DE682924C

DE682924C - Schalteinrichtung fuer Elektrofahrzeuge zum Umkehren der Drehrichtung von Elektromotoren

Info

Publication number: DE682924C
Application number: DEN37174D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-09-14
Filing date: 1934-09-14
Publication date: 1939-10-25

Description

Schalteinrichtung für Elektrofahrzeuge zum Umkehren der Drehrichtung von Elektromotoren Die Erfindung bezieht sich auf die besondere Ausgestaltung einer Umschalteinrichtung für die Drehrichtung der Antriebsmotoren von Elektrofahrzeugen, bei denen sowohl das Gehäuse als auch der Anker drehbar gelagert ist. Derartige Motoren finden beispielsweise Anwendung, um einen Betrieb mit zwei verschiedenen Geschwindigkeitsstufen zu ermöglichen. Sowohl der Anker als auch das Gehäuse sind dabei mit der ,anzutreibenden Welle durch ein Getriebe in der Weise verbunden, daß bei gegenläufiger Umdrehung beide Motorteile ihre Leistung auf die Welle mit einer verhältnismäßig niedrigen Drehzahl abgeben, während beim Abbremsen des Gehäuses der Anker allein die gesamte Leistung mit einer entsprechend höheren Drehzahl überträgt. Auf die§e Weise lassen sich also zwei Geschwindigkeitsstufen lediglich durch die mechanische Betätigung einer Bremse erzielen. Vorteilhaft wird dabei auch für @die Umschaltung der Drehrichtung lediglich eine mechanische Übertragungsleitung vom Führersitz zum Motor angeordnet, also die mechanisch bedienbare Umschalteinrichtung unmittelbar an den umlaufenden Teilen des Motors angebracht. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art wird durch eine Verschiebemuffe eine mit dem Motorgehäuse umlaufende Schaltbrücke verschoben, die mit ebenfalls am Gehäuse angebrachten Gegenkontakten so zusammenwirkt, daß die Stromrichtung in dem einen Motorteil umgekehrt werden kann. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die Schaltvorrichtung für d as Umschalten der Drehrichtung dadurch besonders zu vereinfachen, daß« die Schleifringe für die Stromzuleitung zu den beweglichen Teilen gleichzeitig einen Teil der Schalteinrichtung bilden. Es wird dabei eine ähnliche Schaltweise angewendet, wie -sie bereits bei andersartigen Elektromotoren mit feststehendem Feld bekannt ist, wo die Drehrichtung durch wahlweises Auflegen eines von zwei Bürstensätzen auf den Stromwandler (Kollektor) an gegenüberliegenden Stellen des Umfanges gewechselt wird.
Nach der Erfindung wird also die Schalteinrichtung so ausgebildet, daß die zu den Ankerwicklungen und zu den Feldwicklungen führenden Stromleitungen in vier nebeneinander angeordneten Schleifringen enden, daß jedem .dieser Schleifringe zwei selbständige Kontaktschleifkörper zugeordnet sind und daß diese Schleifkörper an einer mechanisch zu betätigenden Vorrichtung in zwei Reihen derart angeordnet sind, daß jeweils die eineKontaktkörperreihe von den Schleifringen abgehoben ist, wenn die andere Reihe auf den Schleifringen aufliegt. Dabei sind die einzelnen Schleifkörper mit der Stromquelle in der Weise verbunden, daß die Drehrichtung in der bei andersartigen Elektromotoren bereits bekannten Weise durch wahlweises Aufliegen eines von den zwei Kontaktschleifkörpersätzen wechselt. -Auf diese Weise ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau der Schalteinrichtung und im Zusammenhange damit eine wesentliche Herabsetzung der Kosten der elektrischen Anlage, da die Schalteinri.ch-, tungen bisher einen recht hohen Anteil a: den Gesamtkosten erforderten. Auch in be-. trieblicher Hinsicht bietet die vereinfachte-Bauart besondere Vorteile, da für die Schalteinrichtung lediglich ein einziger beweglicher Teilerforderlich ist, der um eine feste Achse schwingt, und da nur wenige Kontaktkörper zu überwachen sind, die gleichzeitig für idie Stromübertragung auf die drehbaren Teile und für die Schalteinrichtung dienen und die auch die Ausschaltung des Motors bewirken können, indem eine Mittelstellung vorgesehen wird, in der beide Kontaktkörperreihen gleichzeitig von den Schleifringen abgehoben sind.
Durch die Zeichnung wird der Gegenstand der Erfindung im einzelnen näher erläutert. In der Zeichnung ist eine einfache Ausführungsform des Umschalters als Beispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch den Schalter, Abb. 2 eine Seitenansicht davon und Abb. 3 das zugehörige Schaltbild.
In Abb. i ist das Gehäuse des Motors mit a bezeichnet, das einen -wellenförmigen Ansatz a1 hat. Der Ansatz dient zur Lagerung des Gehäuses in dem Lagerkörper b und trägt an seinem freien Ende die viei# Schleifringe a2. Auf den Deckel des Lagerkörpers b ist ein Lagerbock c aufgesetzt, in dem sich die Welled dreht, die den Antrieb des Schalters bewirkt. Diesem Zweck entsprechend ist die Welle d an ihrem einen Ende mit dem Antriebshebel e fest verbunden und an ihrem anderen Ende mit den zweiarmigen Hebeln f, deren Anzahl der Zahl der Schleifringe gleich ist.
