DE134273C - - Google Patents

Description

Die elektromagnetische, auf einen Wagen ■ ausgeübte Zugkraft wird gewöhnlich von auf dem Wagen selbst angeordneten elektromagnetischen Maschinen (Elektromotoren) erzeugt, welche ihre Drehbewegung auf die Rä'der des Wagens übertragen. Diese Zugwirkung ist keine directe. Man erhält nämlich die Umwandlung der Drehbewegung in Vorwärtsbewegung nur mit der Beschränkung, dafs die Reibung (Adhäsion) der Räder auf den Schienen nicht überschritten werden darf.

Eine directe Zugkraft herrscht zwischen dem Anker und dem Feldmagneten einer Dynamomaschine (oder eines Elektromotors). Um jedoch eine directe geradlinige Vorwärtsbewegung zu erzielen, mufs der elektromagnetische Ring (Anker) umgeformt und theilweis abgewickelt werden. Nach dieser Abwickelung kann man die directe elektromagnetische Zugwirkung auf zweierlei Arten erzielen: nämlich entweder dadurch, dafs man auf dem Wagen nur den Feldmagneten fest läfst und den Anker längs der Eisenbahn abrollt oder durch den Gegenstand vorliegender Erfindung, nach welcher der Wagen nur den zum Theil abgewickelten Anker trägt und das elektromagnetisch erregte Eisen der Eisenbahnlinie als Feldmagnet wirkt, der fest längs der Strecke angeordnet ist.

In den Zeichnungen zeigen Fig. ι und 2 eine Ausführungsform des Wagens, welche nur für Eisenbahnlinien mit eigenem Bahnkörper verwendbar ist, bei denen also nicht ,zu befürchten ist, dafs Menschen und Thiere die längs der Linie angeordneten Contacte und Leiter berühren.

Bei dieser Anordnung trägt der Wagen (bezw, die Lokomotive) einen einzigen eleklromag?· netischen Stab mit beweglichen Polen, welcher unter den Radachsen angeordnet ist. Derselbe besteht aus einem Eisenstab ID, welcher mit einem Isolirbande bekleidet und mit der Stromspule D¹ umwickelt ist, deren Windungen gröfser und weiter von einander entfernt dargestellt sind, als sie es in Wirklichkeit sind. Die Enden der Spule D¹ sind durch einen geeigneten Leiter C mit einander verbunden.

Das Eisen des elektromagnetischen Stabes ID ist an beiden Enden nach oben gebogen und fest auf die beiden Stirnseiten des die Radachsen tragenden Eisenrahmens A B aufgeschraubt.. Auf diese Weise wird der Rahmen A B durch den Stab verstärkt, und, was noch wichtiger ist, der Rahmen verbindet die Stabenden magnetisch mit einander, so dafs mit dem gesammten Eisen des Rahmens und mit demjenigen des elektromagnetischen Stabes der Kern eines gürteiförmigen elektromagnetischen Weges vervollständigt wird.

Wie aus Fig. ι hervorgeht, braucht der Kupferdraht der Spule D¹ nicht mit Isolirbekleidung versehen, sondern könnte so gewunden sein, dafs sich die einzelnen Windungen nicht berühren. 'Die Spule nimmt mit dem Untertheil ihrer Windungen den elektrischen Strom von der Strafsenleitiing durch Reiben an federnden Bürsten -}- und O auf, welche in der Mitte des Gleises angeordnet sind und mit der Strafsenleitiing in Verbindung stehen. Nach der Zeichnung berührt eine mit der positiven Leitung verbundene Bürste -f- die Spule D¹ wenig hinter der Mitte, und eine mit der Erde verbundene Bürste O hat soeben angefangen, die Spule zu berühren, und befindet sich noch nahe am

Eingangsende /. Alle folgenden Bürsten der ganzen Strecke sind ebenfalls um etwas weniger als die Hälfte der Spulenlänge von einander entfernt. Zwischen den Bürsten findet der Strom auf der geschlossenen Spule zwei Wege, und er folgt diesen, indem er nach entgegengesetzten Richtungen, wie es auf den Windungen durch Pfeile angedeutet ist, kreist. Die Richtung der Pfeile·'zeigt, dafs in dem mit rechtsgängiger Spule umwundenen Stabe ein Nordpol N bei der Bürste -j- und ein Südpol 5 bei der Bürste O erzeugt wird. Wenn der zum Wagen gehörige elektromagnetische Stab sich mit demselben bewegt, so bewegen sich diese Pole in dem Stab und erneuern sich stets bei den Bürsten, so dafs sie in Bezug auf jede Bürste, welche gerade auf der Spule schleift, stehen bleiben, so lange die betreffende Bürste schleift. Etwas weiter im Sinne der Bewegung, vor jeder Bürste liegend, befinden sich gewisse Eisenquerschwellen des Gleises, welche dadurch, · dafs sie diese Pole anziehen, die Fortbewegung des Wagens erzeugen.

Um einigermafsen hohe Spannungen und nicht allzu grofse Stromstärken verwenden zu können, darf der Kupferdraht der Spirale für den Polstab nicht zu dick sein und mufs mit einer Isolirbekleidung versehen sein; auch soll er nicht direct von den Bürsten gerieben werden, sondern die Anschlüsse sollen durch Vermittlung eines geeigneten Schalters bewerkstelligt werden.

Fig. 3 und 4 zeigen eine Spulenanordnung bei einem für mäfsige Stromstärken verwendbaren elektromagnetischen Stab. Der Stab ist abgebrochen gezeichnet, und ein kleiner Theil des Eisenkernes in der Mitte des unregelmäfsig endenden Abschnittes α ist in Fig. 4 unbedeckt dargestellt.

Der Stab besteht aus neben einander gelegten flachen, durchgehenden Eisenstäben mit dazwischen liegendem Isolirband. Bei b (Fig. 3 und 4) ist eine der beiden lothrechten Eisenklemmen dargestellt, welche mit Hülfe von Schrauben die Enden des Kernstabes mit dem Eisenrahmen des Wagens verbinden. Zwischen diesen Endklemmen sind auf der ganzen Länge des dazwischen liegenden Stabes zahlreiche Spulen aus isolirtem Leitungsdraht mit gleicher Wicklung angeordnet. Der elektromagnetische -Stab wird isolirt, während die Enden der Spulen genau wie die Spulen eines Pacinotti-I sehen Ringes mit unter dem Stab liegenden Metallquerschienen c (Commutatorlamellen) verjbunden sind.

!· Das Gleis mufs aufser den Holzschwellen auch einige Eisenschwellen haben, welche so gestaltet sind, dafs sie mit den Längsschienen I eine Reihe fester Anker unter dem magnetischen Einfiufs der Pole des Wagens bilden.

Da jede dieser Eisenschwellen nahe an einer der Bürsten, und zwar (im Sinne der Fahrtrichtung) ein wenig hinter den Bürsten liegt, erzeugt sie eine Anziehung mit den Polen der elektromagnetischen Spule D'. Qrei dieser Schwellen sind im Aufrifs (Fig. r) und im Grundrifs (Fig. 2) in T¹, T², T³ dargestellt. Sie sind aus zwei Eisenplatten hergestellt, von denen die untere gerade und aus einem Stück ist, die obere dagegen aus zwei grofsen rechtwinklig abgebogenen Stücken und zwei kleinen dazwischen liegenden besteht, die mit den grofsen und unter einander so verbolzt sind, dafs sie in der Mitte des Gleises einen festen kleinen Eisenpfeiler bilden, dessen obere Basis Avenige Centimeter tiefer als die von der Unterfläche des elektromagnetischen Stabes durchlaufene Ebene liegt. An den Enden der Schwellen liegen auf denselben die Schienen mit ihrem Fufs, der daran angeschraubt ist. Auf diese Weise werden durch den Einflufs der beiden benachbarten Pole N und S des Stabes an den Obertheilen der Pfeiler der Schwellen T² T³ entgegengesetzte Pole s und η . erzeugt, und die directe elektromagnetische Zugkraft kann mit meistenteils genügender Stärke wirken, auch wenn der Magnetismus der Schwellen keine andere Ursache hat. Wenn jedoch an den Stationen, den Krümmungen oder Steigungen der Strecke eine gröfsere Kraft als die durch den Einflufs der Pole des Wagens hervorgebrachte nöthig ist, kann man den Pfeiler der Schwellen mit einer magnetisirenden Wicklung versehen, welche vom Strome der benachbarten Feder durchflossen wird, wie es in der Zeichnung für die Feder der Schwelle T¹ dargestellt ist. Die nächste vor der Schwelle T¹ liegende Feder gehört zu den mit O bezeichneten Bürsten, welche mit den Gleisschienen in Verbindung stehen müssen. Anstatt nun diese Verbindung unmittelbar herzustellen, wird sie, wenn eine magnetisirende Wicklung auf dem Schwellenpfeiler geschaffen werden soll, durch den Draht dieser Wicklung in der in Fig. 2 angedeuteten Weise hergestellt. Hier sieht man unter der Feder einen Sockel, der ein Porcellanisolator mit umgewendeter Kehlung sein mufs, und von der isolirten Feder geht der Kupferdraht aus, welcher auf dem Pfeiler eine linksgängige Wicklung bildet und schliefslich mit seinem Ende am Eisen der Querschwelle angelöthet ist. Wenn nun der Wagen über der Feder der Schwelle T¹ steht und diese in Verbindung mit einer der Bürsten 4-setzt, dann erzeugt der in der Wicklungsrolle kreisende Strom im Obertheile des Pfeilers der Schwelle T¹ einen Nordpol, was nöthig ist, um die Magnetisirung zu erhöhen, welche durch die blofse Einwirkung des benachbarten Poles des Wagens hervorgebracht wird. In entsprechender Weise können auch die un-

mittelbar auf + Bürsten folgenden Schwellen jnit Magnetisirrollen versehen werden, in denen ■der Strom nur dann kreist, wenn ihn die Gegenwart des Antriebswagens erheischt. Die -f- Bürste wird durch einen Isolirsockel getragen und steht mit der positiven Streckenleitung nur durch den Draht der Wicklung ■des auf der Schwelle befestigten Elektromagneten in Verbindung.

