DE722901C

DE722901C - Steuereinrichtung fuer zwei dauernd parallel geschaltete Motorgruppen von Gleichstromfahrzeugen

Info

Publication number: DE722901C
Application number: DEA86633D
Authority: DE
Inventors: Jacob W Mcnairy
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1937-04-28
Filing date: 1938-04-29
Publication date: 1942-07-24

Description

Steuereinrichtung für zwei dauernd parallel geschaltete Motorgruppen von Gleichstromfahrzeugen Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer mit selbsttätiger Regelung des Anfahr- und Bremsstromes arbeitenden Schaltung von Gleichstiromfahrzeugmotoren auf die Weise eine bei allen, Fahrzeuggeschwindigkeiten wirksame Wi.derstandsbremsschaItung zu schaffen, daß eine selbsttätige Anpassung des Bremswiderstandes an die jeweilige Fahrzeuggeschwindigkeit stattfindet. Die Erfindung bedient sich zur Lösung dieser Aufgabe eines an sich bekannten Schaltprinzips, bei dem der Bremswiderstand in Abhängigkeit' von der Fahrzeuggeschwindigkeit beim Auslaufvorgang des Fahrzeuges selbsttätig durch Einschalten der Widerstandsbremse mittels eines Relais einbestellt wird. Das Neue und Erfinderische besteht darin, daß dieses Bremsrelais außer einer vom Ankerstrom der Fahrmotoren durchflossenen Wicklung auch noch eine im Bremsstromkreis parallel zu einem Dauerwiderstand liegende Erregerwicklung hat, vor die bei Betätigung des Bremsschalters ein Widerstand gelegt wird.
Die eingangs gekennzeichnete Aufgabe ist nicht zum ersten Male gelöst worden. Bei einer bekannten Einrichtung wird nämlich das selbsttätige Einstellen des Bremswiderstandes durch einen Fliehkraftregler bewirkt, der die mit der Bremswalze gekuppelte Fahrwalze geschwindigkeitsabhängig verstellt. Für derartige Fahrzeuge s,ind jedoch Fliehkraftregler wenig geeignet. Einmal bieten sie ungenügende Einstellmöglichkeiten und sind teuer, und zum anderen haben die zu betätigenden Schaltapparate eine stark veränderliche Reibung. Ein weiterer Nachteil ,der vorerwähnten bekannten Einrichtung ist der, daß die Fahr- und Bremswalzen nach Ausschaltung der Widerstände stehenbleiben, während die Fahrgeschwindigkeit entsprechend der Kennlinie der Motoren weiter ansteigt. Es findet deshalb eine zwangsläufige Anpassung des Bremswiderstandes entsprechend der vorhandenen Falirgqschwind:igkeit vor Beginn der Dreinsong nicht während des gesamten Fahrbereiches statt. Wird aus dem Fahrbereich heraus gebremst, in dem ]<eine selbsttätige Anpassung des Bremswiderstandes erfolgt, dann treten unangenehme Bremsstöße auf, «-elche die Sicherheit im Bahnbetrieb gefährden können.
Im Gegensatz zu der bekannten Steuereinrichtung wird erfindungsgemäß als Maß für die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Auslaufvorgang der Bremskreis selbst benutzt, der wegen der Schwächung der Motorfelder als Bremse praktisch noch unwirksam ist, aber mittels des Bremsrelais den Bremswiderstand selbsttätig regelt. Die eigentliche Betätigung dieses Widerstandes selbst bewirkt eine für derartige Zwecke bewährte Druckmittelsteuerung. ' Nähere Einzelheiten der Erfindung sind den im folgenden beschriebenen Abbildungen zu entnehmen. in denen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens veranschaulicht ist. Abb. i stellt das Schaltschema der ganzen Anordnung dar, während die Abb. -2 bis 9 einzelne Schaltphasen zeigen.
In derAbb. i sind dieFahrmotoren mit iobis 13 und die zugehörigen Felder mit 14 bis 17 bezeichnet. 18, i9, 2o, 21 und 22 sind die Regelwiderstände. Zur Sh.untung der Felder 1:1 bis 17 dient der weiter unten noch näher zii beschreibende Apparat 23. Der Druckmittelantrieb 24 steuert die Regeleinrichtung des feinstufig unterteilten Regelwiderstandes 18. Gleichzeitig wird durch den Druckmittelantrieb 2:4 ein Nockenschalter 26 gesteuert. Das Beschletmigungsrelais 27 steuert dieFeldshuntungsapparatur 23 und den Druckmittelantrieb 2d in Abhängigkeit vom Motorstrom. Mit 28 ist der Fahrschalter und mit -29 der Bremsschalter bezeichnet.
Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung enthält zwei Frischstroinschütze 30 und 31, tvelche die Motoren über einen Stromabnehiner 3a mit der Stromquelle und finit der Erde 33 v erbinden. Das Bremsrelais 34 weist eine Mehrzahl von Hauptkontakten 35, 36 und 37 auf, welche die Motoren finit den Bremswiderständen verbinden. Das Relais 38 dient zur Schaltung des Widerstandes 2o, während der Schalter 39 die Widerstände 18 und i9 heeinflußt.
Wie aus Abb. i zu ersehen ist, besteht die Feldshuntungsapparatur 23 aus einem Gehäuse 4o, das an seiner oberen Seite durch eine elastische Zwischenwand 4i abgeschlossen ist, deren Lage durch den Kolben ..12 beeinflußt wird, welchen eine Feder 43 in seiner obersten Stellung hält. Auf die obere Seite der Zwischenwand 41 wird ein Flüssigkeitsdruck ausgeübt, der mittels des Ventils d4 gesteuert wird. 'Mit 46 sind Entleerungskanäle bezeichnet, während mit 45 und 47 die Flüssigkeitszufuhr angedeutet ist.
Am unteren Ende des Kolbens 42 sind Segmente d8 und 49 angebracht, welche mit den Kontakten 50 und 51 zusammenarbeiten. Mittels der genannten Kontakte werden die Felder 16, 17 und 14, 15 der Fahrmotoren geshuntet. Als Shuntwiderstände für das erstgenannte Feldpaar dient der Ohmsche Widerstand 52 und der induktive Widerstand 53. In ähnlicher Weise werden die Felder id und 15 durch den Ohmsclien Widerstand 5d und den induktiven Widerstand 55 geshuntet. Wenn sich die Segmente d8 und 4.9 in der gezeichneten normalen Stellung befinden. sind die Feldwicklungen der Fahrmotoren am stärksten geshuntet. Bewegen sich die Segmente a.8 und 49 infolge des Fiüssiglceitsdruckes, der auf die elastische Zwischenwand di ausgeübt wird, nach unten, so werden allinählich die Widerstände 5 2 und @d in die Shuntstrornkreise eingeschaltet. In der tiefsten Stellung der Segmente .48 und t(j sind die Shuntstromkreise unterbrochen.
Um die Geschwindigkeit zu regeln. finit der sich die Segmente 48 undd9 bewegen, ist ein Ventil 56 vorgesehen. Wenn sich dieses Ventil im geschlossenen Zustand befindet, ist die Bewegung der Segmente 48 und 49 gehemmt. Weiterhin wird ein Nadelventil 57 benutzt, mittels dessen die Geschwindigkeit der Bewegung der obengenannten Segmente eingestellt werden kann.
Der Regler 25 hat einen Bürstenarm 58, welcher sich in axialer Richtung auf der finit Gewinde versehenen Welle 59 bewegt und damit den Widerstand 18 regelt. Die Welle 59 ist über ein Getriebe mit der Welle 6o gekuppelt, welche wiederum Tiber ein Getriebe mit dein Druckmittelantrieb 2:1 in Verbindung steht. Der letztgenannte Antrieb besteht aus zwei Kolben 62 und 63, welche in entgegengesetzter Richtung innerhalb eines Z@Iinders 64 arbeiten. Sie Sind über eine Zahnstange und ein Zahnrad mit dem Wellenstück 61 verbunden. Die zur Regelung des Antriebs -24. erforderliche Flüssigkeit wird durch (las Rohr 65 zugeführt. Ihre Zufuhr regeln die Ventile 66 und 67, die mittels einer einzigen Spule 68 gesteuert werden. In der gezeichneten Stellung werden die Ventile durch die Feder 69 gehalten. Neben dem Zylinder 64 ist eine Kammer 70 vorgesehen, die in ausreichendem Maße mit- der nicht zusammendrückbaren Flüssigkeit 74 beispielsweise Öl. angefüllt ist. Die Flüssigkeit in der Kammer 70 steht über die Rohre 72 und 73 mit der Flüssigkeit im Zylinder 64 unterhalb des, Kolbens 63 in Verbindung. Die Zufuhr der Flüssigkeit von dem einen Raum in den anderen kann selbsttätig mittels des Ventils 74 geregelt werden.
Wenn die Betätigungsspule 68 stromlos ist, wird ein Druck auf den Kolben 62 ausgeübt, da die Flüssigkeit dann unmittelbar von dem Zuführungsrohr 65 über das Rohr 75 in den Zylinder 64 oberhalb des Kolbens 62 gelangt. Der Bürstenarm 58 des Reglers .25 wird auf diese Weise in die in Abb. i mit A bezeichnete Stellung gebracht. Wenn die Betätigungsspule 68 jedoch stromdurchflossen ist, nehmen die Ventile 66 und 67 die entgegengesetzte Lage ein, so daß der Flüssigkeitsdruck auf .den .Kolben 62 aufgehoben wird und die Flüssigkeit durch das Rohr 76 in die Kammer 70 gelangt. Der Kolben 63 wird dann nach oben bewegt und bringt damit den Bürstenarm 58 in die Stellung, die in der Zeichnung mit B bezeichnet ist.
Aus Abb. i ist bereits zu ersehen, daß die Bewegung des Bürstenarmes 58 von der Stellung des- Ventils 74 abhängig sein wird. Normalerweise wird das Ventil 74 mittels der Feder 77 in seiner geöffneten Stellung gehalten. Der obere Teil des Ventils arbeitet dann mit dem Bolzen 78 zusammen, der mittels der Feder 79 nach unten gedrückt wird. Das Ventil 74 hat eine Betätigungsspule 8o, während die Stellung des Bolzens 78 durch eine Spule 8i beeinflußt werden kann. Ist die Spule 8o stromdurchflossen, so wird das Ventil 74 entgegen der Kraft der Feder 77 nach unten bewegt und damit die Verbindung zwischen den Rohren 72 und 73 unterbrochen. Wenn sowohl die Spule 8o als auch die Spule 8i erregt sind, bewegen sich die Kolben 62 und 63 mit normaler oder niedriger Geschwindigkeit. Ist nur die Spule 81 stromdurchflossen, wird das Ventil 74 mittels der Kraft der Feder 77 weiter geöffnet. Die vorgenannten Kalben können dann schneller innerhalb des Zylinders 64 auf- bzw. abwandern. Mit der Zwischexiwelle 6o ist auch noch der Nockenschalter 26 gekuppelt, mit dem die Kontaktpaare 82, 83, 84 und 85 bedient werden.
Das Beschleunigungsrelais 27, das die Arbeitsgeschwindigkeit des Druckmittelantriebes 24 und die Feldshunbungseinrich tung 23 unter gewissen Bedingungen regelt, ist mit den Schaltwalzen 28, 29 zusammengebart. Es besteht aus einem beweglichen Anker 86, der 'einen Schalter 87 steuert. In der äußersten Linksstellung verbindet er die Leitung 171 mit dem Kontakt 88 und in der Rechtsstellung die gleiche Leitung mit dem Kontakt 89. Mittels einer Feder 9o wird der Schalter 87 in Verbindung mit dem Kontakt 88 gebracht. Der Anker 86 hat ein Paar Reihenwicklungen 9i und 92. Die Wicklung 9i liegt im Fahrstromkreis und die Wicklung 92 im Brennstromkreis. Außerdem ist am Relais 27 noch eine I,Tebenschlußwicklung 94 vorgesehen, welche den Wicklungen 9i und 92 entgegenarbeitet. Im Stromkreis der Nebenschlußwicklung 94 liegt der bereits oben erwähnte Kontakt 89. Der Betätigungsstrom des Relais 27 wird durch die .Feder 9o bestimmt, deren eines Ende mit den drehbar gelagerten Armen 95 und 96 verbunden ist. Der Arm 95 wird durch den Nocken 97 des Bremsschalters 29 gesteuert, während der Arm 96 in ähnlicher Weise von dem Nocken 98 d es Fahrschalters -28 in seiner Lage beeinflußt wird. Aus Abb. i ist deutlich zu ersehen, daß die Feder 9o dann die A4sprechstromstärke des Relais 27 vergrößern wird, wenn die Schalter 28 und -29 aus ihrer Nullstellung herausbewegt werden.
Der Fahrschalter 28 hat mehrere Nockenschalter 99 bis 103 und entsprechende Steuernocken. Der Bremsschalter 29 ist mit Nockenschaltern io4 bis iog und den dazugehörigen Betätigungsnocken ausgerüstet. Befinden sich beide Schalter in der Nullstellung, dann kann das Fahrzeug auslaufen.
In dem in Abb. i veranschaulichten Schaltbild sind alle Schalter und Relais im entregten Zustand dargestellt. Um das Fahrzeug zum Anfahren zu bringen, ist es zunächst notwendig, den Schalter i io zu schließen, welcher die Regelapparate mit einer (nicht gezeichneten) Hilfsstromquelle verbindet. Da sich die Schaltwalzen 28, 29 in ihrer Nullstellung befinden, wird durch den Schalter mo der Erregerstromkreis für das Bremsschütz 34 und das Felderregungsschütz i i i geschlossen. Damit ist die in Abb. 3 veranschaulichte Auslaufstellung des Fahrzeuges hergestellt. Die Fahrmotoren können nun mit der Hauptstromquelle verbunden werden, indem der Fahrschalter 28 aus seiner Nullstellung in eine der Fahrstellungen bewegt wird. Geschieht dies, dann öffnet sich der normalerweise geschlossene Nockenschalter ioi und schließen sich die Nockenschalter 99 und ioo. Das Schließen der beiden letztgenannten Schalter hat das Schließen der Betätigungsstromkreise der Fahrschütze 30 und 3 r zur Folge. Auf diese Weise werden die Fahrmotoren, wie in Abb.2 dargestellt, geschaltet. Der Erregerstromkreis für das Hauptschütz 30 führt vom positiven Pol der Hilfsstromquelle über den Schalter iio, die Leitungen 112, 113 und 114, die unteren Kontakte des Nockenschalters log, die Leitung 115, den Nocken:schalter 99, die Leitung 116, die Kontakte 117 am Bremsschalter 34, die Leitung 118, die Erregerwicklung des Schützes-3o, die Leitungen i ig und i2o und über die Kontakte 84 am Nockenschalter 26 zum negativen Pol der Hilfsstromquelle.
Die Kontakte 84 am Nockenschalter 26 sind nur so lange geschlossen, als sich der Nockenschalter 26 in seiner Ausgiangsstellung befindet. Sobald der Hauptschalter 30 geschlossen ist, entsteht ein Selbsthaltestromkreis, in dem die Kontakte 121 des Hauptschützes 30 liegen.
Der Erregerstromkreis für das Hauptschütz 31 verläuft vom positiven Pol der Hilfsstromquelle über den Schalter i io, die Leitungen 112, 113 und 122, die unteren Kontakte des Nockenschalters io8, die Leitung 123, den Nockenschalter ioo am Fahrschalter 28 und über die Leitungen 124, 125 und 126 zu der Erregerwicklung des Schützes 31 und dann zum negativen Pol der Erregerstromquelle.
Nach dem Schließen der Schütze 30 und 31 sind die Motoren mit geshunteten Feldern in eine Schaltung gelegt, wie sie in Abb. 2 dargestellt ist. Der Hauptstromkreis der Motoren führt vom Stromabnehmer 32 über das Schütz 3o, die Leitungen 127 und 128 zum Abzweigpunkt 129. Hier teilt sich der Strom. Ein Teil fließt über die Leitung 13o, die Anker der Motoren 13 und 12, die Leitung 131, die Felder 16 und. 17 und über -die Leitung 132 zu -dem zweiten Stromverzweigungspunkt 133. Der andere vom Punkt 129 ausgehende Stromzweig führt über die Leitung 134, die Feldwicklungen 14 und 15, die Leitung 135, die Anker der Motoren i i und io und über den Leiter 136 zu dem bereits oben erwähnten Verzweigungspunkt 133. Von hier aus fließt der Strom über die Leitungen 137 und 138, die Kontakte des Schützes 31, die Leitungen 139 und 140, den Widerstand 2o, die Leitung 141, die unteren Kontakte des Schalters 39, die Leitung 142, die Widerstände ig und 18, den Bürstenarm 58 der Regeleinrichtung 25, die Leitungen 143, 144 und 145 und über die Wicklung gi des Relais 27 zur Erde 33.
Wie bereits oben erklärt wurde, nimmt die Feldshuntungseinrichtung 23 zunächst eine solche Stellung ein, daß die Motoren mit geshuntetem Feld anfahren. Durch das Schließen des Schützes 31 wird allmählich bewirkt, daß die Segmente 48 und 49 eine Bewegung nach unten antreten und damit allmählich die Feldshuntung aufheben. Dies wird durch das Ansprechen des Ventils 44 bewirkt. Der Stromkreis der Erregerspule des Ventils führt über die Leitungen 125 und 126, die Kontakte 146 des Schützes 31, die Leitungen 147 und 148, die Kontakte 149 am Schalter 39, die Leitungen 150, 151 und 152, die Erregerwicklung des Ventils 44 zum negativen Pol der Hilfsstromquelle.
Um die Fahrmotoren nach der Aufhebung der Feldshuntung weiter beschleunigen zu können, müssen mittels des Fahrschalters 28 die Nockenschalter io2 und 103 geschlossen werden. Das Schließen des Schalters 102 hat ein Ansprechen des Schützes 38 zur Folge, das den Widerstand 2o aus dem Ankerstromkreis der Motoren nimmt. Der Erregerstrotnkreis des Schützes 38 führt über :die am positiven Pol der Hilfsstromquelle liegenden Leitungen 124 und 153, den Nockenschalter io2, die Leitung 154, die Kontakte 155 am Schütz 30, die Leitungen 156, 157 und 158 zu der Erregerwicklung des Schützes 38 und zum negativen Pol der Hilfsstromquelle.
Das Schließen dies Schützes 38 hat wieder ein Schließen der Erregerwicklung 68 des Druckmittelantriebes 24 zur Folge, so daß nunmehr die Ventile 66 und 67 verstellt werden. Dadurch wird die Kammer 71 unter Druck gesetzt. Der Bürstenarm 58 der Regeleinrichtung 25 wird dann von seiner A-Stellu,ng nach seiner B-Stellung hin bewegt. Auf diese Weise wird der Widerstand iS aus dem Motorstromkreis ausgeschaltet.
Sobald der Erregerstromkreis der Wick= lung 68 geschlossen ist, arbeitet der Druckmittelantrieb 24 mit seiner hohen Drehzahl infolge der Tatsache, daß die Spule 8i nunmehr ebenfalls stromdurchflo:ssen ist. Der Erregerstromkreis der Spule 81 führt über die an Spannung liegenden Leitungen 161, 162 und 171, den Schalterarm 87 am Relais 27, welches nunmehr mit dem Kontakt 88 zusammenarbeitet, die Leitung 172, den normalerweise geschlossenen Nockenschalter io4 am Bremsschalter 29 und über die Leitung 173 zu. der Spule 81 und dem negativen Pol der Hilfsspannungsquelle.
Da sich der Bürstenarm 58 von seiner A-Stellung nach seiner B-Stellung hin bewegt, wirkt das Beschleunigungsrelais 27 in dem Sinne auf den Druckmittelantrieb 24, daß der Fahrmotorstrom nahezu gleich gehalten wird. Solange der '-#Zotorstrom unter einem bestimmten Wert bleibt, nimmt das Beschleunigungsrelais 27 die in Abb. i gezeigte Stellung ein. Sobald aber der Fahrmotorstrom einen bestimmten Wert überschreitet, wird der Schalter 87 außer Eingriff mit dem Kontakt 88 gebracht. Dies hat zur Folge, daß die Spule 81 aberregt wird. Der Druckmittelantrieb treibt dann den Bürstenarm 58 mit geringerer Geschwindigkeit an.
Sowohl die Spule 81 als auch die Spule 8o sind nun entregt. Das Ventil 74 nimmt die in der Zeichnung angegebene Stellung ein. Wenn der Motorstrom weiter ansteigt, wird der Schalter 87 durch den Anker 86 mit dem Kontakt 89 in Verbindung gebracht. Dadurch entsteht ein geschlossener Stromkreis für die Haltspule 8o. Dieser Erregerstromkreis geht -vom Schalter 87 über den Kontakt 89, die Nebenschlußwicklung 94 am Relais 27, die Leitung 174 zur Haltspule 8o und von da aus zum negativen Pol der Hilfsstromquelle. Der Stromfluß in der Spule 8o hat ein Schließen des Ventils 74 zur Folge. Der Bürstenarm 58 ist nunmehr in seiner Bewegung gehemmt.
Es wurde bereits erwähnt, daß die Spule 94 des Relais 27 den Spulen 91 und 92 entgegen--,#virlct. Wird die Spule 94 vom Strom durchflossen, indem nämlich der Schalter 87 die Stromquelle mit dem Kontakt 89 verbindet, so wird gleichzeitig der Stromkreis der Haltspule 8o des Druclanittelaiitriebes 24 geschlossen. Dadurch, daß die Stromkreise der Wicklung 94 und der Haltspule 8o in der angegebenen Weise miteinander gekuppelt sind, ist die Geschwindigkeit, mit welcher sich der Kontaktarm 58 auf dem Widerstand 18 entlang bewegt, davon abhängig, wie lange die Kontaktbrücke 87, 89 geschlossen bleibt. Fließt ein hoher Motorstrom durch die Wicklung gi des Relais 27, dann wird die Kontaktbrücke 87, 89 länger bestehen bleiben. Der Bürstenarm 58 wird sich dann nur in größeren Zeitabständen bewegen. Ist der Fahrmotorstrom etwas geringer, dann bleiben die Kontakte 87, 89 eine kürzere Zeit geschlossen. Die Regelung des Widerstandes i8 geht deshalb schneller vonstatten.
Der Fahrschalter 28 hat mehrere Fahrstellungen. Dadurch, daß der Fahrschalter von einer Fahrstellung auf die andere gebracht wird, wird die Spannung der Feder go am Bremsrelais 27 beeinflußt. Damit wird die Ansprechstromstärke des gesamten Relais verändert.
Aus Abb. 2 ist zu ersehen, daß der Bürstenarm 58 bei seiner Bewegung von der A-Stellung nach der B-Stellung den Widerstand 18 allmählich aus dem Stromkreis der Fahrmotoren ausschaltet. Wenn der Bürstenarm 58 die B-Stellung erreicht hat, ist nur noch der Widerstand i9 im Motorstromkreis. Der Widerstand 2o ist bereits durch das Schließen des Relais 38 ausgeschaltet worden. Sobald der Widerstand 18 ausgeschaltet ist, spricht das Schütz 39 an und schaltet damit den Widerstand ig aus dem Motorstromkreis. Der Widerstand i8 wird jedoch wieder in den Stromkreis gelegt. Mittels der Leitung 175 wird nunmehr der Widerstand 18 vom Fahrmotorsmrom in der entgegengesetzten Richtung durchflossen. In Abb. 8 ist dieser Schaltzustand dargestellt.
Der Erregerstromkreis für das Umschaltschütz 39 geht aus von den an Spannung liegenden Leitungen 16o und i6z und führt über die Leitungen 176 und 177, die Kontakte 82 am Nockenschalter 26, die geschlossen sind, wenn sich der Nockenschalter in seiner B-Stellung befindet, die Leitung 178, die Kontakte 83 am Nockenschalter 26, die Leitungen 179 und i8o und die Erregerwicklung des Umschaltschützes 39 zum negativen Pol der Hilfsstromquelle.
Nachdem der Umschalter 39 seine obere Stellung eingenommen hat, ist der bisherige Stromkreis der Wicklung 68 des Druckmittelantriebes 24 durch das Kontaktpaar 165 unterbrochen worden. Die Ventile 66 und 67 bewegen sich deshalb unter dem Einfluß der Kraft der Feder 69 in ihre Ausgangsstellung zurück. Der Kolben 62 wird nunmehr unter Druck gesetzt und die Kammer 70 ,mit der Außenluft verbunden. Der Bürstenarm 58 wird nunmehr nach seiner A-Stellung zu bewegt. Durch das Kontaktpaar 149 am Schalter 39 wird weiterhin der Erregerstromkreis das Ventila 4¢ der Feldshunbunigseineichtung 23 unterbrochen. Die Erregung dieser Ventilspule wird jedoch aufrechterhalten durch einen Stromkreis, welcher das Kontaktpaar 149 überbrückt. Dieser Stromkreis führt über die Leitungen 147 und 48, den Leiter 181, die Kontakte 85 am Nockenschalter 26, die nunmehr geschlossen sind, über die Leitungen i 82 und 152 zurW icklung desVentils 44.
Da der Bürstenarm 58 wiederum von seiner B-Stellung nach der A-Stellung hin bewegt wird, wird der Widerstand i8 erneut aus dem Motorstromkreis ausgeschaltet. Wenn der Bürstenarm schließlich die A-Stellung erreicht, sind alle Widerstände 18, 19 und 2o aus dem Motorstromkreis entfernt. Die Kontakte 85 am Nockenschalter 26 öffnen dann und erstregen die Betätigungswicklung des Ventils 44. Die Feder 43 der Feldschwächungseinrichtung 23 bewegt nunmehr den Tauchkolben 42 nach oben, so daß die Kontalctsegmente 48 und 49 wieder auf die Kontakte 5o und 51 auflaufen und allmählich -die Feldwicklungen der Motoren shunten. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Kontakte 50 und 51 in Verbindung mit den Segmenten 48 und 49 treten, wird durch das Beschleunigungsrelais 27 geregelt.
Wie bereits gesagt wurde, kann durch das Ventil 56 die Ausströmöffnung 46 verschlossen werden. Die Nebenschlußspule 94 arbeitet mit ,der Erregerspule des Absperrventils 56 in der gleichen Weise wie mit der Haltspule So des Druckmittelantriebes 24 zttsannnen. Die Nebenschlußwicklung 94 wird parallel mit der Erregerwicklung des Ventils 56 gespeist.
Der Erregerstromkreis des Schützes 39 enthält die Kontakte 82 und 83 des Nockenschalters -26. Uin den Schalter 39 in seiner obersten Stellung zu halten, wenn der Nockenschalter 26 und der Bürstenarm 58 in ihre A-Stellung zurückgehen, wird ein Stromkreis geschlossen, welcher die Kontakte 82 und 83 überbrückt. Dieser Haltcstrornkreis, welcher nur dann geschlossen ist, wenn das Schütz 38 und das Schütz 39 erregt sind, geht von den am Pluspol der Hiifsstromquelle liegenden Leitungen 163 und 16¢ über die Kontakte 186 am Schütz. 39, die Leitungen 187 und 188, die Kontakte 189 am Schütz 38 und über die Leitungen 19o und 18o zti der Erregerwindung des Schützes 39 und zum negativen Pol der Hilfsstromquelle.
Bei der nun folgenden Beschreibung des Bremsvorganges soll zunächst angenommen «-erden, daß das Fahrzeug seine Höchstgeschwindigkeit erreicht hat. Um den Bremsvorgang einzuleiten, ist es notwendig, den Fahrschalter 28 von seiner Fahrstellung in die Aus-Stellung zu bringen, so daß die Lockenschalter 99, ioo, 1o2 und 103 geöffnet werden und der Nockenschalter ioi geschlossen wird. Dadurch wird der Erregerstromkreis der Schütze 3o und 31 unterbrochen. Das Schließen des Nockenschalters ioi vervollständigt den Erregerstromkreis des Bremsschützes 34 und des Kontaktpaares 20o. Die Motoren und Felder sind dann, wie in Abb. 3 dargestellt, geschaltet. Die Felder der Motoren sind geshuntet, da sieh die Fahrschalter 28 und 29 in ihrer Nullstellung befinden. ' Der Erregerstromkreis für das Bremsschutz 34 geht aus von dein positiven Pol der Hilfsstromquelle über den Schalter i io, die Leitungen 112 und 19i, den Nockenschalter ioi, die Leitungen i92 und 193, die Kontakte 1c)4 am 'Schütz 3o, die Leitung 195, die Kontakte 196 am Schütz 3.1, dieLeitungen 197, 198 und i 99, die Erregerwicklung des Bremsschützes 34 zum ne-' ativen Pol der Hilfsstromquelle. Der Erregerstromkreis für das die Kontaktbrücke- Zoo steuernde Schütz führt über die Leitungen 198 und i99 und die Wicklung des vorgenannten Schützes zum negativeil Pol der Hilfsstromquelle.
Das Schließen der Kontakte 36 am Bremsschütz 34 hat zur Folge, daß der Widerstand 22 an die Stromverzweigungspunkte 129 und 133 gelegt wird. Der Stromkreis verläuft dann vom Punkt 129 über die Leitung toi, die Kontakte 36, die Leitung 202, den Widerstand 22, die Leitungen 203 und 137 zum Verbindungspunkt 133. In ähnlicher Weise hat das Schließender Kontakte 35 und 37 des Schützes 34 zur Folge, daß die Widerstände 18, i9, 2o und 21 in einem Bremsstromkreis gelegt werden, der von den beiden obergenannten Verzweigungspunkten ausgeht, zwischen denen die Fahrmotoren dauernd liegen. Der Bremsstromkreis geht aus von der Leitung 13 i, welche den Anker des Motors 12 mit dein Feld 16 über die Leitung 204 verbindet. Er führt weiter über die Kontakte 35. die Leitungen 2o5 und 14o, den Widerstand 2o, die Leitung 141, die unteren Kontakte des Umschalters 39, die Leitung 142, die Widerstände i9 und i8, den beweglichen Bürstenarm 58, die Leitung 143, den Widerstand -21, die Leitungen 2o6 und 207, die Kontakte 37 und die Leitung 2oS zur Leitung 135, welche den Anker des Motors ii mit der Feldwicklung 15 verbindet.
Die Widerstände 18, i9, 2o und 21 sind mit zwei Enden des Brückenstromkreises verbunden, während' der Widerstand 22 an zwei anderen Enden des Brückenstromkreises liegt. Diese Verbindungen sind am besten aus Abb. 3 und 4 zu ersehen.
Die Wicklung 92 des Relais 27 ist zwecks Speisung durch den-Breinsstrom an die Kleiniren des Widerstandes 21 gelegt. In der Nullstellung des Bremsschalters ist der irr gleichen Stromkreis liegendeWiderstatid 931iiirzgeschlossen. Die Wicklung 92 liegt dann über die Leitungen 44, 2o9 und 21o, den Schaltetio5 der Breinsschaltwalze 29, die Leitungen 211, -2i2 und 213 am Widerstand 21.
Damit die Felder i4 und 15 der Motoren io und ii schnell aufgebaut «-erden, ist eine Zusatzbatteriezi4vorgeselien. Wieaus"i#l>b.i hervorgeht, ist die negative Seite der Batterie unmittelbar mit Erde verbunden. Der Fremderregerstromkreis für die Feldwicklungen geht von der anderen Seite der Batterie aus über die Kontakte 200, den Strombegrenzungswiderstand 215, die Leitungen 216, 1 _z8 und 134, die Feldwicklungen i4 und 15, die Leitungen 135 und 2o8, die Kontakte 37 ain Bremsschalter 34, die Leitungen 2o7 und 206, den Widerstand 21, die Leitungen 144 1111<t 145 und die Wicklung 9i am Relais 27 zur erde 33.
In Abb.3 ist die Richtung des Fremderregerstromes durch gestrichelte Pfeile angedeutet, während die ausgezogenen Pfeile in ,z'@bl).4 die Richtung des Bremsstromes rinzeigen. Aus der letztgenannten Abbildung ist zu ersehen, daß ein Teil :des Breinsstroines über den Strombegrenzungswiderstand 2i 5, die Kontakte aoo, die Batterie 214 zur Erde 33 fließt.
Ein weiterer F_rregerstroml;reis wird für die Betätigungsspule 68 des Druckmittelantriebes 24 geschlossen. Der Erregerstromkreis der genannten Spule geht von den Leitungen 197 und 198 aus und führt über die Leitung 2I7, die Kontakte 2i8 und 2i9 am Bremsschalter 3q., die Leiter 220, 76, 161, 162, 163 und 164, die Kontakte 16 5 am Umschalter 39 und über die Leitungen 166 und 167 zur Wicklung 68.
Der Erregerstromkreis der Spule 81 des Druckmittelantriebes 24 wird gleichfalls geschlossen, und zwar dadurch, daß der Schalter 87 mit dem Kontakt 88 des Relais 27 in Berührung kommt. .Der Druckmittelantrieb 24 beginnt dann zu arbeiten und bewegt den Bürstenarm 58 nach seiner B-Stellung zu, wodurch der Widerstand 18 allmählich ausgeschaltet wird. Der Ohm-,vert der Widerstände 18 bis 2i ist so gewählt, daß, wenn das Fahrzeug mit seiner größten Geschwindigkeit läuft und die Motorfelder geshuntet sind, die Motoren 1o und i i als Generatoren arbeiten. Das Relais 27 öffnet dann den Stromkreis 81 des Druckmittelantriebes 24 und schließt den Stromkreis der' Haltspule 8o.
