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Elektromechanisch gesteuerter Schalter. Der Schalter gehört zu der
bekannten Bauart, bei der die von einer Antriebseinrichtung ausgehende Schaltbewegung
auf den Schalter durch ein verstellbares Vermittlungsglied übertragen wird, und
zwar mit je nach dessen Verstellung verschiedener Wirkung. Solche Schalter sind
in Verbindung mit einer umlaufenden, umsteuerbaren Schaltwelle bekannt, deren Umsteuerung
durch Verstellung des Vermittlungsgliedes erfolgt.
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Bei der Erfindung handelt es sich dagegen um einen Schalter mit einer
Schaltwelle, die nur einige einfache Bewegungen ausführt. Zu diesem Zweck ist das
von einer am ange@-triebenen Ende drehbar gelagerten Stoßstange gebildete Vermittlungsglied
derart angeordnet, daß sich durch seine mittels einer Steheinrichtung erfolgende
Verstellung seine Bewegungsrichtung und damit dierBahn ändert, in der es den ihm
von der Antriebseinrichtung erteilten Hub auf den Schalter überträgt.
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Zweckmäßig wird die Antriebseinrichtung von einem scheibenförmigen,
sich drehenden Nocken gebildet, der an seinem Umfang ein oder mehrereAussparungen
oderVorsprüngehesitzt, mit denen er auf die das Vermittlungsglied bildende Stoßstange
einwirkt.
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Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
erläutert werden, in denen Abb. i eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,. Abb.2
eine Vorderansicht, von der linken Seite der Abb. i aus gesehen, und Abb.3 eine
Ansicht des rechten Teils der Abb. i von unten zeigt.
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Die Nodkenscheibe besitzt eine einzige Aussparung, aber sie kann,
wie leicht ersichtlich, auch zwei oder mehrere erhalten, an deren Stelle Vorsprünge
treten können.
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Die Stoßstange i, die das Vermittlungsglied bildet, muß so gelagert
und geführt werden, da.ß sie sich unter dem Einfluß der Nockenscheibe 2 mit der
Aussparung 9 in einer ganz bestimmten Weise bewegen kann. Sie muß ferner mit der
Stelleinrichtung so verbunden sein, daß diese die Bahn ihrer Bewegung verstellen
kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Stoßstange i an ihrem inneren Ende an
einen Hebel 3 angelenkt ist, der bei 4 in einem Lagerbock 5 so gelagert ist, daß
das Ende der Stogstange angenähert radial zur Nockenscheibe schwingen kann. Auf
dem Hebel 3 ist ein Rad 6 drehbar gelagert. Es wird beständig an die Nockenscheibe
2 bei deren Drehung um die Welle 8 durch ein Gewicht 7 angedrückt, das am Ende des
Hebels 3 angebracht ist. Durch weitere Mittel muß die Zwangläufigkeit der Stange
i gesichert werden, um die Bewegungsbahn ihres äußeren Endes, d. h. des Endes, das
auf den Schalter einwirkt, zu bestimmen. Dies bewirkt eine Lasche i o, die bei i
i an die Stoßstange i angelenkt und mit ihrem anderen Ende mit der Stelleinrichtung
verbunden ist und durch diese rückwärts und vorwärts bewegt werden kann, um so die
Stoßstange i zu verstellen. Bei dieser Verstellung schwingt die Stoßstange um ihr
inneres Ende, so daß ihr äußeres Ende einen beträchtlichen Bogen beschreibt. Es
ist nun vorteilhaft, daß die Steheinrichtung nur dann die Stoßstange verstellen
kann, wenn sich das Rad 6 in der Aussparung 9 der Nockenscheibe 2 befindet. Für
diese Begrenzung sorgt ein Anschlag 12, der an die Welle 13 des Schalters angenietet
ist.
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Die Stelleinrichtung für Fernsteuerung ist zweckmäßig als Solenoid
oder Elektromagnet ausgebildet, durch den ein Teil vorwärts und rückwärts in zwei
oder mehreren Stellungen dadurch bewegt werden kann, daß mehrere Spulen in zweckentsprechender
Reihenfolge erregt werden. Die Teile -einer solchen Stelleinrichtung können beispielsweise
wie folgt ausgebildet sein: Der Lagerblock 5 bildet die Fortsetzung eines hohlen,
zylindrischen Eisengehäuses 14, dessen linke Hälfte in der Seitenansicht das äußere
Joch für den Kraftfluß eines Elektromagneten bildet. Der Kraftfluß fließt weiterhin
durch einen festen mittleren
Schmiedeeisenzylinder 15, ein festes
mittleres Gußeisenstück 16 und einen kleinen Schmiedeeisenzylinder 17, der an einer
Gleitstange 18 aus Messing befestigt ist. Die rechte Hälfte des Gehäuses 14 bildet
das äußere Joch für den Kraftfluß eines anderen Elektromagne;en. Dieser fließt weiterhin
durch eine Verschlußscheibe 1g, die an das Ende des Gehäuses 14 angeschraubt ist,
durch einen mittleren, an der Verschlußscheibe 1g befestigten Schmiedeeisenzylinder
2o, durch das mittlere feste Gußeisenstück 16 und einen anderen kleinen Schmiedeeisenzylinder
2 i, der wiederum fest auf der Gleitstange 18 sitzt. Diese beiden Elektromagneten
werden durch zwei Spulen 22, 23 erregt, und zwar so, daß bei Erregung der Spule
23 die Gleitstange 18 nach rechts in die in den Zeichnungen gezeigte Stellung gezogen
wird, während bei Erregung der Spule 22 die Gleitstange 18 sich nach links bewegt.
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Die schon oben erwähnte Lasche io ist bei i i an die Stoßstange i
angelenkt und mit der Gleitstange 18 der Stelleinrichtung durch einen gebogenen
Hebel 24 verbunden, der um den festen Zapfen 25 schwingen kann. Das untere, U-förmig
gebogene Ende des Hebels 24 ist mit der Stange 18 durch den Zapfen 36 verbunden,
während sein oberes Ende an den Hebel io durch den Zapfen 26 angelenkt ist.
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Für die Nockenscheibe 2 ist ein Antrieb vorgesehen, der im allgemeinen
elektrisch angetrieben oder elektrisch gesteuert wird. Zweckmäßig wird die Welle
8 mit einem Elektromotor unter Zwischenschaltung eines Zahnradgetriebes gekuppelt.
Bei einer solchen elektrischen Steuerung des Nockenscheibenantriebes kann die Verriegelung
der Antriebsbewegung gegenüber der Verstellbewegung dadurch bewirkt werden, daß
ein in dem Steuerstromkreis für den Nockenscheibenantrieb besonders angeordneter
Schalter durch die Verschiebung der Stelleinrichtung, z. B. durch die Gleitstange
18, eingeschaltet wird. Dann ist es nur nötig, Vorsorge zu treffen, daß dieser Hilfsschalter
nur dann die Antriebsvorrichtung einschaltet, wenn sich die Stelleinrichtung in
einer solchen Lage befindet, in der die Stoßstange unmittelbar den Schalter umschalten
kann. Denn dann ist eine Bewegung der Nockenscheibe 2 mit Sicherheit verhindert,
wenn sich die Stoßstange noch nicht in der richtigen Lage befindet. In den Zeichnungen
ist ein Zweiwegschalter als Hilfsschalter angeordnet, der aus einem isoliert mit
der Gleitstange 18 verbundenen Federkontakt 27 besteht, so daß er vorwärts und rückwärts
durch sie bewegt wird, um mit festen Kontakten 28 oder 29 nur dann in Berührung
zu kommen, wenn die Gleitstange 18 die eine oder die andere äußerste Stellung einnimmt.
Der Stromkreis des Elektromotors, der die Welle 8 antreibt, wird dann durch diesen
Zweiwegschalter so gesteuert, daß er unterbrochen ist, wenn die Gleitstange 18 noch
nicht die eine oder die andere ihrer äußersten Stellungen eingenommen hat.
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Der Schalter kann aus einer um eine Achse drehbaren, Kontakte tragenden
Walze bestehen, die mit einer Reihe von Armen versehen ist. Die Stoßstange kann
durch die Steheinrichtung unter jedes Ende dieser Arme gebracht werden, so daß die
Richtung oder der Betrag der Bewegung, die die Stoßstange auf den Schalter überträgt,
von der Einstellung der Stoßstange abhängt. Bei einem Wendeschalter sind nur zwei
Stellungen erforderlich, und der Wechsel zwischen diesen wird im allgemeinen durch
eine Winkelbewegung einer Walze bewirkt, die die Kontakte trägt. Bei der Anwendung
der Erfindung auf diesen Fall kann die Welle 13 der nicht dargestellten Kontaktwalze
mit einem zweiarmigen Glied 3o versehen sein, das über der Bewegungsbahn der Stoßstange
i liegt, so daß deren äußeres Ende von der einen auf die andere Seite der Welle
13 eingestellt werden und so unter den einen oder den anderen der Arme 31 und 32
zu liegen kommen kann, je nachdem, welche Drehrichtung durch den Antrieb der Stoßstange
i der Kontaktwalze erteilt werden soll. Die beiden Arme 31 und 32 können durch Stifte
gebildet werden, die in das Glied 3o eingeschraubt oder eingenietet und mit kleinen
Rollen versehen sind. Ein Anschlag 12, der bereits erwähnt wurde, ist an dem Glied
30, mit dem er aus einem Stück bestehen oder an dem er befestigt sein kann, so gelagert;
daß das äußere Ende der Stange i sich frei unter dem Anschlag vorbeibewegen und
von einer in die andere wirksame Lage verstellt werden kann, wenn das Rad 6 in der
Aussparung 9 der Nockenscheibe 2 liegt. Während der Zeit, wo sich dagegen das Rad
6 nicht in der Aussparung 9 befindet, kann die Stellvorrichtung, also die Gleitstange
18, die Stoßstange i nicht verstellen, weil der Anschlag 12 in der Bahn liegt, die
das äußere Ende der Stange i dann beschreiben müßte.
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Der in den Zeichnungen dargestellte Wendeschalter mit zwei Schaltstellungen
wird folgendermaßen in Tätigkeit gesetzt.
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Befinden sich die verschiedenen Teile in der in den Zeichnungen dargestellten
Lage, dann ist das Glied 3o bereits in Uhrzeigerrichtung durch die Stoßstange i
gedreht, und die Wendeschalterkontakte auf der mit der Welle 13 verbundenen Kontaktwalze
sind entsprechend eingestellt worden. Wenn nun der
Fahrer eines
elektrischen Zuges, bei dem die Wendeschaltvorrichtung beispielsweise besonders
geeignet ist, seinen Zugwendeschalter umlegt, wird ein Stromkreis, der bis dahin
von einer geerdeten Stromquelle über die Kontakte des auf dem Führerstand befindlichen
Schalters und durch die Magnetspule 23 von dem Pol 33 zu dem geerdeten Pol
34 floß, unterbrochen und statt dessen ein. ähnlicher Stromkreis geschlossen, der
durch die Magnetspule 22 von dem Pol 35 zu dem geerdeten. Pol 34 gießt. Bewegt der
Fahrer seinen Schalter gerade dann, wenn das Rad 6 sich nicht in der Aussparung
9 befindet (das wird im allgemeinen der Fall sein, wenn der Hauptschalter sich nicht
in der Nullstellung befindet), wird die Stoßstange i durch die Wirkung der erregten
Magnetspule 22 nur gegen den Anschlag 12 gedrückt. Sobald nunmehr die Nockenscheibe
2 sich dreht und das Rad 6 in ihre Aussparung 9 aufnimmt (diese Bewegung der Nockenscheibe
kann stattfinden, weil sich die Gleitstange 18 in einer ihrer äußersten Stellungen
befindet, in denen der Zweiwegschalter mit den Kontakten 27, 28, 29 geschlossen
ist), zieht die erregte Magnetspule 22 die Gleitstange 18 und die Stoßstange i in
eine solche Lage, daß diese bereit ist, auf den Arm 32 einzuwirken und hierdurch
das Glied 3o entgegen der Uhrzeigerrichtung zu drehen und die Wendekontakte der
Kontaktwalze umzustellen. Diese Bewegung des Gliedes 30 findet dann statt,
sobald die Nockenscheibe 2 durch ihren Antriebsmotor in :eine Lage gebracht wird,
in der das Rad 6 aus der Aussparung 9 heraustritt. Dies ist im allgemeinen dann
der Fall, wenn der Hauptzugschalter von seiner Nullstellung in irgendeine seiner
Antriebsstellungen gebracht wird.