DE259652C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVl 259652 — KLASSE 20/. GRUPPE

insbesondere für Fahrzeuge.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. August 1912 ab.

Die Erfindung betrifft einen Regler für elektrische Motoren, und zwar besonders für den Fall, daß mehrere Motoren für Eisenbahnzwecke . mittels der üblichen Reihenparallelschaltung geregelt werden sollen. Es ist bekannt, daß es manchmal notwendig ist, elektrische Fahrzeuge etwas schneller als mit der gewöhnlichen, der Vollparallelschaltung entsprechenden Geschwindigkeit laufen zu lassen,

ίο und daß man diesen Zweck durch eine Schwächung des Motorfeldes in der letzten Stellung des Fahrschalters erreichen kann.

Gemäß der Erfindung sind besondere Kontrollkontaktstücke auf der üblichen Umkehrtrommel '(Fahrtrichtungsschaltwalze) des · Eisenbahnmotorreglers vorgesehen, welche einen Teil der Serienfeldwicklung abschalten. Dabei ist die Hauptregeltrommel und die Umkehrtrommel so miteinander in Sperrverbindung gebracht, daß es unmöglich ist, das Motorfeld zu schwächen, ehe nicht die übliche Vollparallelstellung des Reglers erreicht ist. · ' ■,

In Fig. ι bis 6 ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt, und zwar in Fig. 1 in Ansicht, in Fig. 2 in Draufsicht mit dem Sperrmechanismus; Fig. 3, 4 und 5 geben einzelne Teile des Sperrmechanismus wieder, und Fig. 6 endlich ist ein Schaltungsschema, wobei die Kontaktstücke der Hauptschaltwalze und der Fahrtrichtungsschaltwalze in eine Ebene abgewickelt sind. .

Der Regler besteht aus der Hauptschaltwalze i, der Umkehrtrommel (Fahrtrichtungsschaltwalze) 2, den Hebeln 3 und 4 für diese Trommeln und dem Gehäuse 6 mit der üblichen Deckplatte 5 (Fig. 1). Die Haupttrommel 1 besitzt, wie üblich, ein Nockenrad 7, in welches die Rolle 8 des Armes 9 eingreift. Auch die Umkehrtrommel 2 hat eine Daumenscheibe 10, wobei das Ende 11 (Fig. 2 bis 5) des Armes 12 unter der Federwirkung 13 in die Nuten der Scheibe 10 eingreift. Der Arm 9 dreht sich um den Zapfen 14 und hat die Form eines Winkelhebels ; er steht unter Wirkung der Feder 15 (Fig. ι und 2). Das Sternrad 7 hat einen ringförmigen Flansch 16, der bei 17 unterbrochen ist und bei 18 (Fig. 2 und 4) eine Einbiegung aufweist, um eine Kurvenfläche für den Ansatz 19 des Armes 12 zu bilden, welcher sich um einen Zapfen 20 dreht und so gelegen ist, daß er an dem Sternrade 7 vorbeigeht. Das Sternrad 7 dient nicht nur dazu, die verschiedenen Stellungen der Hauptschaltwalze 1 zu ,markieren, sondern auch durch Eingriff des Armes 12 in den Ringflansch 16 für eine Sperrung zwischen den Trommeln 1 und 2 zu sorgen.

Die Umkehrtrommel 2 kann zwei Hauptarbeitsstellungen einnehmen: die Vorwärtsstellung (x in Fig. 6), wenn der Ansatz 11 sich in der Nut 21 des Sternrades 10 befindet (Fig. 3), und die Rückwärtsstellung (w in Fig. 6), wenn 11 sich in Nut 22 befindet (Fig. 5).

In jeder dieser beiden Stellungen der UmkehrtroHimel 2 kann die Hauptschaltwalze 1 in . die üblichen Fahrstellungen (a bis h in Fig. 6) gebracht werden. Wird die Hauptschaltwalze 1 aus der Stellung h in die Stellung i gebracht, dann wird gleichzeitig die Umkehrtrommel 2

selbsttätig in die Stellungen ζ bzw. y, in welchen der Ansatz ii des Hebels 12 in den Nuten 27 bzw. 31 der Scheibe 10 liegt (Fig. 4) und die sämtlichen Motorfelder geschwächt sind, gebracht. In der Ausschaltstellung (Zwischenstellung zwischen χ und y) der Umkehrtrommel 2 liegt der Ansatz 11 des Hebels 12 in der Nut 28 der Scheibe 10 (Fig. 2). Einzelne dieser Stellungen sollen nun erläutert werden. ίο Nimmt die Trommel 2 die Stellung für Vorwärtsfahrt (Fig. 3 und χ in Fig. 6) ein, so kann die Haupttrommel 1 von ihrer Nullstellung in die üblichen Schaltstellungen α bis h (Fig. 6) gebracht werden. Beim Übergang von der Stellung h (Fig. 3 stellt die Stellung g dar) in die Stellung i (Fig. 4) tritt der Zahn 24 des Armes 23 in die Nut 25 einer Segmentplatte 26, welche die Umkehrtrommel 2 besitzt, ein und bringt die Umkehrtrommel selbsttätig zur Drehung, und zwar in die Stellung, welche in Fig. 4 gezeichnet ist, indem der Ansatz 11 des Armes 12 dem Umfang des Sternrades 10 von Nut 21 zu Nut 27 folgt. Der Boden der Nut 27 liegt weiter vom Mittelpunkt der Daumenscheibe 10 weg als der Boden der Nut 21; folglich bewegt sich der Arm 12 gegen die Wirkung der Feder 13, so daß sein Ansatz 19 in den eingebogenen Teil 18 im Ringflansch 16 eingreift (Fig. 4) und dadurch die Haupttrommel gegen weitere Bewegung in derselben Richtung sperrt. Der Ansatz 11 des Armes 12 markiert jetzt diejenige Stellung der Umkehrtrommel 2, in der eine Feldschwächung der Motoren bewirkt wird. Eine Weiterschaltung der Hauptschaltwalze 1 und der Umkehrtrommel 2 in derselben Richtung ist infolge der Sperrungen 19—·ΐ8 und 11—-27 nicht möglich.

Wenn die Umkehrtrommel die mittlere Ausschaltstellung einnehmen soll, in der der Ansatz 11 in Nut 28 der Daumenscheibe 10 eingreift (vgl. Fig. 2), so muß der Ansatz 19 des Armes 12 in den Raum 17 des Ringflansches 16 eintreten können, d. h. diese Stellung der Umkehrtrommel ist nur möglich, wenn die Haupttrommel 1 zuvor in die Nullstellung gebracht worden ist, außerdem ist in dieser Stellung die Haupttrommel 1 gegen Bewegung nach beiden Richtungen gesperrt. ^:

Die Ansätze 29 des Sternrades 10 nächst der Nut 28 springen weit genug hervor, um die Einstellung der Umkehrtrommel von der Vorwärts- oder Rückwärtsstellung in die Ausschaltstellung zu verhüten, außer wenn die Haupttrommel die Ausschaltstellung einnimmt. Daher ist es unmöglich, den Motorstromkreis bei den Kontaktstücken der Umkehrtrommel zu unterbrechen. Nimmt aber die Hau.pttrom.mel "die Ausschaltstellung ein, und wird die Umkehrtrommel in ihre Ausschaltstellung gebracht (Fig. 2), so kann man die Haupttrommel nicht eher einstellen, als bis die Umkehrtrommel sich entweder in ihre Vorwärts- oder Rückwärtsstellung bewegt hat. Es ist aber auch unmöglich, die Umkehrtrommel so einzustellen, daß sie das Motorfeld schwächt, bevor man die Haupttrommel in die vorletzte Stellung, d. h. die ungeschwächte Parallelstellung, gebracht hat.

Die Segmentscheibe 26 besitzt eine weitere Nut 30, die in der Rückwärtsstellung der Umkehrtrommel 2 (Fig. 5 und w in Fig. 6) in genau der gleichen Weise mit dem Zahn 24 des Aimes 23 zusammenarbeitet, wie die Nut 24 in der Vorwärtsstellung der Umkehrtrommel (Fig. 3 und χ in Fig. 6) das getan hat. In der Schaltstellung i der Hauptschaltwalze 1 und Stellung y der Umkehrtrommel 2 (Feldschwächung der Motoren bei Rückwärtsfahrt) tritt der Ansatz 11 des Hebels 12 in die Nut 31 der Scheibe 10.

Die Verwendung der Erfindung für eine Mehrzahl von Eisenbahnmotoren geht aus dem Schaltungsschema Fig. 6 hervor. Von der Leitung 36 fließt der Strom nach den Motoren 3². 33. 34 ^und 35 über den Regler mit der Haupttrommel 1 und der Umkehrtrommel 2, deren mechanische Konstruktion in den Fig. 1 bis 5 dargestellt ist. Die Trommel 1 kann die , Arbeitsstellungen α bis i einnehmen und die Umkehrtrommel 2 die Arbeitsstellungen x, y, ζ und w. Angenommen nun, die Umkehrtrommel 2 nehme die Stellung χ ein, die Haupttrommel aber die Stellung «, so treten folgende Stromkreise auf: Von der Leitung 36 über den Stromabnehmer 37, Leitung 38, Kontaktfinger 39, Kontaktstücke 40, 41, Kontaktfinger 42, Widerstand 43, Kontaktfinger 44, Kontaktstücke 45 und 46, Kontaktfinger und Leiter 47. Von dieser Leitung aus verzweigt sich der Strom einmal über Anker 48 des Motors 32, Leiter 50, Kontaktfinger 51, Kontaktstück 52, Leiter 53, Feldmagnetwicklung 54 des Motors 32, Leitung 55, Kontaktfinger 56 zum Kontaktstück 57. Der zweite Zweig geht aber über den Anker 49 des Motors 34 und die Feldmagnetwicklung 58 des Motors 34 zum Kontaktfinger 60, welcher das Kontaktstück 57 berührt. Hier vereinigen sich also die beiden Stromzweige wieder, und der Strom geht dann weiter über den Kontaktfingei 61, Leiter 62, Widerstand 63, Kontaktfinger 64, Kontaktstück 66.zur Leitung 67. Von dieser aus verzweigt sich der Strom abermals, und zwar einmal über den Anker 68, den Feldmagneten 69 des Motors 33 und das andere Mal über den Anker 70, den Feldmagneten 71 des Motors 35. Hierauf vereinigen sich beide Zweige und werden durch den Leiter 72 geerdet. Die vier Motoren sind somit in zwei Gruppen von je zwei Motoren in Reihenschaltung, die Motoren jeder Gruppe aber in Parallelschaltung ge? schaltet. Wenn nun die Haupttrommel nacheinander die Stellungen b bis β annimmt, so werden die Widerstände 43 und 63 allmählich aus dem Stromkreis ausgeschaltet, und wenn

die Trommel die Stellung f einnimmt, dann sind die vier Motoren mit den wieder eingeschalteten Widerstandsabteilen parallel geschaltet. Wiederum werden die Widerstände ausgeschaltet, wenn die Trommel die Stellungen g und h einnimmt. Endlich, wenn der Regler von der Stellung h zur Stellung i übergeht, findet eine Einstellung der Umkehrtrommel statt, wie dies in bezug auf Fig. 3 und 4 der Zeichnung dargestellt ist, nämlich von Stellung χ zur Stellung z.

Nimmt man nun an, daß die Umkehrtrommel die Stellung z, die Haupttrommel aber die Stellung i einnimmt, so entsteht ein Stromkreis wie folgt: Von Leiter 38 zum Kontaktfinger 39 und 73, zu den Kontaktstücken 74 und 75, von 74 über Kontaktstück 76 und Finger 77 nach der Leitung 67, von wo aus sich der Strom teilt und über die Motoren 33 und 35 parallel fließt. Ein Stromkreis wird aber auch Von dem Kontaktstück 75 hergestellt, und zwar über das Kontaktstück 46 zur Leitung 47, von wo aus der Stromkreis sich teilt und über die Motoren 32 und 34 in Parallelschaltung geschlossen wird. Jeder der vier Motorenstromkreise ist geerdet, und der Stromkreis für einen dieser Motoren, z. B. für Motor 32, schließt sich wie folgt: Von Leitung 47 zu Anker 48, Leiter 50, Kontaktfinger 51 und 78 (welche durch das Kontaktstück 52 überbrückt sind), Leiter 79, der zu einem mittleren Punkte der Feldmagnetwicklung 54 führt, einen Teil der Feldmagnetwicklung 54, Leiter 55, Kontaktfinger 56 und 61 (welche durch das Kontaktstück 57 überbrückt sind), Leiter 62, Kontaktfinger 80, Kontaktstück 81, Kontaktfinger 64 und 82, Kontaktstücke 83, Kontaktfinger 84 und von dort zur Erde. Daraus geht hervor, daß, falls die Umkehrtrommel die Stellung ζ einnimmt, die Motoren nur mit einem Teil der Feldmagnetwicklung arbeiten und entsprechend mit erhöhter Geschwindigkeit, und dies gilt auch, wenn die Umkehrtrommel von der Stellung w in die Stellung y gebracht worden ist. Hervorgehoben sei noch, daß der Kontaktfinger am Ende der Leitung 53 und die entsprechende Wicklungsklemme außer Eingriff mit dem Brückenkontaktstück kommt, wenn der Umschalter in die Stellung ζ gebracht wird, und daß folglich die unwirksamen Teile der Feldmagnetwicklung unterbrochen sind. Dies ist von Bedeutung, weil es Stromschwankungen im Kreise der Motoren verhindert. Die Anordnung ist aber, wie ersichtlich, derart, daß die betreffenden Windungen der Feldmagnetwicklung momentan kurzgeschlossen werden, ehe sie unterbrochen werden, um eine Unterbrechung des Motorstromkreises zu vermeiden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Regler für Elektromotoren mit gemischter Feld- und Widerstandsreglung, insbesondere für Fahrzeuge, gekennzeichnet durch folgende Einrichtung: Die Kontakte für die Feldreglung sind auf dem Fahrtrichtungsschalter (2) angeordnet, zwischen dem Hauptregler (1) und dem Fahrtrichtungsschalter (2) liegen Sperrvorrichtungen (12, 11, 19), welche in bestimmten Stellungen (a bis h) des Hauptreglers (1) verhindern, daß der Fahrtrichtungsschalter (2) in die Stellungen für Feldreglung (z, y) gebracht wird, andererseits bewirkt ein Getreibe (24, 25, 30) in an sich bekannter Weise beim Umstellen des Hauptreglers (1) aus bestimmten Stellungen (h) in die nächstfolgende Stellung (i) die gleichzeitige Umstellung des Fahrtrichtungsschalters (2) in die Stellungen für Feldreglung (ζ, γ).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.