DE600096C

DE600096C - Short circuit brake circuit for electrically operated vehicles

Info

Publication number: DE600096C
Application number: DEA62857D
Authority: DE
Inventors: Erich Guenther; Hermann Hermle
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1931-07-28
Filing date: 1931-07-28
Publication date: 1934-07-16

Description

Kurzschlußbremsschaltung für elektrisch betriebene Fahrzeuge Für die Kurzschlußabbremsung einzelner elektrisch betriebener Wagen benutzt man von Hand bediente Starkstromfahrschalter, die den Bremsstrom unmittelbar steuern. Soll mit zwei Triebwagen gefahren werden, so läßt sich die Bremsung mit Hilfe eines derartigen Starkstromfahrschalters auch noch regeln. Wird aber die Forderung gestellt, bei einem Zuge, bestehend aus drei oder mehr Triebwagen, eine Kurzschlußbremsung regelbar durchzuführen, so muß man zur indirekten Steuerung übergehen. Für derartige Fälle benutzt man die sogenannte Schützensteuerung. Bei diesen Steuerungen ist aber eine Kurzscblußbremsung nur so lange gewährleistet, als Netzspannung vorhanden ist. Bleibt letztere aus irgendeinem Grund, z. B. durch Abspringen des Stromabnehmers, aus, so müssen zusätzliche Einrichtungen, z. B. spannungsabhängige durch Federkraft betriebene Bremskontroller, vorgesehen werden, die auch für derartige Fälle eine Kurzschlußbremsung ermöglichen. Es sind also zwei voneinander getrennte Apparatesysteme erforderlich, um die Kurzschlußbremsung für jeden Fall durchführen zu können.Short circuit brake circuit for electrically operated vehicles For the Short-circuit braking of individual electrically operated cars is used by hand operated high-voltage travel switches that directly control the braking current. Should with two railcars are driven, the braking can be done with the help of such a High-voltage travel switch also regulate. But if the requirement is made a train, consisting of three or more railcars, a short-circuit braking controllable to carry out, one must move to indirect control. For such cases the so-called contactor control is used. With these controls, however, there is one Short-circuit braking is only guaranteed as long as mains voltage is present. Remain the latter for some reason, e.g. B. by jumping off the pantograph, additional facilities, e.g. B. voltage-dependent operated by spring force Brake controller, are provided, which also provide short-circuit braking for such cases enable. So two separate apparatus systems are required, in order to be able to carry out the short-circuit braking for each case.

Verschiedentlich ist schön versucht worden, regelbare Kurzschlußbremsschaltungen zu erzielen, die auch dann wirksam sind, wenn die Steuerspannung ausbleibt. Durch keine der bekannten Steuerungen ist jedoch eine einwandfreie Lösung dieser Aufgabe erreicht worden, da eine willkürliche Beeinflussung des durch Federkraft bewirkten Ablaufs des Schaltwerkes bei diesen Steueranordnungen nicht möglich ist. Aus diesem Grunde kann im Falle des Blockierens der Räder, d. b. also beim Festbremsen der Räder, die ordnungsgemäße Bremsung nicht mehr hergestellt werden. Das Fahrzeug kommt dann ins Gleiten. Bei einer bekannten Bremsschaltung wird beispielsweise beim Ausbleiben der Netzspannung durch den Fahrtbremswender unter dem Einfluß einer Feder die Bremsfigur hergestellt. Die Bremsstufen werden dann durch einige den Kurzschlußwiderstand steuernde, mit einer festenZeiteinstellung versehene Schütze selbsttätig eingestellt. -Ganz davon abgesehen, daß eine derartige Anordnung sehr grobstufig arbeitet, da schon aus wirtschaftlichen Gründen nicht sämtliche Schütze mit einer derartigen Zeiteinstellung versehen werden können, ist eine willkürliche Bremsung im Gefahrenfalle nicht möglich. Eine andere bekannte Steuerung stellt beim Ausbleiben der Netzspannung im führenden Wagen die Kurzschlußbremsung lediglich durch Starkstromhilfsbelege her. Auch dadurch wird die gestellte Aufgabe nur unzulänglich gelöst.Various attempts have been made to regulate short-circuit brake circuits to achieve that are effective even if the control voltage fails. By however, none of the known controls is a perfect solution to this problem has been achieved because an arbitrary influence on the caused by spring force Sequence of the switching mechanism is not possible with these control arrangements. For this Basically, in the case of the wheels locking, d. b. So when the brakes are locked Wheels that properly brake can no longer be made. The vehicle is coming then into gliding. In the case of a known brake circuit, for example, if there is no the line voltage through the travel brake reverser under the influence of a spring the braking figure manufactured. The braking stages are then controlled by some of the short-circuit resistance, contactors provided with a fixed time setting are set automatically. -Quite apart from the fact that such an arrangement works in very coarse stages, there already for economic reasons not all contactors with such a time setting can be provided, an arbitrary braking in case of danger is not possible. Another known control is when there is no mains voltage in the leading Dare the short-circuit braking only by means of auxiliary heavy current documents. Also because of that the task at hand is only inadequately solved.

Die Erfindung hat gegenüber sämtlichen bekannten Anordnungen. erst die Möglichkeit geschaffen, unter Verrizeidung komplizierter Mittel ein unter Wirkung eines Kraftspeichers ablaufendes Bremsschaltwerk willkürlich zu steuern. Die allen Anforderungen genügende Bremsregelang -wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine zwischen Führerschalter und Schaltwerk wirkende Nachlaufsteuerung ein Sperrelement, beispielsweise die Düse einer Flüssigkeitsumlaufdämpfung, betätigt, wobei der Steuerstromkreis für die Nachlaufsteuerung beim Ausbleiben der Netzspannung in an sich bekannter Weise selbsttätig an eine besondere Hilfsstromquelle angeschlossen wird.The invention has over all known arrangements. first created the possibility, with the avoidance of complicated means, an under effect an energy accumulator running brake switchgear to control arbitrarily. All of them Brake control speed sufficient to meet requirements - is according to the invention thereby achieves that a follow-up control acting between the driver's switch and the switchgear a blocking element, for example the nozzle of a liquid circulation damper, is actuated, wherein the control circuit for the follow-up control when there is no mains voltage automatically connected to a special auxiliary power source in a manner known per se will.

In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. x ist ein Bremsschaltwerk, welches mit Steuerstrombelägen z und Starkstrombelägen 3 versehen ist. Der Führerschalter q. ist auf der Bremsseite mit Steuerstromkontakten versehen und steuere einen Schleppkontakt 5, welcher beim Schalten in die Bremsstellungen geöffnet ist, sich aber schon beim Rückdrehen um eine Schaltstufe schließt. Das Schalten des Bremsschaltwerkes i in die einzelnen Kurzschlußbremsstellungen besorgt eine Feder 6, die beim Rückholen des Bremsschaltwerkes nach der Nullstellung durch ein Solenoid 7 aufgeladen wird. Beide Schaltrichtungen des Bremsschaltwerkes werden durch einen Flüssigkeitsumlauf 8 beeinflußt, der durch eine Düse 9 geregelt wird. Durch die Zugfeder io wird die Düse geöffnet, während sie bei Erregung der Spule ii geschlossen wird. 12 stellt ein Nullspannungsrelais dar, dessen Kontakt 13 die Spule ii an Netzspannung legt, solange diese vorhanden ist. Beim Ausbleiben der Netzspannung fällt der Kontakt 13 an und legt die Spule ii dadurch an die Bremsspannung der Motoren. Das Nullspannungsrelais ist außerdem noch mit einem Kontakt 22 versehen, der die Spule ii beim Ausbleiben der Netzspannung über den Führerschalter an Erde legt. 24 ist der Anker eines der Fahrmotoren, dessen eine Klemme beim Ausbleiben der Netzspannung mit dem einen der Kontakte 25 des Spannungsrelais 12 verbunden ist.In the figure, an embodiment of the invention is shown. x is a brake switchgear, which is equipped with control current pads z and high-voltage pads 3 is provided. The driver's desk q. is on the brake side with control current contacts provided and control a drag contact 5, which when switching into the braking positions is open, but closes when it is turned back by one switching step. That Switching the brake switch gear i in the individual short-circuit brake positions concerned a spring 6, which by the return of the brake switch mechanism after the zero position a solenoid 7 is charged. Both switching directions of the brake switchgear are influenced by a liquid circulation 8 which is regulated by a nozzle 9. The nozzle is opened by the tension spring io, while it is energized when the coil ii is closed. 12 represents a zero voltage relay, whose contact 13 the Coil ii applies mains voltage as long as it is available. If the Mains voltage is applied to the contact 13 and thereby applies the coil ii to the braking voltage of the engines. The zero voltage relay is also provided with a contact 22, the coil ii in the absence of mains voltage via the driver switch to earth lays. 24 is the armature of one of the traction motors, one of which is clamped if it fails the mains voltage is connected to one of the contacts 25 of the voltage relay 12 is.

Die Steuerung der Kurzschlußbremsung vollzieht sich folgendermaßen: Das Bremsschaltwerk befindet sich in der Nullstellung (wie gezeichnet). Die Feder 6 ist gespannt, solange sich der Führerschalter in der Nullstellung oder auf einer der Fahrstellungen befindet. In der Nullstellung des Führerschalters ist der Schleppkontakt 5 geschlossen und somit auch der Stromkreis für das Rückholsolenoid 7. Ferner ist auch die Düse 9 geschlossen, da der Strom für die Spule ii über die Steuerstrombeläge 2 des Bremsschaltwer, kes i, die Leitung 1q. und die Steuerstrombeläge des Führerschalters q. nach Erde fließt.The short-circuit braking is controlled as follows: The brake switch is in the zero position (as shown). The feather 6 is curious as long as the driver's switch is in the zero position or on a the driving positions. The drag contact is in the zero position of the driver's switch 5 is closed and thus the circuit for the return solenoid 7 is also closed the nozzle 9 is also closed, since the current for the coil ii is via the control current layers 2 of the brake switch, kes i, the line 1q. and the control current load of the driver's switch q. flows to earth.

Bringt nun der Führer den Führerschalter q. in irgendeine der Bremsstellungen, z. B. in die dritte Bremsstellung, so wird sofort beim Schalten des Führerschalters von Null in die erste Bremsstellung das Rückholsolenoid 7 stromlos, da jetzt der Schleppkontakt 5 die gestrichelt gezeichnete Lage einnimmt, und ferner wird die Spule ii stromlos, da die Verbindung der Leitung 1q nach Erde am Führerschalter aufgehoben ist. Die Feder io öffnet jetzt die Düse 9 und gibt den Flüssigkeitsumlauf frei. Unter dem Einfluß der Feder 6 wird nun das Bremsschaltwerk in die einzelnen Bremsstellungen gedreht; dabei wird der Kern des Solenoides 7 nach oben bewegt und die über dem Kern befindliche Flüssigkeit durch die Düse 9 nach unten gedrückt. In dem Zeitpunkt, in welchem das Bremsschaltwerk auf der angesteuerten (dritten) Bremsstufe angekommen ist, wird der Stromkreis für die Spule ii geschlossen. Der Strom nimmt folgenden Verlauf: Vom Stromabnehmer 23 über den 'Kontakt 13 des Nullspannungsrelais 12, die Spule ii, den Belag 2 des Schaltwerkes i, die Leitung 17 zu dem Belag des Führerschalters q. zur Erde. Die Düse 9 schließt, der Flüssigkeitsumlauf ist unterbrochen und das Bremsschaltwerk bleibt auf der vom Führerschalter vorbezeichneten (dritten) Stellung stehen.Now the guide brings the driver's desk q. in any of the braking positions, z. B. in the third braking position, it is immediately when you turn the driver's switch from zero to the first braking position, the return solenoid 7 is de-energized, since now the Drag contact 5 occupies the position shown in dashed lines, and also the Coil ii is de-energized, since the connection of line 1q to earth at the driver's switch is canceled. The spring io now opens the nozzle 9 and allows the liquid to circulate free. Under the influence of the spring 6, the brake switching mechanism is now in the individual Brake positions rotated; while the core of the solenoid 7 is moved upwards and the liquid located above the core is pressed down through the nozzle 9. At the point in time at which the brake switchgear on the controlled (third) Braking stage has arrived, the circuit for coil ii is closed. Of the Current takes the following course: From the pantograph 23 via the 'contact 13 of the zero voltage relay 12, the coil ii, the lining 2 of the switching mechanism i, the line 17 to the lining of the Driver's switch q. to Earth. The nozzle 9 closes, the liquid circulation is interrupted and the brake switchgear remains on the (third) specified by the driver's desk Standing position.

Wird nun der Führerschalter um eine Stellung, also auf die zweite Bremsstellung zurückgedreht, so wird der Schleppkontakt 5 geschlossen und das Solenoid 7 erhält Strom. Gleichzeitig wurde durch das Rückdrehen des Führerschalters der Stromkreis für die Spule =r unterbrochen; die Düse 9 ist geöffnet, und das Solenoid 7 holt das Bremsschaltwerk unter gleichzeitigem Spannen der Feder 6 zurück. Ist das Bremsschaltwerk. auf der zweiten Bremsstufe angelangt, so wird durch die Leitung 16 der Stromkreis für die Spule ii geschlossen; die Düse 9 schließt und das Bremsschaltwerk bleibt stehen.The driver's switch is now moved to one position, i.e. to the second If the braking position is turned back, the drag contact 5 is closed and the solenoid 7 receives electricity. At the same time, by turning the driver's switch back, the Circuit for the coil = r interrupted; the nozzle 9 is open and the solenoid 7 brings back the brake switching mechanism while tensioning the spring 6 at the same time. is the brake derailleur. reached the second braking stage, the line 16 the circuit for coil ii closed; the nozzle 9 closes and the brake switchgear stands still.

Aus den vorstehend beschriebenen Betriebsfällen ist ohne weiteres ersichtlich, daß, solange Netzspannung vorhanden ist, mit Hilfe der Leitungen 1q. bis 2o das Bremsschaltwerk in jede durch den Führerschalter vorbestimmte Bremsstellung gebracht werden kann.From the operating cases described above, it is no problem it can be seen that as long as mains voltage is present, with the help of lines 1q. up to 2o the brake switching mechanism in each braking position predetermined by the driver's switch can be brought.

Bleibt die Netzspannung aus irgendeinem Grunde aus, so werden das Nullspannungsrelais 12, die Magnetspule ii und das Solenoid 7 stromlos. Der Flüssigkeitsumlauf ist freigegeben und das Bremsschaltwerk wird unter dem Einfluß der Feder 6 in die Bremsstellungen bewegt. Sobald sich aber die Bremsspannung entwickelt hat, wird die Spule ii, die einerseits über den Kontakt 13 an die Bremsspannung (Motoranker 2q.) und andererseits über den Kontakt 22 und den Führerschalter an Erde gelegt ist, erregt, der Flüssigkeitsumlauf wird unterbrochen, und das Bremsschaltwerk bleibt stehen.If there is no mains voltage for any reason, this will be Zero voltage relay 12, the magnetic coil ii and the solenoid 7 are de-energized. The fluid circulation is released and the brake switching mechanism is under the influence of the spring 6 in the Braking positions moved. But as soon as the brake voltage has developed, will the coil ii, which is connected to the braking voltage (motor armature 2q.) And, on the other hand, connected to earth via contact 22 and the driver's switch is energized, the fluid circulation is interrupted and the brake switching mechanism remains stand.

