DE390314C - Walzenschalter - Google Patents

Description

Bei Schaltungen, die mittels Schaltwalzen ausgeführt werden, sind oft sehr viele Stufen erforderlich, so daß der Umfang der Schaltwalzen außerordentlich groß wird. Ist für eine solche Walze nicht genügend Raum verfügbar, so kann man versuchen, mit weniger Schaltstufen auszukommen, was indessen nicht immer angeht. So läßt sich z. B. bei der Steuerung von elektrischen Lokomotiven, wenn zur Erhöhung der Zugkraft zwei Lokomotiven zusammengekuppelt sind, eine sehr große Anzahl von Schaltstufen garnicht vermeiden; denn die beiden Lokomotiven müssen abwechselnd eine Stufe weitergeschaltet werden, um auch »5 während Geschwindigkeitsänderungen beide· möglichst gleichmäßig zu beanspruchen. Durch Verkürzung der Kontaktabstände läßt sich der Umfang der Schaltwalze auch nicht verkleinern, weil man mit Rücksicht auf die ao nötigen Funkenabrisse mit der Größe der Abstände nicht unter ein gewisses Maß gehen kann.

Nach der Erfindung kann dem beschriebenen Übelstand in gewissen Fällen abgeholfen werden. Wiederholen sich nämlich für eine Schaltung mehrere Schaltvorgänge abschnittsweise regelmäßig hintereinander, so wird der Erfindung gemäß der Mantel der Schaltwalze nur mit den Kontakten für einen Schaltabschnitt belegt und die Schaltung der folgenden Abschnitte durch Weiterdrehen der Walze über die volle Umdrehung hinaus bewirkt. Es sind dann so viele Umdrehungen auszuführen, wie Schaltabschnitte vorhanden sind. Wiederholt sich der Aufbau der Schaltstufen in den einzelnen Abschnitten nicht für dieselben Einzelschaltungen (z. B. durch Hiipfer hergestellte Schaltungen), sondern für mehrere aufeinanderfolgende Gruppen solcher Schaltungen, so werden die Schaltverbindungen, die von den Kontaktfingern oder Federn an der Schaltwalze ausgehen, mittels einer Hilfswalze nacheinander auf diese Gruppen geschaltet. Die Hilfswalze wird zweckmäßig von der Schaltwalze aus auf mechanischem Wege (z. B. mittels eines Maltheserkreuzes) oder auch elektrisch gesteuert.

Ein einfaches Beispiel für die Erfindung ist in der Zeichnung durch Abb. ι und 2 veranschaulicht. i\bb. ι stellt die bekannte Anordnung dar, bei der eine dem Stromverbraucher ν von einem Wechselstromgenerator g zugeführte Spannung durch die Drosselspulen a, b, c ... grob und durch die Hilfsschaltspule h fein geregelt werden soll. Zu diesem Zwe'ck wird die Hilifsschaltspule h nacheinander durch Anlegen an die Punkte k-l, l-m, m-n usw. den einzelnen Hauptspulen a,b, c ... parallel gelegt. Dabei wird beim Übergang von einer Parallellage zur anderen die Verbindung des einen Endes der Hilfsspule mit dem einen Ende der ihr parallel liegenden Hauptspule gelöst und unter Aufrechterhaltung der Verbindung des anderen Endes der Hilfsspule mit dem anderen Ende der Hauptspule das freie Ende der Hilfsspule mit dem freien Ende der nächsten Hauptspule verbunden. Die Abschaltung der einzelnen Teile der Hilfsspulen erfolgt für jede Parallellage in umgekehrter Reihenfolge der vorhergehenden Parallellage. Es werden also zunächst bei geschlossenen Schaltern 1 und 2 die Schalter 11 bis 16 nacheinander geschlossen, dann bei geschlossenen Schaltern 2 und 3 dieseltai Schalter in umgekehrter Reihenfolge und dieselbe Schaltung für die Schalter 2,4, 5 und 5, 6, 7 wiederholt.

Nach der Erfindung wird, wie Abb. 2 zeigt, die Hauptwalze mit einem Belag Y versehen, der die Schaltvorgänge des ersten Abschnittes der ganzen Schaltung für die Einzelschalter 11 bis 16 einmal hin und zurück durch Zusammenarbeiten mit den entsprechenden Schleifoder Fingerkontakten 11' bis 16' vermittelt. Der Steuerstrom wird über den Kontaktfinger 21 zugeführt. Diese Schaltung wiederholt sich dreimal, bedingt also ein dreimaligesjUmdrehen der Schaltwalze. Die Schaltung der Einzelschalter ι bis 7 in den Gruppen 1-2, 2-3, 3-4

*) Von dem Patentsucher ist als Erfinder angegeben worden:

Frit\ Rampacher in Charlottenburg:

usw. wird durch eine. Hilfswalze bewirkt, deren Belag ζ mit den Schleif- oder Fingerkontakten i' bis Y zusammenarbeitet und der der Steuerstrom von der Hauptwalze über die Kontaktfinger 22 und 23 zugeführt wird. Diese Hilfswalze wird von der Hauptwalze so gesteuert, daß sie bei jeder halben Umdrehung der Hauptwalze eine Stufe weitergedreht wird. Hierdurch werden für die erste halbe Umdrehung der Hauptwalze die Schalter 1 und 2, für die zweite die Schalter 3 und 4 usf. eingeschaltet.

Eine schwierigere Schaltung ist in Abb. 3 und 4 der Zeichnung dargestellt. Sie gilt für eine eigenartige Hüpfersteuerung einer elektrischen ■ Lokomotive. Den Abzweigpunkten a,b,c ... g des Stufentransformators s sind die Hüpf er O₁, a₂, b_lt b₂... ^₁, g₂ zugeordnet, diesen wiederum die Hüpfer M₁, V₁, ^r₁, 3Z₁ und U₂, V₂, x₂, y₂, die ihrerseits mit den Schaltdrosseln t₂, t_a, ti in Verbindung stehen; an letztere ist der Motor« angeschlossen. Die Schaltung der Hüpfer ist in dem folgenden Schema für 35 Schaltstufen gezeigt:

Stufe

O1

h

Cl

ei

fl

Si

Eingeschaltete

C2

d2

Hüpfer

U1

V1

Xx

Vi

U2

V2

X2

Vi

I

CL1

K

cl

ex

fl

Si

a2 b2

C2

d2

U1

Wi

Vi

U2

V2

X2

y2

2

U1

K

Ci .

ei

fl

gl

«2 δ2

C2

d2

U1

V1

V2

3

ax

h

Cl

ei

fl

Si

a2 b2

C2

d2

V1

X1

V2

X2

4

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K

cl

ßi

fl

a„ b2

C2

d2

V1

X1

W2

X2

y2 -

5

U1

h

C1

fl

h

C2

d2

V1

X1

Vi

W2

X2

6

h

C1 dx

ei

fl

h

C2

d2 C2

7

h

Cx dx

ei

fl

h

C2

d2 e2

X1

8

bx

C1 dx

ei

fl

h

C2

d2 e2

X1

Vi

U2

X2

Vi

9

h

C1 dx

ei

fl

b2

C2

d2 e2

U1

Vi

U2

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IO

h

C1 dx

*1

h

C2

d2 e2

U1

Yi

M2

II

ix

ei

U1

M2

y2

12

dx

e2

Ux

υι

X1

Vi

M2

W2

X2

y2

13

dx

e2

Ux

V1

Vi

U2

W2

X2

Vi

14

Clx

ei

U1

V1

W2

15

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ei

V1

X1

V2

X2

ιό

d1

«2

V1

X1

W2

X2

Vs

17

Wl

Xx

Vi

W2

X2

i8

19

Xx

20

X1

Vi

M2

X2

Vi

21

U1

Vi

M2

y2

22

U1

Vi

M2

23

U1

M2

>2

24

fi

U1

V1

X1

Vi

M2

W2

X2

Y2

25

fi ■

U1

Wl

Vi

M2

W2

X2

y2

26

fi

U1

V1

V2

27

fi

V1

X1

W2

X2

28

h

Vl

X1

V2

X2

y2

29

fi

V1

X1

Vi

W2

X2

30

fi Si

' 31

fi Si

X1

32

f2 Si

X1

Vi

M2

X2

Vi

33

fi Si

M1

Vi

M2

y2

34

fi Sz

Ji1

M2

35

Si

Wie ersichtlich, wiederholt sich der Aufbau den Stufen i, bis 12 für die Hüpf er U₁, V₁, X₁, y_t und U₂, V₂, x₂, y₂ von der 13. Stufe bis zur 24. vollkommen gleichmäßig und ebenso von der 25. bis zur 35. Stufe. Bei den übrigen parallel liegenden Schaltungen wiederholt sich zwar in denselben Abschnitten der Bau der Stufen ebenfalls. Es ist aber für jeden Schaltabschnitt eine andere Gruppe von Einzelschaltern an der Schaltung beteiligt. So zeigt sich derselbe Aufbau in dem Abschnitt von der 1. bis 12. Stufe für die Schaltergruppe O₁, b_v C₁, von

mm*

der 13. bis 24, Stufe für die Gruppe C₁, d_lt ^₁ und von der 25. bis zur 35. Stufe für e_v f_lt g_t. Ebenso verhält es sich mit der Gruppe a._u b._d, C₂, d₂ und den anschließenden Gruppen. Für die Schalter M₁, V₁ ... y₃ genügt also nach der Erfindung ein Walzenbelag p auf der Hauptwalze nach Abb. 4, der durch zweimaliges Weiterdrehen dieser Walze über die volle Umdrehung hinaus mit den Kontaktfedern oder Fingern u\, v\, x\ ... dreimal hintereinander in Berührung gebracht wird. Für die Schaltung der Gruppen a_lt b_v C₁ wie C₁, d_lt e_± und ^ev fi> Si ist ^em zweiter Belag q vorgesehen, der mit den Kontaktfedern I, in, η zusammenarbeitet. Die Umschaltung der von diesen Kontaktfedern ausgehenden Schalterverbindungen auf die einzelnen Gruppen vermittelt nach der Erfindung eine Hilfwalze, deren Belag h mit den Kontaktfedern a\, b'_t, c\ ... g\ so für die Einzelschalter O₁, b_v C₁ ... ^₁ und mit den Kontaktfedern V, m', c für die Verbindungsleitungen zu den Kontaktfedern I, m, η zusammenarbeitet.

In gleicher Weise könnten für die Schaltergruppe a₂, b₂, c₂, d₂ usw. auf der Hauptwalze und der Hilfswalze Beläge vorgesehen sein. Im vorliegenden Falle ist aber für die Schalter a₂ bis g₂ eine andere Einteilung der Gruppen vorgenommen worden, um die Zahl der Schalter in einer Gruppe auf drei zu beschränken. Bei dieser Unterteilung wiederholt sich der Aufbau der Schaltstufen bereits bei Stufe 12 der Hauptwalze. Nach der Er-' findung ist für diesen Fall eine zweite Hilfswalze vorgesehen, die bereits nach der 11. Stufe der Hauptwalze weitergestoßen wird. Der Belag k dieser Hilfswalze arbeitet mit den Kontaktfedern a'₂₎ V₂... g'₂ für die Hüpf er a.,, b₃... g_t und mit den Federn s', t', si für die Verbindungsleitungen zu den Federn s, t, s zusammen, die dem Belag r auf der Hauptwalze zugeordnet sind. Es sind also in diesem Falle zeitlich nebeneinander verlaufende, gegeneinander versetzte Schaltabschnitte vorhanden. Für die Schaltung dieser Abschnitte sind besondere Hilfswalzen vorgesehen, deren Umstellung in Stellungen der Hauptwalze erfolgt, die entsprechend der Versetzung der Schaltabschnitte gegeneinander versetzt sind. Durch die Erfindung wird der Umfang und somit der Durchmesser der Schaltwalze auf ein Drittel der Größe beschränkt, die er bei der bekannten Einrichtung einnehmen würde, und man kann bei gleichem Walzendurchmesser nunmehr statt zwölf Schaltstufen fünfunddreißig verwenden, wodurch die Steuerung beträchtlich verbessert wird.

Will man zwei miteinander gekuppelte Lokomotiven von einer Stelle aus steuern, so wird man auf jeder Lokomotive zwei Haupt- 6q walzen, für jede Lokomotive je eine, anordnen und diese so miteinander kuppeln, daß die Stufen der beiden Walzen gegeneinander versetzt sind. Die Lokomotiven werden dann abwechselnd geschaltet. Es ergeben sich hierbei im ganzen doppelt so viele Schaltstufen wie bei der Schaltung einer Lokomotive.

Um bei der Handhabung des Schalters jederzeit mit Bestimmtheit zu wissen, auf welcher Stufe sich die Schaltwalze befindet, versieht man ihn zweckmäßig mit einer Vorrichtung, die die jeweilige Stellung der Schaltwalze für jede Stufe der Gesamtschaltung einzeln anzeigt.

Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf Walzenschalter für Lokomotiven, sondern ganz allgemein auf Walzenschalter, die Schaltungen mit vielen Stufen vermitteln.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Walzenschalter für Schaltungen mit Abschnitten, bei denen sich der Aufbau der Schaltstufen wiederholt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwalze einen Belag für einen Schaltabschnitt erhält und die Schaltung der anderen Abschnitte durch Weiterdrehen der Schaltwalze über die volle Umdrehung hinaus bewirkt wird.

2. Walzenschalter nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltverbindungen für die dem ersten folgenden Abschnitte mittels einer zweckmäßig von der Schaltwalze mechanisch oder elektrisch gesteuerten Hilfswalze umgesteuert werden.

3. Walzenschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere zeitlich nebeneinander verlaufende, gegeneinander versetzte Schaltabschnitte besondere Hilfwalzen vorgesehen werden, deren Umstellung in Stellungen der Hauptwalze erfolgt, die entsprechend der Versetzung der Schaltabschnitte gegeneinander versetzt sind.

4. Walzenschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für mehrere nebeneinander verlaufende Schaltungen durch entsprechende Einteilung der Schaltungen in Abschnitte eine Schaltung gegenüber den anderen Schaltungen versetzt no ist.

5. Walzenschalter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die alle Schaltstufen einzeln anzeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.