren 6 - die Erregerwicklungen 36, 57 - Kontakte 58, 59 der Umschalter
9 - Leitung 6o -Abhängigkeitskontakte 61, 62 am Ölschalter - Leitungen 56, 51 -
Kontakte c, a des Umschalters i i -Erde.
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Die Motoren, durch die nunmehr die Stromabnehtner gesenkt werden,
laufen so lange, bis durch den Umschalter die Kontakte 58, 59 unterbrochen werden.
Die Zeitverzögerung des Zeitrelais muß so groß gewählt werden, daß die Stromabnehmer
mit Sicherheit völlig gesenkt werden, bevor die Kontakte 31, 32 des Zeitrelais geöffnet
sind.
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Die vorliegende Erfindung erweist sich als ein erheblicher Fortschritt,
weil die Stromabnehmer und der Hauptschalter eines Triebfahrzeuges in einfacher
Weise gemeinsam gesteuert werden können. Dabei ist die Zahl der erforderlichen Steuerleitungen
außerordentlich gering. Besonders vorteilhaft ist auch, daß zur Steuerung einfache
Umschalter verwendet werden können. Durch die Ausbildung der Steuerung ist ferner
erreicht, daß der Strom stets durch den Ölschalter und nie durch die Schleifkontakte
der Stromabnehmer ein- oder ausgeschaltet wird. Die Vorrichtung ist besonders geeignet
zur Anwendung bei Triebwagenzügen mit mehreren Triebwagen, die von einem Steuerstande
aus gesteuert werden.