DE579154C - Vom Fahrzeug mit Hilfe des Fahrschalters gesteuerte Weichenstellvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
21. JUNI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Oi GRUPPE

Allgemeine Elektricitäts-Gesellsehaf t in Berlin*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Mai 1931 ab

Damit sich der besonders in Großstädten immer stärker werdende Verkehr möglichst schnell und reibungslos abwickeln kann, werden immer neue Mittel und Wege zur Verbesserung des Straßenbahnbetriebes angewendet. Einige Straßenbahnverwaltungen sind deshalb in letzter Zeit zur Entführung großer Zugeinheiten mit mehreren Triebwagen übergegangen, die von einem Führerstand gesteuert werden (Zugsteuerung). Diese Triebwagenzüge erfordern mehrere Stromabnehmer, die oftmals sehr weit auseinanderliegen. Hierdurch, ergeben sich. Schwierigkeiten bei der Betätigung der vom Fahrzeug gesteuerten elektrischen Weichenstellanlagen. Man kann die Weichenstellvorrichtung, insbesondere bei Doppelmagnetschaltungen, dadurch steuern, daß man in der einen Richtung den Stellkontakt mit Strom und in der anderen Richtung ohne Strom befährt. Die Vorschrift kann beispielsweise läuten: »Geradeaus mit Strom«, »Abzweig ohne Strom«, oder umgekehrt. Hat nun ein Triebwagenzug mehrere Stromabnehmer und soll ein Zug beispielsweise in den Abzweig rechts fahren, dann gibt der Fahrer beim Befahren des Stellkontaktes Strom, und die Weiche wird in der Richtung rechts umgelegt. Muß der Fahrer nach. Befahren des Stellkontaktes den Strom abschalten, dann fährt der nächste Stromabnehmer ohne Strom über den Stellkontakt und legt die Weiche nach links um. Dadurch kann eine erhebliche Störung des Betriebes entstehen und, Wenn der erste Wagen bereits in oder hinter der Weiche ist, der nächste Triebwagen bei umgestellter Weiche zum Entgleisen gebracht werden. Um dies zu vermeiden, hat man Schaltungen vorgesehen, durch, welche bei Ansteuerung der Weichenstellvorrichtung diese für entgegengesetzte Steuerimpulse gesperrt und die Sperrung erst dann wieder aufgehoben wird, wenn sich der steuernde Stromabnehmer um eine bestimmte Strecke von dem Stellkontakt entfernt hat. Die Sperrung wird hierbei durch einen besonderen Fahrleitungskontakt bewirkt. Derartige Schaltungen entsprechen nicht im vollen Umfange den in der Praxis gesteEten Forderungen bezüglich Betriebssicherheit. Es kann z.B. vorkommen, daß der Stromabnehmer, insbesondere Rollenstromabnehmer, zwischen dem Stellkontakt und dem Sperrkontakt entgleist, so daß hierdurch rein betriebsmäßig die Sperrung versagt, obwohl die Anlage selbst durchaus in Ordnung ist. Aus diesen und anderen Gründen ist es besser, einen zusätzlichen, für die Sperrung vorgesehenen Fahrleitungskontakt nach Möglichkeit zu vermeiden.

Vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf die betriebsmäßig besonders günstigen Weichenstellsysteme, bei denen der Stellkontakt in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung-mit oder ohne Strom befahren wird. Durch, die Erfindung wird bei derartigen Weichenstellvorrichtungen

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Kurt Ryb'icki in Berlin-Spandau.

