Einrichtung zur Freigabe des stufenweisen Drehens der Kontakttrommel für die Steuerung eines elektropneumatischen Antriebes für Stufenschalter Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Freigabe des stufenweisen Drehens der Kontakttrommel fürdie Steuerung eines elek- tropnetimatisehen Antriebes für Stufensehal- ter, insbesondere auf elektrisehen Lokomoti ven.
FÜr das Steuern der Stufensehalter auf elektrischen Triebfahrzeugen ist es erwünscht, nur eine kleine Anzahl Verbindungsleitungen zwischen dem Steuerkontroller und dem An triebsorgan, z.B. einem elektropneumatisehen Antrieb für den Stufenschalter, anzuwenden. In dieser Hinsicht sind Schaltungen beson ders interessant, bei denen mittels nur<B>je</B> ei ner Leitung ein Auf - und ein Ab -Befehl an den Stufensehalterantrieb übermittelt wird.
Will man jedoch jede einzelne Schalt stufe im Steuerkontroller zum vornherein wäh len können, so muss durch weitere Massnahmen daf ür gesorgt, werden, dass der vom Steuer- kontroller erteilte Laufbefehl aufgehoben wird, sobald, der Stufenschalter die ange steuerte Stelluno, erreicht hat.
Diese Auf-abe n n wird vielfach durch eine mechanische Trans- mission gelöst, welche die Stufenschalterbewe- gung in :den Steuerkontroller zurückmeldet, und dort die weiteren voraus gewählten Schaltsehritte auslöst. Bei solchen Nachlauf- steuerungen werden vor allemelektropneuma- tische Antriebe für die Stufenschalter ver wendet.
Bei solchen Einrichtungen sind meehani- sehe Transmissionen bekannt, welche das An steuern einer neuen Stufe erst dann zulassen, wenn diie vorhergehende Stufenschaltung voll endet ist. Dabei erfolgt eine Freigabe des stu fenweisen Drehens einer Kontakt-trommel auf der Welle des Steuerkontrollers für die Steue rung eines elektropneumatischen Antriebes für den Stufensehalter.
Solche Einrichtungen haben den Nach teil, dass die mechanische Transmission recht kompliziert ist. Die örtlich getrennte Anord nung des Steuerkontrollers vom Stufenschalter bringt es mit sich, dass mindestens verschie dene Bewegungsumlenkungen vorhanden sind, welche Getriebe, Kreuzgelenke, Kupplungen und zusätzliche Lagerstellen erfordern. Eine wesentliche Vereinfachung kann erreicht wer den, wenn die mechanische Bewegungsüber tragung vom Stufenschalter zum Steuerkon- troller 'durch elektrische Mittel ausgeführt wird.
Eine elektrische Übertragung ist auch ungleich anpassungsfähiger als die sperrigen mechanischen Übertragungsmittel. Die Erfin dung bezweckt -die elektrische Übertragung dieser Rückmeldung.
Die Erfindung besteht darin, dass auf der durchgehenden Welle des Steuerkontrollers die Kontakttrommel lose aufgesetzt und mit ersterer über eine Federkupplung verbunden ist, und dass eine mit der Kontakttrommel begrenzt elastisch nachgiebig verbundene Sperrvorrichtung vom Stufenschalter aus elek tromagnetisch schrittweise erst dann freigege ben wird, wenn der Stufensehalter die nächst folgende Stufe erreicht hat.
Der dieser Erfindung zugrunde. liegende Gedanke ist in verschiedener Weise durch führbar. Eine besonders geeignete A-asfüh- rungsart besteht darin, dass auf der durch gehenden Welle, des Steuerkontrollers zwei gekuppelte, mit Zähnen versehene Sperräder frei drehbar aufgesetzt sind und über Mit- nehmer, Klauen und Zwischenfedern mit der Kontaktwalze in losem Eingriff stehen. Fer ner sind zwei Sperrhebel vorhanden, welche durch einen Elektromagneten über Steuer nocken betätigt werden und dabei abwechselnd in dig Zahnlücken der Sperräder eingreifen.
Der Elektromagnet wird über eine Verbin dungsleitung durch eine Schaltwalze gesteuert, die mit dem Luftmotor zur Betätigung :d(es Stufenschalters gekuppelt ist. Dabei kommt der eine Sperrhebel zum Eingriff, wenn der Elektromagnet erregt ist., und der andere, wenn keine Erregung besteht..
Die Erfindung wird an Hand dieser spe ziell geeigneten Ausführang näher erläutert.. Die Fig. <B>1</B> zeigt den schematischen Aufbau dieser Einrichtung. Fig. 2 zeigt eine zusätz- liehe Einrichtung.
In der Fig. <B>1</B> ist<B>1</B> dier Steuerkontroller, dessen Handrad 2 mit der durchgehenden Welle<B>3</B> fest verbunden ist. Auf der Welle be findet sich die Rastiervarrichtung 4, durch welche die Fixierung des Handrrades in der gewählten Stellung erfolgt. Die Rastenscheibe 4 trägt den einen Mitnehmerdaumen <B>5</B> der Federkupplung<B>5, 6, 7,</B> deren anderer Daumen <B>7</B> mit der Kontakttrommel<B>8</B> fest gekuppelt ist. Die Kontakttrommel,<B>8</B> ist auf der Welle <B>3</B> frei drehbar aufgesetzt..
Mit der Kontakt trommel ist der Mitnehmer <B>9</B> verbunden, der über beidseitige Federn<B>10</B> gegen die Klaue <B>11</B> abgestützt ist. Die Öffnung der Klaue<B>11</B> ist so bemessen, -dass der Mitnehmer um eine Stufenteilung verdreht werden kann, bevor er an einer Klauenwange anstösst. Auf der Klauenna,be sind,die, Sperräder 12a, 12b einer Sperrvorrichtung fest aufgesetzt und das Ganze auf der Welle<B>3</B> frei drehbar gelagert.
Dadurch ist die Kontakttrommel<B>8</B> begrenzt elastisch naehgiebig mit dieser Sperrvorrich tung verbunden. Die Sperräder weisen Sperr zähne<B>32</B> auf, deren Teilung mit der Segment- teilung auf der Kontakttrommel überein stimmt. In die Lücken der Sperrzähne können abwechselnd die Sperrhebel 13a,<B>13b</B> eingrei fen, die auf der Achse 34. frei drehbar gelagert sind und unter der Wirkung von Druck- .federn stehen. Ihr Spiel wird gesteuert. durch die Steuernocken 14a und 14b, die, auf der Drehachse<B>35</B> sitzend, unter dem Einfluss des Elektromagneten<B>15</B> und der Gegenfeder<B>16</B> stehen.
Der Sperrhebel 13a kommt, bei un- erregtem und der Sperrhebel<B>13b</B> bei erreg tem Magneten<B>15</B> zum Eingriff.
Der Magnet,<B>15,</B> welcher die Steuernoeken betätigt, wird durch einen auf der Stufen- schalterwelle <B>36</B> befindlichen Hilfskontakt<B>17</B> gesteuert. Als Verhindungsleifting dient nur eine Zweileiterverbindun.--, das heisst prak tisch ist nur ein Leiter<B>55</B> erforderlich, wäh rend der andere Leiter über Erde, geht.
Diese elektromag petische Steuerung ersetzt somit die bisherige übliche Transmission zur Rüek- meldung der Stufenschalterstellung. Der ele k- tromagnetisehe Steuervorgang erfolgt, dabei in der Weise, dass die Sperrhebel abwechselnd in die Zahnlüeken der Sperräder eingreifen,
wenn unter der _gleichzeitigen Wirkung der gespannten Feder<B>7</B> die schrittweise Drehung der Kontakttrommel<B>8</B> freigegeben wird. Diese schrittweise Freigabe erfolgt in Abhängig keit der durchlaufenen Stufen des Stufen schalters. Zu diesem Zweck ist die Stufen- schalterwelle <B>36</B> mit dem Laftmotor 20 eines elektropneumatischen Antriebes gekuppelt. Dieser Luftmotor von an sieh bekannter Bau art weist vier Dr-Liekluftz##-Iinder 21 auf, in denen sieh die Kolben 22a<B>...</B> d bewegen.
Die Kolben sind unter sieh um<B>je</B> 9011 versetzt. Der Drueklufteinlass über die Leitung<B>37</B> wird durch die elektromagnetisch betätigten Ven tilpaare<B>25, 26</B> gesteuert. Die Spulen der Ven- ti,le sind in bekannter #V, eise über zwei Lei tungen. mit Fingerkontakten auf dem Segment <B>33</B> der Trommel<B>8</B> verbunden und werden von einer Hilfsspanntnigsquelle (+ <B>-)</B> gespeist.
Die Wirkungsweise der Anordnung ist fol gende: Wird das Handrad des Steuerkontrollers von<B>0</B> auf irgendeine Stufe verbracht, so wird es in dieser Stellun-- dureh die Rastiervor- riehtung 4 -festgehalten. Dabei wird über die Fe,derk-upplting <B>5, 6, 7</B> die Kontaktwalze<B>8</B> bewegt. Sie kann zunächst aber nur uni eine StlifenteilLing vorrüeken, worauf<B>-</B> der Mit- nehmer <B>9</B> an der durch das Sperrad 12a fest gehaltenen Klaue<B>10</B> anstösst.
In dieser neuen Kontaktwalzenstellung wird die Leitung<B>51</B> unter Spannung gesetzt. Das Steuerventil<B>25</B> das Luftmotors, wird erregt, so dass der Kol ben 22a nunmehr mit Drucklult beaufsehlagt wird, während der Kolben<B>22b</B> frei wird. Durch diesen Vorgang wird der Luftmotor um<B>900</B> verstellt, wobei der Stufensehalter von<B>0</B> nach Stufe<B>1</B> aufläuft. Dabei wird über den sieh schliessenden Hilfskontakt <B>17</B> am Stu- fensehalter die Leitung<B>55</B> gespeist.
Der Sperr- man-net <B>15</B> zieht an.. Unter dem Einfluss des Noekens 14a gibt der Sperrhebel 13a das Klauenrad 12a frei. Sperräder, Klaue<B>11,</B> Mitnehmer <B>9</B> und Kontaktwalze<B>8</B> bewe-en sieh unter dem Einfluss,der gespannten Feder <B>6</B> ain eine Stufenteilung weiter, worauf der ins Klauenrad 12b einfallende Sperrhebel<B>13b</B> die Bewegung wieder hemmt.
In der neu er reichten Stellung wird über die Kontaktwalze, <B>8</B> auch die Leitung<B>52</B> gespeist, was eine wei tere Vierteldrehun- des Kolbenmotors zar Folge hat. Damit ist die Sehaltstufe 2 erreicht. Der Sperrinagnet entregt sich und gibt da durch die Sperrad- und Sehaltwalzenpartie <B>8</B> bis 12a für einen weiteren Schritt frei. Dieses Spiel wiederholt sieh, bis die mit dem Hand rad 2 vorgewählte Stufe erreicht ist.
In die- seni Falle übt, d#ie Feder<B>6</B> kein Moment mehr auf die Kontaktwalze<B>8</B> aus, und, es wird die Stellun- des Antriebsluftmotors nicht mehr verändert.
Lediglich das Sperradpaar 12a,<B>12b</B> vollführt unter der Einwirkung des in die Gleiehgewiehtslage zurliekkehrenden Feder paares<B>10</B> noch einen weiteren Sehaltsehritt und gelangt damit in die für weitere Auf- oder Abschaltungen notwendige Ausgangs- stellun-. Das Abwärtisschalten vollzieht sieh ,sinngemäss.
Auf die geschilderte Weise ist es möglich, mit nar drei Verbindungsleitungen<B>51, 52,</B> <B>55</B> zwischen Steuerkontroller und Stufenschal- terantrieb auszukommen. Auch eine Stellungs anzeige im Steuerkontroller ist möglich.
Es Crenügt zu diesem Zweeke, die Sperrselleibe 12a mit einer Skala zu versehen, welche unter einem in der Kontrollerdeekplatte angeordne ten Schauloch vorbeigleitet, wobei die sicht bare Zifferder angelaufenen Schaltstufeent- spricht..
Die Anordnung kann erweitert und auch für automatischen, beispielsweise durch Strom.- wäehter gesteuerten Betrieb eingerichtet wer den. Fig. 2 zeigt hiefür eine mögliche Aus führungsform, wobei aus der Fig. <B>1</B> jedoch nurdie von der Automatik speziell berührt-en Teile zur Darstellung übernommen wurden. Die Kontaktwalze<B>8</B> des Steuerkontrollers ist in bekannter Weise ausgebildet.
Eine zweite, identische NY alze <B>28</B> ist mit der Welle des Stufensehalters fest verbunden, und zwar so, dass sieh bei übereinstimmender Stellung von Steuerkontroller und Stufenschalter auch ;die Kontaktwalzen in gleicher relativer Lage zu ihren Fingern befinden.
Weiterhin ist ein Überwaehungsrelais <B>29</B> vorhanden, beispiels weise in der Form eines Stromwächters, des sen Kontakte im unerregten Zustanddie Kon taktwalze<B>8</B> über die Leitungen<B>51,</B> 51a,<B>52,</B> 52a mit den Luftmotorventilen <B>25, 26</B> verbinden, während bei angezogenem Relaisanker die Speisung dieser Ventile von der Kontakt trommel 28 aus über die Leitungen<B>51, 51b,</B> <B>52,</B> 52b erfolgt.
Solangecler zu überwachende Strom seinen Grenzwert nicht erreicht, spricht das Relais<B>29</B> nicht an, und es kann der Auf- schaltprozess des Stufenschalters vom Steuer- kontroller aus in der übliehen Weise gesteuert werden. Sobald jedoch der Strom. die An- sprechschwelle des Relais<B>29</B> überschreitet, so sehaltet, dieses die Elektroventile<B>25, 26</B> des Luftmotors auf die Kontaktwalze<B>28</B> um.
Die Folge davon ist, -dass die auf der erreichten Schaltstufe erregten Ventile weiterhin erregt <B>C</B> bleiben, so dass der Luftmotor in seiner Stel lung verharrt. Die Kontaktwalze<B>8</B> des Steuer- kontrollers wird sich noch um eine Schalt stufe weiterdrehen, worauf sie durch ihre Sperrvorrichtung ebenfalls blockiert wird. Jedoch wird äurchdiesen zusätzlichen Schritt bereits die Ventilerregang für die nächste Stufe vorgewählt, so dass dieselbe nach dem Abfallen des überwaehungsrelais ohne weite res angelaufen werden kann.
Es ist schliesslich auch möglich, diese Steuerung für<B>Doppel-</B> und Mehrfachtraktion auszulegen. Die den Sperrmagneten<B>15</B> des <B>C kn</B> führenden Steuerkontrollers steLiernde Lei tung<B>55</B> wird dann in Serie über die Hilfs kontakte<B>17</B> der einzelnen Stufenschalter gel- führt. Es ist sodann vorteilhaft, die Rückzug- leder <B>16</B> zum Sperrmagneten<B>15</B> durch einen weiteren Magnet mi ersetzen,
der im Wechsel zum ersteren von einem nisätzliehen Hills- kontakt am Stuiensehalter ein- und, ausge schaltet. wird. Bei Vielfaehtraktion wären diese Hilfskontakte ebenfalls in Seriesehal- ti:ing vom Erreggerstroin dieses zweiten, Magne ten durchfliessen zu lassen.