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Einrichtung an Nockenfahrschaltern, bei denen besondere kontaktlose
Nockenschaltvorrichtungen zum Ausgleich von an der Fahrkurbel auftretenden ungleichen
Dreh- bzw. Widerstandsmomenten benutzt werden, insbesondere für elektrisch betriebene
Fahrzeuge Bei Nockenfahrschaltern ist es bekannt, außer der die Schaltstellungen
fühlbar machenden Rastenscheibe mit Federklinke eine gleichzeitig mit der Hauptwalze
angetriebene Nockenschei:be anzuwenden, die mit federnden Rollenarmen zusammenarbeitet,
um die an der Fahrkurbel auftretenden Kraftwirkungen auszugleichen. Diese Anordnung
ist mit Erfolg nur bei Nockenfahrschaltern anwendbar, bei denen eine gewisse Gleichmäßigkeit
in der Schaltung vorhanden ist, z. B. bei Transforinatorstufenschaltungen oder bei
Fahrschaltern, die nur wenige Schaltstellungen besitzen.
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Im elektrischen Bahnbetrieb ist es jedoch häufig notwendig, Nockenfahrschalter
zu verwenden, bei denen ein gleichmäßiger und gesetzmäßiger Wechsel in den an der
Kurbel wirksam werdenden Kräften nicht vorhanden ist. Dies ist beispielsweise in
der Regel bei Gleichstrornfahrschaltern für mehrere Motoren der Fall, bei denen
außerdem auch die Winkelwege zwischen den Schaltstellungen verschieden groß sind.
Die bekannten Anordnungen ergeben in diesem Fall keinen befriedigenden Ausgleich.
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Die Erfindung, durch die ein sehr weitgehender Ausgleich bei beliebigen
Schaltunzen und bei beliebi.-er Unregelmäßigkeit mit sparsamsten Mitteln zu erreichen
ist, besteht darin, daß die zu Schaltzwecken nicht benutzten Nockenschütze zu einer
der Einschaltbewegung entgegengesetzten Schaltbewegung über die normale Ausschaltlage
hinaus unter weiterem Aufladen oder Entladen ihrer Kraftspeicher gezwungen werden.
Der Schalthebel der zum Kraftausgleich verwendeten Nockenschütze kann demnach eine
Einschaltlage und zwei oder mehrere Ausschaltlagen einnehmen. Die von der normalen
Ausschaltlage zu den weiteren Ausschaltlagen führende, zum Kraftausgleich benutzte
Schaltbewegung kann mit Rücksicht darauf, daß verschiedene Nockenschütze gleichzeitig
im ausgleichenden Sinne wirksam sind, oder deshalb, weil beim weiteren Bewegen des
Schützes im Ausschaltsinne die Feder stärker aufgeladen wird, in ihrer Größe oder
Länge beliebig begrenzt werden. Es können ferner einzelne Schütze in verschiedenen
Kontaktstellungen des Fahrschalters, also wiederholt, zum Kraftausgleich benutzt
werden, indem sie mehrmals über den gleichen, im weiteren Ausschaltsinne verlaufenden
Schaltschritt oder mehrere solche aufeinanderföIgende Schaltschritte bewegt werden.
Wenn sich nicht die Möglichkeit oder Notwendigkeit ergibt, zum Kraftausgleich be-
| nutzte Schütze in ihre normale Ausschaltlage |
| unter Lieferung eines abermaligen Kraftaus- |
| gleiches im entgegengesetzten Sinne zurück- |
| zuführen, so kann die zusätzliche Ausschalt-: |
| Bewegung bei Weiterscharten durch eine sa |
| geneigte Kurve allmählich wieder aufgehob |
| werden, wobei ein merklicher Krafteinflu |
auf die Schaltwelle nicht stattfindet.
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Bei Nockenschützen, deren Kontakte durch Federn geschlossen und durch
Auflauf des Rollenhebels auf eine Erhöhung der Kurvenscheibe geöffnet werden, wird
durch die dem Einschalten entgegengerichtete Bewegung der Kraftspeicher stärker
angespannt, so daß seine ausgleichenden Wirkungen gegenüber den Entladungen der
Kraftspeicher von Schützen, die gleichzeitig ihre Kontakte schließen, in stärkerem
Maße wirksam werden. Auch bei Nockenschützen, bei denen die Kontakte durch die Kurvenscheibe
geschlossen und durch Federn geöffnet werden, ist der Erfindungsgedanke anwendbar,
es muß dann außer einem die Kontaktschließung bewirkenden Daumen auf .der Kurvenscheibe
noch eine Vertiefung vorgesehen werden, in die die Schaltrolle einsinkt, während
der Kraftspeicher weiterhin entladen wird. Ein weiterer Vorteil der neuen Anordnung
liegt darin, daß die Mitwirkung nicht gebrauchter Schütze keine Störungen verursachen
kann, da sie sich lediglich weiter öffnen und bei der Ausgleicharbeit keine Stromkreise
schließen; man ist daher in der Wahl unter den jeweils offenen Nockenschützen völlig
frei.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt. Wie aus Abb.
i ersichtlich, ist auf der Kammwelle ivl die Kurvenscheibe hl befestigt, die mit
dem dreiarmigen, um den Zapfen dl drehbaren Schalthebel a1 zusammenarbeitet. Der
eine Arm des Schalthebels a1 trägt die auf der Kurvenscheibe 1z1 laufend Rolle r1;
an dem zweiten Arm ist der bewegliche Kontakt b1 befestigt, welcher mit dem festen
Kontakt cl zusammenarbeitet; der dritte Arm steht unter dem Einfluß der Feder f1,
die bestrebt ist, den Hebel a1 entgegen dem Uhrzeigersinn zu drehen. Die dargestellte
Kurvenscheibe k1 besitzt eine Vertiefung vl, in die die Schaltrolle r1 einsinkt,
wenn die Kontakte b1 und cl in Berührung gebracht werden sollen. Sie besitzt ferner
eine Erhöhung hi, die beim Auflaufen der Rolle r1 ein weiteres Zusammendrücken der
Feder f1 bewirkt.
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Wird bei der dargestellten Lage der einzelnen Teile die Kammwelle
im L"hrzeigersinn gedreht, so läuft die Rolle r1 auf die Erhöhung hl auf, während
die nicht gezeichnete Rolle eines anderen Schützes gleichzeitig über eine gestrichelt
dargestellte Senkung s, hinabläuft.DurchdiegezeigteAnordnung (Kurvelar) wird hierbei
also ein Widerstandsmoment er-
| zeugt, während durch das mit der Kurve s1 |
| gesteuerte Schütz gleichzeitig ein Drehtno- |
| ment hervorgerufen wird. Diese beiden Mo- |
| inente heben sich bei zweckmäßiger Bemes- |
| ü der Kurven und Federkräfte so weit auf. |
| U@ die den Fahrschalter bedienende Person |
| pur die auftretenden Reibungswiderstände zu |
| überwinden hat. Von der Erhöhung 1a1 läuft |
die Rolle r1 allmählich ab, die Anordnung kann jedoch auch so getroffen sein, daß
das andere Ende der Erhöhung 1a1 steil verläuft und das Schütz in diesem Fall beim
Zurückkehren in die dargestellte Lage ein zusätzliches Drehmoment erzeugt, das zum
Ausgleich eines beim Ausschalten eines anderen Schützes auftretenden Widerstandsmoments
benutzt wird.
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Natürlich können auch zusätzliche Nockenvorrichtungen ohne Kontakte
verwendet und durch mehrfach abgestufte Kurvenscheiben wiederholt zum Kraftausgleich
herangezogen werden.
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Die Abb.2 zeigt schematisch die Gesamtanordnung eines Nockenfahrschalters,
bei dem der Ausgleich der Dreh- und Widerstandskräfte in der erfindungsgemäßen Weise
erfolgt. In der linken Hälfte der Abbildung sind die Nockenkontakte R1 bis R; für
die Widerstandsanschlüsse Si, S11, S.# und S,2 für die Feldschwächungsverbindungen
und noch einige Kontakte für die Motor- und, Netzanschlüsse gezeichnet. In der rechten
Hälfte sind die abgewickelten Kurvenformen für die Bedienung der Kontakte veranschaulicht.
Die Anordnung wirkt in folgender Weise: Bei der üblichen 45°-Lage der Fahrkurbel
in ihrer Nullstellung kann die Fahrstellung i des gezeichneten Fahrschalters schlecht
beherrscht werden, da die Nockenschalter d, e und f zugleich ihre Federn entladen
und die Kurbel antreiben, kurz bevor die Stellung i erreicht wird. Der Fahrer kann
daher leicht versehentlich bis in die Schaltstellung z oder 3 schalten. Für das
kontaktlose N ockenelement a ist die Kurvenscheibe b vorhanden, die an der Stelle
c einen Anstieg hat, um die Rolle a gegen eine Feder zu heben. Diese Feder kann
härter sein als die normalen Federn der anderen N ockenschalter, damit die Ausgleichswirkung
des einen Nockenelements gegen die drei anderen N ockenschalter d, e,
f aufkommt. Der Anstieg ä gleicht den Nockenschalter )a beim Einschalten
in die Stellung 2 aus. Für das Einschalten in die Stellungen 3, q. und braucht man
in der Regel keinerlei Ausgleich, da der Fahrer infolge günstigerer Armstellung
die Kurbel besser beherrschen kann. Beim Schalten aus der Stellung 5 in die Stellung
6 werden die Schalter i und k zugleich eingeschaltet, was wieder unbequem
ist. Daher wird der Schalter h zwischen den Schalt-
Stellungen 3
und 6 zwecks genügender Gegenwirkung geöffnet. Diese Verwendung ist hier möglich,
da dieser Schalter schaltungstechnisch keinen Einfluß mehr hat. Weiterhin wirkt
wieder das Gefälle i als Gegengewicht gegen die Anstiege in, n und o, ferner das
Gefälle p gegen Anstiege q und r, dann der Anstieg S gegen die Gefälle
t und -ac. Auf die Gefälle z, und zo kommt es nicht mehr an, weil dahinter an sich
ein fester Anschlag für die Kurbel folgt.
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Diese Schaltmethode ist weitgehend abwandelbar und ist geeignet für
alle möglichen Schaltungstakte, auch wenn dieselben noch so unregelmäßig sind. Trotzdem
bleibt sie jedoch einfach und ist deshalb allen auf diesem Gebiete bisher bekanntgewordenen
Schaltinethoden durch ihre genaue Anpassungsfähigkeit überlegen.