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Elektrische Zweiwagensteuerung Im Hauptpatent ist eine elektrische
Zweiwagensteuerung mit ferngesteuerter Fahrschaltung beschrieben, bei welcher die
Kurzschlußbremsung für beide Wagen als Starkstromsteuerung ausgebildet ist, die
durch den Führerschalter des führenden Wagens geregelt wird. Die Bremsanordnung
ist bei Doppelwagenbetrieb so getroffen, daß die Motoren des einen Wagens die Felder
der Motoren des anderen Wagens speisen und umgekehrt (Kreuzschaltung). Sollen die
Wagen einzeln gefahren werden, so muß ein Ordnungsschalter betätigt werden, welcher
zwei Schaltstellungen besitzt, eine für Wageneinzelfahrt und eine für Zwillingswagenfahrt.
Die Umschaltung auf Wageneinzelfahrt bewirkt, daß die Motoren des alleinfahrenden
Wagens beim Bremsen unter sich in Kreuzschaltung geschaltet werden.
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Durch die vorliegende Erfindung wird die Steuerung nach dem Hauptpatent
weiterhin wesentlich verbessert, und zwar dadurch, daß bei der Bremsung die Motoren
des geführten Wagens in einer verkreuzten Bremsschaltung liegen; der Widerstandszweig
dieser Schaltung ist im führenden Wagen angeordnet, während die im geführten Wagen
befindlichen Verbindungen durch Negativschütze hergestellt sind. Als Negativschütze
werden sowieso vorhandene Schaltelemente benutzt, nämlich diejenigen, welche bei
Fahrt zur Herstellung der Parallelschaltung dienen. Durch eine derartige Anordnung
kommt der Ordnungsschalter in Fortfall, denn im geführten Wagen kann die beschriebene
Schaltung in der Nullstellung des normalen Fahrschalters hergestellt werden, da
grundsätzlich die gesamte Bremssteuerung durch solche Schütze hergestellt wird,
die vom Starkstromfahrschalter unabhängig sind.
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Im führenden Wagen kann eine beliebige Bremsschaltung hergestellt
werden, und zwar unmittelbar durch die mit dem Starkstromführerschalter gekuppelte
Fahrtbremswalze. Die Schaltung des führenden Wagens ist also vollkommen unabhängig
davon, ob ein Wagen mitgeführt wird, so daß diese Schaltung gleichzeitig die Schaltung
für Einwagenbetrieb ist. Der Ordnungsschalter ist also auch in dieser Beziehung
überflüssig.
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Dadurch, daß jeder Wagen seine eigene Bremsschaltung hat, ist die
Höchstspannung
im Bremskreis nicht größer als; die von einem einzigen
Motor entwickelte Spannung. Bei Zweiwagenbetrieb.hat man-weiterhin den Vorteil,
daß bei einem Schaden im Bremskreis des einen Wagens jedenfalls die Bremsung mit
den Motoren des anderen Wagens möglich ist. Für die Bremsschaltung sind im übrigen
lediglich zwei Starkstromkuppelleitungen erforderlich.
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Die Anordnung wird dann besonders einfach, wenn der führende Wagen
bei Zweiwagenbetrieb und bei Einzelfahrt in symmetrischer Kreuzschaltung abgebremst
wird, während im geführten Wagen eine unsymmetrische Kreuzschaltung hergestellt
wird.
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Es ist schon eine Schalteinrichtung bekanntgeworden, die zwei mit
Schützensteuerung ausgerüstete Motorwagen vermittels einer selbsttätig sich regelnden
Kurzschlußbremsung durch die abgefallenen Schütze in Verbindung mit Stromwächtern
stillzusetzen gestattet., Diese Steuerung hat jedoch den Nachteil, daß sie bei Ausbleiben
der Steuerspannung der Einwirkung des Führers entzogen ist, während beim Erfindungsgegenstand
die Kurzschlußbremsung willkürlich geregelt werden kann. Bei den sonst! bekannten
Starkstromsteuerungen ist aber beim Ausbleiben der Steuerspannung keine selbsttätige
Bremsung zu erzielen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die Anker der Motoren im führenden Wagen sind mit rund 2, diel zugehörigen Felder
mit 3 bzw. 4 bezeichnet. Die entsprechenden Teile im geführten Wagen haben die Bezugszeichen
ioi bis 104. Auch die sonstigen Bezugszahlen für die Elemente des geführten Wagens
unterscheiden sich von den Zeichen für die entsprechenden Teile des führenden Wagens
um die Zahl ioo. Die Anfahrwiderstände sind im führenden Wagen mit S und 6, im geführten
Wagen dementsprechend mit 105 und io6 bezeichnet. K1 bis K4 sind Kuppelleitungen.
