DE74921C - Stromzuführung für elektrische Bahnen mit Theilleitern, welche bezüglich der Fahrtrichtung zwei Gruppen bilden - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

zwei Gruppen bilden.

Die Erfindung betrifft elektrische Eisenbahnen solcher Art, bei denen der zum Betrieb des Motors dienende Strom durch Stromschliefser mittelst einer in Abschnitte getheilten Arbeitsleitung und mittelst einer Rückleitung (oder durch den Boden) übertragen wird, und wobei die Abschnitte der Ärbeitsleitung während der Fahrt selbstthätig mit der Kraftleitung verbunden oder von derselben getrennt werden, zu welchem Zwecke besondere Ausschalter angeordnet sind, die vom Wagen während der Fahrt in Thätigkeit gesetzt werden.

Insbesondere kommt es hier auf die besonderen Einrichtungen an, wodurch die Uebertragungsart sich sowohl für eingleisige, als auch für zweigleisige Bahnen eignet, ferner auf die neue Ausführung und Anordnung- der Stromschliefser, wobei nur ein Magnet für jeden Abschnitt der Arbeitsleitung angeordnet ist und die Ein- oder Ausschaltung einfach und zuverlässig bewirkt. Ferner betrifft die Erfindung eine besonders ausgeführte, in Abschnitte getheilte Rückleitung.

Fig. ι zeigt schematisch zwei Abschnitte der Bahnanlage in solcher Anordnung, als wenn sie zusammen eine vollständige Anlage bildeten.

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung eines senkrechten Schnittes durch den Wagen, um die Stromunterbrecher, zu veranschaulichen.

Fig. 3 ist eine Abänderung der Anlage.

Fig. 4 zeigt die Stromschliefsvorrichtung in gröfserem Mafsstabe.

Fig. 5 zeigt die Gleisanlage im Querschnitt.

Fig. 6 zeigt die Stromschliefserstellungen, wenn nur ein Theilleiter, und Fig. 7, wenn zwei Theilleiter von den Stromabnehmern R berührt werden.

AA¹ sind die Schienen; B ist der Krafterzeuger; C ist die positive oder die sogen. Kraftleitung und C¹ die negative Leitung,, die in der Zeichnung (Fig. 1, 6 und 7) mit der Schiene A¹ verbunden ist, wodurch diese zugleich als Rückleitung dient.

Mit D ist eine Batterie oder andere Stromquelle benannt, die zur Bethätigung des Umschaltermagneten dient, und die von jener . Stromquelle ausgehenden positiven und negativen Leitungen sind mit E und E¹ benannt. Die Stromquelle D wird am besten in der Station aufgestellt, wo sich der Krafterzeuger befindet. Die Leitungen EE¹ führen von da aus neben dem ganzen Gleis entlang; um Draht zu ersparen, lassen sich die Drähte E und C zu einer Leitung verbinden.

H ist die in einzelne Abschnitte zerfallende Arbeitsleitung; sie besteht aus von einander isolirten Abschnitten und wird am besten in die Ebene der Schienen, mit der Oberseite freiliegend, verlegt. Für die Abschnitte kann man am einfachsten flache Schienen benutzen und diese in einen offenen Kanal G verlegen, der, wie Fig. 5 zeigt, mit isolirender Masse G¹ gefüllt ist.

Die einzelnen Abschnitte der Arbeitsleitung sind mit der Kraftleitung durch die Drähte / verbunden, von denen jedem Abschnitt einer entspricht, und in diese Verbindungsleitungen I sind für gewöhnlich offene Unter-

brecher angeordnet, die bei der Fahrt durch den Wagen geschlossen werden.

Die Umschalter haben folgende Einrichtung: L ist der Elektromagnet und M der bei a drehbare Anker, der für gewöhnlich durch die Feder b zurückgehalten wird (Fig. 4). Dieser Anker trägt den Keil c, der in Berührung mit den Federn dd kommt, sobald der Magnet erregt wird. Diese Einrichtung bildet den Stromunterbrecher J in der Leitung /.

Der Anker trägt ferner das Plättchen e, das mit f in Contact gelangt, sobald der Magnet erregt wird, und diese beiden Contacte bilden einen für gewöhnlich offenen Unterbrecher JV in der Leitung des Magneten.

Der Anker beeinflufst noch zwei andere Stromunterbrecher O und P, von denen der erstere für gewöhnlich offen ist; er besteht aus der Contactfeder g, gegen die das Isolirstück h am Anker drückt, und aus der festen Platte i (in Fig. 4 etwas anders angeordnet als in Fig. 1). Der zweite Stromunterbrecher P ist dagegen gewöhnlich geschlossen; er besteht aus den beiden Gontactfedern j k, die mit einander in Berührung kommen, sobald der Anker zurückgezogen wird.

Die Umschalter sind nun in solcher Weise angeordnet, dafs zwei Gruppen entstehen, von denen die eine wirkt, wie noch weiterhin beschrieben wird, wenn der Wagen von links nach rechts fährt, um alle Abschnitte der Arbeitsleitung nach einander mit der Kraftleitung zu verbinden, während die andere Gruppe wirkt, wenn der Wagen von rechts nach links fährt.

Auf der Zeichnung bezeichnen H¹ bis H^s die Abschnitte der Arbeitsleitung, die durch diejenige Gruppe von Umschaltern angeschlossen werden, welche der Fahrt des Wagens von links nach rechts entspricht; H¹ bis H^v bezeichnen hinter einander die Abtheilungen, die durch die andere Gruppe von Unterbrechern angeschlossen werden, wenn der Wagen nach links fährt.

Auf der Zeichnung sind in Fig. 1 die drei ersten Umschalter jeder Gruppe gezeichnet, sie sind entsprechend unterschieden durch Beisetzung arabischer und römischer Ziffern.

Um die Thätigkeit der Umschalter zu erläutern, sei zunächst auf den mit K'² bezeichneten Bezug genommen, welcher einer der mit den Schienenabschnitten H¹ H'² H³ verbundenen Umschalter ist.

Der feste Theil des Unterbrechers J dieses Umschalters ist mit der Schiene H'² verbunden, und der Anker ist an die Kraftleitung C angeschlossen, so dafs die Zwischenleitung / mit der Schiene H² verbunden ist, sobald der Strom bei J geschlossen wird. Die Wickelung des Magneten L ist mit dem einen Ende durch den Draht Z mit dem festen Contact des Unterbrechers JV verbunden, mit dem anderen Ende durch den Draht m mit einem Contact des Unterbrechers P des nächstfolgenden gleichen Umschalters K³ und von da durch Draht η durch den anderen Contact des Unterbrechers mit der Leitung E¹.

Der Unterbrecher O des Umschalters K"¹ steht durch den Federcontact mittelst des Drahtes 0 mit dem festen Contact des Unterbrechers JV des nächstfolgenden Umschalters K³ in Verbindung, und der feste Contact des Unterbrechers O ist durch den Draht ρ mit dem festen Contact des Unterbrechers J und mit H² verbunden.

Die übrigen Umschalter der Gruppe, wozu K² gehört, sind sämmtlich in derselben Weise eingeschaltet, nur der letzte (der in der Zeichnung durch den Umschalter Kⁱ gezeichnet ist) braucht nicht den Unterbrecher O, da dieser nicht geschlossen werden kann; das Ende m der Magnetspule bei K⁵ ist ferner unmittelbar mit der Leitung .27' verbunden, und jener Theil der Leitung /, der den Anker mit der Kraftleitung verbindet, fällt zweckmäfsig weg.

Bei dem ersten Umschalter kann der Unterbrecher P fehlen, da sein Contact unverbunden bleibt; dagegen ist der erste Contact des Unterbrechers JV durch den Draht q mit der Leitung der Umschalterbatterie verbunden und ein für gewöhnlich offener Umschalter oder Druckknopf Q. ist in diese Leitung eingeschaltet.

Der Wagen ist behufs Einstellung dieser Umschalter bei seiner Fahrt von links nach rechts mit zwei Schleifcontacten oder Bürsten R R' versehen, die in der Weise am Wagen befestigt sind, dafs immer eine der beiden Bürsten mit einem der Leitungsabschnitte verbunden ist. Diese Bürsten sind unter einander und mit der Stromleitung verbunden (Fig. 2) und die Uebertragung geschieht in Verbindung mit den Umschaltern in folgender Weise:

Bei Beginn der Fahrt von links nach rechts ruht eine der Bürsten R R¹ auf dem Abschnitt H¹ (dessen Verbindung mit der Kraftleitung offen ist). Sobald der Führer abfahren will, drückt er auf den Knopf Q, der zu diesem Zweck in der Nähe der Bahn angebracht ist. Es geht dann ein elektrischer Strom durch den Magneten L des ersten Umschalters K¹ mittelst der Leitung q von der Leitung E nach dem festen Contact des Unterbrechers P des Umschalters K² (welcher Unterbrecher für gewöhnlich geschlossen ist) und von da durch die Leitung η nach der Leitung EK

Der Magnet L des Umschalters K¹ wird nun durch den Batteriestrom erregt, so dafs er seinen Anker anzieht; dadurch wird der Unterbrecher JV und weiter der Umschaltstromkreis des Magneten K¹ geschlossen. Auch mittelst der Leitung / von der Kraftleitung C (die auch die Leitung E bildet) geht der Strom durch

den Anker und von da durch den Unterbrecher N und weiter durch die Wickelung von L, Leitung m, Unterbrecher P von K², Leitung η nach E¹ (Fig. 6).

Der Erregerstrom des Umschalters K¹ ist somit durch zwei Leitungen geschlossen, deshalb bleibt der Magnet L auch erregt, nachdem der Führer den Druckknopf freigegeben hat.

Der Anker des Umschalters K¹ bleibt somit angezogen und hält den Unterbrecher J geschlossen, der durch die Leitung / den Abschnitt H¹ mit der Kraftleitung verbindet, und der Wagen erhält nunmehr seinen Antrieb.

Ehe die hintere Bürste des Wagens den Abschnitt H¹ verläfst, berührt die vordere Bürste den Abschnitt H², Fig. 7; dadurch wird sofort der Erregerstrom für den Umschalter K² geschlossen, der durch die Kraftleitung C, Leitung / des Umschalters K\ Abschnitt H\ Bürsten R R¹ nach Abschnitt H², Leitung / des Umschalters K² nach dem festen Contact d des Unterbrechers J des Umschalters geht und von da durch die Leitung ρ zurück nach dem Unterbrecher O des Umschalters K¹ (der geschlossen ist) und durch die Leitung ο nach dem festen Contact f des Unterbrechers N in K², von da durch Magnet L und Leitung m nach dem Unterbrecher P des Umschalters K^z und von da nach der Leitung E¹.

Beim Schlufs dieses Stromkreises wird der Magnet des Umschalters K² erregt und sein Anker schliefst die Unterbrecher J und N; dadurch wird ein neuer Stromkreis für die Batterie hergestellt, der von der Kraftleitung durch den Unterbrecher N._t von da durch den Magneten L und die Leitung m nach dem Unterbrecher P des Umschalters K³ geht und von da durch die Leitung η nach der Leitung E¹. Der Batteriestrom fliefst also durch den Umschalter K², nachdem die hintere Bürste des Wagens den Abschnitt H¹ verlassen hat, und der weitere Antrieb des Wagens geschieht dann durch den Abschnitt H², der nunmehr mit der Kraftleitung verbunden ist.

Gleichzeitig mit dem Schliefsen der Unterbrecher / und N des Umschalters K² wird der Unterbrecher- P geöffnet, und da der Batteriestrom, der den Magneten des Umschalters K¹ erregt, durch diesen Unterbrecher hindurchgeht, so wird der Magnet ausgeschaltet und der Umschalter K wird wieder abgestellt, so dafs der Abschnitt H¹ von der Kraftleitung gelöst ist.

Der Unterbrecher O des Umschalters K² ist nunmehr gleichfalls geschlossen; sobald deshalb die vordere Bürste des Wagens den Abschnitt H^a berührt, geht ein Strom durch den Magneten des Umschalters K³ in genau derselben Weise, wie für den Umschalter K² beschrieben, und ebenso wird beim Oeffnen des Unterbrechers P des Umschalters K³ der Magnet des Umschalters K² ausgeschaltet und dieser wieder in die Ruhestellung gebracht.

Auf diese Weise fährt · der Wagen von links nach rechts infolge der nach einander folgenden Einstellung der beschriebenen Umschalter. Bei dem letzten Umschalter, der in Fig. 1 mit K^h benannt ist, ist der Anker nicht mit der Kraftleitung verbunden, weshalb der Abschnitt H⁵ nicht in Thätigkeit gelangt, doch läfst sich die Verbindung auch herstellen, und es wird dann zweckmäfsig ein Ausschalter in der Verbindungsleitung angeordnet.

Die andere Umschaltergruppe wirkt in Verbindung mit den Abschnitten H¹ Hⁿ H^UI. . ., und diese Umschalter sind so eingerichtet und angeordnet, dafs sie in derselben. Weise wie die Umschalter der vorigen Gruppe arbeiten, nur dafs die Arbeitsfolge und die Fahrrichtung entgegengesetzt sind. Die beiden Umschaltersysteme arbeiten ganz unabhängig von einander, und deshalb läfst sich diese Anlage sowohl für eingleisige, als auch für zweigleisige Bahnen anwenden. Im letzteren Falle würde die eine Folge von Umschaltern in einem, die andere im anderen Gleis liegen.

Bei eingleisigen Bahnen verlegt man am einfachsten alle Abschnitte, der Arbeitsleitung in denselben Strang zwischen die Schienen und verbindet die Abschnitte abwechselnd mit den beiden Arten von Umschaltern. Werden zwei Leitungen neben einander ausgeführt, so mufs man am Wagen naturgemäfs für jede Leitung zwei Bürsten anordnen. Zweckmäfsig macht man die Abschnitte der Arbeitsleitung so kurz, dafs jeder Abschnitt während der Arbeitsübertragung unter dem Wagen geschützt liegt, um dadurch die Gefahren in den Strafsen zu beseitigen und zu ermöglichen, dafs die Arbeitsleitung ohne Bedenken 'frei in die Strafsenoberfläche verlegt werden darf.

Alle Drähte lassen sich bei dieser Ausführung unterirdisch verlegen und ein einziges Kabel genügt; die Umschalter brauchen nicht über die ganze Linie vertheilt zu sein, sondern lassen sich gruppenweise zusammen anordnen.

Eine Abänderung (Fig. 3) sei noch besonders erwähnt. Hier stellt K einen Umschalter der beschriebenen Art dar und die Abänderung besteht darin, dafs jeder Umschalter mit einem zweiten Anker M¹ versehen ist, der durch den anderen Pol des Magneten bewegt wird. Dieser Anker beschliefst den für gewöhnlich offenen Unterbrecher J¹, dessen fester Contact mit einer aus Abschnitten gebildeten Rückleitung S verbunden ist, und der Anker ist mit einer Rückleitung T nach der Erzeugermaschine verbunden, welch letztere Rückleitung am besten unterirdisch verlegt wird. Wird die Bahn in dieser Weise aui'ser mit der in Abschnitte getheilten Leitung H mit der entsprechenden, in

Abschnitte getheilten Leitung 5 versehen, so läuft der Wagen über zwei Leitungen (wozu er entsprechend viel Bürsten haben mufs); es braucht dann der Schienenstrang A nicht als Rückleitung zu dienen, wodurch die Betriebssicherheit noch erhöht wird.. Der Unterbrecher J¹ wird geschlossen und geöffnet in Uebereinstimmung mit dem Unterbrecher J, so dafs ein Theil der Arbeitsleitung H mit der Kraftleitung verbunden ist, der entsprechende Theil der Rückleitung mit der Rückleitung T nach der Dynamomaschine verbunden ist.

Eine andere Abänderung für eingleisige Anlagen besteht darin, dafs beide Arten von Umschaltern an denselben Theilleitungen H anstatt an verschiedenen angebracht sind; dadurch würden die Leitungsabschnitte auf die Hälfte vermindert werden und jeder Leitungsabschnitt würde ■ durch zwei Umschalter an die Hauptleitung angeschlossen werden, wobei der eine den Abschnitt mit der Kraftleitung verbindet, wenn der Wagen in einer Richtung fährt, während der andere wirkt, wenn der Wagen entgegengesetzt fährt.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Bei elektrischen Bahnen mit bei einer bestimmten Fahrtrichtung der Fahrzeuge durch elektromagnetisch bewegte Stromschliefser vorübergehend an den isolirt verlegten Hauptleiter anzuschliefsenden Theilleitern (H) die Verbindung jedes Elektromagneten (L) mit noch drei Stromschliefsern (N O P) aufser dem den Anschlufs zwischen Hauptleiter und Theilleiter bewirkenden Stromschliefser (J), deren Theile so in den Stromkreis einer besonderen Erregungsstromquelle (D) für die Elektromagnete geschaltet sind, dafs der Erregerstromkreis jedes Elektromagneten beim Berühren zweier Theilleiter (H) durch den Stromaufnehmer (R R¹) am Wagen über je einen Stromschliefser der in der Fahrtrichtung zurückliegenden, noch in Wirkung befindlichen und der in der Fahrtrichtung voranliegenden, in der Ruhelage befindlichen Stromschlufsvorrichtung geschlossen wird und beim Berühren nur eines Theilleiters der Stromschlufs lediglich über einen Stromschliefser der in der Fahrtrichtung voranliegenden, in der Ruhelage befindlichen Stromschlufsvorrichtung aufrecht erhalten wird, so dafs nach erfolgter Einschaltung der letzteren Vorrichtung die zurückliegende Stromschlufsvorrichtung ausgeschaltet wird.

   Rei der unter ι. gekennzeichneten Einrichtung an den Endstationen die Einschaltung von Druckknöpfen (QJ in den Erregerstromkreis für die Elektromagnete (L) behufs Bethätigung der Umschalter (K).

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.