-
Steuerung für Schaltwerke Im Patent - 617 826 ist eine Steuerung
für Schaltwerke beschrieben, bei welcher die für die Reihenstellungen durch Vorwärtsdrehen
des Schaltwerks gebrauchten Schaltstufen für die Parallelstellungen durch Rückwärtsdrehen
wiederverwendbar sind. Dieses Schaltwerk wird durch einen Elektromotor in die Reihenstellungen
bewegt und durch eine während des Reihenbetriebes aufgeladene Rückzugfeder bei Parallelbetrieb
in die Anfangslage zurückbewegt.
-
Vorliegende Erfindung stellt eine Verbesserung dieser Steuerung dar
und besteht darin, daß das Schaltwerk durch einen Drehmagneten schrittweise in die
Reihenstellungen bewegt wird, wobei der unter dem Einfuß einer Rückzugfeder stehende
Drehmagnet durch eine von dem Strom der Fahrmotoren b:eeinflußte Kupplung mit dem
Schaltwerk verbunden ist.
-
Bekanntlich bietet ein Gleichstrommotor eine Reihe von Störungsquellan,
die vor allem im Kollektor und den Kollektorbürsten ihren Sitz haben. Der Kollektor
muß von Zeit zu Zeit überholt und die einer verhältnismäßig starken Abnutzung unterworfenen
Bürsten müssen dauernd überwacht bzw. erneuert werden. Dieser Zwang zu dauernder
überwachung erfordert aber eine Anbringung des Motors an leicht zugänglicher Stelle,
wodurch dem Konstrukteur hemmende Beschränkungen in der Raumnutzung auferlegt werden.
Auch die Lager bilden bei diesen sehr schnell laufenden Motoren eine gewisse Gefahrenquelle.
-
Demgegenüber steht die außerordentlich einfache Konstruktion des Drehmagneten.
Er besitzt nur eine ruhende Erregerwicklung von einfacher Form, die leicht und billig
herzustellen ist. Dadurch, daß keine umlaufende Wicklung vorliegt, kommen Kollektor
und Bürsten in Wegfall. Damit entfallen auch die oben geschilderten Nachteile. Die
Steuerung nach dem Hauptpatent wird also durch den Ersatz des Antriebsmotors durch
den Drehmagneten ganz erheblich verbessert.
-
In ,der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
t ist das Schaltwerk, welches von dem Drehmagneten 3 schrittweise über die Wellen
16 und 17 sowie die Kupplung q. bewegt wird. 5 ist die während des
Reihenbetriebes .aufzuladende Feder. 13 ist die Arbeitswicklung und 19
die Ha;uptstromwicklung der Kupplung. Die Arbeitswicklung 13 wird durch einen
in der Ruhestellung des Drehmagneten 3 geschlossenen Kontakt 18 mit dem Führerschalter
2 verbunden. Der Stromkreis - der nicht dargestellten
Arbeitswicklung
des Drehmagneten 3 wird durch einen Kontakt 15 hergestellt, welcher in der Schließlage
der Kupp-, lung 4 ;geschlossen ist. 8 ist das Reih@ii= schütz, welches die Fahrmotoren
in die Reiü@ischaltung legt, während 9 und i o die Schütg für die Parallelschaltung
sind. 7 ist eiri Leistungsschütz.
-
In der ersten Stellung des Führerschalters wird das Leistungsschütz
7 und das Reihenschütz 8 eingeschaltet. Gleichzeitig wird .eine Spule i i erregt,
welche einen Sperrmechanismus 6 zum Ansprechen bringt, so däß, während des Reihenbetriebes
ein unerwünschter Rücklauf des Schaltwerks vermieden- ist. Diese Stellung des Führerschalters
ist mit »Vorbereiten« bezeichnet.
-
Soll nun gefahren werden, dann -wird der Führerschalter 2 in die Stellung
»Reihe« bewegt. Nunmehr liegt die Speiseleitung i-- für den Drehmagneten und die
Kupplung an Spannung, die Arbeitswicklung 13 der Kupplung 4 wird erregt, die Arbeitswicklung
des Drehmagneten dagegen noch nicht, da die Kontakte 15 durch die Kupplung 4 noch
offen gehalten werden. Zieht die Kupplung an, dann schließt sie die Kontakte 15,
so daß die Arbeitswickhmg des Drehmagneten, 3 erregt wird. Der Stromkreis für -die
beiden Wicklungen wird über den Hilfskontakt 25 des Reihenschützes 8 und den Belag
14 des Schaltwerks i geschlossen. Der Drehmagnet, welcher nun mit dem Schaltwerk
gekuppelt imd außerdem erregt ist, bewegt das Schaltwerk um einen Schritt in die
Stellung i._ Nach Beendigung des Schaltschrittes wird durch dien Kontakt 18 der
Stromkreis für .die Arbeitswicklung 13 der Kupplung 4 unterbrochen; diese kehrt
aber noch nicht in die Ausgangslage zurück, da die . Hauptstromwicklung 19 durch
den hohen Motorstrom erregt ist und die Kupplung in der Schließlage festhält. Erst
nachdem der Motorstrom auf. einen bestimmten Wert .abgeklungen ist, wird- ,die Kupplung
gelöst und der Drehmagnet durch den Kontakt 15 abgeschaltet, so daß er ebenfalls
in die Ausgangslage zurückkehrt. Nunmehr beginnt ein. neuer Schaltschritt in der
bereits geschilderten Weise. Dieses Spiel wiederholt sich, bis die letzte Reihenstellung
erreicht ist.
-
Man kann den Kontakt 15 auch so ausbilden, daß er nach Beendigung
des Schaltschrittes vom Drehmagneten. wieder geöffnet wird, so daß die Arbeitswicklung
des letzteren nicht während des Stillstandes des Schaltwerks erregt bleibt. .
-
Ist nun die letzte Reihenstellung (7) erreicht, dann werden die Stromkreise
für die Steuerung unterbrochen, da der Belag 14 nicht bis zur Stellung ,7 reicht.
Soll nun mit ParalleIbetrieb weitergefahren werden, dann wird der Führerschalter
z in die .letzte Stellung »Parallel« bewegt, so daß durch dessen unterstem Kontakt
sowie durch den Belag 24 des Schaltwerks i die beiden für Parallelbetrieb bestimmten
Motorschütze 9 und i o eingeschaltet werden. Das Schütz 9 öffnet . seien Hilfskontakt
29, so daß der Stromkreis für das Reihenschütz 8 unterbrochen wird und dieses abfällt.
-
Durch dien Hilfskontakt 3o am Schütz io wird die Spule i i stromlos,
so daß die Verklinkuig 6 aufgehoben wird. - Parallel zu den durch den Belag 24 geschlossenen
Kontakten 31 des Schaltwerks i liegt ein Hilfskontakt 32 des Schützes 9, welcher
die Selbstspeisung der Schütze 9 und io auf den Parallelstellungen 9 bis 14 des
Schaltwerks bewirkt.
-
Bewegt sich nun .das Schaltwerk unter dem Einfloß der Feder 5 von
der Parallelstellung 8 in die Parallelstellung 9, dann erhalten die Motoren einen
Stromstoß, welcher die Kupplung 4 zum Schließen bringt. Es ist nunmehr zwar .lediglich
die Hauptstromwicklung i9 eingeschaltet, diese hat aber eine größere Zugkraft je
Einheit des Motorstromes gegenüber denn Reihenstellungen, da nunmehr ein Nebenschlußwiderstand
26 zur Wicklung i 9 durch den Hilfskontakt 27 am Reihenschütz 8 abgeschaltet ist.
Die -Kupplung kann daher ohne weiteres anziehen und schaltet durch den Kontakt 28
im angezogenen Zustand wieder den Nebenschlußwiderstand 26 ein, so daß beim Abklingen
des Motorsstromes auf einen bestimmten Wert die Kupplung wieder abfallen kann. Solange
die Kupplung angezogen ist, der Motorstrom also einen bestimmten Wert überschreitet,
ist.das Schaltwerk mit dem in der Ausgangsstellung liegenden Drehmagneten 3 gekuppelt
und wird von ihm so lange festgehalten, bis der Strom abgeklungen ist.
-
Der Drehmagnet 3 hat zusammen mit der Welle 16 während der Schaltung
der Parallelstellungen die Grundstellung (ausgezogen gezeichnet) inne und ist,.
da der Kontakt 25 am Reihenschütz 8 abgefallen ist, stromlos. In dieser Grundstellung
hat der Drehmagnet eine festen Anschlag und kann daher.in der dem gezeichneten Pfeil
entgegengesetzten Richtung nicht weitergedreht werden. Die Grenzen des Arbeitswinkels
für den Drehmabnneten sind durch die beiden Endstellungen (ausgezogene und gestrichelte
Lage) gegeben. Hat nun die Kupplung 4 angespriochen, so ist die Welle 17 mit der
Welle 16
und daher mit dem Drehmagneten gekuppelt, und die Feder 5 versucht,
das Schaltwerk entgegen der Pfeilrichtung weiterzudrehen. Der feste Anschlag des
Drehmagneten verhindert dies aber.
Damit das Schaltwerk von der
letzten Parallelstellung 14 nicht in die Nullstellung zurückkehrt, ist es mit einer
Sperrscheibe 2 i versehen, in deren Kerbe leine elektromagnetisch betätigte Klinke
22 eingreift ' Der Stromkreis der Klinke verläuft über,den unte-' ren Belag des
Führerschalters 2 und einen Belag 2o des Schaltwerks i, welcher nur bis zur letzten
Parallelstellung reicht. Kurz vor dem Erreichen der Stufe 12 wird die Spule 22 erregt,
um das Einfallen der Klinke in die Kerbe der Scheibe 21 vorzubereiten. Die Klinke
schleift dann gewissermaßen auf dem Umfang der Scheibe 21, bis auf der Stellung
14 die Kerbe der Klinke gegenüberliegt und letztere dann einfallen kann. Der Belag
2o könnte ebensogut auch erst kurz mach der Stellung 13 beginnen. Es soll durch
die Anordnung des verlängerten Belages eine Sicherheit geschaffen werden, um zu
vermeiden, daß bei etwaigem verzögerndem Ansprechen der Klinke 22 ein Überschalter
des Schaltwerks mach Null eintritt. Sollen die Fahrmotoren abgeschaltet werden,
dann bewegt der Fahrer den Führerschalter 2 in die Nullstellung, so daß die Schütze
9 und io ;abgeschaltet werden. Gleichzeitig wird der Stromkreis für die Klinke 22
unterbrochen, so @daß diese unter dem E.influß der Feder 23 die Sperrscheibe 21
freigibt. Das Schaltwerk wird dann von der Feder 5 in die Nullstellung zurückbewegt.