DE4107564A1 - Schaltungsanordnung zur elektrischen ansteuerung einer verstelleinrichtung fuer drehzahl und leistung in verbindung mit richtungsschalteinrichtungen fuer eine kraftuebertragungsanlage auf fahrzeugen, insbesondere schienenfahrzeugen - Google Patents

Description

Schaltungsanordnung zur elektrischen Ansteuerung einer Ver­ stelleinrichtung für Drehzahl und Leistung in Verbindung mit Richtungsschalteinrichtungen für eine Kraftübertragungsanlage auf Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahrzeugen.

Die Erfindung kann für Fahrzeuge, insbesondere für Schienen­ triebfahrzeuge angewendet werden.

Bekannt sind technische Lösungen, die mechanisch gegeneinan­ der verriegelte Schalteinrichtungen für Drehzahlverstellein­ richtungen von Antriebsanlagen auf Triebfahrzeugen nutzen. Strecken- und Rangiertriebfahrzeuge der Deutschen Reichsbahn sind ausschließlich mit schlüsselabhängig zu betätigenden Fahrtrichtungssteuereinrichtungen in Form von Walzen im Füh­ rerpult ausgerüstet. Nachteilig ist, daß zu jedem Fahrtrich­ tungswechsel der Schlüssel zu bedienen ist. Wird das Führer­ pult gewechselt, muß der Schlüssel in Nullstellung abgezogen und mitgenommen werden. Bei Einsatz weiterer Schlüssel kann ein unberechtigtes Bedienen nicht verhindert werden, wobei der Fahr-/Bremsbetrieb gefährdet wird.

Nach "120 - Elektrische Lokomotiven in Drehstromantriebstech­ nik für die Deutsche Bundesbahn", Verlag R. Oldenbourg, München, 1984, erfolgt die Fahrtrichtungswahl der BR 120 der Deutschen Bundesbahn über einzelne Schwenkschalter. Die BBC - Druckschrift Nr. DVK 102 586D "Die Störungsdiagnose leittechnischer Einrichtungen auf Schienenfahrzeugen" be­ schreibt für die Lokomotive EA 3000 gesonderte Schalter zur Betätigung der Fahrtrichtungen.

Gesonderte Aktivierungseinrichtungen zur Betätigung der Fahrtrichtungswahl in Form von zwei Haupt- und zwei Nebenfüh­ rerpulten je Führerraum verwendet die Niederländische Eisen­ bahn bei der Lok DE 6400 nach "Auswahl und Realisierung ei­ ner neuen Diesellok für die Güterbeförderung bei den NS", ABB Druckschrift DVK 124 O89D.

Bei der schweren dieselhydraulischen Rangierlok TGM 4 der sowjetischen Staatsbahn sind nach "Ludinovo Diesel Lokomoti­ ve Works", Druckschrift Nr. 4669, Stand 1989, auf dem Führer­ pult gesonderte Fahrtrichtungsschalter angeordnet. Nachteile dieser aufgeführten technischen Lösungen sind der erhöhte Zeitaufwand bei der Bedienung und die erforderlichen gesonderten Schaltorgane zur Betätigung der Fahrtrichtung. Das Problem besteht in der Schaffung einer Schaltungsanord­ nung zur elektrischen Ansteuerung der Einrichtungen für die Kraft- und Fahrtrichtungsänderung sowie der Drehzahl- und Leistungsveränderung durch eine oder eine von mehreren ange­ ordnete/n, hand- oder fernbedienbare/n Schalteinrichtung/en, wobei gleichzeitig unter Verzicht einer mechanischen Verrie­ gelung von der gewählten Schalteinrichtung aus die direkte Einflußnahme auf die Steuerung des Triebfahrzeuges ermöglicht wird und die nicht bediente/n Schalteinrichtung/en in Grund­ stellung verriegelt sind.

Das Problem wird gelöst, indem Kontakte und/oder logische Verknüpfungen an der/den Schalteinrichtung/en so angeordnet sind, daß gleichzeitig die Schalteinrichtung/en über elekt­ rische Leitungen mit den Einrichtungen der Kraft- und Fahrt­ richtungsänderung, über elektrische Leitungen mit den Ein­ richtungen der Drehzahl-/Leistungserhöhung, über elektrische Leitungen mit den Einrichtungen der Drehzahl-/Leistungsver­ minderung und eine oder mehrere Schalteinrichtung/en mitein­ ander über elektrische Leitungen verbunden sind.

Die Aktivierung einer Schalteinrichtung bedingt die Grund­ stellung der anderen Schalteinrichtung/en. In der/den Schalteinrichtung/en sind zur Beeinflussung der Kontakte und/ oder logischen Verbindungen der verschiedenen Funktionsgrup­ pen mehrere Schaltstellungen angeordnet. Bei der Anordnung mehrerer Schalteinrichtungen sind diese durch elektrische Leitungen so verknüpft, daß nur in Grundstellung der Schalt­ einrichtung Speisespannung an der gewählten Schaltstellung der Schalteinrichtung zur Ansteuerung der Drehzahl-/Lei­ stungserhöhung, Änderung der Kraftrichtung und Leistungsver­ minderung anliegt. Mit Verriegelungseinrichtungen, die über elektrische Leitungen mit den Schalteinrichtungen verbunden sind, werden zusätzliche Abhängigkeiten weiterer Steuerungs­ gruppen erreicht. Die elektrische Leitung zur Ansteuerung der Einrichtungen zur Drehzahl-/Leistungsverminderung ist mit der Einrichtung zur Verriegelung anderer Schaltungskom­ plexe beziehungsweise mit deren Überwachungseinrichtungen verbunden. Innerhalb der die Drehzahlverstelleinrichtungen mit Speisespannung versorgenden Leitungen sind Kontakte zur automatischen Einstellung/Veränderung der Drehzahl/Lei­ stung angeordnet. Zum Ansteuern von Einrichtungen für die Kraftrichtungsänderung sind die elektrischen Leitungen über wechselnde Kontakte, Sperrdioden und ein Kontakt der Einrich­ tung zur Nullstellungsüberwachung der Drehzahl/Leistungsver­ stelleinrichtung mit weiteren elektrischen Leitungen ver­ knüpft und R-C-Zeitverzögerungsglieder sind den Einrichtungen für die Kraftrichtungsänderung parallelgeschaltet, womit Zwi­ schenstellungen der Schalteinrichtung/en entfallen. Mecha­ nische Verriegelungseinrichtungen mit Schlüsselabhängigkeiten können bei Bedarf vorgesehen werden.

Im Vergleich zu den beschriebenen bekannten technischen Lö­ sungen wird mit der Erfindung ein schnelles und sicheres Be­ dienen des Triebfahrzeuges durch den Triebfahrzeugführer zur Drehzahl-, Leistungs- und Fahrtrichtungsänderung ermöglicht, ein unberechtigtes Bedienen verhindert und gleichzeitig eine Vereinfachung der mechanischen Gruppe Fahrschalter erreicht. Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

In den dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 Schaltungsvariante für zwei Schalteinrichtungen in Verbindung mit einer Drehzahl-/Leistungsverstellein­ richtung;

Fig. 2 Schaltungsvariante zum Ansteuern und Festhalten einer Fahrt- oder Kraftrichtung;

Fig. 1 zeigt eine Schaltungsvariante für zwei handbetätigte Schalteinrichtungen 1, 2 in Verbindung mit einer Verstellein­ richtung 3 für Drehzahl/Leistung. Der Antrieb kann mittels Stellmotor 4 erfolgen. Einrichtung 6 zur Drehzahlerhöhung be­ ziehungsweise Einrichtung 5 zur Drehzahlverminderung sind mit Überwachungseinrichtungen der Einrichtung 7 zur Nullstel­ lungsüberwachung mit elektrischer Leitung 24 über Klemme b der Verstelleinrichtung 3 für Drehzahl/Leistung und/oder mit Einrichtungen 8 zur Überwachung der Grundstellung der Schalteinrichtung/en verbunden. Speisespannung liegt über elektrische Leitungen 12 sowohl an den Eingängen E 5/1 und E 5/2 der beiden Schalteinrichtungen 1, 2, als auch an Klem­ me a der Verstelleinrichtung 3 für Drehzahl/Leistung an, wo­ mit die jeweils betätigte Schalteinrichtung 1 oder 2 mit Steuerspannung versorgt und die nicht betätigte Schaltein­ richtung 1 oder 2 außer Betrieb genommen wird. Die elek­ trische Leitung 30 versorgt über Ausgang A 5/2 der Schaltein­ richtung 2 die Eingänge E 1/1, E 2/1, E 3/1 und E 4/1 der Schalteinrichtung 1 und die elektrische Leitung 13 versorgt über Ausgang A 5/1 die Eingänge E 1/2, E 2/2, E 3/2 und E 4/2 mit Spannung. Über die elektrische Leitung 27 mit dem Ein­ gang E 6/1 und dem Ausgang A 6/1 und die elektrische Leitung 28 mit dem Eingang E 6/2 und dem Ausgang A 6/2 wird die elek­ trische Leitung 29 zu- oder abgeschaltet, womit eine Ansteue­ rung für die Überwachungseinrichtung der Steuerung, die die Stellung AB als Grundstellung beider Schalteinrichtungen er­ fordert, bewirkt wird. über Ausgang A 1/1 beziehungsweise Ausgang A 1/2 wird die elektrische Leitung 17 mit Speisespan­ nung versorgt, und damit über eine Sperrdiode 9 und Klemme i von der Verstelleinrichtung 3 für Drehzahl/Leistung die Klemme k und elektrische Leitung 21 und somit Einrichtung 5 zur Drehzahlverminderung eingeschaltet. Bei Auslenkung bei­ der Schalteinrichtungen aus der Grundstellung AB wird eine Stromzuführung zur Klemme i über elektrische Leitung 31 und Sperrdiode 9 möglich. über Ausgang A 2/1 beziehungsweise Aus­ gang A 3/2 ist es möglich, die Leitung 15 an Spannung zu le­ gen, womit Richtungsverstellglieder beziehungsweise Füllven­ tile zugeschaltet werden können. Die Richtungsverstellglie­ der beziehungsweise Füllventile für die jeweils andere Rich­ tung werden über Ausgang A 3/1 beziehungsweise Ausgang A 2/2 durch das Anspannunglegen der elektrischen Leitungen 14 ange­ steuert. Ein Erhöhen der Drehzahl/Leistung erfolgt über Aus­ gang A 4/1 beziehungsweise A 4/2 unter Zuschaltung der Span­ nung auf die elektrische Leitung 16. Über Leitung 16, Sperr­ diode 9, Kontakt 32 wird zum Beispiel für Drehzahl-/Lei­ stungsveränderung beim Bremsbetrieb, Leitung 18, Klemme d der Verstelleinrichtung 3 für Drehzahl/Leistung die Einrich­ tung 6 zur Drehzahlerhöhung von Grund- bis Nenndrehzahl ange­ steuert. Dabei ist über Kontakt 11 und elektrische Leitung 22, die von Klemme c der Verstelleinrichtung 3 für Drehzahl/ Leistung gespeist wird sowie über elektrische Leitung 23 die Einflußnahme auf die Drehzahlerhöhung möglich.

Die Einstellung verschiedener Grunddrehzahlen ist durch Ver­ knüpfung der elektrischen Leitungen 12 und Kontakt 33 mit elektrischer Leitung 19, die die Klemme g der Verstellein­ richtung 3 für Drehzahl/Leistung mit Spannung versorgt, be­ ziehungsweise Kontakt 34 mit elektrischer Leitung 20, die die Klemme h der Verstelleinrichtung 3 für Drehzahl/Leistung mit Spannung versorgt, möglich. Über Leitung 12 wird der Stellmo­ tor 4 durch Kontakte der Einrichtung 5 zur Drehzahlverminde­ rung sowie elektrische Leitung 25 und Einrichtung 6 zur Dreh­ zahlerhöhung sowie elektrische Leitung 26 mit Spannung ver­ sorgt. Die Freilaufdioden 10 dämpfen Induktionsspannungen. Fig. 2 zeigt eine Schaltungsvariante zum Ansteuern und Fest­ halten einer Fahrt- oder Kraftrichtung. Bei einer kurzzeiti­ gen Unterbrechung der elektrischen Speisespannung für die elektrischen Leitungen 14 oder 15 verhalten sich die Betäti­ gungselemente 43 oder 44 für Kraftrichtung 1 oder 2 noch ei­ ne Zeit durch die Wirkung der R-C-Beschaltungselemente 45 und 46, als ob Speisespannung anliegt. Wird die Speisespannung durch die Stellung AB der Schalteinrichtung 1 oder 2 von der Leitung 14 oder 15 abgeschaltet und eine richtungsunabhängige Speisespannung auf die elektrische Leitung 12 zugeschaltet, wird über Kontakt zur Einrichtung 7 zur Nullstellungsüberwa­ chung, elektrische Leitung 35, Sperrdiode 9, elektrische Lei­ tung 36, Kontakt zum Betätigungselement 44 für Kraftrich­ tung 2, elektrische Leitung 37 und Kontakt zum Betätigungs­ element 43 für die Kraftrichtung 1 erreicht, daß das Betäti­ gungselement 43 solange an Speisespannung liegt, bis durch Kontakt zur Einrichtung 7 zur Nullstellungsüberwachung und/ oder Kontakt zum Betätigungselement 44 für die Kraftrich­ tung 2 der Stromkreis unterbrochen wird. Gegenseitige Ver­ riegelungen durch Sperrdioden 9, wechselseitige Kontakt­ paare zum Betätigungselement 43 für Kraftrichtung 1 bezie­ hungsweise zum Betätigungselement 44 für Kraftrichtung 2 ver­ hindern das gleichzeitige Anliegen von Speisespannung an bei­ den Betätigungselementen 43, 44. In den Schalteinrichtungen 1, 2 können damit zwei Zwischenstellungen entfallen, deren Funktion die beschriebene Schaltungsanordnung übernimmt. Über Richtungsschalter 40 für Kraft-/Fahrtrichtung 1 beziehungs­ weise 41 für Kraft-/Fahrtrichtung 2 erfolgt über die elek­ trische Leitung 47 die Ansteuerung des Betätigungselementes 42 für den hydrodynamischen Bremsbetrieb.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

 1, 2 Schalteinrichtung
 3 Verstelleinrichtung für Drehzahl/Leistung
 4 Stellmotor
 5 Einrichtung zur Drehzahlverminderung
 6 Einrichtung zur Drehzahlerhöhung
 7 Einrichtung zur Nullstellungsüberwachung
 8 Einrichtung zur Überwachung der Grundstellung der Schalteinrichtung/en
 9 Sperrdioden
10 Freilaufdioden
11 Kontakt zur Einflußnahme zur Drehzahlerhöhung
12-31 elektrische Leitungen
32-34 Kontakte zur automatischen Einstellung/Veränderung der Drehzahl/Leistung
A1, A2, AB Schaltstellungen der Schalteinrichtungen K1, K2
A1/1, A1/2 Ausgänge der Schalteinrichtungen
A2/1, A2/2 Ausgänge der Schalteinrichtungen
A3/1, A3/2 Ausgänge der Schalteinrichtungen
A4/1, A4/2 Ausgänge der Schalteinrichtungen
A5/1, A5/2 Ausgänge der Schalteinrichtungen
A6/1, A6/2 Ausgänge der Schalteinrichtungen
E1/1, E1/2 Eingänge der Schalteinrichtungen
E2/1, E2/2 Eingänge der Schalteinrichtungen
E3/1, E3/2 Eingänge der Schalteinrichtungen
E4/1, E4/2 Eingänge der Schalteinrichtungen
E5/1, E5/2 Eingänge der Schalteinrichtungen
E6/1, E6/2 Eingänge der Schalteinrichtungen
a, b, c, d, g, h, i, k Klemmen der Verstelleinrichtung für Drehzahl/ Leistung
35-39 elektrische Leitungen
40 Richtungsschalter für Kraft-/Fahrtrichtung 1
41 Richtungsschalter für Kraft-/Fahrtrichtung 2
42 Betätigungselement für den hydrodynamischen Bremsbetrieb
43 Betätigungselement für Kraftrichtung 1
44 Betätigungselement für Kraftrichtung 2
45, 46 R-C-Beschaltungselement
47 elektrische Leitung
+ Speisespannung positiver Pol
- Speisespannung negativer Pol

Claims (5)

1. Schaltungsanordnung zur elektrischen Ansteuerung einer Verstelleinrichtung für Drehzahl und Leistung in Verbin­ dung mit Richtungsschalteinrichtungen für eine Kraftüber­ tragungsanlage auf Fahrzeugen, insbesondere Schienenfahr­ zeugen, womit verschiedene Baugruppen, wie Einrichtungen zur Kraft- und Fahrtrichtungsänderung, Einrichtungen zur Drehzahl-/Leistungserhöhung und -verminderung, Einrich­ tungen zur Verriegelung und Überwachung sowie Einrichtun­ gen zur Nullstellungsüberwachung über Schalteinrichtungen angesteuert werden, gekennzeichnet dadurch, daß Kontakte und/ oder logische Verknüpfungen an der/den Schalteinrichtung/en (1, 2,..., n) so angeordnet sind, daß gleichzeitig die Schalteinrichtung/en (1, 2 ..., n)

• - über elektrische Leitungen (14, 15) mit den Betätigungsele­ menten der Kraft- und Fahrtrichtungsänderung,
• - über die elektrische Leitung (16) mit den Einrichtungen der Drehzahl-/Leistungserhöhung,
• - über die elektrische Leitung (17) mit den Einrichtungen der Drehzahl-/Leistungsverminderung und
• - ein oder mehrere Schalteinrichtung/en in Schaltstellung (AB) über elektrische Leitungen (13, 30) verbunden sind, und daß mehrere Schaltstellungen (A2, K2, AB, K1, A1) der Schalteinrichtung/en (1, 2,..., n) vorhanden sind.

2. Schaltungsanordnung zur elektrischen Ansteuerung nach An­ spruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Verriegelungs­ einrichtung/en für die Fahrzeugsteuerung über elektrische Leitungen (27, 28, 29) mit der/den Schalteinrichtung/en (1, 2,..., n) verbunden sind.

3. Schaltungsanordnung zur elektrischen Ansteuerung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die elek­ trische Leitung (17) zur Ansteuerung der Einrichtungen zur Drehzahl-/Leistungsverminderung mit der Einrichtung zur Verriegelung anderer Schaltungskomplexe beziehungsweise mit deren Einrichtung (8) zur Überwachung der Grundstel­ lung der Schalteinrichtung verbunden ist.

4. Schaltungsanordnung zur elektrischen Ansteuerung nach An­ spruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß innerhalb der/ die Verstelleinrichtung/en (3) für Drehzahl-/Leistung mit Speisespannung versorgenden Leitungen (12) Kontakte (32, 33, 34) zur automatischen Einstellung/Veränderung der Drehzahl/Leistung angeordnet sind.

5. Schaltungsanordnung zur elektrischen Ansteuerung nach An­ spruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die elek­ trischen Leitungen (14, 15) zum Ansteuern von Betätigungs­ elementen (43, 44) für die Kraftrichtungsänderung über wechselnde Kontakte der Betätigungselemente (43, 44) für die Kraftrichtungsänderung, Sperrdioden (9) und ein Kon­ takt der Einrichtung (7) zur Nullstellungsüberwachung der Verstelleinrichtung (3) für Drehzahl/Leistung mit weite­ ren elektrischen Leitungen (12, 35, 36, 37, 38, 39) verknüpft und R-C-Beschaltungselemente (45, 46) den Betätigungsele­ menten (43, 44) für die Kraftrichtungsänderung parallelge­ schaltet sind.