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Anordnung an zwei- oder dreilagigen Zweiphasen-Motorrelais für das
Eisenbahnsicherungswesen Die Erfindung betrifft eine Anordnung an zwei-oder dreilagigen
Zweiphasen-Motorrelais für das Eisenbahnsicherungswesen und bezweckt das Angleichen
der mechanischen Charakteristik an die Drehmomentencharakteristik des Relais.
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Bei den in Eisenbahnsicherungsanlagen gebräuchlichen Zweiphasen-Motorrelais
kommen bereits Anordnungen zur Anwendung, mit deren Hilfe eine Momentenergänzung
in Abhängigkeit vom Drehwinkel erfolgt. Diese Maßnahme bezweckt eine Angleichung
der durch die mechanischen Mittel, vorwiegend Kontakteinrichtungen, entstehenden
verzerrten mechanischen Charakteristik an die Drehmomentencharakteristik des Motors,
um den Abfallfaktor dem idealen Wert 1 anzunähern.
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Es ist bereits ein Motorrelais bekanntgeworden, bei dem die genannte
Angleichung der Charakteristiken mit Hilfe einer auf der Motorwelle fest angeordneten
Kurvenscheibe erfolgt, auf deren kurvenförmigen Umfang ein bewegliches Gewicht drückt.
Bei Anwendung dieser Mittel ergibt sich aber noch ein äußerst ungünstiger Abfallfaktor,
der, wie die Praxis zeigt, noch nicht völlig den Anforderungen der modernen Technik
genügt. Hierfür ist insbesondere die zwischen der Rolle des Gewichtshebels und der
Kurvenscheibe entstehende Reibung bestimmend, die durch das Belasten der letzteren
auftritt. Ein weiterer Nachteil liegt noch darin, daß die den Anzug sowie den Abfall
des Relais bestimmenden Punkte auf der erwähnten Kurvenscheibe unveränderbar voneinander
entfernt liegen, so daß die sich aus Fertigungstoleranzen zwangläufig ergebende
Notwendigkeit der Justierung für Anzug oder Abfall nur bedingt, und zwar so durchführbar
ist, daß entweder nur der Anzugs- oder der Abfallpunkt einstellbar ist. Dies hat
aber zur Folge, daß der jeweils nicht besonders einstellbare andere Punkt seine
dem Gewichtshebel zugeordnete Lage im gleichen Sinne und Maße mit verändert, womit
der bestimmte Anzugs- oder Abfallwert nicht mehr erreichbar ist. Auf diese Weise
verändert sich der Abfallfaktor im ungünstigen Sinne und kann sogar noch zu einer
unsicheren Kontaktbetätigung führen.
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Demgegenüber stellt sich die Erfindung die Aufgabe, eine solche der
Verbesserung des Abfallfaktors dienende Momentenergänzung zu erreichen, die die
angeführten Mängel des Standes der Technik vermeidet. Dies geschieht erfindungsgemäß
in der Weise, daß auf einer mit der Motorrelaiswelle fest verbundenen Scheibe in
radialer Richtung von deren Mittelpunkt entfernt ein Dauermagnet vorgesehen ist,
der vorzugsweise in den Endlagen des Relais einem von mehreren auf einer feststehenden,
koaxial zur Motorrelaiswelle angeordneten zweiten Scheibe befestigten und in axialer
Richtung verstellbaren Dauermagnet gegenübersteht.
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Die sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile bestehen im wesentlichen
darin daß infolge der Anwendung des magnetischen Prinzips zusätzliche mechanische
Momente (Reibung und Verschleiß an der Kurvenscheibe), die zu einer starken Verzerrung
der mechanischen Charakteristik führten, vermieden sind. Hierin liegt die eigentliche
Ursache der sich ergebenden angestrebten Verbesserung des Abfallfaktors.
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Weiterhin ergibt sich noch ein sicherer Durchlauf des Motorrelais
von einer Endlage zur anderen; zum anderen sind die Dauermagnete verstellbar, so
daß sich einerseits wegen der Justierbarkeit eine wesentlich vereinfachte flüssigere
Fertigung ergibt, aber andererseits auch eine gegebenenfalls später noch erforderliche
Nachjustierung möglich ist.
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Aufbau und Wirkungsweise des Gegenstandes der Erfindung seien nun
beispielsweise an Hand von zeichnerischen Darstellungen des Aufbaues der Anordnung
nach Fig. I und der auftretenden Momentenkurven nach Fig. 1I im einzelnen näher
beschrieben.
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Nach Fig. I dreht sich mit der Motorwelle 1 die Scheibe 5a, auf der
in festem radialen Abstand von ihrem Mittelpunkt ein permanenter Magnet 2 befestigt
ist. Ihm gegenüber sind an der festen Scheibe
5 b drei Dauermagnete
4 in axialer Richtung verstellbar angebracht.
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Durch diese Zwischenmagnete ist das Motorrelais so justiert, daß es
aus der angezogenen Stellung unbedingt sicher abfällt und, ohne unterwegs hängenzubleiben,
die abgefallene Stellung eindeutig erreicht.
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Die Fig. II zeigt ein Koordinatensystem, bei dem auf der Waagerechten
der Drehwinkel des Motors und auf der Senkrechten das Motordrehmoment und die zugehörige
Spannung dargestellt sind. Die Kurve 6 ist die Charakteristik des mechanischen Drehmomentes
der von der Motorwelle betätigten Bauelemente, wie Kontaktträger, Hebel, Gewicht
usw. Die Kurvenäste 7 entstehen durch das Schließen bzw. Öffnen der Kontakte. Somit
ergibt sich der Verlauf der mechanischen Momentencharakteristik 7-6-7.
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Aufgabe der Erfindung nun ist es, die sich bei bestimmter Spannung
ergebende Momentenlinie 9 des Motors und die vorstehend erläuterte Charakteristik
7-6-7 einander so anzugleichen, daß die Linie 7-6-7 weitestgehend mit der Geraden
9 zusammenfällt.
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Die Motorwelle 1 kann sich um jeweils 90° aus der dargestellten Nullage
drehen. Hier liegen sich die permanenten Magnete 2 und 4 mit der Wirkung gegenüber,
daß eine Bewegung der Motorwelle erst bei einer Spannung erfolgt, die der Höhe der
Geraden 9 entspricht. Damit ist der Anfangspunkt des Astes 7 zum Anfangspunkt der
Summenkurve 8 geworden. Die übrigen Punkte der Kurve 7-6-7 werden durch die Wirkung
der Magnete hinsichtlich ihres Abstandes zueinander, ihrer Magnetisierung sowie
ihrer Lage gleichfalls zur Summenkurve 8 ergänzt, die, wie beispielsweise dargestellt,
in dieser Höhe über Null auftritt.
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Das Minimum und Maximum der Summenkurve bestimmen Anzug- und Abfallspannung
und damit den Abfallfaktor des Relais, der hier im Gegensatz zum Stand der Technik
durch Veränderung der Luftspalte und damit der aufeinander wirkenden magnetischen
Kräfte der Magnete 2 und 4 wahlweise einstellbar ist.