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Druckluftschaltwerk mit Ein- und Ausschaltzylinder und einem auf der
Schaltwelle angeordneten Sperrwerk, insbesondere für elektrische Bahnfahrzeuge.
Bei Schaltwerken, die mit Druckluft betrieben werden, insbesondere für elektrische
Bahnfahrzeuge, macht sich zuweilen der Übelstand bemerkbar, daß die Schaltbewegungen
nicht augenblicklich dem vorn Führerschalter aus erteilten Kommando folgen. Durch
die Elastizität der Luft und durch die Drosselung beim Durchströmen der Rohrleitungen
und Ventile entstehen Verzögerungen, die zur Folge haben, daß das Schaltwerk über
die vorgeschriebene Schaltstufe hinausläuft. Dieser Nachteil wird dadurch vermieden,
daß man das Weiterrücken der Schaltwalze außer von dem Ventil noch von einem zweiten
Steuerorgan abhängig macht. Bei bekannten Ausführungen hat man hierfür ein Sperrwerk
verwendet, dessen Klinke ebenso wie die Ein-und Ausschaltzyhinder durch Druckluft
gesteuert werden. Durch diese Anordnung werden die eingangs erwähnten Nachteile
der Druckluft als Betriebsmittel nur unvollkommen beseitigt. Nach der Erfindung
wird (las zur genauen Einstellung der Schaltwalze dienende Sperrwerk unter Vermeidung
des Druckluftantriebes unmittelbar elektromagnetisch betätigt. Der Steuermagnet
des Sperrwerkes liegt im gleichen Stromkreis wie das Ventil, welches die Einschaltbewegung
regelt, und wird wie dieses von der Kommandowalze aus betätigt.
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Eine Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung ist zunächst
in Abb. t der Zeichnung wiedergegeben.
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Die Schaltwerkswelle s wird mittels des Zahntriebes w durch die Druckluftzylinder
e und a angetrieben, die durch Ventile v, und va bedient werden. Im stromlosen Zustande
sind die Ventile geöffnet und beide Zylinder stehen unter Druck. Durch Erregen der
Ventile wird die Druckluft abgesperrt und eine Austrittsöffnung freigegeben, durch
welche die Luft aus den Zylindern entweichen kann; je nachdem das eine oder das
andere der beiden ZTentile geöffnet wird, bewegen sich die Kolben und mit ihnen
die Schaltwalze im einen oder anderen Sinn. Bei dem vorliegenden Beispiel arbeiten
die Ventile mit Ruhestrom, d. h. sie sind in stromlosem Zustand gegen den Druckluftbehälter
geöffnet. Natürlich kann auch die umgekehrte Anordnung getroffen werden, so daß
die Ventile in erregtem Zustande Druckluft in die Zylinder eintreten und beim Aberregen
ausströmen lassen. Bei der in der Zeichnung wiedergegebenenAusführungsform wird,
um einzuschalten, das Ventil v" erregt. Es schließt dann die Eintrittsöffnung und
gibt den Luftaustritt frei. Unter dem Druck im Enschaltzvlinder e wird die Welle
s in der Pfeilrichtung gedreht. Auf der Schaltwerkswelle sitzt das Sperrad r, das
eine der Anzahl der Schaltstufen entsprechende Zähnezahl hat. In die Zahnlücken
greift die Sperrklinke h, clie drehbar an einem Hebel befestigt ist. Die Feder f
ist bestrebt, die Klinke gegen den linken Anschlag h zu ziehen. Beim Einschalten
kann das Sperrad die Klinke so weit mitnehmen, daß sie an den rechten Anschlag c
stößt. Steht das Schaltwerk auf einer Stufe still, so nimmt die Sperrvorrichtung
die gezeichnete Stellung ein. Wird nun der Erregerstromkreis zum Ventil v. durch
Schalt-,valzenbeläge st geschlossen, um das Werk weiterschalten
zu
lassen, so erhält gleichzeitig der Sperrmagnet in Strom, der von der Erregerspule
weiter über die Kontakte p und q, die Klinke k und den Hebel la zur Erde fließt.
Der Magnet m lüftet den Sperrhebel mit der Klinke, die Feder f zieht die Klinke
an den Anschlag b, so daß die Kontakte p und q getrennt werden. Dadurch
wird der Magnet stromlos und die Feder g zieht den Klinkenhebel nach unten. Dieser
Vorgang spielt sich sehr rasch ab, die Klinke kann aber trotzdem nicht wieder in
dieselbe Lücke des Sperrades einfallen, da sie durch die Feder f nach links gezogen
wird. Sie setzt sich daher auf den folgenden Zahn auf. Damit sind Sperrad und Schaltwelle
freigegeben und können sich um eine Zahnteilung weiterdrehen. Die Klinke greift
nun in die folgende Lücke. Indem sie sich senkt, schließt sie selbsttätig durch
den Kontakt p und q den Erregerstromkreis des Lüftmagneten irr, der nun «nieder
anzieht. Das Spiel wiederholt sich, solange das Einschaltventil und der parallel
dazu im gleichen Stromkreis liegende Magnet eia. Spannung erhalten. Ein Weiterdrehen
der SChaltNvalze nach Unterbrechen des Steuerstromes durch einen im Einschaltzylinder
etwa noch vorhandenen Überdruck ist ausgeschlossen, da der Magnet gleichzeitig mit
dem Ventil stromlos wird und die einfallende Klinke das Sperrad und die Schaltwalze
festhält.
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Um zu verhindern, daß bei sehr rascher Drehung der Schaltwalze mehr
als ein Zahn unter der Klinke vorbeigleitet, bevor die Feder g den Hebel nach unten
zieht, kann man nach der Erfindung die Schaltgeschwindigkeit der Zähne gegenüber
der Sperrklinke dadurch verzögern, daß man auf die Schalt-,verkswelle zwei Sperräder
setzt, deren Zähnezahl gleich der halben Anzahl der Schaltstufen ist, und deren
Zähne um eine halbe Zahnteilung gegeneinander versetzt sind. Natürlich kann man
auch mehr als zwei Sperräder wählen mit einer entsprechend kleineren Anzahl von
Zähnen. Bei Verwendung von mehreren Sperrädern werden die L üftmagnete für die Sperrklinken
nicht mehr durch Klinkenkontakte gesteuert, sondern durch besondere Beläge der Steuerwalze.
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Eine derartige Ausführungsforen der Erfindung ist in Abb. 2 dargestellt.
Die Schaltwelle s trägt die beiden Sperräder r1 und y2, deren jedes halb soviel
Zähne hat, als das Schaltwerk Stufen. In die Zahnlücken greifen Sperrklinken k1,
k2, die durch die Magnete in, und in., gelüftet werden können. Durch die
Schaltwalzenheläge x" _r;., die gegeneinander versetzt sind, erhalten die beiden
L üftmagnete abwechselnd Spannung. Die Ein- und Ausschaltventile v, und va sind
in der Zeichnung durch ihre Erregerwicklungen angedeutet, die durch Schaltwerksbeläge
n und den Gre@nzschalter L in bekannter Weise gesteuert werden.
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Die Steuerung der Lüftmagnete durch die Schaltwalze hat den Vorteil,
daß man den Kontakten der Sperrwerke gegenüber den Kontakten für das Ausschaltventil
j e nach den Anforderungen des Betriebes eine Nach- oder Voreilung y geben kann.
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Durch die Erfindung wird in durchaus sicherer Weise erreicht, daß
das Schaltwerk genau auf den Schaltstufen stehenbleibt und Fehlschaltungen, die
durch Störungen in der Druckluftleitung herbeigeführtwerden können, ausgeschlossen
sind.