DE85660C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT^

PATENTSCHRIFT

KLASSE 20: Eisenbahnbetrieb.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. August 1895 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen in der elektrischen Antriebsvorrichtung für Wagen, und es wird mit derselben bezweckt, ein einfaches, aber genügendes, sicheres und ökonomisches System zu diesem Behufe zu schaffen, bei welchem kein Erdstrom, kein magnetischer Kraftverlust, keine freiliegenden Magnetpole mit exponirten Windungen und damit verbundene Kurzschlufsgefahr, sowie keine Möglichkeit des Ausbrennens existirt, und bei welchem Energie von jeder beliebigen Spannung gefahrlos zu benutzen ist.

Im wesentlichen besteht die Neuerung in der Anordnung von mit den Achsen der Wagenräder verbundenen Trommelankern und Unterbringung der Feldmagnete in der erforderlichen seitlichen Entfernung von einander zwischen den Schienen der Bahnstrecke, wobei die Trommelanker bestimmt sind, nach einander, rollend, mit den Feldmagneten in magnetische Wirkung zu treten, um derartig den Wagen nach Erfordern rückwärts oder vorwärts zu bewegen, wobei, eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, welche dazu dient, den Strom durch die Spulen der Feldmagnete zu leiten oder nicht.

Auf den beiliegenden Zeichnungen stellt Fig. ι einen Längsschnitt durch einen Wagen dieses neuen Systems mit einem Theil des Strafsenbodens dar.

Fig. 2 zeigt eine Flächenansicht mit einer gröfseren Zahl der Laufräder, der Anordnung der Magnete und der Schaltungskasten im Strafsenboden.

Fig. 3 ist ein Querschnitt in der Richtung e-f der Fig. 1 und 2.

Fig. 4 ist ein Längsschnitt eines der Schaltungskasten im Bahnkörper selbst in der Richtung a-b der Fig. 3 und 5.

Fig. 4 a ist eine perspectivische Ansicht der nachgiebigen Contactplattenkette, welche durch die an dem Wagen angebrachten Stöfser beeinflufst wird, und Fig. 4 b eine Endansicht derselben.

Fig. 4c ist ein Querschnitt der Kette, um die Art der Befestigung an der Lederumhüllung zu zeigen.

Fig. 5 zeigt einen Theüschnitt in der Richtung c-d der Fig. 4 und

Fig. 6 veranschaulicht Einzelheiten einer abgeänderten Form des die Schaltung bewirkenden Mechanismus.

A bezeichnet den Wagenoberbau, B Querbalken und C Längsbalken desselben. D sind Lagergestelle für vier Laufräder, E die Gestelle für die beiden äufseren und F für die beiden Mittelräder. Das Gestell für die vier Räder ist an den Querbalken B mittelst des Hauptbolzens B^l drehbar befestigt, auf welchen Balken ein Theil des Wagengewichtes mittelst der Federn -B² von halber Ellipsenform ruht (s. Fig. ι und 2). Ein anderer Theil des Wagengewichtes ruht vermittelst der elliptischen Federn E¹ auf dem Rädergestell EE; auf den Querstangen E² zwischen den Oberseiten dieser Federn ist eine Rolle E³ angeordnet, auf welcher die Querplatte B³ aufliegt. Der übrigbleibende Theil der Wagenlast ruht auf dem

mittleren Radgestell E unter Vermittelung der Gleitrollen F¹, welche auf einer in Lagern auf der oberen Seite der elliptischen Federn F² angebrachten Spindel befestigt sind.

G sind die Trommelanker, welche paarweise auf jeder der Achsen H angebracht sind; je ein Paar dieser Armaturen sind auf jeder Achse angeordnet, je eine nach jeder Seite, in gleichen Abständen. Die Trommelanker sind alle von demselben Durchmesser, der Länge des Wagens nach gleich weit von einander entfernt, und reichen bis dicht auf das Niveau der Strafse, derartig, dafs sie mit den Hufeisenmagneten I rollend in Wirkung treten, deren Polflächen vortheilhaft in der Ausdehnung dem Umfange der Trommelanker entsprechen, wobei die Magnete so angeordnet sind, dafs sie sich den Ankern gerade gegenüber befinden, wenn dieselben von den Polflächen angezogen werden.