Während des Auslaufvorganges des Fahrzeuges liegt, wie bereits zu ersehen war, die Wicklung 92 des Relais 27 unmittelbar am Widerstand 21. Das Relais 27 spricht deshalb bei niedrigem Strom an. Der in der Wicklung 92 fließende Strom ist abhängig von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges. Da der Strom allmählich während des Fahrzeugauslaufes =nimmt, verursacht die Wicklung, daß der Schalter 87 sich von dem Kontakt 88 entfernt und mit dem Kontakt 89 in Berührung kommt. Dadurch wird der Stromkreis der Hauptspule 8o geschlossen. Die Spule 94 des Relais 27 hat zur Folge, daß ein dauerndes Offnen und Schließen zwischen den Kontakten 87 und 89 stattfindet. In dem gleichen Rhythmus gleitet der Bürstenarm 58, durch den Druckmittelantrieb 24 angetrieben, am Widerstand i8 entlang. Da, wie bereits erwähnt wurde, die Spule 94 den Stromspulen 9i und 92 entgegenarbeitet, wird die Kontaktbrücke 87, 89, die ein Anhalten des Druckmittelantriebes 24 zur Folge hat, nur dann geschlossen, wenn ein einen bestimmten Wert überschreitender Strom die Stromspulen 9i und 92 ,durchfließt.
Um die Bremsung einzuleiten., ist es notwendig, den Bremsschalter 29 von seiner Nullstellung in eine der Bremsstellengen zu bi ingen. Wenn man das Fahrzeug nur auslaufen läßt und nicht abbremst, wird der Druckmittel.amtrieb 24 durch die Stromspule 92 gesteuert. Da während des Auslaufes die Drehzahl des Fahrzeuges allmählich nachläßt, wird der Bürstenarm 58 im Sinne abnehmenden Widerstandes bewegt, damit der Widerstand beim Einsetzen der Bremsung den richtigen Wert aufweist. Die Bewegung des Bremsschalters 29 aus seiner Nullstellung in die Betätigungsstellungen hat zur Folge, daß die Feldshuntungseinrichtung 23 erregt und der Strombegrenzungswiderstand 93 in Reihe mit der Stromspule 92 des Relais 27 gelegt wird. Auf diese Weise wird die Shuntung der Felder der Fahrmotoren allmählich aufgehoben. Die Fahrmotoren können nunmehr als Generatoren mit Verbundcharakter arbeiten. Der Ansprechwert des Relais 27 wird durch das Einschalten des Widerstandes 93 dem Bremsstrom angepaßt.
Bei der Bewegung der Bremsschaltwalze von der Nullstellung in eine Bremsstellung wird der Erregerstromkreis des Ventils geschlossen. Dieser Stromkreis führt über die Kontakte 218 am Bremsschütz 34, die Leitungen 222 und 2-23, den Nockenschalter io6 am Bremsschalter 29, die Leitungen 224, 151 und 152 zur Betätigungswicklung des Ventils 44.
Sobald die Shuntung der Motorfelder aufgehoben ist, arbeiten die Motoren als Reihenschlußgeneratoren, und die Bremsspan.nang steigt an. Die Ansprechstromstärke des Relais 27 wird dadurch erheblich verändert, daß ,der Nockenschalter io5 geöffnet wird und damit den Kurzschlußstromkreis des Strombegrenzungswiderstandes 93 auftrennt. Wenn die Betätigungsspule 68 des Druckmittelantriebes 24 unter Überwachung des Relais 27 erregt und dadurch der Bremsstrom bis zu einem bestimmten Wert vergrößert wird, bewegt sich der Bürstenarm 58 von seiner A-Stellung gegen seine B-Stellung zu und schaltet nach und nach den Widerstand i8 aus dem Bremsstromkreis. Das Relais 27 überwacht dabei die Arbeitsgeschwindigkeit des Druckmittelantriebes 24. Die vom Bremsstrom durchflossene Wicklung 92 des Relais 27 liegt nunmehr in Reihe mit dem Widerstand 93 an den Klemmen des Widerstandes 21, wie in Abb. q. dargestellt ist.
Der Druckmittelantrieb 24 bewegt sich bei dieser Schaltung mit seiner normalen niedrigen Geschwindigkeit, da der Erregerstromkreis der Spule 81 nunmehr durch den Nockenschalter io4 unterbrochen worden ist. Überschreitet der Bremsstrom einen bestimmten Wert, wird die Kontaktbrücke 87, 89 geschlossen und damit die Haltspule 8o an Spannung gelegt. Dies bedeutet, wie bereits oben beschrieben wurde, daß damit der Druckmittelantrieb 24 stillgesetzt wird.
Wenn der Bürstenarm 58 seine B-Stellung erreicht, ist, wie Abb.5 zeigt, der Widerstand 18 vollständig aus dem klotorstromkreis ausgeschaltet. Der Umschalter 39 wird dadurch betätigt, daß der Stromkreis seiner Betätigungsspule durch Schließen der Kon= takte 82 und 83 am Nockenschalter 26 vervollständigt wird. Durch den Schalter 39 wird der Widerstand i9 aus dem Bremsstromkreis ausgeschaltet und der Widerstand 18 wieder in diesen Stromkreis eingelegt. Dieser Schaltzustand ist in Abb. 6 wiedergegeben.
Wenn sich der Umschalter 39 in seine obere Schaltstellung bewegt, wird .ein kleines Hilfsrelais 225 durch einen Finger 226 in die Schließlage gebracht. Dieses Relais 225 hält sich in seiner Einschaltlage selbst. Das Schütz 38 hält sich in seiner Einschaltlage so lange, wie sich der Umschalter 39 in seiner oberen Schaltstellung befindet. Dies wird bewirkt durch eine mechanische Haltevorrich-tung, die aus einem drehbar gelagerten Hebel 23o besteht, der normalerweise in seiner unwirksamen Lage durch die Feder 23i gehalten wird. Der Hebel 230 wird durch einen Nocken 232 gesteuert, der in Verbindung mit dem Umschalter 39 steht. Der Hebel 230 ist nur dann fähig, den Schaltzustand des Schützes 38 zu beeinflussen, wenn der Umschalter 39 früher in seine obere Stellung gelangt ist.
Wie bereits ausgeführt wurde, wird bei der Umschaltung des Schalters 39 in seine obere Stellung der Erregerstromkreis der Wicklung 68 unterbrochen. Der Bürstenarm 58 bewegt sich dann wieder von seiner B-Stellung nach seiner A-Stellung und schaltet damit den Widerstand 18 aus dem TIotorstromkreis. Sobald der Bürstenarm 58 wieder seine A-Stellung erreicht hat, öffnen die Kontakte 83 am Schalter 26 und entregen die Betätigungsspule des Umschalters 39. Dies hat zur Folge, daß der Umschalter 39 seine untere Lage einnimmt und, wie Abb. 7 erkennen läßt, die Widerstände i8 und ig wieder in den Motorstromkreis legt.
Sofort nach dem Abfallen des Umschalters 39 in seine untere Stellung gibt der Hebel 23o das Schütz 38 zur Bewegung frei. Der Widerstand 2o wird nun aus dem Bremsstromkreis ausgeschlossen. Zur selben Zeit wird die Betätigungsspule des Relais 225 durch die Kontakte 159 des Schützes 38 kurzgeschlossen und damit das vorgenannte Relais zum Abfallen gebracht. Dieser Kurzschlußstromkreis führt über die Leitungen 157 und 158, über die Betätigungsspule des Relais 225, die Kontakte 159, die Leitungen 16o, 176 und 22o, die Kontakte 219, die Kontakte 227, Leitung 228 zurück zur Spule des Relais 225.
In Abb.8 ist die Bremsschaltung dargestellt, in der der Widerstand 18 wieder in den Stromkreis eingeschaltet ist. Abb. 9 zeigt endlich eine Phase der Bremsschaltung, bei welcher alle Widerstände außer dem Widerstand 21, der ein völliges Kurzschließen der Motoren verhindern soll, ausgeschaltet sind.
Die Erregung des Umschalters 39 wird auch während der Rückkehr des Nockenschalters 26 in seine A-Stellung durch einen Haltestromkreis aufrechterhalten. Die in Abb.9 dargestellte Schaltung bleibt also so lange erhalten, bis der Bremsschalter z9 in seine Nullstellung zurückgekehrt ist und der Fahrschalter 28 bei seiner Bewegung von der Nullstellung nach seinen Fahrstellungen den Erregerstromkreis für das Bremsschütz 3.1 unterbricht.
Es soll nun angenommen werden, daß das Fahrzeug eine verhältnismäßig niedrige Geschwindigkeit aufweist, wenn die Bremsung einsetzt. Wird der Bremskreis, wie im vorstehenden angegeben, geschlossen, dann bewegt sich der Bürstenarm 58 von seiner :4-Stellung mach seiner B-Stellung und schaltet damit allmählich den Widerstand 18 aus dem Bremsstromkreis aus. Die Betätigungsspulen des Umschalters 39 und des Schützes 38 bleiben so lange erregt, bis der Widerstand im Bremsstromkreis einen solchen Wert erreicht, daß -die Motoren als Generatoren zu arbeiten beginnen. Sobald dieses generatorische Arbeiten einsetzt, wird die Kontaktbrücke 87, 89 des Relais 27 geschlossen und damit der Druckmittelantrieb 24 festgesetzt. Der inl Bremsstromkreis liegende Widerstand hat nunmehr einen solchen Ohmwert erreicht, daß die eigentliche Bremsung beginnen kann. Bei der angenommenen niedrigen Geschwindigkeit des FahrzQuges besteht während des Auslaufvorganges, in dem der Bremswiderstand eingestellt wird, eine Schaltung, wie sie in Abb. 7 dargestellt ist.
Im vorstehenden ist eine Schaltanordnung beschrieben worden, bei welcher die Felder der Fahrmotoren während des Anpassens des Bremswiderstandes an die Geschwindigkeit des Fahrzeuges geshuntet sind. Für den Erfindungsgedanken ist es natürlich unwesentlich, ob die Felder geshuntet sind oder nicht. Bei nicht geshunteten Feldern besteht nur die Gefahr, daß der Druckmittelantrieb 2.1 zu schnell arbeitet und die Fahrmotoren zu stark bremsen. Diese Gefahr wird durch die Shuntung der Felder vermieden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Steuereinrichtung für zwei dauernd parallel geschaltete Motorgruppen von Gleichstromfahrzeugen, bei welcher der Bremswiderstand in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit beim Auslaufvorgang des Fahrzeuges selbsttätig vor Einschalten der Widerstandsbremse mittels eines Relais eingestellt wird, insbesondere für Schnellbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Bremsrelais (27) außer einer vom Ankerstrom der Fahrmotoren durchflossenen Wicklung (gi) auch noch eine im Bremssitromkreis parallel zu einem DauerwIderstand (2i) liegende Erregerwicklung (92) hat, vor die bei Betätigung des Bremsschalters (29) ein Widerstand (93) gelegt wird. a. Steuereinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Überschreiten einer bestimmten Bremsstromstärke der Stromkreis einer ebenfalls auf dem Anker (86) des Bremsrelais (a7), aber im entgegengesetzten Sinne wie die im Bremsstromkreis liegende Wicklung (92) und die im Ankerstromkreis liegende Wicklung (gi) einwirkenden Spule (94) geschlossen wird. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch i und z, dadurch gekennzeichnet, daß von einer bestimmten Bremsstromstärke ,an die Hältspule (8o) des die Regelung des veränderlichen Bremswiderstandes (i8) bewirkenden Druckmittelantriebes (24) und die Spule des Drosselventils (56) der Feldshuntunrgseinrichtun:g (23) an Spannung gelegt werden.