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Motorische Antriebsvorrichtung mit einem durch eine Druckflüssigkeit
bewegten Triebkolben, insbesondere für Steuerschalter elektrischer Triebwagen Es
sind motorische Antriebsvorrichtungen mit einem durch eine Druckflüssigkeit bewegten
Triebkolben, insbesondere für Steuerschalter von elektrischen Triebwagen, bekannt,
bei welchen der Triebkolben abwechselnd an einen Lade- oder Entladebehälter anschließbar
ist und bei welchen die während der Verstellung des einzustellenden Apparates stattfindende
Flüssigkeitsströmung durch ein in Abhängigkeit von der Stellung dieses Apparates
wirkendes Abschlußorgan gesteuert wird.
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Die Erfindung bezweckt, bei derartigen Antriebsvorrichtungen eine
größere Genauigkeit für das Anhalten des einzustellenden Apparates, z. B. die Starkstromschaltwalze
eines Triebwagens, zu erzielen und gleichzeitig die Einrichtung zur Steuerung der
Flüssigkeitsströmung zu vereinfachen. Zu diesem Behufe wird erfindungsgemäß das
die Flüssigkeitsströmung steuernde und von dem einzustellenden Apparat seinerseits
mechanisch gesteuerte Abschlußorgan so ausgebildet und angeordnet, daß es für jede
der Schaltstellungen des einzustellenden Apparates geschlossen wird und sich öffnet,
wenn dieser Apparat etwas verdreht wird, während die Flüssigkeitsströmung außerdem
von einem gesteuerten Ventil beherrscht wird, das in einer zum Abschlußorgan parallelen
Flüssigkeitsleitung liegt. Das Abschlußorgan wird erfindungsgemäß vorzugsweise durch
eine gelochte Scheibe oder Trommel gebildet, die gegenüber einer oder mehreren öffnungen
verstellbar ist, durch welche die Flüssigkeitsströmung stattfinden kann. Um die
Anfangsverschiebung des zu verstellenden Apparates trotz des Abschlusses des Abschlußorgans
in verschiedenen Stellungen zu ermöglichen, sieht die Erfindung die öffnung des
parallel zum Abschlußorgan liegenden Ventils durch die Wirkung eines Elektromagneten
vor, dessen Stromkreis einerseits durch einen Handschalter und anderseits durch
einen Verteiler gesteuert wird, der seinerseits durch den zu verstellenden Apparat
beeinflußt und derart angeordnet ist, daß .die Schließung dieses Ventils nur etwas
vor dem Eintreffen des einzustellenden Apparates in der gewünschten Stellung hervorgerufen
wird.
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Die Zeichnung zeigt die Antriebsvorrichtung nach der Erfindung beispielsweise
in einer Ausführungsform in schematischer Darstellung.
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Der zu verstellende Apparat 2, z. B. die Starkstromschaltwalze für
Antriebsmotoren eines Fahrzeuges, wird von einer Achse 2d angetrieben, auf welche
eine gelochte Trommel 3 und ein Zahnrad q. sowie ein schematisch dargestellter Hilfsschalter
A auffgekeilt sind. Das
Zahnrad 4 kämmt mit einer Zahnstange 4a,
deren Enden mit den beiden Teilen 4b, 4c eines Stufenkolbens verbunden sind. Der
kleine Kolben 4c steht über seinen Zylinder in dauernder Verbindung mit einer Leitung
511 und durch diese mit einem Ladebehälter 5, der Flüssigkeit und Druckgas enthält.
Der Zylinder des großen Kolbens 4b kann durch die Leitung 6a, die Lochtrommel 3,
die Öffnung,-,i und die Leitung 71' abwechselnd mit dem Ladebehälter 5 oder einem
Entladebehälter 6 in Verbindung gebracht werden. Die Verbindung mit dem einen oder
dem anderen dieser beiden Behälter wird von den Ventilen 6b und 5v beherrscht, die
durch Elektromagnete 6c und 5c gesteuert sind.
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Ein durch einen Elektromagneten 7a gesteuertes Ventil 7 ist in einer
zur Lochtrommel 3 parallelen Flüssigkeitsleitung angeordnet. Die Trommel 3 weist
mehrere öffnungen 3a bis 3d auf, und die diese Öffnungen trennenden Zwischenteile
sind in einer der Zahl der Stellungen des Apparates 2 gleichen Anzahl vorgesehen
und außerdem so verteilt, daß sie die Öffnung 3f zwischen dem dichten Gehäuse 3f1,
in welchem sich die Trommel 3 dreht, und der Leitung 7k abschließen können, die
wechselweise mit den Behältern 5 und 6 verbunden werden kann.
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Eine Leitung 8, welche die beiden Kolben 4b, 4c unmittelbar verbindet,
weist ein Ventil 8a auf, das von einem Elektromagneten 8b gesteuert wird, der seinen
Strom von einer Batterie 9 erhält. Dieses Ventil dient dazu, die Zylinder der beiden
Kolben 4b, 4c gleichzeitig mit dem Ladebehälter im- Falle des Fehlens von Strom
oder bei einem Leitungsbruch zu verbinden und die Verstellung des Apparates 2 in
einer bestimmten Richtung F1 hervorzurufen, die beispielsweise dem Anhalten der
von der Schaltwalze 2 gesteuerten Elektromotoren entspricht.
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Der Schalthebel io im Führerschalter des Fahrzeuges ist mit zwei Sektoren
ioa und iob versehen, die durch ein Isolierstück ioc voneinander getrennt und elektrisch
durch eine Verbindung iod aneinandergeschlossen sind. Diese beiden Sektoren bewegen
sich an einer Reihe von Kontakten iou, iotv, iox, ioy, ioz vorbei, von denen jeder
mit einem der am Hilfsschalter A angeordneten Kontakten i itt bis i 1z elektrisch
verbunden ist.
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Ein weiterer Kontakt ior ist ebenfalls gegenüber den Sektoren ioa,
iob angeordnet und unmittelbar mit dem einen Pol der Batterie 9 verbunden. Ein drehbarer
Kontakt i is, der sich an den Kontakten i i11, i ilv bis i iz vorbeibewegt, liebt
im Stromkreis des Elektromagneten 711 des Ventils 7. In den gleichen Stromkreis
ist ein Stromgrenzrelais 12 eingeschaltet, das durch den Betriebsstrom der von der
Schaltwalze 2 gesteuerten Fahrzeugantriebsmotoren erregt und so bemessen wird, daß
es den Stromkreis des Elektromagneten 7a öffnet, wenn der Motorenstrom einen bestimmten
Wert überschreitet.
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Die Verstellung des Schalthebels io wird durch einen Handgriff 13
hervorgerufen, der um die Achse 13" des Schalthebels schwenkbar ist und abwechselnd
mit Anschlägen 13 b und 13c am Schalthebel io in Berührung gebracht werden kann.
Die Anschläge 13b, I3c sind vom Schalthebel io isoliert und dienen als Kontakte
für die Verlängerung I 3d des Handgriffes 13. Je nach der Drehung des Handgriffes
13 wird das eine oder das andere der beiden Solenoide 14b und i4c erregt, die an
die Kontakte 13b und 13c angeschlossen sind und auf einen gemeinsamen Kern 14 wirken.
In der Mitte dieses stabförmigen Kerns 14 ist das eine Ende einer Feder 15 befestigt,
deren anderes Ende an einen Hebel 16 angeschlossen ist, der abwechselnd Kontakt
mit festen Kontakten 6f und 5f herstellen kann, die in die Stromkreise der Elektromagnete
6c und 5c eingeschaltet sind, während der Hebel 16 selbst an den einen Pol der Stromquelle
9 angeschlossen ist.
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An Stelle einer gelochten Trommel kann man natürlich auch eine ebene
Scheibe mit Löchern verwenden, :die sich gegenüber einer Öffnung verschiebt, welche
die gleiche Rolle wie die Öffnung 3f spielt. ' Ferner kann man die Öffnung 3f auch
in der Trommel oder der Scheibe vorsehen, während die Öffnungen 3a bis
3" in dem Gehäuse der Trommel oder Scheibe angebracht sind: Auch kann man
den Stufenkolben durch einen gewöhnlichen Kolben ersetzen, bei dem die Einwirkung
der Druckflüssigkeit auf den kleinen Kolben 4c der Zeichnung durch die Wirkung einer
Feder ersetzt ist. Für den Schalthebel und den Verteiler kann man Vorrichtungen
bekannter Ausführung verwenden.
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In der dargestellten Stellung des Hilfsschalters A ist der
Elektromagnet 7a des Ventils 7 nicht .erregt, da der Kontakt iox sich in Verbindung
mit dem isolierten Teile ioc des Schalthebels io befindet. - Ferner ist die Öffnung
31 durch einen vollen Teil der Trommel 3 abgeschlossen, der sich zwischen
den Öffnungen 3b und 3c der Trommel befindet. Unter diesen Bedingungen ist jede
Flüssigkeitsströmung von und nach dem Zylinder des großen Kolbens 4b verhindert.
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Wenn man den Schalthebel io im Sinne des Pfeiles F1 verstellt, so
daß sich der isolierte Teil ioc vor dem Kontakt ioy befindet, wird der Stromkreis
des Relais, 14c geschlossen, da die Verlängerung 13d des Handgriffes r3 in Berührung
mit dem Kontakt 13c gekommen ist. Der Kern 14 des Relais 14c
wird
die dargestellte Stellung einnehmen, und der Hebel 16 kommt unter der Wirkung der
Feder 15 in Berührung mit dem Kontakt 51,
wodurch die Erregung des Elektromagneten
5c und die öffnung des Ventils 5b hervorgerufen wird. Gleichzeitig wird der Stromkreis
des Elektromagneten 7a über den Kontakt ior, den Sektor lob, die Leitung Jod, den
Sektor ioa, die Kontakte iox, 11x, 11s, das Relais 12 und die Wicklung des Elektromagneten
7" geschlossen.
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Es kann sich nunmehr die Druckflüssigkeit des Ladebehälters 5 durch
die Ventile 5b und 7 und die Leitung 6a nach dem Zylinder des großen Kolbens 4b
ergießen, der mittels der Welle 2a und des Zahnrades 4 die Drehung der Trommel 3
und des Schaltapparates 2 hervorruft. Ebenso wird auch der Verteiler A im Pfeilsinne
F1 verstellt. Wenn der Kontakt i ix den festen Kontakt i 1s verlassen hat wird der
Elektromagnet 7a wieder abgeschaltet, und das Ventil ? schließt sich unter der Wirkung
seiner Schließungsfeder. In diesem Augenblick ist das Loch 3c der Trommel 3 zum
Teil vor die Öffnung 3f gekommen, was die Fortdauer der Flüssigkeitsströmung nach
dem .großen Kolben 4 ermöglicht und dessen weitere Verschiebung bewirkt. Der Kolben
4b, 4c wird sich genau in dem Augenblick stillsetzen, wo die Öffnung 3f durch den
ganzen vollen Teil zwischen den Löchern 3c und 3d abgeschlossen ist. In diesem
Augenblick befindet sich der feste Kontakt i is auf dem Kontakt i iy des Verteilers
A.
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Wenn man den Schalthebel io in die dargestellte Ausgangslage zurückbringt,
wird der Stromkreis des Relais 14b erregt, da die Verlängerung 13d des Handgriffes
13 mit dem Kontakt 13b in Berührung kommt. Der Kern 14 wird dann nach links verschoben
und bringt unter Vermittlung der Feder 15 den Hebel 16 zum Anschlag an den Kontakt
61,
wodurch die Abschaltung des Elektromagneten 5c und die Erregung des Elektromagneten
6c hervorgerufen wird, dessen Ventil 6b die Verbindung nach dem Entladebehälter
6 herstellt.
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Die Wirkungsweise des Stufenkolbens und der in ihrer Bewegung von
diesem abhängigen Teile wird nunmehr in ähnlicher Weise, wie eben beschrieben, sich
vollziehen, aber im Sinne des Pfeiles F2, da nunmehr der Zylinder des großen Kolbens
4b mit dem Entiadebehälter 6 in Verbindung steht und die Druckflüssigkeit auf den
kleinen Kolben 4c wirkt und die Verschiebung veranlaßt.
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Wenn man anderseits die Verschiebung des zu verstellenden Apparates
2 um mehrere Stellungen auf einmal herbeiführen will, z. B. von der dargestellten
Lage aus nach der Stellung, bei der sich der Isolierteil ioc auf dem Kontakt ioz
befindet, wird sich der Apparat .2 in den Zwischenstellringen nicht stillsetzen,
da in diesen die Erregung des Elektromagneten 7a stattfindet. Für die Stellung ioy
beispielsweise wird, wenn der feste Kontakt iis in Berührung mit dem Kontakt i iy
ist, der Stromkreis dieses Elektromagneten deswegen geschlossen bleiben, weil der
leitende Sektor ioa mit dem Kontakt ioy in Berührung ist.
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Wenn während einer über mehrere Stellungen hinweggehenden Verdrehung
der Schaltwalze 2 der Strom der gesteuerten Fahrzeugmotoren den eingestellten Grenzwert
überschreitet, öffnet das Stromgrenzrelais 1:2 den Stromkreis des Elektromagneten
7a, so daß die Antriebsvorrichtung - auf der nächsten Stellung während der ganzen
Zeit des Bestehens dieses Überstromes zum Stillstand kommt.
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Der Hilfsschalter A und der Schalthebel io mit den zugehörigen Korntakten
und Schaltteilen können zu einem einzigen elektrischen Apparat oder auch mechanisch
miteinander verbunden werden. Der feste Kontakt i 1s kann hierbei durch eine unmittelbar
zur Batterie g gehende Leitung ersetzt werden. Auch sonst kann die Vorrichtung nach
der Erfindung im einzelnen in einer von dem Beispiel der Zeichnungen abweichenden
Form ausgeführt werden.