7 und 8 sind Nockenschütze im Führerschalter, welche in der Schließlage Stromabnehmer
mit dem Motor_i bzw. mit der Kuppelleitung K1 verbinden. Die Nockenschütze 7 und
8 sind in der Nullstellung der Fahrtwendewalze überbrückt, d. h. also im geführten
Wagen, in welchem die Fahrwendewalze in der Nullstellung steht, ist der betreffende
Anker ioi stets mit der Kuppelleitung K1 verbunden. Man kann selbstverständlich
die Nockenschütze auch durch die Bremswendewalze überbrücken. 9 ist ein Nockenschütz
des Führerschalters, welches in der Null- und Bremsstellung offen, in der Fahrstellung
dagegen geschlossen ist und hierbei die Kuppelleitung K4 mit Erde verbindet. Die
Steuerung der Nockenschütze ist aus der Abwicklung des Führerschalters (Abb.2) zu
entnehmen. Die vom Fahrschalter gesteuerten Nockenschütze, die Fahrwenderkontakte,
die Bremswenderkontakte usw. sind zur besseren Übersicht jeweils durch verschiedene
Zeichen veranschaulicht. io und ii sind Kontakte von Negativschützen, die bei Erregung
öffnen, bei Stromlosigkeit den Stromkreis schließen (vgl. Abb.2). Sie dienen fahrseitig
zur Herstellung der Parallelschaltung der Motoren und bremsseitig, aber nur für
den geführten Wagen, zur Herstellung des Bremsstromkreises. i2 ist der Kontakt eines
Positivschützes, welches bei Erregung die Serienschaltung der Motoren veranlaßt.
Die durch schraffierte Rechtecke gekennzeichneten Kontakte des Fahrtwenders haben
in der Zeichnung zwei Stellungen; in der mit 0 bezeichneten Stellung befinden sich
die Kontakte dann, wenn der Fahrtwender in der Nullstellung steht. Die mit VR bezeichnete
Lage der Kontakte entspricht den beiden Arbeitsstellungen (Vorwärts und Rückwärts)
des Fahrtwenders. In entsprechender Weise ist die Lage der Bremswenderkontakte und
Fahrschalterkontakte angegeben; hierbei bedeutet 0 wieder die Nullstellung, F bedeutet
Fahrt und Br Bremsen. Die Fahrwenderkontakte sind mit 14 bis 17, die Bremswenderkontakte
mit i8 bis :26-bezeichnet.
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Die Anfahrwiderstände 5 und 6 werden von je drei Starkstromkontakten
35 bzw. 36 der fernbedienten Fahrschaltwerke gesteuert. Die Bremswiderstände sind
mit 27 und 28 bezeichnet.
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Die Steuerstromkreise (Abb.2) enthalten außer dem Parallelschütz F,
Erdschütz E und dem; Serienschütz S im wesentlichen noch folgende Elemente: die
Steuerstromkontakte 29, 30, 31 am Führerschalter, durchgehende Steuerleitungen KS
bis Ks, von denen die Leitungen K$ und K9 zur Steuerung des Fahrtwenders dienen.
Zum Antrieb des Schaltwerkes 32 dient ein Zugmagnet 33, dessen Bewegung in bekannter
Weise von einer Sperrspüle 34 gehemmt werden kann. Letztere ist von einem Stromwächter
37 überwacht. Die Starkstromkontakte des Schaltwerkes sind in Abb. 2 fortgelassen.
Dagegen ist ein Steuerstrornbelag 38 zu erkennen, welcher nur auf der Stellung 3
bzw. 4 keinen Kontakt mit den zugehörigen Fingern 39 hat.
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Die Nullstellung des Fahrschaltwerkes 32 ist gleichzeitig erste Fahrstellung;
der erste Kontakt der Reihen 35 und 36 ist also, wie in Abb. i dargestellt, in dieser
Stellung stets geschlossen. Im geführten Wagen wird dieser Kontakt zur Herstellung
der Bremsfigur benutzt. Die vollausgezogenen Fahrschalterkontakte befinden sich
auf der Hauptwalze des Führerschalters und dienen für die Bremsung
im
führenden Wagen, zur Überbrückung des Kontaktes i i des Parallelschützes, der Kontakte
36 des Fahrschaltwerkes sowie zum Anschalten des Ausgleichswiderstandes 40 und der
Bremswiderstände 27, 28.
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Um den Motorstromkreis während des Kurzschlußbremsens von der Oberleitung
abzutrennen, wird in die Hauptzuführungsleitung zwischen dem Stromabnehmer und den
Motoren ein weiterer Kontakt eingeschaltet, welcher nur auf den, Fahrstellungen
des Fahrschalters geschlossen, in der Nullstellung und den Bremsstellungen dagegen
geöffnet ist. Dieser Schalter kann als Starkstromkontakt auf der Hauptwalze ausgeführt
werden wie etwa die Kontakte 8 und g. Er wird auch in der gleichen Weise gesteuert
wie diese Kontakte, d. h. er ist in den Fahrstellungen geschlossen, in der Nullstellung
und in den Bremsstellungen dagegen geöffnet. Man kann den Schalter aber auch als
Leistungsschütz ausbilden, welches von einem Schwachstromkontakt des Fahrschalters
beeinflußt wird. Dieser Schwachstromkontakt wird dann so ausgeführt und gesteuert
wie der Nockenkontakt 30.
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Die Wirkungsweise der Steuerung ist folgende: Wird der Fahrschalter
des führenden Wagens von der Nullstellung in die Reihenstellung S gebracht, so werden
die Nockenschütze 7, 8 und 9 im führenden Wagen geschlossen. Die Steuerstromanordnung
(Abb. z) arbeitet auf der Stellung S des Fahrschalters folgendermaßen: Durch den
in der Nullstellung und auf der Serienstellung geschlossenen Steuerstromkontakt
29 sind sowohl im führenden als auch im geführten Wagen die SchützeP, E, S erregt.
Der Stromkreis im führenden Wagen hat folgenden Verlauf Stromabnehmer, Kontakt 29,
- Leitung 41, Spulen der Schütze P, E, S, Belag 38, Finger 39, Erde. Für die Schütze
im geführten Wagen hat der Steuerstromkreis folgenden Verlauf: Vom Steuerkontakt
29 des führenden Wagens über .die Leitung 42 des führenden Wagens zur Kuppelleitung
K5 und über diese in den geführten Wagen; über die Leitungen 42 und 41 des geführten
Wagens und, wie für den führenden Wagen beschrieben, durch die Schützspulen zur
Erde. Es sind also im führenden Wagen starkstromseitig die Kontakte 7, 8, 9 und
12 geschlossen, die Kontakte io und i i geöffnet. Im geführten Wagen ist zier Kontakt
112 geschlossen, die Kontakte i io und i 1 i geöffnet, während die Kontakte
107 und io8 überbrückt sind. Außerdem nehmen in beiden Wagen die Fahrtwenderkontakte,
die Bremswenderkontakte und die rechteckig gezeichneten Fahrschalterkontakte die
in der Abb. i dargestellte Lage ein.
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Der Stromverlauf für den führenden Wagen ist folgender: Stromabnehmer,
geschlossenes Nockenstück 7, Anker i, Kontakt 2o, Feld 3, Kontakt ig, erster Kontakt
35 des Fahrschaltwerkes, AnfahrwIderstand 5, Schützkontakt 12, Anfahrwiderstand
6, korrespondierender erster Kontakt 36 des Fahrschaltwerkes, Feld 4, Kontakt 18,
Anker 2, Kontakt 21, geschlossenes Nockenschütz 9, Erde. Der Fahrstromkreis für
den geführten Wagen fließt über das geschlossene Nockenschütz 8 im führenden Wagen,
Kupplungsleitung KI, über die Kontakte 116, 117 im geführten Wagen und weiter in
der für den führenden Wagen beschriebenen Art und Weise mit dem Unterschied, daß
die Erdung für den geführten Waben über, die Kupplungsleitung K4 und das Nockenschütz
9 im führenden Wagen bewerkstelligt wird.
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Bei der vorstehend beschriebenen Grundschaltung sind also die Motoren
eines jeden Wagens untereinander in Reihe geschaltet, und zwar unter Vorschaltung
des Anfahrwiderstandes. Dieser wird durch die-Schaltwerksteuerung selbsttätig stufenweise
kurzgeschlossen. Im führenden und im geführten Wagen wird. der Zugmagnet 33 (Abb.
2) durch den Hilfskontakt des Schützes P mit dem Steuerstromkontakt 3o des führenden
Wagens verbunden, d. h. also an Spannung gelegt. Die Zugmagneten 33 bewegen also
die Schaltwerke 32 in die Stellungen z und 3. Der Magnetantrieb wird durch eine
bekannte Sperranordnung überwacht, von welcher der Einfachheit halber lediglich
die Sperrspule 34 dargestellt ist. Bei 'zu hohem Motorstrom spricht der Stromwächter
37 an, so daß die Sperrspule erregt und der Magnetantrieb bis zum Abklingen des
Stromes festgehalten wird. Die Kontakte der Gruppen 35 und 36 werden der Reihe nach
von den Schaltwerken von links nach rechts kurzgeschlossen (Abb. i), bis die Motoren
ohne Vorschaltwiderstand am Netz liegen. Der dritte Kontakt (rechts) ist dann geschlossen,
die anderen sind offen.
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Beim überschalten des Führerschalters von Serie nach Parallel werden
die Schütze E, P und S stromlos gemacht (Abb.2). S öffnet, E und P schließen, dadurch
ist die erste Parallelstellung hergestellt; auf dieser Stellung sind also die Starkstromkontakte
7, 8, 9, 10 und i i geschlossen und der Kontakt 12 geöffnet. Im führenden Wagen
sind dann folgende Motorstromkreise hergestellt: Für den Motor i vom Stromabnehmer
über den Kontakt 7, den Anker i, das Feld 3, den rechten Kontakt der Reihe 35, den
Anfahrwiderstand 5, den Kontakt io, das Nockenschütz 9 zur Erde. Der Stromkreis
für den Motor 2 hat folgenden Verlauf: Stromabnehmer, Kontakt i i, Anfahrwiderstand
6, rechter Kontakt
der Reihe 36, Feld 4, Anker 2, Kontakt 2i, Nockenschütz
9 zur Erde.
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Die Fahrstromkreise des geführten Wagens haben folgenden Verlauf:
Stromabnehmer, N ockenschütz 8, Kuppelleitung K1, Kontakte i16, 117, Anker ioi und
von hier aus, wie im führenden Wagen, bis zum Kontakt i io, von da über die Kuppelleitung
K4 zum Nockenschütz 9 des führenden Wagens zur Erde. Der Stromkreis für den zweiten
Motor des geführten Wagens verläuft in folgender Weise: Stromabnehmer, 8, K1, 116,
111, 106,
136, 104, 118, 10g, 121, K4, 9, Erde.
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Die Zugmagneten 33 sind durch den geöffneten Hilfskontakt des Schützes
P von der Spannung abgeschaltet, so daß die Schaltwerke 32 unter dem Einfluß einer
nicht gezeichneten Gegenfeder von der Stellung nach der Stellung 6 zurückbewegt
werden und hierbei die Kontakte der Reihen 35, 36 in der umgekehrten Reihenfolge,
d. h. von rechts nach links, schließen. Die Schaltwerksbewegung wird, wie auf den
Reihenstellungen, durch die Sperrspule 34 und den Stromwächter 37 überwacht. Wenn
der erste Kontakt 35 und 36 wieder geschlossen ist (entsprechend der Nullstellung
des Fahrschaltwerkes. in Abb. i) liegen die Motoren parallel an der vollen Netzspannung.
