Motorischer Stehantrieb für elektrische Steuergeräte, insbesondere für Fahrschalter von Triebfahrzeugen Die Erfindung betrifft einen motorischen Stellen trieb für elektrische Steuergeräte, insbesondere für Fahrschalter von Triebfahrzeugen. Mit zwei Motoren arbeitende Stellentriebe sind bereits bekannt, z. B. für Kran-, Geschützsteuerungen u. a. Auch für den Antrieb von Nockenschaltern wurde schon ein Zwei motorenantrieb verwendet. Bei diesem wurde durch Verändern der Erregung oder der Ankerspannung der beiden Motoren bei der Drehzahlbildung die Dif ferentialwirkung z. B. in Abhängigkeit vom Fahrmo- torstrom ausgenutzt.
Ein grosser Drehzahlbereich, wie er bei Nockenschaltgeräten wünschenswert ist, bei gleichzeitig hohem Drehmoment für Antreiben und Abbremsen des Steuergeräts ist hierbei nicht er reichbar. Die zum Verstellen von Steuergeräten ins besondere für Fahrschalter von Triebfahrzeugen ver wendeter Stellmotoren, insbesondere Gleichstromne- benschlussmotoren, sind verhältnismässig klein und haben in der Regel nur eine Dauerleistumg von 20 bis 50 Watt. Nachteilig dabei ist, dass sich ihre Dreh zahl bekanntlich nur in verhältnismässig engen Gren-. zen regeln lässt.
Dabei erfolgt die Drehzahlregelung durch Verändern der Motorspannung, Verändern des Stromes der Erregerwicklung oder auch in der soge- nannten Meyer-Schaltung mit Anker-, Vor- und Parallelwiderständen.
Die Ursache hierfür ist in dem relativ hohen Ankerwiderstand solcher Kleinmoto ren, in den betriebsmässig unvermeidlichen Anker- spannungsschwankungen ( 25 %), sowie in der stark schwankenden Last, wie sie beim Verstellen eines Schaltgerätes auftritt, zu suchen.
Wird beispielsweise zwecks Erzielung einer niedrigen Drehzahl bei Un terspannung ein zusätzlicher Widerstand in den An kerkreis eingeschaltet, dann besteht einerseits die Ge fahr des Hängenbleibens des Antriebs an einem Lastpunkt und andererseits stellt sich bei überspan- nung und Betrieb zusätzlichen Ankerwiderstand im Falle der Erzielung einer hohen Drehzahl an Punkten geringer Last eine hohe Drehzahl ein.
Ausser den vorgenannten Forderungen wird von Stellmotoren weiterhin verlangt, dass sie, um den Nachlaufwinkel am angetriebenen Gerät möglichst klein halten kön nen, raschestens, beispielsweise durch elektrische Abbremsung zum Stillstand gebracht werden können.
Da der Nachlauf der Motoren aber stark von der jeweiligen Drehzahl mit der der Abbremsungsvor- gang beginnt, ehh än@gig isst" ist es zweckmässig, den Abbremisvorgang von einer niedrigen Drehzahl aus beginnnen zu lassen" d. h. ein evtl. Schnellgang muss kurz vorher abgeschaltet werden..
Nun fassen sich aber erfahrungsgemäss aus ,den vorgenunn@ben Grüniden Stellmotoren, bezogen auf Nenndrehmoment und Nennspannung, mit den oben aude;gebenen Mitteln praktisch nur' in einem engen von höchstens 1:2 !b,etrieib:
smässi@g sicher ,betreiben und da bei müssen noch erhebliche Drehzahl-,und Drehmo- mentschwankungen in Kauf genommene werden. Ein solch enger Drehzahlbereich ist aber bei vielen Steu eraufgaben, vor allem beispielsweise bei der Steue rung von Fahrschaltern für Triebfahrzeuge nicht aus reichend und es ist demgegenüber ein weit grösserer Drehzahlbereich von mindestens etwa 1:4 anzustre ben, wobei eine kleine Drehzahl als Grunddrehzahl für normal verlaufende Schaltvorgänge und als Ein laufdrehzahl beim Anhalten gefordert wird und eine hohe Verstellgeschwindigkeit, die ein Mehrfaches der Grunddrehzahl beträgt, für bestimmte Schaltvor gänge, z.
B. für das Rückschelten von Fahr- in den Bremsbereich verlangt wird, wozu eine vierreal so hohe Verstellgeschwindigkeit wie beim normalen Aufschalten beim Fahren notwendig ist.
AAgabe der Erfindung ist es, einen Zwelmotoren- antrieb für elektrische Steuergeräte anzugeben, bei dem die vorgenannten Nachteile vermieden sind und der selbst bei grossen Lastschwankungen und bei den im Betrieb auftretenden unvermeidlichen Spannungs schwankungen von etwa 25 % die geforderte Dreh zahlgrenze nicht nur betriebssicher einzustellen ge stattet, sondern auch noch mit kleinstem Auslaufwin kel zum Halten gebracht werden kann.
Gemäss der Erfindung erreicht man dieses Ziel bei einem motorischen Stellentrieb für elektrische Steuergeräte, insbesondere für Fahrschalter von Triebfahrzeugen mit festen ungeregelten Drehzahl stufen dadurch, dass ein als Additionsgetriebe wir kendes Differentialgetriebe mit zwei Stellmotoren zusammenarbeitet, und Mittel vorhanden sind, um für kleinere Verstellgeschwindigkeiten des Gerätes und zum Einlaufen in vorgegebene Stellungen einen Motor allein und für grössere Verstellgeschwindig- keiten der andere Motor zusätzlich in Betrieb zuset zen.
Dabei können die beiden Motoren mit gleichen oder verschiedenen Leistungen und Nenndrehzahl ausgeführt und evtl. zwischen den Motoren und dem Additionsgetriebe zusätzlich vorgesehene Zwischen getriebe können mit gleichen oder unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen ausgeführt sein. Dadurch, dass z.
B. jeder der beiden Motoren mit festen Dreh zahlen bei voller Erregung während der Betriebsbe reitschaft betrieben wird, wobei das volle Feld als Dauerfeld ausgeführt ist, ist bereits bei Beginn des Anfahr- und Bremsvorganges das Feld in voller Stärke vorhanden. Den Anfahr- und Bremsvorgang kann man besonders rasch einsetzen lassen, wenn man die Stellmotoren nicht mehr, wie üblich, mittels Auf- und Abschützen, sondern transistorisch ge steuert ein- und ausschaltet bzw. abbremst.
Auf diese Weise gelingt es, insbesondere den Auslaufwinkel beim Abbremsen besonders klein zu halten, weil da durch die bei Schützsteuerungen unvermeidlichen Eigenzeiten der Schütze in Wegfall kommen.
Selbst- verständlich können Dur Erreichugg klennstmöglich.er Auslaufwinkel auch Sonderstellmotoren mit kleinst- möglichem Schwungmoment und kleinstmöglichem Ankerwiderstand verwendet werden. Wenn die bei den Stellmotoren des Antriebs gleichzeitig arbeiten, dann ergibt sich als Antriebsdrehzahl des Getriebes die Summe bzw. die Differenz der beiden Motoren unter Berücksichtigung der dazwischen liegenden Übersetzung.
Je nachdem der eine oder andere Motor in Betrieb ist oder die Motoren gleich- oder gegensin nig geschaltet werden, ergeben sich verschiedene Drehzahlen, ohne dass eine Lastabhängigkeit durch diese Drehzahländerung vorhanden ist. Mit dem an gegebenen Antrieb kann man also ohne weiteres im Langsamgang anhalten und so den Nachlauf klein halten.
Die Zeichnung zeigt einen beispielsweisen Zwei motorenantrieb nach der Erfindung in schematischer Darstellung. Mit 1 ist das anzutreibende Schaltgerät angedeutet, das von den beiden Motoren 2 und 3 an- getrieben wird. Jeder dieser Motoren arbeitet im Ausführungsbeispiel ;auf ein. Zwischengetriebe 4 bzw.
5 und diese wieder arbeiten auf die beiden Tellerrä der 6 bzw. 7 eines Differentialgetriebes 8, dessen Sonnenrad 9 mit einem Zahnrad 10 verbunden ist, das im Ausführungsbeispiel auf der Welle des Getrie bes 5 drehbar gelagert ist und,das mit einem auf der Schaltgerätewelle 11 sitzenden Zahnrad 12 kämmt.
Der Antrieb wirkt auf Grund der beiden motorischen Einsgänge sowohl @additiv .als .auch -subttrraktiv. Die Nenndrehzahlen der beiden Motoren wie auch die Übersetzung ihrer zugehörigen Getriebe können gleich oder verschieden gewählt werden. Zweckmäs- sig ist, da der Antrieb auch von nur einem Motor aus erfolgen kann, die Zwischengetriebe 4 und 5 selbst sperrend auszuführen, damit bei Betrieb mit einem Motor der andere Motor keine Rückwirkung erfährt.
Wenn man auf die Selbstsperrung der Getriebe ver zichten will, ist es zweckmässig, einen Bremsmotor zu verwenden, vor allem dann, wenn Wechselstrommo- toren als Stellmotoren benutzt werden. Zwecks Errei chung eines besonders kleinen Nachlaufweges der Motoren kann man gegebenenfalls die Stellmotoren auch als Sondermotoren mit besonders kleinem Trägheitsmoment ausführen.
Wenn man den erwähnten Antrieb bei Fahrschal tern für Triebfahrzeuge verwendet, können die bei den Motoren 2 und 3 mit gleicher Nenndrehzahl und gleichen Nennleistungen ausgeführt werden, die Zwi- schengetrieibe 4 und 5 tdagegen brauchen .nicht gleich artig ;ausgeführt zu tsein.. Diese können vielmehr entsprechend dem jeweiligen Verwendungszweck mit unterschiedlichen Übersetzungen, z.
B. im Verhältnis 1:3 ausgeführt sein.
Die Arbeitsweise des Antriebs ist so, dass bei spielsweise der Motor 2 allein in Tätigkeit gesetzt wird, wenn langsam verlaufende Schaltvorgänge z. B. beim Aufschalten beim Fahren verlangt sind. Dage gen wird im Falle des Schnellaufs, der beispielsweise beim raschen Zurückschalten von Fahr- auf Brems stellung nötig ist, zu dem Motor 2 noch der Motor 3 zugeschaltet. Verhält sich angenommener Weise die Übersetzung der Zwischengetriebe 3:1, dann verhal ten sich die Antriebsdrehzahlen in diesem Fall wie 4:1.
Wenn noch weitere Drehzahlgrenzen erfasst werden sollen, so ist auch dies möglich, und zwar durch Wahl eines grösseren Übersetzungsunterschie- des und Wahl eines leistungsstärkeren Motors 3.
Vor allem ist es zweckmässig, bei leistungsmässig ver schieden ausgeführten Motoren den leistungsschwä cheren Motor als langsam antreibenden Motor, dem ein Zwischengetriebe mit grosser Übersetzung zuge ordnet ist, zu verwenden und seine Steuerung transi- storisch durchzuführen, während demgegenüber der leistungsstärkere zweite Motor in herkömmlicher Weise mittels Auf- und Abschützen gesteuert wird.
Die Abbremsung der Motoren zur Erreichung kleinstmöglichen Auslaufwinkels kann entweder elektrisch und/oder mechanisch erfolgen.