eine Sperrung ohne Verwendung zusätzlicher Kontakte an der Fahrleitung bewirkt. Dies wird dadurch erreicht, daß der durch den einen Stellmagneten--beispielsweise für die Fahrt in den Abzweig fließende SteUstrom die Sperrung des anderen Stellmagneten für die Fahrt »geradeaus« gegen nachfolgende Ansteuerung veranläßt. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Abb. ι dargestellt. Von der Weiche selbst ίο sind'nur die beiden Stellmagnete ι und I^s angedeutet, von welchen der erstere für Fahrt »geradeaus«, der letztere für Fahrt auf »Abzweig« bestimmt ist. 2 ist die Fahrleitung und 3 der Stellkontakt, welcher von dem Stromabnehmer befahren wird. Durch den ,Stromabnehmer wird der Stellkontakt mit einem weiteren Eontaktstück 4 leitend verbunden. Das Kontaktstück 4 verbindet über eine Leitung 5 abwechselnd den einen oder anderen der Stellmagneten 1, i^e mit der Fahrleitung. Zum wechselweisen Anschluß der Stellmagnete an die Leitung 5 dienen zwei Relais 10 und 20. Das Relais 10 besitzt einen Kontakt 11, welcher abwechselnd die Kontaktpaare 12 und 13 überbrückt. Das Relais besitzt weiterhin eine Spule 14, weiche zwischen der Fahrleitung und dem Stellkontakt 3 liegt und durch den Fahrstrom erregt wird. Diese Spule bewegt bei Erregung den Relaisanker nach rechts. Der Kontakt des Relais 20 ist mit 21 bezeichnet und überbrückt in der einen Stellung das Kontaktpaar 22. Ein weiteres Kontaktpaar ist nicht vorgesehen. Die Spule 24, welche mit dem Stellmagneten i^a in Reihe geschaltet ist, bewegt bei Erregung den Magnetanker nach rechts, so daß die Kontakte 22 geöffnet' werden. Außerdem haben beide Relais eine weitere Spule 15 bzw. 25, welche in Reihe geschaltet sind und von der Fahrleitung durch den Stromabnehmer und das Kontaktstück 6 erregt werden. Die beiden Spulen 15 und 25 bewegen die betreffenden Relaisanker nach links. Die beiden Relais 10 und 20 sind so gebaut, daß sie auch nach Aufhören der Erregung der steuernden Spule in der zuletzt eingenommenen Lage verharren. Erst nach Erregung der Gegenspule können sie in die andere Lage gebracht werden.

Soll z. B. ein Triebwagenzüg mit zwei Stromabnehmern »geradeaus« fahren, dann muß der Fahrer den Oberleitungskontakt 3, 4 mit eingeschaltetem Fahrschalter befahren. Es fließt dann zuerst der Fahrstrom von der Oberleitung 2 über die-Relaisspule 14 des Relais 10 zum Kontaktteil 3 und dann durch den Wagen zur Erde. Die Spule 14 bewegt nun den Relaiskontakt 11 nach rechts, so daß das Kontaktpaar 13 überbrückt ist. Berührt nun bei der Weiterfahrt der Stromabnehmer auch . den Kontaktteil 4, dann fließt noch ein Nebenstrom von der Oberleitung 2 über die Teile 14 und 3, den Stromabnehmer, den Kontakt 4, die Leitung 5, die geschlossenen Relaiskontakte 13, die in der gezeichneten Grundstellung geschlossenen Kontakte 22 des Relais 20 durch die Stellspule 1 zur Erde. Die Weiche wird hierdurch in Riehtung. »geradeaus« gestellt. Die Kontakte 12 am Relais 10 sind unterbrochen, so daß die Stellspule i^a keinen Strom erhalten kann.

Ist nun der Fahrer aus irgendeinem Grunde gezwungen, den Fahrschalter in die »Aus- oder Bremssteüung« zu - bringen, und kommt der zweite Stromabnehmer dann mit den Kontakten 3, 4 in Berührung, dann kann die Weiche nicht verstellt werden. Es fließt dann nur der Nebenstrom in folgender Reihenfolge durch die Einrichtung: Oberleitung 2, Spule 14, Stellkontakt 3, Kontaktstück 4, Leitung 5, Kontakte 13 am Relais 10, Kontakte 22 am Relais 20, Stellspüle 1, Erde. ' Die Weiche erhält nochmals einen Ruck für die Geradeausfahrt. Eine Umstellung der Weiche ist aber nicht möglich.

