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Sicherheitsschaltung für elektrisch betriebene Bahnfahrzeuge Es ist
bekannt, bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Triebwagenzügen,
ein an die Oberleitungsspannung angeschlossenes Spannungsrelais vorzusehen, das
bei kurzzeitiger Unterbrechung der Spannungs- und Stromzufuhr, z. B. beim Durchfahren
von Weichenstraßen, abfällt und den Befehl zur Auflösung der Schaltung gibt, damit
bei Wi.ederkeh.r der Spannung die Fahrmotoren nicht ohne Vorschaltwiderstand wieder
an die volle Spannung angelegt werden. Kehrt die Spannung wieder, so werden die
Fahrmotoren mit Hilfe des selbsttätigen Schaltwerkes wieder über die Vor-Schaltwiderstände
angelassen, wodurch gefährliche Stromstöße mit Sicherheit ausgeschlossen werden.
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Einrichtungen dieser Art mit einem Spannungsrelais haben sich nicht
bewährt, da an den Fahrmotoren bei Stromunterbrechungen während der Fahrt die Spannung
noch einige Zeit, beispielsweise z bis a Sekunden lang, aufrechterhalten wird, was
zur Folge hat, daß beim Ablaufen der Stromabnehmer von der Stromschiene das Spannungsrelais
nicht unmittelbar abfällt.
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Man hat auch bereits eine vorteilhaftere Anordnung verwendet, bei
der sogenannte Strom-Spannungs
-Relais vorgesehen waren. Diese Relais
weisen zwei Spulen auf, von denen die eine, die Sch-,vingspule, an die Stromschieneispannung
angeschlossen ist, während die zweite als Stromspule ausgebildet ist und vom Strom
der Fahrmotoren durchflossen wird. Läuft einTriebwagen mit einem solchen Sicherheitsrelais
von der Stromschiene ab, so tritt das Strom-Spannungs-Relais in Wirkung, weil der
Strom auch dann unterbrochen wird, wenn die Spannung von den Fahrmotoren her noch
vorübergehend aufrechterhalten wird. Sobald aber die Stromspule des Relais stromlos
ist oder die Stromrichtung sich sogar umkehrt, wird das Relais sofort ausgeschaltet
uni, damit die bestehende Fahrmotorenschaltung aufgehoben.
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Ein erheblicher Nachteil dieser Anordnung, die an sich allen Betriebsanforderungen
genügt, besteht jedoch darin, daß ein Strom-Spannungs-Relais verhältnismäßig groß
und teuer ist. Dies ist durch die Ausbildung des Relais als dynamisches Relais bedingt,
außerdem aber auch dadurch, daß einerseits die Stromspule. die großen Ankerströme
ohne übermäßige Erwärmung muß ertragen können, andererseits die Empfindlichkeit
sehr groß sein muß; wenn das Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit läuft, muß das Relais
schon auf der ersten Reihenschaltungsstufe des Schaltwerkes bei Vo@rschaItung aller
Anfahrwiderstände trotz der geringen Fahrströme anziehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Anordnung zu schaffen,
bei der ein so verwickeltes empfindliches Relais vermieden wird. Erfindungs.-gernäß
wird dies dadurch erreicht, daß an Stelle eines Spannungs- oder Stromspannungsrelais
ein einfaches, abhängig vom Fahrmotorstrom erregtes magnetisches Stromrelais mit
in der Einschaltstellung magnetisch festgehaltenem Anker vorgesehen ist. Hierbei
muß dafür gesorgt werden, daß in den Anfangsstellungen (Ruhestellung und wenigstens
einer Anlaßstellung) des Schaltwerkes, wenn der Motorstrom sehr niedrig ist, der
Anker des Relais durch eine Hilfskraft im Sinne der Schließung seiner Kontakte angehoben
wird. Dies bewirkt das Schaltwerk selbst, und zwar durch einen Nocken, welcher den
Anker mechanisch anliebt, wie es an sich bei Spannungsrelais der eingangs erwähnten
Art bekannt ist.
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Die Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert werden. In diesem Schaltbild bedeutet i einen Teil des Nockenschaltwerkes,
das zum Anlassen, d. h. zum Regeln der Vorschaltwiderstände dient. 6 sind die anzulassenden
Fahrmotoren, die über die Kontakte 5 des nicht näher bezeichneten Hauptschützes
an die Netzspannung angelegt werden können. In den Ankerstromkreis der Fahrmotoren
6 ist das erfindungsgemäß ausgebildete Stromrelais 4 eingeschaltet. Mit 4b ist die
Stromspule bezeichnet, die im Fahrmotoren-Ankerstromkreis liegt, 4ca ist ein Steuerkontakt,
über den der Einschaltstromkreis des nicht näher bezeichneten Hauptschützes geführt
ist. Dieser Einschaltstromkreis für das Hauptschütz ist außerdem noch über einen.
weiteren Kontakt 7a geführt, der von der Fahrwalze des Fahrschalters 7 gesteuert
wird. Auf den Anker bzw. das bewegliche Kontaktsystem des Stromrelais 4 kann der
Steuerhebel 3 einwirken, der von dem Nocken 2 des Nockenschaltwerkes i gesteuert
wird. Durch den Nocken 2 wird der Steuerhebel 3 in den beiden ersten Stellungen
des Schaltwerkes, der Ruhestellung und der ersten Anlaßstellung, angehoben.
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Sobald der Steuerkontakt 4ca geschlossen ist, kann von dem Fahrschalter
7 aus über den Kontakt 7 a das Hauptschütz eingeschaltet werden. Der bei
den bisherigen Steuerungen als Nullrücklaufzwang erforderliche Abhängigkeitskontakt
für das Hauptschütz auf der Ruhestellung der Schaltwalze wird durch den mechanisch
geschlossenen Steuerkontakt 4a des Stromrelais 4 eingespart. Sobald das Hauptschütz
eingeschaltet ist, fließt durch die Stromspule 4 b des Stromrelais 4. der Fahrmotorstrom
und hält beim Weiterschalten des Schaltwerkes den Anker des Stromrelais angezogen
und damit den Steuerkontakt 4a des Stromrelais geschlossen, auch wenn auf den übrigen
Schaltstellunr gen des Stromrelais nicht mehr auf mechanischem Wege über den Steuerhebel
3 eingeschaltet gehalten wird. Sobald der Stromabnehmer von der Stromschiene abläuft,
schaltet das Stromrelais 4 sofort aus, da es nur vom Fahrmotorstrom gehalten wurde.
Infolgedessen wird das Hauptschütz ausgeschaltet, da sein Steuerstromkreis unterbrochen
ist. Die Wiedereinschaltung des Hauptschützes kann erst nach Rücklauf des Schaltwerkes
in die Ruhestellung i über den mechanisch geschlossenen Steuerkontakt-4a des Stromrelais
4 erfolgen.
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Da das Stromrelais 4 seinen Anker nur mechanisch festzuhalten, und
nicht anzuheben braucht, ist seine elektrische Leistung klein, d. h., die Magnetspule
und die Relaisabmessungen können äußerst klein gewählt werden. Infolge des. mechanischen
Anhebens des Relaisankers wird eine besondere Hebespule eingespart. Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Stromrelais dem Schaltwerk so zugeordnet,
daß es neben den von der Schaltwalze betätigten Nockenschützen liegt.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird noch eine besondere
Einrichtung vorgesehen, um auch bei fehlendem Fahrmotor-Ankerstrom eine Durchprüfung
des Schaltwerkes zu ermöglichen. An sich würde bei dein mit einem Nullstromkreis
versehenen Schaltwerk ein probeweises Durchschalten unmöglich sein, solange nicht
ein Strom im Ankerstromkreis der Fahrmotoren auftritt, denn das Relais würde stets
auf der dritten Schaltstufe des Schaltwerkes wieder abfallen, wodurch das Hauptschütz
ausgeschaltet und das Schaltwerk in die Ruhestellung zurückgeführt wird. Nach der
weiterem. Erfindung wird dies nun dadurch vermieden, daß durch eine besondere mechanische
Vorrichtung ä der Anker des Stromrelais 4 angehoben werden kann. Vorteilhafterweise
wird diese mechanische Vorrichtung von dein Deckel io des Schaltwerkes gesteuert,
der bei Erprobung des Schaltwerkes. geöffnet wird. Jedoch
können
auch andere Vorrichtungen vorgesehen, werden, um beim Probebetrieb des Schaltwerkes
den Steuerkontakt4a zu überbrücken.