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Regelbare Bremse mit Verstellantrieb, der in Verbindung mit einem
Haltemagnetsystem die Bremskraft regelt, insbesondere für die Betriebs-, Not- und
Haltbremse elektrischer Fahrzeuge und deren motorlosen Beiwagen In elektrischenTriebfahrzeugen,
insbesondere für Straßenbahnen, wird als Betriebsbremse häufig die bekannte Kurzschlußbremse
benutzt. Die Kurzschlußbremse speist dabei auch die bisher üblichen Solenoid- oder
Schienenbremsen in den motorlosen Beiwagen. Nach Aufhören bzw. Abklingen des Kurzschlußbremsstroms
wird dann das Triebfahrzeug meist durch eine Handbremse stillgesetzt.
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Beim Versagen der lKurzschlußbremse ist dann aber bei einer Anordnung
dieser Art nur noch die Handbremse im Triebfahrzeug vorhanden, die jedoch zum Abbremsen
aus höherer Geschwindigkeit völlig unzureichend ist, so daß Zusammenstöße von Fahrzeugen
eintreten und; Menschenleben in Gefahr kommen können.
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Es sind auch Bremseinrichtungen mit Kurzschlußbremse und zweiter durchgeschalteter
Notbremse bekanntgeworden, bei denen die Speisung der Bremsen bei Betriebsbremsung
vom Bremsstrom, bei Notbremsung von einer Batterie erfolgt und in beiden Fällen
entsprechend geregelt wird.
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Die Erfindung betrifft eine regelbare Bremse mit V erstellantrieb,
der in Verbindung mit einem Haltemagnetsystem die Bremskraft regelt, insbesondere
für
die Betriebs-, Not- und Haltbremse elektrischer Fahrzeuge und deren motorlosen Beiwagen.
Erfindungsgemäß werden durch einen Steuerschalter in der Stellung Betriebsbremse
Anker und Feldwicklungen der Verstellantriebsmotoren an einen unveränderlichen Widerstand
im Kurzschlußbremsstromkreis gelegt, während in den Notbremsstellungen und in der
Stellung Lösen die Anker an eine Batterie gelegt und die Feldwicklungen über einen
regelbaren Widerstand in Verbindung mit dem Steuerschalter erregt werden.
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Die Bremsen mit Verstellantrieb und Haltemagnetsystem sind im Triebfahrzeug
und in den Beiwagen angeordnet; sie übertragen die Bremskraft mittels Gestänge od.
dgl. auf .die Bremsbeläge der Fahrzeuge.
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In der Zeichnung ist die Schaltung für diese zweite Bremse in Verbindung
mit dem Steuerschalter und der .Kurzschlußbremse dargestellt, die folgende Betriebsarten
ergibt: i. Betriebsbremse: Regelbare Kurzschlußbremse im Triebfahrzeug. Regelbare
Beiwagenbremse, von derKurzschlußbremse erregt. Anschließend: Selbsttätige Haltbremse
durch Federkraft im Triebfahrzeug und im Beiwagen.
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2. Notbremse: Von Batterie gespeiste Regelbremse im Triebfahrzeug
und im: Beiwagen.
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3. Sicherheitsbremse bei Zugabriß : Durch Federkraft im abgerissenen
Fahrzeug: q.. Lösen: Elektrisch im Triebfahrzeug und im Beiwagen und, bei nicht
vorhandener Spannung, von Hand nur im Beiwagen.
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Zu diesen verschiedenen $etriebsarten ist im einzelnen folgendes zu
bemerken: i. Stellung Betriebsbremse By des Steuerschalters: Als ständige Betriebsbremse
wird die Kurzschlußbremse benutzt. Im Triebfahrzeug ist stets nur die Kurzschlußbremse
wirksam, die Bremse mit Verstellantrieb dagegen unwirksam, um Überbremsungen der
Fahrzeuge zu verhindern. Im Beiwagen wird die Bremse mit Verstellantrieb von der
Kurzschlußbremse des Triebfahrzeuges gespeist. Die Anker und Feldwicklungen der
Verstellantriebsmotoren werden durch den Steuerschalter an einen unveränderlichen
Widerstand im Kurzschlußbremsstromkreis gelegt. Die Haltemagnete des Haltemägnetsystems:
sind eingeschaltet, und dieses ist geschlossen. Die Bremskraft wird also vom Verstellantrieb
erzeugt, der von der Kurzschlüßbremse erregt ist. Nach Aufhören bzw. Abklingen des
Kurzschlußbremsstroms werden die. Spulen der Haltemagnete durch Kontakte eines vom
Brems-Strom beeinflußten Stromwächters unterbrochen, so daß sich. das Haltemagnetsystem
öffnet und die Haltbremse durch Federkraft selbsttätig wirk-Sam wird.
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2. Stellung Notbremse Ni bis Nx des Steuerschalters: In den Notbremsstellungen
wird die Kurzschlußbremsung durch den Steuerschalter unterbrochen und dazu auch
der fernbetätigte Fahrbremsschalter durch den Steuerschalter ausgeschaltet, so daß
der Bremsstromkreis der Fahrmotoren geöffnet wird: Die Anker der Verstellantrebsmotoren
im Triebfahrzeug und in den Beiwagen werden durch den Steuerschalter an die Batterie
gelegt; die Feldwicklungen der Verstellantriehsmotor en werden über einen regelbaren
Widerstand in Verbindung. mit dem Steuerschalter erregt. Die Kontakte am Stromwächter
werden durch den Steuerschalter überbrückt, so daß die Haltemagnete eingeschaltet
und die Haltemagnetsysteme geschlossen bleiben. Die Bremskraft wird also vom Verstellantrieb
erzeugt und kann durch den Steuerschalter geregelt werden.
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3. Sicherheitsbremse bei Zugabriß: Bei Zugabriß werden durch Zerreißen
der Kuppelleitungen der Verstellantriebsmotor und der Haltemagnet des abgerissenen
Fahrzeuges spannungslos. Das Haltemagnetsystem öffnet sich dann, und im abgerissenen
Fahrzeug wird die Haltbremse durch Federkraft selbsttätig wirksam..
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q.. Stellung Lösen L des Steuerschalters: Zum Lösen der Bremse werden
die Haltemagnete im Triebfahrzeug und in den Beiwagen über den Fahrbremsschälter.erregt,
dann werden durch den Steuerschalter die Verstellantriebsmotoren eingeschaltet,
die die Haltemagnetsysteme schließen. Durch das Schließen der letzteren wird eine
Kontaktvorrich.-tung am Haltemagnet betätigt, die die Stromkreise der Verstellantriebsmotoren
unterbricht, während die Haltemagnete eingeschaltet bleiben.
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Durch Unterbrechen der Stromkreise der Verstellantriebsmotoren gelangt
die Bremse bei geschlossenem Haltemagnetsystem in die Lösestellung L.
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Die Darstellung der Schaltung in der Zeichnung entspricht dem ausgeschalteten
Fahrzeug bei Stillstand, die Haltbremse ist angezogen, die Schaltwalzen 2ä und 2b
(Fahrtrichtungswalze 2a und Fahrbremswalze zb) des Fährschalters 2 stehen in der
Nullstellung, der Steuerschalter 3 steht in Stellung Betriebsbremse Br, der ferngesteuerte
Fahrbremswender 9 steht in der Stellung Fahren.
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Zur Inbetriebnahme des Fahrzeuges wird die Fahrtrichtungswalze 211
des Fahrschalters 2 in die Stellung V (Vorwärtsfahrt) oder R (Rückwärtsfahrt) gedreht,
die Fahrbremswalze 2b des Fahrschalters 2 steht zunächst noch in der Nullstellung.
Dann muß die Bremse gelöst werden.
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Zum Lösen der Bremse wird der Steuerschalter 3 aus seiner Stellung
Betriebsbremse Br - in die Stellung Lösen L gedreht. Es fließt dann ein Strom vom
Pluspol der Batterie i über die Kontakte 2 i und 22 der Fahrtrichtungswalze 2a,
die Kontakte -2-9 und 23 der Fahrbremswalze 2b, die -Steuerleitung 2,3 zu den Spulenanschlüssen
der Haltemagnete q. im Triebfahrzeug I und im Beiwagen Il und zur Erde.
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Die Haltemagnete q. sind dann zwar erregt, der Klappmagnet des Hältemagnetsystems
bleibt aber zunächst noch geöffnet, da die Magnetkraft der Spule nur für das Halten,
nicht aber für das Schließen bemessen ist.
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Ferner fließt ein Strom vom Kontakt u2 der Fahrtrichtungswalze2a über
die Kontakte 22 und 24. in Stellung L des Steuerschalters 3, die Steuerleitung
24,
den Anker 24J2.6 des Verstellantrie:bsmotors 5 im Beiwagen 1I, die Kontakte 26 und
zur Erde am Haltemagnet 4. Gleichzeitig fließt ein Strom vom =Kontakt 22-25 in Stellung
L des Steuerschalters 3, den Anker r2,5-26 des Verstellantriebsmotors 5 im Triebwagen:I,
den Kontakt 26 und zur Erde am Haltemagnet 4. Für die Feldwicklungen der Verstellantriebsmotoren
5 fließt ein Strom vom Kontakt 22 2 .der Fahrtrichtungswalze 2a zu dem Anschlußpunkt
22 des Vorschaltwiderstandes 6 im Steuerschalter 3, durch den Vorschaltwiderstand
6 zum Anschlußpunkt 27 desselben, die Kontakte 27 und 28 bzw. i27 und 29 am Steuerschalter
3, über die Kuppelleitung 28 zu der Feldwicklung 28-n66 im Beiwagen II, den (Kontakt
26 und zur Erde am Haltemagnet 4, ferner vom Kontakt 29 zur Feldwicklung 29-i2;6
im Triebfahrzeug I, den Kontakt 26 und zur Erde am Haltemagnet 4.. Die Verstellantriebsmotoren
5 sind .dann eingeschaltet, laufen infolge der Feldschwächung mit größter Drehzahl,
bewegen den Kolben des hier nicht ,dargestellten Verstellantriebes sehr schnell
nach oben, und .dieser schließt das Haltemagnetsystem, das dann durch den erregten
Haltemagnet 4 geschlossen gehalten wird.
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Durch Schließen des Haltemagnetsystems werden dann die Kontakte126-Erde
der doppelpoligen Kontal-tvorrichtung an dem Haltemagnet 4 geöffnet und dadurch
die Verstellantriebsmotoren 5 ausgeschaltet.
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Der Kolben des Verstellantriebes sinkt dann in seine Ausgangslage
zurück, und damit gelangen auch das Haltemagnetsystem bei eingeschalteten Haltemagneten
4 in die untere Lage und der nicht dargestellte Bremshebel in die Lösestellung.
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Während des Fahrens sind die Spulen der Haltemagnete 4. nun in der
Nullstellung und in den Fahrstellungen der Fahrbremswalze,2b ständig erregt. Dieselben
sind auch beim Bremsen auf den ersten Bremsstellungen ständig erregt; in den letzten
Bremsstellungen werden sie vom Bremsstromwächter,i2 gesteuert und beim Abfallen
desselben, wenn der Bremsstrom abklingt, unterbrochen, so daß dann die Haltbremse
einsetzen kann.
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Der Steuerschalter 3 wird von der Stellung Lösen L in die Stellung
Betriebsbremse BL gebracht und dann die Fahrbremswalze 2b in die Fahrstellungen
gedreht. Der Fahrvorgang vollzieht sich dann bei gelösten Bremsen in der üblichen
W eise.
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Zum Zweck der Betriebsbremsung wird die Fahrbremswalze 2b des Fahrschalters
2 in die Bremsstellungen gedreht. Dadurch werden die Fahrmotoren 7 und 8 von der
Speisespannung abgeschaltet, und durch den dabei von Fahren auf Bremsen umgesteuerten
Fahrbremswender 9 mit dem Kontakt 911 wird die Bremsschaltung hergestellt. Die Regelung
der Kurzschlußbremse erfolgt mittels des Regelwiderstandes io.
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Durch Schließen des Haltemagnetsystems beim Lösen der Bremse sind
auch die !Kontakte 2,6 und 30 der doppelpoligen Kontaktvorrichtung an den Haltemagnet
4 geschlossen worden.
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Beim Bremsen wird nun die Kurzschlußbremse im Triebwagen wirksam.
Durch den geschlossenen Kontakt 9a des Fahrbremswenders 9 wird auch der unveränderliche,Widerstand
m in den Bremsstromkreis geschaltet und die an diesem auftretende Spannung zur'
Speisung des Verstellantriebsmotors 5 der Bremse im Beiwagen I'I benutzt. Der Strom
für diesen fließt dann vom Kontakt 31 am unveränderlichen Widerstandiia über die
Kontakte 31 und :24 bzw. 311 und 28 am Steuerschalter 3, die Steuerleitungen
Q24 bzw. 128, den Anker 24-2,6 bzw. die Feldwicklung28-26 des Verstellantriebsmotors
5 im Beiwagen 1I, die Kontakte 26-3o der doppelpoligen Kontaktvorrichtung am Haltemagnet
4, die Steuerleitung 3,o und die Kontakte 30 zur Erde in den Bremsstellungen
der Fahrbremswalze 0.
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Der Verstellantriebsmotor der Beiwagenbremse liegt dann mit Feldwicklung
und Anker an der Spannung des unveränderlichen Widerstandes i i im ,Kurzschlußbremsstromkreis
und wird in seiner Geschwindigkeit von dieser beeinflußt und geregelt. Die Beiwagenbremse
ist damit in Anpassung an die Kurzschlußbremse geregelt.
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Die Haltbremse arbeitet wie folgt: Ist die Fahrbremswalze 2b in die
letzten Bremsstellungen gedreht, so daß der Kurzschlußbremsstrom abklingt bzw. aufhört,
dann wird mit dem Verschwinden des Bremsstroms die im Kurzschlußbremsstromkreis
liegende Spule des Bremsstromwächters 12 stromlos, so daß die Kontakte 2;2 und 3,2
des Bremsstromwächters .i2 öffnen. Damit werden die Haltemagnete 4 im Triebfahrzeug,I
und im Beiwagen II spannungslos, so daß in beiden Fahrzeugen die Haltbremse durch
Federwirkung selbsttätig einsetzt.
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Bei der regelbaren Notbremse wird der Steuerschalter 3 unabhängig
von der Stellung der Fahrbremswalze 2b in die Stellung Notbremse N gedreht.
Der gegebenenfalls eingeschalteteFahrbremswender 9 wird ausgeschaltet. In den Notbremsstellungen
werden die Anker der Verstellmotoren ständig unmittelbar von der Batterie i gespeist.
Der Stromverlauf ist folgender: Vom Kontakt 212 der Fahrtrichtungswalze 2a über
die Kontakte 2'z und :2I bzw. 22 und 25 am Steuerschalter 3, dieAnkerui4 26 bzw.
215-1--6 der Verstellantriebsmotoren, die Kontakte 26-3o der doppelpoligen Kontaktvorrichtung
am Haltemagnet 4., die Steuerleitung 30 und die Kontakte 30 zur Erde
in .den Notbremsstellungen des Steuerschalters 3. Die Feldwicklungen der Verstellantriebsmotorenwerden
in der ersten Notbremsstellung ebenfalls unmittelbar von der Batterie i erregt.
Der Strom verläuft vom Kontakt 22 der Fahrtrichtungswalze.2a über Kontakte 22 am
Vorschaltwiderstand 6 zum Gleitkontakt 32, die Kontakte 33 und 128 bzw. 33 und :29
am Steuerschalter 3, die Feldwicklungen 28-26 bzw. 29-26 der Verstellantriebsmotoren
und dann wie bei den Ankern der Verstellantriebsmotorenüber dieKontakte 2,6und3o
der doppelpoligen !Kontakteinrichtung am Haltemagnet 4, die Steuerleitung
30 und die Kontakte 30 zur Erde in den Notbremsstellungen des Steuerschalters
3.
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Die Verstellantriebsmotoren laufen dann mit der dem vollen Feld entsprechenden
Geschwindigkeit und stellen die entsprechende Bremskraft sicher.
Beim
Weiterdrehen des Steuerschalters 3 über die regelbaren Notbremsstellungen werden
die Felder der Verstellantriebsmotoren durch Vorschalten des Vorschaltwiderstandes
6 stufenweise geschwächt, und damit wird die Bremskraft gesteigert; die in ,der
letzten Notbremsstellung ihre größte Wirkung erreicht.
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Die Notbremse ist damit regelbar.
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Die Haltbremse schließlich muß nicht selbsttätig einsetzen, sondern
kann auch durch den Fahrer betätigt werden. In diesem Fall kann der Bremsstromwälchter
@ir2 entfallen und durch einen Druck-oder Tasterkontakt am Betätigungshebel des
Steuerschalters 3 ersetzt werden. Bei Betätigung dieses Kontaktes wird dann der
Stromkreis der Spulen der Haltemagnete 4 unterbrochen, und die Haltbremse setzt
durch Federwirkung ein.