DE599168C - Hilfskraftanlage fuer Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnfahrzeuge, bei welchen die kinetische Energie auf Gefaellestrecken nutzbar gemacht wird - Google Patents

Hilfskraftanlage fuer Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnfahrzeuge, bei welchen die kinetische Energie auf Gefaellestrecken nutzbar gemacht wird

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DE599168C DEK126373D DEK0126373D DE599168C DE 599168 C DE599168 C DE 599168C DE K126373 D DEK126373 D DE K126373D DE K0126373 D DEK0126373 D DE K0126373D DE 599168 C DE599168 C DE 599168C
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L7/00Electrodynamic brake systems for vehicles in general
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

  • Hilfskraftanlage für Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnfahrzeuge, bei welchen die kinetische Energie auf Gefällestrecken nutzbar gemacht wird Die Erfindung bezieht sich auf eine Hilfskraftanlage für Fahrzeuge; insbesondere Eisenbahnfahrzeuge. Es ist bekannt, elektrische Triebfahrzeuge mittels der Antriebsmotoren zu bremsen, wobei der bei der Bremsung von den Motoren erzeugte Strom durch Widerstände oder durch Widerstände und eine Hilfsbatterie geführt wird. Dabei ist es auch bekannt, die Verteilung des Stromes zwischen Bremswiderständen und Batterie selbsttätig zu regeln. Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß sie von Hand eingeschaltet und gesteuert werden muß. Außerdem geht bei der bekannten Einrichtung ein erheblicher Teil der Energie verloren, und es macht Schwierigkeiten, die Batterie für geringe Spannung zu bemessen. Außerdem ist diese Einrichtung nur bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen anwendbar.
  • Weiter sind auf Trägheitswirkung beweglicher Massen beruhende Schalter bekannt zur Steuerung der Beschleunigung von Fahrzeugen. Schließlich ist es auch bekannt, elektrisch betriebene Fahrzeuge, insbesondere elektrische Automobile, nach Maßgabe des Profiles der Strecke mittels eines Quecksilber-Kontaktschalters so zu regeln, daß bei Talfahrt eine Unterbrechung zwischen angetriebenen Wagen und Antriebsmaschine hergestellt, diese aber bei Horizontalfahrt und bei Steigungen wiederhergestellt und aufrechterhalten wird. Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf eine Hilfskraftanlage für Fahrzeuge, insbesondere Eisenbahnfahrzeuge, bei welchen die kinetische Energie auf Gefällstrecken mittels eines zusätzlichen, von den Laufrädern des Fahrzeuges angetriebenen elektrischen Generators nutzbar gemacht wird. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art mußte die Stromerzeugung des Generators von Hand geregelt werden, um eine mehr oder weniger kräftige Bremsung oder eine Stillsetzung des. Fahrzeuges zu erreichen.
  • Demgegenüber besteht die Erfindung in einer von der Neigung des Fahrzeuges im Gefälle abhängigen Schalteinrichtung, die den Generator unabhängig von der jeweiligen Fahrtrichtung auf Gefällestrecken selbsttätig mit der die Hilfsbetriebe speisenden Speicherbatterie verbindet und welche die Verbindung zwischen Batterie und Generator im Sinne einer Batterieladung unabhängig von den Streckenverhältnissen und auch dann bewirkt, wenn der Ladezustand der Batterie einen. bestimmten Mindestwert erreicht hat.
