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Elektrische Programmwahleinrichtung zum Auslösen von Steuerfunktionen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Programmwahleinrichtung zum
Auslösen von Steuerfunktionen, so z. B. beiHängebahnen mit verzweigtem Schienennetz,
das von einer Vielzahl von Fahrwerken nach zum vorausbestimmten Fahrprogrammen befahren
wird und an jeder Abzweigestelle eine automatische Weiche aufweist.
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Diese Programmwahleinrichtung, bei welcher für jede auszuübende Steuerfunktion
ein gesonderter Strompfad vorgesehen ist, in den ein Schaltglied geschaltet werden
kann, und der einen Teil des Steuerstromkreises bildet, kennzeichnet sich dadurch,
daß eine Wahlvorrichtung, bestehend aus einer ersten Gruppe von m einstellbaren
Wahlkontakten und einer zweiten Gruppe von n einstellbaren Wahlkontakten vorgesehen
ist, denen n m Schaltgliedkontaktpaare zugeordnet sind, wobei jeder Wahlkontakt
der ersten Wahlkontaktgruppe mit n Kontakten der Schaltgliedkontaktpaare und jeder
Wahlkontakt der zweiten Wahlkontaktgruppe mit m Kontakten der Schaltgliedkontaktpaare
elektrisch verbunden ist.
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In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in
Anwendung an einer Hängebahn mit automatisch gesteuerten Weichen veranschaulicht.
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Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem Gleispian einer Kreislaufhängebahnanlage
nach dem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Weiche
mit einer selbsttätigen Verstellvorrichtung; Fig. 3 ist eine Seitenansicht einer
mit einem Programmwahlschalter versehenen Schiene, an der ein Schienenfahrzeug mit
Schaltmitteln für diesen Programmwahlschalter aufgehängt ist; Fig. 4 ist ein Schnitt
durch den Programmwahlschalter; Fig. 5 zeigt schematisch das Zusammenwirken der
am Schienenfahrzeug befindlichen Schaltmittel mit dem Programmwahlschalter; Fig.
6 zeigt die elektrische Schaltungsanordnung der Bahnanlage nach Fig. 1; Fig. 7 ist
ein verallgemeinertes Schema eines Teiles des Schemas nach Fig. 6; Fig. 8 zeigt
die Schaltungsanordnung der Bahnanlage nach dem zweiten Ausführungsbeispiel; Fig.
9 zeigt das Schienenfahrzeug mit dem Programmwahlschalter in Ansicht; Fig. 10 zeigt
einen Programmwahlschalter für Einknopfbedienung in schematischer Darstellung.
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Die Kreislaufhängebahnanlage gemäß Fig. 1 hat einen SchienenstrangI
mit mehreren Weichen W1, W2, W3 usw. Von diesen Weichen zweigen die
SchienensträngeII,
III, IV usw. ab, in denen sich wiederum Weichen W4, W5, W6 bzw. W7, W8, Wg usw.
befinden und von welchen die Schienenstränge V, VI, VII bzw. VII, IX, X usw. abgezweigt
sind.
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Die Fahrtrichtung ist immer die gleiche, und die einzelnen Fahrzeuge
sollen sich auf verschiedenen Wegen, jedes nach seinem ihm zugeordneten Fahrprogramm,
im Kreislauf selbsttätig durch die Gleisanlage bewegen. Um dies zu verwirklichen,
sind vor der sogenannten »spitzbefahrenen Seite« jeder Weiche, d. h. vor der Seite
jeder Weiche, an der eine Entscheidung bezüglich des einzuschlagenden Weges zu treffen
ist, eine selbsttätige Weichenverstellvorrichtung 1 angeordnet. Diese Weichenverstellvorrichtungen
sind baulich bei jeder Weiche gleich ausgebildet. In Fig. 2 und 3 ist eine solche
Weiche ausführlich dargestellt. Die Fahrschienen der Schienenstränge und der Weichen
weisen ein Hohlprofil auf, in welchem die Stromschienen angeordnet sind, die die
elektromotorisch angetriebenen Fahrzeuge mittels Stromabnehmern mit Strom versorgen.
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Die z. B. mit W4 bezeichnete Weiche weist ein gerades Schienenstück
2 und ein gebogenes Schienenstück 3 auf. Diese Schienenstücke sind auf der Unterseite
eines Weichenwagens 4 befestigt. Der Weichenwagen 4 hat zwei Rollenpaare 5 und ist
auf zwei quer zur Fahrbahn verlaufenden, ortsfesten Schienen 6 verschiebbar angeordnet.
Der Weichenwagen 4 ist ferner mit einer Zahnstange 7 versehen, die mit einem Ritzel
8a eines ortsfesten Weichenmotors 8 im Eingriff steht. Durch Verschieben des
Weichenwagens
4 in der einen oder anderen Richtung mittels des Weichenmotors kann entweder das
gerade Schienenstück 2 die Lücke im Schienenstrang 9 schließen, oder das gebogene
Schienenstück 3 kann die Verbindung zwischen dem Schienenstrang 9 und dem abgezweigten
Schienenstrang 10 in der mit Pfeilen angegebenen Fahrtrichtung herstellen. In einem
gewissen Abstand vor dieser spitzbefahrenen Weiche ist ein ortsfester Programmwahlschalter
11 vorgesehen. Dieser Wahlschalter 11 (s. auch Fig. 4) weist zwei in einem oberen
und in einem unteren Wandteil des Schaltergehäuses schwenkbar gelagerte Schaltarme
lla und lih auf, die unter der Wirkung von Rückstellfedern 12 in ihrer Ausgangslage
gehalten werden. Diesen Schaltarmen lla und lih ist im Inneren der Schaltergehäuse
je eine Schaltertragplatte 13 und 14 mit je fünf Schaltern sl bis s5 bzw. tl bis
t5 zugeordnet, wie aus der schematisierten Darstellung in Fig. 5 ersichtlich ist.
Beim Verschwenken dieser Schaltarme werden die Schalter der Reihe nach durch die
Schaltnocken llc bzw. lid geschlossen und wieder geöffnet, wonach diese Schaltarme
durch die Federn 13 wieder in ihre Ausgangslage zurückverschwenkt werden. Bei der
Vorbeifahrt eines Fahrzeuges 17 (Fig. 2) werden die Schaltarme lla und lih von am
Fahrzeug vorgeseheilen Schaltmitteln betätigt. Diese Schaltmittel bestehen aus zwei
Schaltbolzen 15 und 16. Jedem dieser Bolzen ist in der Seitenwandung des Fahrzeugkörpers
17 eine Lochreihe 151, 152, 153 bzw. 161, 162, 163... zugeordnet. Die Bolzen können
in eines dieser Löcher wahlweise eingesetzt werden. Jede Lochreihe besitzt fünf
Löcher. Das Einsetzen der beiden Schaltbolzen kann in 25 verschiedenen Kombinationen
erfolgen.
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Der Schaltbolzen 15 der oberen Lochreihe ist beispielsweise bei 152
und der Schaltbolzen 16 der unteren Lochreihe bei 165 eingesetzt. Diese Schaltbolzenstellung
152/165 bedeute ein Fahrprogramm X. dem beispielsweise folgender Weg in Fig. 1 für
das Fahrzeug entspricht: I, Wl links, W2 rechts, III, W7 rechts, W8 links, IX. Bei
der genannten Stellung 152/ 165 der Schaltbolzen 15 und 16 kommt bei der Vorbeifahrt
des Fahrzeuges zuerst der Schaltbolzen 16 zur Wirkung auf den Schaltarm lih und
nachher der Schaltbolzen 15 auf den Schaltarm 11a. Der Nocken lid des Schaltarmes
lib schließt dabei den Schalter t5 und der Nocken 11c des Schaltarmes 11a den Schalter
s2. In dieser Stellung des Fahrzeugs gegenüber dem Wahlschalter schließt dasselbe
mittels einer auf der Oberseite des Fahrzeugkörpers befindlichen Schaltnase 17a
einen über der Schiene befestigten, ortsfesten Impuls schalter 18, der elektrisch
über ein elektronisches Steuergerät 21 mit einer im folgenden beschriebenen Schaltanordnung
20 (Fig. 6) verbunden ist. Das elektronische Steuergerät 21 steuert über einen Phasenumschalter
22 den drehstromgespeisten Weichenmotor 8 in der einen oder anderen Drehrichtung
und bringt dadurch die Weiche in die eine oder andere Stellung. Die beiden Endstellungen
des Weichenwagens sind in bekannter Weise mittels Endschalter begrenzt. Diese Endschalter
sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
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In Fig. 7 ist die Schaltungsanordnung 20 in vereinfachter und verallgemeinerter
Weise dargestellt.
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Die Wahlvorrichtung besteht hier aus einer ersten Gruppe A von m Wahlkontakten
(m = 3) und aus einer zweiten Gruppe B von n einstellbaren Wahlkontakten (n = 5),
denen n m Schaltgliedkontakt-
paare (rl bis rl5) zugeordnet sind, wobei jeder Wahlkontakt
Al, A2 und A3 der ersten Wahlkontaktgruppe (A) mit n (fünf) einstellbaren Kontakten
der Schaltgliedkontaktpaare (rl bis r5, r6 bis r10 usw.) und jeder Wahlkontakt Bl,
B2, ... Bs der zweiten Wahlkontaktgruppe B mit m (drei) Wahlkontakten der Schaltgliedkontaktpaare
(r1, r2, r3; r4, r5, r6; usw.) elektrisch verbunden ist. Für jede Kombination eines
Wahlkontaktes der Gruppe A mit einem Wahlkontakt der Gruppe B ist also ein gesonderter
Strompfad vorbereitet, in den ein Schaltglied eingesetzt werden kann.
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Die elektrische Schaltungsanordnung 20 (Fig. 6) enthält die bereits
beschriebenen Schaltergruppen Sl, S2 . . . zu zu bzw. t1, t2 ... und ist, wie in
Fig. 4 strichpunktiert angedeutet ist, im Wahlschalter 11 untergebracht. Die Schalter
S1, S2, S3 ... sind einerseits mit einer Klemme A' und andererseits mit einer Gruppe
A von fünf Wahlkontakten Al, A2, A3 (m - 5) verbunden. Die Schalter tl, t2, t3 ...
sind einerseits mit der KlemmeB' und andererseits mit einer Gruppe B von fünf Wahlkontakten
Bl, B2, B3 ... (n 5) verbunden. Diesen beiden Wahlkontaktgruppen sind in fünf Gruppen
fünfundzwanzig Schaltgliedkontaktpaare tl bis t5, t6 bis t10, t11 bis tal5, t16
bis t20 und t21 bis t25 (m 'n n = 25) zugeordnet. Diese Schaltgliedkontaktpaare
sind zur Aufnahme von Schaltgliedern bestimmt. Jeder Wahlkontakt der Gruppe A ist
elektrisch mit den einen Kontakten einer Schaltgliedkontaktgruppe verbunden, während
die zugehörigen Gegen kontakte elektrisch mit den Wahlkontakten der Gruppe B verbunden
- sind. Durch diese Anordnung wird für jede Kombination eines Wahlkontaktes der
Gruppe A mit einem Kontakt der Gruppe B ein gesonderter Strompfad vorbereitet. Es
sei kurz wiederholt: 1. Am Fahrzeug ist durch Versetzen zweier Schaltbolzen 15 und
16 in den zugehörigen Lochreihen (fünfundzwanzig Kombinationen) das Voreinstellen
von fünfundzwanzig Fahrprogrammen möglich.
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2. Durch das Schließen eines Schalters der Wahlkontaktgruppe A und
eines Schalters der Gruppe B wird einer der erwähnten fünfundzwanzig Strompfade
vorbereitet, in den zur Vervollständigung desselben elektrische Schaltglieder eingesetzt
werden können, um für jedes Fahrprogramm den Strompfad zu vervollständigen.
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Für das FahrprogrammX sind also entsprechend der Bolzenstellung 152/165
die Schalter s2, ts geschlossen, wodurch für dieses Fahrprogramm der StrompfadllO
vorbereitet ist. In diesen Strompfad kann nun ein Schaltglied, z. B. ein Verbindungsglied
oder ein Sperrglied, eingesetzt werden.
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Ein elektronisches Steuerglied21, das hier nicht näher beschrieben
ist, welches durch den Impulsschalter 18 und in Abhängigkeit des Schaltzustandes
der Schaltanordnung 20 beeinflußt wird, hat die Aufgabe, bei geschlossenem Strompfad,
also bei eingesetztem Schaltglied 23, den Weichenmotor 8 mittels eines Phasenumschalters
22 in der einen und bei offenem Strompfad r20 in der anderen Drehrichtung zu steuern.
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Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel bilden die am Fahrzeug
11 angeordneten verstellbaren Schaltmittel 15 und 16, die mit einem vor den Weichen
ortsfest angeordneten Wahlschalter 11 beim Vorbeifahren zusammenwirken, Vorwahlorgane.
Die Gleisanlage nach dem zweiten Ausführungsbeispiel
unterscheidet
sich von dem ersten Ausführungsbeispiel einzig dadurch, daß als Vorwahlorgan ein
am Fahrzeug selbst angeordneter, elektrischer Programmwahlschalter 20b vorgesehen
ist, wie in Fig. 8 in schematischer Weise gezeigt ist. Dieser Programmwahlschalter
20b ist über eine Schleifkontaktvorrichtung 20c und Steuerleitungen mit der elektrischen
Steuerungseinrichtung 20a verbunden. Der Programmwahlschalter 20b weist die beiden
Schaltergruppen S1 bis Ss und tl bis tS auf, welche durch je einen Bedienungsknopf
eingestellt werden können.
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Es wird später noch erläutert, wie dieser Programmwahlschalter zur
Betätigung mittels eines einzigen Knopfes ausgebildet werden kann. Alle übrigen
Schaltungselemente sind gleich ausgebildet und angeordnet.
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Fig. 9 zeigt eine Ansicht auf ein Fahrwerk, das ein Fahrzeug 17 aufweist,
an dem das Lastgehänge 17a angebracht ist. Mit 20b ist der für Einknopfbedienung
vorgesehene Programmwahlschalter bezeichnet. Die Schiene9 ist als Stromschiene ausgebildet,
in welcher außer der Fahrleitung auch die Schleifkontaktvorrichtung 20c untergebracht
ist.
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In Fig. 10 ist schematisch ein Programmwahlschalter gezeigt, bei
welchem die beiden Schaltergruppen mittels eines einzigen Bedienungsknopfes betätigt
werden können. Auf einer Isolierscheibe 30 sind vier kreisförmige konzentrische
Kontaktbahnen angeordnet. Die innerste Kontaktbahn A' besteht aus einem geschlossenen
Kontaktring. Die zweite Kontaktbahn wird von fünf voneinander isolierten Kreisringsegmenten
Al, A2, A3, A4 und As gebildet. die dritte Kontaktbahn besteht wiederum aus einem
KontaktringB' und die äußerste Kontaktbahn aus fünfundzwanzig kranzförmig angeordneten
Kontakten 1 bis 25. Ein gemeinsamer, mit einem Bedienungsknopf versehener, im Mittelpunkt
dieser Kontaktbahnen drehbar gelagerter Schaltarm 31 weist zwei voneinander isolierte
Schleifstücke 32 und 33 auf. Das Schleifstück 32 gleitet über die Kontaktbahnen
A' und Al bis As und bildet, wie aus der Verwendung der gleichen Bezugszeichen wie
in Fig. 8 ersichtlich ist, die Schaltergruppe S1 bis S5.
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Das Schleifstück 33 verbindet die Kontaktbahnen B' und 1 bis 25. Jedem
Kontaktsegment der Schaltergruppe A sind fünf Kontakte der Schaltergruppe B zugeordnet,
welche in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise mit den Wahlkontakten B1, B2,
B3, B4 und Bs verbunden sind und fünfmal die Schaltergruppe tl bis tS verkörpern.
Mit jeder Schalteinstellung läßt sich deshalb eine von fünfundzwanzig Schaltkombinationen
einstellen. Der Schaltarm 31
weist in vorteilhafter Weise eine 25teilige, in der
Zeichnung nicht gezeigte Rastenvorrichtung auf.