, Was die Streckenleitung betrifft, so geht der Rückstrom durch die Schienen, weiche nicht von der Erde isolirt sind, zur Elektricitätsquelle zurück, mithin steht mit den Schienen und der Erde einer der Pole der Quelle — z. B. der negative — in Verbindung, während ■der andere Pol der Quelle mit zwei Leitungsdrähten Il in Verbindung steht, welche isolirt zwischen den Glcisschienen liegen. Diese Liniendrähte // sind oberirdisch, obwohl sie nahe am Boden gezogen sind, und werden von gewöhnlichen Porcellanhütchenisolatoren getragen.

Jede der federnden Bürsten, welche, wie •die bei der Schwelle T'² liegende, mit den Liniendrähten in Verbindung sein müssen, wird ■von einer an beiden Liniendrä'hten // befestigten und mit ihnen verlötheten Metallplatte getragen, welche so hoch über dem Boden angebracht ist, dafs sie von demselben genügend isoiirt ist. Die anderen dazwischen angeordneten Bürsten O werden von auf den Schienen befestigten Metallplatten getragen.

Dieser elektromagnetische Wagen mit einfachem Gürtel hat keine Vorrichtung zur Umkehrung seiner Bewegung und darf keine solche haben, aber er mufs eine Vorrichtung zur Regelung der Fahrtgeschwindigkeit zum Anhalten und zum Abfahren besitzen. Hier wird angenommen, dafs die Eisenbahn zwei Gleise hat, eins für die hin- und eins für die zurückfahrenden Züge.

Fig. 5 zeigt, wie die zwei Gleise mechanisch und magnetisch zu verbinden sind.

An den Stellen der Strecke, wo die beiden Gleise einander parallel gehen, müssen sie gerade nur so weit von einander entfernt sein, als nothwendig ist, während die untere Sohle ■der magnetischen Schwellen ganz aus einem Stück ist und unter den vier Schienen der beiden Gleise durchgeht. In Fig. 5 wird mit •dem gleichen Buchstaben s der freie Magnetismus sowohl an der Spitze des einen als auch des anderen der Pfeiler einer der doppelten unter den beiden Gleisen fortgehenden Schwellen bezeichnet, um anzudeuten, dafs gleichnamige Magnetisirungen sowohl durch die hin- als auch durch die herfahrenden Züge erzielt wird. Dies läfst sich dadurch erreichen, dafs die Gleislänge bei gelrennten Gleisen so hergestellt sein kann, dafs sie eine ungerade Zahl magnetischer Schwellen enthält. .

Was die Regelung der Geschwindigkeit des Wagens anlangt, so braucht man beispielsweise nur ein Mittel zu wählen, welches den Eintritt des Stromes in die Spule des Wagens gänzlich verhindert oder für mehr oder weniger lange Zeiträume ermöglicht.

Um die elektromagnetische Zugkraft des Wagens gänzlich aufhören zu lassen, genügt es, eine Unterbrechung der Leitungsspule auf dem Magnetstab hervorzubringen. Fig. 1 jedoch zeigt die Art, wie man zwei Unterbrechungen an zwei Punkten der Spule hervorbringen kann, welche so weit von einander entfernt sind, als die Stützen oder Verbindungsanschlüsse zweier aufeinander folgender Bürsten, denn die beiden so hergestellten Unterbrechungen sind einer einzigen Unterbrechung vorzuziehen, um Stromverlust zu vermeiden. Sowohl in der Nähe von A als auch in der Nähe von B ist die Spule auf dem Stabe unterbrochen dargestellt; aber an. die durch diese Unterbrechungen entstandenen Enden sind zwei Leitungen angelöthet, welche durch die Drehschalter K und H geöffnet oder geschlossen werden können. Bei einer einzigen Unterbrechung würde der Strom in einem der beiden Wege, welche ihm die geschlossene Spule bietet, weiter kreisen, während bei beiden Unterbrechungen der Stromlauf in der Spule aufhört. Es ist nämlich vorausgesetzt, dafs die Unterbrechungsstellen der Schwellentheilung entsprechen. Es könnte sich auch der seltene Fall ereignen, dafs in dem Augenblick, in welchem beide Schalter H K geöffnet sind, zwei auf einander folgende Federn gerade die vorhergehende und die nachfolgende Windung beider Unterbrechungen berühren; in diesem Augenblick würde der Wagen zwar noch ein kleines Stück weiter bewegt, aber kurz darauf' ohne Strom stehen bleiben. Durch sachgemäfse Anwendung der vorteilhaft auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Schalter kann somit durch den Führer sowohl das Anhalten : und das Abfahren bewirkt als auch die Geschwindigkeit des Wagens geregelt werden.

Beim Zusammenstellen eines Zuges ist es nicht vortheilhaft, die nur geschleppten Wagen zwischen Lokomotiven einzuschalten, sondern es wird gewöhnlich am besten sein, die Lokomotiven an einander zu kuppeln und hinter diese dann die geschleppten Wagen zuhängen. , Auf diese Weise ist es leichler, die Verbindungen herzustellen, welche nöthig sind, um alle Schalter HK zur Ausschaltung sämmtlicher anderer Lokomotiven unter die Hand eines einzigen Führers zu bringen.

Durch directe Kupplung der Lokomotiven kann aufserdem ermöglicht werden, die Arbeitsverluste, welche durch die auf der durchfahrenen Eisenbahnstrecke zurückgelassenen Magnetisirungen verursacht werden, erheblich

zu verringern. Um diese Verringerung zu erzielen, müfsten die auf einander folgenden Lokomotiven so eng an einander gekuppelt werden, dafs der von dem elektromagnetischen Stabe des vorhergehenden Wagens auf die Schwellen ausgeübte magnetische Einflufs von dem Stabe des darauf folgenden Wagens merklich fortgesetzt würde, und wenn die Schwellen mit Magnetisirspulen versehen sind, könnte auch die stromleitende Bürste von dem elektromagnetischen Stabe des einen Wagens auf denjenigen des anderen ohne Unterbrechung übergehen. Uebrigens geht nicht der ganze auf der Eisenbahn zurückgelassene Magnetismus verloren, da er zum Theil dauernd zurückbleibt und so die nachfolgenden Züge mit beeinflufst.

Die vorstellend beschriebene Einrichtung kann Aenderungen erfahren; so könnte man z. B. zwei oder mehrere auf einander folgende Lokomotiven starr mit einander verbinden, so dafs sie einen langen Wagen bilden, der, anstatt von Raderpaaren, von Drehgestellen getragen würde. Ferner könnte man anstatt eines einzigen elektromagnetischen Stabes mit be\veglichen Polen deren drei anordnen, weiche mit aus einem einzigen in sich geschlossenen Draht bestehenden Spulen umwickelt sind.

Es soll nun die Einrichtung des Wagens, mit doppeltem elektromagnetischen Gürtel beschrieben werden; diese ist zwar theuer, aber dann angebracht, wenn der ganze Zug nur eine einzige Lokomotive haben soll. In Fig. 6 und 7 ist ein solcher Wagen der Einfachheit wegen ohne Wagenkasten dargestellt.

Fig. 6 ist eine Seitenansicht und Fig. 6 a ein Querschnitt des Wagens und des darunter befindlichen Schienenweges.

Fig. 7 ist ein Grundrifs des Wagens, auf dessen Stabmagneten anstatt der wirksamen Windungen der Spulen der Weg des Stromes durch Pfeile schematisch angedeutet ist. Es sind zwei elektromagnetische Stäbe mit beweglichen Polen, nämlich AB und ab, vorgesehen. Der Eisenkern dieser Stäbe besteht aus einem Bündel von in senkrechten Ebenen neben einander angeordneten Platten, zwischen denen dünne Isolirschichten angebracht sind. An den Enden dagegen sind sie mittelst Schrauben mit den Ansätzen der seitlichen nackten Eisenschafte C D und E F bezw. c d und ef des Wagens verbunden, mit welchem sie zwei geschlossene Gürtel bilden. Die Radachsen gehen vortheilhaft nicht durch die ganze Breite des Wagens hindurch, damit für die Achsen kein Bruchtheil des magnetischen Stromkreises verloren geht. Auch die zwischen den Seitenrahmen nothwendigen Verbindungen sind so eingerichtet, dafs sie keine magnetischen Verluste verursachen. Sie sind zu diesem Zwecke aus . Holz mit Messingverkleidungen hergestellt; die Vorderseiten des Wagens sind durch rechtwinklig gebogene Messingplatten verbunden, welche in Fig. η mit strichpunktirten Linien Aa und Bb und im Aufrifs (Fig. 6) bei α und b angedeutet sind. Die zwei Holzbohlen Hh, Kk, welche unter den Eisen.-schäften liegen, vervollständigen die Gesammtemrahmung des Wagens unter Erhöhung der Stabilität, ohne dafs die magnetische Trennung der elektromagnetischen Gürtel dadurch gestört würde.

Während nun diese beiden Gürtel am Wagen zwar magnetisch getrennt sind, so sind sie elektrisch verbunden, denn die Spulen der beiden elektromagnetischen Stäbe mit beweglichen Polen A B, ab bestehen aus einer einzigen in sich geschlossenen Leitung mit einer einzigen Contactschienenreihe, die kurz Commutator genannt werden soll.