  • Gemäß einer Ausführungsform wird die selbsttätige Einschaltung des Generators auf die Batterie durch Schalter bewirkt, welche durch hydrostatischen, bei Neigung des Fahrzeuges von _einem Flüssigkeitskörper erzeugten- Druck betätigt werden. Außerdem ist eine Schaltvorrichtung vorgesehen, welche entsprechend der Drehrichtung des Generators einen weiteren Schalter betätigt, welcher mit dem druckgesteuerten. Schalter so zusammenarbeitet, daß die Anschaltung des Generators an die Batterie zwecks Batterieladung dann erfolgt, wenn das Fahrzeug eine Gefällestrecke befährt, und zwar unabhängig von der Fahrtrichtung des Fahrzeuges, d. h. der Drehrichtung des Generatorankers. Außerdem ist eine besondere Schalteinrichtung vorgesehen, welche von einem die abgegebene Energie der Batterie messenden Instrument überwacht wird und den Generator im Sinne einer Batterieladung an die Batterie anschaltet, ohne Rücksicht auf die jeweiligen Streckenverhältnisse, wenn die Batterieladung einen bestimmten Mindestwert erreicht hat.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt. Die durch die Erfindung erzielten Fort= schritte bestehen darin, daß eine völlig selbsttätige Anlage geschaffen ist, welche keinerlei Überwachung bedarf. Das Fahrzeug bzw. mehrere Fahrzeuge oder ein ganzer Zug nutzt die auf Gefällestrecken zur Verfügung stehende Energie des Fahrzeuges bzw. Zuges selbsttätig aus zum Speisen der Hilfsbetriebe bzw. Batterie. Außerdem wird selbsttätig vermieden, daß eine zu weitgehende Entladung der Batterie eintreten kann. Schließlich können die einzelnen Fahrzeuge die Strecken in jeder Fahrtrichtung befahren, ohne daß Änderungen an der Anlage notwendig sind. Die selbsttätige Arbeitsweise der Anlage ist unabhängig von der Art der Streckenverhältnisse.
  • Auf den Zeichnungen ist eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen Fig. i eine teilweise geschnittene Ansicht eines Eisenbahnwagens mit Behältern, der mit einer Einrichtung gemäß der Erfindung ausgerüstet ist, Fig. 2 einen in größerem Maßstab gezeichneten Schnitt durch die Steuervorrichtung der elektrischen Anlage, Fig. 3 ein Schema der elektrischen Schaltungen für eine auf einem Fahrzeug angeordnete Anlage nach der Erfindung, Fig. 4, 5 und 6 zusammengehörige schematische Draufsichten der in dem Schema nach Fig. 3 veranschaulichten elektrischen Anlage.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. i und 2) ist der Erfindungsgegenstand an einem Eisenbahnwagen angebracht. An jedem Wagen ist eine Konsole i und auf dieser wiederum eine Schale :2 befestigt. Die Schalen 2 sind waagerecht und in gleichem Abstand oberhalb der Schienen angeordnet. Jede Schale ist durch eine Kappe 3 abgeschlossen, die einen mittleren zylindrischen Teil 4 und einen Flansch 5 aufweist. Dieser Flansch bildet eine flache Aussparung 6 oberhalb des Flansches 7 der Schale 2. Eine zweckmäßig aus Gummi bestehende, biegsame Membran 8 ist zwischen den Flanschen der Schale und der Kappe befestigt, und in der Aussparung 6 liegt oberhalb der Membran. auf letzterer und über dem Flansch 7 eine zweckmäßig aus Aluminium oder anderem leichten, festen Stoff bestehende Platte g. Die Oberfläche dieser Platte 9 hat einen bestimmten Abstand von der Unterfläche der Aussparung 6 in der Kappe, und unter dem Druck des Quecksilbers in der Schale 2 kann sich die Platte 9 aufwärts bewegen, bis sie mit der Kappe 3 in Berührung kommt. Diese Bewegung beträgt ungefähr 6 mm. In dem zylindrischen Teil der Kappe 3 befindet sich ein Balg io, dessen unteres Ende an der Platte 9 befestigt ist, während das obere Ende mit einer in der Kappe befestigten Platte i i verbunden ist. Jede Schale :2 ist durch ein biegsames Rohr i2 mit einem waagerechten, in der Längsrichtung des Wagens sich erstreckenden und durch Konsolen 14 von letzterem getragenen Rohr 13 verbunden. Die Verbindung zwischen dem biegsamen Rohr 12 und dem Innern der Schale 2 erfolgt durch eine enge Öffnung 15, welche bei plötzlichen Bewegungen des Wagens ungestüme Bewegunigen der Flüssigkeit verhindert.
  • An jedem Ende des Wagens sind in der Nähe der Schalen 2 Wählerschalter J und K vorgesehen. Die diese Schalter gleicher Bauart umschließenden Gehäuse 16 sind an dem Wagen. in beliebiger geeigneter Weise befestigt. Jedes Gehäuse i6 weist unten einen zylindrischen Teil 17 auf, der durch ein biegsames Rohr 18 mit der am Balg io befestigten Platte ii verbunden ist. Der Balg io, das Rohr 18 und der Zylinder 17 sind mit einer leichten, nicht zusammendrückbaren Flüssigkeit, z. B. Öl, gefüllt.
  • Ein unten geschlossener Balg i9 ist mit seinem oberen Ende in dem Zylinder 17 befestigt, so daß, wenn durch Zusammendrückung des Balges io Druck auf die Flüssigkeit ausgeübt wird, das untere Ende des Balges i9 aufwärts bewegt wird. Ein am geschlossenen Kopfende des Balges io starr befestigter Bolzen 2o erstreckt sich in das Gehäuse 16 hinein und ist mit einem Spitzenkontakt versehen, der mit einem gelenkig befestigten Arm 21, etwa in dessen Mitte, in Berührung steht. Eine einstellbare Druckfeder 22 steht mit dem Arm 21 an einer Stelle gegenüber der Berührungsstelle des Bolzens 2o in Eingriff. Zwischen dem freien Ende des Armes 21 und dem Gehäuse 16 befindet sich eine Druckfeder 23, die mit dem Arm 21 einen Schnappschalter bildet. Zwischen den Klemmen 25 und 26 ist ein drehbar gelagertes Schaltorgan 24 vorgesehen, welches durch einen Lenker 27 mit dem Arm 21 verbunden ist. Wenn die einzelnen Teile durch den Balg i9 aufwärts bewegt werden, wird der Arm 2i aufwärts bewegt, bis seine Berührung mit der Feder eine aufwärts gerichtete Schnappwirkung und ein Schließen des Schalters zur Folge hat. Durch die Schnappwirkung der Feder wird die Bewegung des Schalters beschleunigt. Sobald der Druck auf den Balg aufgehoben wird, kommt die Feder 22 zur Wirkung, um den Arm 21 abwärts zu bewegen.
  • Bei der Montage werden die Schalen 2, die biegsamen Rohre 12 und das waagerechte Rohr 13 mit Quecksilber oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit gefüllt, so daß die Membranen 8 mit den auf den Flanschen der Schalen 2 ruhenden Platten 9 in Berührung kommen. Die Bälge io, die biegsamen Rohre i8 und die Zylinder 17 der Schalter T und K werden in der oben angegebenen Weise mit Öl gefüllt, und die Federn 22 der Schalter .T und K werden so eingestellt, daß sie eine geringe Verspannung auf das Öl und mithin auf das Quecksilber ausüben, wenn der Wagen eine waagerechte Lage hat. Durch die Anwendung dieses Druckes mittels Einstellung der Federn 22 wird jegliches Spiel in den verschiedenen Teilen ausgeschaltet und jede schädliche Wirkung bei Stößen des Wagens vermieden.
  • Wenn ein Ende des Wagens, beispielsweise auf eine Strecke mit Gefälle, tiefer liegt als das andere, wird der Druck des Quecksilbers gegen die Membran der unteren Schale vergrößert und die Membran aufwärts gedrückt. Das Gewicht des durch den Höhenunterschied verdrängten Quecksilbers genügt zum Anheben der Membran am tiefer liegenden Ende des Wagens und ebenfalls zum Anheben der Platte 9, so daß der Balg io zusammengedrückt und die Ölsäule in dem Rohr 18 aufwärts gepreßt wird, um den, Balg i9 in dem Zylinder 17 zusammenzudrücken, so daß der Schnappschalter zur Wirkung kommt und den Schalter 24 über die Klemmen 25 und 26 schließt. Die Bewegung der Platte 9 ist innerhalb der Aussparung 6 begrenzt, und die Platte wird durch Neigung des Wagens innerhalb ihrer Bewegungsgrenze um ein vorher bestimmtes Mindestmaß verschoben. Jede weitere, auf einen größeren Neigungswinkel zurückzuführende Neigung des Wagens hat auf die Vorrichtung keinen Einfluß, so daß eine Überlastung des Ölsiphons vermieden wird.
