DE681101C - Steuereinrichtung fuer Raumspiegel o. dgl. - Google Patents

Description

Für die Steuerung von Raumspiegeln, die zur optischen Signalübertragung auf fahrende Züge bestimmt sind, ist bereits vorgeschlagen worden, eine Vorrichtung zur elektrischen Steuerung des Spiegels zu benutzen, wobei derselbe mit Hilfe einer Skala in eine bestimmte Stellung eingestellt wird, von welcher aus mehrere beliebig einstellbare Stellwege durchlaufen werden sollen. Dabei sind entsprechend der Anzahl der vorgesehenen Stellwege innerhalb des gesamten Stellweges bis zu 360⁰ oder weniger eine gleiche Anzahl besonderer Magnetschalter in den Antrieb eingebaut, deren abgefallene Anker die unter teilten Stellwege an der zu diesem Zweck mit Anschlägen versehenen Steuerscheibe begrenzen. Mittels eines bei Beginn der Bewegung der Steuerscheibe geschlossenen Kontaktes wird die Stromzuführung des Anitriebs-

ao motors für die Rückstellung der Steuerscheibe vorbereitet. Durch die dadurch bedingte Ausbildung der Schaltung ist es bei dieser Einrichtung nicht möglich, von einer Stellung zu einer solchen, die näher der Ausgangsstellung liegt, überzugehen, ohne daß der Antrieb vorher in die Ausgangsstellung zurückgegangen ist. Diese Forderung wird aber häufig bei derartigen Einrichtungen gestellt. Die vorgeschlagene Lösung gibt auch nicht die volle Gewähr dafür, daß das zu steuernde Organ tatsächlich die gewählte Stellung einnimmt und damit das tatsächlich gewählte Signal auf den Zug übertragen wird. Es ist z. B. möglich, daß bei Leitungsbruch ein innerhalb des von dem gesteuerten Organ bis zum Erreichen der gewählten Stellung zurückzulegenden Weges nicht angesprochene Anker die Bewegung des Spiegels vorzeitig sperrt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Steuereinrichtung für Raumspiegel, die demselben Verwendungszweck wie die bereits vorgeschlagene Vorrichtung dienen soll und die genannten Nachteile vermeidet. Erreicht wird dies, indem beim Schließen eines den einzelnen wählbaren Stellungen entsprechenden Stromkreises für den Antrieb der gesteuerte Teil (Spiegel) dadurch in .die gewählte Stellung gebracht wird, daß beim Durchlaufen dieser Stellung ein einen Anschlag steuernder Haltemagnet anspricht, dessen Wicklung vor die Wicklung des Antriebs geschaltet wird, und daß eine durch das Schwungmoment betätigte Schalteinrichtung die Gegenwicklung

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Josef Watzula in Niedersedlitz, Dresden.

des Antriebs einschaltet und diese den gesteuerten Teil gegen den Anschlag bewegt. Es erfolgt also der Übergang von einer Stellung zur anderen in beiden Schaltrichtungen immer unmittelbar, so daß ein Zeitverlust beim Signalwechsel infolge eines etwaigen Leerweges nicht eintritt.

Besonders vorteilhaft ist es, als Halteglied für den gesteuerten Teil Haltemagnete zu benutzen, deren Stromkreise in Abhängigkeit von dem Antrieb gesteuert werden. Ist für jede wählbare Stellung ein Haltemagnet vorgesehen, so empfiehlt es sich, zur Erzielung einer möglichst' großen Betriebssicherheit die einzelnen Wicklungen der Magnete im Stromkreis des Antriebs so anzuordnen, daß alle in Richtung der größten Verstellung des gesteuerten Teiles vor der jeweiligen Stellung liegenden Magnetwicklungen kurzgeschlossen, so die Stromkreise der zwischen der jeweiligen und der Nullstellung liegenden Haltemagnete vorbereitet sind und die der gewählten Stellung entsprechende Haltemagnetwicklung beim Erreichen dieser Stellung als Widerstand vor die Wicklung des Antriebs geschaltet wird. Der jeweils im Stromkreis des Antriebs als Widerstand liegende Haltemagnet hält den gesteuerten Teil in der gewählten Stellung, bis ein einer neu zu wählenden Stellung entsprechender Steuerstromkreis des Antriebs geschlossen ist und die Wicklung des bisherigen Haltemagneten je nach der durch die neue Stellung bedingten Bewegungsrichtung im der oben beschriebenen Weise; umgeschaltet wird. Um zu erreichen, daß der gesteuerte Teil auch wirklich genau in der gewählten Stellung gehalten wird, ist die Einrichtung so aufgebaut, daß beim Wählen einer Stellung nach dem größten Anschlag hin beim Erreichen der gewählten Stellung die dieser entsprechende Haltemagnetwicklung vor die Wicklung des Antriebs geschaltet wird. Der Antrieb bewegt den gesteuerten Teil über diese Stellung hinaus undunterbricht erst dann den Stromkreis des Antriebs. Durch das Sehwungmoment des Spiegels 0. dgl. wird der Antrieb noch weiter bewegt und schaltet die Gegenwicklung des Antriebs ein, so daß dieser dann den gesteuerten Teil bis gegen einen von dem Haltemagneten betätigten Anschlag bewegt. Fällt aus- irgendeinem Grunde einer der Haltemagnete aus, so wird die Bewegung des gesteuerten) Teiles durch die dabei eingeschaltete Gegenwicklung begrenzt. Nach kurzem Rücklauf wird durch die vom Antriebsteil betätigte Schalteinrichtung die beschädigte Magnetwicklung kurzgeschlossen und dabei die andere Feldwicklung eingeschaltet. Trotz des. Versagens des Haltemagneten wird also der Spiegel ,in seine Stellung gebracht, in der er innerhalb eines engen Winkels bin und her pendelt und dabei in der Lage ist, dag, gewünschte Signal auf den Zug zu übermitteln. Um für den Fall, daß bei Störungen durch Leitungsbruch o. dgl. immer. die Gewähr gegeben ist, daß der gesteuerte Teil nicht in einer falschen Stellung· stehenbleibt, wird beim Bewegen des Antriebs von der Nullstellung in Richtung des. größten Ausschlages ein Kraftspeicher mit aufgeladen, der bei etwaigen Störungen den gesteuerten Teil in die Nullstellung (Haltsignal) zurückführt. Liegt die neu zu wählende Stellung zwischen Null und der-bisherigen Stellung, so wird bei ihrem Wählen das. Halteglied der neuen Stellung zum Ansprechen gebracht, bevor die Verriegelung der bisherigen Stellung freigegeben ist. Durch den in entsprechender Richtung eingeschalteten Antrieb oder den aufgeladenen Kraftspeicher wird dann der gesteuerte Teil gegen den Anschlag des neu angesprochenen Halteglieds bewegt. Zur Erzielung einer für die Betriebssicherheit erforderlichen Abhängigkeit zwischen Antrieb und Schaltmitteln wird man die Betätigungsteile für die Schalteinrichtungen unmittelbar mit dem Antrieb verbinden. Ganz besonders wird die Betriebssicherheit erhöht und der Aufbau vereinfacht, wenn als Schalteinrichtungen Quecksilberschaltröhren benutzt werden, bei denen ein Magnet durch Verschiebung in Richtung der Achse einen Tauchkörper innerhalb derRölire bewegt, der die jeweilige Ab- bzw. Umschaltung bewirkt. Die Verschiebung der Steuermagnete in Richtung der Achse kann durch Kurvenscheiben bewirkt werden, die vorteilhafterweise auf der Welle des Antriebs oder des gesteuerten Teiles sitzen. Neben den· Schalteinrichtungen für die Steuerung der Einrichtung können noch zusätzliche Schaltelemente angeordnet sein, die zur Steuerung von Überwachungs- und Meldeeinrichtungen dienen und vorteilhafterweise ebenfalls unmittelbar vom Antrieb betätigt werden. Um die wählbaren Stellungen beliebig festlegen zu können, wird man die den einzelnen Stellungen entsprechenden Schalteinrichtungen an verstellbaren Trägern anordnen oder die für die mechanische Steuerung bestimmten Kurvenscheiben o. dgl. einstellbar an ihrem Träger befestigen.

Für die Steuerung der Tauchkörper der einzelnen Quecksilberschaltröhren kann ein einziger Magnet angeordnet sein, der über einen Träger mit der Welle des Antriebs so verbunden ist, daß er deren Drehbewegung mit ausführt und bei Erreichen der Schaltröhre, deren Stromkreis über den Wählschalter geschlossen ist, die erforderliche Umschaltung für die Stillsetzung des Antriebs bewirkt.

An Hand der Abbildungen sollen der Aufbau und die Wirkungsweise einer als beispielsweise Ausführung dargestellten Einrichtung nach der Erfindung-erläutert werden. Abb. ι zeigt den Aufbau, während Abb. 2, 3 und 4 die Schaltschemen bei verschiedenen Stellungen des Antriebs zeigen.

Auf der Welle des Drehankers α ist (angedeutet) der zu steuernde Spiegel angeordnet. Auf der anderen Seite der Drehankerwelle b befindet sich, die Steuereinrichtung, die den Antrieb in jede 'einzelne wählbare Stellung bringt und. in dieser festlegt. Entsprechend der Anzahl der wählbaren Stellungen sind Haltemagnete c, C₁, C₂, C₃ vorhanden, die sich über den Umfang verteilt an der betreffenden Stelle befinden, in welcher der Antrieb gehalten werden soll. Die Steuerung der Stromkreise: für die Haltemagnete und den Drehanker erfolgt durch Quecksilberumschalter d, bei denen ein Tauchkörper e in bekannter Weise durch Magnete/ gesteuert wird. Die Quecksilberumscihaltero? sind ebenfalls entsprechend der Anzahl der wählbaren Stellungen vorgesehen. Die Magnete/ sind in Richtung der Achse verschiebbar angeordnet und werden durch die mit der Welle b desi Antriebs verbundene Kurvenscheibe g gesteuert. Der ebenfalls fest an der Welle b angeordnete Magnet h dient zur Steuerung der Quecksilberkontakte, die den Stromkreis einer Signaleinrichtung bei Erreichen der gewählten Stellung steuern. Der Anschlag k verriegelt den Antrieb in der gewählten Stellung durch sein Zusammenwirken mit dem jeweiligen Anschlag Ii₁ der Haltemagnete c. Die Träger/ für die an. den einzelnen wählbaren Stellungen gehörenden Quecksilberschaltröhrenu? und t sowie die Anschläge £ sind einstellbar ausgeführt, so daß die wählbaren Stellungen vor Inbetriebnahme beliebig festgelegt werden können. Der gesamte Antrieb mit den Steuerteilen ist vollständig gekapselt in das zweiteilige Gehäuse/« eingebaut.

Die Zuordnung der die einzelnen wählbaren Stellungen bestimmenden Teile zu der Welle des Antriebs zeigt Abb. 5. Die einzelnen Stellungen werden durch die Anschläge k_x, k₂, k₃ bestimmt, an welche beim. Ansiprechen der zugehörigen Magnete C₁, C₂, C₃ (C₁, C₂ gemeinsamer Magnet) je nach der Drehrichtung die mit der Welle des Drehankers α bewegten Anschläge k oder Zi₁ anschlagen. Die Stromkreise der Wicklungen/*, s,t der Magnete C₁, C₂, C₃ werden durch die ebenfalls entsprechend den wählbaren Stellungen angeordneten Quecksilberschalter d_v d₂,d₃ gesteuert. Die Bewegung der Magnete /hjWs iⁿ Richtung der Achse erfolgt durch die Kurvenscheibe g. Die den Signalstromkreis steuernden Kerne der Quecksilberschalter I₁, i₂, i₃,4 werden je nach der Bewegungsrichtung beim Erreichen der gewählten Stellung durch die mit der Antriebswelle umlaufenden Magnete h oder h_x bewegt. Der Magnet C₁ 6g steuert die Federzange v, welche den Antrieb in der Nullstellung abfängt und hält, w ist die Wicklung des Magneten C₁, die im Stromkreis des Drehmagneten α liegt und beim Einschalten des Drehmagneten α das Lüften der Federzange ν durch den Magneten C₄ bewirkt.

Die Wirkungsweise der Einrichtung soll an Hand der Abb. 2 bis 4 erläutert werden. Abb. 2 zeigt den Antrieb in der Ausgangsstellung (Halt), η ist der Bereitschaftsschalter, welcher sich mit den Wählschaltern ο, ρ und q beispielsweise im Stellwerk befindet. Die ,Einrichtung ist neben der Nullstellung (Halt) für drei wählbare Stellungen ausgelegt, und zwar entspricht Warnung = 30⁰ dem Wählschalter o, Fahrt = 6o° dem Wählschalter ρ und Geschwindigkeit= ιoo° dem Wählschalter q. Die Haltemagnete r, s, t liegen im Stromkreis des Drehankers α und werden durch die Umschalter d_x, d₂, d₃ je nach der 8g Stellung des Antriebs kurzgeschlossen, vorbereitet oder als Widerstand vor die Feldwicklungen j/, ζ des Antriebs gelegt.

Soll die Stellung Warnung = 30°, die in Abb. 3 gezeigt ist, gewählt werden, so wird im Stellwerk der Bereitschaftsschalter ti und danach der Wählschalter 0 eingelegt (Abb. 3a). Die Feldwicklung y für die Rechts drehung des Drehmagneten α liegt an Spannung, und der Spiegel wird bewegt, bis durch die Ver-Schiebung des Magneten/ (Abb. 1) in Richtung der Achse die Verbindung bei d₃ (Abb. 3a) unterbrochen wird und die Haltemagnetwicklung vor der Feldwicklung liegt (Abb. 3b). Es tritt eine starke Schwächung des Feldes ein und, durch die Schwungmasse des Antriebs unterstützt, wird der Magnet/ (Abb. 1) so weit gehoben, bis er eine Umschaltung der Feldwicklungen bewirkt (Abb. 31c). Der Antrieb läuft entgegengesetzt, bis sich der Anschlag k (Abb. 1) gegen den vom Haltemagneten c gesteuerten Gegenanschlag legt. Durch diese rückläufige Bewegung des Drehankers wird die Quecksilberschaltröhre in die in Abb. 3d gezeigte Mittelstellung gebracht, und der Haltemagnet' r bleibt bis zum Wählen einer neuen Stellung vor die Feldwicklung); geschaltet. Der Antrieb wird also während des Betriebs unter Spannung gehalten, jedoch ist in der Haltestellung die Leistungsaufnahme sehr gering, und es. ist trotzdem immer die Gewähr gegeben, daß durch das Kurzschließen der Haltemagnetwicklungen die Steuerung unter voller Leistung, also mit größter Betriebssicherheit, erfolgt. Der Bremsmagnet C₄ dient zur Steuerung einer Federzange v, welche den Antrieb beim Zurück-

Claims (8)

laufen in, die Nullstellung (Haltsignal) federnd abfängt und in dieser hält. Soll der Spiegel aus der oben angenommenen Stellung Warnung = 300 in die Stellung Fahrt = 6o° gebracht werden, so ergeben sich die einzelnen Steuerstellungen, wie sie in den Abb. 4a bis 4e wiedergegeben sind. Abb. 4a stimmt mit der Abb. 3d überein und ist im vorliegenden Falle die Ausgangsstellung. Die Wählschalter im Stellwerk für die einzelnen, wählbaren Steuerstellungen sind so gegeneinander verriegelt, daß der eine erst geöffnet werden kann, wenn der andere bereits eingelegt ist. Die Schalter <i2 und dv welche zwischen der gewählten Stellung und der weitest erreichbaren Stellung liegen, haben die Haltemagnetwicklungein kurzgeschlossen. Wird nun der Wählschalter ρ im Stellwerk eingelegt (Abb. 4b), so fließt der Hauptstrom über diesen Schalter nach der Feldwicklung y. Der Antrieb übt ein Drehmoment in der ■ Pfeilrichtung aus und öffnet gleichzeitig den Wählschalter^. Durich das Vorwärtsbewegen des Antriebs gelangt der Steuermagnet der der Stellung 30° entsprechenden Quecksilberschaltröhre in die Stellung, in der der Stromkreis für die Feldwicklung 2 an dieser Schaltstelle geschlossen ist (Abb. 4c). Durchläuft der Antrieb bei seiner Bewegung nach, dem größten Ausschlag zu die Stellung Fahrt = 6o°, so wird wieder der Magnet der dieser Stellung zugehörenden Quecksilberschaltröhre entsprechend verschoben und der Antrieb in der oben beschriebenen Weise auf entgegengesetzte Drehrichtung umgesteuert, indem die Feldwicklung ζ durch den Schalter W an Spannung gelegt wird (Abb. 4-d). Der Antrieb läuft zurück, bis sich wiederum der Anschlag k gegen den Gegenanschlag, des' zugehörigen Haltemagneten c (Abb. 1) legt. In dieser Stellung (Abb. 4c) ist ebenfalls wieder die Wicklung des zugehörigen Haltemagneten als Widerstand vor die Feldwicklung y des Antriebs geschaltet. Auch, in dieser Stellung des Antriebs sind die Wicklungen der nach dem größten Ausschlag zu liegenden Haltemagnete kurzgeschlossen, während alle zwischen Null ■ und gegenwärtiger Stellung lie-■ genden Haltemagnetwicklungen vorbereitet sind. Soll der Antrieb aus der gewählten Stellung in 'eine solche gebracht werden, die nach, der Nullrichtung zu liegt, so braucht (infolge des Vorbereitetseins der Magnetwicklungen) nur der entsprechende Wählschalter eingelegt und der Wählschalter der bisherigen Stellung geöffnet zu werden. Es ist auch ohne jede Schwierigkeit möglich, den Antrieb aus der einen Stellung in die andere zu bringen, wenn dabei die Null-So stellung durchlaufen werden muß. Auch in diesen Fällen wird der Antrieb mit voller Leistung (durch. Einsehalten z.B. der Feldwicklung z) in die entsprechende Stellung gebracht. Es ist aber auch, möglich, daß der Antrieb beim Übergang in eine solche Stellung bis in die Nullstellung durch einen Kraftspeicher, der bei der Vorwärtsbewegung des Antriebs· aufgeladen worden ist, bewegt und erst dann die entsprechende Feldwicklung eingeschaltet wird. Selbstverständlich ist die Zahl der wählbaren Stellungen nicht auf die des Ausführungsbeispiels beschränkt, sondern diese kann, soweit es die Anordnung der entsprechenden 'Haltemagnete und Schaltröhren zuläßt, beliebig erweitert werden. PaTENΤΛNSPKÖCHE:

1. Steuereinrichtung für Raumspiegel, die zur optischen Signalübertragung auf fahrende Züge bestimmt sind, bei der der gesteuerte Teil (Spiegel) beim Schließen eines den einzelnen wählbaren Stellungen entsprechenden Stromkreises für den Antrieb in die gewählte Stellung bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Durchlaufen dieser Stellung ein einen Ansqhlag 'steuernder Haltemagnet (C₁, C₂, C₃) anspricht, dessen Wicklung (r, s, t) vor 'die Wicklung (y, z) des Antriebs geschaltet wird, und daß eine durch das Schwungimoment betätigte Schalteinrichtung ^d₁, dz, da) die Gegenwicklung (y, z) des Antriebs 'einschaltet land diese den gesteuerten Teil gegen den Anschlag bewegt.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Anordnung je eines Haltemagneten (C₁, C₂, C₃) als Halteglied für jede wählbare Stellung des gesteuerten Teiles; deren einzelne Wicklungen (/, s, t) im Stromkreis des Antriebs (y oder z) so angeordnet sind, daß alle in Richtung der größten Verstellung des Teiles vor der jeweiligen Stellung liegenden Magnetwi'cklungen (r, s, () kurzgeschlossen, die Stromkreise der zwischen der jeweiligen Stellung und der Nullstellung liegenden Haltemagneten (C₁, C₂, C₃) vorbereitet sind und die der gewählten Stellung -entsprechende Haltemagnetwick- uo lung (r, s, t) beim Erreichen dieser Stellung als Widerstand vor die Wicklung (y oder 2) des Antriebs gesahaltet wird und den gesteuerten Teil hält, bis ein Steuerstromkreis (Quecksilberschalter d_lt d_2>d₃) des Antriebs für eine neu zu wählende Stellung geschlossen ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wählen einer zwischen Null und der bisherigen Stellung liegenden Stellung die Wicklung (r, s, t) des Haltemagnetera. (C₁, C₂, C₃) der

neu, gewählten Stellung als Widerstand vor die Wicklung (y, z) des Antriebs geschaltet und die der bisherigen Stellung entsprechende Haltemagnetwicfclung (/*, s, t) kurzgeschlossen wird.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die die Ab- bzw. Umschaltung bewirkenden Schalteinrichtungen (J₁, /₂, /₃) vom Antrieb mitjgesteuert werden.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, ■dadurch gekennzeichnet, daß als Schalteinrichtungen Quecksilberschaltröhren (d_v d₂,d₃) benutzt werden, deren einen Tauchkörper (e) steuernde Magnete (f_v f₂, /3) von au,f der Antriebswelle sitzenden Kurvensdheiben (g) bewegt werden.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung der Quiecksilberschaltröhren (d_i} d₂, d₃) um: ein Magnet (J₁, /₂, /3) vorhanden ist, dar mit der WeUe (b) des Antriebs so verbunden ist, daß er deren Drehbewegung mit ausführt.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger der Steuerglieder einstellbar angeordnet .sind.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kraftspeicher für die Zurückführung des Antriebs in die Nullage angeordnet ist, der beim Vorwärtsfoewegen des gesteuerten Teiles durch den Antrieb aufgeladen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen