DE546062C - Elektrische Zugsicherungseinrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 9. MÄRZ 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVr 546062 KLASSE 2Oi GRUPPE

C. Lorenz Akt.-Ges. in Berlin-Tempelhof *)

Elektrische Zugsicherungseinrichtung Patentiert im Deutschen Reiche vom 5. Dezember 1929 ab

Die normalen, nach dem Prinzip der induktiven Beeinflussung arbeitenden Zugsicherungseinrichtungen besitzen auf der Lokomotive einen von Wechselstrom gespeisten, abgestimmten Primärkreis und auf der Strecke einen ebenfalls auf Resonanz abgestimmten Sekundärkreis. Beim Ankoppeln des Sekundärkreises, d. h. beim tJberfahren des Streckenmagneten, tritt eine Schwächung

ίο des im Primärkreis fließenden Stromes ein, wobei ein in diesem Stromkreis eingeschaltetes Relais abfällt und eine Beeinflussung des Fahrzeuges bewirkt. Es kann dabei ein optisches oder akustisches Signal betätigt werden oder eine Zwangsbremsung mit Hilfe eines von der elektrischen Beeinflussungseinrichtung gesteuerten Bremsventil s eingeleitet werden. Das Relais, welches die Überwachungseinrichtung steuert, · d. h. jede von der Strecke auf das Fahrzeug übertragene Wirkung auf die Überwachungseinrichtung überträgt, ist somit einer der wichtigsten Bestandteile der Zugsicherungseinrichtung und bedarf daher einer besonderen Überwachung.

z5 Normalerweise ist es als sogenanntes Differentialrelais ausgebildet und besitzt zwei Wicklungen, von denen die eine in dem abgestimmten Stromkreis des Lokomotivmagneten liegt, während die andere von der mit Gleichstrom gespeisten Überwachungseinrichtung aus erregt wird. Diese Wicklungen sind derart bemessen, daß im normalen Betriebsfalle, wenn der zwischen ihnen beweglich angeordnete Anker, der sich normalerweise in der von der Wechselstromwicklung angezogenen Stellung befindet, von der Gleichstromwicklung nur dann zum Abfallen gebracht werden kann, wenn die Anzugskraft der Wechselstromwicklung geschwächt ist und umgekehrt nur in dem Falle wieder in die ursprüngliche Lage zurückgebracht werden kann, wenn die wechselstromseitige Erregung wieder auf den ursprünglichen Wert gestiegen und die Anzugskraft der Gleichstromwicklung geschwächt wird.

Das von der Überwachungseinrichtung gesteuerte Bremsventil ist über einen Luftabsperrhahn mit der Hauptbremsluftleitung des Fahrzeuges verbunden. Mit diesem Absperrhahn wird bei den bekannten Zugsicherungseinrichtungen gleichzeitig mit dem Einschalten der Luftzufuhr zum Bremsventil ein Kontakt gesteuert, welcher den Gleichstromkreis der Überwachungseinrichtung steuert. Da das Bremsventil durch eine vom Gleichstrom der Überwachungseinrichtung durchflossene Wicklung in der Absperrstellung gehalten wird, jedoch erst dann, wenn durch Betätigung eines Schalters, der sogenannten Bremslösetaste, die Haltewicklung des Ventils eingeschaltet wird, so tritt beim Einschalten der Luftzufuhr von der Hauptbremsluft-

'■■) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Rudolf Mayer in Berlin-Charlottenburg.

leitung zum Bremsventil sofort eine Zwangsbremsung des Fahrzeuges ein, denn die Luft kann durch das geöffnete Ventil ins Freie entweichen. Erst nach Betätigung der Bremslösetaste spricht das Bremsventil an und versperrt der Luft den Austritt. Es werden also beim Einschalten der Überwachungseinrichtung zwar das Bremsventil und die zu diesem führenden Stromwege auf ihre Betriebssicherheit überprüft, jedoch ist dabei nicht zu ersehen, ob auch das die Überwachungseinrichtung steuernde Relais sich in dem erforderlichen Betriebszustand befindet.

Durch vorliegende Erfindung wird nun eine Einrichtung geschaffen, bei der beim Einschalten der Überwachungseinrichtung neben dem Bremsventil und der dieses steuernden Einrichtungen gleichzeitig auch das weit wichtigere Wechselstromrelais überprüft wird, von dessen Wirkung die Betriebsicherheit der ganzen Zugsicherungseinrichtung abhängt.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß gleichzeitig mit dem Einschalten der Luftzufuhr zur Beeinflussungseinrichtung eine Zwangsbremsung des Fahrzeuges eingeleitet wird, indem das die Überwachungseinrichtung steuernde, im abgestimmten Lokomotivmagnetkreis liegende Relais zum Abfallen gebracht wird, wobei die Anzugskraft dieses Relais bei ausgeschalteter Überwachungseinrichtung geschwächt wird und beim Einschalten der Überwachungseinrichtung die Gleichstromwicklung den Anker dieses Relais zum Abfallen bringt, noch bevor die Anzugskraft der Wechselstromwicklung des Relais den normalen Wert erreicht hat. Die Schwächung der Anzugskraft der Wechselstromwicklung des Relais wird in der Weise vorgenommen, daß der Lokomotivmagnetkreis beim Ausschalten der Überwachungseinrichtung verstimmt wird, indem entweder die dem abgestimmten Kreis zugeführte Frequenz geändert wird oder auf eine andere Weise die Resonanzbedingungen dieses Kreises gestört werden. Wesentlich ist dabei nur, daß die in dem Lokomotivmagnetkreis fließende Energie geschwächt wird, und zwar so lange, bis die beim Einschalten der Überwachungseinrichtung erregte Gleichstromwicklung des Relais den Anker angezogen und damit eine Zwangsbremsung ausgelöst hat. Das Lösen der Bremsen erfolgt dann durch Drücken der Bremslösetaste. Die Erregung der Gleichstromwicklung des Relais wird dadurch geschwächt und der Anker des die ganze Überwachungseinrichtung steuernden Relais von der Wechselstromwicklung, welche inzwischen von dem normalen im Lokomotivmagnetkreis fließenden Strom erregt ist, angezogen. Der Anker schließt dabei einen Kontakt und bewirkt in irgendeiner Weise die Lösung der Bremsen des Fahrzeuges.

Der Erfindungsgegenstand wird nun an Hand der beiliegenden Abbildung, welche ein praktisches Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung zeigt, näher erläutert.

Es bedeutet 1 eine Dampfturbine, welche von dem Dampfkessel der Lokomotive aus gespeist wird und einen Gleichstromgenerator 2 antreibt. Mit 3 ist die Erregerwicklung dieses Generators bezeichnet. An seine Klemmen ist ein Mittelfrequenzumformer 4 angeschlossen. Parallel zu den Klemmen dieser Maschine liegt die Erregerwicklung 5 in Serie mit einem von einem Zentrifugalkontaktregler 7 periodisch gesteuerten Widerstand 6 und einem weiteren zusätzlichen, veränderbaren Widerstand 8. 9 ist die Wechselstromwicklung des Umformers 4, in welcher der zur Speisung des auf Resonanz abgestimmten Lokomotivmagnetkreises dienende Mittelfrequenzstrom erzeugt wird. Dieser Resonanzkreis besteht aus dem Kondensator 10 der Erregerwicklung des Lokomotivmagneten 11, der Wicklung 12 des die Überwachungseinrichtung 21 steuernden Relais 22 und der Wicklung 9. Mit 15 ist ein Luftabsperrhahn bezeichnet, welcher die Luftzufuhr von der Hauptbremsluftleitung 17 zu dem von der Zugsicherungseinrichtung gesteuerten Bremsventil 18 steuert. Dieser Hahn 15 ist mit einer Nocke 16 versehen, durch welche Kontakte 19 und 20 derart gesteuert werden, daß bei geöffnetem Absperrhahn die Kontakte 19 geschlossen sind und dabei die Stromzufuhr vom Gleichstromgenerator 2 zur Überwachungseinrichtung 21 einschalten, während die Kontakte 20 voneinander getrennt sind und dadurch den im Feldstromkreis des Umformers 4 liegenden zusätzlichen Widerstand 8 einschalten. Von der in der Zeichnung nur angedeuteten Überwachungseinrichtung 21 aus wird die Wicklung 14, welche mit der wechselstromdurchflossenen Wicklung 12 des die Kontakte 13 steuernden Relais 22 zusammenarbeitet, beim Schließen der Kontakte 19 gleichstromerregt. Durch den von den Wicklungen 12 und 14 gesteuerten Anker wird mit Hilfe der Kontakte 13 die Überwachungseinrichtung 21 gesteuert.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist nun folgende:

Beim Inbetriebsetzen der Zugsicherungseinrichtung wird die Dampfturbine angelassen und dadurch der Gleichstromgenerator 2 in Betrieb gesetzt, so daß dieser an den Umformer 4 normale Spannung, beispielsweise 24VoIt₁ liefert. Da beim Ausschalten der Zugsicherungseinrichtung der Hebel des Absperrhahnes 15 in die senkrechte Lage gebracht wurde, ist die Überwachungseinrich-

tung durch den geöffneten Kontakt 19 vom Gleichstromgenerator getrennt und der Widerstand 8 im Erregerkreis des Umformers durch den geschlossenen Kontakt 20 kurzgeschlossen. Die Folge davon ist, daß der Umformer nur mit verminderter Drehzahl läuft und daher eine niedrigere Frequenz an den Lokomotivmagnetkreis liefert, als sie für die Abstimmung dieses Kreises charakteristisch wäre. Die Anzugskraft der Wechselstromspule 12 ist daher geringer als bei normaler Drehzahl des Umformers 4. Wird nun durch den Absperrhahn 15 die Luftzufuhr zum Bremsventil 18 eingeschaltet, so wird gleichzeitig durch die Kontakte 19 die Überwachungseinrichtung 21 an die Gleichspannung des Generators 2 angeschlossen und dadurch die Wicklung 14 des Überwachungsrelais 22 erregt. Der Anker dieses Relais wird, gleichgültig in welcher Lage er sich beim Umlegen des Luftabsperrhahnes befunden hat, in die gleichstromseitig angezogene Lage gebracht, da die Wechselstromwicklung 12 des Relais mit geschwächter Anzugskraft ihn nicht zu halten vermag. Gleichzeitig wird durch den Anker des Relais 22 ein Stromkreis gesteuert, welcher' das Schließen des Bremsventils 18, das beim Einschalten der Luftzufuhr im abgefallenen Zustand war und daher eine Zwangsbremsung verursachte, verhindert. Erst durch Betätigung einer Bremslösetaste, durch welche die Erregung der Gleichstromwicklung 14 geschwächt oder aufgehoben wird, zieht die Wechselstromwicklung 12 den Anker wieder an und schließt dadurch einen Kontakt, welcher die Schließung des Bremsventils 18 und damit die Lösung der Bremsen bewirkt.

Gleichzeitig mit dem Einschalten der Luftzufuhr von der Hauptbremsluftleitung 17 zum Bremsventil 18 wurde zwar auch der Widerstand 8 im Erregerkreis des Umformers 4 eingeschaltet, jedoch ist der Anker des Überwachungsrelais 22 bereits abgefallen, noch bevor sich die Drehzahl des Umformers 4 auf den normalen Wert erhöht hat und die durch ihn erzeugte Frequenz die Resonanzbedingung für den abgestimmten Kreis 9, 10, 11, 12 erfüllt. Während die Gleichstromwicklung 14 des Überwachungsrelais 22 beim Einschalten des Bremsventils 15 und der überwachungseinrichtung 21 sofort die volle Anzugskraft erreicht, erhält die Wechselstromwicklung 12 dieses Relais erst nach einer gewissen Zeit die volle Anzugskraft, denn die Drehzahl des Umformers 4 steigt nur verhältnismäßig langsam an. Da nun das Überwachungsrelais 22 beim Einschalten der Zugsicherungseinrichtung die gleichen Bewegungen ausführen muß, wie sie bei einer Beeinflussung von der Strecke aus eintreten sollen, ist somit eine zuverlässige Überprüfung dieses wichtigsten Teiles der ganzen Zugsicherungseinrichtung erreicht.

Prinzipiell kann die Überprüfung des Überwachungsrelais 22 auch in der Weise vorgenommen werden, daß mit dem Lufthahn 15 neben dem Schalter für die Stromzufuhr zur Überwachungseinrichtung ein Schleppkontakt oder eine ähnliche Einrichtung verwendet wird, welche bewirkt, daß beim Einschalten der Überwachungseinrichtung die Gleichstromwicklung 14 erregt wird, noch bevor die Anzugskraft der Wicklung 12 auf den normalen Wert gestiegen ist. Die Schwächung des im Lokomotivmagnetkreis fließenden Stx-omes könnte dabei beim Ausschalten der Überwachungseinrichtung durch Änderung der Abstimmung dieses Kreises oder dessen Dämpfung in irgendeiner Weise erfolgen. So könnte beispielsweise durch den Schleppkontakt beim Ausschalten der Überwachungseinrichtung ein Teil der Mittelfrequenzwicklung 9 kurzgeschlossen oder die Kapazität 10 verändert werden oder in den Resonanzkreis 9, ro, 11, 12 ein Widerstand eingeschaltet werden u. dgl. Desgleichen fällt es auch in den Rahmen der Erfindung, wenn das Ausschalten der Überwachungseinrichtung nicht gleichzeitig mit dem Luftabsperrhahn, sondern mit einem besonders zu diesem Zwecke vorgesehenen Schalter erfolgt.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   ι. Elektrische Zugsicherungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Einschalten der Lokomotiv-Beeinflussungseinrichtung eine als Betriebskontrolle dienende Zwangsbremsung desFahrzeuges vorübergehend dadurch eingeleitet wird, daß das die überwachungseinrichtung (21) steuernde Relais (22), dessen Anzugskraft bei ausgeschalteter Überwachungseinrichtung (21) ähnlich wie beim Ansprechen der Einrichtung im Betriebe geschwächt ist, zum Abfallen gebracht wird, wobei die Zwangsbremsung erst nach einer gewissen Zeit, in der die Lokomotiv-Beeinflussungseinrichtung in ihre normale Wirklage entsprechend dem unbeeinflußten Zustand gelangt ist, durch Drücken einer Bremslösetaste aufgehoben werden kann.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächung der Anzugskraft des Relais durch Verstimmen des Lokomotivmagnetstromkreises (9, 10, 11, 12) erfolgt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächung der Anzugskraft des Relais (22)

   durch Dämpfungsänderung des Lokomotivmagnetstromkreises (9, io, ii, 12) erfolgt.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwächung der Anzugskraft des Relais (22) durch Änderung der Erregung (5) des den Lokomotivmagnetstromkreis speisenden Wechselstromerzeugers (4) erfolgt.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Erregung (5) des Wechselstromerzeugers (4) durch Steuerung eines im Feldstromkreis desselben liegenden Widerstandes (8) erfolgt.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Anzugskraft des Relais (22) gleichzeitig mit der Betätigung des die Luftzufuhr zur Beeinflussungseinrichtung steuernden Absperrhahnes (15) durch diesem zugeordnete Kontakte (19, 20) erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen