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Einrichtung zur elektrischen Verriegelung einer beliebig großen Anzahl
von Schützen, insbesondere für Lokomotivsteuerungen lii dem Patent 541 oat ist eine
Verriegelungseinrichtung für eine Schützensteuerung, insbesondere für elektrische
Lokomotiven, angegeben, die bewirkt, daß ein Kurzschluß des Transformators vermieden
wird, wenn ein Schütz nicht ordnungsgemäß abschaltet. Es kann jedoch auch vorkommen,
daß ein Schütz nicht ordnungsgemäß einschaltet, wodurch der ganze Schaltvorgang
gestört wird. Dieser Mangel wird durch die im folgenden beschriebene und durch die
Abb. I, Il und III schematisch dargestellte Erfindung, bei der auch eine Sperrung
der Schütze erreicht wird, wenn ein Schütz nicht ordnungsgemäß einschaltet, beseitigt.
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Es sind Verriegelungsschaltungen bekanntgeworden. bei denen außer
den V erriegelungskontakten, die bei geöffneten Schützen geschlossen sind, auch
zusätzliche Verriegelungskontakte verwendet werden, die bei geöffneten Schützen
offen sind. Bei diesen Verriegelungskontakteinrichtungen haben die Schütze. abgesehen
von den ersten und letzten, bei 1t=3 oder größer als 3 je zwei zusätzliche Verriegelungskontakte,
bei iz-2 je drei zusätzliche V erriegelungskontakte. Sollen für 29 = 2 auch nur
zwei zusätzliche Verriegelungskontakte je Schütz verwendet werden, dann muß nach
je zwei wirksamen Schützen ein blindes Schütz verwendet werden, so daß man nach
dieser Schaltung rund 5o01'. der wirksamen Schütze blinde Schütze benötigt, was
eine bedeutende Verteuerung und Komplikation der Anlage verursacht.
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Die Schaltung der zusätzlichen Verriegelungskontakte nach den bekannten
Anordnungen ist so, daß für n = 3 und größer als 3 je zwei zusätzliche Verriegelungskontakte,
die verschiedenen Schützen angehören, zueinander parallel geschaltet sind, und für
n = 2 sind je drei zusätzliche Verriegelungskontakte zueinander parallel geschaltet.
Diese zwei bzw. drei zusätzlichen Verriegelungskontakte bilden eine Gruppe, durch
die nur der Strom einer einzigen Magnetspule hindurchfließt. Da in jedem Magnetspulenkreis,
abgesehen von den ersten und letzten, eine solche Gruppe angeordnet ist, so sind
fast ebenso viele Gruppen wie Magnetspulen vorhanden, und alle diese Gruppen: von
zwei bzw. drei parallel zueinander geschalteten zusätzlichen Verriegelungskontakten
sind parallel geschaltet.
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Die Zahl der parallel geschalteten Gruppen von zusätzlichen Verriegelungskontakten
wächst mit der Zahl der Schütze. Die Zahl der zueinander parallel geschalteten zusätzlichen
Verriegelungskontakte einer Gruppe ist unveränderlich zwei bzw. drei, wächst also
nicht mit der Zahl der Schütze.
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Im Gegensatz zu den bekannten Anordnungen sind gemäß der Erfindung
die Gruppen
von zueinander parallel geschalteten zusätzlichen Verriegelungskontakten
in Reihe geschaltet und nicht parallel, -und diese in Reihe geschalteten Gruppen-
-werden vom gesamten Betätigungsstrom durchflossen und nicht jede einzelne Gruppe
nur vom Strom eines einzigen Magneten. Die Zahl der Gruppen von parallel geschalteten
zusätzlichen Verriegelungskontakten ist gemäß der Erfindung unverändert ii - i und
steigt nicht mit der Zahl der Schütze. Die Zahl der in einer Gruppe zueinander parallel
geschalteten zusätzlichen Verriegelungskontakte steigt der Erfindung gemäß mit der
Zahl der Schütze und ist nicht unveränderlich zwei bzw. drei. Nach der Erfindung
hat das erste und letzte Schütz keinen zusätzlichen Verriegelungskontakt, alle übrigen
Schütze haben je nur einen einzigen und nicht zwei bzw. drei.
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Die große Anhäufung von Verriegelungskontakten und deren unübersichtliche
Verbindungen in den bekannten Schaltungen wird durch die Erfindung vollkommen vermieden.
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ach einer der bekannten Anordnungen sind für n-2 und 12 Schütze 31
zusätzliche Verriegelungskontakte und 4o andere notwendig, zusammen also ; i Verriegelungskontakte.
Gemäß der Erfindung sind für denselben Fall nur io zusätzliche und 12 andere erforderlich,
zusammen also nur 22 Verriegelungskontakte.
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In Abb. I sind 1Y1 die magnetisch betätigten Schütze. Diese sind.
fortlaufend mit den Nummern 1, 2 bis 6 versehen. Die Magnetspulen derselben sind
an Kontaktfinger 1', 2', 3' bis 6' angeschlossen. Die Schütze sind mechanisch mit
Überbrückungskontakten verbunden, die die Verriegelungskontakte s' überbrücken,
wenn das Schütz ausgeschaltet ist, und die Verriegelungskontakte s überbrücken,
wenn das Schütz eingeschaltet ist. Diese Verriegelungskontakte sind fortlaufend
mit den Nummern 1, 2 bis 6 versehen.
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Die Verriegelungskontakte s' sind in der durch Patent 5:I1041 bekanntgewordenen
Weise durch Leitungen k untereinander und durch weitere Leitungen mit den Kontaktfingern
o, I, 1I, III bis VI verbunden, wie in Abb. I dargestellt. Der Kontaktfinger w ist
mit s5 verbunden. Die Verriegelungskontakte s sind an die Leitungen p und r angeschlossen,
und zwar ist immer der eine V erriegelungskontakt eines Schützes mit der Leitung
p, der andere mit der Leitung r verbunden. Die Leitung r ist mit dem Kontaktfinger
o verbunden, die Leitungen p mit dem Kontaktfinger nn. Bei z erfolgt die
Zuführung des Steuerstromes für die Schützenmagnete. 1.h ist eine Schaltwalze, deren
Stellungen mit »aus«, a., b, c, d, e bezeichnet sind. Die Walzenkontakte
für die Finger yft, o, I bis VI sind etwas länger als die Walzenkontakte
für die Finger w,' bis w,', damit die Verriegelungskontakte erst durch die Walze
überbrückt werden, bevor die Magnete Strom erhalten, und erst die Überbrückung aufgehoben
wird, nachdem die Magnete stromlos geworden sind.
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In der Stellung »aus« ist der Betätigungsstromkreis unterbrochen,
und kein Schütz kann anspringen. In der Stellung a fließt der Betätigungsstrom von
z über Finger in durch die Walze W bis Finger II, von da über die Verriegelungskontakte
s3', s,', s5', s5 über Finger w durch die Walze nach den Fingern 1', 2',
durch die Magnetspulen der Schütze Ml, 1Y12 und von da zurück zur Stromquelle. Schütze
Ml und 1Y12 werden eingeschaltet, und dadurch wird die Überbrükkung von s1' und
s2 unterbrochen, gleichzeitig aber die Verriegelungskontakte s1 und s2 überbrückt.
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Der Steuerstrom fließt jetzt von z durch p über s1 und s2 durch r
über o durch die Walze nach Finger II, aber auch noch über Finger in durch die Walze
W bis Finger II, über s3', S4'1 s,5', s5 nach Finger w und durch die Walze über
Finger 1', 2' durch die Magnetspulen der Schütze 1YI1 und 1Y12.
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Wird die Schaltwalze weiter in die Stellung b gedreht, dann
haben die Finger m, o, i' keinen Kontakt mehr mit der Walze W. Schütz :b11
fällt ab, da sein Magnet stromlos geworden ist, dadurch wird s1 unterbrochen, si
überbrückt. Die Finger III und 3' sind neu in Kontakt reit der Walze gekommen; wodurch
Schütz Ms anspringt und dabei die Überbrückung von s3' aufhebt und von s3 neu herstellt.
Der Steuerstrom geht jetzt von N über p und s2 und s3 durch y über si nach
Finger I, durch die Walze W nach Finger III, über S4', ss', s,', w, 2', 3'
durch die Schütze 11l2 und 1Y13.
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Beim Weiterdrehen der Walze W wiederholt sich dasselbe Spiel mit den
übrigen Schützen.
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Springt irgendein Schütz, beispielsweise 11j3 in Stellung b, aus irgendeinem
Grunde nicht an, dann ergibt sich das Schaltbild Abb. II. Schütz 11/1l ist bereits
abgefallen, Schütz i112 wird noch hochgezogen, Schütz M3 versagt und bleibt unten.
Der Betätigungsstrom fließt den Weg von z durch p über s2 durch r
über si nach Finger I, durch die Walze W nach Finger III über s,', s5', s5
nach w, durch die Walze W nach. Finger 2, 3' und durch die Magnete der Schütze M2
und M3. Dreht man nun die Walze weiter, etwa in die Übergangsstellung b', dann verliert
der Finger I den Kontakt reit der Walze, ebenso Finger 2'. Der Magnet von Schütz
1112 verliert seine Erregung, und das Schütz fällt ab, wodurch s2 unterbrochen und
s,' neu überbrückt wird. Da s2 unterbrochen wurde und s3 vorher
nicht
überbrückt worden ist. so ist der Steuerstromkreis unterbrochen. und kein Schütz
kann mehr anspringen, auch wenn man die Walze weiterdrehen oder etwas zurückdrehen
würde. Vielmehr muß die Walze in die Anfangsstellung a zurückgedreht werden, damit
Finger nt und o wieder auf der Walze aufliegen, wodurch der Steuerstromkreis wieder
geschlossen wird und das Spiel von neuem beginnen kann.
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Es ist also ausgeschlossen, daß beim Weiterdrehen der Walze das schadhafte
Schütz MS einfach übergangen wird und die nächstfolgenden eingeschaltet werden können,
wodurch der Motor einen großen Stromstoß erfahren würde. Eine besondere mechanische
Sperrvorrichtung für die Walze W, um sie am Weiterdrehen zu hindern, ist somit nicht
nötig.
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Auch für den Fall, daß ein Schütz nicht ordnungsgemäß einschaltet
und gleichzeitig ein anderes Schütz nicht ordnungsmäßig abschaltet. wirkt die beschriebene
Anordnung vollkommen verriegelnd. In Abb. 1I, Stellung b', soll beispielsweise Schütz
113 nicht eingeschaltet und Schütz 11I2 nicht abgeschaltet laben. Der Steuerstrom
will fließen von z durch p über s2 durch r über s1' nach Finger I. Dieser hat aber
keine Berührung mehr mit der Walze. Der Stromkreis ist hier unterbrochen und kann
nur wieder geschlossen werden, wenn die Walze in die Anfangsstellung zurückgedreht
wird.
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Durch die hier beschriebene Einrichtung wird also durch nur vier Verriegelungskontaktfedern
für jedes Schütz eine vollkommene Verriegelung der Schütze und Schaltwalze erreicht.
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In den Abb. I und 1I sind nur sechs Schütze gezeichnet. Es können
beliebig viele Schütze verwendet werden; es @ sind immer nur vier Verriegelungskontaktfedern
pro Schütz notwendig.
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In Abb. III ist derselbe Erfindungsgedanke dargestellt für vier gleichzeitig
eingeschaltete Schütze, welcher Fall eintritt, wenn man drei Drosselspulen verwendet,
wie in Abb. III gezeichnet.
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Die Bezeichnungen in Abb.III sind dieselben wie in Abb. I, nur daß
sie alle bis 9 bzw g', IX, s9, s,' gehen. Hinzugekommen sind noch die Leitungen
t und v. Die Leitung p ist verbunden mit Finger in und v
mit
o. Bei vier in der Hauptstellung gleichzeitig eingeschalteten Schützen sind die
Sperrkontaktfedern s, mit den Sperrkontaktfedern s4, s, leitend verbunden,
die Sperrkontaktfedern s2 mit s5 und se, die Sperrkontaktfedern s3 mit se, s9. Die
Stellungen, in denen in Abb. III vier Schütze und in Abb. I zwei Schütze eingeschaltet
sind, nennt man Haupt-Stellungen, die übrigen Stellungen sind CTbergangsstellungen.
Allgemein gilt, sind tt Schütze gleichzeitig in den Hauptstellungen eingeschaltet,
dann sind die Sperrkontaktfedern s2, .s@ usw. jedes Schützes mit den um ti
- i, 2 ;t - 2, 3 lt - 3 usf. in der Schützenreihe weiter liegenden
Schützen parallel verbunden; also Schütz i mit i + (it - i) ;
i + (2'b-2-);
i + (3 2t-3) ... Schütz :2 mit 2+(n__1); 2...f._ (2n-2); 2+(3n-3) ... usw.
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Die Sperrkontaktfedern aller um n - i auseinanderliegenden Schütze
sind somit an dieselben Verbindungsleitungen angeschlossen.
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Der in Abb. I dargestellte Fall ist der Sonderfall mit it
- 2, so daß hier die Sperrkontaktfedern von Schütz i verbunden werden müssen
mit den Sperrkontaktfedern-von Schütz i + (2-i), 14- (2'2-2),i + (3'2-3)#
also mit denen der Schütze 2, 3, 4, 5 usf., was auch mit der Abb. I übereinstimmt.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach Abb. III ist im Wesen dieselbe
wie die nach Abb. I. In Stellung a der Walze W fließt der Betätigungsstrom von
z über m durch die Walze bis IV, über s5', s6', s,', s,', sä
nach w, durch die Walze in die Finger i', 2', 3', .I', und die Schütze M2, 2Y12,
11s, N14 springen an. In Stellung b fließt der Strom von z über p,
s3, s._, s4, v, s1', I durch die Walze bis V über s6' bis s,', w durch die
Walze nach 2', 3', 4', 5'. Ein Teil des Stromes fließt jetzt auch, da Schütz i115
eingeschaltet hat, von r über s5 nach t. Beim Weiterdrehen wiederholt sich dasselbe
Spiel mit den übrigen Schützen. Schaltet beispielsweise Schütz M5 nicht ein, dann
wird genau wie im Falle der Abb. i der Steuerstrom unterbrochen, sobald man von
der Hauptstellung b in die Übergangsstellung zwischen b und c gelangt ist, denn
dann wird die Überbrückung bei s2 unterbrochen, während die Überbrückung von s5
infolge des fehlerhaften N ichteinschaltens des Schützes M5 nicht hergestellt worden
ist. Ebenso wird wie in Abb. 1 der Steuerstrom unterbrochen, wenn irgendein Schütz
nicht ordnungsmäßig abschaltet. Man ist in beiden Fällen gezwungen, in die Anfangsstellung
a zurückzugehen, damit der Steuerstromkreis wieder geschlossen werden kann. Auch
bei der Einrichtung nach Abb. III ist somit eine besondere mechanische Sperrvorrichtung
der Walze yf#' nicht erforderlich. In Abb. III sind neun Schütze gezeichnet; es
können aber beliebig viele sein. Die Zahl der zusätzlichen Sperrkontaktfedern beträgt
pro Schütz immer nur zwei.
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Statt einer Schaltwalze kann auch irgendeine andere Schaltvorrichtung
verwendet werden. Es muß nur immer vorgesorgt sein, wie
schon oben
erwähnt, daß -die Überbrückung der Sperrkontaktes' vor bzw. nach dem Zu-und Abschalten
der Schützenmagnete hergestellt bzw. unterbrochen werden.
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Sind in der ersten und letzten Stellung der Schaltwalze mindestens
n Schütze eingeschaltet, dann kann in Abb. I das erste und letzte Schütz ohne die
zusätzlichen Verriegelungskontaktfedern s1 und so und in Abb. III ohne die
zusätzlichen Verriegelungskontaktfedern s1 und s, ausgeführt sein, da der Steuerstrom
in der Anfangsstellung in Abb. I über s2 und in der Endstellung über s, und in der
Abb. III über s4 bzw. s, fließen kann. Im allgemeinen kann der Steuerstrom in der
Anfangsstellung über den x-ten und in der Endstellung über den _r- (fi
- r)-ten Verriegelungskontakt fließen, wenn im ganzen .t Schütze vorhanden
sind.