DE76196C - Stromzuleitung für elektrische Bahnen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMTS

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 16. Juli 1893 ab.

Vorliegende Erfindung dient dem Zwecke des elektrischen Betriebes von Fahrzeugen auf Land- und Wasserstrafsen sowie auf Bahnen und ist dadurch gekennzeichnet, dais vermittelst beweglicher, über, unter oder in die Ebene der Strafse verlegter oder für Wasserstrafsen auf dem Wasserspiegel schwimmender Leitungen der elektrische Strom den auf Landstrafsen mit oder ohne Schienen sowie den auf Strömen, Flüssen, Kanälen, Seeen und dergl. Wasserstrafsen elektrisch zu betreibenden Fahrzeugen zugeführt und, je nachdem, durch die Erde, die Schienen, den Wasserlauf oder sonstige Leitungen in die Stromquelle zurückgeführt wird.

Dies wird bewirkt durch eigenartige, bewegliche, isolirte Leitungen und durch eigenartige Stromabnahme-Vorrichtungen, wie in Fig. 1 bis 5 dargestellt ist.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt und Fig. 2 einen Querschnitt der Leitung.

Ein blanker Leitungsdraht K dient als Kern eines durch die Isolationsmasse J isolirten Kabels D^k. In etwa fahrzeuglangen Abständen von einander wird jedesmal um den Kern K ringsherum eine Reihe von Contactfedern F ganz oder zum Theile aus magnetischem Materiale leitend befestigt. Dieselben können zweckmäfsiger Weise durch eine . einzige, sehr breit gewählte Spiralfeder F^s (Fig. 2), welche ganz oder zum Theile aus magnetischem Materiale besteht, ersetzt werden. Diese Federn werden dadurch hermetisch nach aufsen durch den Luftraum L isolirt, dafs eine stromleitende Querwulst Q um die betreffende Stelle des Kabelkernes, wo jene sitzen, luft- und wasserdicht angebracht und in die Isolirmasse J des Kabels K an den Rändern gut eingebettet wird. Der bequemeren Anpassung halber bringt man zunächst einen der Länge nach aufgeschnittenen Metallcylinder Rp um isolirende, z. B. Ebonitringe R^e an und verlöthet sodann die Schnittränder gut auf einander. Erst um diesen Cylinder RP befestigt man die Querwulst Q derart, dafs sie mit ersterem in leitender Verbindung steht. Der besseren Haltbarkeit wegen kann man das ganze Kabel D^k noch mit einem um die äufsere Isolirmasse J gewundenen Drahte, insbesondere einer Eisendrahtumhüllung versehen, von welcher jedoch die Querwülste Q frei bleiben müssen.

Jede solche Querwulst Q. bietet nach jeder beliebigen, vom Kabelkerne ringsum radial ausgehenden Richtung hin stromleitende Contactflächen dar. Es könnte deshalb die Querwulst als »Radialleiter« bezeichnet und danach das ganze System der Stromzuführung »Radialleitersystem« genannt werden. Dennoch ist die radiale Anordnung der Leitungsflächen nicht wesentlich für die Erfindung, da man auch ein flaches, bewegliches Kabel mit nur einseitiger Contactfeder und Contactfläche benutzen und davon den Strom mittelst der nachstehend beschriebenen Einrichtungen abnehmen kann, besonders wenn letztere mit tief eingeschnittenen, der präcisen Führung dienenden Nuthen um die Contactrollen versehen sind, in welchen dann das flache Kabel sitzt.

Die Stromabnahmevorrichtungen sind in folgender Weise construirt. Fig. 3 zeigt die Seitenansicht eines RoUencontactapparates und zugleich eines Rollenbandes mit darüber geführtem Radial-

leiterkabel, hauptsächlich bestimmt für schienenlosen Betrieb; Fig. 4 zeigt die Seitenansicht eines Rollenbandes mit darüber geführtem Radialleiterkabel für Wasserfahrzeuge W; Fig. 5 zeigt die Seitenansicht eines Rollenbandes mit einem von unten magnetisch angezogenen Radialleiterkabel D^k, hauptsächlich für Geleisbahnbetrieb bestimmt.

Nähert man einer Radialleiterwulst Q einen Magneten N. . ., so zieht letzterer eine oder die andere Contactfeder F bezw. den nach der Seite der Attractionswirkung hin gelegenen Theil der Spiralfeder F^s (Fig. 2) an die leitende Innenwand des Metallcylinders Rp hinan. Dadurch ist auch die äufsere Querwulst Q mit dem Kabelkerne K von selbst leitend verbunden, vermag daher jetzt den Strom nach aufsen hin abzugeben.

Die in Fig. 3, 4 und 5 dargestellten Stromabnahmevorrichtungen bestehen entweder blos aus einer eng an einander sich anschliefsenden Reihe leitender Rollen R¹ R² R³ R* R⁵. . . oder zugleich aus einem darüber gelegten endlosen stromleitenden Bande B. Die das Band oder die Rollen berührende Querwulst Q mufs, sobald infolge Anziehung des Magneten N der innere Contact mit dem Kabelkerne K hergestellt ist, den Strom an das Band und an die isolirt gelagerten Rollen abgeben, und zwar so lange continuirlich, bis das Ende der Contactvorrichtung sich von der Querwulst losgelöst hat. Inzwischen hat jedoch bereits wieder eine Berührung mit der nächstfolgenden Querwulst stattgefunden u. s. f., so dafs die Radialleiter des Kabels thatsächlich niemals aufser Contact mit der Vorrichtung geraten. Von der isolirt gelagerten Vorrichtung aus wird der Strom ohne Unterbrechung der Treibmaschine zugeführt. Dasselbe könnte man durch ein System von Schleifbürsten erreichen, zwischen welchen oder über welche das Radialleiterkabel hingeführt wird.

Das Radialleiterkabel wird entweder über die Contactvorrichtung — Band, Bürsten, Rollen ■— geführt, so dafs letztere unter dem Kabel hinläuft — wie in Fig. 3 —, es kann aber auch unter der Contactvorrichtung liegen, so dafs also die letztere auf dem Kabel hinläuft — wie in Fig. 5. Bei ersterer Anordnung in ihrer Anwendung auf Geleisbahnbetrieb ist die Ueberwindung von Kabelabzweigungen (Weichen) nur dann möglich, wenn die Rollenhalter H¹ H² sets auf derjenigen Seite liegen, auf welcher die betreffende Kabelabzweigung (z.B. D^k) liegt, mit welcher der Apparat in Contact verbleiben soll. Wenn z. B. in Fig. 3 die Vorrichtung auf D? übergehen soll, so mufs dafür gesorgt werden, dafs die rechtsseitigen Halter H¹ H² rechtzeitig entfernt und durch linksseitige ersetzt werden. Dies erreicht man entweder durch Auswechselung derselben oder auch dadurch, dafs zwei derartige Contactapparate hinter einander, der eine mit rechtsseitigen, der andere mit linksseitigen Haltern angebracht werden, und dafs, je nach Bedarf, die eine Vorrichtung mittelst eines Hebelwerkes vom Kabel weggezogen und damit zeitweilig ausgerückt wird. Damit ferner bei Geleisbahnbetrieb das Fahrzeug selbst nicht mit Kabelabzweigungen collidire, ist es nothvvendig, dafs letztere schon eine angemessene Strecke vor der betreffenden Geleisweiche beginnen und in einen geschlitzten Kanal zwischen die Schienenrille oder die Geleise bereits wieder versenkt ist, ehe das Fahrzeug nofhwendigerweise die nunmehr versenkte Kabelabzweigung überschreitet. In solcher Weise wird auch in der Anordnung der Fig. 3 die Ueberwindung von Kabelweichen ermöglicht.

Einfacher gestaltet sich dies nach der Anordnung der Fig. 5, wobei das Kabel, vorausgesetzt, dafs es mit einem Kerne oder einer Umhüllung aus magnetischem Materiale versehen ist (z. B. einer Eisendrahthülle), infolge der Anziehung des langgestreckten, eventuell mit isolirenden Rollen auf seiner Polfläche versehenen Magneten N von unten an die Rollen R¹ R-. . . und an das darüber geführte endlose Metallband B geprefst gehalten wird. Die Heraushebung des Kabels liefse sich auch dadurch erreichen, dafs eine Scheere, in einem Schlitze des Kabels hinstreichend, und eventuell noch eine zweite Scheere am anderen Ende der Vorrichtung das Kabel bis in die Nähe der Contactflächen der Stromabnahmevorrichtung beständig emporgehoben halten, desgleichen durch in einer Nuth des Kabels hinlaufende Rollvorrichtungen. Hier läuft die Vorrichtung, wie ohne Weiteres ersichtlich, über jede Kabelabzweigung völlig ungehindert hinweg. Indefs auch hier mufs dafür gesorgt sein, dafs, sobald das Fahrzeug eine Weiche zu überschreiten im Begriffe steht, das zuvor aufgenommene Radialleiterkabel rechtzeitig aus dem Bereiche der Fahrräder gelangt und zu dem Behufe in einen geschlitzten Kanal zwischen die Schienenrille oder Geleise versenkt ist.

Am einfachsten gestaltet sich der Betrieb auf Wasserstrafsen, auf Strömen, Flüssen, Kanälen und Seeen, insofern als hier das Radialleiterkabel, mit beliebig vielen Abzweigungen versehen, unter den Wasserspiegel versenkt wird, und unter dem Kabel die am zweckmäfsigsten in der ganzen Länge des Wasserfahrzeuges sich erstreckende Vorrichtung sammt Magneten N und dem Fahrzeuge einfach hinläuft, also die verschiedenen Kabel an Kreuzstellen heraushebt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, wo das Kabel D^k mit den Radialleiterquerwulsten Q über das lang gestreckte endlose Band B mit den isolirt gelagerten Rollen R¹R²R³... an Haltern H¹ H-. . . geführt ist. Hier läuft also

das ganze Fahrzeug W selbst unter jeder Kabelweiche ungehindert mit hinweg.

Man ist im Stande, mittelst des in den Wasserlauf versenkten beweglichen Radialleiterkabels zwischen zwei und mehr Orten mehr oder weniger fest trachte Wasserbahnen analog der Kettenschifffahrt anzulegen und sogar diese letztere selbst elektrisch zu betreiben. Dafs in der Theorie jetzt sogar überseeischer Schifffahrtsverkehr auf elektrischem Wege herzustellen ist, sei hier nur angedeutet.

Die Rückleitung des Stromes bildet auf Wasserstrafsen entweder ein blanker Leitungsdraht, welcher, in das Wasser versenkt und aus diesem herausgehoben, über eine nicht gerade isolirt gelagerte Rolle am Fahrzeuge geführt wird, oder ein gleichartiges Radialleiterkabel mit gleichartiger Contactvorrichtung, am einfachsten jedoch der Wasserfaden selbst, in welchen vom Fahrzeuge aus eine Elektrodenplatte hineinragt und von welcher aus der Strom in eine gleichartige Elektrodenplatte der Stromquelle zurückfliefst. Auf Geleisbahnen bilden die Stromrückleitungen am einfachsten die Schienen, auf schienenlosen Bahnen hingegen dient dazu die Erde in Verbindung mit einer auf die Strafsenebene verlegten und über eine Rolle am Fahrzeuge geführten blanken Drahtleitung.

Für den Verkehr zu Lande sei noch hervorgehoben, dafs das Radialleiterkabel ohne Abzweigungen bezw. Weichen in vielen Fällen praktisch verwendbar erscheint, so z. B. behufs sofortiger Anlegung schienenloser Bahnen auf der Landstrafse und sogar auf ungebahnten Wegen, sei es zu militärischen Zwecken (fliegenden Kriegsbahnen) oder zu gewerblich industriellen oder auch zu landwirtschaftlichen, z. B. als Fabrikbahnen, Feldbahnen und für elektrische Pflüge u. s. w.

Ebenso bietet das Radialleitersystem für Geleisbahnen jeder Art gewisse Vortheile. Für Strafsen-, Ring-, Stadt- und Kleinbahnen könnte damit die längst gesuchte unterirdische, dabei aber doch völlig bewegliche und total isolirte Leitung gefunden zu sein scheinen, zumal da man ja das Radialleiterkabel einfach und bequem in eine nicht besonders tiefe, geschlitzte Rinne zwischen die Schienenrillen oder zwischen die Geleise von oben hinein versenken und von demselben trotz Ueberfluthung durch Wasser isolirt und continuirlich den Strom abnehmen kann, da das herausgehobene Kabel jederzeit durch Luft hinreichend isolirt ist.

Die Schwierigkeit der Kabelweichen liefse sich übrigens auch dadurch heben, dafs man die Fahrstrecke in einzelne Abtheilungen mit getrennten Leitungstheilen zerlegte und die Fahrzeuge auf jede Theilstrecke besonders überführte. Es giebt aber schon an und für sich viele Bahnstrecken, welche der Weichen gänzlich entrathen können. Für die eigentlichen Eisenbahnen, welche auf freier Strecke der Weichen fast überhaupt entbehren, ist mit Hülfe des Radialleiterkabels principiell die Möglichkeit geschaffen, den elektrischen Betrieb ohne wesentliche Aenderung des Oberbaues auf jeder Bahnstrecke nach der Methode directer Stromzuführung und zwar mit Schienenrückleitung einführen zu können. Dafs man von einem einzigen, zwischen Doppelgeleisen liegenden Radialleiterkabel —· einer sogen. Universalleitung — den Strom für die auf beiden Geleisen laufenden Fahrzeuge gleichzeitig dadurch abnehmen kann, dafs die Contactvorrichtung des einen Fahrzeuges unter, die des anderen über dem Kabel hinläuft, sei hier zum Schlüsse noch erwähnt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Stromzuführungseinrichtung für elektrisch betriebene Land- und Wasserfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dafs an frei beweglich entweder über oder in der Ebene der festen Fahrbahn oder unter dieselbe in geschlitzten Kanälen oder für Wasserstrafsen über oder unter dem Wasserspiegel verlegten oder schwimmenden, ringsum isolirten Leitungen in fahrzeuglangen oder kürzeren Abständen Theilleiter, insbesondere Wülste aus leitendem Materiale angebracht sind, welche selbst vom Hauptleiter luftdicht isolirt sind, im Inneren aber kreisförmig um den Leitungsdraht angeordnete oder spiral- oder schneckenförmig um denselben gewickelte Federn aus magnetisirbarem Materiale besitzen, so dafs eine seitens der Fahrzeuge von unten oder von oben oder seitlich auf die Theilleiter bezw. Wülste ausgeübte magnetische Anziehung der Contactfedern zeitweise Strotnschlufs zwischen dem Kabelkerne und den Stromabnehmern des Fahrzeuges herstellt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.