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Fernbetätigte Schalteinrichtung für den mittels Schützen gesteuerten
elektromotorischen Antrieb der Steuer- oder Schaltwalze eines Stufenschalters Die
Erfindung bezieht sich auf eine fernbetätigte Schalteinrichtung für den elektromotorischen
Antrieb der Steuer- oder Schaltwalze eines Stufenschalters für Regelzwecke. Die
Steuerung des Antriebsmotors erfolgt mittels Schützen. Sein Anlauf wird durch ein
von Hand oder einer selbsttätigen Überwachungseinrichtung gegebenes Kommando eingeleitet,
wobei die letztere z. B. in Abhängigkeit von einer zu regelnden, jeweils herrschenden
Spannung vollautomatisch arbeiten kann. Gemäß der Erfindung wird bei jeder Kommandogabe
außer dem jeweils schaltenden Motorschütz ein Hilfsschütz zum Ansprechen gebracht
und dabei von diesem ein Schalthebel betätigt, der in der Einschaltstellung zur
Aufrechterhaltung der elektrischen Verriegelung des Motorschützes für die Durchführung
des gegebenen Kommandos unmittelbar mechanisch gesperrt wird. Diese Sperrung wird
jedoch bereits im Verlaufe des Schaltvorganges unter Aufrechterhaltung des Kommandos
von einem mit der Schaltwalze verbundenen Teil, z. B. Bolzen, aufgehoben und von
einer umlaufenden Scheibe o. dgl. übernommen, auf der ein an dem von dem Hilfsschütz
betätigten Schalthebel befindlicher Zahn gleitet. Die Sperrung dauert so lange,
bis der Zahn des Schalthebels in eine dem Schaltweg entsprechende, an der Scheibe
angebrachte Aussparung unter Aufhebung der elektrischen Verriegelung des Motorschützes
einfällt.
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Bei Verwendung besonderer Kommandogeber für jede Schaltrichtung wird
zweckmäßig die Steuerleitung für jedes Schütz des Antriebsmotors über einen nur
in der Ausschaltstellung des anderen Schützes geschlossenen Hilfskontakt geführt.
Dadurch wird erreicht, daß stets nur ein Schütz eingeschaltet ist. Ein weiteres
den Antrieb beeinflussendes Kommando kann erst dann gegeben werden, wenn der Antrieb
die eingeleitete Schaltbewegung über den vorgesehenen Bereich vollendet hat.
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Es sind bereits verschiedene Vorrichtungen zur Steuerung von Motoren
für Regelzwecke, beispielsweise bei Zellenschaltern, bekanntgeworden. So sind z.
B. Relais zur Anwendung gekommen, deren Anker mechanisch abgerissen wird, nachdem
der Motor das Regelorgan in der gewünschten Weise betätigt hat. Diese Art der Steuerung
hat aber erhebliche Nachteile und benötigt zur Überwindung der Anziehungskraft des
Relais unter Umständen bedeutende Kräfte.
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Weiterhin sind Antriebsvorrichtungen für selbsttätige Schaltwerke
bekannt, bei denen ein Doppelelektromagnet die Schaltkontakte steuert. Dieser arbeitet
mit einer drehbaren Scheibe zusammen, die die elektrische, Verriegelung der eingeschalteten
Spule so lange aufrecht erhält, bis der Schaltvorgang vollendet ist. Um die Schwierigkeiten,
die sich bei in beiden Drehrichtungen arbeitenden Schaltwalzen ergeben, zu umgehen,
hat man Ausführungen getroffen, nach denen die Schaltwalze nur in einer stets gleichsinnigen
Drehrichtung betätigt und der Motor entsprechend gesteuert wird. Diesen Weg kann
man wählen, wenn nur ein- und ausgeschaltet
werden soll. Er ist
jedoch nicht gangbar, wenn man eine gewisse Stufenzahl in der einen oder anderen
Schaltrichtung von einer Normalstellung der Schaltwalze aus beherrschen will.
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Im Gegensatz zu diesem Bekannten, unter das auch die Verwendung von
Sperrmagneten zur Begrenzung der Bewegung des Steuerschalters fällt, besteht das
Wesen der Erfindung in der Verwendung eines Hilfsschützes, das zwei zur Steuerung
des Motors für beliebige Umlaufsrichtung dienenden Schützen zugeordnet ist. Das
Ansprechen dieses Hilfsschützes erfolgt bei der Kommandogabe. Nach dem Ansprechen
wird eine mechanische Verriegelung des Hilfsschützes durch eine in jeder Hinsicht
von der übrigen Schalteinrichtung unabhängige Sperrvorrichtung vorgenommen, so daß
das Kommando auf jeden Fall ausgeführt wird und vor Vollendung des Schaltvorganges
ein gegenteiliges Kommando nicht gegeben werden kann. Eine mit der Schaltwalze verbundene
und von dieser gesteuerte Vorrichtung hebt die Sperrung auf, nachdem ein gewisser
Teil des Schaltweges zurückgelegt ist, und die Verriegelung des Hilfsschützes in
der Einschaltstellung wird einer mit der Walze umlaufenden Vorrichtung übertragen.
Das Hilfsschütz wird also durch ein Kommando elektrisch betätigt, dann aber bis
zur Vollendung des Schaltvorganges rein mechanisch gesteuert.
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Gegenüber bisher an sich bekanntgewordenen wechselweisen Verriegelungen
von Schützen zeitigt die neuartige Verriegelungsanordnung, wie sie bei der Erfindung
benutzt wird, die Wirkung, daß bei Anwendung besonderer Kommandogeber für jede Schaltrichtung
ein neues Kommando nur dann gegeben werden kann, wenn die durch das vorherige Kommando
eingeleitete Schaltbewegung vollendet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung der Erfindung ist in der
Abbildung der Zeichnung schematisch dargestellt. Der Elektromotor c arbeitet über
ein Schneckengetriebe b auf die Schalt- oder Steuerwalze, welche nicht besonders
angedeutet ist. Auf der Welle der Schaltwalze oder einer solchen des ihr vorgeschalteten
Übersetzungsgetriebes sitzt die Sperrscheibe a. Sie besitzt eine Aussparung a2,
in welche in der Ruhestellung der Zahn d2 des Schalthebels d einfällt. Letzterer
trägt an dem einen Ende ein Kontaktstück dl, welchem feste Kontakte m zugeordnet
sind. Schalthebel d bildet zusammen mit dem Hubmagneten e das Hilfsschütz zur elektrischen
Verriegelung der Motorschütze k bzw. 1 in der Einschaltstellung. Wird mittels eines
der Druckknöpfe fein Kommando zum Anlauf des Motors c gegeben, so wird der Stromkreis
von Minus über e, den rechten Druckknopf f und z. B. Schalter 11 bis 13 am Motorschütz
1, Motorschütz k nach Plus geschlossen, und das Motorschütz k sowie das Hilfsschütz
e werden eingeschaltet. Die Spule von e steht nur für die Dauer der Befehlsgabe
unter Spannung. Beim Ansprechen des Hilfsschützes wurde jedoch sein Schalthebel
d durch die Klinke g, deren Ruhelage durch die Feder 1a und den Anschlagbolzen i
bestimmt ist, in der Einschaltstellung mechanisch verriegelt. Dies hat zur Folge,
daß das Schütz k elektrisch in der Einschaltstellung verriegelt bleibt, denn seine
Spule liegt nunmehr in- einem Stromkreis, welcher von Minus über in bis dl, k1 bis
k2 und k nach Plus gebildet wird. Beim Lauf des Motors c -läuft auch die Scheibe
a um und bewirkt während des Schaltvorganges durch einen Bolzen a1, daß die mechanische
Verriegelung zwischen d und g gelöst wird. Das Hilfsschlitz wird jedoch nicht geöffnet,
sondern die Sperrung seiner Einschaltstellung wird nunmehr von dem Umfange der Scheibe
a übernommen, gegen welche sich der Zahn dz des Schalthebels d legt. Ist die Bewegung
der Schaltwalze über einen bestimmten vorgesehenen Bereich erfolgt, so gelangt die
Aussparung n2 an dem Umfange der Steuerscheibe unter d, so daß Schalthebel d abfällt
und die Überbrückung der Kontakte in durch dl aufhebt. Damit wird die Spule des
Schützes k stromlos, das Schütz wird geöffnet und der Motor c stillgesetzt.
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Die Steuerung des Schalters für die entgegengesetzte Schaltrichtung
ergibt sich nach dem Schaltschema, wenn der linke Druckknopf betätigt wird.
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Es sei noch kurz auf die an sich bekannte Schaltabhängigkeit der Motorschütze
eingegangen, welche stets nur die Einstellung eines Schützes zuläßt. Die Kommandoleitungen
n und o sind zu diesem Zwecke über Hilfskontakte desjenigen Schützes geführt, welches
nicht durch sie betätigt werden soll. So führt z. B. die Kommandoleitung n für das
Schütz k über den Schalter 11 bis 13 des Schützes 1. In der gezeichneten ausgeschalteten
Stellung von 1 werden die Kontakte 13 durch die von 1 gesteuerte Schaltbrücke 11
verbunden. k kann also betätigt werden. Ist aber k nunmehr eingeschaltet, so ist
die Kommandoleitung o für das Schütz 1 an den Kontakten k3 unterbrochen, da die
Schaltbrücke k1 zur Herstellung der elektrischen Verriegelung der Einschaltstellung
von k herangezogen worden ist. Eine Einschaltung von 1 ist also nicht möglich.