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Beim Überschalten des °Führerschalters von Fahren nach Bremsen wird
im führenden Wagen durch Umstellung der Bremswalze, also der Kontakte 18 bis 21
auf Br sowie der Hauptwalzenkontakte 22 bis 26 auf Br die symmetrische Kreuzschaltung
für Kurzschlußbremsung hergestellt. Um von dem Kontakt i i des Schützes P und von
den Kontakten 36 des Fahrschaltwerkes unabhängig zu sein, werden die Kontakte zwangsläufig
durch die Kontakte 22 bzw. 24 der Hauptwalze des Führerschalters im führenden Wagen
und bei Wageneinzelfahrt überbrückt. Im führenden Wagen ist der Bremsstromkreis
folgender: Linke Klemme des Ankers i, beim Bremsen geschlossenes Nockenschütz 7
(man vergleiche Abb. 2), Überbrückungskontakt 22, Überbrückungskontakt 24, Feld
4, Bremswiderstand 27 zur rechten Klemme des Ankers i. Außerdem: Rechte Klemme des
Ankers Kontakte 18 und 2o der Bremswalze, Feld 3, Kontakte ig und 25, Bremswiderstand
27, Kontakt 2i zur linken Klemme des Ankers 2.
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Im geführten Wagen werden die in der Nullstellung des Fahrschaltwerkes
_ geschlossenen Kontakte deri Gruppen 135 und 136 sowie die geschlossenen
Kontakte i io und i i i der nicht erregten Negativschütze E und P zur, Bildung der
unsymmetrischen Kreuzschaltung benutzt. Außer diesen im geführten Wagen wirksamen
Kontakten dient zur Herstellung der Bremsschaltung für diesen Wagen noch der vom
Führerschalter gesteuerte Kontakt 26 im führenden Wagen. Durch diese Kontakte ist
eine unsymmetrische verkreuzte Bremsschaltung hergestellt. Der, Kontakt 26 ist einerseits
an die Kuppelleitung K2, andererseits über den Bremswiderstand 28 an die Kuppelleitung
K3 angeschlossen. In der Nullstellung und in den Fahrstellungen des Führerschalters
ist der Kontakt geöffnet, in den Bremsstellungen dagegen geschlossen; in diesen
Stellungen wird also durch den Führerschalter die .Bremsschaltung des geführten
Wagens hergestellt. Der Bremsstromkreis für diesen Wagen nimmt folgenden Weg: Linke
Klemme des Ankers ioi, Kontakte i 17 und i i i, der geschlossene Kontakt 136 des
Fahrschaltwerkes, Feld 104, Kontakt 115, Kupplungsleitung K2, Kontakt 26, Bremswiderstand,
Kupplungsleitung K3, geschlossener Kontakt 114 zur rechten Klemme des Ankers ioi.
Der Bremskreis für den anderen Motor hat folgenden Verlauf: Rechte Klemme des Ankers
102, Kontakte 118 und 115, Kupplungsleitung K2, Kontakt 26, Bremswiderstand 28,
Kupplungsleitung K3, Kontakte 114 und i2o, Feld io3, Kontakt iig, der geschlossene
Kontakt der Gruppe 135, Kontakt iio, Kontakt 121 zur linken Klemme des Ankers 102.
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Zusammenfassend sind folgende Vorzüge der Steuerung hervorzuheben:
Zur Bremsung dient in jedem Wagen eine Kreuzschaltung. Im geführten Wagen wird die
Bremsschal-' tung durch Negativschütze hergestellt, die im unerregten Zustand den
Bremskreis schließen. Weiterhin ist durch getrennte Bremsstromkreise erhöhte Sicherheit
und eine niedrige Bremsspannung gewährleistet. Schließlich ist die Steuerung durch
den Fortfall von Ordnungsschaltern vereinfacht.