-
Bremseinrichtung für elektrische Triebfahrzeuge Anschließend an die
Nutzbremsstufenelektrischer Triebfahrzeuge werden Widerstandsbremsstufen vorgesehen,
die zweierlei Aufgaben zu erfüllen haben: i. Die restliche Verzögerung des Fahrzeugs
durchzuführen, nachdem die Nutzbremsung unterhalb einer gewissen Geschwindigkeitsgrenze
unwirksam geworden ist.
-
2. Im Falle eines Aussetzers der Nutzbremse als stets wirksame Ersatzbremse
zu dienen.
-
Die Berücksichtigung dieser beiden Bedingungen erfordert, daß die
Widerstandsbremse sowohl für volle Anfangsbremsgeschwindigkeit ausgelegt werden
als auch genügend feinstufig unterteilt sein muß, um zu große Strom- und Bremskraftstöße
zu vermeiden.
-
Man hat die Nutz- und Widerstandsbremse bisher so vereinigt, daß das
Umschalten von de- einen Bremsschaltung auf die andere willkürlich durch den Fahrer
oder selbsttätig mit Hilfe entsprechender Einrichtungen ,erfolgt. Die letztere Art
hat den Vorzug, daß sich der Übergang ohne fühlbaren übergangsstoß oder fühlbares
Aussetzen der Bremskraft verwirklichen läßt. Die hierfür erforderliche Widerstandsbremsschaltung
der Triebmotoren hat aber den Nachteil, daß die Bremswirkung und damit unter Umständen
die Bremsfähigkeit des Fahrzeugs überhaupt völlig ausfällt, wenn auch nur einer
der beiden Triebmotoren eines zweimotorigen Fahrzeugs gestört ist.
-
Die willkürliche Überschaltung von Nutzauf Widerstandsbremsung gestattet
hingegen die Anwendung der sogenannten verkreuzten Schaltung mit Ausgleichswiderstand,
die auch noch das Bremsen mit einem Motor ermöglicht, wenn der andere gestört ist.
Die ersten Widerstandsbremsstufen müssen aber ohne Wirkung überschaltet werden,
weil die erforderliche Anfangsbremsgeschwindigkeit infolge der vorausgegangenen
Nutzbremsung nicht mehr vorhanden ist. In dieser, wenn auch kurzen Geit ist aber
das Fehlen der Bremswirkung oft unangenehm fühlbar.
-
Es ist auch vorgeschlagen worden, an Stelle der selbsterregenden Widerstandsbremsung
eine solche mit Fremderregung der Motoren anzuwenden. Diese hat den Vorteil, daß
ihre Charakteristik derjenigen der Nutzbremsung weitgehend angepaßt werden kann,
so daß das Überschalter ohne fühlbären Bremskraftstoß vor sich geht. Außerdem hört
die Bremswirkung auch erst mit der Fahrgeschwindigkeit Null auf. Um von der Fahrleitungsspannung
aber unabhängig zu sein, muß als Erregerstromquelle eine Batterie vorgesehen werden,
die besonders im Straßenbahnbetrieb
aus einer Reihe von bekannten
Gründen recht unbeliebt ist. Ferner ,,kann die Widerstandsbremsschaltung nicht so
ausgeführtwef:,. den, daß die Störung eines Motors ru" auch den anderen in Mitleidenschaft
z414.-Die Betrachtung dieser drei grundsätzlicwf1 Möglichkeiten zeigt also, daß
jede Mängel' aufweist, deren Beseitigung anzustreben ist. Daher ist auch schon die
Kombination aller drei Bremsarten zum Vorschlag gebracht worden, jedoch mit der
Einschränkung, daß man sich mit einer nicht vollwertigen Kurzschlußbremsschaltung
abfand, weil man den übergang zwischen allen drei Bremsarten je nach den Betriebszuständen
in Abhängigkeit von der Kurzschiußbremsung selbsttätig erfolgen lassen wollte. Dabei
bleibt jedoch die eingangs erwähnte andere Bestrebung unberücksichtigt, nämlich
die überlegene verkreuzte Kurzschlußbremsschaltung mit Ausgleichswiderstand anzuwenden
und den Übergang auf diese willkürlich vornehmen zu lassen. Sehr häufig wird aber
dieses Verfahren sogar aus Gründen der Betriebssicherheit deshalb gefordert, weil
die auch als Gefahrbremse dienende Kurzschlußbremsschaltung nicht von der Zuverlässigkeit
einer unbeeinflußbaren selbsttätigen Einrichtung abhängig gemacht werden, sondern
unter allen Umständen jederzeit nach dem Ermessen des Führers erzwingbar sein soll.
Um der erhöhten Sicherheit willen nahm man den schon bereits erwähnten Nachteil
in Kauf, nun auch bei jeder Betriebsbremsung über wirkungslos gewordene Kurzschlußbremsstufen
hinweg schalten zu müssen. Erst durch die vorliegende Erfindung wird eine derartige
Kombination der drei Bremsarten erzielt, daß_ auch der letztgenannte Nachteil vermieden
wird.
-
Die Erfindung beruht nämlich auf zwei wesentlichen Erkenntnissen:
Erstens hat die neuartige Kombination der drei Bremsarten nicht nur eine bloße Zusammenfassung
der bekannten Vorteile der einzelnen Bestandteile, sondern auch eine überraschende
Beseitigung ihrer bei einzelner Anwendung auftretenden Nachteile zur Folge. Zweitens
ist die in ihrer Ausführungsmöglichkeit unwahrscheinlich erscheinende Kombination
der Nutzbremsung und fremderregten Widerstandsbremsung mit verkreuzter Kurzschlußbr
emsschaltung, von denen jede für sich schon einen gewissen schalttechnischen Aufwand
bedingt, verhältnismäßig einfach. Es stellt sich nämlich unerwarteterweise heraus,
daß durchaus nicht eine Summierung der für die einzelnen Schaltungsmöglichkeiten
erforderlichen Mittel notwendig ist, sondern daß die für diese Kombination erforderlichen
Einrichtungen schon in den Einzelschaltungen fast vollzählig vorhanden sind. Es
bedarf lediglich verhältnismäßig geringfügiger Ergänzungen und Änderungen, um diese
drei Bremsarten zu einem @lyollkommenen Ganzen zu vereinigen.
-
G;;-:- Ausgehend von einer beliebigen der be-;'annten Nutzbremsschaltungen
mit gewöhn-M'i@'heii Reihenschlußmotoren, die betriebs-',inäßig am vorteilhaftesten
sind. und Erregermaschine, ist es lediglich durch einen Umschalter möglich, von
Nutzbremsung auf Widerstandsbremsung überzugehen, indem ohne Veränderung der für
die Nutzbremsung geeignetsten Motorschaltung lediglich an Stelle des Fahrleitungsnetzes
der Bremswiderstand tritt. Die wenigen (höchstens zwei) erforderlichen Stufen der
fremderregten Widerstandsbremsung können auf dem Fahrschalter vorgesehen und ebenfalls
willkürlich betätigt werden. Da die fremderregte Widerstandsbremse in der erfindungsgemäßen
Kombination nicht mehr auch als Gefahrbremse zu gelten hat, weil außerdem noch die
gewöhnliche selbsterregte Widerstandsbremse vorhanden ist, brauchen an die Widerstandsbremse
' nicht mehr die für die Gefahrbremse notwendigen Sicherheitsforderungen gestellt
zu werden. Es ist daher, ebenso wie bei der Nutzbremse, zulässig, die Erregung durch
einen von der Fahrleitung abhängigen Erregerumformer statt von der unerwünschten
Batterie speisen. zu lassen.
-
Aus dem gleichen Grund ist es zulässig, die Stufen der fremderregten
Widerstandsbremse ganz oder teilweise selbsttätig mittels bekannter Einrichtungen
ablaufen zu lassen. Dann wird für die Nutzbremsung und fremderregte Widerstandsbremse
zusammen überhaupt nur eine Fahrschalterstufe beansprucht. Hierdurch ist es möglich,
die Kurzschlußbremsung nahezu ebensogut abzustufen wie bei denjenigen Triebfahrzeugen,
die nur über diese Bremsart allein verfügen. Auch dieser Vorteil ist erst durch
die erfindungsgemäße Anordnung zu erreichen.
-
Die praktische Ausführung des Erfindungsgedankens ist bei halbselbsttätiger
Schaltung mit besonders einfachen Mitteln möglich, wobei erfindungsgemäß der Übergang
von der Nutzbremsung auf die erste Stufe der fremderregten Widerstandsbremse willkürlich
erfolgt, während das Weiterschalten auf die zweite fremderregte Widerstandsbremsstufe
selbisttätig bewirkt wird. Die willkürliche Umschaltung kann beispielsweise durch
Betätigung eines Druckknopfes gesteuert werden, während die Weiterschaltung in bekannter
V4' eise ein Stromwächter übernimmt.
-
Sowohl die Herstellung der für Nutzbremsung und fremderregte Widerstandsbremsung
gemeinsamen Schaltung der Triebmotoren als auch ihre Kreuzschaltung bei der Kurzschlußbremse
wird durch die ohnedies vorhandene
Fahrtbremswendcwalze bewerkstelligt.
Die für die bekannte Kreuzschaltung notwendigen Kontaktfinger sind für die Herstellung
der Nutzbreins- und fremderregten Wid.erstandsbremsschaltung mit benutzbar. Die
Walze braucht daher nur drei Stellungen und dr'eb Reihen Segmente für alle drei
Bremsarten zu erhalten sowie wenige zusätzliche Kontaktfinger, welche die Zuschaltung
der Erreger; inaschine, des Netzes oder des Bremswiderstandes bewirken.
-
Auch die willkürliche Bedienung der zweistufigen fremderregten Widerstandsbremsung
kann einschließlich der einstufigen Nutzbremsung mit insgesamt mir zwei Fahrschalterstellunen
durchgeführt werden. Erfindungsgemäß' erfolgt hierbei die Umschaltung beim Cbergang
von der Nutzbremsstellung des Fahrschalters in die Stellung der ersten Stufe der
fremderregten Widerstandsbremse. Die Betätigung eines Druckknopfes, der z. B. mit
der Fahrschalterkurbel oder mit dem Bedienungshebel der Handbremse verbunden sein
kann, bewirkt die zweite fremderregte Widerstandsbremsstufe durch Kurzschließung
des Bremswiderstandes der ersten. Es kann aber auch eine umgekehrt wirkende Anordnung
vorgesehen werden, so daß zuerst die Betätigung eines Druckknopfes auf der Nutzbremsstellung
erfolgen muß, um von der Nutz- auf Widerstandsbremsung umzuschalten. Durch Weiterrücken
auf die nächste Fahrschalterstellung wird die zweite Stufe der fremderregten Widerstandsbremse
'hergestellt und dabei der Bremswiderstand der ersten Stufe durch den Fahrschalter
überbrückt. Diese Anordnung hat den Vorteil, daß im Gefahrfalle sofort auf die selbsterregte
Widerstandsbremse übergegangen werden kann, ohne daß dazwischen die fremderregte
Widerstandsbremse bei zu hoher Fahrgeschwindigkeit in Tätigkeit tritt. Dieser Fall
ist allerdings unschädlich, wenn auch die Charakteristik der zweiten Stufe der fremderregten
Widerstandsbremsung nicht zu stark von der Kennlinie der Nutzbremsung abweicht.