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Kurzschlußbremsschaltung für elektrisch betriebene Fahrzeuge Für die
Kurzschlußabbremsung einzelner elektrisch betriebener Wagen benutzt man von Hand
bediente Starkstromfahrschalter, die den Bremsstrom unmittelbar steuern. Soll mit
zwei Triebwagen gefahren werden, so läßt sich die Bremsung mit Hilfe eines derartigen
Starkstromfahrschalters auch noch regeln. Wird aber die Forderung gestellt, bei
einem Zuge, bestehend aus drei oder mehr Triebwagen, eine Kurzschlußbremsung regelbar
durchzuführen, so muß man zur indirekten Steuerung übergehen. Für derartige Fälle
benutzt man die sogenannte Schützensteuerung. Bei diesen Steuerungen ist aber eine
Kurzscblußbremsung nur so lange gewährleistet, als Netzspannung vorhanden ist. Bleibt
letztere aus irgendeinem Grund, z. B. durch Abspringen des Stromabnehmers, aus,
so müssen zusätzliche Einrichtungen, z. B. spannungsabhängige durch Federkraft betriebene
Bremskontroller, vorgesehen werden, die auch für derartige Fälle eine Kurzschlußbremsung
ermöglichen. Es sind also zwei voneinander getrennte Apparatesysteme erforderlich,
um die Kurzschlußbremsung für jeden Fall durchführen zu können.
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Verschiedentlich ist schön versucht worden, regelbare Kurzschlußbremsschaltungen
zu erzielen, die auch dann wirksam sind, wenn die Steuerspannung ausbleibt. Durch
keine der bekannten Steuerungen ist jedoch eine einwandfreie Lösung dieser Aufgabe
erreicht worden, da eine willkürliche Beeinflussung des durch Federkraft bewirkten
Ablaufs des Schaltwerkes bei diesen Steueranordnungen nicht möglich ist. Aus diesem
Grunde kann im Falle des Blockierens der Räder, d. b. also beim Festbremsen der
Räder, die ordnungsgemäße Bremsung nicht mehr hergestellt werden. Das Fahrzeug kommt
dann ins Gleiten. Bei einer bekannten Bremsschaltung wird beispielsweise beim Ausbleiben
der Netzspannung durch den Fahrtbremswender unter dem Einfluß einer Feder die Bremsfigur
hergestellt. Die Bremsstufen werden dann durch einige den Kurzschlußwiderstand steuernde,
mit einer festenZeiteinstellung versehene Schütze selbsttätig eingestellt. -Ganz
davon abgesehen, daß eine derartige Anordnung sehr grobstufig arbeitet, da schon
aus wirtschaftlichen Gründen nicht sämtliche Schütze mit einer derartigen Zeiteinstellung
versehen werden können, ist eine willkürliche Bremsung im Gefahrenfalle nicht möglich.
Eine andere bekannte Steuerung stellt beim Ausbleiben der Netzspannung im führenden
Wagen die Kurzschlußbremsung lediglich durch Starkstromhilfsbelege her. Auch dadurch
wird die gestellte Aufgabe nur unzulänglich gelöst.
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Die Erfindung hat gegenüber sämtlichen bekannten Anordnungen. erst
die Möglichkeit geschaffen, unter Verrizeidung komplizierter Mittel ein unter Wirkung
eines Kraftspeichers ablaufendes Bremsschaltwerk willkürlich zu steuern. Die allen
Anforderungen genügende Bremsregelang
-wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß eine zwischen Führerschalter und Schaltwerk wirkende Nachlaufsteuerung
ein Sperrelement, beispielsweise die Düse einer Flüssigkeitsumlaufdämpfung, betätigt,
wobei der Steuerstromkreis für die Nachlaufsteuerung beim Ausbleiben der Netzspannung
in an sich bekannter Weise selbsttätig an eine besondere Hilfsstromquelle angeschlossen
wird.
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In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
x ist ein Bremsschaltwerk, welches mit Steuerstrombelägen z und Starkstrombelägen
3 versehen ist. Der Führerschalter q. ist auf der Bremsseite mit Steuerstromkontakten
versehen und steuere einen Schleppkontakt 5, welcher beim Schalten in die Bremsstellungen
geöffnet ist, sich aber schon beim Rückdrehen um eine Schaltstufe schließt. Das
Schalten des Bremsschaltwerkes i in die einzelnen Kurzschlußbremsstellungen besorgt
eine Feder 6, die beim Rückholen des Bremsschaltwerkes nach der Nullstellung durch
ein Solenoid 7 aufgeladen wird. Beide Schaltrichtungen des Bremsschaltwerkes werden
durch einen Flüssigkeitsumlauf 8 beeinflußt, der durch eine Düse 9 geregelt wird.
Durch die Zugfeder io wird die Düse geöffnet, während sie bei Erregung der Spule
ii geschlossen wird. 12 stellt ein Nullspannungsrelais dar, dessen Kontakt 13 die
Spule ii an Netzspannung legt, solange diese vorhanden ist. Beim Ausbleiben der
Netzspannung fällt der Kontakt 13 an und legt die Spule ii dadurch an die Bremsspannung
der Motoren. Das Nullspannungsrelais ist außerdem noch mit einem Kontakt 22 versehen,
der die Spule ii beim Ausbleiben der Netzspannung über den Führerschalter an Erde
legt. 24 ist der Anker eines der Fahrmotoren, dessen eine Klemme beim Ausbleiben
der Netzspannung mit dem einen der Kontakte 25 des Spannungsrelais 12 verbunden
ist.
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Die Steuerung der Kurzschlußbremsung vollzieht sich folgendermaßen:
Das Bremsschaltwerk befindet sich in der Nullstellung (wie gezeichnet). Die Feder
6 ist gespannt, solange sich der Führerschalter in der Nullstellung oder auf einer
der Fahrstellungen befindet. In der Nullstellung des Führerschalters ist der Schleppkontakt
5 geschlossen und somit auch der Stromkreis für das Rückholsolenoid 7. Ferner ist
auch die Düse 9 geschlossen, da der Strom für die Spule ii über die Steuerstrombeläge
2 des Bremsschaltwer, kes i, die Leitung 1q. und die Steuerstrombeläge des Führerschalters
q. nach Erde fließt.
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Bringt nun der Führer den Führerschalter q. in irgendeine der Bremsstellungen,
z. B. in die dritte Bremsstellung, so wird sofort beim Schalten des Führerschalters
von Null in die erste Bremsstellung das Rückholsolenoid 7 stromlos, da jetzt der
Schleppkontakt 5 die gestrichelt gezeichnete Lage einnimmt, und ferner wird die
Spule ii stromlos, da die Verbindung der Leitung 1q nach Erde am Führerschalter
aufgehoben ist. Die Feder io öffnet jetzt die Düse 9 und gibt den Flüssigkeitsumlauf
frei. Unter dem Einfluß der Feder 6 wird nun das Bremsschaltwerk in die einzelnen
Bremsstellungen gedreht; dabei wird der Kern des Solenoides 7 nach oben bewegt und
die über dem Kern befindliche Flüssigkeit durch die Düse 9 nach unten gedrückt.
In dem Zeitpunkt, in welchem das Bremsschaltwerk auf der angesteuerten (dritten)
Bremsstufe angekommen ist, wird der Stromkreis für die Spule ii geschlossen. Der
Strom nimmt folgenden Verlauf: Vom Stromabnehmer 23 über den 'Kontakt 13 des Nullspannungsrelais
12, die Spule ii, den Belag 2 des Schaltwerkes i, die Leitung 17 zu dem Belag des
Führerschalters q. zur Erde. Die Düse 9 schließt, der Flüssigkeitsumlauf ist unterbrochen
und das Bremsschaltwerk bleibt auf der vom Führerschalter vorbezeichneten (dritten)
Stellung stehen.
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Wird nun der Führerschalter um eine Stellung, also auf die zweite
Bremsstellung zurückgedreht, so wird der Schleppkontakt 5 geschlossen und das Solenoid
7 erhält Strom. Gleichzeitig wurde durch das Rückdrehen des Führerschalters der
Stromkreis für die Spule =r unterbrochen; die Düse 9 ist geöffnet, und das Solenoid
7 holt das Bremsschaltwerk unter gleichzeitigem Spannen der Feder 6 zurück. Ist
das Bremsschaltwerk. auf der zweiten Bremsstufe angelangt, so wird durch die Leitung
16 der Stromkreis für die Spule ii geschlossen; die Düse 9 schließt und das Bremsschaltwerk
bleibt stehen.
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Aus den vorstehend beschriebenen Betriebsfällen ist ohne weiteres
ersichtlich, daß, solange Netzspannung vorhanden ist, mit Hilfe der Leitungen 1q.
bis 2o das Bremsschaltwerk in jede durch den Führerschalter vorbestimmte Bremsstellung
gebracht werden kann.
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Bleibt die Netzspannung aus irgendeinem Grunde aus, so werden das
Nullspannungsrelais 12, die Magnetspule ii und das Solenoid 7 stromlos. Der Flüssigkeitsumlauf
ist freigegeben und das Bremsschaltwerk wird unter dem Einfluß der Feder 6 in die
Bremsstellungen bewegt. Sobald sich aber die Bremsspannung entwickelt hat, wird
die Spule ii, die einerseits über den Kontakt 13 an die Bremsspannung (Motoranker
2q.) und andererseits über den Kontakt 22 und den Führerschalter an Erde gelegt
ist, erregt, der Flüssigkeitsumlauf wird unterbrochen, und das Bremsschaltwerk bleibt
stehen.
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An der unvermittelt einsetzenden Bremsung erkennt der Führer nun,
daß die Netzspannung ausgeblieben und die selbsttätige Bremsung in der erforderlichen
Weise eingesetzt hat. Er weiß auch, daß über die zunächst erreichte Stellung
das
Schaltwerk nicht selbsttätig weiterschaltet, sondern daß es dort durch die Dämpfungsv
orrichtung festgehalten wird. Ist die Netzspannung ausgeblieben, während der Fahrschalter
4 sich in der Nullstellung befand, und will der Fahrer nun die@Bremsung durch Weiterschalten
erhöhen, so kann er dies dadurch bewirken, daß er den Führerschalter von der Nullstellung
auf die erste Bremsstellung und dann wieder zurück nach Null schaltet. Sowie er
nämlich auf die Stellung i übergeht, ist der vorher angegebene Stromkreis unterbrochen,
da der mit der Leitung 14 in Verbindung stehende Kontaktfinger des Führerschalters
4 nicht mehr mit Erde verbunden ist. Der mit Erde verbundene Kontaktfinger der Leitung
15 schließt aber auch nicht den Stromkreis der Spule ii, da die Leitung 15 am Schaltwerk,
das beispielsweise in der Stellung 2 oder 3 steht, gleichfalls unterbrochen ist.
Schließlich können die auf den Schaltwerkstellungen 2 oder 3 mit der Spule ii verbundenen
Leitungen 16 bzw. 17 nicht den Stromkreis für die Spule ii schließen, da ihre Erdverbindung
in der Stellung des Fühierschalters 4. unterbrochen ist. Das Schaltwerk ist somit
auf der ersten Bremsstellung des Führerschalters 4 freigegeben und bewegt sich unter
dem Einfluß der Feder 6. Diese Bewegung wird beliebig schnell dadurch angehalten,
daß der Führer den Schalter .4 in die Nullstellung zurückbewegt. In dieser Stellung
ist nämlich, unabhängig von der Schaltwerksstellung, über die Leitung 14 der Stromkreis
für die Spule ii geschlossen, so daß die Spule ii durch Steuerung der Düse g den
Flüssigkeitsumlauf sperrt und das Schaltwerk festhält. Das Schaltwerk kommt also
auf der Stellung 4 wieder zum Stillstand und stellt damit die nächsthöhere Bremsstufe
ein.
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Auf diese Weise kann der Führer beliebig durch schnelles Bewegen des
Führerschalters nach der Stellung i und zurück stufenweise die Stellungen 5, 6 und
7 des Schaltwerkes ansteuern. Bei langsamer Fahrt wird der Führer im Falle des Ausbleibens
der Netzspannung den Schalter einfach in der ersten Bremsstellung stehenlassen,
da ja in diesem Falle ein rasches Ablaufen des Schaltwerkes erwünscht und unbedenklich
ist.
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Wie aus der Abbildung ohne weiteres ersichtlich ist, lassen sich unter
Durchführung der Leitungen 14 bis 2i die Bremsschaltwerke beliebig vieler Wagen
durch den Führerschalter 4 regeln. Sehen Leitungen gespart werden, so kann man die
Anordnung auch so treffen, daß z. B. nur die Bremsstufen i, 3, 5 und 7 vom Führer
beeinflußt werden, während die Zwischenstufen automatisch schalten. Es könnten dann
für den vorliegenden Fall drei Leitungen 16, 18 und 2o gespart werden.
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Die Herstellung der Bremsschaltung der Motoren kann in der Weise geschehen,
daß das Bremsschaltwerk beim Überschalten von der Nullstellung zur ersten Bremsstellung
eine Umschaltwalze betätigt.
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Die Schaltwerksteuerung, bei welcher das Steuerelement den Schaltwerksantrieb
in jeder der beiden Drehrichtungen beeinflußt und bei welcher ein vom Führerschalter
bewegter Schleppkontakt die eine oder andere Antriebsrichtung einstellt, ist auch
für solche Fahrzeuge geeignet, bei welchen neben der Kurzschlußbremsung noch eine
durch Druckluft betätigte oder andere mechanische Bremse vorgesehen ist. Die im
vorstehenden beschriebene Schaltwerkssteuerung kann also auch ohne weiteres dann
mit Vorteil verwendet werden, wenn die Notbremsung bei Ausbleiben der Netzspannung
nicht durch die Kurzschlußbremsung, sondern eine besondere Bremsanordnung eingeleitet
wird.