DE540264C - Nockenfahrschalter, insbesondere fuer elektrisch betriebene Fahrzeuge - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
14. DEZEMBER 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 201 GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. September 1930 ab

Zum Abschalten großer Leistungen bei hohen Spannungen werden häufig Nockenfahrschalter verwendet, bei welchen an Stelle eines für sehr hohe Spannungen bemessenen Schützes mehrere in Reihe geschaltete Schütze durch Nocken der Schaltwalze betätigt werden. Es hat sich nun gezeigt, daß es mit den gewöhnlichen Nockenschaltwalzen nicht möglich ist, die in Reihe geschalteten Schütze vollkommen gleichzeitig auszuschalten. Wird aber ein Schütz auch nur kurze Zeit vor den übrigen ausgeschaltet, so muß die ganze Leistung durch dieses eine Schütz unterbrochen werden, insbesondere dann, wenn die Unterbrechung des Lichtbogens, wie bei den modernen Schützen, mit starker Funkenlöschung sehr schnell erfolgt. Beim Abschalten der ganzen Leistung durch ein Schütz tritt dabei eine unzulässig hohe Belastung der Kontakte dieser Schütze ein, welche das Schütz gefährdet, weil der Lichtbogen sehr leicht zu geerdeten Teilen überschlägt Übrigens ist es auch bei Schützen, welche nicht in Reihe, sondern parallel geschaltet sind, unbedingt erforderlich, daß die einzelnen parallel geschalteten Schütze völlig gleichzeitig geschaltet werden, weil auch in diesem Fall bei ungleichzeitigem Schalten der einzelnen Schütze diese mit unzulässig großen Strömen geschaltet werden müssen.

Gegenstand ^er vorliegenden Erfindung ist nun ein Nockenfahrschalter mit mehreren gleichzeitig geschalteten Schützen, bei welchen neben der Nockenwalze Mittel vorgesehen sind, welche ein gleichzeitiges Schalten der Schütze sichern.

Der Erfindungsgedanke kann dadurch verwirklicht werden, daß ein gemeinsames nicht unmittelbar durch die Schaltwalze betätigtes Schaltorgan vorgesehen ist, durch welches die beweglichen Kontakte der Schütze mit sehr großer Geschwindigkeit geschaltet werden. Es kann aber auch eine unmittelbare Kupplung der die beweglichen Kontakte tragenden Hebel beispielsweise auf elektromagnetischem Wege vorgesehen werden, wobei die Kontakte nur beim Ausschalten des Schalters gekuppelt sind.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. i, 2 und 3 stellen einen Nockenfahrschalter dar, bei welchem das Ausschalten durch ein gemeinsames Schaltorgan erfolgt. Mit 1 sind die feststehenden Kontakte der in Reihe geschalteten Schütze 41 bis 43 bezeichnet. 2 bedeutet die Blasspule. Die beweglichen Kontaktstücke der Schütze 41 bis 43 sind mit 6 bezeichnet. Diese Kontaktstücke sind an zweiarmigen Kontakthebeln 7, welche um den Bolzen 8 drehbar gelagert sind, befestigt. Die Bolzen 8 werden durch Lagerböcke 9 getragen, welche an der Gehäusewand isoliert mit Hilfe von Schrauben befestigt sind. Normalerweise stehen die Kontakthebel 7 mit den Kontaktstücken 6 unter der Einwirkung der Feder 10,

*) Von dem Patentsucher sind als die Erfinder angegeben worden:

Theodor Schuhmann und Frani Kohlhoff in Berlin.

durch welche die Kontakte in die Einschaltstellung gedrückt werden. Die Federn io werden von dem Ansatz ii des Lagerbocks 9 getragen. Die mit einer isoliert befestigten Haube 12 versehenen freien, den Kontaktstücken 6 gegenüberliegenden Enden 13 der in Reihe geschalteten Schütze 41 bis 43 schlagen an den als gemeinsames Schaltorgan dienenden Hebel 14 an. Dieser Schalthebel 14 ist drehbar an dem Bolzen 15 gelagert, welcher an dem Rollenhebel 16 befestigt ist. Der Rollenhebel 16 wird isoliert an einer Achse 17 befestigt, welche vertikal in dem Nockenfahrschalter angeordnet ist. Gegen den Ansatz 18 des Schalthebels 14 drückt eine Feder 19, welche sich auf der anderen Seite gegen eine isolierte Platte der Gehäusewand 20 des Nockenfahrschalters abstützt. Durch diese Feder wird auf den Schalthebel 14 ein Druck in dem Sinne ausgeübt, daß durch den Hebel 14, welcher an ao die Kontakthebel 7 anschlägt, die Kontakte der Schütze ausgeschaltet werden. Der Schalthebel 14 steht außerdem mit dem starr mit dem Rollenhebel 16 verbundenen Ansatz 21 durch einen Kniehebel 22 in Verbindung. Zur Betätigung des Rollenhebels dient eine auf der Welle der Schaltwalze 23 aufgekeilte Nockenscheibe 24. Außer der Nockenscheibe ist eine Zahnscheibe 25 vorgesehen, mit deren Zähnen eine an dem Kniehebel 22 angebrachte bewegliehe Klinke beim Ausschalten zum Eingriff kommt. Sehr zweckmäßig ist die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform, in welcher Zähne an der Zahnscheibe 25 nur an zwei verschiedenen Stellen angeordnet sind. Die Zähne sind so an dem Umfang der Zahnscheibe verteilt, daß bei der Bewegung der Schaltwalze zunächst Widerstände vorgeschaltet werden, ehe ein Ausschalten erfolgt. Von den beiden Zahngruppen ist die eine Gruppe vorgesehen zum Ausschalten, nachdem die Motoren parallel geschaltet waren, während die andere Zahngruppe vorgesehen ist, um das Ausschalten bereits vornehmen zu können, nachdem die Motoren nur in Reihe geschaltet waren. Fig. 3 stent den Kniehebel sowie seine Anordnung gegenüber der Zahnscheibe dar. 32 und 33 sind die beiden Teile des Kniehebels, welche an dem Ansatz 21 und dem Schalthebel 14 durch die Bolzen 34 und 35 befestigt sind. Mit 36 ist die Feder bezeichnet, welche den Kniehebel in dem Pfeilsinne nach der Zahnscheibe zu durchdrückt. Der Teil 32 des Kniehebels ist so ausgebildet, daß er sich an den Bolzen 34 nach dem Überschreiten der Totlage mit seiner Verlängerung 28 legt. Mit 37 ist die Klinke bezeichnet, welche an dem Kniehebel beweglich befestigt ist und durch die Feder 38 an die Zahnscheibe 25 angepreßt wird. Auch die Klinke 37 ist in ihrer Bewegung nach der Zahnscheibe zu durch einen Anschlag 39 begrenzt.

In der Zeichnung ist ein Schalter in der Ausschaltstellung dargestellt. Soll der Schalter eingeschaltet werden, so wird die Schaltwalze durch die nicht dargestente Kurbel in Bewegung gesetzt. Der anfänglich in der Rast 26 liegende Rollenhebel 16 wird durch den Nocken 27 nach außen gedrückt. Durch den über die Totpunktlage hinaus durchgedrückten und starren Kniehebel 22 wird zugleich der Schalthebel 14 nach außen gedruckt. Dabei wird die Feder 19 gespannt. Unter dem Einfluß der Feder 10 können sich nunmehr die Kontakthebel 7 um den Bolzen 8 drehen, so daß die Kontakte der Schütze geschlossen werden. Der Fahrer kann die Steuerwalze in jede beliebige Stellung drehen, wobei die Schütze stets eingeschaltet sind.

Das Ausschalten der Schütze erfolgt nun in der Weise, daß bei der Rückwärtsdrehung der Schaltwalze die an dem Kniehebel angebrachte Klinke 37 in einen der Zähne der Zahnscheibe 25 eingreift. Durch die Zahnscheibe wird der Kniehebel 22, welcher bisher über die Totpunktlage durchgedrückt war, nach der anderen Seite entgegen dem Pfeilsinne durchgebogen. Sobald die Totpunktlage überschritten ist, knickt der Kniehebel unter der Kraftwirkung der Feder 19 zusammen. Da die Feder 19 sehr kräftig bemessen ist, so werden durch den nunmehr durch sie bewegten Schalthebel 14 die Kontakthebel 7 entgegen dem Druck der Feder 10 schlagartig so bewegt, daß die Kontaktstücke von den gegenüberliegenden festen Kontakten entfernt werden.

Sehr vorteilhaft ist die in der Zeichnung dargestellte Konstruktion, bei welcher die Kontakthebel 7 nicht unmittelbar an den Schalthebel anschlagen, sondern gegen in diesem vorgesehene einstellbare Schrauben 40, welche als Anschlag dienen.

Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgedankens besteht darin, daß die Kontakthebel, an welchen die Kontaktstücke befestigt sind, auf elektromagnetischem Wege gekuppelt werden. Eine entsprechende Konstruktion ist in Fig. 4 dargestellt. Der Bolzen 41 entspricht hier dem Bolzen 8 der oben beschriebenen Konstruktion. Es ist angenommen, daß hierbei nur zwei gleichzeitig zu schaltende Schütze vorhanden sind.

Die beiden Kontakthebel 42, welche die Kontaktstücke 43 tragen, sind derartig ausgebildet, daß sie zusammen einen ringförmigen Hohlraum 44 einschließen. In dem ringförmigen Hohlraum ist eine Wicklung 45 untergebracht, welche von dem über die Steuerwalze fließenden Strom durchflossen wird. Sobald ein Strom über die Steuerwalze fließt, wird ein magnetisches Feld erzeugt, welches sich im wesentlichen durch die Eisenteile der Kontakthebel iao schließt. Infolgedessen werden die Kontakthebel mit großer Kraft zusammengepreßt. Da

das magnetische Feld infolge der massiven Ausbildung der Eisenteile eine große Zeitkonstante besitzt, so wird beim Einschalten des Schützes das Magnetfeld sich erst langsam ausbilden, während es andererseits beim Ausschalten noch langer vorhanden ist als der die Schaltwalze durchfließende Strom. Durch das magnetische Feld werden die Kontakthebel 42 mit großer Kraft zusammengepreßt, so daß sie, wenn sie ausgeschaltet werden, unbedingt zu gleicher Zeit geschaltet werden müssen. Von der Darstellung weiterer Einzelheiten eines derartigen Schalters ist abgesehen, weil im übrigen ein solcher Schalter vollkommen den bisher bekannten Nockenschaltern, bei welchen die Kontakte durch den Nocken bewegt werden, entsprechen würde.

Die Erfindung erweist sich als ein erheblicher Fortschritt, weil die Schaden, welche bei Nockenfahrschaltern mit mehreren in Reihe geschalteten Schützen infolge des ungleichzeitigen Schaltens derselben häufig eintreten, mit Sicherheit vermieden werden.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Nockenfahrschalter, insbesondere für elektrisch betriebene Fahrzeuge mit mehreren zusammen abschaltenden Schützen, dadurch gekennzeichnet, daß neben der (einfachen) Nockenschaltwalze besondere Mittel vorgesehen sind, welche ein genau gleichzeitiges Abschalten der Schütze sichern.

2. Nockenfahrschalter nach Anspruch 1, bestehend aus der Nockenwalze und Schützen mit beweglichen Kontakten, gekennzeichnet durch ein gemeinsames Schaltorgan (14), durch welches die beweglichen Kontakte gleichzeitig mit großer Geschwindigkeit ausgeschaltet werden.

3. Nockenfahrschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakte (6) der Schütze an schwenkbaren Hebeln (7) befestigt sind, welche an einen gemeinsamen, als Schaltorgan dienenden Schalthebel (14) anschlagen.

4. Nockenfahrschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthebel unter der Einwirkung von Federn (10) stehen, welche die Kontakte in die Einschaltstellung drücken.

5. Nockenfahrschalter nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Feder (19) der Schalthebel (14) so gegen die Kontakthebel (7) gedrückt wird, daß die Schütze ausgeschaltet werden.

6. Nockenfahrschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (14) mittels eines Bolzens (15) an einem Rollenhebel (16) gelagert ist, und daß der Schalthebel (14) durch einen Kniehebel

(22) mit dem Arm (21) des Rollenhebels verbunden ist.

7. Nockenfahrschalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle

(23) der Nockenschaltwalze eine Nockenscheibe (24) angeordnet ist, durch welche beim Einschalten der Rollenhebel (16) und der mit ihm verbundene Ansatz (21) so bewegt werden, daß durch den über die Totpunktlage durchgedrückten starren Kniehebel (22) der Schalthebel (14) gegen die Kraft der Feder (19) so bewegt wird, daß die Schalterkontakte (7) der Schütze durch die Feder (10) eingeschaltet werden.

8. Nockenfahrschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle der Nockenschaltwalze ein Zahnrad (25) angeordnet ist, in dessen Zähne beim Ausschalten der Schaltwalze eine mit dem Kniehebel (22) verbundene Klinke (37) so eingreift, daß der Kniehebel aus seiner starren Stellung nach der anderen Seite durchgebogen wird, derart, daß nach dem Überschreiten der Totpunktlage durch den Schalthebel (14) unter dem Einfluß der Feder (19) die Schütze ausgeschaltet werden.

9. Nockenfahrschalter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnscheibe an ihrem Umfang nur an zwei Stellen mit Zähnen versehen ist, die so angeordnet sind, daß ein Ausschalten so.wohl nach der Serienschaltung als auch Parallelschaltung möglich ist, wobei jedoch die Verzahnung so an dem Umfang verteilt ist, daß vor dem Ausschalten die Widerstände vor die Motoren geschaltet werden.

10. Nockenfahrschalter nach Anspruch 2, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthebel (14) mit einstellbaren Anschlägen versehen sind.

11. Nockenfahrschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen den Schalthebel (14) schlagenden Enden der Kontakthebel (7) mit einer isoliert befestigten Haube versehen sind.

12. Nockenfahrschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthebel (42), an welchen die beweglichen Kontaktstücke (43) befestigt sind, beim Ausschalten elektromagnetisch miteinander gekuppelt sind (Fig. 4).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen