DE707213C

DE707213C - Driverless railway system

Info

Publication number: DE707213C
Application number: DES137108D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Alfred Wouters
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1939-05-16
Filing date: 1939-05-16
Publication date: 1941-06-16

Description

Führerlose Bahnanlage Die Erfindtuig bezieht sich auif eine führerlose Bahnanlage, insbesondere Postbahn, die mit Gleichstrom gespeist wird. Dexartige Bahnanlaggen, die an sich bekannt sind, werden in der Weise betrieben, daß ini Bereich der zu durchfahrenden Strecke von einem Stromabnehmer über einen unveränderlichellti oder veränderlichen Vorschaltwidexstand unter Zwischenschaltunggeines Bremslüftermagneten der Strom dem bzw. den Antriebsmotor-en der Fahrzeuge zugeführt wird. Sobald in der angegehenen Weise die Fahrzeugmotoren durch Unterspan-nungsetzen der Strecke Strom erhalten, zieht der Bremslüftmagnet an und löst die mechanische Bremse, so daß sich der Wag-en in Bewegung setzen kann. Gelangt das Fahrzeug in die Nähe der Haltestationen, so wird die Stromzufuhr zur Stromschiene und damit zum Fahrzeug unterbrochen, su daß die mechanisch wirkende Bremse, die beispieIsweise unter der Eimvirkung von Federn steht, das Fahrzeug zum Stillstand bringt. Abgesehen von einem Fahrtwender sind weitere Schaltgeräte bei derartigen Bahnanlagen nicht unbedingt erforderlich.Driverless railway system The invention relates to a driverless railway system, in particular a postal railway, which is fed with direct current. Dex-like railway systems, which are known per se, are operated in such a way that, in the area of the route to be traveled, the current is fed to the drive motor (s) of the vehicles by a pantograph over an unchangeable or variable Vorschaltwidexstand with the interposition of a brake fan magnet. As soon as the vehicle motors receive current in the manner described above by applying undervoltage to the line, the brake release magnet pulls in and releases the mechanical brake so that the car can start moving. If the vehicle comes near the stopping stations, the power supply to the busbar and thus to the vehicle is interrupted, so that the mechanically acting brake, which is for example under the action of springs, brings the vehicle to a standstill. Apart from a reverser, further switching devices are not absolutely necessary in such railway systems.

Ein Nachteil dieser bekannten Bahrlanlage besteht nun darin, daß die Fahrzeuge mechanisch aus voller Geschwindigkeit abgebremst werden müssen. Ist die Fahrzeuggeschwindigkeit verhältnismäßig groß, so erge ben sich große t' Schwierigkeiten, gleichbleibende Bremswege zu erhalten bzw. die Unterschiede in den Bremswegen klein zu halten. 1 Die Erfindung besteht darin, daß vor der Abbremsung durch die mechanische Bremse dadurch eine elektrische Vorbr#emsung herbeigeführt wird, daß durch eine besondere Bremsschiene ein Bremswiderstand parallel zu dem Anker des Antriebmotors geschaltet wird, der im übri-en über die der Feldwick-lung, den Bremslüftma-neten oder ein Brenissteuerrelais sowie Vorschaltwiderstände über Stromabnehmer an die Stromschiene angeschlossen ist.A disadvantage of this known Bahrlanlage is that the vehicles have to be braked mechanically from full speed. If the vehicle speed is relatively high, then there are great difficulties in maintaining constant braking distances or in keeping the differences in the braking distances small. 1 The invention consists in that prior to the braking by the mechanical brake, an electrical pre-braking is brought about that a braking resistor is connected in parallel to the armature of the drive motor by a special brake rail, which is otherwise via that of the field winding , the brake release units or a brenis control relay as well as series resistors are connected to the busbar via current collectors.

An sich ist es bei führerlo#sen Fahrzeugen, g bereits bekanntgez. B. Hingebahnwa-en, worden, durch zusätzliche Stromabnehmer, die auf besondere Stroniscliienenabschnitte auflaufen, Vorschaltwiderstände in den Ankerstromkreisen der'verwendeten ReihenschltiJ3-motoren zu verändern. Durch eine derartige Maßnahme ist es jedoch nicht möglich, den Fahrzeugen bestimmte Geschwindigkeiten aidzuzwingen, wie dies gerade beim Erfundungsgegenstand dadurch geschieht, daß durch die überbrückun- des Ankerstromkreises dieser in eine Nebensc:blußmaschine umgewandelt wird, welche mit einer bestimmten Geschwindigkeit arbeltet. Dadurch, daß gleichzeitig bei der Anordii-,incf nach der Erfindun- durch die überbrückung des Motorankers eine Vorbremsung erreicht wird, wird unter allen Umständen gewährleistet, daß vor dem Einfallen der mechanisch wirkenden Bremse die Fahrzeuggeschwindigkeit nur noch einen se geringen Wort besitzt, daß beim Einfallen der mechanischen Bremse nur sehr ; geringfügige Abweichungen der Bremswege eintreten können.In itself it is sen in führerlo # vehicles already bekanntgez g. B. Hingebahnwa-en, have been to change series resistors in the armature circuits of the series motors used by additional current collectors that run onto special Stroniscliienenabschnitte. Such a measure, however, does not make it possible to force the vehicles to travel at certain speeds, as happens in the case of the subject of the invention, in that the bridging armature circuit converts it into an auxiliary machine which operates at a certain speed. Because pre-braking is achieved at the same time in the arrangement by bridging the motor armature, it is guaranteed under all circumstances that the vehicle speed has only a very small word before the mechanically acting brake is applied Applying the mechanical brake only very much ; minor deviations in the braking distances can occur.

Es sei noch erwähnt, daß es an sich auch bereits bekannt ist, bei Fahrzeugen mit einer Handbetätigun-ZD g nacheinander eine elelztrische Abbreinsung und eine mechanische Abbremsung, beispielsweise durch eine Druckluftbremse, anzuwenden, wobei die beiden Bremsen durch den Führerschalter betätigt werden. Die mechanisch wirkende Bremse (Druelduftbremse) wird dabei nur in dem unteren Geschwindigkeitsbereich benutzt, weil in diesem Bereich bei elektrischer Abbreinsung nur eine sehr geringe Bremswirkung erzielt werden kann.It should also be mentioned that it is already known per se to apply electrical braking and mechanical braking, for example by means of a compressed air brake, to vehicles with a manual actuation ZD g, the two brakes being actuated by the driver's switch. The mechanically acting brake (compressed air brake) is only used in the lower speed range because in this range only a very small braking effect can be achieved with electrical breakdown.

Mit der besonderen Aufgabe der Erfindung, bei einer führerlosen Bahnanlage beim Stillsetzen der Fahrzeuge möglichst geringe Bremswegabweichungen zu erreichen, hat diese be- kannte Einrichtung nichts zu tun.With the specific task of the invention in a driverless car system when stopping the vehicle to achieve the lowest possible braking distance deviations, these loading knew institution has nothing to do.

Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführung .,sbeispiels erläutert werden, das in Fig. i der Zeichnung dargestellt ist.In the following the invention is to be carried out in greater detail on the basis of an embodiment., Example will be explained, which is shown in Fig. i of the drawing.

1 ist der Ank-er des Motors, der als ge- wöhnlicher Reilienschlußmotor ausgebildet ist. Beim normalen Fahrbetrieb liegt der Motor mit der einen Klemme beispielsweise über die Fahrschiene an Erde, während die andere Klemme über die Reihenschlußfeldwicklung 2, die Spule des Breinslüftmagneten 3 und den Vorschalt-,viderstand 4 mittels eines Stromabnehmers 5 an die Fahrleitung 6 angeschlossen ist. Sobald die Fahrleitun- 6 an Sparmung ZD gelegt ist, verläuft ein Strom durch den Motorstromkreis, so daß der Bremslüftrnagnet erregt und die Bremse gelüftet wird sowie der Motor anläuft. Vor Erreichung der Haltestelle läuft ein zusätzlicher Stroniabnehmer 7 auf eine geerdete Brernsschiene 8 auf. Durch den Stromabnehm-er 7 wird der Widerstand 9 parallel zu dem Anker i geschaltet. Der Motor wird nunmehr, da er gewissermaßen in Kurzschlußbremsschaltung mit Fremderregung arbeitet, kräftig abgebrernst. Dabei verläuft der Erregerstronikreis von der Stromschiene 6 über den Stromabnehmer 5, VorschaltwideT-stand 4, Bremslüftmagnet 3, Feldwicklung 2, Bremswiderstandg und Stromabnehmer7 nach Erde. Bei Erreichung einer bestimmten nkdrigen Geschwindigkeit nimmt der Motoranker wieder Strom aus dem Netz auf, so daß er ge-,vissermaP;en als Ne#)enscliltißrro-.or mit stark verringerterGesch-,vindigkeit weiterläuft. Wird nunmehr die Stromzufuhr durch Ablaufen des Stroniabnehmers 5 von der Stromschiene unterbrochen, so, kann durch die einfallende mechanische Bremse das Fahrzeug leicht stillgesetzt werden, da dasselbe nur mit sehr geringer Geschwindigkeit läuft und infolgedessen seine kinetische Energie klein ist. Die eintretenden Unterschiede des Bremsweges fallen nunmehr klein aus. 1 is the Arr-er of the engine, which is designed as overall wöhnlicher Reilienschlußmotor. During normal driving, one terminal of the motor is connected to earth via the rail, for example, while the other terminal is connected to the catenary 6 by means of a current collector 5 via the series field winding 2, the coil of the Breinslüftmagneten 3 and the ballast resistor 4. As soon as the contact line 6 is connected to the ZD circuit, a current runs through the motor circuit, so that the brake release magnet is excited and the brake is released and the motor starts up. Before reaching the stop, an additional electricity collector 7 runs onto a grounded Brerns rail 8 . The resistor 9 is connected in parallel to the armature i by the current collector 7. The motor is now strongly braked because it works in a short-circuit braking circuit with external excitation. The electronic excitation circuit runs from the busbar 6 via the current collector 5, VorschaltwideT-stand 4, brake release magnet 3, field winding 2, braking resistor and current collector 7 to earth. When a certain critical speed is reached, the motor armature again draws current from the network, so that it continues to run at a greatly reduced speed, which is more or less known as a neutral speed. If the power supply is now interrupted by the power supply 5 running off the busbar, the vehicle can easily be stopped by the mechanical brake applied, since it only runs at a very low speed and, as a result, its kinetic energy is small. The differences in the braking distance that occur are now small.

Fig. 2 zeigt eine etwas abgeänderte Ausführungsform, die sich dadurch auszeichnet, daß ein Teil des Vorschaltwiderstandes durch selbsttätig arbeitende Spannungsschalter bei Einschaltung des Fahrzeuges stufenweise ausgeschaltet wird. io und i i sind zwei Spanmingsschalter, die, bei verschieden-en Spannungswerten ansprechen. Die Erregerstromleitungen für diese Spannungsschalter sind einerseits mit der nicht geerdeten Klemme des Moto-rankers i und andererseits mit Erde verbunden. Bei zunehmender Geschwindigkeit nimmt die Anfahrstromstärke und damit der Spannungsabfall am Vorschaltwiderstand ab. Gleichzeitig steigt die Motorspannung an. Infolgedessen sprechen die Spannungsschalter an, wobei die Bemessung ihrer Wicklungen oder der Rückstellfedern derart ist, daß sie bei verschiedenen Spannungswerten zum Ansprechen kommen. Auf diesem Wege kann ein selbsttätiges stufenweises Anlassen des Motors i erreicht werden. Wird der Bremswiderstand 9 über den Stromabnehmer 7 an die Erdungsschiene 8 angelegt, so werden die Erregerspul#en der Spannungsschalter kurzgeschlossen, was zur Folge hat, daß sofort sämtliche Vorschaltwiderstände wieder in den Stromkreis eingeschaltet werden.Fig. 2 shows a somewhat modified embodiment, which is characterized in that part of the series resistor is gradually switched off by automatically operating voltage switches when the vehicle is switched on. io and ii are two clamping switches that respond to different voltage values. The excitation current lines for these voltage switches are connected on the one hand to the non-earthed terminal of the Moto-ranker i and on the other hand to earth. As the speed increases, the start-up current and thus the voltage drop across the series resistor decrease. At the same time the motor voltage increases. As a result, the voltage switches respond, the dimensioning of their windings or the return springs being such that they respond at different voltage values. In this way, an automatic step-by-step starting of the engine i can be achieved. If the braking resistor 9 is applied to the earthing rail 8 via the current collector 7 , the excitation coils of the voltage switches are short-circuited, with the result that all series resistors are immediately switched back into the circuit.

In Einzelheiten kann die beschriebene Schaltung abgeändert werden. Die Schalter io und i i können auch zeitabhängig, d. h. mit verschiedener Zeitverzögerung beim Einschalten arbeiten. Auch stromabhängige Schalter können mit Vorteil verwendet -werden. Die Veränderung, der Vorschaltividerstände kann auch in gigkeit von dem zurückgelegten Weg Abhäng b vor- genommen werden. An Stelle des Bremslüftmagneten kann auch ein Relais zur Steuerung einer beliebigen mechanisch oder elektrisch wirkenden Bremse treten.The circuit described can be modified in detail. The switches io and ii can also be time-dependent, i. H. work with different time delays when switching on. Current-dependent switches can also be used to advantage. The change, which Vorschaltividerstände can be taken forward in dependence b of the distance traveled Abhäng-. Instead of the brake release magnet, a relay can also be used to control any mechanically or electrically operating brake.

Weiter ist eine Änderung der beschrlebimen Anordnung in der Weise möglich daß mit Hilfe der Bremsschiene der Fahrmotoir- micht unmittelbar, sondern mittelbar kurzgeschlossen wird. In diesem Falle erhält die Bremsschiene ein positives Potential. Sobald der Stromabnehmer auf die Bremsschiene aufläuft, erhält dann ein Bremsschütz Spannung, welches den Anker des Fahrmotors über einen Widerstand kurzschließt. Diese Anordnung hat in isolaticnst--dhnischer Beziehung Vorteile, da die Brernsschiene gegenüber der Fahrschiene keine größere Isolation henötigt.Next is a change of the Beschrlebimen arrangement in the way possible that with the help of the brake rail the Fahrmotoir- micht directly, but is indirectly short-circuited. In this case, the brake rail receives a positive Potential. As soon as the pantograph runs onto the brake rail, a Brake contactor voltage, which short-circuits the armature of the traction motor via a resistor. This arrangement has advantages in isolation, since the Brerns rail no greater insulation required compared to the running rail.

Claims

PATENT CLAIMS. i.

Driverless railway system, in particular postal railway, for direct current supply, the motors of which are switched on by applying voltage to a power supply rail and which are braked by a mechanical brake after the current collector on the currentless piece of the power supply rail has run down, characterized in that before the braking by. the mechanical brake is brought about by an electrical pre-braking that a braking resistor is connected in parallel to the armature of the traction motor through a special brake rail, which is otherwise connected to the power supply rail via the field winding, the brake release magnet or a brake control relay and series resistors current collector. - .. Railway system according to claim i, characterized by automatically controlled, for bridging g of individual parts of the resistors.

Switching door, which when starting, for example, depending on the increasing motor voltage, short-circuit the motor current or the resistor depending on time, are automatically switched off when the parallel resistor to the armature is switched on and the entire switching resistor is switched on again. 3. Railway system according to claim i, characterized in that rrtit the help of the Brerns rail a special Brerns contactor is switched on on the vehicle, through which the armature of the flag motor is short-circuited via a resistor.