DE588061C - Device to prevent the drive axles of electrically operated vehicles from skidding - Google Patents

Description

Einrichtung zur Verhinderung des Schleuderns der Triebachsen elektrisch betriebener Fahrzeuge Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung des Schleuderns einer oder mehrerer Triebachsen elektrisch betriebener Fahrzeuge.Electrical device to prevent the drive axles from skidding operated vehicles The invention relates to a device for preventing the Skidding of one or more drive axles of electrically powered vehicles.

Erfindungsgemäß ist auf jeder Triebachse eine Drehmomentenwaage untergebracht, die einen die Fahrschaltung beeinflussenden Schalter steuert. Die Drehmomentenwaage besteht beispielsweise aus einem nach Art der Rohrschellen ausgebildeten zweiteiligen Reifen oder Lager, an welchem ein Hebelarm befestigt ist. An dem Hebelarm greifen zwei Wendelfedern an, welche ihn bei stillstehendem Fahrzeug in einer Nullage halten. Sobald das Fahrzeug sich in Bewegung setzt, wird von der Triebachse aus auf den Hebelarm ein Moment übertragen, welches den Hebelarm aus seiner Nullage auszulenken bestrebt ist. Durch entsprechende .Bemessung der Wendelfedern wird erreicht, daß erst bei einer bestimmten Drehzahl (etwa der Schleuderdrehzahl) der Hebelarm ausgelenkt wird. Der Hebelarm kann nach beiden Richtungen wirken und steuert dann einen Schalter, wodurch die Fahrschaltung aufgelöst wird, etwa weil ein Steuerstromkreis oder der Hauptstrom unterbrochen oder eine an sich bekannte Vorrichtung zum Ansprechen gebracht wird, welche den Fahrschalter in die Nullstellung zurückführt.According to the invention, a torque balance is housed on each drive axle, which controls a switch influencing the driving gear. The torque balance consists for example of a two-part designed in the manner of pipe clamps Tire or bearing to which a lever arm is attached. Grasp the lever arm two helical springs, which keep it in a zero position when the vehicle is stationary. As soon as the vehicle starts to move, the drive axle moves onto the Transfer lever arm a moment, which deflect the lever arm from its zero position is striving. Appropriate dimensioning of the helical springs ensures that The lever arm is only deflected at a certain speed (e.g. the spin speed) will. The lever arm can act in both directions and then controls a switch, whereby the driving circuit is resolved, for example because a control circuit or the Main current interrupted or a device known per se made to respond which returns the drive switch to the zero position.

Bei den bekannten Einrichtungen wird beispielsweise die Umdrehungszahl einer Triebachse und einer leer laufenden Achse in ein bestimmtes gegenseitiges Verhältnis gebracht und je nach dein Auftreten einer Änderung in diesen beiden zu vergleichenden Umdrehungszahlen die Stromzufuhr bzw. eine Drosselung derselben für den Antriebsmotor herbeigeführt.In the known devices, for example, the number of revolutions a drive axis and an idle axis into a certain mutual Relationship brought and depending on your occurrence a change in these two too comparative speeds the power supply or a throttling of the same for brought about the drive motor.

Ein anderes Verfahren benutzt den bei in Reihenparallelschaltung arbeitenden Motoren auftretenden Ausgleichsstrom zwischen zwei Motorgruppen, um das Eintreten des Schleuderns eines oder mehrerer Motoren dem Wagenführer bekanntzugeben.Another method uses that when working in series-parallel connection Motors occurring equalizing current between two motor groups in order to occur to notify the driver of the skidding of one or more engines.

Ebenso sind Einrichtungen bekannt, bei denen die an den:Wechselstrommotoren auftretenden Spannungen zur Bestimmung des schleudernden Motors verwandt -,verden. Grundsätzlich ist hierbei jeder Motor mit einem Spannungsanzeiger versehen. Schleudert beispielsweise ein Motor, so ändert sich die an ihm gemessene Spannung, was auf einer entsprechend ausgebildeten Anzeigevorrichtung kenntlich gemacht wird.Devices are also known in which the: AC motors occurring voltages used to determine the skidding motor -, verden. Basically every motor is provided with a voltage indicator. Flings for example a motor, the changes voltage measured on it, what is indicated on a correspondingly designed display device.

Es sindfernerEinrichtungen für selbsttätige Betätigung der Sandstreuvorrichtung zur Verhinderung des Schleuderns der Triebachsen bekanntgeworden, die unter Benutzung von Schwungmassen durch Zusammenarbeiten einer Reihe von Teilen wirksam sind. Der mehrteilige Aufbau dieser Vorrichtungen ist viel zu verwickelt und ihr Platzbedarf zu groß, als daß sie praktisch, beispielsweise bei neuzeitlichen Straßenbahnwagen, Verwendung finden können. Hinzu kommt noch, daß die Schwungmassen eine Vergrößerung der umabgefederten Massen des Fahrzeuges bedingen und einen besonderen Antrieb, wie Ketten u. dgl., erfordern, wenn die Schwungmassen in dem abgefederten Gestell untergebracht werden.There are also devices for automatic actuation of the sand spreading device to prevent the drive axles from skidding, which are using of flywheels are effective by working together a number of parts. Of the The multi-part construction of these devices is far too complex and takes up too much space too big to be practical, for example in modern trams, Can be used. In addition, the centrifugal masses are an enlargement the suspended masses of the vehicle and a special drive, such as chains and the like, require when the centrifugal masses in the sprung frame be accommodated.

Die neue Einrichtung ist unabhängig von der Stromart des Betriebes und der Anzahl der Antriebsmotoren. Der Wagenführer hat bei eintretendem Schleudern keinerlei Handgriffe vorzunehmen, da die Abschaltung der Motoren sowie das neue Anlassen selbsttätig erfolgt und Beschädigungen an den Radreifen, Schienen usw. mit Sicherheit vermieden «erden. Werden mehrere Achsen angetrieben, so ist für jede Achse eine Drehmomentenwaage vorzusehen bzw. bei Einzelradantrieb für jeden Motor. Bei Einzelradantrieb kann beispielsweise dieD rehinomentenwaage zweckmäßig auf einem der Antriebsseite gegenüberliegenden lierausgeführten Wellenstumpf angeordnet sein.The new facility is independent of the type of electricity used in the company and the number of drive motors. The driver has when a skid occurs not to carry out any manipulations, since the shutdown of the motors as well as the new one Starting takes place automatically and damage to the wheel tires, rails, etc. certainly avoided «ground. If several axles are driven, there is one for each A torque balance should be provided on the axis or, in the case of single-wheel drive, for each motor. In the case of a single wheel drive, for example, the torque balance can expediently be mounted on a the drive side can be arranged opposite the lier-executed stub shaft.

Bei einer geradzahligen Anzahl von angetriebenen Achsen oder Einzelradantrieben kann auch die beim Schleudern auftretende Differenz der Drehmomente zur Verhinderung des Schleuderns benutzt werden. Zwei von zwei Triebachsen auf je eine Drehmomentenwaage übertragene Momente werden etwa durch eine Drahtseilführung miteinander ins Gleichgewicht gesetzt. Die Hebelarme der Drehmoinentenwaage werden durch Wendelfedern in einer Nullage gehalten. Beginnt eine Welle zu schleudern, so wird das Gleichgewicht gestört, der Seilzug wird nach einer Richtung hin betätigt und damit der -die Fahrschaltung beeinflussende Schalter gesteuert.With an even number of driven axles or single wheel drives can also use the torque difference that occurs during spinning to prevent it can be used for spinning. Two out of two drive axles on a torque balance each transmitted torques are balanced with one another, for example by means of a wire rope guide set. The lever arms of the torque balance are in a Zero position held. If a wave begins to fling, the equilibrium is disturbed, the cable is operated in one direction and thus the driving gear influencing switch controlled.

Die Abbildungen lassen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens erkennen. Durch Bedienen des Steuerschalters i (Abb. i) wird ein Stromkreis geschlossen von OL über -den Spannungsteiler 2, die Schützspule 3, den Schalter q., den Steuerschalter i nach Erde. Hierdurch werden die auf einer gemeinsamen Achse a angeordneten Schalter 5 und 6 geschlossen. Der Steuermotor 7 läuft an und schaltet, durch die Einrückspule 8 im Fahrschalterantrieb 9 zum Eingriff gebracht, den Fahrschalter io.The figures show an embodiment of the inventive concept. By operating the control switch i (Fig. I), a circuit is closed from OL via the voltage divider 2, the contactor coil 3, the switch q., The control switch i to earth. As a result, the switches 5 and 6, which are arranged on a common axis a, are closed. The control motor 7 starts up and, brought into engagement by the engagement coil 8 in the travel switch drive 9, switches the travel switch io.

Der mit I bezeichnete Schalter ist auf dem nicht vom Führer besetzten Führerstand geöffnet, um hier ein unzulässiges Betätigen der Steuerung zu vermeiden. (In Abb. i ist dieser Schalter auf dem Führerstand A geschlossen.) Nur wenn der Schalter I geschlossen ist, kann durch Schließen des Steuerschalters i der Steuerstromkreis geschlossen.werden, wodurch ein Ansprechen der Spule 3 und ein Schließen des den Fahrstrom führenden Schalters 5 sowie ein Schließen des den Läuferstrom des Steuermotors 7 führenden Schalters 6 erreicht wird. Die Bezeichnung 9 stellt eine Kupplung zwischen derWelle des Steuermotors 7 und der Welle II des Fahrschalters 5 dar. Der mit III bezeichnete Schalter unterbricht den durch den Läufer des Steuermotors 7 fließenden Steuerstrom in demAugenblick, da der Fahrschalter V eine- Dauerfahrstufe erreicht hat. Die mit io bezeichneten Leitungen führen zu den Kontakten des Fahrschalters V. Diese Leitungen führen den Strom der Fahrmotoren i2. Im Fahrschalter wird über diese Leitungen der Fahrwiderstand IV zu- bzw. abgeschaltet. Der Strom fließt im Sinne der eingezeichneten Pfeile. Die Spule 8 besorgt das Ein- bzw. Ausrücken der Kupplung 9 durch einen vom Hauptstrom abgezweigten Hilfs- bzw. Steuerstrom. Der Fahrstrom geht von der Oberleitung OL aus durch den Stromabnehmer, einen Höchststromselbstauslöser, den Schalter 5, das Feld des Steuermotors 7, durch die Widerstände IV, den Fahrschalter V (entsprechend der Pfeilrichtung in den angedeuteten Leitungen mit der Bezeichnung io) über die Fahrmotoren t2 zur Erde.The switch marked I is open on the driver's cab that is not occupied by the driver, in order to avoid inadmissible actuation of the controls here. (In Fig. I, this switch on driver's cab A is closed.) Only when switch I is closed can the control circuit be closed by closing control switch i, causing coil 3 to respond and switch 5 carrying the traction current to close and the switch 6 carrying the rotor current of the control motor 7 is closed. The designation 9 represents a coupling between the shaft of the control motor 7 and the shaft II of the drive switch 5. The switch labeled III interrupts the control current flowing through the rotor of the control motor 7 as soon as the drive switch V has reached a continuous drive position. The lines marked io lead to the contacts of the drive switch V. These lines carry the current of the drive motors i2. In the driving switch, the driving resistor IV is switched on or off via these lines. The current flows as indicated by the arrows. The coil 8 engages and disengages the clutch 9 by means of an auxiliary or control current branched off from the main current. The traction current goes from the overhead line OL through the pantograph, a high current self-timer, the switch 5, the field of the control motor 7, through the resistors IV, the travel switch V (according to the direction of the arrow in the lines indicated with the designation io) via the traction motors t2 to Earth.

Bei auftretendem Schleudern einer Triebachse des Fahrzeuges wird durch eine auf der Triebachse angeordnete Drehmomentenwaage ii der Schalter 4 geöffnet. Hierdurch wird der oben beschriebene Stromkreis für das Hauptschütz 3 unterbrochen, die Schalter 5 und 6 fallen ab, die Fahrschaltung wird aufgelöst, und der Fahrschalter io läuft, wie bekannt, selbsttätig in die Nullstellung zurück. Haben die Triebachsen ihre normale Drehzahl wieder erreicht, so wird durch die Drehmomentenwaage i z der Schalter 4 geschlossen. Durch die Spule 3 werden die Schalter 5 und 6 wieder eingelegt, und der Anlaßvorgang für die Fahrmotoren 12 beginnt selbsttätig aufs neue.When a drive axle of the vehicle skids, it is through a torque balance ii of the switch 4 arranged on the drive axle is opened. This interrupts the circuit described above for the main contactor 3, switches 5 and 6 drop out, the drive circuit is released, and the drive switch As is known, io automatically returns to the zero position. Have the drive axes their normal speed is reached again, the torque balance i z of the Switch 4 closed. The switches 5 and 6 are reinserted through the coil 3, and the starting process for the traction motors 12 automatically begins anew.

Abb.2 zeigt eine beispielsweise Ausführung der in Abb. i mit i i bezeichneten Drehmomentenwaage.Fig. 2 shows an example of an embodiment of the one marked i i in Fig. I Torque balance.

Die Drehinomentenwaage sieht ähnlich wie eine Rohrschelle aus und greift zusammengeschraubt um die Welle 17 herum. Die beiden Teile 13a und i3v sind innen gegen die Welle 17' mit einer Lagerschale 14 ausgekleidet, so daß die Welle sich darin drehen kann. Durch die Reibung der Welle 17 in der Lagerschale 14 wird auf die Teile 13 und 14, welche starr miteinander verbunden sind, bei einer Rechts- oder Linksdrehung der Welle ein Drehmoment ausgeübt. Damit nun die Teile 13 und 14 nicht die Drehung der Welle mitmachen, wird-durch Federn 15, welche am Untergestell oder Wagenkasten befestigt sind, das Gleichgewicht gehalten. Auf der dem Angriffspunkt der Federn gegenüberliegenden Seite ist eine Stange i9 eingeschraubt, welche ,mit ihrem freien Ende in die Öse einer Stange 2o hineinragt. Diese Stange 2o ist in zwei Lagern 21 geführt, nach oben und unten in ihrer Längsrichtung verschiebbar. An einem Ende der Stange 2o ist ein Metallstück angebracht, welches normalerweise die beiden Pole 22 und 23 des Schalters 4 miteinander verbindet.The torque balance looks like a pipe clamp and grips screwed together around the shaft 17. The two parts 13a and i3v are lined on the inside against the shaft 17 'with a bearing shell 14, so that the shaft can rotate in it. Due to the friction of the shaft 17 in the bearing shell 14 is on the parts 13 and 14, which are rigidly connected to each other, at a Right or left rotation of the shaft exerts a torque. So now the parts 13 and 14 do not participate in the rotation of the shaft, by springs 15, which on Underframe or car body are attached, the balance is kept. On the The side opposite the point of application of the springs is screwed in a rod i9, which protrudes with its free end into the eyelet of a rod 2o. This pole 2o is guided in two bearings 21, can be moved up and down in its longitudinal direction. At one end of the rod 2o a piece of metal is attached, which normally the two poles 22 and 23 of the switch 4 connects to one another.

Das von der Welle aus auf diese. Drehmomentenwaage (bestehend aus Teilen 13, 14, 15 und i9) übertragene Drehmoment ist proportional der Wellendrehzahl und der Reibungsziffer im Lager. Bei gleichbleibender Reibungsziffer und größer werdender Drehzahl wird demnach das übertragene Drehmoment auch größer. Die Waage wird so lange ihre Ruhelage nicht verlassen, wie die Federn 15 diesem Drehmoment noch das Gleichgewicht halten können. Wird nun die Drehzahl so groß (Schleuderdrehzahl), daß die Stange ig, welche in der Öse der Stange 2o einen gewissen Spielraum hat, dieselbe nach oben oder unten anstößt, so wird die Verbindung zwischen den Polen 22 und 23 des Schalters 4 unterbrochen. Damit ist der Steuerstromkreis unterbrochen und damit die Fahrschaltung aufgelöst. Der Fahrschalter gelangt alsdann in an sich bekannter Weise selbsttätig in die Nullstellung. Da inzwischen die Drehzahl erheblich herabgesunken ist, gleitet die Drehmomentenwaage, gezogen von den Federn 15, wieder in ihre Nullage. Dadurch wird aber auch auf die Stange 2o keine Kraft mehr ausgeübt, und diese fällt, wenn nach oben gehoben, durch ihr Eigengewicht wieder in die Normallage oder wird, wenn nach unten gedrückt, durch eine entsprechende ,Feder wieder in ihre Normallage gebracht. Hierdurch wird der Schalter 4 und somit der Steuerstromkreis wieder geschlossen, und der Anlaßvorgang beginnt von neuem.That from the wave on this. Torque balance (consisting of Parts 13, 14, 15 and i9) transmitted torque is proportional to the shaft speed and the coefficient of friction in the bearing. With the same coefficient of friction and greater As the speed increases, the transmitted torque also increases. The scales will not leave their rest position as long as the springs 15 this torque can still keep their balance. If the speed is so high (spin speed), that the rod ig, which has a certain leeway in the eyelet of the rod 2o, if it pushes up or down, the connection between the poles is established 22 and 23 of the switch 4 interrupted. This interrupts the control circuit and thus the driving circuit dissolved. The drive switch then comes into itself known way automatically in the zero position. Since meanwhile the speed is considerable Has dropped, the torque balance, pulled by the springs 15, slides again in their zero position. As a result, however, no more force is exerted on the rod 2o either, and when it is lifted upwards, it falls back into its normal position due to its own weight or, when pressed down, is returned to its own by a corresponding spring Brought normal position. This becomes the switch 4 and thus the control circuit closed again and the starting process begins again.

