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Selbsttätig fortschreitende Druckluftsteuerung zum Schalten von Elektromotoren,
insbesondere für elektrische Bahnen. Es ist bereits eine Einrichtung bekannt geworden,
mit deren Hilfe es ermöglicht wird, durch Druckluftantrieb einen Anlasser nicht
nur in der Einschaltrichtung, sondern auch in der Ausschaltrichtung schrittweise
zu bewegen. Diese Einrichtung ist jedoch in Form einer handbedienten Steuerung dargestellt,
d. h: jeder Führerschalterstellung ist eine Schaltstellung des Anlassers zugeordnet
und der Führer schaltet den Führerschalter je-
tt-eiis in
die Stellung, «-elche für die verlangte Anlaßstellung maßgebend ist.
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"/.weck der vorliegenden Erfindung ist es, die Steuerungseinrichtung
so zu gestalten, daß eine selbsttätig fortschreitende Druckluftsteuertrng entsteht,
die nicht nur für die Einschaltriclrtung, sondern auch für die Aushaltrichtun- selbsttätig
arbeitet. Die Erfins -c el clung l;estelrt in einer solchen Ausbildung des
Führerschalters, dall je nach der Schaltrichtan- las eine #xler Dias anIere Ventil
Ales Druckluftartriebes wahlweise bedient wird, «-ol-ei die Ventile von eurem Fortschaltrelais
ül:erwacht werden. Die Abb.1 zeigt die Steuerungseinrichtung. Die Hauptteile derselben
sind der -l#ahrschalter _-1: er bestellt aus einer Hauptwalze Il mit den Neiden
Kontakt-1 elägen v und a, und aus der Schleppwalze S, die gemeinsam von der Fahrkurl:el
K bedient werden, die Anlaßwalze 13 reit den Kontaktbelägen _r- und s und die Hilfswalze
C sind miteinander gekuppelt und werden gemeinsarn von einem Druckluftantrie''r
l;etätigt, dessen Ventilspulen in der Abbildung mit c° und a bezeichnet sind. Das
Fortschaltrelais D hestelrt aus einem Magneten mit zwei Erregerspulen, und zwar
der Hauptsironrspule )> und der \ ehenschlußspule c. Der Mag riet he lient ,en Steuerstr@;mlcontakt
25. «-elcher zur Betätigung leg Ventilspulenc# un 1a notwendig ist.
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In der Ab'iildurrg 1 edeuten ferner J1 den ztr regulierendem Motor,
(i den Generator und E die Erregermaschine für die Felder F und 1. und gleichzeitig
auch für die Speisung der Steuerstrornspulen c, c und a.
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Der Vorgang 1>ehn Schalten ist folgender: Zunächst stehen alle Schaltteile
in der gezeichneten Lage. Wird die Fahrkurl-el von der Nullstellung in die Stellung
l geschaltet, so gelangen die Kontaktbeläge -r der Hauptwalze I1 mit den Kontaktfingern
1 und 1 2 in Eingriff: ferner gelangt die Schleppwalze S in eine Stellung entgegengesetzt
der gezeichneten, in welcher die Walzen] eläge 21 und 22 mit den Kontaktfingern
irr Eingriff kommen.
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Der zunächst auftretende Stromverlauf erfolgt von dein ----Pol der
Erregerrnäschine über Leitung p zum -[--Kontakt der Schleppwalze, Walzenl.elag 21,
Leitung in, Kontaktfinger 12, @@'alzerrl:elag r, Kontaktfinger r, Steuerleitung
1, Kontaktfinger 1 der Hilfswalze C, Walzen1-eiag 26. Kontaktfinger 13, Leitung],
Kontakt 25, Leitung q, Ventilspule c, Steuerleitung c#, Kontaktfinger e der Schleppwalze,
Walzen'.elag 22, Kontaktfingerleitung n zum --Pol der Erregermaschine. Infolgedessen
wird die Ventilspule e des Druckluftantriehes gespeist, das entsprechende Ventil
umgestellt und im zugehörigen Druckzylinder durch Luftablassen eine Drucke erminderurig
erzeugt, wodurch eine Bewegung der Hilfswalze C im Einschaltsinne zustande kommt.
Während der Dauer dieser Bewegung gelangt der Walzenbelag 26 außer Eingriff, wobei
jedoch zugleich der Walzentelag 2; mit den Fingern 1.1. und 15 in Eingriff kommt.
Hierdurch entsteht ein neuer Stromkreis vom -;--Pol der Erregermaschine, Leitungp,
Leitung r, Kontaktfinger 14, Walzenbelag 27,
Kontaktfinger 1.3, Leitung t,
N'ebensclrlußspule c des I?ortschaltrelais D, Leitung q, X-entilspule e, Leitung
e, Kontaktfinger e, Walzenl.elag 2.2, Kontaktfinger -_ Leitung it zum --Pol der
Erregermaschine. Die Fortschaltrelaisspule c wird mit Strom gespeist und löst den
Kontakt 25. Die Ventilspule c° erhält in diesem Stromkreis zwar einen kleineren
Strom, cla die Fortschaltrelaisspule c: vorgeschaltet wird, jedoch (lauert die Bewegung
der Hilfswalze C so lange, bis der Kontakt-1 elag -2; außer Eingriff gelangt. In
diesem 'Moment «erden die Spulen e und c stromlos, die Hilfswalze C kommt zum Stillstand
und Kontakt 25 wird wieder geschlossen.
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Der Stillstand bleibt hier so lange aufrechterhalten, his der - Führerschalter
in die Stellung Il. geschaltet wird. In diesem Falle gelangt der @@'alzenLelag v
mit dem Kontaktfinger.2 in Eingriff. Die Schleppwalze S hehält ihre frühere Stellung
bei. Der Stromverlauf in dieser Stellung wird folgender: Vom -Pol der Erregermaschine
über Leitung zum --Kontakt der Schleppwalze. Walzenl;elag 21, Leitung in, Kontaktfinger
12, Walzenhelag v, Kontaktfinger 2, Steuerleitung 2, Kontaktfinger 2 der Hilfswalze
C, Walzenbelag 28, Kontaktfinger 13, Leitung 1, Kontakt 25, Leitung q, N'entilspulee,
Leitung c°, Kontaktfinger e, Walzenbelag 22, Kontaktfinger -, Leitung n zum --Pol
der Erregerinaschine. Die stromgespeiste Ventilspule e l:ewirkt eine weitere Bewegung
der Hilfswalze (: im Einschaltsinne. Während dieser Bewegung gelangt der Walzenbelag
28 außer Ringriff, zugleich der Walzenbelag 29 in Eingriff reit den Kontaktfingern
rd. und 15. Infolgedessen entsteht der folgende Stromkreis: Vom +-Pol der Erregermaschine
über die Leitungen p und r zum Kontaktfinger 14, Walzenbelag 29, Kontaktfinger
15, Leitung t,
[-#ortsclraltrelaisspule c, Leitung q, Ventil-.;pule c" Leitung
e, Kontaktfinger e. Walzenl,eiag 22. Kontaktfinger-, Leitung yt zum --Pol
der Erregermaschine. Die Fortschaltrelaisspule c löst den Kontakt 25. Die Hilfswalze
C l ewegt sich weiter durch die Einwirkung der Ventilspule e, und während
Walzenbelag 29 außer Eingriff gelangt, kommt gleichzeitig Walzenbelag
30 in Eingriff.
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In dieser Lage ist aber noch der Fortschaltrelaiskontakt -25 offen.
Daher ist der neue
Stromkreis für die Ventilspule e zunächst unterbrochen.
und es tritt Stillstand der Hilfswalze ein. Sobald aber der Kontakt 25 sich schließt,
wird die nächste Schrittbewegung erzeugt, da folgender Stromkreis entsteht: vom
-!--Pol über Leitung p, Kontaktfinger -f- der Schleppwalze, Walzenbelag 21, Leiter
in, Kontaktfinger 12, Walzenbelag v, Leitung 2, Kontakt 2 der Hilfswalze C, Walzent
elag 30, Kontaktfinger 13, Leiter 1, Kontakt 25, Leitung q, Ventilspule e,
Kontaktfinger e, Walzenbelag 22, Kontaktfinger -, Leitung ia zum --Pol der
Erregermaschine. Während der Bewegung der Hilfswalze C gelangt Walzen-1 elag 3o
außer Eingriff und gleichzeitig Walzenbelag 31 in Eingriff. Dieser Vorgang wiederholt
sich, wie aus der Abb. i ersichtlich, sechsmal.
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In Stellung II des Führerschalters A bewegt sich die Hilfswalze C,
die von dem Ventil des Druckluftantriebs bedient und von dem Fortschaltrelais D
überwacht wird, in der Einschaltrichtung selbsttätig fort, indem die Walzenbeläge
der Hilfswalze C 28, 30, 32, 34, 36, 38, 410 bzw. 29, 31, 33, 35, 37, 39,
41 abwechselnd mit den Kontaktfingern 2 und 13 l:zw. 14 und 15 in Eingriff bzw.
außer Eingriff gelangen. Entsprechend dieser Bewegung der Hilfswalze C l ewegt sich
auch die Anlaßwalze B so, daß die Kontaktfinger i bis 8 mit dem Walzenbelag z in
Eingriff bzw. außer Eingriff gelangen. Hierdurch wird das Generatorfeld F selbsttätig
fortschreitend verstärkt und eine höhere Spannung erzeugt.
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Wird die Fahrkurbel des Führerschalters in die Stellung III geschaltet,
so gelangt der Walzenbelag v noch in Eingriff mit dem Kontaktfinger 4. In dieser
Stellung des Führerschalters wiederholt sich die selbsttätig fortschreitende Bewegung
bis zur Stelle i i. Bei dieser Bewegung der Hilfswalze C bewegt sich die Anlaßwalze
B so, daß die Kontaktfinger 8 i is i i mit dem Walzenbelag x in Eingriff bzw. außer
Eingriff gelangen. Hierdurch wird das Motorfeld L selbsttätig fortschreitend geschwächt,
wodurch höhere Geschwin-(ligkeiten des Motors 1<I erzielt werden.
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Wird die Fahrkurbel. k aus der Stellung III zurück in die Stellung
II geschaltet, so gelangt die Schleppwalze S in die Stellung, wie sie in der Abbildung
gezeichnet ist. Der Walzenbelag a, der Hauptwalze H kommt in Eingriff mit dem Kontaktfinger
5. Der Stromverlauf in dieser Stellung verläuft in folgender Weise: Vom ----Pol
der Erregermaschine über Leitungp zum --Finger der Schlepp-# v -alze, Walzenbelag
23, Leitung it , Walzenbelag w, Kontaktfinger 5, Steuerleitung 5, Kontaktfinger
5 der Hilfswalze C, Walzenbelag 48, Kontaktfinger 13, Leitung 1, Kontakt 25, Leitung
q, Ventilspule a, Steuerleitung a, Kontaktfinger a der Schleppwalze S, Walzenbelag
24, Kontaktfinger -, Leitung n. zum -Pol der Erregermaschine. Durch die Einwirkung
der Ventilspule a wird das entsprechende Ventil des Druckluftantriebes umgestellt
und im zugehörigen Druckzylinder infolge des Luftablassens eine Druckverminderung
erzeugt, wodurch eine Bewegung der Hilfswalze in der Ausschaltrichtung zustande
kommt. Während dieser Bewegung gelangt Walzen'--elag 48 außer Eingriff und zugleich
Walzenbelag 47 in Eingriff mit den Fingern 14 und 15. Durch diesen Eingriff entsteht
ein Stromkreis wie folgt: Vom -[--Pol der Erregermaschine über Leitung p und
r, Kontakt-, fingen 14, Walzenbelag 47, Kontaktfinger 15, Leitung
t, Fortschaltrelaisspule c, Leitung q,
Ventilspule a, Steuerleitung
a, Kontaktfingen a, Walzenbelag 24, Kontaktfinger -, Leitung n zum --Pol der Erregermaschine.
Infolge der Einwirkung der Fortschaltrelaisspule c wird der Kontakt 25 gelöst, die
Bewegung der Hilfswalze dauert aber so lange an, bis der Walzenbelag 47 außer Eingriff
kommt. Die Hilfswalze C kommt in diesem Augenblick zum Stillstand, da die Spule
c stromlos wird.
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Der Stillstand der Hilfswalze C dauert so lange, bis das sinkende
Stromschlußstück des Fortschaltrelais den Kontakt 25 schließt. Dann erfolgt eine
selbsttätig fortschreitende Bewegung der Hilfs- und Anlaßwalze. Während dieser Bewegung
der Hilfswalze C gelangen die Walzenbeläge 46, 4+, 42 bzw. 45, 43 abwechselnd- mit
den Kontaktfingern 5 und 13 bzw. 14 und 15 in Eingriff bzw. außer Eingriff. Entsprechend
dieser Bewegung der Hilfswalze C bewegt sich die Anlaßwaize von Stellung i i bis
Stellung 8 und hierbei gelangt der Walzenbelag x mit den Kontaktfingern i i bis
8 in Eingriff bzw. außer Eingriff. Dadurch werden die Widerstandsteile zwischen
den Kontaktfingern i i und 8 aus dem Motorfeldstromkreis ausgeschaltet. Das Motorfeld
wird verstärkt und der Lauf des Motors M verlangsamt.
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Wenn die Fahrkurbel k des Führerschalters von Stellung Il in Stellung
I geschaltet wird, gelangt der Walzenbelag u, der Hauptwalze H mit dem Kontaktfinger
3 in Eingriff. Der hierdurch entstehende Stromkreis über Kontaktfinger 3 der Hauptwalze,
Steuerleitung 3, Kontaktfinger 3 der Hilfswalze C, bedient von der '\'entilspulea
und überwacht durch das Fortschaltrelais D, bewirkt eine selbsttätig fortschreitende
Bewegung der Hilfs- und Anlaßwalze. Hierbei gelangen die Walzenbeläge der Hilfswalze
C 40, 38, 36, 34, 32, 30, 28 bzw. 41, 39, 39, 35, 33, 31, 29 mit den Kontaktfingern
3 und 13 bzw. 14 und 15 abwechselnd in Eingriff bzw. außer Eingriff.
Während
dieser Bewegung gelangt die Anlaßwaize von der Stellung 8 bis zur Stellung I und
der Walzenbelags der Anlaßwalze selbsttätig fortschreitend mit den Kontaktfingern
8 bis i in Eingriff bzw. außer Eingriff. Diese Bewegung der Anlaßwalze B schaltet
die Widerstandsteile zwischen den Kontaktfingern 8 his i in den Feldstromkreis des
Generators wieder ein. Das Feld des Generators wird geschwächt, die Generatorspannung
vermindert sich und hierdurch wird der Lauf des Motors-11 «-eiter verlangsamt.
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Wird die Fahrkurbel l,# von der Stellung 1 zurück in die Nullstellung
geschaltet, so gelangt der Walzenbelag ,., der Hauptwalze H mit dem Kontaktfinger
2 in Eingriff, und der Stromverlauf über Kontaktfinger 2, Steuerleitung 2, Kontaktfinger
2 der Hilfswalze bewirkt eine weitere Rückwärtsbewegung der Hilfs-,valze C. Hierdurch
gelangt der Walzenbelag 27 mit den Kontaktfingern 14 und 15 in Eingriff bzw.
außer Eingriff und der Walzenbelag 26 mit den Kontaktfingern i und 13 in
Eingriff. Während dieser Bewegung kommt der Motor M zum Stillstand, da der Erregerstromkreis
des Generators in der Nullstellung der Walze B unterbrochen ist.
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In Abb. 2 ist das Wesentliche an der Schaltung zwischen Fahrschalter
.4 und Hilfswalze C näher ausgeführt. Die Bezeichnungen sind dieselben wie in Abb.
i. Es sind sechs Festhaltestellungen und für jede Festhaltestellung sind zwei Kontaktfinger
i bis 12 mit den zugehörenden Steuerleitungen zur Hilfswalze C ausgeführt. Beim
Einschalten sind die Stellungen 51, 53, 55. 57# 59 und 61 Festhaltestellungen, ebenso
beim Rückwärtsschalten. Die Kontaktbeläge der Hilfswalze besitzen links zwei Kontaktfinger
mit Ausnahme des ersten und letzten Belages, von denen die rund abgebildeten leim
Einschalten und die strichförmig abgebildeten heim Rückwärtsschalten in Tätigkeit
treten. Die Kontakte 2 und 3 können ohne weiteres vereinigt werden.