DE127871C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

Um mehrere Steuerschalter elektrischer Motoren (z. B. jener von Eisenbahnzügen) von einem Punkte aus gleichzeitig zu bedienen, hat man bereits die Verwendung von Druckluftcylindern, die auf elektromagnetischem Wege gesteuert werden, vorgeschlagen.

Die vorliegende Erfindung betrifft Steuenmgseinrichtungen dieser Art für solche Schalter, die, wenigstens in einer Richtung, stufenweise bewegt werden sollen. Das gleichzeitig und in gleichen Abstufungen erfolgende Fortschreiten mehrerer solcher Schalter wird dem Wesen der Erfindung nach dadurch erreicht, dafs durch elektromagnetische Steuervorrichtungen jedem der Cylinder (die natürlich wie die übrigen Theile der Einrichtung unter sich vollständig gleich ausgebildet sind) eine bestimmte, der Gröfse der Stufe entsprechende und für sämmtliche Cylinder gleiche Luft- oder Flüssigkeitsmenge zugeführt bezw. entnommen wird.

Derartige Einrichtungen sind in den Fig. 1 bis 3 beispielsweise dargestellt.

In der Fig. 1, für welche eine Druckluftanordnung gewählt wurde, sind die Schalter (zwei an der Zahl) mit 1 bezeichnet; dieselben sind durch Zahnrad- und Zahnstange (allenfalls behufs Erzielung' einer ruckweisen Bewegung unter Zwischenschaltung der bekannten, nicht besonders dargestellten Feder- und Zackenradanordnung) je mit der Kolbenstange 2 der Druckcylinder 3 und 17 verbunden.

Der zur Einschaltbewegung dienende Cylinder 3 steht durch die Leitung 4, in welche irgend eine Regelvorrichtung (ζ. B. die mit dem Handgriff 5 verbundene Drosselklappe 6) eingeschaltet ist, mit dem elektromagnetischen Ventil 7 in Verbindung. Letzteres hat zwei Ventilkörper 8 und 9, die durch eine gemeinsame Stange 10 mit dem Anker 11 eines Topfmagneten 12 verbunden sind; die Feder 13 wirkt dabei der Anziehungskraft des letzteren entgegen. Das Ventil 7 ist einerseits durch die Oeffnungen 14 mit der Aufsenluft, andererseits über die Leitung 15 mit einem Druckluftbehälter 16 verbunden (der z. B. bei derartigen für Eisenbahnen bestimmten Einrichtungen einen Bestandtheil der Luftbremseinrichtung bilden kann).

Der zur Ausschaltbewegung dienende Cylinder 17 ist durch die Leitung 18 unmittelbar mit dem Ventil 19 verbunden, welches durch den Elektromagneten 20 gesteuert wird und im Uebrigen ganz so wie das andere Ventil 7 ausgebildet sein kann; vom Ventil 19 führt die Leitung 21 zum Druckluftbehälter 16.

Eine besondere Regelvorrichtung (wie die Drosselklappe 6) kann hier wegfallen, da die Ausschaltung meist rasch und ununterbrochen erfolgt.

Die Magnetwicklungen von 12 und 20 sind an die zwei durchlaufenden Leitungen 22 und 23 bezw. gemeinsame Rückleitung (ζ. Β. die Schienen) 24 angeschlossen und können über die Schalter 25 bezw. 26 (welche z. B. am Zugführerstand untergebracht sind) an die Stromquelle 27 angeschlossen werden.

Wirkungsweise.

Um die sämmtlichen Schalter in der Einschaltrichtung· in Bewegung zu setzen, wird der Schalter 25 geschlossen. Sämmtliche Magnete 12 ziehen ihren Anker an; die Ventilkörper Q werden abgehoben (wie gezeichnet), jene 8 angedrückt, wodurch die Cylinder 3 über die Drosselklappe 6 durch die Leitungen 4 und 15 mit dem Druckbehälter 16 verbunden werden; unter dem Druck der überströmenden Luft setzen sich die sämmtlichen Schalter um ein von der Zeitdauer der Ventilöffnung abhängiges Mais in der Richtung des Pfeiles in Bewegung; etwaige Ungleichheiten können durch Einstellen der Drosselklappe 6 behoben \verden.

Nach der Stromunterbrechung bei 25 geht der Ventilkörper 9 wieder auf seinen Sitz zurück; durch den Ventilkörper 8 und die Oeffnungen 14 wird nunmehr die Preisluft aus 3 entweichen und die Vorrichtung durch Reibung oder durch die bekannte Zackenrad-. anordnung festgestellt bleiben.

Behufs Ausschaltung werden durch Schliefsen des Schalters 26 alle Magnete 20 erregt, wodurch in leicht ersichtlicher Weise alle Cylinder 17 mit Druckluft gefüllt werden und die sämmtlichen Schalter sich rasch und ununterbrochen in die Nullstellung bewegen.

In der Fig. 2 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung und zwar der Einfachheit wegen nur für einen Schalter dargestellt; die gleichwerthigen Theile sind mit denselben Ziffern wie in Fig. 1 bezeichnet.

Hier ist ein besonderer Hülfsbehälter 28 vorhanden, dessen Rauminhalt z. B. durch Verstellen eines Kolbens 29 mittelst der Schraube 30 geregelt werden kann. Eine durch den Elektromagneten 12 gesteuerte Schieberanordnung 31 (hier beispielsweise als Doppelkolbenschieber ausgebildet) stellt, wie aus der Zeichnung ersichtlich, entweder die Verbindung zwischen dem Hülfsbehälter 28 und dem Cylinderraum von 3 her, oder aber verbindet ersteren mit der Aufsenluft, letzteren mit dem Druckbehälter 16; in letzterer Stellung (punktirt gezeichnet) wird der Schieber für gewöhnlich durch eine beliebige Rückstellkraft (hier z. B. durch den Luftdruck selbst) gehalten. Der auch hier wieder angenommene Ausschal tcy linder 17 kann durch den Schieber 32, der von dem Magneten 20 bezw. der Gegenfeder 33 beeinflufst wird, mit der Aufsenluft oder mit dem Druckbehälter 16 verbunden werden; letzteres ist die (gezeichnete) Ruhestellung des Schiebers.

Wirkungsweise.

Bei Erregung der Magnete 12 nehmen die Kolbenschieber von 31 die gezeichnete Lage ein; der bis dahin ebenso wie der Cylinder 17 mit dem Druckbehälter 16 verbunden gewesene Cylinder 3 wird jetzt mit dem Hülfsbehälter 28 verbunden. Infolge des nunmehr auf beiden Kolbenilächen eintretenden Druckunterschiedes wird sich der Schalter in der Pfeilrichtung so lange bewegen, bis der Druck auf beiden Seiten wieder nahezu gleich geworden ist; durch entsprechendes Einstellen des Rauminhaltes von 28 kann somit bei sämmtlichen Schaltern ein Fortschreiten um ein gleiches Mais erreicht werden; zur Erleichterung der genauen Einstellung auf die betreffende Stufe wird sich auch bei dieser Anordnung die anfangs erwähnte Feder- und Zackenradanordnung empfehlen. Wird die Erregung von 12 unterbrochen, so wird durch das Zurückgehen des Schiebers 31 der Hülfsbehälter 28 mit der Aufsenluft und der Cylinderraum von 3 wieder mit dem Druckbehälter verbunden; durch Wiedereinschalten des Magneten 12 kann jetzt das Spiel von neuem beginnen. Die Ausschaltbewegung erfolgt nach Erregung der Magnete 20, indem jetzt die Cylinder 17 mit der Aufsenluft verbunden werden und die Schalter sich infolge des von Cylinder 3 ausgeübten Ueberdruckes in Bewegung setzen. Soll die beschriebene Anordnung nach Art der in Fig. 1 dargestellten Anordnung, d. h. durch Einlassen von Prefsluft, betrieben werden, so müssen die Schieber 31 derart eingerichtet sein, dafs durch dieselben verbunden werden:

1. In der Ruhestellung der Raum 28 mit dem Druckbehälter, der wirksame Cylinderraum von 3 mit der Aufsenluft.

2. In der Arbeitsstellung beide Räume 28 und 3 unter einander, worauf sich unter dem Einflufs der in einer ganz bestimmten Menge eintretenden Druckluft die Schalter um ein bestimmtes Mais in Bewegung setzen werden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Einrichtung ist der wirksame Raum des Cylinders 3, dessen Kolben hier zur Abwechselung als unter dem Einflufs der Rückstellkraft einer Feder 34 stehend angenommen ist, einerseits durch die Leitung 35 mit einer Saug- und Druckpumpe 36, andererseits durch die Leitung" 37 unter Zwischenschaltung eines Hahnes 38 mit dem Behälter 39 verbunden.

Der Tauchkolben 40 der mit dem Saugventil 41 und dem Druckventil 42 versehenen Pumpe ist zwangläufig mit dem Kolben eines Druckluftcylinders 43 verbunden, auf dessen Kolben einerseits dauernd die Rückstellfeder 44, und andererseits vorübergehend, je nach der Stellung des Hahnes 45, die Luft aus dem Druckbehälter 16 wirkt. Die Hähne 38 und 45, welche unter dem Einflufs einer nicht besonders dargestellten Rückstellkraft stets in die Abschlufsstellung gedreht werden, können durch je einen Elektromagneten 20

bezw. 12 (hier als Hufeisenmagnete, deren Z-förmige Anker mit den Hähnen durch Zahnräder verbunden sind, dargestellt) geöffnet werden.

Wirkungsweise.

Bei erregten Magneten 12 werden die Hähne 45 geöffnet, der Kolben des Cylinders 43 macht seinen Hub und der Tauchkolben 40 fördert über das Ventil 42 eine ganz bestimmte Flüssigkeitsmenge in die Cylinder 3, deren Kolben und somit die mit diesem verbundenen Schalter sich um ein ganz bestimmtes Mais vorwärts bewegen.

Schliefsen sich nach Aufhören der Erregung" von 12 die Hähne 45, so drückt die Feder 44 den Kolben von 43 wieder zurück, der Tauchkolben 40 saugt über 41 eine bestimmte Flüssigkeitsmenge an und die Vorrichtung ist nunmehr zur nächsten Arbeitsstufe vorbereitet.

Zum Zwecke der Ausschaltung werden durch Erregung der Magnete 20 die Hähne 38 geöffnet und die Cylinder 3 in den Behälter 39 entleert, so dais sich die Schalter unter Einflufs der Rückstellfeder 34 in ihre Nulllage zurückbewegen können.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten besonderen Ausschaltcylinder sind auch für die daselbst beschriebenen Anordnungen nicht unbedingt nöthig, sie können vielmehr ähnlich wie bei Fig. 3 durch Federn, Gewichte und dergl. ersetzt werden; bei Verwendung von Luft müssen dann Feststellvorrichtungen vorhanden sein, z. B. Sperrklinken, welche behufs Ausschaltung durch die Magnete 20 ausgehoben werden. Selbstredend kann an Stelle der Doppelcylinder der Fig. 1 und 2 auch ein einziger Cylinder mit zweiseitig wirkenden Kolben genommen werden, welche Anordnung allerdings die Verwendung von Stopfbüchsen erheischt. Alle erwähnten Vorrichtungen können sowohl mit verdichteter als mit verdünnter Luft, wie auch mit Flüssigkeit betrieben werden.

AVie bereits erwähnt, können beim Eisenbahnbetrieb die vorhandenen Luftbremseinrichtungen entsprechend benutzt werden. Es empfiehlt sich, die Ausschaltorgane der Schalter mit den Bremsen zwangläufig zu verbinden, so dafs sie beim Anziehen der letzteren stets mit bedient werden. Es läfst sich dies z. B. leicht dadurch erreichen, dafs ein mit dem Bremscylinder verbundener Schieber, je nach der Stellung des Bremscylinders, die Ausschaltcylinder unter Druck setzt oder entleert.

Die Einschaltbewegung wird zweckmäfsigerweise durch eine gewisse Höchststromstärke der eingeschalteten Motoren begrenzt, z. B. dadurch, dafs ein vom Motorstrom erregter Magnet eine Drosselvorrichtung oder die elektromagnetischen Steuerorgane selbst beeinflufst. Wird die beschriebene Erfindung für elektrisch betriebene Züge verwendet, so ordnet man in üblicher Weise neben dem Schalter 1, welcher die Widerstandsregelung und meist auch die Hinter- und Nebeneinanderschaltung der Wagenmotoren besorgt, noch besondere Fahrtrichtungs- und unter Umständen auch Hinter- und Nebeneinanderschalter an, welche natürlich auch durch Arbeitscylinder bewegt und elektromagnetisch gesteuert werden können.

Die Ausbildung und Schaltung der Elektromagnete, deren Betrieb mit Arbeits- oder Ruhestrom, ihre Verbindung mit den Steuervorrichtungen, die als Hähne, Schieber, Ventile ausgebildet sein können, ist unerheblich für das Wesen der Erfindung.

Claims (3)

Pate nt-Ansprüche:

1. Eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Bewegen mehrerer Stufenschalter für elektrische Motoren mittelst Druckcylinder, welche durch elektromagnetische Steuervorrichtungen beeinflufst werden, gekennzeichnet dadurch, dafs die Menge der den Cylindern zugeführten bezw. entnommenen Luft oder Flüssigkeit aufserhalb der Cylinder abgemessen wird.

2. Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher zum Abmessen der Luft oder Flüssigkeit die Dauer des die elektromagnetischen Steuervorrichtungen (12) durchfliefsenden Stromes und die Einstellung eines in der zum Druckcylinder (3) führenden Leitung liegenden Hahnes oder einer Drosselklappe (6) benutzt wird.

3. Eine Ausführungsform der Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Menge der dem Druckcylinder (3) zugeführten bezw. entnommenen Luft oder Flüssigkeit mittelst eines Gefäfses (28) abgemessen wird, das durch ein elektrisch gesteuertes Ventil (12) wechselweise einerseits mit dem Druckcylinder (3) und andererseits mit der Aufsenluft oder einem Druckbehälter (16) verbunden wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.