DE99910C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20 ^Eisenbahnbetrieb.

Patenürt im Deutschen Reiche vom 5. Januar 1897 ab.

Diese Erfindung betrifft Neuerungen an elektrisch betriebenen Strafsen- und Eisenbahnen mit zwei festen Hauptleitungen und einer Reihe von in geeigneter Weise isolirten, festen Theilleitern, die auf der Strecke angeordnet und selbsttätig durch Umschalter mit einem der Hauptleiter verbunden werden, wobei" die Verbindung eines der Hauptleiter mit jedem Theilleiter sofort unterbrochen wird, sobald das Fahrzeug über den betreffenden Theilleiter gefahren ist. Beide Hauptleiter können isolirt sein oder auch nur derjenige derselben, mit welchem die Theilleiter zeitweise verbunden sind, während der andere Leiter nicht isolirt ist. Im letzteren Falle können die Schienen, auf denen das Fahrzeug läuft, einen Theil eines solchen nicht isolirten Hauptleiters bilden. Vorliegender Erfindung gemäfs wird jeder Umschalter vermittelst eines Wechselstromapparates oder einerRuhmk orffschen Spule geschlossen, welch letztere auf dem Motorfahrzeug vermittelst eines Condensators angeordnet sind, wodurch die ganze Anordnung vereinfacht und der Wirkungsgrad bedeutend vergröfsert werden soll.

Zu diesem Zwecke ist mit jedem Theilleiter eine Belegung eines elektrischen Condensators verbunden, während die andere Belegung des letzteren an Erde liegt. Dieser Condensator von geeigneter Capacität kann in einem passenden Behälter auf der Strecke untergebracht werden.

In Verbindung mit dem Umschalter ist behufs Verbindung des Theilleiters mit dem isolirten Hauptleiter ein Elektromagnet vorgesehen, der derartig construirt und angeordnet ist, dafs er, wenn er durch einen elektrischen Strom erregt wird, den Anker des Magneten anzieht und den Umschalter schliefst, während, wenn der Elektromagnet den Anker nicht mehr anzieht, der Umschalter entweder durch seine eigene Schwere oder durch die Einwirkung einer Feder oder auch durch die Einwirkung beider geöffnet wird. Dieser Elektromagnet, welcher zweckmäfsig aus einem aus Lamellen gebildeten Eisenkern besteht, wird entweder zwischen dem Condensator und dem Theilleiter oder zwischen dem Condensator und der Erde eingeschaltet, so dafs jeder Strom, welcher zum Condensator fiiefst oder von demselben herkommt, durch die Wickelung des Elektromagneten strömen und den letzteren erregen mufs. An dem zu treibenden Wagen ist ein Apparat, welcher im Nachstehenden der »Wechselstromapparat« genannt wird, vorgesehen, um Wechsel- oder intermittirende Ströme, die in genügend grofser Zahl auftreten, zu erzeugen. Dieser Apparat kann entweder eine Wechselstromdynamo oder eine Ruhmkorffsche Spule sein, welche mit einer Vorrichtung zum Schliefsen und Oeffnen des Stromes versehen sein und durch eine auf dem Fahrzeug vorhandene Batterie gespeist werden können. Dieser Wechselstromapparat ist einerseits mit der Hauptbürste, andererseits mit der Erde verbunden; zuweilen wird auch eine Widerstandsspule in die Leitung zwischen der Hauptbürste und dem Motor zu dem weiter unten gekennzeichneten Zwecke eingeschaltet. Diese Widerstandsspule besteht im vorliegenden Falle aus

einer Spirale mit hoher Selbstinduction, die einen aus Lamellen bestehenden Eisenkern umgiebt.

Fig. ι der beiliegenden Zeichnung zeigt schematisch eine dieser Erfindung gemä'fs construirte Anordnung des Stromzuleitungsapparates.

ι, ι sind die Theilleiter in der Form von kurzen Schienen, die in der Längsrichtung der Strecke angeordnet sind, und mit jedem dieser Theilleiter ist ein durch einen Elektromagneten 3, 4 in Thätigkeit gesetzter Umschalter 6 verbunden, um den Theilleiter mit dem isolirten elektrischen Hauptleiter ι zu verbinden. Der eine Contact 7^a des Umschalters ist mit dem Theilleiter durch einen Leiter η und der andere 8^a mit dem Hauptleiter durch einen Leiter 8 verbunden. 9 ist der zu treibende Wagen, .10 der Motor des Wagens, von dem das eine Ende mit einer Bürste 11, die am Wagen sitzt, verbunden ist, während das andere Ende von 10 durch das metallene Gestell des Wagens und die Schienen, auf denen der Wagen läuft, mit der Erde E' verbunden ist. 12 ist ein am Wagen angeordneter Wechselstromapparat, von welchem das eine Ende mit der Bürste 11, das andere mit der Erde E' verbunden ist. 13 ist eine Widerstandsspule, die in der Leitung 13^x zwischen der Bürste und dem Motor des Wagens eingeschaltet ist.

Wie ersichtlich, ist die Anordnung derart, dafs, wenn die Bürste 11 auf einem Theilleiter ι liegt, zwei Linien für den Wechselstrom vorhanden sind, der durch den Wechselstromapparat 12 erzeugt wird, nämlich die eine nach der Bürste 1 1, von hier durch die Spule 1 3, den Motor 10, zur Erde E' und zurück zu dem Wechselstromapparat. Die andere Linie läuft von der Bürste zu dem Theilleiter, von hier zu dem Condensator 5, 5% von dem Condensator zur Erde und zurück zum Wechselstromapparat, wobei der Strom die Wickelung des Elektromagneten 3, 4 durchläuft, der, wie oben angegeben, zwischen dem Condensator und der Erde, anstatt zwischen dem Condensator und dem Theilleiter liegen kann. Die Dämpferspule 13 wird so gewählt, dafs fast der gesammte Wechselstrom den zweiten Weg einschlägt und den Umschalter 6 in Thätigkeit setzt. Um zu verhindern, dafs der Wechselstrom durch 'den Hauptleiter 2 und den Generator 15 an der Erzeugungsstelle zur Erde geht, wenn ein Umschalter geschlossen ist, wird eine Widerstandsspule 16 zwischen jedem Umschalter und der Hauptleitung in die Leitung 7, 8 eingeschaltet.

Man schaltet in die Leitung i2^a des Wechselstromapparates am Wagen einen starken Widerstand ein, der nur wenig oder gar keine Induction hat, wie z. B. eine Anzahl geeignet angeordneter Glühlampen, so dafs der continuirliche Strom, welcher zur Bürste 11 läuft, an einem schädlichen Kurzschlufs durch den Wechselstromapparat 12 verhindert wird, oder es kann auch ein Condensator 17 zu gleichem Zwecke in die Leitung des Wechselstromapparates eingeschaltet werden. Eine bessere Anordnung würde diejenige sein, nach welcher ein Condensator und ein hoher Widerstand 17^a mit einander vereinigt sind. Letzterer wäre in einem Nebenschiufs zu diesem Condensator anzuordnen, um die Selbstinduction der Wechselstrommaschine auszugleichen.

Fig. 2 zeigt schematisch eine abgeänderte Anordnung, bei welcher eine zweite Bürste 14 am Wagen ungefähr um die Länge eines Theilleiters vor der Bürste 11 angeordnet ist; hierbei ist der Wechselstromapparat 12 mit dieser vorgeschobenen Bürste anstatt mit der Hauptbürste verbunden. In diesem Falle sind die Umschalterverbindungen 7% 8^a und die Leitungen 7 und 8 so angeordnet, dafs der Theilleiter, der infolge der Einwirkung des Umschalters mit dem Hauptleiter verbunden ist, nicht der Theilleiter 1 ist, mit welchem die Belegung 5 des Condensators des Umschalters verbunden ist, ,sondern der Theilleiter ι^a hinter diesem Theilleiter 1.

Fig. 3 zeigt schematisch eine andere Anordnung, bei welcher zum Zweck, den Umschalter in Thätigkeit zu setzen, ein Condensator bei jeder Unterbrechungsstelle zwischen den auf einander folgenden Theilleitern angeordnet ist, wobei die Belegungen 5 und 5^a des Condensators bezw. mit den beiden benachbarten Theilleitern 1, i^a verbunden sind. Es wird dann der Elektromagnet 3,4, um den Umschaltungshebel 6 in Thätigkeit zu setzen, wie oben, in die eine oder andere der beiden Verbindungen eingeschaltet. Die Hauptbürste 11 ist im vorliegenden Falle mit dem Motor 10 verbunden, ebenso mit dem Wechselstromapparat 12, welcher nicht direct mit der Erde in Verbindung steht, wie in Fig. 2 veranschaulicht. Fig. 3 a zeigt eine Anordnung, in welcher die Umschalterbürste 14 hinter der Hauptbürste 11 liegt. So lange, als die beiden Bürsten 11 und 14 sich gegen die verschiedenen Theilleiter anlegen, wird die Condensatorleitung durch den Wechselstromapparat und die Condensatorbelegungen geschlossen sein, und der Umschalter in Thätigkeit gesetzt werden.

Eine Dämpferspule 1 3 ^a der vorhin erwähnten Art wird , zwischen der Hauptbürste und dem Wechselstromapparat eingeschaltet, um zu verhindern, dafs der Umschalter sich öffnet, wenn die beiden Bürsten auf demselben Theilleiter liegen, und ferner auch, wenn die Hauptbürste über einem Zwischenraum zwischen zwei be^ nachbarten Theilleitern liegt. Diese Dämpfer-

spule ist dazu bestimmt, den Strom, welcher erforderlich ist, den Umschaltermagneten 3,4 zu erregen, hindurchströmen zu lassen, hierbei jedoch einen Strom von höherer Spannung zu verhindern.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Anordnung, bei welcher am Wagen zwei Wechselstromapparate 12 und 12^A vorgesehen sind, die so arbeiten, dafs sie jederzeit gleiche Phase haben. Ferner sind vier Bürsten 11, n^a und 14, I4^a vorhanden, von denen aber keine lang genug ist, um sich vollständig über die Zwischenräume zwischen zwei benachbarten Theilleitern legen zu können. Betrachtet man nun diese Bürsten der Reihe nach, so ist die erste oder vordere eine Umschalierbürste, die mit einer Klemmschraube des Wechselstromapparates 12 verbunden ist. Die zweite Bürste 11 wirkt sowohl als Umschalter- wie als Hauptbürste. Sie ist mit der einen Klemme des Wechselstromapparates I2^A verbunden, ebenso mit einer Klemme des Wagenmotors 10. In letztere Leitung ist eine Widerstandsspule 13 eingeschaltet. Die dritte Bürste i4^a ist eine Umschalterbürste; sie ist mit der zweiten Klemme des Wechselstromapparates 12 verbunden. Die vierte Bürste ii^a, welche sowohl Umschalterals auch Hauptbürste ist, ist mit der zweiten Klemme des Wechselstromapparates i2^A und dem Motor 10 verbunden. Die Zwischenräume zwischen diesen Bürsten sind in Bezug auf die Länge der Theilleiter derart, dafs die Leitung der Wechselstrommaschine 1 2 zu einem vorderen Condensator 5,5^a durch einen vorderen Theilleiter 1 geschlossen ist, ehe die Leitung des Wechselstromapparates i2^A durch die vierte Bürste ii^a beim Verlassen des hinteren Theilleiters i^b unterbrochen wird.

Fig. 5 zeigt eine Abänderung der zuletzt beschriebenen Anordnung, bei welcher die erste und die zweite Bürste 14 und 11 sowohl Umschalter- als auch Hauptbürste sind, während die Bürsten 14% ii^a nur Umschalterbürsten sind. Bei dieser Anordnung kann die Dämpferspule 13 (Fig. 4) fortfallen. Im Uebrigen ist sowohl Bauart wie Wirkungsweise gleich derjenigen der in Fig. 4 veranschaulichten Anordnung.

Fig. 6 zeigt eine Abänderung der beiden zuletzt beschriebenen Vorrichtungen, bei denen der Condensator 5, γ bei jedem Zwischenraum i^x dazu dient, den Umschalter für den Theilleiter i^b hinter den beiden mit diesem Condensator verbundenen Theilleitern 1, i^a in Thätigkeit zu setzen. In diesem Falle sind alle Bürsten 14, 11, I4^a und ii^a Umschalterbürsten; die fünfte Bürste ii^b, welche Haupt-, bürste ist, ist am Wagen hinter den vier Umschalterbürsten angeordnet.

Es sind im Vorhergehenden die Verbindungen geschildert unter der Voraussetzung, dafs der Wagen sich in einer bestimmten Richtung bewegt, doch können offenbar dieselben in gleicher Weise angeordnet sein, wenn der Wagen sich in entgegengesetzter Richtung bewegt, oder es können bei Anordnung von Umschaltern am Wagen die Verbindungen selbstverständlich so abgeändert werden, dafs sie für das Befahren der Strecke nach der entgegengesetzten Richtung hin angewendet werden können. In den vorhergehenden Methoden werden die Schienen zur Rückleitung verwendet, doch können die oben beschriebenen Mittel auch in dem Falle angewendet werden, wenn die Rückleitung mittelst Theilleiter bewirkt wird, in welchem Falle dann der einem jeden Hauptleiter entsprechende Elektromagnet gleichzeitig die Umschalter der Hauptleiter sowohl, wie der zurückleitenden Theilleiter in Thätigkeit setzt.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Stromzuleitung für elektrische Bahnen mit Relais- und Theilleiterbetrieb, dadurch gekennzeichnet, dafs die Relaiswickelungen ihren Betriebsstrom durch auf dem Motorwagen aufgestellte Wechselstromerzeuger oder Ruhmkorffsche Spulen unter Zwischenschaltung von Condensatoren erhalten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.