Der Commutator O ο ist zwischen den beiden elektromagnetischen Stäben angeordnet. Er wird von einem unter den Bohlen Hh, Kk angeordneten Balken getragen. Die den Commutator O ο, Oo bildenden Kupferschienen umklammern wie Bügel die Seitenflächen und die Unterfla'che des sie tragenden Balkens.

Um den Gang der Wicklung in der schematischen Darstellung in Fig. η anschaulicher zu machen, sind die einzelnen Spulen langer, weniger zahlreich und mit einer anstatt mehreren Windungsschichten dargestellt.

Die Pfeile deuten nur den Verlauf des Stromes an, nicht aber die Richtung der Wicklung. Ohne Bezugnahme auf die Richtung der Pfeile wird darauf aufmerksam gemacht, dafs die denselben als Kiel dienenden vollen Striche die Windungen des Drahtes auf den oberen Flächen der elektromagnetischen Stäbe darstellen, und dafs sie, wo es nothwendig ist, durch feine und punktirte Striche verbunden sind, welche die Windungen des Drahtes auf den unteren und seitlichen Flächen darstellen. '

In Fig. 6 ist der Stab α b von den Windungen der an einander liegenden Spulen bedeckt; der Commutator ist theilweise sichtbar, und zwar nicht nur oben, wo die Befestigungsbolzen angedeutet sind, sondern auch unten, wo man auch die unteren, als Stromwenderstege dienenden Theile sieht, gegen welche die federnden Strafsenbürsten reiben sollen.

Die magnetischen Schwellen T*¹, T², T³ des Gleises sind von einander halb so weit entfernt, als die Entfernung zwischen den Radachsen des Wagens beträgt.

Der Theil jeder magnetischen Schwelle, welcher unter den Gleisschienen liegt, kann auch aus gewöhnlicher Gufsstahlschwelle bestehen; aber um die magnetische Einrichtung jeder einzelnen Schwelle zu vervollständigen, niufs auf ihrer Mitte ein Anker aus weichem Eisen gut befestigt sein; letzterer ist hufeisenförmig so

'. gebogen, dais seine beiden senkrecht auf der Schwelle stehenden Schenkel gerade unter den beiden Stäben A B ab des Wagens liegen.

Die Eisenkerne mit ihren beiden senkrechten Schenkeln sind vorzugsweise aus Platten aus weichem Eisen hergestellt, die so breit wie die Schwellen sind; ihre oberen Enden ragen bis zu etwa einem Centimeter unter die Unterflächen der Spulen. Es ist wichtig, dafs die zweischenkligen Armaturen aus weichem Eisen gut mit den Schwellen verbunden sind. Nimmt man an, dafs die ungeradzahligen Strombürsten in Verbindung mit der negativen Streckenleitung sind und die geradzahligen mit der positiven Streckenleitung, so sind in Fig. 6 die nahe am Ende des Wagens befindlichen Bürsten der Schwellen T¹ und T³ mit — und die nahe der Mitte des Wagens befindliche Bürste der Schwelle T- mit -)- bezeichnet.

Folgt man in der geschlossenen Doppelspule des doppelten elektromagnetischen Gürtels dem Lauf des positiven Stromes, so ergiebt sich, dafs der Strom sich in folgende zwei Theile theilt.

1. Von -f- ausgehend, geht der Strom durch eine Spule des Stabes A B, wobei er unten an der Spule eintritt, dabei kreist er auf der oberen Fläche dieses Stabes, wie es die Pfeile andeuten, gegen die Aufsenseite des Gürtels, verläfst die Wicklung auf der oberen Fläche und geht durch den Bügel des Commutators nach der unteren F"läche der Wicklung des Stabes α b, die er auf der oberen Fläche gegen die Aufsenseite des Gürtels zu durchströmt; und so geht er weiter, immer abwechselnd durch die Spulen der beiden elektromagnetischen Stäbe gegen die Aufsenseite des Gürtels, bis er den kurz vor der Schwelle T³ befindlichen Ausgangsbügel erreicht.

2. Wieder ausgehend von -j-, geht der Strom durch die eine Spule des Stabes α b\ er tritt dabei von oben in die Spule ein und kreist auf der oberen Fläche des elektromagnetischen Stabes, wie die Pfeile andeuten, gegen die Innenseite der Gürtel, verläfst die Spule auf der unteren Fläche und geht durch den Bügel des Commutators zur Wicklung des Stabes A B, die er durchströmt, indem er sich auf die obere Fläche gegen die Innenseite der Gürtel wendet und so fort; der Strom kreist somit abwechselnd durch die Wicklungen beider elektromagnetischen Stäbe und geht durch den Draht OK HO, der die äufsersten Stege des Commutators verbindet, zum Vordertheil der elektromagnetischen Stäbe und kreist weiter auf ihren oberen Flächen gegen das Innere der Gürtel, bis er den kurz vor der Schwelle T³ befindlichen Ausgangsbügel erreicht. Es finden somit an den beiden elektromagnetischen Stäben bei den Eintritts- und Ausgangsbügeln eine Umkehrung des Stromlaufes statt, und es entstehen entgegengesetzt magnelische Pole. An der linken Seite in Bezug auf die Richtung des Stromes entstehen Nordpole und an der rechten Seite Südpole. Man erhält also ein wenig vor der Schwelle T'¹ einen Nordpol- auf , dem Stab α b bei N und einen Südpol auf dem Stab A B bei S, und auch kurz vor der Schwelle T³ erhält man einen Südpol auf dem Stab α b bei 5 und einem Nordpol auf dem j Stab AB bei Λ^Γ. Durch den Einflufs der j beiden entgegengesetzten Polpaare der elektroj magnetischen Stäbe werden die Armaturen der beiden auf einander folgenden Schwellen entgegengesetzt magnetisirt und man erhält Anziehungskräfte, deren Richtungen zur Strafse nur wenig geneigt sind und zum grofsen Theil die directe Fortbewegung des Wagens hervorbringen; denn diese Anziehungen wiederholen sich fortwährend, auch wenn der Wagen in Fahrt ist, da die vom Strome erzeugten Pole sich in den elektromagnetischen Stäben immer entsprechend den Stromleiterbürsten bewegen. ^; Dadurch, dafs die vordere, von dem Commutator getroffene Bürste an die Stelle der hinteren verlassenen Bürste tritt, könnte starke Funkenbildung erfolgen, wenn das Verlassen vor dem neuen Anschlüsse stattfände, nämlich wenn der Commutator etwas weniger als doppelt so lang wie die Entfernung der Schwellen wäre. Wenn dagegen, wie dargestellt, der Commutator ein wenig länger ist, so tritt der neue Anschluß noch vor dem Verlassen der '.... hinteren Bürste ein, und der erwähnte Uebelstand wird vermieden. Trotzdem könnten jedoch Extrastromfunken entstehen, wenn mit dem Rückleitungsdraht OK HO Wicklungen von beträchtlicher Länge auf den Schäften des Räderrahmens gebildet würden, weil in diesem Draht die Richtung des Stromes sich während des Ersatzes der hinteren -Feder durch die vordere umkehren mufs. Wenn dagegen, wie in der Zeichnung angegeben, dieser Rückleitungsdraht gar keine Windung macht, so erfolgt das Verlassen der hinteren Feder nach dem Anschlufs mit der vorderen Feder lediglich unter Bildung kleiner Funken, die beim Uebergang einer Bürste von irgend einer Commutatorlamelle zu einer anderen entstehen.

Da die Räder unabhängige Achsen haben, so können sie an den äufsersten Enden des Wagens angeordnet sein, ohne dafs sie gleiten, selbst wenn die Strecke eine Krümmung macht; diese in weiter Entfernung von einander angeordneten Räder sichern besser den Parallelismus der elektromagnetischen Stäbe mit der Strafsenfläche.

Bei dieser Anordnung des Wagens mit doppeltem elektromagnetischen Gürtel braucht die in den Schienen erforderliche Magnetisirung nicht grofs zu sein, und die magnetischen

Kraftlinien können fast ganz durch die auf den Schwellen angebrachten Flacheisenanker gehen.

Die Fig. 8 bis 11 stellen eine Anordnung dar, bei welcher der Strafsenverkehr nicht durch federnde Bürsten behindert wird; die Strafsenanschlüsse sind daher aus Metall platten a, e, i, ο hergestellt, welche-auf isolirenden Holzklötzchen befestigt sind und nur wenig über die ; Strafsenfläche hervorstehen.

! Auf der Seite der Fig. 9 bezeichnen die Linien f,p, I, m die beiden Strafsenleitungen : von entgegengesetzter Polarität, welche von der Dynamomaschine des Kraftwerks ausgehen und die, wenn es nöthig wäre, auch unter der Strafsenoberfläche angebracht werden könnten. Von dem Leiteryj? (welchen wir als positiv ,annehmen) gehen die mit isolirenden Umhüllungen bekleideten Kupferdrähte aus, welche, unter den Schienen laufend, mit den Contactplatten ungerader Zahl eo in Verbindung stehen. In ähnlicher Weise gehen von dem Leiter / m (welche wir als negativ annehmen) die Verbindungsdrähte mit den Contactplalten gerader Zahl α i aus. Die magnetischen Querschwellen bei e, i, ο sind aus reinem Eisen dargestellt. Die Querschwelle bei α ist jedoch auf beiden Seiten mit magnetisirenden Wicklungen versehen. Der Draht der Spulen der elektromagnetischen Querschwellen ist, wie in der Nähe von α (Fig. 9) angedeutet, zwischen dem Strafsenleiter und der Contactplatte angebracht. Fig. 10 zeigt die Ansicht des Wagens von unten.

i Auf der Achse b d (Fig. 10) sieht man den Schaft des Commutators und nahe bei ihm auf der einen und der anderen Seite sieht man die beiden elektromagnetischen Stäbe mit beweglichen Polen und mit magnetisirenden Spulen bekleidet. Ihre Eisenkerne, welche an den zweimal rechtwinklig gebogenen Enden sich bei h, k, g,j an die zwei aus nacktem Eisen gebildeten Schäfte v, w, welche die Räder tragen, anschliefsen und an ihnen angeschraubt : sind, bilden auf jeder Seite des Commutators einen verlängerten elektromagnetischen Ring ] oder einen elektromagnetischen Gürtel. Diese ; zwei elektromagnetischen Gürtel sind magnetisch unter sich etwas getrennt, mechanisch aber auf so stabile Weise verbunden, dafs sie den Rahmen des Wagens bilden. Die mechanische, aber nicht magnetische Verbindung wird mittels der Messingplatten erzielt, mit welchen an den Enden aufserhalb von g und Λ die Plattformen gebildet sind.

Um die mäfsige magnetische Isolirung der zwei Gürtel v, w zu erhalten, obgleich die Räder paarweise auf der gleichen Achse in gewöhnlicher Weise befestigt sind, wird das Eisen der Achsen von dem Eisen des Doppelglirtelgestelles v, w mittels breiter messingner Zwischenlagen entfernt gehalten, deren jede an den Schäften v, w (Fig. 8 und 10) in solcher Stelking befestigt ist, dafs sie mittels vier Schrauben in ihrer Höhenlage einstellbar ist.

Der Kasten des Wagens mit seinen. Längssitzen ist auf den in die Höhe gebo'genen' Stücken, in welche die Schäfte des Rahmens endigen, befestigt. Die zwei Seiten des Kastens und des Daches, welches sich auch über die Plattform ausdehnt, sind aus verzinktem Eisen; der Boden und der mittlere Theil des Daches hingegen sind aus Zinkplatten, um die magnetische Trennung der zwei Gürtel zu unterstützen. Die Spulen der die beweglichen Pole bildenden Schäfte sind durch Zwischenlagen ein wenig von einander getrennt. Die Köpfe der die Zwischenlagen haltenden Schrauben sind sämmtlich neben den Spulen in Fig. 10 sichtbar. Der untere Theil der Zwischenlagen ist aus Eisen und steht um ein geringes Mais unter der Fläche der Spulen hervor. Der obere Theil der kleinen Zwischenlagen ist aus Holz und erhebt sich auch säulenförmig über die Spulen, wie man in Fig. 8 zwischen dem Schaft ν und dem Boden des Wagenkastens sieht. Die Enden der beiden Gürtel sind unter sich mittels hölzerner Leisten verbunden, welche Verbindungsdrähte tragen. Eine dieser Leisten sieht man in x, \ der Fig. 11.

Die Fig. 11 zeigt die ersten Theile g,j der zwei elektromagnetischen Gürtel und den ersten Theil des dazwischenliegenden Commutators, wie man ihn von oben sehen würde, wenn man den Kasten abgehoben hätte. In den übrigen Theilen des doppelten Gürtels ist der Leitungsdraht der Wicklung in dem gleichen Sinne aufgewickelt. Von dem ersten Steg des Commutators (welcher mit -f- bezeichnet ist) geht der Leitungsdraht aus, welcher die erste der vor χ gelegenen Spule bildet und im Sinne des Pfeiles gewunden ist, d. h. von der Aufsenseite nach der Innenseite des Gürtels g auf der oberen Fläche, und nachdem er die Hälfte des Platzes der vor χ liegenden Spule ausgefüllt, läuft der Draht in entgegengesetzter Richtung auf dem Gürtel j, d. i. in der Richtung des Pfeiles, also immer noch von aufsen nach innen auf der oberen Fläche des Gürtels, und nachdem er die Hälfte des vor ζ liegenden Zwischenraumes ausgefüllt, wird der Draht an dem zweiten Commutatorsteg angelöthet; weiter geht der Draht von der anderen Seite des zweiten Steges aus und bildet die zweite Spule des Gürtels g, sich auf dem Gürtel von aufsen nach innen windend und dann, über den hölzernen Leisten x, % streichend, bildet er die zweite Spule des Gürtels j, stets von aufsen nach innen und auf der oberen Fläche des Gürtels sich windend, und gelangt so in den dritten Steg. Diese Anordnung hat den Zweck, die beweglichen Pole gleichzeitig und

in gleichem Zuge über die zwei Gürtel vorschreiten zu lassen, damit der Wagen ohne Neigung zu seitlichen Reibungen gegen die Schienen vorwärts schreite.

Auch hier wird der Leiter der ganzen Spule, welche die zwei Gürtel bedeckt, dadurch geschlossen, dafs man den ersten Commutatorsteg mit dem letzten in Verbindung bringt.

Auf der vorderen Plattform ist ein Unterbrecher angebracht. Die einzelnen Stege des Commutators umscliliefsen wie Bügel die unteren und die seitlichen Flächen einer hölzernen Stange (Fig. ii). Da die Stege des Commutators federn müssen, so ist das dünne und elastische Messingplättchen, aufser dafs es auf der Stange des Commutators den Verbindungsbügel bildet, dort verdoppelt, wo es durch die Schrauben gehalten wird; es ist daselbst umgebogen und verschmälert sich unter jeder Schraube, einen an dem unteren Ende mit kleinen lothrechten durchbohrten Rändern versehenen Bogen bildend. Zwischen den lothrechten Rändern der gegenüberstehenden Federn eines nämlichen Bügels ist ein kleiner messingner, durchbohrter Cylinder eingeschaltet, welcher in eine kleine, aus Neusilber gebildete abgedrehte und mit Bunden versehene Achse eingeschoben ist, indem die ersteren nach Einführung in die Löcher der Federn vernietet und befestigt worden sind. Die kleinen Rollen des Commutators, welche von den Federn getragen werden, steigen und fallen leicht auf die Messingplättchen der Strafsencontacte, auch weil sie seitlich mit kleinen schiefen Ebenen versehen sind.

Da nun die Mitte der Stromabnehmerplättchen auf der Mitte der eisernen Schwellen steht, so würden sich die Pole gerade über der Mitte der Querschwellen bilden, und die ausschliefslich lothrechten Anziehungen würden keine Bewegung des Wagens erzeugen. Man mufs daher den Commutator mit einiger Voreilung auf der Wicklung anbringen. Die hölzerne Stange des Commutators ist mit einem Metallschaft b, d (Fig. io) verstärkt, welcher, wegen seiner Entfernung von den elektromagnetischen Stäben, auch aus Stahl gebildet sein kann. Dieser Schaft pafst genau in die Rinnen der metallenen Führungen c, c. In diesen Führungen kann der Schaft des Commutators in der Längsrichtung laufen oder feststehen, je nach der Stellung, welche ihm ein kleines lothrechtes stählernes, an sein vorderes Ende angeschraubtes Stäbchen d (Fig. 8) anweist. Man kann, auf der Plattform stehend und eine lange Schraube drehend, nicht nur die Geschwindigkeit des Wagens vermindern und aufheben, sondern auch im Commutator so viel Voreilung in negativer Richtung hervorbringen, um im Wagen die rückgängige Bewegung hervorzubringen. ,

Die Gefahren an Strafsencontacten sind etwas gemildert durch den Umstand, dafs scfwohl ' =; der positive Leiter als auch der negative von dem Boden isolirt ist, so dafs Kurzschlufs durch blofses Berühren einer einzigen Stromplatte nicht stattfinden kann. Uebrigens könnte man noch sonstige diesbezügliche Sicherheit.«;- * Vorrichtungen treffen.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Eine elektromagnetische Bahn, bei welcher die Fortbewegung mittels auf dem Wagen (der Lokomotive) befestigter, von einer Streckenleitung aus mittels Bürsten gespeister, mit dem Eisen der Bahn in Wechselbeziehung tretender Elektromagnete geschieht, dadurch gekennzeichnet, dafs der Elektronlagnet aus dicht neben einander liegenden, nach Art eines Pacinotti-Ringes gewickelten Spulen erregt wird, während die Bürsten gegen die mit den Spulen in Verbindung stehenden Commutatorstege schleifen, so dafs die Pole in dem eisernen Stab dieses Elektromagneten stetig weiter wandern, zum Zwecke, Funkenbildung zu vermeiden.

2. Eine elektromagnetische Bahn nach Anspruch i, bei welcher am Wagen zwei entgegengesetzt elektromagnetische, zwei Gürtel bildende Stäbe (A B und ab) angeordnet sind, die mit einem einzigen Commutator (O ο) verbunden sind und auf Hufeisenmagnete bildende Eisenmassen der Strecke einwirken.

3. Eine elektromagnetische Bahn nach An-• spruch ι und 2, bei welcher die Zuführungsbürsten der Strecke durch im Erdboden liegende, von letzterem isolirtePlatten (a,e,i,o) gebildet werden, wobei die Commutatorstege elastisch gelagert sein können.

4. Eine elektromagnetische Bahn nach Anspruch ι bis 3, bei welcher die die Commutatorstege tragende Stange in ihrer Längsrichtung verstellt werden kann, so dafs die Voreilung der in den Stäben gebildeten Pole in Bezug auf die Stromabnehmerpunkte geändert und dadurch eine Regelung der Geschwindigkeit und eine Umkehrung der Bewegungsrichtung erreicht werden kann. :■ .

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.