Die Ausbildung der Hebel f ist aus der Seitenansicht in Abb. 2 ersichtlich. An den beiden Enden jedes Hebels/ ist je ein Halter g für die Kontaktkörperh befestigt. Die Kontaktkörp er h gleiten in an sich bekannter Weise in Aussparungen des Halters und stehen unter der Einwirkung der Federn i.' Die Kontaktkörper sind durch Leitungen k mit den Stromklemmen m verbunden, die ebenfalls am Hebel/ angeordnet sind.
Die Wirkungsweise des Schalters ergibt sich aus Abb. 2 ohne weiteres. Wird nämlich der Betätigungshebel e aus der gezeichneten Stellung nach links in die gestrichelte Stellung gebracht, also in seine andere Endlage, so werden die ,am. rechten Ende des Hebels/ angebrachten Kontaktkörper .h von den Schleifringen d2 abgehoben und die am linken Ende des Hebels/ befindlichen Kontaktkörper dafür auf die Schleifringe aufgelegt. Wird die Einrichtung so getroffen, daß in der Mitte der Bewegung des Hebels e eine fühlbare Rast ungeordnet wird, so ist auch eine SchaltsteIlung gegeben, in welcher der Motor von de: - Stromzufuhr vollkommen abgeschnitten, älsö stillgesetzt ist.
Zweckmäßig erhalten die Kontaktkörper 1t einen Ansatz n, welcher verhindert, daß die Kontaktkörper durch die Kraft der Feder l über eine bestimmte Stellung in die Halter der Kontaktkörper hineingeschoben werden. Auf diese Weise läßt sich zuverlässig erreichen, daß keiner der Schleifringe jemals von zwei Kontaktkörpern gleichzeitig berührt wird.
Die Schaltung der Kontaktkörper ist in dem. Schaltbild in Abb.3 ausführlich angegeben. In dieser. Abbildung ist die Gehäusewicklung mit G, die Wicklung des im Gehäuse drehbaren Ankers mit A bezeichnet. Die Wicklungen sind an die Schleifringe a2 in der Weise angeschlossen, daß an den beiden Schleifringen I und II die Enden der Gehäusewicklung liegen, während an die Schleifringe III und IV die Kollektorleitungen für die Ankerwicklung angeschlossen sind. Die Gruppe der Kontaktkörper, die den Vorwärtsgang _ bewirkt, ist mit hv, die Gruppq, die den Rückwärtsgang bewirkt, mit hr bezeichnet. Nach den vorstehenden Ausführungen über die Ausführung des Schalters geht hervor, daß' jeweils nur eine Reihe mit den Schleifringen in Kontakt gebracht werden kann. In der Reihe ltv ist der Körper 1 mit dem positiven Pol der Stromquelle verbunden, -der Körper IV mit dem negativen Pol, und Körper II und III sind untereinander verbunden. In der Kontaktreihe hr sind dagegen die Körper I und III mit den Polen der Stromquelle verbunden und die Körper II und IV untereinander. Wie aus dem Schaltbild ersichtlich ist, bewirkt diese Schaltung der Körper, daß die Drehung des Motors wechselt, je nachdem die Kontaktreihe hv oder hr zum Anliegen gebracht wird.
Der Vorteil der beschriebenen Erfindung liegt nicht nur darin, daß die für den Betrieb des Motors an sich erforderlichen Schleifringe auch zur Durchführung- der Umschaltung herangezogen werden, wodurch sich eine Verbilligung der gesamten Anlage ergibt, sondern auch noch darin, daß alle elektrischen Teile, also Motor und Schaltvorrichtung, in einer einzigen Einheit zusammengefaßt sind. Für die Antriebseinrichtung eines Fahrzeuges ist also lediglich der Einbau des Motors und der Sammleranlage erforderlich sowie die Verlegung von zwei Leitungen zwischen der Sammleranlage und dem Motor. Alle weiteren Leitungen kommen bei der neuen Anordnung in Fortfall.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Schalteinrichtung für Elektrofahrzeuge zum Umkehren der Drehrichtung von Elektromotoren, bei denen sowohl das Gehäuse als auch der Anker drehbar gelagert ist und bei denen die mechanisch bedienbare Umschalteinrichtung unmittelbar an den umlaufenden Teilendes Motors angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Ankenvicklung (A) und zur Feldwicklung (G) führenden Stromleitungen in vier nebeneinander angeordneten Schleifringen (a2) enden, daß jedem dieser Schleifringe (a2) zwei selbständige Kontaktschleifkörper (h) zugeordnet und daß diese Kontaktschleifkörper an einer mechanisch zu betätigenden Vorrichtung (C, d, e, f) in zwei Reihen derart angeordnet sind, daß jeweils die eine Kontaktkörperreihe von den Schleifringen (a2) angehoben ist, wenn die andere Reihe auf den Schleifringen aufliegt, wobei die einzelnen Kontaktschleifkörper (h) mit der Stromquelle in der Weise verbunden sind, daß die Drehrichtung in der bei andersartigen Elektromotoren bereits bekannten Weise durch wahlweises Auflegen eines von zwei vorhandenen Bürstensätzen wechselbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontaktkörperreihen (h) an den Enden eines steuerbaren zweiarmigen Hebels (f) angeordnet sind und jeder Kontaktkörper (h) dabei federnd in einer mit einem Anschlag versehenen Hülse verschiebbar ist, so daß. bei der Hebelbetätigung ein Abheben der Kontaktschleifkörper (h) von den Schleifringen (a2) derart stattfindet, daß in der Mittelstellung beide Kontaktkörperreihen gleichzeitig von den Schleifringen abgehoben sind, so daß die Schalteinrichtung sowohl zum Umkehren der Drehrichtung als auch zum. Stillsetzen des Motors benutzt werden kann.