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Schaltwerksteuerung für elektrisch betriebene Fahrzeuge Für die Steuerung
elektrischer Fahrzeuge ist es an sich bekannt, zwei durchgehende Steuerleitungen-
zu verwenden, von denen die eine zur Erhöhung (Aufwärtsschalten), die andere zur
Verminderung (Abwärtsschalten) der Fahrgeschwindigkeit dient. Bei dieser kurz als
Plus-Minus-Steuerung bezeichneten Steuerungsart hat man auch bereits die Anordnung
getroffen, daß das Aufwärtsschalten durch ein in Abhängigkeit von der Motorstromstärke
arbeitendes Fortschaltrelais übersacht wird. Im Betriebe gibt es jedoch häufig Fälle,
wo es erwünscht ist, das Fortschaltrelais durch eine Umgehungsleitung mit einer
selbsttätig unterbrechenden Schaltvorrichtung derart zu überbrücken, daß auch unabhängig
von ihm jeweils ein Weiterschalten des Schaltwerkes um eine Stufe erzwungen werden
kann. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art sind für das Einschalten dieser
Umgehungsleitung besondere Leitungen mit Druckknöpfen oder auch besondere Stellungen
am Führerschalter vorgesehen.
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Gemäß der Erfindung erfolgt demgegenüber das Einschalten der Überbrückung
ohne weiteres, wenn die Steuerleitung für das Aufwärtsschalten des Schaltwerkes
spannungslos gemacht wird. Die Überbrückungsleitung selbst wird dabei einfach von
dieser Steuerleitung abgezweigt. Auf diese Weise läßt sich dann eine besondere Leitung
für das Einschalten der Überbrückungsleitung ersparen. Da der Führerschalter ohnedies
eine Stellung für das Spannungslosmachen .der Steuerleitung aufweisen muß, ergibt
sich aber zugleich noch, daß auch für den Führerschalter keine besonderen zusätzlichen
Einrichtungen getroffen werden müssen.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Die Abbildung zeigt nur diejenigen Teile, die zum Verständnis der Erfindung
erforderlich sind. Fortgelassen sind dabei der Stufenschalter mit dem Schaltwerk
zum Antrieb des Stufenschalters und die Stromkreise der Fahrmotoren mit den zugehörigen
Trennschützen und Fahrtwendern.
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Durch den Führerschalter z mit den Schaltstellungen a, 3, 4 und 5
können die durchgehenden Steuerleitungen 6 und 7 ein- und ausgeschaltet werden.
Mit Hilfe der beiden Steuerleitungen 6 und 7 wird ein Schaltwerk zum Anlassen von
Triebmotoren gesteuert, und zwar durch die Leitung 6 nach aufwärts und durch die
Leitung 7 nach abwärts. Die Leitung 6 wird daher als Plusleitung, die Leiturig 7
als Minusleitung bezeichnet, und die beiden Leitungen sind auch in der Abbildung
in dieser Weise gekennzeichnet. Es ist besonders zu beachten, daß die Angabe Plus
bzw. Minus in diesem Falle also nichts mit der elektrischen Polarität zu tun hat.
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Die Steuerung des Schaltwerkes erfolgt durch die Plusspule 8 und die
Minusspule g. Wird die Plusspule unter Spannung gesetzt, dann läuft das Schaltwerk
im Einschaltsinne, also aufwärts. Wird die Minusspule unter Spannung gesetzt, so
läuft .das Schaltwerk im Ausschaltsinne, also abwärts. Das Schaltwerk ist so eingerichtet,
daß es so lange aufwärts
läuft, wie die Plusspule 8 unter Span-.
nung steht und so lange nach abwärts läuft, wie die Minusspule 9 unter Spannung
steht. In den Endstellungen sind die üblichen Grenzschalter vorgesehen, die das
selbsttätige Unterbrechen der Stromkreise der Plus- und Minusspule bewirken, sobald
die Endstellungen erreicht sind. Das Schaltwerk ist ferner so eingerichtet, daß
die einmal eingeleitete Schaltbewegung von einer Schaltstufe auf die nächste Schaltstufe
unbedingt ausgeführt wird, und zwar auch dann, wenn zwischen den Stufen die Plus-
oder Minusspule stromlos wird.
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In die Zuleitung zur Plusspule 8 sind Unterbrechungskontakte 14, 15
eingeschaltet, die durch das Fortschaltrelais 16 gesteuert werden. Diese Kontakte
werden beim übergang von einer Fahrstufe zur nächsten zunächst einmal unterbrochen
und in bekannter Weise nach Maßgabe des Motorstromes wieder geschlossen. Die Kontakte
bleiben in der Regel so lange geöffnet, bis der Motorstrom auf ein gewisses einstellbares
Maß gesunken ist, bei dem das Weiterschalten auf die nächste Fahrstufe zulässig
ist.
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Der normale Schaltvorgang spielt sich wie folgt ab: Der Führerschalter
i wird aus der Ausschaltstellung 2 in die Stellung 5 gebracht,.wobei die Steuerleitung6
(Aufwärtsleitung) unter Spannung gesetzt wird: Es fließt dann Steuerstrom über den
Kontakt 1 i zum Kontakt io, in die Plusleitung und von' dort über die zunächst geschlossenen
Kontakte 14 und 15 des Fortschaltrelais 16 zur Spule B. Das Schaltwerk bewegt sich
von der Stufe o zur Stufe i. Das Fortschaltrelais 16 wird in bekannter Weise angehoben
und durch die Stromspule 17 so lange hochgehalten, bis der Motorstrom auf den Fortschaltstrom
gesunken ist, wobei die Kontakte 14, I S wieder geschlossen werden und die Weiterschaltung
auf die nächste Schaltstufe eingeleitet wird. Dieser Vorgang wiederholt sich so
lange, wie der Führerschalter i auf Stufe 5 gelassen, wird. Soll der Schaltvorgang
unterbrochen werden, so ist der Führerschalter auf .die Stufe q. (Betriebsstellung)
zurückzustellen, wobei die Plusleitung abgetrennt wird. Das Schaltwerk bleibt alsdann
auf der Schaltstufe stehen, die es bis dahin eingenommen hat. Soll abwärts geschaltet
werden, so. wird der Führerschalter i in die Stellung 3 gebracht, wobei die Minusleitung
7 über Kontakte ii und 13 Strom erhält. Die Minusspule g bewirkt die Rückwärtsdrehung
des Schaltwerkes entweder bis zur Nullstellung oder auch nur so lange, wie,der Führerschalter
i in Stellung 3 belassen wird. Sobald er wieder in. Stellung 4 bewegt wird, @ erfolgt
wieder Unterbrechung der Rückwärtsbewe-" gong, und das Schaltwerk bleibt wieder
auf jener Stufe stehen, die es gerade eingenommen hat. In Fällen der Gefahr kann
der Führerschalter aus der Stufe 4 oder .auch aus den Stellungen 3 und 5 in die
Stellung :2 gebracht werden, wobei der Steuerstrom für die nicht gezeichneten Trennschütze
der Fahrmotoren unterbrochen wird (Kontakte ii und i2). Die Trennschütze fallen
dann ab und unterbrechen den Motorstrom.
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Im Eisenbahnbetrieb kommt es öfter vor, daß an besonders schwierigen
Stellen der Strecke angefahren werden muß, wobei es erwünscht ist, daß der Fortschaltstrom
größer ist als sonst üblich. Dieser Fall kann auch eintreten, wenn das Zuggewicht
aus irgendeinem Grunde seine normale Größe übersteigt. Wenn der Anfahrstrom in diesem
Falle größer ist als der normale Fortschaltstrom, so würde eine Anfahrt unmöglich
sein, weil die- Kontakte 14, 15 des Fortschaltrelais 16 nach Erreichung eines
gewissen Motorstromes sich öffnen und nicht mehr schließen. Die Spule 8 erhält daher
keine Spannung mehr, und der Stufenschalter kann nicht mehr weiterbewegt werden.
Um die Anfahrt auch in solchen Fällen unter allen Umständen durchführen zu können,
ist gemäß der Erfindung die Umgehungsleitung 18 vorgesehen, die der Plusspule über
die Kontakte i9 und 2o Strom zuführen kann, so daß die Weiterschaltung um eine Stufe
möglich ist. Voraussetzung ist hierbei, daß die Kontakte i9 und 2o geschlossen sind.
Dies ist der Fall, wenn sich der Führerschalter z in der Stellung 4 befindet. Wird
nun der Führerschalter aus der Stellung 4 in die Stellung 5 gedreht, so erhält die
Leitung 18 über die Leitung 6 Strom, und das Schaltwerk schaltet eine Stufe weiter.
Beim Weiterschalken um eine Stufe werden die Überbrückungskontakte 21, 22 durch
die Kontaktstücke 23 jeweils vorübergehend überbrückt. Hierdurch erhält die Spule
24 der selbsttätig unterbrechenden Schalteinrichtung Strom und spricht an, Dadurch
werden die Kontakte i9, 2o ;geöffnet und die Selbsthaltekontakte 25 und 26 geschlossen.
Durch die Öffnung der Kontakte z9, 2o wird der Zuleitungsstrom zur Spule 8 unterbrochen.
Durch .das Schließen der Kontakte 25 und 26 bleibt die selbsttätig unterbrechende
Schalteinrichtung auch dann noch in der öffnungsstellung, wenn die Verbindung der
Kontakte a1, 22 wieder aufgehoben wird, was auf den normalen Stufenstellungen der
Fall ist. Die selbsttätig unterbrechende Schalteinrichtung bleibt so lange geöffnet,
wie die Leitung 6 unter Spannung steht. Sie fällt erst dann in die ursprüngliche
Lage zurück, wenn die Leitung 6 spannungslos wird, d. .h. wenn der Führerschalter
i aus der Stellung 5 in die
Stufe 4, die Betriebsstellung, zurückgestellt
wird. Für den Fall, daß das Fahrzeug auch dann noch nicht in Gang kommt, wäre es
möglich, den Stufenschalter um eine weitere Stufe nach vorwärts zu drehen, indem
der Führerschalter wiederum in die Stellung 5 gebracht wird. Die weitere Anfahrt
wird dann ohne jedes Zutun des Führers durch das Fortschaltrelais 16 mit den Kontakten
15 und 16 überwacht, weil die selbsttätig unterbrechende Schalteinrichtung nur einmalig
wirkt, und zwar nur dann, wenn der Führerschalter aus der Stellung 4 in die Stellung
5 gebracht wird.
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Die Steuerung ist sowohl für Wechselstrom- als auch für Gleichstromfahrzeuge
verwendbar und kann in den Einzelheiten in Anpassung an die jeweiligen Fälle der
Praxis zahlreiche Abänderungen erfahren, ohne daß der Bereich der Erfindung verlassen
wird. So kann z. B. an Stelle des Fahrschalters i ein besonderer Schalter zur Einleitung
und Durchführung der Schaltvorgänge vorgesehen werden, wie dies .durch gestrichelte
Linien für die Plusleitung in der Abbildung angedeutet ist.