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Einrichtung zur Vielfachsteuerung von elektrisch angetriebenen Triebfahrzeugen
Es ist bekannt, elektrische Triebfahrzeuge, und zwar Lokomotiven oder Triebwagen,
in Vielfachsteuerung zu betreiben, wobei sämtliche miteinander gekuppelten Fahrzeuge
von einem Führerstand aus gesteuert werden, Man kann dabei die mit selbsttätigen
motorisch angetriebenen Schaltwerken versehenen Fahrzeuge mit einer Plus-Minus-Steuerung
versehen, welche ermöglicht, in Abhängigkeit von der Betätigung des Fahrgsohalters
die Bewegung der Schaltwerke im Auf- oder Abwärtsschaltsinne herbeizuführen. Diese
Steuerungen benötigen besondere Stufenanzeigevorrichtungen, an denen die jeweils
eingeschaltete Schaltstellung erkennbar ist. Schwierigkeiten bereitet bei solchen
Steuerungen unter Umständen die Tatsache, daß die Schaltwerke der miteinander gekuppelten
Fahrzeuge verschieden schnell laufen, wodurch die Schaltwerke der verschiedenen
Fahrzeuge verschiedene Schaltstellungen einnehmen und infolgedessen ungleiche Belastungen
der Fahrmotoren der Triebfahrzeuge eintreten können.
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Eine in mancher Beziehung günstigere Arbeitsweise der Steuerung ergibt
sich, wenn diese als Nachlaufsteuerung ausgeführt wird. Bei solchen Nachlaufsteuerungen
laufen die Schaltwerke voll selbsttätig auf -die mit Hilfe des Fahrschalters eingestellten
Fahrstufen.
Jedoch auch bei solchen Steuerungen treten gewisse Schwierigkeiten auf. Einerseits
erhalten die Fahrschalter verhältnismäßig große Abmessungen sowie eine große Kontaktzahl,
da diese der Anzahl der anzusteuernden Schaltstellungen, die möglichst groß sein
soll, entsprechen muß. Weitere Schwierigkeiten können sich andererseits bei solchen
Steuerungen durch eine ungleiche Laufgeschwindigkeit der Schaltwerksantriebsmotoren
ergeben, weil hierbei Rückspeisungen über die durchgekuppelten Steuerleitungen von
den vor- bzw. nachlaufenden Steuerwalzen aus möglich sind.
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Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, hat man daher bei den bisher
bekanntgewordenen, nach dem Nachlaufprinzip arbeitendenSteuerungen fürLokomotiven
eine der Zahl der miteinander gekuppelten Fahrzeuge entsprechende Zahl von Steuerwalzen
bzw. Gruppen von Schaltbelägen an dem Fahrschalter vorgesehen. Von jeder dieser
Steuerwalzen bzw. Gruppen der Schaltbeläge sind Steuerleitungen zu den Schaltwerken
der miteinander gekuppelten Lokomotiven geführt.
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Bei diesen Steuerungen sind zwar die vorerwähnten Nachteile vermieden,
jedoch ergibt sich, daß die Fahrschalter übermäßig groß werden und daß eine große
Anzahl von Steuerleitungen von dem führenden Fahrzeug zu den gekuppelten und geführten
Fahrzeugen durchgelegt werden muß. Besondere Schwierigkeiten ergeben sieh bei solchen
Steuerungen. dann, wenn jedes der vorhandenen Fahrzeuge zur Verwendung als führendes
Fahrzeug geeignet sein soll.
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Es ist weiter bereits eine Einrichtung zur Vielfachsteuerung von elektrisch
angetriebenen Fahrzeugen vorgeschlagen, worden, bei der die Schaltwerke der Fahrzeuge
entsprechend der Einstellung des Fahrschalters in eine beliebige Zahl von Schaltstellungen
gesteuert werden .können. Diese Anordnung zeichnet sich dadurch aus, daß über eine
vorhandene Anzahl von Steuerleitungen in verschiedener Schaltkombination n Umschalter
umgesteuert werden und hierdurch eine Reihe von 2za Kontakten einer Nachlaufsteuerwalze
nacheinander an Spannung angeschlossen -,verden und daß durch eine Nachlaufsteuereinrichtung
die Schaltwerke in eine Schaltstellung geführt werden, welche der Ordnungszahl des
an Spannung gelegtenKontaktes entspricht. Bei dieser Anordnung weisen die über Steuerleitungen
gesteuerten Ümschalter verschiedener Ordnung eine mit der Ordnungszahl ansteigende
unterschiedliche Anzahl von Kontaktpaaren auf. Ihre Schaltkontakte sind in Py.ramidenschaltung
so angeordnet,-daß jeweils zwei Umschaltkontaktpaare des Umschalters der einen Ordnung
mit je einem Umschaltkontaktpaar des Umschalters der vorhergehenden Ordnung verbunden
ist.
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Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Vielfachsteuerung
von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere von Lokomotiven, bei der mit
Hilfe einer beschränkten Anzahl von Steuerleitungen über in verschiedenen Schaltungskombin.abionen
betätigte Umschalter eine größere Anzahl von Kontakten eine Nachlaufstauerwalze
in bestimmter Reihenfolge an Spannung gelegt wird, wobei erfindungsgemäß neben einem
Einfachsteuerschalter erster Ordnung mit einem Umschaltkontaktpaar mehrere> Steuerschalter
zweiter Ordnung vorgesehen sind, die mit je zwei ausgerüstet sind, sowie außerdem
noch ein Steuerschalter dritter Ordnung, der drei Umschaltstellungen aufweist und
eine der Schailtstufenzahl entsprechende Kontaktzahl erhält. Vorzugsweise ist die
Anordnung so getroffen, daß durch den Steuerschalter dritter Ordnung die zu den
Steuerkontakten der Nachlaufsteuerwalze eines Schaltwerkes geführten Leitungen gruppenweise
auf die Kontakte der Steuerschalter zweiter Ordnung umgeschaltet werden und daß
bei jeder Schaltstellung des Steuerschalters dritter Ordnung die Steuerschalter
zweiter und erster Ordnung im gleichen Schalttakt umgesteuert werden, wodurch die
Kontakte der Nachlaufschaltwalze gruppenweise nacheinander an Spannung gelegt werden.
Über die Kontaktpaare der Steuerschalter zweiter Ordnung sind die Steuerstromkreise
in verschiedener Reihenschaltungskombination geführt, so daß beim Ein- und Ausschalten
dieser Steuerschalter in bestimmter Reihenfolge nacheinander verschiedene Steuerstromkreise
hergestellt werden.
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Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles
näher erläutert werden: In dem Schaltbild der Zeichnung sind nur die wesentlichen
Steuerstromkreise, und zwar für ein einziges Fahrzeug, wiedergegeben, während die
Starkstromkreise zur Vereinfachung der Schaltskizze weggelassen sind. In dem Schaltbild
ist mit r die Fahrwalze bezeichnet, von der über ein Bündel Steuerleitungen 2 das
nicht dargestellte Schalt-,verk des führenden Fahrzeuges sowie die zur Vereinfachung
der Schaltskizze ebenfalls nicht dargestellten Schaltwerke der übrigen Fahrzeuge
beeinflußt werden. Für die Überwachung der Arbeits-,veise -des Schalt-,verkes ist
diesem eine @Tachläufsteuerwalze 3 zugeordnet. Diese Walze weist zwei Gruppen 'von
Schaltbelägen a und a1 bis a21 sowie b und b1 bis b21 auf. Diese Schaltbeläge arbeiten
mit den Kontakten ka, kb und k1 bis k21 sowie k5 zusammen. Je nachdem, welcher der
Kontakte k1 bis k21 an Spannung gelegt ist, läuft das motorisch angetriebene Schaltwerk,
dessen Ausbildung im einzelnen aus der Zeichnung nicht zu ersehen ist, in eine der
Ordnungszahl des Kontaktes entsprechende Schaltstellung. Die Schaltbeläge a1, b1,
a2, b2 usf. sind in bezug auf den zugeordneten Kontakt k1, k2 usf. so angeordnet,
daß sich bei der angesteuerten Schaltstellung die Kontakte k1 ff. in den Lücken
zwischen den Schaltbelägen a1 bis d2° bzw. b1 bis b2° befinden. Die Schaltbeläge
a und a1 bis a21 sowie b und b1 bis b2° ermöglichen über die Kontakte ka bzw. kb
die Einschaltung der Steuerrelais q. und 5, welche dazu dienen, das Schaltwerk im
Auf- oder Abwärtsschaltsinne einzuschalten. Befindet sich das Schaltwerk in einer
niedrigeren Stellung als der angesteuerten,
so wird das Schaltwerk
durch das Steuerrelais 5 im Aufwärtsschaltsinne eingeschaltet. Im gleichen Sinne
wird der Schaltwerksantrieb im entgegengesetzten Sinne durch das Steuerrelais q.
eingeschaltet, wenn sich das Schaltwerk in einer höheren Stellung befindet, als
der Stellung der Fahrwalze- i entspricht. Um die gewünschte Schaltstellung zu erreichen,
ist es lediglich erforderlich, daß der der Schaltstellung entsprechende Steuerkontakt
k1 bis k21 an Spannung gelegt wird. Über den Kontakt ks und den Schaltbelag b21
wird beim Ansprechen des Schleuderrelais 6 der Antrieb des Schaltwerkes auf Rücklauf
geschaltet. Um nun die Steuerkontakte k1 bis k21 in der gewünschten Weise,der Reihe
nach an Spannung zu legen und mit einer möglichst kleinen Anzahl von Steuerleitungen
.auszukommen, ist eine Reihe von elektromagnetisch gesteuerten Steuerschaltern verschiedener
Ordnungszahl vorhanden, die den einzelnen Schaltwerken zugeordnet und in der Nähe
der" Schaltwerke auf den Fahrzeugen angeordnet sind. Insgesamt sind auf jedem Fahrzeug
neben dem Steuerschalter u erster Ordnung drei Steuerschalter v1 bis v3 zweiter
Ordnung und ein Steuerschalter w dritter Ordnung vorhanden. Der Steuerschalter w
dritter Ordnung weist drei Umschaltstellungen I, II und III auf. Er besitzt zwei
Steuerspulen spl und spe. Je nachdem, ob. die S't-euerspule spl, die Steuerspule
spe oder keine der Steuerspulen eingeschaltet ist, nimmt der Steuerschalter
w eine der drei Umschaltstellungen I bis III ein. Die Kontakte w1 bis w21 dieses
Steuerschalters sind mit den Kontakten k1 bis k21 der Nachlaufsteuerwalze 3 verbünden.
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Die Steuerschalter v1 bis v3 zweiter Ordnung weisen je zwei Kontaktpaare
auf. Sie werden durch jeeine nicht näher bezeichnete Schaltspule umgesteuert , wobei
sichdieSteuerschalter@beiErregung der Schaltspule in der einen, bei Entregung der
Schaltspule in,der anderen Schaltstellung befinden.
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Wie aus der Zeichnung ohne weiteres zu ersehen ist, sind beim Steuerschalter
v1 die Kontakte vll bzw. v12 mit den Kontakten w32 bzw. w31 und die Kontakte v13
bzw. v14 mit den Kontakten w35 bzw. w36 des Steuerschalters w verbunden. In ähnlicher
Weise sind die Kontakte v21 bzw. v24 des Steuerschalters v2 mit den Kontakten w33
bzw. w37 und der Kontakt v31 des Steuerschalters v3 mit dem Kontakt w34 des Steuerschalters
w verbunden. Der Kontakt v22 des Steuerschalters, v2 ist mit dem Kontakt v15 des
Steuerschalters vi, der Kontakt v23 des Steuerschalters v2 ist mit dem Kontakt v16
des Steuerschalters v1 verbunden. Schließlich ist beim Steuerschalter v3 der Kontakt
v32 mit dem Kontakt v25 des Steuerschalters v2 und der Kontakt v33 des Steuerschalters
v3 mit dem Kontakt v26 des Steuerschalters v2 verbunden. Kontakt v35 des Steuerschalters
v3 wiederum ist mit dem Kontakt u1 des Steuerschalters u erster Ordnung und Kontakt
v36 &s Steuerschalters v3 ist mit dem Kontakt u2 des Steuerschalters u verbunden,
dessen Kontakt u0 andererseits an der Wechsels.tromsteuerspannung liegt. Zur Steuerung
der Steuerschalter u und v1 bis v3 sowie w dienen die Beläge der Fahrwalze i. Die
Beläge i" und lb ermöglichen die Einschaltung der Steuerspulen spl bzw. spe des
Steuerschalters w.
Man erkennt aus der Ausbildung der Fahrwalze i, daß auf
den ersten Stellungen i bis 7 über den. Belag i" die Steuerspule spl eingeschaltet
ist. Im Bereich der mittleren Schaltstellungen 8 bis 14 ist keine der Steuerspulen
spl bzw. spe erregt, während auf den letzten Schaltstellungen 15 bis 21 über den
Belag ib die Steuerspule spe eingeschaltet wird. Zur Steuerung der Steuerschalter
u und v1 bis v3 dienen die reihenweise angeordneten Kontaktbeläge i" rd und ie.
Jede dieser Kontaktreihen weist vier einzelne nicht näher bezeichnete Kontakte auf,
mit denen nacheinander die Steuerschalter u und v1 bis v3 ein- oder ausgeschaltet
werden können. Die Ausbildung der Fahrwalze i ermöglicht, daß auf den drei Umschaltstellungen
I, II und III des Steuerschalters w jedesmal die vier Steuerschalter u, v1,
v2 und v3 nacheinander in bestimmter Reihenfolge ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Durch die in Abhängigkeit von der Betätigung der Fal@rwalze i erzielte wiederholte
Umsteuerung der Steuerschalter u und v1 bis v3 werden mehrmals nacheinander die
Kontakte w31 bis w37 des Steuerschalters w an Spannung gelegt. Diese Kontakte sind
durch den Steuerschalter w auf den Schaltstellungen i bis 7 der Fahrwalze mit den
Kontakten hl bis k7, auf den Schaltstellungen 8 bis 14-der Fahrwalze mit den Kontakten
k8 bis k14 und auf den Schaltstellungen 15 bis 21 mit den Kontakten k15 bis k21
verbunden. Der Verlauf der Steuerströme über die Kontakte der Steuerschalter u.
und v1 bis v3 läßt sich an Hand der Zeichnung ohne weiteres verfolgen. Kennzeichnend
ist für den Verlauf der Steuerstromkreise, daß diese in verschiedener Reihenschaltungskombination
über die Kontakte der Steuerschalter v1 bis v3 zweiter Ordnung verlaufen. Die Arbeitsweise
der Steuerungen auf den gekuppelten Fahrzeugen ist wegen der übereinstimmenden Ausbildung
der Schaltung, die gleiche.
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Man erkennt leicht, daß bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltung
nur eine äußerst geringe Anzahl von Steuerleitungen zwischen den miteinander gekuppelten
Fahrzeugen vorhanden ist. Insgesamt sind für die Steuerschalter u und v1 bis v3,
abgesehen von der gemeinsamen Rückleitung, nur vier Steuerleitungen erforderlich,
während der Steuerschalter w noch zwei weitere Steuerleitungen benötigt. Außer diesen
Steuerleitungen ist es lediglich erforderlich, noch eine weitere Leitung zum Ein-
und Ausschalten def- Trennschütze vorzusehen. Infolgedessen sind nur sieben Steuerleitungen
trotz der hohen Schaltstufenzahl von insgesamt einundzwanzig Schaltstufen erforderlich.
Die Anordnung nach der Erfindung zeichnet sich durch den großen Vorteil aus, daß
der Steuerschalter dritter Ordnung insgesamt nur dreimal umgesteuert wird. Grundsätzlich
brauchen bei der erläuterten Schaltung auch die Steuerschalter u und v1 bis v3 nur
je dreimal umgesteuert
zu werden. Infolge der besonderen Ausbildung
der Steuerung ergibt sich somit, daB die Beanspruchungen der Steuerschalter wesentlich
herabgesetzt sind, daB insbesondere der der Pyramidenschaltung anhaftende Nachteil
vermieden ist, daB die Steuerschalter höherer Ordnungszahl mit steigender Ordnungszahl
sehr häufig umgesteuert werden müssen.