  • Die unteren Klemmen 25 der Schalter J und K sind (Fig. 6) durch Drähte 28 bzw. 29 mit den. Kontakten 3o bzw. 31 einer Schalteinrichtung H verbunden. In der Nähe der Kontakte 3o und 31 befinden sich Kontakte 30' und 31', die elektrisch miteinander und durch einen Draht 32 in der nachfolgend beschriebenen Weise mit dem elektrischen System verbunden sind. An einer starren Konsole 34 des Schaltbrettes H ist drehbar ein Schwingarm 33 gelagert, der an gegenüberliegenden Enden. Kontaktrollen 35 und 36 trägt. Durch letztere können die Kontakte 30 und 3o' bzw. 31 und 31' überbrückt werden. Die Anker von Elektromagneten 37 und 38 sind mit den gegenüberliegenden Enden des Schwingarmes 33 verbunden; diese Magnete werden in nachstehend beschriebener Weise erregt. Mit den Ankern der Magnete sind unten die Enden einer drehbar gelagerten Schwingstange 39 verbunden. Durch von der Konsole 34 getragene Zugfedern 40 beiderseits des Drehpunktes der Stange 33 wird diese für gewöhnlich außer Berührung mit dem einen oder anderen der Kontakte 30 und 31 gehalten.
  • Der Eisenbahnwagen ist (Fig. i) mit einem umkehrbaren Generator A ausgerüstet, der mit dem Laufgetriebe des Wagens in an sich bekannter Weise verbunden ist. Der Erzeuger A hat (Fig. 4) eine selbsterregte Nebenschlußwirkung mit zwei Bürstensätzen. Ein Satz von diametral einander gegenüberliegenden Bürsten a, a ist an dem Ring b angeordnet, während der andere Satz voneinander diametral gegenüberliegenden Bürsten c, c an dem Ring d angebracht ist. Beide Bürstenringe b und d werden von dem Stromrichtungsring e isoliert getragen. Der Ring e kann sich frei zwischen Anschlägen f und g drehen, die mechanisch um 9o° oder elektrisch um i8o° voneinander entfernt sind. Der Stromrichtungsring e wird gedreht, um den Anschlag h in Berührung mit dem einen oder anderen ortsfesten Anschlag f, g zu bringen. Diese Bewegung erfolgt durch Reibungsberührung der mit dem Kommutator des j e nach der Bewegungsrichtung des Wagens in dem einen oder anderen Sinne umlaufenden Ankers i in Berührung stehenden Bürsten a, a und c, c. Infolge der 9o°-Drehung der Bürsten und Bürstenringe behalten die Bürsten a, a bzw. c, c unabhängig von der Drehrichtung des Ankers positive bzw. negative Polarität bei, und folglich ist die Klemme b' des Ringes b und die Klemme d' des Ringes d stets positiv bzw. negativ. Die Feldwicklungen j, k, L und, m sind in Reihe geschaltet; die Spulen j und Z erzeugen Südpole, während die Spulen k und m Nordpole erzeugen. Ein radial an dem Ring e angeordneter Kontaktstift n kommt mit den Kontaktfingern o, p in Berührung und verbindet diese, sobald der Anschlag lt gegen den Anschlag f stößt, während der gleiche Stift n die Kontaktfedern q, r elektrisch verbindet, sobald der Anschlag h mit dem Anschlag g in Eingriff kommt. Der Stift n ist von dem Ring e isoliert.
  • Aus dem Schaltschema nach Fig. 3 und den Fig. ¢ bis 6 ist ersichtlich, daß eine Klemme des Magneten 37 des Schaltbrettes H durch eine Leitung 4z mit dem Kontakt o des Generators und die eine Klemme des Magneten 38 durch die Leitung 42 mit dem Kontakt q des Generators verbünden ist. Die positive Klemme b' des Generators ist durch eine Leitung 41' mit der Hauptschmelzsicherung 42' verbunden. Letztere ist mit der Schmelzsicherung 44 des Feldes durch einen Leiter 43 verbunden, während die Sicherung 44 durch einen Leiter 45 mit dem Widerstand 46 für die Feldregelung in Verbindung steht. Durch den Leiter 47 erfolgt eine Reihenschaltung mit dem Hilf skohlewiderstand 48, der seinerseits durch den Leiter 49 in Reihe mit den Feldwicklungen m, 1, k und. j geschaltet ist. Die Spulen m, n, k und j sind mit dem negativen Pol d' des Generators verbunden: Die Hauptsicherung 42' ist durch Leiter 50 und 51 mit der Reihenwicklung 52 und der Nebenschlußwicklung 53 der Doppelschlußwicklung des Generators verbunden. Ein temperaturabhängiger Widerstand 54 liegt in Reihe mit der Spule 53. Der das Feld regelnde Widerstand 46, die Reihenschlußwickung 52, die Nebenschlußwicklung 53 und der Widerstand 54 sind so ausgebildet, daß durch eine Erhöhung des Stromes in der Wicklung 52 und eine erhöhte Spannung in der Wicklung 53 und dem Widerstand 54 die Wirkung des Widerstandes 56 vergrößert wird, wodurch die Stärke des Nebenschluß- . feldes verringert wird. Durch einen Luftdämpfer 56 wird ein schneller Wechsel der Lage des Kernes des Solenoids 46 und dadurch eine Pendelwirkung verhindert. .-Eine von einer Konsole des Schaltbrettes getragene Zugfeder 56 übt einen, konstanten Zug auf den mit dem. Kern des Solenoids 46 verbundenen, drehbar gelagerten - Arm 57 aus.
