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Steuereinrichtung für Straßenbahnwagen mit elektrischem Antrieb Die
Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für Straßenbahnwagen mit elektrischem
Antrieb, bei- der die Betätigung der Schaltkontakte auf mechanischem Wege von Hand
erfolgt.
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Bei den bekannten Straßenbahnwagen dieser Art sind in der Regel zwei
Fahrschalter vorgesehen, und zwar auf jeder Wagenplattform einer, die wahlweise
benutzbar sind. Diese Anordnung hat mehrere Nachteile. Zunächst nehmen die Schalter
dort Platz fort, wo weitere Fahrgäste untergebracht werden können. Dann muß das
Leitungsnetz des Wagens bis an das Ende jeder Plattform geführt werden, was einen
großen Aufwand an Kabeln bedingt. Weiter macht sich das erhebliche Gewicht der Schalter
in ihrer Massenwirkung beim Durchfahren von Kurven unangenehm bemerkbar. Ferner
aber werden bei Zusammenstößen fast immer die Fahrschalter verletzt und erfordern
dann kostspielige Instandsetzungen.
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Zur Vermeidung dieses Übelstandes hat man bereits versucht, einen
für beide Fahrtrichtungen gemeinsamen Fahr- und Bremsschalter (Zentralschalter)
etwa unter ._ der
:Mitte des Wagens anzuordnen und seine Bewegung
von jedem Wagenende her durch eine in waagerechter Ebene schwingbare Kurbel über
Seilzüge vorzunehmen. Dadurch wurden zwar die Mängel der an beiden Wagenenden angebrachten
Fahrschalter vermieden, aber die Betätigung war immer noch zu unbequem und anstrengend.
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Gemäß der Erfindung soll nun dieser 'Mangel dadurch beseitigt «-erden,
daß bei einem elektrischen Straßenbahnwagen mit einem für beide Fahrtrichtungen
gemeinsamen, etwa unter der Wagenmitte angebrachten Fahr-und Bremsschalter die Bedienung
dieses Schalters von jedem Wagenende her über ein Gestänge und ein auch als Kupplung
dienendes Umschaltgetriebe mittels eines einzigen umsteckbaren und in lotrechter
Ebene sinnfällig vor- und zurückschwenkbaren, leicht beweglichen Handhebels erfolgt.
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Infolge dieser Ausbildung zeichnet sich die neue Steuervorrichtung
sehr vorteilhaft aus. Durch den Fortfall des sonst auf beiden Platt- . formen viel
Platz fortnehmenden Fahrschalters ist nicht nur Raum gewonnen, sondern es wird auch
eine wesentliche Senkung der Kosten erreicht. Dabei ist auch die Gewichtsverteilung
durch die Unterbringung des Schalters etwa unter der Wagenmitte eine viel bessere.
I Ferner hat die mechanische Übertragung der Schaltbebelbewegung zum Schalter den
, Vorteil der großen Sicherheit gegenüber der ! elektrisch oder hydraulisch betätigten
Schaltung, da die geringe Zahl und die einfache Ausbildung der mechanischen Bewegungselemente
Fehlerquellen ausschließt.
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Von ganz besonderem Vorteil ist aber die nette Steuereinrichtung deshalb,
weil sie die Möglichkeit bietet, sowohl den Schalthebel als auch die Bremshebel
in wirksamer und zuverlässiger Weise von einem bequemen Führersitz aus vorzunehmen,
der zweckmäßig zwischen diesen Hebeln derart angeordnet ist. daß sich der Schalthebel
linksseitlich neben dem mit einer Rückenlehne versehenen Klappsitz befindet, während
rechts davon der Bedienungshebel für die Handbremse und die magnetische Schienenbremse
angeordnet sind. ' Erfindungsgemäß ist ferner der Bedienungshebel für den Zentralschalter
zweiteilig und j an seinem unteren Ende als Zahnsegment ausgebildet, das in eine
die Bewegung weiterleitende Zahnstange eingreift. Dabei kann vorteilhaft die von
jeder Plattform ausgehende Zahnstange zur Weiterleitung der Schalthebelbewegung
mit ihrem anderen Ende . das Ritze' einer vor dem Zentralschalter liegenden Querwelle
bewegen, auf deren freiem Ende ein Kegelrad verschiebbar ist, das mit einem auf
der Schaltwalzenachse sitzenden Kegelrad kämmt und durch eine Schraubenfeder gegen
dieses gedrückt wird.
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Von den beiden Querwellen ist wahlweise die eine oder die andere über
das Umschaltgetriebe mit dem gemeinsamen Fahr- und Bremsschalter kuppelbar. Die
Betätigung des Umschaltgetriebes erfolgt dabei zweckmäßig durch einen kurzen Hebel.
der durch Aufstecken des dann beim Führerstand abzuziehenden Schalthebels verlängert
«-erden kann und der mit den benachbarten Kegelrädern derart zusammenwirkt, daß
in seinen beiden Endstellungen jeweils das entkuppelte Kegelrad und das zugehörige
Antriebsgestänge selbsttätig verriegelt werden, während in der Mittelstellung des
Umschalthebels beide Räder und Gestänge blockiert werden. wie es z. B beim Abstellen
des Wagens z«-eckmäßig ist.
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Um sicherzustellen, daß die Umschaltung und Verriegelung immer nur
bei einer einzigen bestimmten Stellung (Ausschaltstellung) des Fahr- und Bremsschalters
vorgenommen werden kann, ist vorteilhaft neben oder an Stelle der obengenannten
Verriegelung noch eine weitere Verriegelung vorgesehen, indem (las jeweils unbenutzte
Kegelrad bei seiner Entkupplungsbewegung sich mit einer Bohrung auf einen festen
Sperrstift aufschiebt. Infolge dieser Anordnung kann der Fahr- und Bremsschalter
immer nur von einer Plattform atis bedient werden, und (in der gesperrten Mittelstellung
der Kegelräder) ist ein Einschalten überhaupt nicht möglich.
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Ferner ist die Einrichtung auch noch so getroffen, daß der Schalthebel
nur in seiner Ausschaltstellung abgezogen werden kann, so daß eine Umschaltung des
Getriebes auch aus diesem Grunde nur in der Nullstellung des Fahr- und Bremsschalters
möglich ist.
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Schließlich kann die leichte Bedienungsmöglichkeit des Schalthebels
zweckmäßig noch durch einen weiteren Kunstgriff gefördert werden, der darin besteht;
daß der für den gesamten Schaltvorgang erforderliche Schaltwinkel. wie er beispielsweise
für das Anlassen des Motors vom Stillstand auf volle Fahrt erforderlich ist und
eine etwas unbequeme Handhabung zur Folge hätte, auf einen wesentlich kleineren
Schaltwinkel vermindert wird und damit eine bequeme Handhabung ermöglicht. Das wird
dadurch erreicht, daß der Schalthebel auch noch zur Serienparallelschaltung nutzbar
gemacht wird und dabei unter Zuhilfenahme von nahe seinem Fußende angebrachten elektrischen
Kontakten in kleinem Winkel mehrfach betätigt werden kann, ohne daß dadurch die
einzelnen Schaltstufen kleiner bemessen werden müßten.
In der Zeichnung
ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar
zeigt Fig. i eine schematische Darstellung der Schaltelemente von der Seite, Fig.2
die gleiche Darstellung in Draufsicht, Fig.3 die Anordnung der Schaltkontakte für
die Reihenparallelschaltung der Motoren und Fig.4 die Stellung der Querwellen vor
dem Zentralschalter.
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Dicht vor der Stirnwand io der Wagenplattform ist ein Sitz i i angeordnet,
der von einer Stütze 17 gehalten ist.
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Auf der linken Seite ist neben dem Sitz t i ein Hebe129 angebracht,
der die Bedienung des Fahrschalters ermöglicht. Der in seinem sichtbaren Teil aus
einem Rohr und einem Handgriff bestehende Hebel gleitet mit seinem Rohrteil an einer
Schiene 3o entlang, die in der Mittelstellung des Hebels eine kräftige Verrastung
und an den beiden Enden je einen Anschlag 61, 62 trägt. Die Stellung des Hebels
29 zum Sitz ii und sein beiderseitiger Ausschlagweg ist so gewählt, daß der Fahrer
den Hebel 29 bequem bedienen kann und hierbei keine ihn überanstregende Stellung
einnehmen muß. Dabei sind-die Bewegungen des Hebels 29 in sinnfälliger Übereinstimmung
mit der Bewegung des Wagens gewählt, so daß beim Vorwärtsbewegen des Hebels 29 der
Fahrschalter auf Fahrt geschaltet wird, während beim Zurückziehen des Hebels 29
über die Nullstellung hinaus ein Bremsen des Wagens erfolgt.
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Die Übertragung der Hebelbewegungen auf den Fahrschalter erfolgt durch
ein am unteren Ende des Hebels 29. angeordnetes Zahnsegment 31, das mit einer Zahnstange
32 kämmt, deren Verlängerung 33 bis zu einem Antrieb für den etwa in der Wagenmitte
unter dem Fußboden liegenden Zentralschalter 34 führt. Zur Verringerung der Reibung
sind das Übertragungsgestänge und die Antriebsvorrichtung für den Schalter in Kugeln
gelagert.
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Um die Antriebsmotoren in der richtigen Reihenfolge schalten zu können,
ist nahe dem Fuß des Hebels 29 eine Vorrichtung 35 mit mehreren Schaltkontakten
36 angebracht, wobei die Kontakte durch Drücken eines in der Spitze des Hebelhandgriffes
angeordneten Druckknopfes 37 eingeschaltet werden.
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Der etwa in der Mitte des Wagens angebrachte und für beide Fahrtrichtungen
gemeinsame Fahr- und Bremsschalter 34 kann von beiden Plattformen aus bedient werden,
jedoch nicht gleichzeitig. Um ein unnützes Mitbewegen von Gestängeteilen zu vermeiden,
ist an dem Schalter eine besondere Kupplung vorgesehen, die je nach ihrer Stellung
die Betätigung des Fahrschalters 34 von der einen oder anderen Plattform zuläßt.
Zu diesem Zweck ist die Achse 38 der Fahrschalterwalze mit einem Kegelrad 39 versehen,
in das zwei auf Querachsen 40 liegende Kegelräder 41 eingreifen können. Die auf
den Querachsen 40 angeordneten Kegelräder 41 sind auf ihren Befestigungskeilen 42
etwas verschiebbar und werden durch Schraubenfedern 43, die sich einerseits an einem
Lager 44, andererseits an der Rückseite der Kegelräder 41 abstützen gegen das auf
der Schaltwalzenachse sitzende Kegelrad 39 gedrückt. Die Naben 45 der auf den Querachsen
4o sitzenden Kegelräder 41 sind nach der Vorderseite hin verlängert und mit je einem
Querschlitz 46 versehen, in den ein Hebel 47 eingreift. Die Naben 45 der Kegelräder
41 sind so lang, daß sie in der Mittelstellung des Hebels 47 beide den Hebel 47
umgreifen und dadurch an einer Drehung gehindert sind. Beide Kegelräder 41 greifen
dabei in das auf der Schaltwalzenachse 38 sitzende Rad 39 ein, sind aber in ihrer
Bewegung blockiert. Mit dieser Blockierung sind gleichzeitig die mit den Kegelrädern
und deren Wellen verbundenen Schaltgestänge 51, 33, 32, 31 ebenfalls verriegelt.
Wird der Hebel 47 nun nach rechts oder links bewegt, so drückt er gegen das entsprechende
Kegelrad .4i und dieses aus dem Kegelrad 39 der Schaltwalze heraus, so daß nur eines
der beiden Kegelräder 4i mit der Schaltwalze in Eingriff steht und diese daher von
einer der Plattformen betätigt werden kann, während das andere (entkuppelte) Kegelrad
durch das untere Ende des Hebels 47 blockiert wird. Um den Kupplungshebel 47 noch
etwas zu entlasten und zu gewährleisten, daß die Umschaltung nur bei einer einzigen
Stellung der Räder erfolgen kann, ist als zusätzliche Sicherung jedes der quersitzenden
Kegelräder 41 noch mit einer Bohrung 48 im Teller versehen, der in der Nullstellung
ein Stift 49 gegenübersteht. Dieser Stift 49 reicht in der Mittelstellung der Kegelräder
41 bis nahe an die Rückseite derselben. Dadurch ist es unmöglich gemacht" eine Umkupplung
derKegelräder 41 vorzunehmen, solange der Fahrschalter sich nicht in der Nullstellung
befindet.
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Diese Sicherheit zur Vermeidung eines unzeitigen Umschaltens, d. h.
wenn sich der Fahrschalter nicht in der Nullstellung befindet, wird noch dadurch
erhöht, daß zum Umkuppeln, d. h. zur Bewegung des Hebels 47, der Schalthebel 29
von der Plattform notwendig ist, der zu diesem Zweck bei der Plattform abgezogen
und auf den Umschaltliebel47 aufgesteckt werden muß. Dabei ist die Einrichtung aber
so getroffen, daß der Schalthebel29 nur in zwei bestimmten Stel-
Lungen
beim Führerstand abgezogen «-erden kann, und zwar in der 'Nullstellung, also bei
ausgeschaltetem Fahrschalter, und in der Bremsendstellung. Davon ist nur bei erstgenannter
Stellung eine Umschaltung möglich, weil nur in dieser Stellung das Loch-18 des auszurückenden
Kegelrades sich dem zugehörigen festen Führerstift .!8 gegenüber befindet und eine
Verschiebung der Räder gestattet. Ist der Schalthebel in der Bremsendstellung abgezogen,
z. B. um den Wagen beim Abstellen auf abschüssigem Gelände zu sichern, so muß der
Schalthebel also zunächst wieder beim Führerstand eingesteckt und dann in Nullstellung
geschwenkt werden. bevor er zum Umschalten benutzt werden kann. Auf diese Weise
ist die denkbar größte Sicherheit sowohl für die Festsetzung des Wagens als auch
gegen Fehlbedienung erzielt.
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Die vor dem Fahrschalter 34 liegenden Ouerachsen .to sind an
ihren außenliegenden freien Enden mit je einem Ritzel 50 versehen, mit dem
sie in eine Zahnstange 51 eingreifen, die das andere Ende der von der Plattform
herkommenden Verlängerung 33 der mit dein Schalthebel 29 kämmenden Zahnstange 32
bildet. Durch Ausrücken und Verriegelung eines der beiden Kegelräder .Ii wird also
jeweils auch das zugehörige unbenutzte Schaltgestänge ..to, 50, 51, 32, 33 mit angekuppelt
und verriegelt.
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Soll der Wagen seine Fahrt aufnehmen, so wird nach dem Einstellen
der richtigen Verbindung des Fahrschalters 3.1. mit der in Betracht kommenden Plattform
der Schalthebel 29 langsam aus der Mittel- oder -ullstellutig nach vorn bewegt und
bei Beginn des Einschaltens kurz der Knopf 3; gedrückt. Die beiden Fahrmotoren sind
dadurch in Reihe geschaltet und kommen durch allmähliches L usschalten der Widerstände
auf höhere Umlaufzahlen, und der Wagen erhält größere Geschwindigkeit. Wird in der
Endstellung der Druckknopf 37 gedrückt, so werden die Motoren gesbuntet.
ui--d ihre Geschwindigkeit nimmt weiter zu. Zieht der Fahrer den Schalthebel 29
jetzt in die 'i,,Tullstelitutg zurück und bringt ihn langsam wieder nach vorn, so
erfolgt bei Parallelschaltung der Motoren allmähliche Abschaltung der Widerstände,
worauf in der Endstellung des Hebels die parallel geschalteten Motoren durch Druck
auf den Drttcl>hnopf 37 ebenfalls wieder geshuntet werden können.
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Da der Zentralschalter 34 zugleich dazu dient, den Wagen zu bremsen,
so muß hierfür der Schalthebel29 über die '-'\;ullstellung nach rückwärts bewegt
werden, wobei durch Einschaltete von @Vi(lerständen die in den Motoren erzeugte
Energie zu ihrer Brenisting verwendet wird. Rechts neben dem Fahrersitz i i sind
zwei Handhebel angeordnet, von denen der dem Fahrer zunächst befindliche Hebel
52 für die magnetische Schienenbremse 5.1, der andere Hebel 53 für die Handbremse
ist. die als Backenbremse 55 auf die 1Motor-,velle einwirkt.
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Die Ausbildung und Anordnung der Bremsen gibt dem Fahrer eine so vielseitige
Bremsmöglichkeit. daß er in allen Fällen den Wagen sicher in der Hand hat. Er wird
meist mit der Widerstandsbremsung durch den Fahrschalter und der Handbremse auskommen,
deren Wirkung er im Notfall durch die Schienenbremse unter Zuschaltung von Frischstrom
für Widerstandsbremsung und Schienenbremse erhöhen kann.
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Um gegebenenfalls auch mit dem Wagen zurückfahren zu können, wie es
beispielsweise das Umsetzen von Anhängern oft erfordert, ist der Endanschlag 62
der Bremsstellung zurückziehbar, wodurch sich der Schalthebel 29 noch weiter nach
hinten legen läßt und dadurch ein Umschalten der -Motoren bewirkt.