DE93656C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAM

KLASSE 20: Eisenbahnbetriej/ _t

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf solche elektrische Bahnen, bei denen der Strom mit Hülfe selbstthätiger Vertheiler an die Theilleiter angeschlossen wird, und besteht in einer vereinfachten Construction derartiger Vertheiler.

In beiliegender Zeichnung zeigt:

Fig. ι den Vertheiler im Verticalschnitt nach Linie 1-1 in Fig. 2, während Fig. 2 die Draufsicht auf die Vorrichtung darstellt.

Fig. 3 ist ein Horizontalschnitt nach Linie 3-3 in Fig. i,

Fig. 4 ein Horizontalschnitt nach Linie 4-4 in Fig. i,

Fig. ι a ein Verticalschnitt senkrecht zu Fig. 1.

In den Fig. 5 bis 12 ist das Spiel des Vertheilers und die Stellung der einzelnen Theile während der Hauptbetriebsphasen schematisch veranschaulicht.

Der durch die Fig. 1 bis 4 dargestellte Vertheiler besitzt eine Reihe von Contactblöcken a° a¹ d¹ . . ., welche auf einem zum Kreuzstück A¹ gehörenden Kreis A angeordnet und durch Drähte mit den Theilleitern y verbunden sind. Auf dem mit der Verticalwelle C fest verbundenen Kreuzstück -B¹ sind Contactarme m η η^Λ angeordnet, welche durch Schleif bürsten und -Ringe B c c^l an Klemmschrauben Dee¹ angeschlossen sind. Ferner ist ein elektromagnetisches Schaltwerk vorgesehen, welches auf ein mit der Verticalwelle C verbundenes Mitnehmerrad wirkt. Durch das letztere wird der Verticalwelle und infolge dessen auch den Contactarmen eine unterbrochene Bewegung im Sinne der Fahrtrichtung des durch den Vertheiler gespeisten Wagens mitgetheilt. Die genannten Organe sind nun hier derart angeordnet und mit einander verbunden, dafs der Vertheiler gegenüber älteren Ausführungsformen vereinfacht und in seiner Wirkungsweise sicherer gestaltet ist.

Die Contactblöcke α bestehen aus schwalbenschwanzförmigen, in geeignet isolirten Trägern b des Kreises A eingesetzten und mittelst eines durch eine Schraube befestigten Keiles festgehaltenen Kohlenblöcken, und die Contactarme mn und n¹ aus einer bestimmten Anzahl biegsamer Metallplättchen; der Winkelabstand der Mittellinien dieser Contactarme von einander ist geringer als derjenige der Contactblöcke. auf welchen sie schleifen. W^Teiter ist die Breite der äufseren Contactarme η η¹ ungefähr gleich der Hälfte der Breite eines Contactblocks und geringer als der Zwischenraum zwischen den einzelnen Contactblöcken, während die Breite des mittleren Contactarmes m gleich der Breite eines Zwischenraumes plus der Hälfte der Breite eines Contactblockes ist. Endlich ist der Contactarm m durch Ring B, Bürste d und Klemme D mit dem Hauptleiter in der ganzen Länge der Leitungsstrecke verbunden, während von den äufseren Contactarmen der eine, n_r durch den Ring c und die Klemme e mit den Contacten i und h¹ eines später eingehender zu beschreibenden Commutators neben dem Schaltwerk, und der andere, n¹, durch den Ring c¹ und die Klemme e¹ mit*den Contacten i¹ und /!.desselben Commutators verbunden ist.

Das elektromagnetische Schaltwerk ist aus zwei Paar Spulen oder Elektromagneten JJ¹ gebildet, deren zugehörige Kerne jj¹ in fester

Verbindung mit dem Kreuzstück A¹ des Apparates stehen. Zwischen diesen Kernen ist ein Anker G auf einer Verticalwelle C¹ vorgesehen, welche letztere in der Verlängerung der vorerwähnten Welle C liegt und aus einem Stück mit dem Commutatorarm G¹ gebildet ist, dessen isolirte Contactstücke ρ und p¹ bezw. auf die vorerwähnten Contactstücke i h und i¹ h¹ einwirken, die, wie oben bereits ausgeführt, mit den Contactarmen nn¹ verbunden sind. Die Wickelungen der Elektromagnete J und J¹ gehen von den isolirten Contactstückenρ und p¹ des. Commutatorarmes G¹ aus und stehen mit der Erde oder mit einer Rückleitung in Verbindung. Auf dem Commutatorarm G¹ sind Dorne q q¹ befestigt, welche auf die Sperrklinken des Mitnehmerrades F in einem für die Bewegung des Wagens auf der Strecke geeigneten Sinne einwirken. Je nach der Laufrichtung des Wagens tritt der eine oder der andere der Elektromagnete JJ¹ und zwar unter dementsprechend besonderen Bedingungen in Thätigkeit.

Das Mitnehmerrad F ist mit einer der Anzahl der Contactblöcke A entsprechenden Zahl von Zähnen versehen und auf der Verticalwelle C aufgekeilt. Mit den Zähnen dieses Rades können Mitnehmerklinken g g¹ in Eingriff treten, welche auf Hebeln ο o¹ gelagert sind, die an einer festen Hülse an der Berührungsstelle der Wellen C und C¹ sitzen. Die Mitnehmerklinken sind drehbar auf den Hebeln ο und o^l angeordnet und der Wirkung von Federn r und r¹ unterworfen, welche dieselben nicht allein für gewöhnlich aufser Eingriff mit dem Mitnehmerrad F, sondern auch den Mitnehmerarm G¹ in der in Fig. 3 gezeigten Ruhelage halten. Jede der Klinken g und g^l ist aufserdem mit einem Ansatz g'² versehen, welche sich unter der Wirkung der genannten Federn gegen die Dorne q q¹ des Commutatorarmes . anlegen. An einer bestimmten Stelle Q. ist ein Stück vorgesehen, gegen welches sich die in Thätigkeit gesetzten Klinken anlegen, und welches die Bestimmung hat, die Klinkenbewegung auf eine dem Winkelabstand der Contactblöcke α entsprechende Winkelgröfse zu beschränken.

Der Vertheiler ist endlich noch mit einer Blattfeder L¹ versehen, welche auf der Welle C über der Traverse befestigt ist, die die vorgenannten Klemmen D e und e^l trägt, und welche zur Herstellung des Contactes mit den auf der genannten Traverse befestigten Klemmen e² und e³ oder e² und e* geeignet ist. Von diesen Klemmen ist die eine, e², mit dem Contactblock a° des Vertheilers und die anderen e³ und e⁴ bezw. mit den Confactblöcken a¹⁹ der nach vor- oder rückwärts vom vorliegenden Vertheiler benachbart angeordneten Vertheilern verbunden.

Um die Wirkungsweise des vorbeschriebenen selbstthätigen, vereinfachten Vertheilers zu zeigen, sei auf die Fig. 5 bis 9 verwiesen. Vorausgesetzt sei dabei, dafs der in Betrieb befindliche Wagen sich in Richtung des Pfeiles χ .bewegt und dafs derselbe beispielsweise den Theilleiter y^li (Fig. 5) der Streckenleitung deckt, dafs weiter die Contactarme mnn¹ bezw. auf den Contactblöcken a^u α¹⁵ und a¹⁶ des Vertheilers liegen, dafs die Contactstücke pp¹ des Commutatorarmes G¹ auf den bezw. mit den Contactarmen η η¹ verbundenen Contactstücken i i¹ ruhen, dafs das elektromagnetische Schaltwerk im Ruhezustande sich befindet.

Unter diesen Bedingungen wird der Wagen V durch die Hauptleitung X, den Contactarm in, den Contactblock a¹"⁰ und 'den Theilleiter y¹⁵ mit Strom gespeist, wie dies aus Fig. 5 zu ersehen ist.

Infolge der Vorwärtsbewegung in Richtung des Pfeiles χ wird der Wagen in einem gegebenen Augenblick die Brücke zwischen den Contactelementen y¹⁵ und y^u der Strecke (Fig. 6) bilden. Ist dies . der Fall, so treten folgende Wirkungen ein, bis der Wagen das Contactelementj^¹⁵ verläfst und nur das Contactelement y^li deckt.

Die erste Phase des Arbeitsganges besteht darin, dafs ein Theil des Stromes durch das Contactelement y^u und den Contactblock a^u hindurch in den Contactarm η geht, um von da zum Contact / und darauf zum Contactstück ρ des Commutators zu gehen, welcher letztere ihn zu den Elektromagneten JJ schickt. Dieser Elektromagnet zieht alsdann den Anker G an. Der um den gleichen Betrag verschobene Commutatorarm G¹ wirkt durch seinen Dorn q gegen den Ansatz g² der Klinke g, welche letztere zum Eingriff in die Zähne des Rades F gebracht wird und dieses letztere im Sinne des Pfeiles x¹ (Fig. 6) dreht. Das Rad F nimmt dabei die Contactarme m η und n¹ mit.

Die zweite Phase sei in dem Augenblick betrachtet, in welchem die Contactarme mnn¹ in Bezug auf die Contactblöcke die in Fig. 6 gezeigte Stellung einnehmen, d. h. also in dem Augenblick, in welchem der Contactarm m mit dem Contactblock a^u in Berührung kommt,, während der Contactarm η denselben noch nicht verlassen hat und der Contactarm n^l sich zwischen den Contactblöcken a^li und a¹⁶ befindet. Von diesem Augenblick an gerechnet, steht der Contactarm n^l im Begriff, mit dem Contactblock in Berührung zu treten, welchen der Contactarm m noch nicht verlassen hat, und während der Contactarm η noch immer mit dem Contactblock a^u in Berührung steht. Ist dieser Zustand erreicht (Fig. 7), so wird der Contactarm n¹ Strom von dem Contactblock α¹⁵ aufnehmen und denselben in die Contacte i¹ und h schicken. Die Einführung von Strom in den Contact ζ'¹ ist von keinerlei

Einflufs, da das Contactstück ρ¹ des Commutators aufserhalb dieses Contactes steht, während die Stromdurchschickung durch den Contact h die Wirkung auf das Contactstück ρ des Commutators G¹ verlängert und denselben beständig in gleichem Sinne angezogen erhält, zu dem Zweck, die Bewegung des Mitnehmerrades F zu unterhalten, bis die Contactarme in η η¹, indem dieselben durch die mittlere, in Fig. 8 gezeigte Stellung hindurchgehen, in die in Fig. 9 gezeigte Stellung übergehen.

Aus Fig. 8 ist ersichtlich, dafs der Contactarm η ohne nachtheilige Folgen in diesem Sinne mit dem Contactblock α¹³ in Berührung treten kann, sobald das Contactstück ρ des Commutators den Contact i verlassen hat und man infolge dessen nicht Gafahr läuft, unter Mitwirkung des Contactarmes η Strom in das durch den Wagen noch nicht bedeckte Contactelement y¹³ zu schicken.

Die dritte Phase entspricht dieser letztgenannten Stellung, in welcher der Contactarm m auf dem Contactblock a^u schleift und die Contactarme η η¹ bezw. auf den Contactblöcken α¹³ α¹⁵ eingehen. In dieser Stellung • gelangt der Zweigstrom beständig durch den Contactarm n¹, den Contactblock a¹⁵ und das Contactelementj^¹⁵ in den Contact h, und das Mitnehmerrad F wird durch die auf dem Stück Q. aufliegende und . mit demselben in Eingriff stehende Sperrklinke q unbeweglich erhalten, wie dies aus Fig. g hervorgeht.

In diesem Moment steht auch der Wagen V im Begriff, die Verbindung zwischen den Contactelementenj^¹⁴^¹⁵ zu unterbrechen und nur das Contactelement y^u zu bedecken. Daraus folgt, dafs jede Stromverzweigung aufgehoben wird,, und indem die Armatur G unter dem Einflufs der Feder r und der Sperrklinke g in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt, wird die Sperrklinke zunächst vom Rad F frei und kehrt in ihre Ausgangsstellung zurück, bereit, von neuem zu wirken.

Würde der Wagen entgegengesetzt zur Pfeilrichtung χ sich bewegen, so würden dieselben Wirkungen in entgegengesetztem Sinne eintreten und. das Rad F würde veranlafst werden, sich entgegengesetzt zur Richtung des Pfeiles x¹ zu drehen. Es würden dann die Elektromagnete J¹ J¹ in Wirkung treten, und zwar in dem Sinne, dafs.das Contactstückp^l des Commutators den abgezweigten Strom in der zur vorbeschriebenen analogen Art aufnehmen würde.

Als Abänderung des vorbeschriebenen Vertheilers kann die Armatur G und der Arm G¹ desselben je in zwei unabhängige, in Fig. io mit G_a Gi, bezw. G^l _a G¹I, bezeichnete Unterabtheilungen getheilt werden. In diesem Unabhängigkeitsfalle umfafst jeder Commutatortheil G^x _a G¹I, aufser dem isolirten Contactstück ρ noch ein mit s_a und Sb bezeichnetes isolirtes Contactstück und aufserdem sind Contactstücke Va Vi, den Contactstücken i ItI¹Ji¹ hinzugefügt. Der Zusammenhang zwischen diesen verschiedenen Theilen, den Elektromagneten JJJ¹J¹ und den Contactarmen πι η η¹ ist in der in Fig. ίο veranschaulichten Weise hergestellt.

Die Wirkungsweise ist alsdann folgende: Befinden" sich die Contactarme in der durch die Fig. io· gezeigten Stellung, welche derjenigen der in Fig. 5 entspricht, so ist der Apparat im Ruhezustand und die Contactstücke pp¹ liegen auf den Contacten ii¹, während die Contacte s_a Sb bezw. auf den Contacten v_a v_b aufliegen. Das Contactstück ρ steht durch einen Draht mif dem Contact Vb und das Contactstück j?¹ in gleicher Weise mit dem Contact v_a in Verbindung. Der Contact s_a ist mit dem Elektromagneten J¹ J¹ und der Contact 5 j mit dem Elektromagneten JJ, verbunden. Bei der Stellung der Fig. 10 kann kein Zweigstrom in die Elektromagnete gehen, da keine Brücke durch den Wagen gebildet wird.

Nachdem jedoch die Brücke zwischen den Contactelementen y^uy¹⁵ gebildet ist (indem der Wagen im Sinne des Pfeiles χ fährt), passirt der Zweigstrom den Contactblock a^u, den Contactarm n, den Contact ζ, das isolirte Contactstück ρ des Commutatorarmes G^x _a, den Contact Vb, den isolirten Contact Sb des Armes G¹^₁ und den Elektromagneten J, um von da zur Erde zu gehen. Hierdurch wird der Theil G_a der Armatur durch den Elektromagneten J angezogen und der Commutatortheil G^x _a ändert seine Winkelstellung und geht in die in Fig. 11 gezeigte Stellung über, welche die Wiederholung der in Fig. 7 dargestellten Stellung ist.

Aus der Fig. 11 ist ersichtlich, dafs der Ankertheil Gj und der Commutatortheil G¹;, auf ihrem Platz geblieben sind und der Contact s_a des Commutatortheils G_a den Contact v_a verlassen hat. Fig. 12 ist die Wiederholung der Stellung der Fig. g. In diesem Augenblick befindet sich der Contactarm η auf dem isolirten Contact α^1Ά und der Zweigstrom hört auf, durch diesen Contactarm zu gehen. Der Armaturtheil G_a und der Commutatortheil G¹^ nehmen unter dem Einflufs der Federn r bezw. r¹ ihre ursprüngliche Stellung wieder ein, wie dies weiter oben bereits für den ersten Apparat ausgeführt wurde. Wie man sieht, bleibt die Wirkungsweise dieselbe, mit dem Unterschiede jedoch, dafs die Theile G_a Gb' der Armatur und die Theile G^J _a G ¹^, des Commutators unabhängigsind und jeder Theil nur für eine bestimmte Fahrtrichtung des Wagens in Wirkung tritt. Dasselbe würde zu sagen sein, wenn der Wagen sich nach der zum Pfeil χ entgegengesetzten Richtung bewegt; die Theile G_a G^x _a bleiben alsdann unbeweglich, während die Theile Gb G^Xb in Wirkung treten.

Claims (1)

1. Patent-AnSprüche:

   Stromzuführungsvorrichtung für elektrische Bahnen mit Theilleiterbetrieb unter Zuhülfenahme selbsttätiger Vertheiler, gekennzeichnet durch auf den Theilleiteranschlufscontacten (a) schleifende Schaltarme (mnn¹) von solcher Breite und in derartigem Winkelabstande zu einander, dafs die Vertheiler in ihrer jeweiligen Betriebsstellung durch Entsendung von Zweigströmen von den Theilleiteranschlufsstellen (a) aus unter Vermittelung obiger Schaltarme gesichert werden. Eine Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch i, bei welcher die zur Sicherung erforderlichen Stromschlüsse in Verbindung mit der Fortschaltung der Vertheiler in der Weise hergestellt werden, dafs der Anker (G) eines elektromagnetischen Schaltwerkes (G J J¹), welches mit Hülfe federnder Schaltklinken (g g¹) auf ein mit der Vertheilerachse gekuppeltes Mitnehmerrad (F) wirkt, auf derselben Welle mit einem zweiarmigen Stromschlufshebel (G¹) sitzt, welcher auf mit denTheilleiterschaltarmen (n n¹) leitend verbundenen Contactstücken (i h I¹H¹) schleift und selbst über die Schaltelekfromagnete (J J¹J leitende Verbindung mit der Rückleitung besitzt.

   Eine Abänderung der Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dafs der Anker (G) sowohl wie der Stromschlufsarm (G¹) in von einander unabhängige Theile (G_a G_b bezw. G^l _a G\) getrennt werden, von denen die beiden Stromschlufsarmtheile je mit einem auf Ergänzungscontactstücken (v _a bezw. v/,) einwirkenden Ergänzungscontact (s_a und S&) versehen und sowohl mit den. Contactarmen (n und κ¹), wie mit den Elektromagneten (J und J¹) des Schaltwerkes verbunden sind, zum Zweck, nur den einer bestimmten Fahrtrichtung entsprechenden Anker- und Stromschlufshebeltheil in Wirkung zu setzen, während der andere unbeweglich bleibt.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.