DE697145C - Durch die Drehrichtungsumkehr einer Welle umlegbarer elektrischer Umschalter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen durch Drehrichtungsumkehr einer Welle umlegbaren elektrischen Umschalter. Solche Umschalter finden beispielsweise bei Bahnfahrzeugen Anwendung, um eine von einer Radachse angetriebene Dynamo beim Drehrichtungswechsel der Achse stets mit richtiger Polarität mit dem elek-. trischen Netz zu verbinden. An sich sind derartige Umschalteinrichtungen bereits bekannt.

10· Beispielsweise hat man in Abhängigkeit von der Drehrichtung einer Welle arbeitende Schalter in der Weise ausgeführt, daß die wirksamen Schalterteile, und zwar sowohl die festen als auch die beweglichen, ortsfest angeordnet sind.

Bei dieser bekannten Einrichtung ist zum Antrieb des beweglichen Schaltarmes ein vereinigtes Reibrollengetriebe und Labilgetriebe vorhanden; je nachdem, ob die Welle, von der aus der Schalter gesteuert wird, in der einen'

ao oder anderen Drehrichtung umläuft, wird durch einen von der umlaufenden Welle mitgenommenen Walzkörper der Schaltarm in die eine oder andere Betriebsstellung gebracht. Ein Nachteil dieser bekannten Schalterkonstruktion besteht darin, daß das Reibrollengetriebe für den labilen Schaltteil eine verhältnismäßig verwickelte" Konstruktion aufweist. Außerdem weist dieser bekannte Schalter auch den weiteren Nachteil auf, daß bei Klemmungen, z. B. beim Klemmen der Kontakte 0. dgl., der Schalter nicht zur Wirkung kommt, weil in diesem Fall die den Antrieb bewirkende, im Reibungsschluß mit dem angetriebenen Teil und dem treibenden Teil stehende Rolle zum Gleiten kommt. Im Hinblick auf die angeführten Nachteile sowie die verwickelte Bauart der Schalter sind diese für die Polumschaltung von Fahrzeugbeleuchtungsgeneratoren wenig geeignet, da bei der- , artigen Fahrzeugbeleuchtungsanlagen im Hinblick auf die auftretenden Stöße 0. dgl. denkbar schwierige Betriebsbedingungen vorliegen.

Weiter ist eine Schalterkonstruktion bekannt geworden, bei der der ortsfest angeordnete Schalter durch einen Umschalthebel gesteuert

wird, der wiederum an einen besonderen Führungsschlitten angreift. Dieser Führungsschlitten wird durch bewegliche Anschläge einer rotierenden Welle je nach der DrehricMung in die eine oder andere Stellung gebracht, wobei nach dem Erreichen großer Drehgeschwindigkeit durch Fliehkraftwirkung die Steueranschläge zur Bewegung des den Schalter steuernden Schlittens unwirksam gemacht werden. Auch ίο dieser bekannte Schalter weist erhebliche Mangel auf. Insbesondere ist die räumliche Ausdehnung der gesamten Schalteinrichtung verhältnismäßig groß, was durch die räumlich nebeneinanderliegende Anordnung der Schalteinrichtung des Steuerschlittens für diese -Schalteinrichtungen und der wiederum den Steuerschlitten beeinflussenden Antriebseinrichtung bedingt ist. Abgesehen hiervon weist die bekannte Anordnung noch den Nachteil auf, daß so Schläge und Erschütterungen unvermeidbar sind, weil bei kleineren Drehgeschwindigkeiten die zur Steuerung des den Schaltarm steuernden Schlittens dienenden Teile an den Schlitten anschlagen müssen.

as Gegenstand der Erfindung ist eine auf einem anderen Prinzip beruhende, in Abhängigkeit von der Drehrichtung einer Welle umsteuerbare elektrische Umschalteinrichtung, insbesondere für die Anwendung im Bahnbetrieb, die sich dadurch auszeichnet, daß die je nach der Drehrichtung mit dem Umschaltkontaktstück in Berührung kommenden Kontakte an einem in stets gleichem oder entgegengesetztem Sinne mit der Welle umlaufenden scheibenartigen Körper befestigt sind, und der durch eine Feder in seiner Mittelstellung gehaltene Umschalthebel um einen exzentrisch an diesem Körper angebrachten Zapfen schwenkbar ist. Durch die exzentrische Lagerung des Umschalthebels wird erreicht, daß bei Änderung der Drehrichtung der Umschalthebel zuerst aus der Mittelstellung, in der er durch Federkraft gehalten wird, ausschwingt, worauf der Umschalthebel durch die zusätzlich auftretenden Fliehkräfte in die Einschaltstellung bewegt und in dieser festgehalten wird.

Erwähnt sei, daß bereits ein drehrichtungsabhängiger Umschalter für Bahnfahrzeuge bekannt ist, bei dem ein zeitweise mit der Welle umlaufender Schaltkörper vorhanden ist. Dieser Schaltkörper ist mit der umlaufenden Welle :: durch Verwendung eines Schraubengetriebes gekuppelt. An diesem mit Schaltbelägen versehenen Schaltkörper liegen feststehende Bürsten an. Die Wirkungsweise dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß jeweils bei Umkehr der Drehrichtung der die Schaltbeläge tragende Schaltkörper zunächst gegen Drehung festgehalten wird, wobei er sich unter der Wirkung des Schraubengetriebes in axialer Richtung verschiebt und eine Umschaltung der Stromkreise vorgenommen wird, die einerseits über den mit den Belägen versehenen Schaltkörper, andererseits die feststehend angeordneten unverschiebbaren Schaltkontakte (Bürsten) verlaufen. Auch diese bekannte Einrichtung ist erheblich verwickelter als die erfindungsgemäß ausgebildete Umschalteinrichtung, was in der Anwendung des zur Verschiebung des Schaltkörpers dienenden Schraubengetriebes seine Ursache hat. Abgesehen hiervon ist diese bekannte Einrichtung der erfindungsgemäß ausgebildeten Umschalteinrichtung insofern unterlegen, als durch die feststehend angeordneten Bürsten nicht unbeträchtliche Reibungskräfte hervorgerufen werden müssen. Außerdem besteht ein Nachteil der bekannten Einrichtung darin, daß sie eine verhältnismäßig große axiale Länge gegenüber dem Erfindungsgegenstand aufweist.

Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden.

Die Fig. 1 und 2 der Zeichnung geben in zwei verschiedenen Ansichten die Ausbildung einer erfindungsgemäßen Umschalteinrichtung wieder. Die Welle, deren Drehrichtungsumkehr den Umschalter umlegen soll, ist mit 1 bezeichnet. Auf dieser Welle ist ein scheibenartiger Körper 2 befestigt, der einen Klotz 3 trägt. An diesem go Klotz sind voneinander isoliert Kontaktfedern 4 und 5 bzw. 6 und 7 angebracht. Der Umschalthebel, der in den Abbildungen mit 8 bezeichnet ist, ist um einen exzentrisch angeordneten Zapfen 9 schwenkbar gelagert. An seinem dem Zapfen 9 abgewandten Ende ist der Umschalthebel 8 zweckmäßige,rweise mit einem Gewicht 10 versehen. Eine an, dem Umschalthebel 8 angebrachte Hülse 11 dient zur Aufnahme der Kontaktstücke 12 und 13, an deren Stelle auch ein einziges durchgehendes Kontaktstück vorgesehen sein kann. Eine Feder, die den Umschalthebel8 ständig in eine Mittelstellung zwischen den Umschaltkontakten 4, 5 und 6, 7 zu bringen sucht, ist mit 14 bezeichnet.

Die Wirkungsweise des Schalters ist folgende:

Sobald sich die Welle ι und damit die Scheibe 2 beispielsweise im Uhrzeigersinne zu drehen beginnt, bleibt der Umschalthebel 8, indem er um den Zapfen 9 ausschwenkt, gegen die gewissermaßen unter ihm sich hinwegdrehende Scheibe 2 zurück und gelangt schließlich in die im rechten Teile der Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Lage, bei welcher sich das Kontaktstück 13 gegen die Kontaktfedern 6, 7 legt. Würde der Zapfen 9 im Mittelpunkt der Scheibe 2 angeordnet sein, so würde das Kontaktstück 13 so lange'mit Andruck an den Federn 6, 7 anliegen, wie die Umlaufgeschwindigkeit der Scheibe 2 noch zunimmt. In dieser Form wäre also der Schalter nicht zu brauchen, da die Drehzahl der Scheibe 2 naturgemäß nicht fort-

gesetzt zunehmen kann. Sobald die Drehzahl nicht weiter ansteigt, fehlt es sogleich an einer Kraft, die die Kontaktstücke aneinander drückt. Bei dem dargestellten neuen Schalter besteht, wie leicht einzusehen ist, diese Gefahr infolge der exzentrischen Aufhängung des Umschalthebels 8 nicht. Die exzentrische Lagerung dieses Hebels hat vielmehr den Erfolg, daß, ganz gleich, ob und wie sich die Drehzahl im

ίο Betriebe ändert, wenn sie nur oberhalb einer gewissen Schleichdrehzahl liegt, immer eine Kraftkomponente da ist, die die Kontakte mit genügendem Andruck in Berührung bringt.

Diese Überlegungen gelten naturgemäß voll-

t5 auf auch für den Fall, daß die Scheibe 2 entgegen dem Uhrzeigersinne umläuft. In diesem Falle schwenkt der Umschalthebel 8 in die im linken Teil in Fig. ι gestrichelt eingezeichnete Lage herüber. Die den Umschalthebel 8 in eine Mittelstellung treibende Feder verhindert, daß der Umschalthebel, wenn er beim langsamen Drehen der Welle und dem Überschreiten der oberen Stabillage herabschlägt, frei abkippt und hierbei auf die in seiner Bewegungsbahn liegenden Kontaktfedern aufdrückt.

In besonderen Fällen kann es sich empfehlen, um beim Anlaufen der Welle ganz sicher Falschpolungen zu verhindern, ein Minimalspannungsrelais zu benutzen, das die Dynamo immer nur dann überhaupt erst mit dem Netz verbindet, wenn an ihren Klemmen eine bestimmte Mindestspannung erreicht ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Durch die Drehrichtungsumkehr einer Welle umlegbarer elektrischer Umschalter, insbesondere für die Anwendung im Bahn-' betrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die je nach der Drehrichtung mit dem Umschaltkontaktstück (12 oder 13) in Berührung kommenden Kontakte (4, 5 bzw. 6, 7) an einem in stets gleichem oder entgegengesetztem Sinne mit der Welle (1) umlaufenden scheibenartigen Körper (2) befestigt sind, und der durch eine Feder in eine Mittelstellung zwischen den Umschaltkontakten gezogene Umschalthebel (8) um einen exzentrisch an diesem Körper angebrachten Zapfen (9) schwenkbar ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen