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Drucknlittelsteuerung für Elektromotoren, besonders Bahnmotoren. Die
Erfindung bezieht sich auf Druckmittelsteuerungen für Elektromotoren, und zwar insbesondere
auf eine Druckmittelsteuerung für Bahnmotoren, unter Benutzung eines Steuerschalters
mit einem Kontaktsatz für die Anlaßwiderstände und einem Kontaktsatz, der zusammen
mit dem Kontaktsatz des Hauptschalters die Stromkreise der Ventilmagnete für den
Antrieb des Steuerschalters regelt.
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Von den bekannten Einrichtungen dieser Art unterscheidet sich der
Erfindungsgegenstand dadurch, daß der Kontaktsatz für die Anlaßwiderstände diese
sowohl bei der Reihen- als auch bei der Parallelschaltung der Motoren regelt und
ein dritter Kontaktsatz vorgesehen ist, der für beide Schaltungen der Motoren Teile
von deren Feldmagnetwicklungen abgeschaltet.
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Fig. i der Zeichnung zeigt beispielsweise die Schahung für zwei Motoren,
bei denen Feldregelung zusätzlich zur gewöhnlichen Ankersteuerung vorhanden ist.
Fig.2 ist ein Querschnitt des Steuerschalterantriebes.
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Die Elektromotoren sind mit i und 2 bezeichnet. Dazu gehören der Steuerschalter
3 mit denn Antrieb 4 (Fig. i, linke Seite), der Umkehrschälter 5 (rechts unten)
und der Hauptschalter 6 (rechte Seite der Figur). Der Antrieb .4 besteht aus dem
Zylinder 7, in welchem sich die Kolben 8 und 9 bewegen (s. besonders Fig. 2). Diese
wirken auf den Kopf 12 des Hebels io, der sich um die Achse i i am Zylinder 7 dreht
und mit dem Steuerschalter 3 verbunden ist. Die Ventile 13 und 14 dienen zum Zulaß
von Druckluft oder einer Druckflüssigkeit. Für gewöhnlich ist das Ventil 13 geschlossen
und das Ventil 14 geöffnet, was durch die Federn 15 und 16 in Fig. 2 oder durch
die Schwerkraft in Fig. i bewirkt wird. Infolgedessen steht die Endkammer i9 des
Zylinders 7 bei 18 mit der Außenluft und die Endkammer 2o durch Rohre 1.7 mit einem
Behälter, in dem die Druckluft aufgespeichert ist, in Verbindung. Die Kolben und
der Hebel io gelangen in die gezeichnete Stellung.
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Wenn nun die Magnetspulen ->i und 22, welche die Ventile 13 und 14
beherrschen, erregt sind, wird das Ventil 13 geöffnet und das Ventil 14 geschlossen.
Alsdann tritt Druckluft in die Kammer i9 des Zylinders ein, während die Kammer 2o
durch den Austrittskanal 23 entleert wird, und die Kolben 8 und 9 bewegen sich zur
Kammer 2o hin. Um die Bewegung der Kolben an irgendeinem Punkte anzuhalten, ist
es nur notwendig, den Strom zur Spule 2i zu unterbrechen. Hierdurch schließt sich
das Ventil 13, und die Kammer i9 tritt mit dem Aus-
Maßkanal 18
in Verbindung. Die Luft ist schnell ausgetreten und der Druck auf beiden Seiten
der Kolben gleich geworden, so daß sie unmittelbar zur Ruhe gebracht werden.
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Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Angenommen, die Schalter
haben die Stellung, in der sie gezeichnet sind, so entsteht, wenn der Fahrtrichtungsschalter
24 (rechts oben) in die Stellung x, der Hauptschalter 6 aber in die Stellung a gebracht
wird, folgender Stromkreis:. 'Ton dem positiven Linienleiter 25 über den Stromabnehmer
26. den Leiter 27, den Kontrollschalter 28, den Leiter 29, über die Schleiffinger
3o des Hauptschalters 6, welche durch das Kontaktstück 31 überbrückt sind, über
Leiter 32, Kontaktfinger 33 des Schalters 2.4, welche durch Kontaktstück 34. überbiückt
sind, über Leiter 35, Schleiffinger 36 des Umkehrschalters 5, .welche durch Kontaktstück
37 überbrückt sind, über Leiter 38, Spule 39 des Ventils 4o, Leiter da, Widerstandsteile
42 bis 46- (vom Leiter 32 geht ein Parallelstrom zur Spule 39 über den Widerstandsteil
54. nach q.2), Leiter 47, über Schleiffinger 48 des Hauptschalters 6, welche durch
Kontaktstück 49 überbrückt sind, über Leiter 5o, den Kontrollschalter 28, Leiter
51, Stromabnehmer 52 an den negativen Linienleiter 53. Infolgedessen wird (las Ventil
40 geöffnet, so daß Druckluft über Leitung 55 in den Zylinder 56 einströmt. Ein
Kolben 57, der im Zylinder arbeitet, bringt den Umkehrschalter 5 in die Stellung
h einer Feder 58 entgegen, welche ihn in der Stellung L halten will: Jetzt ist vom
Leiter 35 aus ein weiterer Stromweg hergestellt über die Schleiffinger 36 und 59
des Umkehrschalters 5, welche durch Kontaktstück 37 überbrückt sind. über Leiter
6o, Spule 61 des Linienschalters 62, Leiter 63 zu Spule 6.4 des Linienschalters
65, Stromunterbrecher 66 und Leiter 67 ztt einem 1'erl)indungspunkt zn-ischen den
Widerstandsteilen 4.2 und 4.3. Die Linienschalter 62 und 65 werden geschlossen.
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Die Spule 68 des Schalters 69 ist parallel zu dein Widerstan(Isteil43
geschaltet, indem . eines ihrer Enden unmittelbar durch die Leitung 7o an den Verbindungspunkt
der Teile 4.2 und .43 angeschlossen ist, das andere Ende aber über die Kontakte
71 des Schalters 72, Leiter 73, Kontakte 7.4 des Schalters 75. Leiter 76 zur Verbindungsstelle
der Widerstandsteile .43 und 44 führt. Beim Herstellen des erstgenannten Stromkreises
wird also auch die Spule 68 erregt, so (Maß sich auch der Schalter 69 schließt.
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1 -\'ach dein Schließen der Schalter 6g, 62 und 65 besteht
folgender Hauptstromkreis: \"om Stromabnehmer 26 ab über den Schalter 77,. Überlastungsauslösespule
78 des Strom-Unterbrechers 66, Kontakte 79 des Schalters 65, Widerstandsteile 8o,
81 und 82, Leiter 83, 'Messer 84 des Schalters 85, Leiter 86 über den Anker 87 des
Motors i, Leiter 88, Kontaktfinger 89 des Umkehrschalters 5, welche durch Kontaktstück
9o überbrückt sind, über Leiter 9 i, Schleiffinger 92 des Steuerschalters 3, «-elche
durch Kontaktstück 93 überbrückt sind, Leiter 9.4, die Feldmagnetwicklung 95 des
Motors i, Leiter 96, Schleiffinger 97 des Umkehrschalters 5, welche durch Kbntaktstück
98. überbrückt sind. Leiter 99, 1-lesser ioo des Schalters 85, Leiter i o i, Schalter
69, Leiter 102. \lesser 103 des Schalters 104, Leiter io5, Anker io6 des
'Motor: 2, Leiter 107, von liier über den Umkehrschalter über Leiter 1o8,
Schleiffinger iog des Steuerschalters 3, welche durch Kontaktstück i io überbrückt
sind, Leiter 1 I i, Feldilla,m-llet\i'ickIting -i i2 des Motors 2, Leiter
113, von hier über den Umkehrschalter 5, Leiter i r4., 'Messer 115 des Schalters
l04., Leiter 116, Schalter 62, unbezeichneter Schalter, Stromabnehmer 52 zurück
zur egativ leiturig 53. Die 'Motoren sind auf diese Weise in Reihe mit den Widerstandsteilen
8o, 81 und 82 eingeschaltet, Angenommen nun, der Hauptschalter 6 wird von der Stellung
a in die Stellung b bewegt, so entsteht ein Strom vom Verbindungspunkte
der beiden Widerstandsteilea5, 46 über den Leiter 117, von diesem parallel über
die Spule 21 für (las Ventil 13 und die Spule 22 für das Ventil 14, über die Parallelleitungen
118 und I19, über die Kontaktfinger i2o und iii, Kontaktstücke 122 und 123 des Steuerschalters
3 und (hie Schleiffinger 124 und 125, über die gemeinsame Leitung 126 an
den Finger 127 des Hauptschalters 6, über Kontaktstück 128, das nunmehr der Schleiffinger
127 berührt, und über Kontaktfinger 129 zur Leit1,1ng 4.7, voll w0 aus (her Strom
zuin Ne-,c;ativleiter wie bisher fließt. Die Spulen 21 und 22 werden erregt und
- wie oben erläutert - öffnen (las Ventil 13 und schließen (las Ventil 14.. Die
Druckluft bewegt deshalb die Kolben 8 und 9, und zwar so weit, bis sie den Steuerschalter
3 voi'1 (her Stelhing in in (hie Stellung il gebracht haben. Der Weitergang (her
Kolben 8 und 9 ist (tann aufgehalten, weil der Kontaktfinger 12.J das KOUtal;tstiick
122 verlassen hat, über das (hie " Spule 21 ihren Strom empfing, 5o daß sich (las
Ventil 13 wieder schließt. Ventil 14 '>leibt geschlossen.
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Hat (her Steuerschalter 3 die Stellung i1. erreicht, so berühren die
Kontaktfinger 130
(las Kontaktstück 131 und schließen den Widerstandsteil
8o kurz. Die Mot oren i und 2 werden folglich beschleunigt.
Wird
I11111 der .Hauptschalter 6 nacheinander in die Stellungen c, d und
e gebracht, so wird die Spule 2 1 des Ventils 13 nacheinander Wieder geschlossen
und unterbrochen, weil die Kontaktfinger 132, 133, 134 des Hauptschalters 6 nacheinander
dessen Kontaktstück 128 berühren und die Kontaktfinger 135, 136, 137 des Steuerschalters
3 dessen Kontaktstück 122 verlassen. Der Steuerschalter 3 wird auf diese Weise nacheinander
in die Stellungen o, p, q gebracht.
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Bei der Stellung o kommt der Schleiffinger 138 finit- dein unten gelegenen
Teil des Kontaktstückes 131 - und bei der Stellung p der Schleiffinger 139 ebenfalls
mit diesem in Berührung. Hierdurch wird der Widerstandsteil 81 und dann 82 kurzgeschlossen,
die Motoren sind also ohne die Widerstandsteile 8o, 8i und 82 in Reihe geschaltet.
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Wenn der Steuerschalter 3 die Stellung q hat, so kommt der Schleiffinger
140 in Eingriff finit dem Kontaktstück 93 und der Schleiffinger 14i mit dein Kontaktstück
I io, während je einer der Schleiffinger 92 und io9 die Kontaktstücke 93 und 11o
verläßt. Auf diese NNeise ist ein Teil jeder der Feldniaguetwicklungen 95 und 112
abgeschaltet und dadurch die Geschwindigkeit der in Reihe geschalteten 'Motoren
weiter gesteigert.
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Wenn der Hauptschalter 6 von der Stellung e in die Stellung t bewegt
wird, so kommen die Kontaktfinger 132, 133, 134 außer Berührung mit dem Kontaktstück
128. während der Kontaktfinger 142 dasselbe berührt. :7 uninehr ist auch der Stromkreis
über die Spule 22 des Ventils 14 unterbrochen, und das Ventil 14 öffnet sich wieder.
Preßluft dringt in die Endkammer 2o des Zylinders 7 und treibt die Kolben 8 und
9 sowie den Steuerschalter 3 nach der Anfangsstellung hin zurück. Sobald hierbei
der Steuerschalter 3 in die Stellung ic zurückgelangt ist, berührt der Kontaktfinger
125 wieder das Kontaktstück 123 und, da - wie in der Stellung l? des Hauptschalters
6 - dessen Kontaktfinger 127.auf dem Kontaktstück 128 aufliegt, so ist wieder wie
dort der Stromkreis der Spule 22 des Ventils 14 hergestellt. Das Ventil i-. schließt
sich wieder, und die Kolben 8 und 9 kommen zur Ruhe, weil der Druck in den Endkammern
i9 und 2o sich ausgleicht. Nuninehr entsteht eiri Strom vom Leiter 11; über die
Schleiffinger 143, 1.1q., «-elche durch die Kontaktstücke 145 überbrückt sind, über
Leiter 146, Schleiffinger 147 des Schalters 69, welche bei dessen Schließstellung
durch das Kontaktstück 148 überbrückt sind, über Leiter 149, Spule 15o des Schalters
72, Leiter 151, Schleiffinger 1.12 zum Kontaktstück i28 und weiter wie früher. Der
Schalter 72 wird jetzt geschlossen und hierdurch der Stromkreis der Spule 68 des
Schalters 69, der über die Schleiffinger ;1 des Schalters 72 geschlossen war, unterbrochen.
Der Schalter 69, welcher Reihenschalter heißen soll, öffnet 'sich und schließt dadurch
eineu Stromkreis von der Verbindungsstelle der Widerstandsteile 4:;. und 45 über
den Leiter 152, die Spule 153 des Schalters 75, welcher Parallelschalter
heißen soll, über Leiter 154, über die jetzt überbrückten Schleiffinger 155 und
147 am Schalter 69, über Leiter 149, Spule 15o des Schalters 72 usw., wie zuvor.
Der neue Stromkreis schließt auf diese Weise nicht nur die Spule 153 des Parallelschalters
75 ein, sondern auch die Spule 15o des Schalters 72 und macht diesen unabhängig
vom Reihenschalter 69.
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Das öffnen des Reihenschalters 69 unterbricht die Reihenschaltung
der Motoren, das Schließen des Schalters 72 legt den 'Motor i an die Netzspannung,
das Schließen des Parallelschalters 75 führt dem 1-lotor 2 den Strom - anstatt vom
Reihenschalter 69 her, wie zuvor - unmittelbar zu, so daß auch dieser an der Netzspannung
liegt. Die Motoren sind also parallel geschaltet, und zwar unter Vorschaltung der
Widerstandsteile 81 und 82 (8o bleibt kurzgeschlossen) sowie unter Einschaltung
der ganzen Feldmagnetwicklungen 95 und 112.
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Wenn nun der Hauptschalter 6 nacheinander die Stellungen g,
h, i einnimmt, so berühren die Schleiffinger 132, 133, 134 nacheinander das
Kontaktstück 128, und der Steuerschalter 3 wird wieder Stufe für Stufe in die Stellungen
o, p, q gebracht, wodurch nacheinander die Widerstandsteile 81 und 82 kurzgeschlossen
und schließlich Teile der Feldmagnetwicklungen abgeschaltet werden. . Wenn der Führer
seinen Hauptschalter 6 sofort auf die volle Serienstellung e bringt, so arbeitet
der Steuerschalter 3, bis die Motoren die entsprechende Schaltung besitzen. Die
Überwachung dieses Arbeitens erfolgt durch den Überlastungsschalter 78, 66 in einer
hier nicht wesentlichen Weise. Wenn aber der Hauptschalter 6 plötzlich in die i-Stellung
gebracht wird, dann liegt, wie ein Blick auf die Abwicklung des Kontaktstückes 128
zeigt, für den Steuerschalter 3 ':eine Veranlassung vor, in die Stellung n. zurückzukehren,
nachdem .er die Stellung q zum ersten Mal erreicht hat. Folglich werden die '-Motoren
in voller Serienschaltung Mit geschwächten Feldern verbleiben, so daß es nicht möglich
ist, eine weitere Beschleunigung zli erzielen, ohne zuerst den Hauptschalter 6 in
die Stellung f zu bringen.
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Selbstverständlich kann - die Druckmittelsteuerung
auch
im Verein mit mehr als zwei Motoren; beispielsweise vier Motoren, verwendet werden.