Die äufseren Radgestelle E sind mit dem Gestell der vier Räder durch eine dreieckige Platte J vereinigt, von der die eine Spitze durch einen Bolzen j mit dem Radgestell D drehbar verbunden .ist, während die beiden anderen Spitzen durch Bolzen j^l an dem Querbalken des Gestelles E sicher befestigt sind. Da die Gestelle nur wenig von einander entfernt sind, so gestattet diese Art Verbindung beim Befahren einer Curve eine freie Drehung der Endradgestelle, wobei die Rollen E³ zum theilweisen Tragen der Wagenlast beim seitlichen Gleiten unter den Querplatten B³ dienen.

Das mittlere Radgestell F hat zwei in der Hauptform dreieckige Rahmenauf lagen if, welche auf dem mittleren Gestelltheile sich gegenüber sitzen. Die Rahmenstücke K bestehen aus je einer oberen und unteren Platte, in welchen die Frictionsrollen k gelagert sind, die in Fig. 2 in vollen und zum Theil in punktirten Linien angegeben sind. K¹ ist eine Stange, die zwischen den Rollen hindurchgeht. Die Gestelle K sind durch Arme K'² beweglich mit dem Zapfen k^l an den inneren Seiten der Gestelle D verbunden, und die Stange k¹ ruht in den durchlochten Bolzen k³ in den Oeffnungen des Rahmens K, wie angegeben.

Beim Befahren einer Curve, wie in Fig. 2 dargestellt, wird also dem mittleren Theile des dreieckigen Rahmens K in Verbindung mit den Armen K² eine Verschiebung möglich sein, indem die Verbindungen K sich nach innen bewegen werden, wobei die Frictionsrollen an der Stange K¹ entlang gleiten. Sobald der Wagen wieder auf einer geraden Strecke läuft, wird sich ohne Weiteres das Gestell K wieder nach aufsen zu einrücken.

L ist eine Metallstange, welche von einem Ende des Wagens zum anderen reicht und an jedem Ende durch ein Universalgelenk mit einer hohlen Stange L¹ (s. Fig. 1 und 2) verbunden ist. L'¹ ist eine Stange, welche in die Hohlstange L¹ hineinragt und durch ein Universalgelenk Z¹ mit einer Spindel Z² vereinigt ist, welche in am Boden des Wagens befestigten Armen I^s gelagert ist.

Z⁴ ist ein in dem äufseren Ende l'² befestigtes Winkelrad, das mit dem an dem unteren Ende der Stange Z⁶ befestigten anderen Winkelrad /⁵ in Eingriff steht; die Stange Z⁶ ist mit einem Querhandgriff Z⁷ versehen. Die Stange L hat Universalgelenke und ruht in den an dem mittleren Theile der Radgestelle in Zwischenräumen angebrachten Lagern M.

N sind zweiarmige Hebel, welche auf Stangen η befestigt sind, die in an der Unterseite der Radgestelle befestigten Hängelagern η um ihre Mitte drehbar angebracht sind, wobei die Stangen η jedesmal genau dicht unter der Mitte der Achsen sich befinden. Diese doppelarmigen Hebel werden vortheilhaft mit Frictionsrollen n² versehen und an jedem Ende durch Ketten η^Ά mit der Stange L verbunden. Die doppelarmigen Stöfser sind der Länge des Wagens nach derartig angeordnet, dafs die an den correspondirenden Enden eines jeden derselben angebrachte Kette ein Stück um die Stange L gewickelt ist, so dafs diese Stöfserärme etwas gehoben sind. Die unteren Flächen der Stöfser befinden sich bei deren Benutzung in nächster Nähe des Bodens. Die Oberenden der Kette w³ sind in entgegengesetztem Sinne um die Stange L gewunden, so dafs beim Anziehen des Kurbelgriffes Z⁷ immer die eine Seite der drehbar gelagerten Stöfser angehoben und die andere herabgelassen wird; befindet sich der Verbindungsarm von je zwei Stöfsern in horizontaler Lage, so sind beide aufsef Wirkung. Durch Weiterdrehen des Kurbelgriffes wird das entgegengesetzte Stöfserende, wie in der Zeichnung angegeben, in die Nähe des Bodens kommen.

Die Arme der Stöfser, welche sich dicht über dem Boden befinden, bewirken die Fortbewegung nach der Seite dieser Arme zu, infolge von weiter unten zu beschreibenden Vorrichtungen.

Die Stöfser sind bestimmt, den in einem jeden der Kasten O angeordneten Schaltungsmechanismus zu beeinflussen, welcher in seiner Eigenfhümlichkeit aus Folgendem besteht:

Der Obertheil der Kasten O besteht aus zwei Ringstücken O¹ O², welche genau in einander passend geformt sind und in ihrer Gröfse der Breite des rechteckigen Kastenobertheils entsprechen, wie in Fig. 2 und 5 durch punktirte und Fig. 3 und 4 mit ganzen Linien angegeben. O³ ist eine runde Metallplatte, welche in das Ringstück O¹ pafst und nach unten zu mit einem Ansatz 0 versehen ist, der in einen etwas gröfseren runden Ausschnitt o¹ reicht. Zwischen dem Ansatz 0 und den

Wandungen des Ausschnittes befindet sich eine ringförmige Packung aus Gummi oder anderem elastischen Material, welche, beim Niedergang des Ansatzes ο federnd wirkend, vollständig wasserdicht ist. Die Platte O³ wird nach unten durch Schrauben o³ befestigt, welche zum Theil in der Kante des Flantsches O¹ und zum Theil in der runden Scheibe O ³ sitzen.

Der Ringflantsch O² hat innen einen Ansatz O ⁴, der nach unten in einen Ausschnitt ο ⁵ in dem Flantsch O'² reicht; ο⁶ ist eine runde Scheibe aus Leder oder anderem biegsamen Material, welche die runde Oeffnung des Ringes O⁴ völlig bedeckt, der Rand derselben o⁷ wird in der ringförmigen Nuth o⁵ durch den nach unten ragenden Ansatz o⁴ des Ringes O⁴ festgeklemmt, so dafs die Oeffnung ebenfalls vollständig wasserdicht geschlossen ist. O⁵ ist eine aus zwei Theilen gebildete Deckelplatte, deren äufserer Rand. concentrisch über die runde Platte O² reicht, während zwischen beiden Theilen der gerade Ausschnitt 0^G frei bleibt. O⁷ ist eine runde, oben convexe Platte, welche in einen entsprechenden, unter den beiden Plattenhälften O⁵ gebildeten Raum pafst.

P ist eine aus flachen Kettengliedern gebildete Brücke, welche an jedem Ende mit Zapfen ρ in Langlöchern p¹ an den Deckelplatten beweglich befestigt ist, und zwar der Länge nach in dem Ausschnitt O⁶. Die Brücke besteht aus verschiedenen Gliedern P¹ mit aufgebogenen Kanten p². Jedes Plattenglied ist mit dem nächsten durch Zapfen ρ ³ verbunden, welche in Löcher pⁱ der nächsten Platte passen. P² ist ein weicher Bezug aus Leder oder ähnlichem Material über den Boden und die Seiten der Brücke in ihrer Länge, welcher mittelst hindurchreichenden, nach den Auflagen desselben umgebogenen schmalen Lappen p⁵ befestigt ist, wie links in Fig. 4a und rechts in Fig. 4c angegeben.

Dieser Lederüberzug hat den Zweck, das Eindringen von Fremdkörpern in den Ausschnitt 0⁽ⁱ zu verhüten und doch die freie Bewegung der Ketten an den hindurchpassirenden Stöfsern zu gestatten.

Q. ist eine auf dem vertical beweglichen Block Q.¹ mittelst eines Knaggens q und Bolzen q¹ q ² befestigte Platte. Der Block Q ist durch Gelenkstücke Q.² beweglich mit dem verticalen Block Q.³ verbunden, der an der Seitenwand des rechteckigen Gehäusekastens verbolzt ist. R ist eine Spiralfeder, mit ihrem oberen Ende auf dem Haken q^s am Block Q.³ aufgehängt und mit dem unteren Ende an dem Haken q ⁴ des beweglichen Blockes Q¹ befestigt. Q.⁴ ist ein Bufferklotz auf dem Kastenboden zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Blockes Q.¹. Die Gelenkstücke Q.² sind paarweise, und zwar auf jeder Seite der Blöcke Q.¹ und Q² angebracht.

Die unteren beiden Gelenkstücke Q.² sind über den Block Q.¹ hinaus verlängert und an ihren Enden durch ein Paar Gelenkstücke S mit dem kurzen Arme des auf Stift t an dem Stützarme T¹ drehbaren Hebels T verbunden. Der Hebel T ist aus Isolirmaterial gebildet und trägt auf einem durchgehenden Zapfen t¹ zwei Kohlenrollen i², eine auf jeder Seite. UU¹ sind Contactstreifen von Viertelkreisform zu jeder Seite des Hebels Zj welche unten mit Schrauben u und u¹ an Isolirstücken u ² u ⁵ auf dem Boden des Kastens befestigt sind; u³ ist ein Isolirklotz, gegen welchen beide Contactstreifen mit Schrauben ii⁴ befestigt sind. In ihren unteren Theilen sind die beiden Contactstreifen weiter von einander entfernt und ist an der Stelle der Äbbiegung des Streifens U ein schräges Kohlencontactstück U'² vorgesehen.

Am Ende des langen Armes des Hebels T befindet sich eine Contactbürste aus Metallstreifen Z"², welche dazu dient, der Reihe nach mit den Contactplatten V der Widerstandsspirale V¹ eine leitende Verbindung zu bilden. Diese Contactplatten sind in Bogenform auf den isolirenden Wandplatten ν befestigt; v^l sind Hufeisenmagnete, welche über die beiden untersten Contactplatten reichen und mit Wickelungen v'² versehen sind, die zwischen beide Platten geschaltet sind. Diese Magnete v^l sind bestimmt, den Flammenbogen auszublasen, welcher sich zwischen der Contactbürste Z"² und den beiden unteren Platten beim Sinken des Hebels bildet.

2 und 3 sind Zuleitungsdrähte, welche am besten in Rinnen aus zwei Theilen 4 und 5, wie gezeichnet, entlang geführt werden. Die eingangs erwähnten Hufeisenmagnete werden die Strecke entlang paarweise, einer auf jeder Seite eines Schaltungskastens O, angeordnet; die Breite eines Magnetpaares von Aufsenkante zu Aufsenkante entspricht der Breite der Trommelanker G, auf deren Wege dieselben sich befinden. Die Magnetspulen J² sind in dem Bahnunterbau eingebettet, wo die Magnete selbst auf den Querbalken /³ ruhen, während deren Polflächen oben genau mit dem Bahnniveau abschneiden und von entsprechenden Gehäusen i umhüllt sind, welche bis in die Gehäuse der Spulen herabreichen.

Die Magnete und die Schaltungskasten sind mit den Hauptleitungen 2 und 3 in folgender Weise verbunden. Eine Abzweigleitung 6 führt von der Leitung 3 durch die Magnet-" spulen /² der Magnete I der betreffenden Seite nach einer Klemmschraube u¹ unten an dem Contactstreifen U^L derselben Seite des Hebels T. Von der Klemme u am Streifen U führt ein Draht 7 nach der oberen Contactplatte F, und die weiteren Contactplatten befinden sich in Verbindung mit den Widerstandsspiralen F¹ F².

Auf der anderen Seite ist die Ableitung

von der Zuleitung 2 die gleiche (s. Fig. 3, 4 und 5).

Aus dem Geschilderten geht hervor, dafs, wenn die Stöfser N sich in der in Fig. 1. gezeichneten Stellung befinden und die Frictionsrollen η ² der Stöfser die der Länge nach getheilte Platte O⁵ erreichen und durch den Ausschnitt O⁶ hindurchgehen, die Rollen auf die Kettenbrücke gelangen und dieselbe herabdrücken werden. Dadurch wird der Verticalblock Q.¹ herabgedrückt, bewegt mittelst des Doppelarmes Q² den Hebel T über die Contactplatten und damit zugleich die Kohlencontactrollen i² gegen den Kohlencontact U'², auf diese Weise die Verbindung zwischen den Contactstreifen U und U¹ herstellend, und zwar von dem Augenblicke an, wo die Rollen i² das Contactstück t/² treffen, bis der Hebel seinen ganzen Weg beschrieben hat, dabei nach einander den Strom durch die einzelnen Contactplatten V einschaltend. Während dieser Periode wird der Strom von Leitung 2 durch Draht 6, Contactstreifen U¹, Contactrolle i², Contactstreifen C/², Draht 7, die Widerstandsspiralen (auf der einen Seite in Fig. 4), die Contactbürste X"², die Widerstandsschaltung VV¹ (s. Fig. 4 und 5), dann durch Draht 7 nach dem anderen Contactstreifen Z7¹, Kohlenrolle i², Contactstreifen U, Draht 6 durch die Magnetspulen nach der Leitung 3, wie in Fig. 4 dargestellt, verlaufen. Der Stromverlauf in der angegebenen Weise bewirkt die Magnetisirung der Magnetkerne / und veranlafst ein Anziehen der Trommelanker G unmittelbar an dem linken dieser Magnetgruppe. In Fig. 1 würde dies die dritte Gruppe von der linken Seite sein.

Die Wirkung der hinter einander folgenden Stöfser von links nach rechts ist für jeden derselben die gleiche, und werden die Trommelanker in der Weise mit den Magneten in Wechselwirkung gebracht, dafs der Schaltungsmechanismus zwischen denselben die Magnete I nach einander derartig beeinflussen wird, dafs dieselben auf die Trommelanker ihre Anzugskraft von links nach rechts ausüben, infolge deren der Wagen sich in der durch Pfeile angegebenen Richtung bewegen wird.

Für den Fall, dafs die Stöfser im entgegengesetzten Sinne herabbewegt sind, ist es klar, dafs die Schaltungsvorrichtungen die Magnete in der Weise beeinflussen werden, dafs ihre anziehende Wirkung in umgekehrter Richtung zur Geltung kommt und der Wagen sich in diesem Sinne bewegen wird.

In Fig. 6 ist eine etwas geänderte Form der Stöfser veranschaulicht, bei welcher an Stelle der beiden gegenübersitzenden Blöcke je ein Hufeisenmagnet W benutzt ist, und ist die darunter gezeichnete, unter dem Bahnniveau befindliche Schaltungseinrichtung ebenfalls entsprechend modificirt. Die völlig ebene, runde Oberplatte O ⁸ schneidet mit der Ebene des Bahnkörpers genau ab und pafst in den runden Ausschnitt O² der oberen Kastenplatte. X ist eine Platte aus weichem Schmiedeisen, welche an ihrer einen Kante bei χ scharnierartig befestigt ist, während auf der anderen Seite sich darunter ein Anschlag x¹ befindet, um das zu tiefe Herabsinken zu hindern; durch die Stange λτ² ist die Platte X mit dem Hebel x³ verbunden.

Y ist ein Quecksilbernäpfchen unter dem gebogenen Arm des Hebels x³, y ist ein gebogener Metallstreifen, der die Verbindung des Quecksilbers mit der Schraubenklemme y^x vermittelt, die auf einem Isolirstück y^B befestigt ist. Diese Klemmschraube ist durch einen Draht, jr* mit der Spule Z verbunden, welche ihrerseits an die Hauptleitung 2 angeschlossen ist, wie dies in Fig. 6 gezeichnet. Draht y^h verbindet die Hauptleitung 3 mit dem Ende des Hebels λ:³, der bewegliche Kern ^ des Solenoids Z ist durch eine Leitung ^¹ mit dem Hebel T verbunden.

Die Wirkungsweise dieser elektromagnetischen Umschaltungseinrichtung ist die folgende. Sobald einer der Hufeisenmagnete W dicht über die runde Deckelplatte O⁸ und damit über die Ankerplatte X gelangt, wird dieselbe nach oben angezogen und das Ende des Hebels x^s in die Quecksilberschale Ygetaucht, wodurch der folgendeStromschlufs entsteht: Drahtj^⁴,SpuleZ, Draht j/·⁴, Klemme y¹, Leitungsstreifen jr, Quecksilberschale Y, Hebel x³ und Draht y^& nach der negativen Zuleitung 3. Hierdurch wird der Eisenkern der Spule Z herabgezogen und der längere Hebelarm T genau in der bei der ersten Form der Umschaltungseinrichtung geschilderten Weise bewegt, d. h. es erfolgt ein Stromschlufs durch die Windungen der Hufeisenmagnete /, infolge dessen dieselben ihre Anziehungskraft auf die Trommelanker in der angegebenen Weise ausüben.

Die paarweisen Hufeisenmagnete W sind in derselben W'eise aufgehängt wie die Stöfser der erstbeschriebenen Anordnung und werden in gleicher Weise durch die Ketten von der Längsstange L aus beeinflufst.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Eine elektrische Antriebsvorrichtung für Strafsenbahnwagen und ähnliche Fuhrwerke, dadurch gekennzeichnet, dafs auf den Verbindungsachsen der Wagenräder je zwei Trommelanker (G) in gleichen Abständen von den Rädern angebracht sind, unter deren Achsen je ein doppelarmiger Stöfser (N) mit Friktionsrollen (n ²) an seinen beiden Unterflächen waagebalkenartig aufgehängt ist, welche Stöfser gemeinsam durch Kettenverbindung nach einer unter dem

   Wagenkasten durchgehenden Stange (L) um ihren Drehpunkt angehoben oder gesenkt werden können, um beim Ueberfahren der im Bahnniveau angeordneten Schaltungskasten (0) die zu beiden Seiten der letzteren mit ihren oberen Polflächen mit dem Sfrafsenboden abschneidend angebrachten Hufeisenmagnete (I) zu erregen, so dafs dieselben durch Anziehen der Trommelanker (G) den Wagen nach der Seite der herabgelassenen Stöfserhälften fortbewegen.
   In. Verbindung mit einer elektrischen Antriebsvorrichtung für Strafsenbahnwagen etc. ■nach Anspruch ι die Anordnung von Umschaltungskasten im Strafsenbett, welche durch Berührung der Frictionsrollen (n²) an der unteren Seite der herabgelassenen Stöfserhälften (N) mit einer nachgiebigen Brücke (P) aus mit Leder oder dergl. ausgefütterten Plattengelenken (P¹) auf dem wasserdicht und nachgiebig gestalteten Gehäusedeckel (O) durch einen im Innern in Parallelgelenkführung (Q²) federnd beweglichen Block (QJ in Betrieb gesetzt, durch : Bewegung eines Schalthebels (T) unter An- ; wendung von Contactplatten (V), welche , mit Widerstandsspiralen (V¹) verbunden sind, sowie von an beiden Seiten des Hebels (T) befindlichen Kohlencontactrollen (t²) in Verbindung mit gebogenen Contactstreifen (U U¹) und einem an einer Ausbiegung des einen derselben (U¹) vorgesehenen Kohlencontacte (U²) den Stromschlufs durch die Magnete (I) und die Bewegung des Wagens in der Richtung der herabgelassenen Stöfserhälfte bewirken.
   An elektrischen Antriebsvorrichtungen für Strafsenbahnwagen etc. nach Anspruch ι und 2 die .Anordnung von je zwei waagebalkehartig aufgehängten Hufeisenmagneten (W) an Stelle der Doppelstöfser, welche, in gleicher Weise von einer durchgehenden Stange (L) gesteuert, beim Ueberfahren der Schaltungskasten nach einander durch deren feste Deckelplatte (O⁸) hindurch eine darunter befindliche, gelenkig befestigte Ankerplatte (X) anziehend, mittelst einer Stange (x²) und Hebel (y) einen Quecksilbercontact (Y) schliefsen und infolge davon durch Anziehen eines beweglichen Eisenkernes (%) in einem Solenoid (Z) den Schalthebel (T) in gleicher Weise bewegen wie die Vorrichtung nach Anspruch 2.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.