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Antriebssteuerung für Schienentriebfahrzeuge, insbesondere fürDrehgestellokomotiven
mit Elektroantriebsmotor und nachgeschaltetem formschlüssigem Schaltgetriebe Die
Erfindung bezieht sich auf eine Antriebssteuereng für Schienentriebfahrzeuge, insbesondere
für Drehgestellokomotiven, bei denen mindestens ein umsteuerbarer Elektroantriebsmotor
mit einem formschlüssigen Schaltgetriebe formschlüssig . verbunden ist, dessen Abtriebswelle
mit den Achsgetrieben von mindestens zwei Radsätzen ebenfalls form-, schlüssig gekuppelt
ist.
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Bei bekannten elektrischen oder dieselelektrischen Antrieben von Drehgestellokomotiven
wird für jedes der mindestens zweiachsigen Drehgestelle ein Elektroantriebsmotor
vorgesehen, wobei das Schalten des diesem formschlüssig nachgeschalteten zweigängigen
formschlüssigen Schaltgetriebes im Stillstand der Lokomotive von Hand erfolgt. Der
Schaltvorgang als solcher nimmt für jedes Drehgestell einige Minuten in Anspruch
und kann nicht ohne weiteres auf freier Strecke vorgenommen werden, so daß die Lokomotive
entweder im ersten oder im zweiten Gang eingesetzt wird. Damit wird zwar die Zahl
der Lokomotivtypen verringert, aber eine volle Aus= nutzeng der Fahrzeugleistung
und der Schaltgetriebe ist nicht möglich, da ein Wechsel des Ganges stets. ein Anhalten
der Lokomotive erforderlich macht: Es ist zwar bei Straßenbahntriebwagen bekannt;
hinter dem Elektroantriebsmotor ein Schaltgetriebe vorzusehen, wobei während des
Schaltens die Zugkraft unterbrochen wird. Das Schaltgetriebe ist jedoch nicht formschlüssig,
sondern kraftschlüssig, d. h., es werden Reibungskupplungen verwendet. Abgesehen
von dem hohen Verschleiß der Reibbeläge schon bei kleinen Leistungen ist die Verwendung
von Reibungskupplungen für große Leistungen, wie sie heute üblich sind, unmöglich,
falls sich die Lösung im Rahmen des technisch und kostenmäßig Vertretbaren halten
soll. Wenn an Stelle der Reibungskupplungen hydraulische Kupplungen-verwendet werden,
ergibt sich neben dem hohen Aufwand noch ein beträchtlicher Leistungsverlust. Es
gibt zwar für Kraftfahrzeuge auch formschlüssige Schaltgetriebe, die synchronisiert
sind. Dazu ist jedoch zwischen dem Motor und dem Getriebe eine Schaltkupplung notwendig,
die auf jeden Fall einen erheblichen baulichen Aufwand erfordert und, falls sie
als Reibungskupplung ausgeführt wird, nicht für hohe Leistungen verwendbar ist.
Wird eine hydraulische Kupplung vorgesehen, so bringt diese einen Leistungsverlust
mit sich.
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Demgegenüber ist die Aufgabe der Erfindung darin zu sehen, die Steuerung
des eingangs genannten Antriebes so zu verbessern, daß ein Schalten des formschlüssigen
Schaltgetriebes ohne Zuhilfenahme von kraftschlüssigen Zwischengliedern auch während
der Fahrt möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Schaltgetriebe mit einer in die
Steuerung des Elektroantriebsmotors eingreifenden Synchronisierungsvor= richteng
versehen.
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Durch diese Maßnahme wird :nicht nur eine vor-: teilhafte Lösung der
Erfindungsaufgabe gewährleistet; sondern es ergibt sich noch der wesentliche Vorteil,
daß die erfindungsgemäße Antriebssteuerung nur wenig Platz beansprucht und ein geringes
Gewicht aufweist. Sie kann aus bekannten und bewährten: Elementen aufgebaut werden,
so daß die Gewähr für einwandfreies, zuverlässiges Arbeiten gegeben ist.' Da sowohl
hydraulische wie pneumatische Schaltgeräte zusammen mit elektrischen oder auch elektrische
allein verwendet werden können, kann allen Betriebserfordernissen und Betriebsgegebenheiten
Rechnung getragen werden. Der Leistungsverlust ist infolge der Verwendung von farmschlüssigen
Schaltgetrieben auf das mögliche Minimum begrenzt. Die Schaltzeiten können kurz
gehalten werden, so daß selbst bei einmotorigen Lokomotiven: nur geringe Zugkraftunterbrechungen
eintreten. Bei Lokomotiven mit mindestens zwei voneinander:'. unabhängig angetriebenen
Radsatzgruppen, wie sie heute meist verwendet werden, kann eine Unterbrechung der
Zugkraft praktisch völlig vermieden werden; da die einzelnen Schaltgetriebe nicht
gleichzeitig, sondern nacheinander geschaltet werden und :dem Elektroantriebsmotor
des gerade nicht schaltenden Schaltgetriebes ohne weiteres für die kurze Schaltdauer
die gesamte Leistung zugeführt werden kann.
In der Zeichnung sind
zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt A b b.
1 die Anordnung eines Elektroantriebsmotors mit Steuergerät sowie die eines zweigängigen
Schaltgetriebes mit Schaltgerät einschließlich des zugehörigen Gangwählers mit Schaltwerk,
A b b. 2 die Aufbildung der Schaltklauen des Schaltgetriebes, A b b. 3 das Schaltgerät
mit Steuerventilen, A b b. 4 den Schaltweg des Schaltgerätes und die Lage der Endschalter,
A b b. 5 einen Gangwähler mit Schaltwerk für einen Elektroantriebsmotor und ein
zweigängiges Schaltgetriebe und A b b. 6 den Gangwähler mit Schaltwerk für zwei
Elektromotoren und zwei zweigängige Schaltgetriebe. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach A b b. 1 bis 5 handelt es sich um einen elektromechanischen Achsantrieb für
mindestens zwei Treibradsätze eines Schienentriebfahrzeuges, z. B. einer elektrischen
oder einer dieselelektrischen Lokomotive. Er besteht im wesentlichen aus einem Elektroantriebsmotor
1, der formschlüssig, z. B. mittels einer elastischen Kupplung 2 oder einer Gelenkwelle,
mit einem zweigängigen Schaltgetriebe 3, d. h. mit dessen Antriebswelle 4 gekuppelt
ist. Die Abtriebswelle 5 ist in bekannter Weise über Zahnräder, Gelenkwellen und
Achsgetriebe, Kuppelstangen od. dgl. mit den in der Zeichnung nicht dargestellten
Treibradsätzen verbunden.
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Der Elektroantriebsmotor 1, der im folgenden kurz Motor genannt
wird und als Gleich- oder Wechselstrommotor ausgebildet sein kann, ist in üblicher,
auf der Zeichnung nicht dargestellter Weise umschaltbar und regelbar ausgebildet.
Zwischen dem Ausgang 6 des Lokomotivreglers und Umschalters ist gemäß der Erfindung
eirr .Steuergerät 7 vorgesehen, das einen Schalter, z. B. ein Schaltschütz 8, zum
Ein- und Ausschalten des Motors 1 bei jeder Leistung, also auch bei Vollast und
Überlast, und einen zweiten Schalter, ebenfalls ein Schaltschütz 9, zum Ein- und
Ausschalten des Motors 1 für eine vorbestimmte Teillast aufweist, die lediglich
ein Beschleunigen des leer laufenden Motors 1 bewirken muß. Selbstverständlich können
auch bereits im Umschalter und Regler des Motors 1 vorgesehene Schaltschütze in
Mehrfachbenutzung als Steuergerät 7 verwendet werden.
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Das zweigängige Schaltgetriebe 3 weist zwei ständig im Eingriff stehende
Zahnradpaare 10, 11
12, 13 mit unterschiedlichen Übersetzungen auf,
von denen jeweils ein Zahnrad 11 bzw. 13 fest auf der Abtriebswelle 5 und das andere
Zahnrad 10 bzw. 12
drehbar auf der Antriebswelle 4 gelagert
ist. Die Zahnradpaare 10, 11 und 12, 13 sind voneinander im Abstand
angeordnet, wobei zwischen den lose drehbaren Zahnrädern 10 und
12 auf der Antriebswelle 4 ein Schaltglied 14 vorgesehen ist,
das verschiebbar jedoch undrehbar, z. B. mittels eines Keilweilenprofiis
15, auf der Antriebswelle 4 geführt ist. Das Schaltglied 14 ist an
jeder Stirnfläche in bekannter Weise mit Schaltklauen 16 versehen, denen entsprechende
Schaltklauen 17 an den benachbarten Stirnflächen der lose drehbaren Zahnräder
10 und 12
zugeordnet sind. Durch Verschieben des Schaltgliedes 14 kann
das eine oder andere Zahnrad 10
oder 12 formschlüssig mit der Antriebswelle
4 gekuppelt werden. In der Mittelstellung sind beide Schaltklauen 16 und
17 entkuppelt und das Schaltgetriebe 3 in Leerlaufstellung L (s. A b b. 4). Die
Schaltklauen 16 und 17 sind in bekannter Weise als in beiden Drehrichtungen
wirksame Abweisklauen ausgebildet, d. h., sie sind nach beiden Drehrichtungen hin
dachförmig abgeschrägt, wobei das Ende 18
der Abschrägung eine stärkere Neigung
als die beiden einander schneidenden Flächen 19 der beiden Abschrägungen aufweisen
kann.
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Zum Verschieben des Schaltgliedes 14 ist eine im Gehäuse
20 des Schaltgetriebes 3 verschiebbare, in das Schaltglied
14 eingreifende Schaltgabel 21 vorgesehen, die mit dem Ende der Kolbenstange
22 eines doppeltwirkenden, in einem Arbeitszylinder 23 bewegbaren Kolbens 25 eines
Stellgerätes 24 verbunden ist. Der Kolben 25 des Stellgerätes 24 ist
mittels Rückstellfedern 26 in die der Leerlaufstellung L des Schaltgliedes
14 entsprechende Mittelstellung rückführbar. Jeder der beiden durch den Kolben
25 getrennten Zylinderräume 27 ist über eine Leitung 28, in der ein Magnetventil
29 bzw. 29a vorgesehen ist, mit einer aus einem ölsammelbehälter 30
ansaugenden ständig angetriebenen Ölpumpe 31 verbunden. Der Ölpumpe 31 ist in üblicher
Weise ein Sicherheitsventil 32 nachgeschaltet, wobei noch ein Magnetdrosselventil
33 nachgeschaltet sein kann. Weiterhin ist an jedem Zylinderraum 27 ein Magnetventil
34 bzw. 34a mit einem einstellbaren Oberdruckventil 35 angeschlossen. Schließlich
ist an jedem Zylinderraum 27 noch ein weiteres, zur Entleerung dienendes Magnetventil
36 bzw. 36a vorgesehen, dessen Ausgangsseite über einen im Fassungsvermögen
etwa dem größtmöglichen Zylinderraum 27 entsprechendes überlaufgefäß 37 mit dem
ölsammelraum 30 in Verbindung steht, um eine dauernde vollständige ölfüllung
der Zylinderräume 27 zu gewährleisten. Das Stellgerät 24 bildet mit den vorstehend
genannten Bauteilen und Ventilen 29 bis 37 (auch a) zusammen das Schaltgerät
38 für das Schaltglied 14. Die Wicklungen der Magnetventile 29(a),
33, 34(a) und 36(a) sind einerseits mit dem Minuspol einer Stromquelle
39 verbunden und andererseits zu einer Klemmleiste 40 herausgeführt.
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Dem Schaltgerät 38 sind fünf Endschalter a bis e (s. A b b.
4) zugeordnet, von denen der Endschalter a der Mittelstellung, d. h. der Leerlaufstellung
L, ein Endschalter b der Endstellung E II im 2. Gang II (Zahnradpaar 12, 13),
ein Endschalter c der Endstellung E I im 1. Gang I (Zahnradpaar 10, 11) und zwei
Endschalter e und d den Schaltstellungen A 1
bzw. A II entsprechen,
in denen die Schaltklauen 16
und 17 lediglich teilweise ineinandergreifen,
d. h. als Abweisklauen arbeiten (Abweisbereich f).
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Die Klemmen auf der Klemmleiste 40 des Schaltgerätes
38 und die der Endschalter a bis e sind mit dem Schaltwerk 41 des
Gangwählers 42 verbunden. Das Schaltwerk 41 besteht im Beispielsfalle
(s. A b b. 5) aus zwei gleichartigen Schrittschaltwerken 43 und
43a, von denen das eine mit dem Kontakt des Gangwählers 42 für den
1. Gang I und das andere mit dem Kontakt des Gangwählers 42 für den 2. Gang
II verbunden sind, so daß immer nur ein Schrittschaltwerk 43 bzw.
43a eingeschaltet ist.
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Jedes Schrittschaltwerk 43 und 43a weist außer der Nullstellung,
in die es bei Stromloswerden zurückgeht, fünf Kontaktstufen h bis
m auf.
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Bei dem für die Schaltung vom 1. Gang I auf den 2. Gang Il vorgesehenen
Schrittschaltwerk 43a ist
die erste Kontaktstufe da mit dem für
Vollast vorgesehenen Schaltschütz 8 des Steuergerätes 7 verbunden, so daß bei Schließen
des Kontaktes h der Motor 1 von der Stromzufuhr abgeschaltet ist (MA).
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Die zweite Kontaktstufe i ist mit dem Magnetventil 29 des linken Zylinderraumes
27 und dem Magnetventil 36a des rechten Zylinderraumes 27 verbunden.
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Mit der dritten Kontaktstufe k ist neben den beiden vorgenannten Magnetventilen
29 und 36a noch das Magnetventil 34 mit Überdruckventil 35 des linken Zylinderraumes
27 sowie gegebenenfalls das Magnetdrosselventil 33 verbunden. Diese Kontaktstufe
k ist über den der Leerlaufstellung L entsprechenden Endschalter a
angeschlossen, so daß ein Einschalten der Ventile 29, 36 a, 34 und 33 in dieser
Kontaktstufe k erst erfolgen kann, wenn die Leerlaufstellung L erreicht ist.
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Die vierte Kontaktstufe L entspricht der zweiten, jedoch wird diese
über den Endschalter d geschaltet, d. h. erst dann, wenn die Schaltstellung A II,
ab welcher die Abweisklauen nicht mehr wirksam sind, überschritten ist.
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Durch die fünfte Kontaktstufe m, deren Ventilschaltung der Kontaktstufe
l entspricht, wird das Schaltschütz 8 des Steuergerätes 7 wieder eingeschaltet,
so daß nunmehr der Motor 1 wieder die durch den Regler eingestellte Leistung
erhalten kann (MO. Diese Kontaktstufe m steht in Abhängigkeit von dem die Endstellung
E11 des Schaltgliedes 14 aufzeigenden Endschalter b, so daß die volle Motorleistung
erst bei endgültig und voll eingerasteten Schaltklauen 16 und 17 zur
Verfügung steht.
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Bei dem für die Schaltung vom 2. Gang II auf den 1. Gang I vorgesehenen
Schrittschaltwerk 43 ist die Schaltung des Schaltgerätes 38 grundsätzlich gleich,
jedoch werden hierbei nur die Magnetventile 29a, 36, 34a und 33 geschaltet, wobei
die Endschalter a, e und c entsprechend mitwirken. Lediglich in der Kontaktstufe
k ist noch das für Teillast bestimmte Schaltschütz 9 des Steuergerätes 7 angeschlossen
(MG), so daß sich für die fünf Kontaktstufen h bis m
des zweiten
Schrittschaltherkes 43 folgende Schaltung ergibt: erste Kontaktsufe h: Schaltschütz
8 des Steuergerätes 7 zum Abschalten der Leistung des Elektromotors 1 (MA), zweite
Kontaktstufe i: Magnetventile 29 a und 36, dritte Kontaktstufe k: Magnetventile
29 a, 36 und 34 a und Magnetdrosselventil 33 sowie Schaltschütz 9 des Steuergerätes
7 für Teillast (MG), alles über Endschalter a,
vierte Kontaktstufe
l: Magnetventile 29 a und 36 über Endschalter e, und fünfte Kontaktstufe m: Magnetventile
29 a und 36 sowie Schaltschütz 8 des Steuergerätes 7 für Vollast (My) über Endschalter
c, der die andere Endstellung EI des Schaltgliedes 14 anzeigt.
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Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Antriebssteuerung ist wie
folgt: Die Lokomotive mit angehängtem Zug fährt im 1. Gang I. Der Zug soll nun eine
Geschwindigkeit erreichen, die im Geschwindigkeitsbereich des 2. Ganges 1I liegt.
Der Lokomotivführer legt nun den Gangwähler 42 von der Stellung I in die Stellung
II, so daß das Schrittschaltwerk 43 a für die Schaltung vom 1. Gang I auf den 2.
Gang 1I eingeschaltet ist. Demgemäß schaltet das Schrittschaltwerk 43 a von der
Nullstellung auf die erste Kontaktstufe h, wodurch das Schaltschütz 8 für Vollast,
das als Stromstoßschaltschütz ausgebildet ist, im Steuergerät 7 die Stromzufuhr
zum Motor 1 und damit die Leistung unterbricht. Von der ersten Kontaktstufe
h schaltet das Schrittschaltwerk 43a nunmehr auf die zweite Kontaktstufe
i, wodurch die Magnetventile 29 und 36a erregt werden und öffnen. Damit wandert
der Kolben 25 des Arbeitszylinders 23 von links nach rechts, so daß das Schaltglied
14 aus den Schaltklauen 17 des lose drehbaren Zahnrades 10 des Zahnradpaares
10, 11 des 1. Ganges I herausgezogen wird. Sobald der Kolben 25 und das Schaltglied
14 die Mittelstellung, d. h'. die Leerlaufstellung L erreichen, wird der
zugeordnete Endschalter a geschlossen, und das Schrittschaltwerk 43a schaltet
auf die dritte Kontaktstufe k, in welcher zusätzlich zu den Magnetventilen 29 und
36a noch das Magnetventil 34 mit dem nachgeschalteten Überdruckventil 35 geöffnet
wird. Der Kolben 25 hat inzwischen das Schaltglied 14 weiter gegen die Schaltklauen
17 des lose drehbaren Zahnrades 12 des Zahnradpaares 12, 13 für den 2. Gang II verschoben,
so daß die Abweisteile der Schaltklauen 16 und 17 einander im Abweisbereich f berühren.
Das Zahnrad 12 läuft jedoch noch etwas schneller als das Schaltglied 14, so daß
dieses immer wieder zurückgeschoben wird, wobei das Öl' durch das Magnetventil
34
und das Überdruckventil 35 ausgestoßen wird. Da der Motor 1 keinen Strom
mehr aufnehmen kann, verlangsamt er sich, bis die Drehzahl des mit i'hm fest gekuppelten
Schaltgliedes 14 mit der des Zahnrades 12 etwa übereinstimmt. Die
Schaltklauen 16
und 17 werden nun vom Kolben 25 des Arbeitszylinders 23 ineinandergeschoben,
wobei bei Überschreiten des Abweisbereiches f der Schaltklauen 16
und 17 der
Endschalter d geschlossen wird. Damit wird das Schrittschaltwerk 43 a auf die vierte
Kontaktstufe l geschoben und das Magnetventil 34 mit dem überströmventil35 geschlossen,
so daß, nachdem nur noch .die Magnetventile 29 und 36 a geöffnet sind, das
Schaltglied 14 mit voller Kolbenkraft durch den Bereich g in seine Endstellung
EII gedrückt wird, in welcher der Endschalter b geschlossen wird, der seinerseits
das Schrittschaltwerk 43 a auf Kontaktstufe m weiterschaltet. In dieser sind
nunmehr nur noch das Magnetventil 29 und 36a geöffnet, um das Schaltglied 14 fest
in seiner Endstellung E II zu halten. Gleichzeitig wird das Schaltschütz 8 für Volllast
im Steuergerät 7 wieder eingeschaltet, so daß der Motor 1 Strom zugeführt bekommt.
Der Schaltvorgang ist damit beendet.
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Soll nun vom 2. Gang II auf den 1. Gang 1 zurückgeschaltet werden,
z. B. beim Durchfahren einer Steigung, so wird der Gangwähler 42 auf die
Stellung I gelegt und das Schrittschaltwerk 43 für das Umschalten vom zweiten
auf den ersten Gang eingeschaltet. Das zunächst noch die Magnetventile 29 und 36
a beeinflussende zweite Schrittschaltwerk 43 a
wird nunmehr ausgeschaltet
und geht dabei in seine Nullstellung zurück. In der Kontaktstufe h wird wiederum
die Stromzufuhr zum Motor 1 unterbrochen (MA). In der zweiten Kontaktstufe
i werden nunmehr die Magnetventile 29 a und 36 geöffnet, wodurch der Kolben
25 nach links bewegt wird und das Schaltglied 14 in der gleichen Richtung
aus den Schaltklauen 17 des Zahnrades 12 herauszieht. Kommt das Schaltglied
14 wiederum in die Leerlaufstellung L, wird der Endschalter
a geschlossen, der
die Kontaktstufe k des Schrittschaltwerkes
43 einschaltet, an der neben den Magnetventilen 29 a und 36 noch das Magnetventil
34a mit Überdruckventil 35 und das Schaltschütz 9 für Teillast im Steuergerät 7
angeschlossen sind (Mcj). Gegegebenenfalls kann auch das Magnetdrosselventil 33
einbezogen sein. Das Schaltglied 14 bewegt sich inzwischen weiter gegen die Schaltklauen
17 des Zahnrades 10, das schneller umläuft als das Schaltglied 14 bzw. die mit dem
Motor 1 verbundene Antriebswelle 4. Die Schaltklauen 16 und 17 können daher nicht
ineinandergreifen, da sie sich gegenseitig abweisen, zumal das Magnetventil 34a
mit seinem überdruckventi135 nur einen geringen Schaltdruck für das Schaltglied
14 erlaubt. Da gleichzeitig der Motor 1 mit geringer Leistung MG eingeschaltet worden
ist, beschleunigt sich dieser und damit auch das Schaltglied 14. Weisen das Schaltglied
14 und das Zahnrad 10 etwa gleiche Umdrehungszahl auf, so können die Schaltklauen
16 und 17 ineinandergreifen. Bei Überschreiten des Abweisbereiches f wird dabei
der Endschalter e geschlossen und die vierte Kontaktstufe 1 des Schrittschaltwerkes
43 eingeschaltet, an der lediglich noch die Magnetventile 29a und 36 angeschlossen
sind. Damit wird das Schaltglied 14 mit woher Kolbenkraft durch den Bereich g in
seine Endstellung EI gedrückt, wodurch der Endschalter c geschlossen wird. Durch
das Schließen des Endschalters c wird das Schrittschaltwerk 43 auf die fünfte Kontaktstufe
m gebracht und die volle Leistung MV des Motors 1 eingeschaltet, wobei unter
voller Leistung, wie auch im vorstehenden, die Leistung zu verstehen ist, die durch
den Regler des Motors eingestellt ist. Die Magnetventile 29a und 36 bleiben eingeschaltet,
um das Verbleiben des Schaltgliedes 14 in der Endlage E I zu sichern. Falls die
Bewegung des Kolbens 25 im Abweisbereieh f der Schaltklauen 16 und 17 zu schnell
ist, wird noch das der Ölpumpe 31 nachgeschaltete Magnetdrosselventil 33 zugeschaltet,
und zwar jeweils nur in der dritten Kontaktstufe k, so daß im Abweisbereich f die
Ölzufuhr zum Arbeitszylinder 23 gedrosselt und die Druckkraft des Kolbens 25 reduziert
wird, wodurch seine Bewegung entsprechend verlangsamt wird.
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Um das Schaltgetriebe in die Leerlauf- bzw. Mittelstellung L zu bringen,
ist es lediglich notwendig, den Gangwähler 42 in die Mittelstellung zu stellen.
Damit werden beide Schrittschaltwerke 43 und 43a stromlos, und die Rückstellfedern
26 bringen den Kolben 25 und damit das Schaltglied 14 ebenfalls in die Mittelstellung.
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Bei Lokomotiven mit nur einem Schaltgetriebe 3 läßt sich eine Unterbrechung
der Zugkraft während eines Schaltvorganges nicht vermeiden. Bei Lokomotiven mit
mindestens zwei Schaltgetrieben 3 und und mindestens zwei Motoren 1, bei denen jeweils
einer mit einem Schaltgetriebe 3 eine Radsatzgruppe antreibt, z. B. bei Lokomotiven
der Achsanordnung BB, kann jedoch ohne weiteres eine Zugkraftunterbrechung bei Schaltungen
ausgeschlossen werden. Grundsätzlich geschieht dies dadurch, daß die Schaltvorgänge
in den einzelnen Schaltgetrieben 3 sich gegenseitig ausschließen, d. h., daß die
Schaltgetriebe 3 nacheinander schalten. Zum Ausgleich der Zugkraftminderung, die
beim Schalten eines Schaltgetriebes 3 - der Schaltvorgang und die Einrichtung hierzu
sind grundsätzlich gleich denen des ersten Ausführungsbeispieles - auftreten muß,
wird dem Motor 1-des nicht schaltenden Schaltgetriebes 3 für die kurze-. Zeit der
Schaltdauer des anderen Schaltgetriebes 3 zur Erhaltung der Zugkraft die fehlende
Leistung zugeführt.
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Beim Ausführungsbeispiel nach A b b. 6 handelt es sich um eine solche
Lokomotive.
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Jeder Antrieb für eine Radsatzgruppe entspricht dabei in seiner Ausbildung
dem Antrieb gemäß dem Ausführungsbeispiel nach A b b. 1 bis 5. Zusätzlich ist jedoch
in jedem Steuergerät 7 ein Schaltschütz 44 (Überlastschaltschütz genannt) vorgesehen,
das bei Erregung dem nachgeschalteten Motor 1 die höchstens doppelte Leistung freigibt,
die er bis dahin aufgenommen hat. Weiterhin sind die Schaltwerke 41 und 41 a beider
Motoren 1 mit einem einzigen Gangwähler 42 verbunden, und die beiden jeweils gleichwirkenden
Schrittschaltwerke 43, 43 und 43a, 43a sind so hintereinandergeschaltet, daß der
letzte Kontakt m des ersten Schrittschaltwerkes 43 bzw. 43a das zweite Schrittschaltwerk
43 bzw. 43a in Gang setzt.
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Das Schaltbild nach A b b. 6 ist zur Erleichterung des Verständnisses
vereinfacht dargestellt, indem die Anschlüsse für die Magnetventile und die Endschalter,
die wie beim ersten Ausführungsbeispiel angeschlossen sind, weggelassen worden sind.
Von den Anschlüssen für die beiden Motoren 1 bzw. deren Steuergeräte 7 sind die
für den ersten Motor 1 mit Ml und die für den zweiten Motor 1 mit M, bezeichnet,
während die Zusatzindizes A, V, G und Ü anzeigen, welches Schaltschütz 8,
9 oder 44 des ent-, sprechenden Schaltgerätes 7 eingeschaltet bzw. ausgeschaltet
wird. A bedeutet hierbei,' daß das Schaltschütz 8 für Vollast ausgeschaltet, und
V, daß dieses eingeschaltet wird. G bedeutet das Einschalten des Schaltschützes
9 für Teillast zum Beschleunigen des leer laufenden Motors 1 für die Dauer des Eingeschaltetseins
der Kontaktstufe k und Ü das Einschalten des überlastschaltschützes 44 für die Dauer
eines Schaltvorganges.
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Ein Schaltvorgang vom zweiten auf den ersten Gang verläuft demnach
wie folgt: Umstellen des, Gangwählers 42 auf Stellung 1. Das mit ihm verbundene
Schrittschaltwerk 43 des Schaltwerkes 41 setzt sich in Gang. Bei Kontaktstufe h
wird der erste Motor ausgeschaltet (M,A), der zweite Motor auf überlast eingestellt
(M.2("), der Schaltvorgang des zum ersten Motor gehörigen Schaltgetriebes begonnen,
wobei auf Kontaktstufe k der erste Motor mit Teillast beschleunigt wird (M,G) und
schließlich in Kontaktstufe m beide Motoren wieder mit Vollast (Mlv) und (M,v) laufen.
Mit der Kontaktstufe m wird gleichzeitig das nachfolgende Schrittschaltwerk
43 des Schaltwerkes 41 a in Gang gesetzt. Der Schaltvorgang wiederholt sich nunmehr
für das zweite Schaltgetriebe, wobei die Funktionen der beiden Motoren lediglich
vertauscht sind, d. h., der zweite Motor wird ausgeschaltet (M,A), während der erste
Motor mit Überlast läuft (M1(1). Sodann erhält der zweite Motor Teillast (M,G),
und anschließend laufen beide Motoren mit Vollast (Mlv) und (KV). Damit ist der
Schaltvorgang beendet.
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Bei einem Umschalten vom 1. auf den 2. Gang wiederholt sich der Vorgang
in den beiden anderen Schrittschaltwerken 43a, 43a, wobei jedoch das Einschalten
der Motoren auf Teillast jeweils in Kontaktstufe k entfällt.
Die
Zahl der Magnetventile 29, 29 a, 34, 34 a und 36, 36a in den Schaltgeräten
38 für die Schaltgetriebe 3 kann ohne weiteres verringert werden, wenn bekannte
Zweiwegmagnetventile dafür verwendet werden, da hierdurch die Funktion zweier einfacher
Magnetventile, z. B. 29 und 36a, falls sich deren Schaltzeiten nicht überschneiden,
erfüllt wird. Auch die Kontaktzahl der Schrittschaltwerke 43 und 43a wird dadurch
verringert.
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Das in A b b. 3 dargestellte Schaltgerät 38 kann grundsätzlich auch
für gasförmige Druckmedien, z. B. für Druckluft verwendet werden. Dabei kommen die
Ölpumpe 31, die überlaufgefäße 37 und gegebenenfalls die Magnetventile 34 und 34
a mit den nachgeschalteten überdruckventilen 35 in Fortfall. Letzteres deshalb,
weil Luft kompressibel ist.