An der unvermittelt einsetzenden Bremsung erkennt der Führer nun, daß die Netzspannung ausgeblieben und die selbsttätige Bremsung in der erforderlichen Weise eingesetzt hat. Er weiß auch, daß über die zunächst erreichte Stellung das Schaltwerk nicht selbsttätig weiterschaltet, sondern daß es dort durch die Dämpfungsv orrichtung festgehalten wird. Ist die Netzspannung ausgeblieben, während der Fahrschalter 4 sich in der Nullstellung befand, und will der Fahrer nun die@Bremsung durch Weiterschalten erhöhen, so kann er dies dadurch bewirken, daß er den Führerschalter von der Nullstellung auf die erste Bremsstellung und dann wieder zurück nach Null schaltet. Sowie er nämlich auf die Stellung i übergeht, ist der vorher angegebene Stromkreis unterbrochen, da der mit der Leitung 14 in Verbindung stehende Kontaktfinger des Führerschalters 4 nicht mehr mit Erde verbunden ist. Der mit Erde verbundene Kontaktfinger der Leitung 15 schließt aber auch nicht den Stromkreis der Spule ii, da die Leitung 15 am Schaltwerk, das beispielsweise in der Stellung 2 oder 3 steht, gleichfalls unterbrochen ist. Schließlich können die auf den Schaltwerkstellungen 2 oder 3 mit der Spule ii verbundenen Leitungen 16 bzw. 17 nicht den Stromkreis für die Spule ii schließen, da ihre Erdverbindung in der Stellung des Fühierschalters 4. unterbrochen ist. Das Schaltwerk ist somit auf der ersten Bremsstellung des Führerschalters 4 freigegeben und bewegt sich unter dem Einfluß der Feder 6. Diese Bewegung wird beliebig schnell dadurch angehalten, daß der Führer den Schalter .4 in die Nullstellung zurückbewegt. In dieser Stellung ist nämlich, unabhängig von der Schaltwerksstellung, über die Leitung 14 der Stromkreis für die Spule ii geschlossen, so daß die Spule ii durch Steuerung der Düse g den Flüssigkeitsumlauf sperrt und das Schaltwerk festhält. Das Schaltwerk kommt also auf der Stellung 4 wieder zum Stillstand und stellt damit die nächsthöhere Bremsstufe ein.The driver now recognizes from the sudden braking, that the mains voltage has failed and that the automatic braking is as required Way. He also knows about the position initially reached the The rear derailleur does not advance automatically, but that it is there by the damping valve device is held. If there was no mains voltage while the drive switch 4 was in the zero position and the driver now wants to @ brake by shifting forward increase, he can do this by moving the driver's switch from the zero position switches to the first braking position and then back to zero. As well as him namely passes to position i, the previously specified circuit is interrupted, because the contact finger of the driver's switch connected to the line 14 4 is no longer connected to earth. The contact finger of the line connected to earth 15 does not close the circuit of coil ii either, since line 15 on the switching mechanism, which is, for example, in position 2 or 3, is also interrupted. Finally, those on the switchgear positions 2 or 3 can be connected to the coil ii Lines 16 and 17 do not close the circuit for coil ii because they are connected to earth is interrupted in the position of the control switch 4.. The rear derailleur is thus released on the first braking position of the driver's switch 4 and moves under the influence of the spring 6. This movement is stopped as quickly as you like, that the driver moves the switch .4 back to the zero position. In this position is namely, regardless of the switch gear position, via line 14 of the circuit for the coil ii closed, so that the coil ii by controlling the nozzle g the Locks fluid circulation and holds the rear derailleur in place. So the rear derailleur is coming on position 4 again to a standstill and thus sets the next higher braking level a.

Auf diese Weise kann der Führer beliebig durch schnelles Bewegen des Führerschalters nach der Stellung i und zurück stufenweise die Stellungen 5, 6 und 7 des Schaltwerkes ansteuern. Bei langsamer Fahrt wird der Führer im Falle des Ausbleibens der Netzspannung den Schalter einfach in der ersten Bremsstellung stehenlassen, da ja in diesem Falle ein rasches Ablaufen des Schaltwerkes erwünscht und unbedenklich ist.In this way, the guide can move at will by quickly moving the Driver switch after position i and back gradually to positions 5, 6 and 7 of the rear derailleur. When driving slowly, the guide will be in the event of no-show the mains voltage simply leave the switch in the first braking position, because in this case a rapid expiry of the switching mechanism is desirable and harmless is.

Wie aus der Abbildung ohne weiteres ersichtlich ist, lassen sich unter Durchführung der Leitungen 14 bis 2i die Bremsschaltwerke beliebig vieler Wagen durch den Führerschalter 4 regeln. Sehen Leitungen gespart werden, so kann man die Anordnung auch so treffen, daß z. B. nur die Bremsstufen i, 3, 5 und 7 vom Führer beeinflußt werden, während die Zwischenstufen automatisch schalten. Es könnten dann für den vorliegenden Fall drei Leitungen 16, 18 und 2o gespart werden.As is readily apparent from the figure, the brake switchgear of any number of cars can be controlled by the driver's switch 4 by passing through the lines 14 to 2i. See lines are saved, so you can make the arrangement so that z. B. only the braking levels i, 3, 5 and 7 are influenced by the driver, while the intermediate levels switch automatically. Three lines 16, 18 and 2o could then be saved for the present case.

Die Herstellung der Bremsschaltung der Motoren kann in der Weise geschehen, daß das Bremsschaltwerk beim Überschalten von der Nullstellung zur ersten Bremsstellung eine Umschaltwalze betätigt.The braking circuit of the motors can be produced in such a way that that the brake switching mechanism when switching over from the zero position to the first braking position a changeover roller is actuated.

Die Schaltwerksteuerung, bei welcher das Steuerelement den Schaltwerksantrieb in jeder der beiden Drehrichtungen beeinflußt und bei welcher ein vom Führerschalter bewegter Schleppkontakt die eine oder andere Antriebsrichtung einstellt, ist auch für solche Fahrzeuge geeignet, bei welchen neben der Kurzschlußbremsung noch eine durch Druckluft betätigte oder andere mechanische Bremse vorgesehen ist. Die im vorstehenden beschriebene Schaltwerkssteuerung kann also auch ohne weiteres dann mit Vorteil verwendet werden, wenn die Notbremsung bei Ausbleiben der Netzspannung nicht durch die Kurzschlußbremsung, sondern eine besondere Bremsanordnung eingeleitet wird.The rear derailleur control, in which the control element drives the rear derailleur influenced in each of the two directions of rotation and in which one from the driver's switch moving drag contact sets one or the other drive direction is also suitable for vehicles in which, in addition to short-circuit braking, another air operated or other mechanical brake is provided. The in The derailleur control described above can then also easily Can be used to advantage when the emergency braking in the absence of mains voltage not initiated by the short-circuit braking, but a special braking arrangement will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Short-circuit brake circuit for electrically operated vehicles, in which a brake switching mechanism is moved into the braking positions under the influence of an energy storage device and can be held in individual positions by a locking element, characterized in that the locking element, for example the nozzle (g) of a fluid circulation damper, is interposed by a Driver switch (4) and switching mechanism (i) acting follow-up control is actuated, the control circuit for the follow-up control being automatically connected to a special auxiliary power source in a known manner when there is no mains voltage.

2. Short circuit brake circuit according to claim i, characterized in that the locking element (ii) the switching mechanism drive (6 or 7) stops each time and that it only responds when the driver's switch (4) and the brake switching mechanism (i) assume corresponding positions on each other or if there is a has developed a sufficiently high braking voltage, the circuit for the solenoid (ii) via control current contacts (2) of the brake switching mechanism (i) or the contact bridge (22) and via control current contacts of the driver's switch (4) is closed.

3. Short-circuit braking circuit according to claims i and 2, characterized in that a tow switch (5) controlled by the driver's switch (4) the switching mechanism (6 or 7) reverses and that the locking element (ii) in both directions of rotation on the Derailleur drive acts.

4. short-circuit brake circuit according to claim i to 3, characterized in that the brake switch (i) in the zero position under the . Influence of a spring tensioned by a solenoid (7) or a motor (6), the solenoid only when the driver's switch (4) is moved by one Braking position against the zero position is excited via the drag switch (5).

5. Short-circuit braking circuit according to Claims i to 4, characterized in that one from the driver's switch (4) controlled nozzle (9) with a fluid planetary gear coupled rear derailleur drive releases or inhibits.

6. Short circuit brake circuit according to claims i to 5, characterized in that the switching mechanism (i) moves in the absence of any the mains voltage under the influence of the spring (6) initially by at least one level emotional.

7. short-circuit brake circuit according to claim i to 6, characterized in that that the blocking element (ix) is automatically activated when there is no mains voltage Zero voltage relay (i2) on the one hand to the armature terminal of a traction motor (24) and on the other hand to the connected to earth in the zero position of the driver's switch Contact finger of the driver's switch (4) is placed (line 14).

8. Short circuit brake circuit according to claim i to 7, characterized in that only every second or third Braking stage can be influenced, while the intermediate stages are switched automatically.