  • An dem Hauptschaltbrett C .(Fig. 5) -befmnden sich vier Spulen, eine Hauptstromspule 58, die durch den Draht_59 mit der Spule 52 ' verbunden ist, und drei Nebenspulen 6o, 6 i, 62, , die mit dem drehbar gelagerten Magnetanker 63 zusammenarbeiten. Die Spulen 6o und 61 sind in Reihe geschaltet, während die Spule " 62 von der Generatorseite des Schalters C mit der Bürste 64, welche die Batterieseite des , Schalters darstellt, verbunden und mithin kurzgeschlossen ist, sobald der Hauptschalter geschlossen ist. Die Spulen 6o und 61 unterstützen sich in ihrer Wirkung auf den Anker 63, während die Spule 62 differential zu der Spule 61 wirkt, sobald der Schalter C geöffnet ist. Die Spule 62 wirkt als Hilf sverriegelung, um eine Bewegung des Ankers 63 zu verhindern, solange kein Spannungsunterschied an der Klemme vorhanden ist.
  • Die Hauptstrom- und Nebenschlußspulen 58 und 6o unterstützen sich, wenn der Generator die richtige Spannung liefert. Da jedoch der in der Spule 58 fließende Strom bei offenem Schalter vernachlässigbar klein ist, erfolgt die addierende Wirkung nur bei geschlossenem Stromkreis. Mit dem Schließen des Hauptschalters 64 wird durch die Hilfsbürste 65 ein Teil der Spule 6o kurzgeschlossen, so daß ihre Kraft verringert und der Schalter empfindlich wird für eine Stromumkehr in der Spule 58, welche erfolgt, sobald, wie später beschrieben wird; die Generatorspannung unter die Batteriespannung sinkt.
  • Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß die Hauptschalterbürste 64 mit dem Leiter 69' und ebenso die eine Seite der Spule 62 mit diesem Leiter verbunden ist. Letzterer ist mit dem positiven Pol der Batterie E über eine Schmelzsicherung und den Schalter 88' sowie die Leiter 89 und 85 verbunden. Das andere Ende der Spule 62 ist mit dem ortsfesten Kontakt c' des Schalters C verbunden. Sobald die Bürste 64 den ortsfesten Kontakt c schließt, werden beide Enden der Spule 62 mit dem Leiter 69' verbunden, so daß die Spule 62 kurzgeschlossen wird. Die Polarität des Leiters 69' bleibt jedoch positiv, da er mit der positiven Generatorbürste verbunden ist, nachdem .die Bürste 64 geschlossen worden ist. Da der Leiter 69' positiv bleibt, bleiben mit ihm verbundene Leitungen und mithin auch- der Leiter 67 positiv, der die Kontaktfinger p und r des Generators weiter mit positiver Spannung speist, gleichgültig, ob der Hauptschalter C offen oder geschlossen, ist.
  • Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß der Widerstand 54 und die Spule 61 durch die Leiter 69 und 68 mit 'der .negativen Generatorbürste d' verbunden sind, -und daß ein anderer Leiter 9o alle- diese Teile untereinander und mit der negätiveri Klemme der Batterie durch einen Pol und die Schmelzsicherung des Schalters 88 sowie den Draht 87 verbindet.
  • Die Leitung 6>9' ist mit den oberen Klemmen 26 beider Schalter T und K verbunden, so daß diese mit dem positiven. Pol der Batterie E und. der positiven Bürste b' des Generators verbunden werden.
  • Der Hilfskohlewiderstand 48 an dem Schaltbrett L (Fig. 5) hat eine seinen Anker umgebende Nebenschlußspule 70. Letztere wird durch ein Reläis 71 erregt, dessen Spule elektrisch mit dem Leiter 32 verbunden ist, der die Kontakte 30' und 31' des selbsttätigen `Schalteis H verbindet. Die andere Klemme 72. de-s. Relais 71 ist mit der einen Klemme der Nebenschlußwicklung 70 verbunden, deren andere Klemme durch den Leiter 73 mit dem Anker 74 des Relais 71 in Verbindung steht. Die Nebenschlußspule 70 ist durch Leiter 72' und 69 mit der negativen Klemme der Batterie und des Generators verbunden. In ähnlicher Weise sind die Spulen 37 und 38 des Schalters H durch Leiter 75 und 69 mit den negativen Polen: der Batterie und des Generators verbunden. Die Verbindungen mit dem positiven Pol erfolgen durch die Leiter 41 bzw. 42. Der Stromkreis nach der Nebenschlußspule 70 wird durch die Klemme 76, die Leitung 77 nach dem Leiter 69' und Messerschalter vervollständigt.
  • Eine Zweigleitung 78 steht mit der Klemme 79 eines Amperestundenzählers 8o in Verbindung. Die andere Klemme 81 des Zählers 8o ist durch einen Leiter 82 mit der positiven Klemme der Batterie verbunden. Zweckmäßig hat der Zähler 8o einen Nocken 83', der bewegt werden kann, um die Kontakte 79 und 81 bei einem vorher gewählten Wert der noch in der Batterie F vorhandenen Ladung zu schließen. Die positive Klemme 84 der Batterie E ist mit dem Zähler durch einen Leiter 85 verbunden, während ihre negative Klemme 86 durch einen Leiter 87 mit dem einen Pol des Messerschalters 88 in Verbindung steht. Der andere Pol des Schalters 88 ist mit dem Zähler 8o durch den Leiter 89 verbunden. Die Messerschalter sind durch einen Draht 9o mit dem negativen Pol d' des Generators verbunden.
  • Mit den Außenklemmen. des Schalters 83 ist eine Mehrzahl von Stromverbrauchern verbunden; diese können beispielsweise aus den elektrisch betriebenen Kühl- und Heizeinrichtungen von auf dem Eisenbahnwagen angeordneten Behältern bestehen. Der Anschluß der Behälter an den Nutzkreis kann mittels Steckvorrichtungen 9t, 9z und Anschlußkabel 93 erfolgen. Vermittels eines Schalters 94 läßt sich der Nutzkreis mit dem Stromentnahmestellen 95, 96 aufweisenden Nutzkreise eines anderen Wagens oder des ganzen Zuges verbinden.
  • Die Anlage wirkt in folgender Weise: Es sei angenommen, daß der Wagen sich in einer Richtung in Bewegung setzt, die eine Drehung des Ankers des Generators A im Sinne des Uhrzeigers zur Folge hat und daß durch die Reibung des Ankers an den Bürsten a, a und c, c der Ring e gedreht worden ist, bis der Ansatz la den Anschlag f berührt, so daß durch den Stift n die Kontakte o und p elektrisch verbunden sind. Wenn der Wagen sich weiterbewegt, wird Spannung in dem Generator erzeugt, hierdurch wiederum wird die Feldstärke erhöht; doch ist der Widerstand des Hilfswiderstandes 48 so groß, daß bei keiner Geschwindigkeit des Wagens die Spannung zum Ausgleich der Batteriespannung genügt. Der Hauptschalter 64 am Schaltbrett C kann sich mithin. nicht schließen, und die erforderliche elektrische Energie wird der Batterie entnommen.
  • Wenn der Wagen eine Gefällestrecke befährt, kommt die Quecksilbersäule auf die Schalter J, l( am tiefer liegenden Ende des Wagens zur Wirkung, und die Kontakte 25 und 26 werden kurzgeschlossen. Je nach Fahrtrichtung des Wagens wird durch die Drehung des Generatorankers die Überbrückung der Kontakte p, o oder q, r bewirkt. Die Spule 37 oder 38 des selbsttätigen Schalters H wird durch Batteriestrom über die Leitungen 85, 89, 69', 67 nach den Kontakten p, o, Leiter 41, Spule 37, Leiter 75, 69, 9o, und 87 zum negativen Pol der Batterie oder nach den Kontakten r, q, Leiter 42 nach der Spule 38, Leiter 75, 69, 9o und. 87 nach dem negativen Pol der Batterie erregt.
  • Durch die Schließung der Kontakte 25 und 26 der Schalter I, K wird Strom von der positiven Klemme 84 der Batterie über den Zähler 8o, Leiter 89, Schalter 88', Leiter 69' nach dem Kontakt 26 und dann über den Schalter nach dein Kontakt 25 geleitet, wenn angenommen wird, daß der Schalter J durch das Gefälle betätigt worden ist. Alsdann wird der Strom durch den Leiter 28 nach dem Kontakt 3o des Schalters H über den Leiter 35 nach dem Kontakt 30' und dann durch den Leiter 32 nach der Spule des Relais 71 geleitet, von wo aus er zurück durch den Leiter 72 nach dem Leiter 69, von da nach dem negativen Pol d' des Generators und über die obenerwähnten Leiter nach der negativen Klemme der Batterie geleitet wird. Beim Ansprechen des Relais 71 wird ein Stromkreis durch die Spule 70 geschlossen. Dieser Stromkreis erstreckt sich von dem Leiter 69' über die obenerwähnten Leiter, dann durch den Leiter 77 nach den Relaiskontakten 76 und 74, von dort durch den Leiter 73 nach der Spule 70 und zurück nach der negativen Klemme der Batterie, wie dies oben beschrieben worden ist. Wenn die Spule 70 erregt wird, wird der Kohlewiderstand 48 allmählich kurzgeschlossen, und durch den mit seinem Anker verbundenen Dämpfer 55' wird eine zu schnelle Erhöhung der Feldstärke und mithin der Spannung verhindert. Wenn die Spannung erhöht wird, wird die Nebenschlußwicklung 53 verstärkt, und hierdurch erfolgt die richtige Spannungsreglung.
  • Wenn die erzeugte Spannung auf einen etwas höheren Wert als die Batteriespannung, d. h. auf etwa 33 Volt, geregelt worden ist, wirken die Spulen des Hauptschalters auf den Anker 63, um die Schalter 64 und 65 zu schließen. Hierdurch wird der Strom von dem Generator nach der Batterie und den Nutzkreisen geleitet.
  • Wenn das Gefälle sich verringert, so daß der Druck auf den Balg ig aufgehoben wird und durch die Druckfeder 22 der Schalter zwischen den. Kontakten 25 und 26 geöffnet werden kann, so fällt der Anker des Relais 7 1 ab, und der Stromkreis durch die Spule 70 wird geöffnet. Der Kohlewiderstand 48 wird wieder in den Stromkreis eingeschaltet, wodurch das Feld allmählich geschwächt wird, bis die erzeugte Spannung etwa 31 Volt beträgt, worauf der Hauptschalter sich öffnet und den Generator abschaltet.
  • Wenn die Ladung der Batterie einen bestimmten Mindestwert erreicht, so soll ein Laden der Batterie selbst dann erfolgen, wenn sich der Wagen auf einer ebenen Strecke oder auf einer ansteigenden Strecke befindet. Dies wird durch den Ampere-Stundenzähler 8o bewirkt. Seine Kontakte 79 und 81 werden dann unter Wirkung des Nockens 83' geschlossen, wodurch auch das Relais 71 geschlossen wird. Der Stromkreis erstreckt sich alsdann vom positiven Pol 84 der Batterie durch die Schmelzsicherung des Schalters 88', wie oben beschrieben, dann durch den Leiter 82 nach dem Kontakt 81 des Zählers, durch den Kontakt 79, den Leiter 78 nach der Spule 71 und zurück durch den oben beschriebenen Stromkreis. Der Stromkreis wird nach der negativen Klemme 86 der Batterie geschlossen.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHL i. Hilfskraftanlage für Fahrzeuge, insbesondereEisenbahnfahrzeuge, bei welchen die kinetische Energie auf Gefällestrecken mittels eines zusätzlichen, von den Laufrädern des Fahrzeuges angetriebenen elektrischen Generators nutzbar gemacht wird, gekennzeichnet durch eine von der Neigung des Fahrzeuges im Gefälle abhängige Schalteinrichtung, die den Generator (A) unabhängig von der jeweiligen Fahrtrichtung selbsttätig mit der die Hilfsbetriebe speisenden Speicherbatterie (E) auf den Gefällestrecken verbindet, und außerdem auch dann, wenn der Ladezustand der Batterie einen bestimmten Mindestwert erreicht hat.
  2. 2. Anlage nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen Generator und Batterie durch Schalter (24), die selbsttätig durch hydrostatischen, durch Neigung des Fahrzeuges von einem Flüssigkeitskörper erzeugten Druck betätigt werden, sowie durch einen von der Drehrichtung des Generators überwachten Schalter (35, 36) selbsttätig gesteuert ist.
  3. 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrzeug ein in seiner Längsrichtung angeordnetes, mit einer schweren Flüssigkeit, z. B. Quecksilber, gefülltes Rohr (13) trägt und daß diese Flüssigkeit je nach Neigungsrichtung des Fahrzeuges auf eine von zwei Membranen (8, 11) einwirkt, von denen j e eine an jedem Ende des Fahrzeugs angeordnet ist und deren. Bewegungen die Schalter (24) steuern.
  4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der von dem schweren Flüssigkeitskörper erzeugte hydrostatische Druck auf nicht zusammendrückbare Hilfsflüssigkeitssäulen von geringerem spezifischen Gewicht, z. B. 01, übertragen wird, deren Bewegungen ihrerseits die Schalter (24) steuern.
  5. 5. Anlage nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Ende des waagerechten Rohres (13) in einen Behälter (2) einmündet, der durch eine in ihrer Bewegung durch Anschläge (5, 9) begrenzte Membran (8) abgeschlossen ist.
  6. 6. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mit jeder Membran (8) ein mit der Hilfsflüssigkeit gefüllter Balg (io) verbunden ist, dessen Bewegungen durch die Hilfsflüssigkeit auf einen zweiten Balg (i9) übertragen werden, welcher mit dem Schalter (24) gekuppelt ist.
  7. 7. Anlage nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Kollektor des Generators (A) ein um 18o eleltrische Grade zwischen zwei festen Anschlägen (f, g) drehbarer und durch Reibung am Kollektor in der jeweiligen Drehrichtung des Ankers mitgenommener Bürstenring (e) angeordnet ist, der ein Kontaktorgan (n) trägt, welches Kontakte (o, p und y, q) eines Steuerstromkreises eines auf die jeweilige Drehrichtung des Ankers ansprechenden Schalters (35, 36) steuert. B.
  8. Anlage nach einem, der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (25, 26) der druckgesteuerten Schalter (24) in Reihe mit den Kontakten (30, 3o' bzw. 31, 31') des entsprechend der Ankerdrehrichtung des Generators gesteuerten Schalters (35, 36) in. dem Stromkreis eines Relais (71) liegen, welches beim Ansprechen eine Vorrichtung (70,48) betätigt, die die Anschaltung des Generators (A) an die Batterie (E) zwecks Batterieladung bewirkt.
  9. 9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Relais (7i) betätigte Vorrichtung aus einer Spule (70) besteht, welche bei Ansprechen des Relais (7i) einen in an sich bekannter Weise im Nebenschlußerregerkreise des Generators (A) liegenden Widerstand (q.8) schwächt und damit die Erregerfeldstärke und folglich die vom Generator erzeugte Spannung erhöht. io. Anlage nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (25, 26) und die Kontakte (30, 3o' bzw. 31, 31') einander derart zugeordnet sind, daß das Relais (7i) nur betätigt wird, wenn das Fahrzeug in der einen oder anderen Richtung eine Gefällestrecke befährt. i i. Anlage nach Anspruch i bis i o, dadurch gekennzeichnet, daß in der Leitung (85, 89) zwischen Batterie (E) und Nutzkreis ein die von der Batterie abgegebene Energie messendes Instrument (8o) angeordnet ist, welches bei Erreichung eines Mindestwertes der noch in der Batterie befindlichen Ladung Kontakte (79, 81) o. dgl. eines Stromkreises (78, 82) parallel zu den Kontakten (25; 26, 30, 30', 31, 3i') schließt und damit das Relais (7i) im Sinne der Einschaltung der Batterieladung betätigt.
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