Während dieser ganzen Zeit hat der Fahrer den Steuerschalter i in der zu Anfang beschriebenen Stellung, beispielsweise der ersten Dauerfahrstellung, stehengelassen, ohne daß sich seinerseits irgendwelche besondere Handgriffe nötig machten. Gleichzeitig mit der Auflösung der Steuerschaltung kann durch die Drehmomentenwaage eine an sich bekannte Vorrichtung ausgelöst werden, die ihrerseits einen Sandgeber freigibt, wodurch die auftretenden Schleudererscheinungen in zusätzlicher Weise herabgemindert werden.During this time the driver has the control switch i in the position described at the beginning, for example the first permanent driving position, left standing without any special manipulation on his part did. Simultaneously with the resolution of the control circuit, the torque balance a known device can be triggered, which in turn is a sand dispenser releases, whereby the occurring spin phenomena in an additional way be degraded.

Die Einrichtung wirkt in beiden Fahrtrichtungen des Fahrzeuges.The device works in both directions of travel of the vehicle.

Claims (4)

PATrNTANSPRÜCHr: i. Einrichtung zur Verhinderung des Schleuderns der Triebachsen elektrisch betriebener Fahrzeuge, insbesondere solchen mit selbsttätig in die Nullage zurücklaufenden Fahrschaltern, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Triebachse eine Drehmomentenwaage angeordnet ist, die einen die Fahrschaltung beeinflussenden Schalter steuert. PATENT CLAIM: i. Device to prevent the Drive axles of electrically operated vehicles, especially those with automatic ones Driving switches returning to the zero position, characterized in that on each Drive axle a torque balance is arranged, which influences the driving gear Switch controls. 2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei eintretendem Schleudern einer Triebachse die Drehmomentenwaage (ii) einen in der Hauptschützbetätigungsleitung (OL, 2, 3, 4, 1, Erde) angeordneten Schalter (4) ausschaltet, so daß das Hauptschütz (3) abfällt. 2. Device according to claim i, characterized in that when a drive shaft spins, the torque balance (ii) switches off a switch (4) arranged in the main contactor actuation line (OL, 2, 3, 4, 1, earth), so that the main contactor ( 3) falls off. 3. Einrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Wiedererreichen der normalen Drehzahl der Triebachse die Drehmomentenwaage (ii) den Schalter (4) schließt, so daß der Anlaßvorgang für die Fahrmotoren (12) durch den Steuermotor (7) über das Schütz (3) selbsttätig von neuem beginnt. 3. Device according to claim i and 2, characterized in that after the normal speed has been reached again the drive axis the torque balance (ii) the switch (4) closes so that the Starting process for the traction motors (12) by the control motor (7) via the contactor (3) automatically starts anew. 4. Einrichtung nach Anspruch i .bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schleudern einer Triebachse eine auf derselben angeordnete Drehmomentenwaage (i i ) eine Vorrichtung, auslöst, die einen Sandgeber freigibt.4. Device according to claim i .bis 3, characterized characterized in that when a drive shaft is thrown, one is arranged on the same Torque balance (i i) triggers a device that releases a sand dispenser.