DE1033240B

DE1033240B - Anordnung zum Bremsen elektrischer Triebfahrzeuge und Triebwagenzuege

Info

Publication number: DE1033240B
Application number: DEB27492A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dietrich Neubronner
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1953-09-16
Filing date: 1953-09-16
Publication date: 1958-07-03

Description

Anordnung zum Bremsen elektrischer Triebfahrzeuge und Triebwagenzüge Die bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen weitgehend verwendete selbsterregte Widerstandsmotorbremse wirkt insofern unvollkommen, als man damit nicht bis zum vollkommenen Stillstand und in diesem das Fahrzeug abbremsen kann. Man benutzt dazu vielfach heute die Handbremse, falls nicht sonst eine zusätzliche Bremse (Druckluftbremse od. dgl.) im Fahrzeug vorgesehen ist.
Es ist aber zwecks Vereinfachung der Bedienung und aus Sicherheitsgründen wünschenswert, mit ein und derselben Betätigungsvorrichtung (z. B. mit der Fahrschalterkurbel) die Bremsung bis zum absoluten Stillstand zu ermöglichen. Dabei soll diese Betätigung zügig im selben Bewegungsvorgang des Führers und ohne nennenswerten zusätzlichen Kraftaufwand geschehen, und die Wirkung der Zusatzbremse soll automatisch bei abklingendem Bremsstrom stoßfrei einsetzen. Da die Zusatzbremsung ebenso wie die Motorbremsung auf die Triebräder wirkt, muß dabei ein Überbremsen der Radsätze verhindert werden, d. h., die Zusatzbremse muß von dem Bremsstrom beeinflußbar sein. Schließlich soll die Einrichtung dazu dienen, daß bei unvorhergesehenem Ausfall der Motorbremsung die Zusatzbremsung automatisch mit möglichst gleicher Wirkung die Motorbremse vollwertig ersetzt.
Ausgehend von einer Anordnung zum Bremsen elektrischer Triebfahrzeuge und Triebwagenzüge mit Hilfe der generatorisch arbeitenden Fahrmotoren in Verbindung mit einer zusätzlichen fremderregten, ebenfalls auf die Räder wirkenden Elektromagnetbremse besteht die Erfindung darin, daß die auf das gleiche Triebrad wie der bremsende Fahrmotor wirkende Elektromagnetbremse mit dem Bremsstrom des Fahrmotors elektrisch oder elektromechanisch in der Weise gekoppelt ist, daß die Summe der beiden auf das gleiche Triebrad wirkenden Bremkräfte eine vorbestimmte bzw. von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Größe nicht überschreitet. Dabei können die beiden Bremsstromkreise durch das gleiche, willkürlich einstellbare Steuerglied, z. B. die Fahrschalterkurbel, regelbar sein.
Diese Kopplung der beiden Bremsstromkreise kann auf elektromechanischem Wege beispielsweise derart erfolgen, daß eine vom Motorbremsstrom durchflossene Magnetspule vorgesehen ist, deren Kraft auf das Steuergestänge der Elektromagnetbremse der willkürlich einstellbaren Bremskraft entgegenwirkt.
Erfolgt die willkürliche Einstellung der Elektromagnetbremse über einen Bremshebel, der mit einem Widerstandsregler, vorzugsweise einem Kohledruckregler, zusammenwirkt, so ist bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zwischen dem Bremshebel und dem Widerstandsregler für die Elektromagnetbremse ein elastisches Zwischenglied, etwa eine Zug- oder Druckfeder, vorgesehen, die ihrerseits den Widerstandsregler verstellt, wobei dieser Federkraft ein vom Fahrmotorstrom erregter Elektromagnet entgegenwirkt.
Soll die Regelung der beiden Bremsstromkreise durch das gleiche Betätigungsglied erfolgen, beispielsweise durch die Fahrkurbel, dann ist der zur willkürlichen Bremseinstellung dienende Bremshebel, z. B. über eine Nockenscheibe, mit dem Fahrschalter gekuppelt, so daß in den Bremsstellungen dieses Schalters der Hebel im Sinne einer die Elektromagnetbremse steuernden Richtung bewegt wird.
Diese Kopplung zwischen Fahrkurbel und Bremshebel kann auch in der Weise erfolgen, daß das Gestänge für die Steuerung des Widerstandsreglers der Elektromagnetbremse mit dem Bremshebel (Hand-oder Fußhebel) und der Nockenscheibe des Fahrschalters über eine Freilaufkupplung derart kraftschlüssig verbunden ist, daß die Bewegung des Steuergestänges für den Widerstandsregler der Elektromagrn°tbremse wahlweise durch die Fahrkurbel oder den Bremshebel erfolgen kann, ohne daß der jeweils andere Betätigungsteil (Bremshebel bzw. Fahrkurbel) an der Steuerbewegung teilnimmt. Das Steuergestänge für den Elektromagneten kann im übrigen mit einem Schalter versehen sein, der den Widerstandsregler erst in einer vorgegebenen Stellung des Steuergestänges einschaltet und in einer zweiten vorgegebenen Stellung-kurzschließt.
Der dem Bremsmagneten aus einer Stromquelle, vorzugsweise einer Batterie, zufließende Strom wird durch diesen Regler gesteuert. Dieser Regler kann willkürlich durch einen Bremshebel oder die Fahrbremskurbel im Sinne größerer oder kleinerer Bremskraftausübung verstellt werden.
An Hand des in der Zeichnung dargestellten Prinzipschaltbildes wird unter Weglassung aller naheliegenden Ergänzungen der Gegenstand der Erfindung näher erläutert.
Ein Hebel 1 wird entweder mit der Hand oder dem Fuß beim Bremsen in Richtung B direkt verstellt, oder es wird eine mit dem Fahrbremsschalter verbundene Nockenscheibe 2 in Pfeilrichtung A gedreht. Dadurch zieht eine Feder 3 gegen eine Feder 4 mit erhöhter Kraft an einer Reglerstange 5. Als Widerstandsregler ist in der Zeichnung ein Kohledruckregler 6 dargestellt, der unter dem von der Feder 3 ausgelösten erhöhten Säulendruck seinen elektrischen Widerstand vermindert.
Unter der Wirkung der Feder 3 werden außerdem die Kontakte 7 und 8 geschlossen, so daß über diese und den Regler 6 ein Strom durch die Magnetspule 9 fließen kann, welche, z. B. einem Bremssolenoid zugehörig, die mechanische Bremsung zur Wirkung bringt, und zwar um sä kräftiger, je stärker der Strom ist, der .durch die Spule 9 fließt.
Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Bremswirkung um so stärker erfolgt, je weiter der Hebel 1 durch die Hand oder mittels des Fahrbremsschalters die Nockenscheibe 2 in die Bremsstellung gebracht wird. -In der Endstellung des Hebels 1 schließt ein Kontakt 10 den Widerstandsregler kurz, so daß in diesem Fall höchste Bremswirkung erzielt werden kann.
In der beschriebenen Weise würde die Vorrichtung wirken, wenn kein Strom durch die Fahrmotoren und damit durch die Spule eines von diesem Strom beeinflußten Magneten fließen würde, also z. B. bei Stillstand. Fließt aber ein solcher Strom (Pfeil 12), so wird die Wirkung der Feder 3 auf den Widerstandsregler 6 je nach der Größe dieses Stromes teilweise oder ganz aufgehoben, so daß der Widerstand des Reglers 6 erhöht, der Strom in der Spule 9 vermindert oder durch das Öffnen der Kontakte 7 und 8 ganz unterbrochen wird.
Durch entsprechende Abstimmung der Kraft- und und Hebelverhältnisse kann erreicht werden, daß ein möglichst stoßfreies Zusammenarbeiten und gegenseitiges Überlappen der Wirkung der beiden auf die gleichen Räder wirkenden Bremsen stattfindet. So muß z. B. ein Abstimmen der Federn 3 und 4 gegenüber der. Magnetkraft der Spule 11 und dem Hub der Nockenscheibe 2 derart erfolgen, daß für deren Weg, auf welchem der Motorbremsstrom auf konstantem Wert gehalten wird, auch der Druck auf den Kohledruckregler annähernd konstant bleibt.
Es ist ohne weiteres einzusehen, daß bei unvorhergesehenem Aussetzen der Motorbremse die Solenoidbremse 9 automatisch in voller Stärke einsetzt, wenn der Fahrbremsschalter bereits in einer seiner Bremsstellungen steht.
Die Anordnung schützt übrigens in dieser Beziehung auch dagegen, daß im Fahren bei eingeschaltetem Motorstrom nicht versehentlich gebremst wird. Sollte dies aus irgendeinem Grunde in Ausnahmefällen erwünscht sein, könnte eine willkürliche Unterbrechung des Stroms in der Magnetspule 11 vorgesehen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zum Bremsen elektrischer Triebfahrzeuge und T'riebwagenzügeZmit Hilfe der generatorisch arbeitenden Fahrmotoren in Verbindung mit einer zusätzlichen fremderregten, ebenfalls auf die Räder wirkenden Elektromagnetbremse, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das gleiche Triebrad wie der bremsende Fahrmotor wirkende Elektromagrietbremse mit dem Bremsstrom des Fahrmotors elektrisch oder elektromechanisch in der Weise gekoppelt ist, daß die Summe der beiden auf das gleiche Triebrad wirkenden Bremskräfte eine vorbestimmte bzw. von der Fahrgeschwindigkeit abhängige Größe nicht überschreitet.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Bremsstromkreise durch das gleiche, willkürlich einstellbare Steuerglied, z. B. die Fahrschalterkurbel, regelbar sind.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Elektromagnetbremse in Abhängigkeit vom Motorbremsstrom eine vom Motorbremsstrom durchflossene Magnetspule vorgesehen ist, deren Kraft auf das Steuergestänge der willkürlich eingestellten Bremskraft entgegenwirkt.
4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3 mit einem Bremshebel zur willkürlichen Einstellung der Bremskraft, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bremshebel und dem Widerstandsregler für die Elektromagnetbremse ein elastisches Zwischenglied, vorzugsweise eine Zug- oder Druckfeder, vorgesehen ist, die ihrerseits den Widerstandsregler verstellt, wobei dieser Federkraft ein vom Fahrmotorstrom erregter Elektromagnet entgegenwirkt.
5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsregler als Kohledruckregler ausgebildet ist.
6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zur willkürlichen Bremseinstellung dienende Hebel mit dem Fahrschalter derart, vorzugsweise durch eine Nockenscheibe, gekuppelt ist, daß in den Bremsstellungen dieses Schalters der Hebel in einer die Elektromagnetbremse steuernden Richtung bewegt wird.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge für die Steuerung des Widerstandsreglers der Elektromagnetbremse mit dem willkürlich eingestellten Hebel (Hand-oder Fußhebel) und der Nockenscheibe des Fahrschalters über eine Freilaufkupplung in der Weise kraftschlüssig gekuppelt ist, daß die Steuerung des Gestänges wahlweise durch die Fahrkurbel oder den Bremshebel erfolgen kann, ohne daß der jeweils andere Betätigungsteil (Bremshebel bzw. Fahrkurbel) an der Steuerbewegung teilnimmt. B. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergestänge mit Kontakten versehen ist, die den Widerstandsregler erst in einer vorgegebenen Stellung des Steuergestänges einschalten und in einer zweiten vorgegebenen Stellung kurzschließen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 191110, 222 367, 696 452, 737 921, 645 114; schweizerische Patentschrift Nr. 165 024; Zeitschrift »Elektrische Kraftbetriebe und Bahnen« 1909, S. 430/431; Zeitschrift »Verkehrstechnik«, 1932, S.427; 1942, S. 207; Zeitschrift »Verkehr und Technik«, 1953, S.106/107.