Erst wenn bei der Weiterfahrt des Wagenzuges der erste Stromabnehmer den Nebenkontakt 6 berührt und verlassen hat, kann von einem folgenden Wagen die Weiche auf »Abzweig« geschaltet werden. Verbindet nämlich der Stromabnehmer den Kontakt 6 mit der Fahrleitung, dann fließt ein Strom vom Kontakt 6 über die Spulen 26 und 15 des Relais 20 bzw. 10 und die Leitung 7 zur Erde. Die er^ regte Spule 15 bewegt nunmehr den Relaisanker des Relais 10 wieder nach links, so daß die ; Kontakte 13 geöffnet und die Kontakte 12 wieder geschlossen werden. Die Erregung der 95 Spule 25 bleibt ohne Einfluß auf das Relais 20, da dieses Relais bereits von Anfang an sich in seiner linken Stellung befindet. Der Kontakt 6 muß von dem Stellkontakt 3 so weit entfernt werden, daß die größten Stromabnehmerabstände der Wagenzüge dazwischen Platz haben. Ein folgender Wagen darf nicht eher den Kontakt 3,4 befahren, bis der letzte Wagen die Weiche verlassen hat. Wird der Nebenkontakt hinter der Weiche in den Abzweigen angeordnet (in der Abb. 1 gestrichelt gezeichnet), dann muß der folgende Wagen so lange warten, bis der letzte Wagen diese Kontakte 8 oder 9 verlassen hat. Jeder der Triebwagen des Zuges erregt bei Durchfahren der Entriegelungskontakte 6 bzw. 8, 9 die Spulen 15 und 25. Dies bleibt selbstverständlich ohne Einfluß für die Stellung der Relais.

Wenn ein Zug die Weiche verlassen hat, befinden sich die Relais 10 und 20 stets- in der gleichen Ausgangsstellung, wie sie in der Abbildung gezeichnet ist. Soll nun ein Zug in den Abzweig fahren, dann muß der Fahrer den Kontakt 3, 4 mit ausgeschaltetem Fahrschalter befahren. Beim Berühren des Kontaktes 3 fließt dann kern Strom. Das Relais 10 und selbstverständlich auch das Relais 20 bleiben vorläufig

in ihrer linken Ausgangsstellung. Erst wenn der Stromabnehmer den Eontakt 4 berührt, fließt ein schwacher Strom von der Leitung 2 über die Spule 14, den Kontakt 3, den Strömabnehmer, den Kontakt 4, die geschlossenen Kon-• takte 12 des Relais 10, durch eine Hilfsspule 16 dieses Relais, die Spule 24 des Relais 20 und die Spule des Stellmagneten i° zur Erde. Infolge des hohen Widerstandes der Stellmagnetspule ist der Strom so. Idein, daß' die Spule 14 nicht anziehen kann. Das Relais 10 bleibt also in seiner Grundstellung. Dagegen wird der Anker des Relais 20 durch die Spule 24 nach rechts bewegt, so daß die Kontakte 22 unterbrochen sind und die Weiche durch die Erregung des Magneten i^efür die Äbzweigfahrt gestellt wird. Ist beim Fahren mit mehreren Stromabnehmern der Fahrer gezwungen, nachdem der erste Stromabnehmer »ohne Strom« den Kontakt 3, 4

2Q verlassen hat, den Fahrschalter in eine Fahrstellung zu bringen, dann können die folgenden Stromabnehmer die Weichenlage nicht mehr verändern. Die Kontakte 13 des Relais 10 werden zwar durch den Fahrstrom, geschlossen, die. Kontakte 22 des Relais 20 waren aber schon getrennt, so daß durch das Berühren des Kontaktes 4 zu keiner der beiden Stellspulen ι oder i° Strom fließen kann. Die Anordnung wirkt also derart, daß bei Erregen eines Stellmagneten der Stromkreis für den anderen Stellmagneten, unterbrochen wird. Erst durch das Berühren des Kontaktes 26 wird die Grundstellung der Anlage wiederhergestellt.
Es kann nun der Fall eintreten, daß der erste Stromabnehmer unter den Kontakten 3, 4 liegenbleibt. Dies kann naturgemäß nur dann eintreten, wenn diese Kontakte ohne Strom befahren wurden. In diesem Falle haben in der bereits dargestellten Weise der Stellmagnet x^a und das Relais 20 angezogen, so daß die Weiche für den Abzweig gestellt ist und die Kontakte 22 unterbrochen sind. Um nun wieder anfahren zu können, muß der Fahrer Strom geben. Da sich aber der Stromabnehmer unter dem Stellkontakt befindet, würde die Spule 14 vom Fahrstrom erregt und der Kontakt Ii nach rechts bewegt werden. Der Kontakt 11, der als einfacher Relaiskontakt ausgebildet werden soll, müßte in diesem Falle die ganze Verstellleistung durch Unterbrechung der Kontakte 12 abschalten. Um diese Stellstromunterbrechung am Relais zu verhüten, ist die Haltespule 16 vorgesehen, welche bei Fließen des Stellstromes

' die Wirkung der durch den Fahrstrom erregten Spule 14 aufhebt. Solange also der Stromabnehmer die Kontakte 3, 4 überbrückt, bleiben die Kontakte 12 geschlossen,- Die beiden Widerstände 17 und 18 sind den Stellspulen parallel geschaltet und haben den Zweck, die beim Ab-

schalten auftretenden Überspannungen abzuleiten.

Es kann nun vorkommen, daß der Fahrer bei Befahren des Stellkontaktes falsch steuert, so daß die Weiche nicht richtig gestellt wird. Er wird daher bei Erreichen der Weiche diese von Hand umstellen. Für den FaU, daß nun die letzten Stromabnehmer noch nicht am Stellkontakt vorbei sind, können diese unter Umständen bei Befahren des Stellkontaktes die Weiche entgegen der Handeinstellung umstellen, so daß die verschiedenen Wagen des Zuges die Weiche bei verschiedener Stellung der letzteren durchfahren und eine Zugentgleisung eintreten wird. Soll, ein Triebwagen z. B. mit zwei Stromabnehmern »geradeaus« fahren, dann muß der Fahrer den Oberleitungsdoppelkontakt 3, 4 mit eingeschaltetem Fahrschalter befahren. Es fließt dann zuerst der Fahrstrom von der Oberleitung 2 über die Spule 14 des Relais IO zum Kontakt 3 und dann durch den Wagen zur Erde, Hierdurch werden die Relaiskontakte 13 geschlossen. Berührt nun bei der Weiterfahrt der Stromabnehmer auch den Kontakt 4, dann fließt noch ein Nebenstrom, welcher, wie bereits des näheren beschrieben, den Stellmagneten 1 erregt. - Die Weiche wird hierdurch in Richtung »geradeaus« gestellt. Es sei nun angenommen, daß bei einer Anordnung die Entriegelungskontakte 8 und 9 hinter der Weiche der erste Wagen bei der Weiche ankommt und diese vom Fahrer von Hand wieder in die Richtung »Abzweig« -■ ■ gestellt wird. Der Zug fährt nun weiter, und der erste Wagen fährt links in die Weiche. Nunmehr kommt der zweite Stromabnehmer mit den Kontakten 3, 4 in Berührung und erregt wiederum den Stellmagneten 1, so daß die Weiche von dem Stromabnehmer auf »geradeaus« umgestellt wird. Während also der erste Wagen links in der Weiche fuhr, wird der nächste Wagen durch die Weiche nach rechts loo gezwungen, so daß eine schwere Störung zu erwarten ist. ' ■ -

Um derartige Schwierigkeiten zu vermeiden, wird das Relais 20 gemäß den Abb. 2 bis 4 gebaut. In Abb. 2 ist die gesamte Schältung dargestellt, während die Abb. 3 und 4 lediglich die verschiedenen Stellungen des Steuerrelais 23 zeigen. Die aus der Abb. 1 bekannten Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Statt des Steuerrelais 20 ist ein besonders ausgebildetes Steuerrelais 23 vorgesehen, dessen Hauptspule 26 zwischen dem Kontakt 4 und dem Relaiskontakt 22 geschaltet ist. Die Hauptspule beeinflußt einen Magnetkern 27, durch welchen im angezogenen Zustand eine Feder 28 gespannt wuxU Der Kern 27 greift am Scheitel eines Winkelhebels 29 an, welcher über angelenkte Übertragungsteile 30 bzw. 31 mit dem Kontakt 22 bzw. dem Kern 32 der Spule 25 in Verbindung steht. Die Bewegung des Kontaktes22 ist durch einen Anschlag 33 begrenzt. Soll nun ein Triebwagenzug geradeaus durch

die Weiche fahren, dann wird der Stellkontakt 3 mit Strom befahren und der Kontakt 11 durch die Spule 14 umgelegt. Nunmehr ist von der Netzleitung 2 über" die Spule 14, die Kontakte 3, 4, die Spule 26 des Relais 23, den Kontakt 22 und den Kontakt 13 der Strom für die Spule des Stellmagneten 1 geschlossen. Die Spule 26 bewegt den Anker 27 nach rechts, so daß das Relais 23 die aus der Abb. 3 ersichtliehe Stellung hat. Die Feder 28 ist gespannt. Der Kontakt 22 bleibt aber in der Schließlage. Verläßt nun der Stromabnehmer den Kontakt 4, dann wird die Spule 26 stromlos, und der Magnetkern 27 bewegt unter dem Einfluß der Feder 28 den Winkelhebel und die Übertragungsteile 29 bis 31 nach links (Abb. 4). Die Teüe 29, 30 bleiben in der Strecklage, da der Reibungswiderstand des Kernes 32 ausreicht, um den Winkelhebel 29 in der in Abb. 3 ge-. 2o zeichneten Lage festzuhalten.

Wird nun die Weiche von Hand umgestellt, dann kann kein Unfall passieren, denn selbst die nachfolgenden Stromabnehmer können bei Befahren des Kontaktes 4 den Stellmagneten nicht erregen, da der Kontakt 22 (Abb. 4) geöffnet ist. Erst wenn der erste Stromabnehmer des Zuges einen der Kontakte 8 oder 9 berührt, wird durch Erregen der Spule 25 der Winkelhebel wieder im Uhrzeigersinne bewegt und der Kontakt 22 in die in Abb. 2 dargestellte Lage gebracht. Gleichzeitig mit der Spule 25 wird auch die Spule 15 erregt, die auch das Relais 10 wieder in die Grundstellung zurückbewegt. Die Elemente nehmen daher wieder die in der Abb. 2 dargestellte Lage ein, so daß die Anordnung für den nächsten Steuerimpuls vorbereitet ist. Für die übrigen Betriebsfälle spielt sich der Betrieb in genau ähnlicher Weise wie bei der Anordnung gemäß Abb. 1 ab. " Statt des Relais 23 kann man auch die in der Abb. 5 dargestellte Relaisschaltung verwenden. Der Kontakt 22 wird von der Spule 26 wie bei der Schaltung gemäß Abb. 2 beeinflußt. Zum Zurückbewegen des Kontaktes in die Grundstellung dient die Spule 25, welche von dem Entriegelungskontakt 9 aus gesteuert wird. Zwischen dem Kontakt 4 und der Spule 26 liegt noch die Spule 38 einer Zeitschaltvorrichtung 34, welche im abgefallenen Zustand den mit dem Kontakt 22 verbundenen Anker 35 in seiner Schließlage festhält. Der Anker 35 und der Anker des Zeitschaltwerkes sind durch eine Verriegelung 36 bzw. 37 miteinander verkettet.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Lage ist die Anordnung für einen. Steuerimpuls vorbereitet. Fließt der Stellstrom von Kontakt 4 über den Kontakt 22, dann werden die Spulen und 26 erregt und die Verriegelung 36, 37 durch Anziehen der Zeitschaltvorrichtung 34 aufgehoben; der Kontakt 22 wird aber nicht geöffnet, da· die Spule 26 durch den Stellstrom erregt ist. Verläßt der Stromabnehmer den Kontakt 4, dann wird der Stellstrom unterbrochen und der Kontakt 22 geöffnet. Die Zeitschaltvorrichtung 34 fällt gedämpft ab, so daß sie ihre in der Zeichnung dargestellte Lage erst erreicht, wenn die Nase 36 der Verriegelung unter dem Anschlag 37 ist. Erreicht der Stromabnehmer den Entriegelungskontakt 9, dann wird die Spule 25 erregt, der Kontakt 22 angehoben und durch die Vorrichtung 36, 37 festgehalten.

Claims (9)

Patentansprüche :·

1. Vom Fahrzeug mit Hilfe des Fahrschalters gesteuerte Weichenstellvorrichtung, bei welcher der Stellkontakt in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung mit oder ohne Strom befahren wird, unter Verwendung eines bei eingeschaltetem Fahrschalter stromdurchflossenen Steuerrelais, welches die Stromkreise für die Stellmagnete vorbereitet, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Einfluß dieses Steuerrelais der durch den Stellmagneten für die eine Fahrtrichtung fließende Stellstrom die Sperrung des Stellmagneten für die andere Fahrtrichtung: gegen nachfolgende Ansteuerung veranlaßt.

2. Weichenstellvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerrelais (10) eine weitere der Zurückbewegung dienende Spule (15) enthält, welche durch einen vom Stromabnehmer gesteuerten Entriegelungskontakt (6) _; erregt wird.

3. Weichenstellvorrichtung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit dem für Abzweigfahrt vorgesehenen Stellmagneten (i^a) die Spule (24) eines UmsteUrelais (20) liegt, dessen Kontakt (21) bei Erregung der Spule (24) den Stromkreis für den anderen Stellmagnefen (i) unterbricht (Abb. 1).

4. Weichenstellvorrichtung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Stellstrom beeinflußte Steuerrelais (10) eine Haltespule (16) hat, welche vom Erregerstrom des beispielsweise für no Abzweigfahrt vorgesehenen Stellmagneten (i^a) durchflossen ist und die Wirkung der etwa erregten, vom Wagenstrom gesteuerten Spule (14) entgegenwirkt.

5. Weichenstellvorrichtung nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch ein Relais (23) in der Zuleitung

(5) zu den Stellmagneten (1, i") die Verbindung der Stellmagnete mit dem Fahrleitungskontakt (4) unterbrochen wird, sobald der steuernde Stromabnehmer den Fahrleitungskontakt verlassen hat (Abb. 2).

6. Weichenstellvorrichtung nach Anspruch ι bis 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais (23) von einer durch den Entriegelungskontakt (8,9) gesteuerten Spule (25) in die Schließlage gebracht wird und in dieser Lage nach Aberregen der Spule (25) bleibt, und daß eine weitere vom Stellstrom durchflossene Spule (26) die Öffnung des Schalters (22) vorbereitet, welche nach Unterbrechung des Stellstromes endgültig bewirkt wird. ;

7. WeichensteEvorrichtung nach Anspruch ι bis 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Spule (26) beeinflußte Kern (27) beim Anziehen eine Feder (28) spannt und. an einem Kniegelenk (29, 30) angreift, das mit dem Kontakt (22) bzw. mit dem Anker des Entriegelungsmagneten (25) verbunden ist, wobei der Kontakt (22) in beiden Stellungen durch Anschläge (33) gehalten wird.

8. Weichenstellvorrichtung nach Anspruch ι bis 3 und 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungsspule (25) und die vom 'Stellstrom durchflossene Spule (26) unmittelbar auf den Kontakt (22) wirken, daß dieser in der Schließlage verriegelt ist, und daß die Verriegelung bei Fließen des Stellstromes aufgehoben wird.

9. Weichenstellvorrichtung nach Anspruch ι bis 3 und 5. bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung des Kontaktes (22)' durch ein Relais (34), welches vom Stellstrom durchflossen ist, bei dessen Erregung aufgehoben wird, und daß das Relais (34) gedämpft abfällt (Abb. 5).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen