DE149717C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vi 149717 KLASSE 20/.

Vorliegende Erfindung betrifft eine selbsttätige Schaltvorrichtung für elektrisch betriebene Kompressoren und bezweckt, die verschiedenen Motorstromkreise in einer derartigen Einrichtung durch getrennte Schalter zu öffnen und zu schließen, welche wiederum alle durch Schaltvorrichtungen in unabhängig von den Mo'torstromkreisen liegenden Leitungen gesteuert und gleichzeitig bedient

ίο werden.

Fig. ι der Zeichnung ist eine Seitenansicht, Fig. 2 eine Draufsicht,

Fig. 3 ein senkrechter Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Ansicht des Primärschalters, wobei das Zifferblatt teilweise weggebrochen ist, Fig. 5 ein Schaltschenia zweier miteinander verbundener Vorrichtungen.

Jede Schaltvorrichtung besteht aus einem Hauptschalter, welcher den Motorstromkreis bedient, wobei ein oder mehrere Magnete jenen Schalter beeinflussen, während ein Relaisschalter den Stromkreis des Hauptmagneten oder der Hauptmagnete steuert. Der Relaisschalter wird wieder durch einen Magneten bedient, während der Primärschalter in bekannter Weise durch Druckluft beeinflußt wird und dadurch den Stromkreis des Relaismagneten steuert. Zum Zwecke, einen der Kontakte des Primärschalters kurzzuschließen, ist ein Hilfsschalter vorgesehen, welcher gleichzeitig den Stromkreis des Relaismagneten öffnet, während ein anderer Magnet, dessen Stromkreis ,durch den Primärschalter beeinflußt wird, zur Bedienung jenes Hilfsschalters dient. -

Alle genannten Teile sind zusammen auf derselben Grundplatte α angeordnet und gewöhnlich ' in einem abnehmbaren Gehäuse, welches nicht gezeigt ist, eingeschlossen. Die Hauptmagnete b b sind auf den entgegengesetzten Seiten einer vertikalen Rippe c, welche sich in der Längsrichtung der Grundplatte α erstreckt, angebolzt. Jeder dieser Solenoidmägnete besitzt einen Kern d, welcher axial darin beweglich ist und an seinem unteren Ende mit einer Platte e versehen ist, welche gewöhnlich, sobald der Magnet nicht erregt ist, auf einer nichtmagnetischen Unterlage oder Unterstützung f aufruht und auf der Grundplatte α angebracht ist. An ihrem oberen Ende sind diese Kerne mit federnden Haken oder einer Sperrvorrichtung g g versehen, welche in losen Eingriff mit den Armen h h eines gabelförmigen, an dem einen Ende auf der Rippe c gestützten Hebels kommen sollen, der an dem anderen Ende die beweglichen Kontaktstücke i i des Hauptschalters trägt.. Diese Kontaktstücke sind durch eine Querstange j verbunden und von den Hebelarmen h isoliert.

Der Relaismagnet 0 und der Hilfsmagnet p sind beide gleich oder ähnlich dem Hauptmagneten b b und in aufrechter Stellung" an entgegengesetzten Seiten der Rippe c auf der Grundlage befestigt. . Jeder dieser Magnete besitzt einen axial beweglichen Kern q, welcher an seinem unteren Ende mit einer Platte e versehen ist, welche, sobald der Magnet nicht erregt ist, auf der nichtmagnetischen Unterlage oder Unterstützung f aufruht. An ihren oberen Enden sind diese

Kerne oberhalb jener Magnete mit metallischen Schilden oder Kontaktplatten r und j versehen, welche von den Kernen isoliert sind (Fig. 3). Auf dem oberen Ende jedes der Magnete ο und p sind zwei mit drehbaren Armen t t versehene Pfosten angebracht. Die Arme t t reichen gewöhnlich über die Kontaktplatten r und ί hinweg und werden durch die Federn ti u in nachgiebiger Weise gegen die Kontaktplatten gedrückt, während eine Bewegung unter eine nahezu horizontale Lage durch Schultern oder Anschläge auf dem Pfosten verhindert ist. Die Arme über den Kontaktplatten r sind mit Kontaktstücken ν und zv versehen, während die Arme über den Kontaktplatten s mit den Kontaktstücken χ und y ausgestattet sind. Die Kontaktplatte r und Kontaktstücke ν und zv stellen den Relaisschalter, Kontaktplatte ί und Kontaktstücke χ und y den Hilfsschalter dar.

Als Primärschalter wird vorteilhaft eine Vorrichtung verwendet, die einer Druckanzeigevorrichtung gleicht. Er besteht, wie Fig. 4 zeigt, aus einem beweglichen Kontaktstück I, welches durch einen Zeiger 2 getragen wird, und aus einem Minimum- und Maximumdruckkontaktstück' 3 und 4, die auf den entgegengesetzten Seiten des Kontaktstückes 1 in einem Kurvenschlitz eines isolierten Zifferblattes verstellbar sind. Eine Bourdon'sehe Röhre 5 ist an dem einen Ende durch ein Gelenk 6, Zahnsegment 7 und Trieb 8 mit dem Zeiger verbunden und fest an dem Gehäuse 9 angebracht. Das andere Ende mündet in einen Dreiwegehahn, mittels dessen das Druckrohr mit der Schaltvorrichtung entweder an dem einen Ende oder an der anderen Seite verbunden werden kann. Auf dem Gehäuse 9 ist ein mit doppelten Klemmen versehenes Schmelzstück 11 vorgesehen.

Für den Vielfachschalt- oder Einzelbetrieb können die elektrischen Verbindungen der Schaltvorrichtungen so angeordnet sein, wie Fig. 5 ^ze'gt> ^w0 der Schaltapparat zweier Wagen miteinander verbunden dargestellt ist. Der Vorrichtung wird der Strom durch die Zuleitung 12 zu- und durch Rückleitung 13 abgeführt. Mit Hilfe der Kompressormotoren 14 wird Luft zur Bedienung der Bremsen und des Primärschalters aufgespeichert.

Die eine Klemme eines Funkenlöschmagneten k ist mit der Hauptleitung 12 verbunden. Gewöhnlich befindet sich in dieser Leitung ein Ausschalter, der nicht gezeigt ist. Die andere Klemme des Magneten k ist über das Kontaktstück / des Hauptschalters und über die Schmelzsicherungen 15 und 16 mit einer Klemme des Magneten 0 und einer Klemme eines der Magnete b verbunden. Das andere Kontaktstück I des Hauptschalters ist mit der einen Klemme des Motors 14 und dessen andere Klemme mit der Rückleitung 13 verbunden. Die eine Klemme des anderen Magneten b ist mit dem Kontaktstück zv des Relaisschalters verbunden, während die anderen Klemmen der beiden Magnete b untereinander in Verbindung stehen. Die Klemme ν des Relaisschalters befindet sich in leitender Verbindung mit der Rückleitung 13. Der Zeiger 2 oder das bewegliche Kontaktstück 1 des Primärschalters ist mit dem Kontaktstück χ des Hilfsschalters und mit einer Klemme des Magneten p verbunden. Die anderen Klemmen der Magnete 0 und ρ stehen untereinander und mit dem Maximumdruck- kontaktstück 4 in leitender Verbindung. Das Kontaktstück y des Hilfsschalters ist mit dem Minimumdruckkontaktstück 3 des Primärschalters und mit der Rückleitung 13 verbunden.

Die Wirkungsweise einer einzelnen Schaltvorrichtung zum Steuern eines einzelnen Kompressormotors ist folgende:

Angenommen, der (nichtgezeichnete) Schalter zwischen Schaltvorrichtung und der Zuleitung

12 ist geöffnet und der Luftdruck auf Null oder unter dem Minimum, für welches die Schaltvorrichtung eingestellt ist, so ruht das Kontaktstück 1 des Primärschalters an dem Minimum druckkontaktstück 3 und die Kontaktstücke i und / des Hauptschalters sind getrennt. Wenn nun der Stromkreis zwischen der Schaltvorrichtung und der Zuleitung 12 geschlossen wird, wird erstere mit Strom versehen, welcher durch den .Funkenlöschmagneten k, eins der Kontaktstücke I, Schmelzsicherung 15, Magneten o, Magneten p, Kontaktstücke 1 und 3 des Primärschalters und von da zur Rückleitung

13 fließt. Hierdurch werden die Magnete 0 und p erregt und schließen den Relais- und den Hilfsschalter. Durch die Berührung der Kontaktplatte j mit den Kontaktstücken χ und y des Hilfsschalters kommen die Kontaktstücke ι und 3 des Primärschalters in einen Nebenschluß zu liegen, so daß der Strom von dem Magneten p durch das Kontaktstück x, Kontaktplatte s, Kontaktstück y ζην Rückleitung 13 fließt. Durch die Berührung der Kontaktplatte r mit den Kontaktstücken ν no und w des Relaisschalters wird ein Strom von der Leitung 12 durch den Magneten k, Kontaktstück I, Schmelzsicherung 16, Magnete b, Kontaktstück zv, Kontaktplatte r, Kontaktstück ν zur Rückleitung 13 geschlossen. Die Hauptmagnete b werden somit erregt und schließen den Hauptschalter, wodurch die Kontaktstücke i mit den Kontaktstücken / den Motorstromkreis von der Zuleitung 12 durch den Magneten k, Kontakte /, i,,i und / des Hauptschalters durch den Motor 14 zur Rückleitung 13 schließen. Die Kompressormotoren

werden somit in Gang treten und den Behälter, mit dem sie verbunden sind, mit Druckluft versorgen. Wenn dann der Druck eine gewisse Höhe entsprechend der Einstellung des Hauptschalters der Schaltvorrichtung erreicht, verläßt das Kontaktstück ι das Minimumkontaktstück 3, wobei jedoch keine Funkenbildung zwischen jenen Kontaktstücken eintritt, da der oben erwähnte Kurzschluß durch

ίο die Kontaktstücke χ und y und Kontaktplatte ^ des Hilfsschalters wirkt. Beim Steigen des Druckes wird der Zeiger allmählich nach rechts bewegt, und sobald der Druck ein gewisses Maximum, auf das der Primärschalter eingestellt ist, erreicht, kommt das Kontaktstück 1 mit dem Kontaktstück 4 in Berührung. Hierdurch wird der Magnet p kurzgeschlossen, und der Strom geht nun von der Zuleitung 12 durch den Magneten k, Schmelzsicherung 15, Magneten 0, Kontaktstück4, Zeiger2, Kontaktstück χ, Kpntaktplatte ^ und Kontaktstück 3) des Hilfsschalters zur Rückleitung 13. Hierdurch wird der Magnet p stromlos, und die Kontaktplatte s fällt herunter, so daß der Stromkreis durch den Magneten ο bei χ und y geöffnet ist. Hierdurch fällt auch die Kontaktplatte r herab und öffnet den Stromkreis durch die Hauptmagnete b bei ν und w. Infolgedessen werden auch die Hauptmagnete stromlos, und ihre Kontaktstücke i i fallen ebenfalls herab und öffnen den Motorstromkreis bei I I. Diese beiden in dem Motorstromkreis hervorgerufenen Unterbrechungen liegen in der Bahn ■ des Funkenlöschmagneten k, durch den die bei der Trennung der Kontaktstücke i und / auftretendenFunken sofort gelöscht werden und so irgendwelche Beschädigung des Apparats verhindert wird. Wenn die Druckluft verbraucht ist, rückt der Zeiger nach links, bis er das Minimumkontaktstück 3 trifft, wodurch dann die eben beschriebene Erregungsfolge sich wiederholt.

Eine Anzahl Schaltvorrichtungen, die zu einem Vielfachschaltsystem verbunden sind, wirken in folgender Weise:

Angenommen, die Stromkreise zwischen den Schaltern und der Stromzuleitung sind geöffnet und der Luftdruck in den Behältern, die miteinander in Verbindung stehen, befindet sich auf Null oder unter dem Minimum, für welches die verschiedenen Schalter eingestellt sind, so ruhen sämtliche Zeiger 2 auf den zugehörigen Minimumkontaktstücken 3 und alle anderen Stromkreise und Schalter der verschiedenen Steuerungen sind geöffnet. Nach dem Schließen des Stromkreises zwischen den Schaltern und der Zuleitung 12 fließt der Strom durch jede der Schaltvorrichtungen mit derselben Wirkung, wie vorher bei Beschreibung der Wirkungsweise einer einzelnen Schaltvorrichtung ausgeführt wurde... Alle Kompressormotoren in diesem System beginnen ihre Tätigkeit, und die Zeiger 2 verlassen die Kontaktstücke 3 der Primärschalter ohne Funkenbildung. Unter diesen Umständen fließt kein Strom durch den Ausgleichdraht 17 von einer Schaltvorrichtung zur anderen, weil die durch die Schaltstromkreise verbundenen Punkte alle dasselbe Potential besitzen und durch die Kontaktstücke und Platten w, r, ν der Relaisschalter mit der Rückleitung 13 verbunden sind. Sollten zufällig die Zeiger gleichzeitig mit den Maximumkontaktstücken 4 oder beim Zurückgehen gleichzeitig mit den Minimumkontaktstücken 3 in Berührung kornmen, so würden selbstverständlich die Schalter alle gleichzeitig ein Öffnen oder Schließen der zugehörigen Motorstromkreise bewirken, wobei der Ausgleichdraht 17 von Strom nicht durchflossen ist. Wenn indessen die Zeiger nicht gleichzeitig mit den Minimum- oder Maximumkontaktstücken zusammentreffen, und dies wird gewöhnlich der F'all sein, so wird jede der Schaltvorrichtungen vom Minimaldruck aufsteigen, wie oben ausgeführt. Wenn indessen ein Zeiger — beispielsweise der rechte in Fig. 5 — das zugehörige Maximumkontaktstück 4 zuerst berührt, werden die zugehörigen Relais- und Hilfsschalter geöffnet, ohne den zugehörigen Hauptschalter zu öffnen, da die Hauptmagnete b, b durch den Avisgleichdraht 17 und die Relaiskontaktstücke w, r, ν der linken Schaltvorrichtung, bei welcher der Zeiger noch nicht das Kontaktstück 4 erreicht hat, mit der Rückleitung 13 in A^erbindung stehen. Beide Kompressoren bleiben daher so lange in Tätigkeit, bis auch der Zeiger der linken Schaltvorrichtung das zugehörige Maximumdruckkontaktstück 4 berührt, worauf die Verbindung zwischen den Hauptmagneten b, b beider Schaltvorrichtungen und der Rückleitung 13 durch Öffnen des Relaisschalters in der linken Schaltvorrichtung unterbrochen wird. Hierdurch werden die Hauptschalter ' beider Vorrichtungen geöffnet und die zugehörigen Motoren 14 gleichzeitig angehalten. Wenn der Luftdruck zurückgegangen ist, schwingen die Zeiger wieder nach links, und wenn der linke Zeiger zuerst sein Minimumkontaktstück 3 berührt, werden die zugehörigen Schalter geschlossen, wie vorher beschrieben. Durch das Schließen des Relaisschalters links wird eine Rückleitung für die Hauptmagnete b, b der Schaltvorrichtung rechts durch den Ausgleichdraht 17 und Relaiskontaktstücke zv, r, ν links hergestellt. Infolgedessen werden beide Hauptschalter geschlossen und beide Kompressormotoren 14 gleichzeitig in Gang gesetzt. Bei der zuletzt erwähnten Wirkungsweise werden die rechten Relais- und Hilfsmagnete 0 und p nicht erregt und daher die zugehörigen Relais- und Hilfsschalter nicht

geschlossen, da der Zeiger 2 des zugehörigen Primärschalters noch nicht sein Minimumkontaktstück 3 erreicht hatte, bevor die Motoren in Tätigkeit traten, so daß der Luftdruck steigt und beide Zeiger allmählich zurück nach dem Maximumkontaktstück 4 bewegt werden. Hieraus geht hervor, daß der Zeiger links die Motoren nur anhalten kann, sofern die Relais- und Hilfsschalter rechts geöffnet sind, und kann unter diesen Umständen die Berührung des zugehörenden Zeigers mit seinem Maximumkontaktstück keine Wirkung ausüben.

Sobald der linke Zeiger mit dem zugehörigen Maximumkontaktstück 4 in Berührung kommt, werden die zugehörenden Relais- und Hilfsschalter geöffnet und dadurch die Stromkreise durch die Hauptmagnete unterbrochen, die Hauptschalter beider Schaltvorrichtungen geöffnet und beide Motoren angehalten.

Es ist somit klar, daß diejenige \^orrichtung·, deren Zeiger zuerst das Minimumkontaktstück berührt, die Bewegung beider oder aller Kompressormotoren auf dem Zuge steuern wird, nachdem der Luftdruck einmal die Minimumgrenze erreicht hat, und daß, welche relative Lage die verschiedenen Zeiger auch haben mögen, dabei alle Kompressormotoren gleichzeitig in Gang gesetzt und angehalten werden.

Die Windungen der Hauptmagnete b, b sind parallel zwischen der Zuleitung 12 und dem Ausgleichdraht 17 geschaltet. Dies bewirkt, daß diese Magnete genügend Widerstand besitzen, um bei irgendwelchen Unfällen ein Übertreten von genügendem Strom in den Ausgleichdraht zur Bedienung der Steuervorrichtung der Antriebsmotoren zu \'erhindern.

Die Haupt-, Relais- und Hilfsschalter sind alle geschlossen und werden durch die Kraft der Magnete b b, 0 und p geschlossen gehalten und durch die Wirkung der Schwerkraft geöffnet, sobald jene Magnete nicht erregt sind.

Es ist ersichtlich, daß bei der Tätigkeit der Vorrichtung der Strom hintereinander durch die Magnete 0 und ρ hindurchgeht, ausgenommen in dem Augenblick, wenn das Kontaktstück 1 zuerst das Maximumkontaktstück 4 des Primärschalters berührt. In diesem Falle wird der Strom unterbrochen und eine Überhitzung jener Magnete verhindert. Der Hilfsschalter s, x, y und der Minimumkontakt 3 des Primärschalters sind parallel miteinander und hintereinander mit den Magneten ο und p geschaltet, so daß diese Nebenschaltungen durch die Stromunterbrechung des Magneten 0 unterbrochen und der Relaisschalter r, v, zv geöffnet wird. Der eine Nebenschluß wird zuerst durch die Trennung der Kontaktstücke 1 und 3 des Primärschalters durch den steigenden Druck unterbrochen, der andere Nebenschluß später durch die Öffnung des Hilfsschalters, wenn der Zeiger 2 das Maximumkontaktstück 4 berührt und dadurch den Magneten p, wie bereits gesagt, kurzschließt. Die Magnete 0 und p liegen hintereinander, so daß der Magnet 0 einen Kurzschluß zwischen den Hauptleitungen 12 und 13 verhindert, wenn der Magnet p durch das Maximumkontaktstück des Primärschalters kurzgeschlossen ist.

Es ist klar, daß die die Schaltvorrichtungen verbindenden Leitungen 12 und 13 vertauscht werden können, ohne an den Ergebnissen oder der Betriebsweise des Apparates etwas zu ändern, vorausgesetzt, daß der Ausgleichdraht von der einen nach der anderen Seite der Hauptmagnete b verlegt wird; ebenso ist die Vorrichtung in der weitgehendsten W^reise im Rahmen dieser Erfindung veränderungsfähig.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   - Eine selbsttätige Schaltvorrichtung für Elektromotoren zum Antriebe von Verdichtem elektrischer Eisenbahnfahrzeuge, gekennzeichnet durch das Zusammenspiel eines in bekannter Weise als Primärschalter dienenden Manometers, eines durch Elektromagnet (ρ) gesteuerten Hilfsschalters (s, x, y), eines durch Elektromagnet (0) gesteuerten Relaisschalters (r, v, w) und eines durch Elektromagnete (b) gesteuerten Hauptschalters (i, I) in der Weise, daß beim Erreichen der unteren Druckgrenze durch den Schluß der Kontakte (1 und 3) des Primärschalters auch der Hilfs- und der Relaisschalter geschlossen werden, von denen der erstere den Kontakt (3) des Primärschalters kurzschließt, letzterer (der Relaisschalter) den Stromkreis durch die Elektromagnete (b) des Hauptschalters herstellt, so daß der Hauptschalter (i, I) selbst sich schließt und der Elektromotor (14) in Gang tritt, während beim Erreichen der oberen Druckgrenze durch den Schluß der Kontakte (1 und 4) des Primärschalters zuerst das Öffnen des Hilfsschalters, darauf des Relaisschalters und endlich des Hauptschalters bewirkt wird, so daß der Verdichterelektromotor (14) stillgesetzt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.