DE744761C

DE744761C - Changeover switch for the currentless initiation of switching processes, in particular driving and braking processes in electric vehicles

Info

Publication number: DE744761C
Application number: DES140171D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Steghoefer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1940-02-17
Filing date: 1940-02-17
Publication date: 1944-01-24

Description

Umschalter zur stromlosen Einleitung von Schaltvorgängen, insbesondere von Fahr- und Bremsvorgängen bei elektrischen Fahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf einen Umschalter zur stromlosen Einleitung von Schaltvorgängen, insbesondere von Fahr- und Bremsvorgängen bei elektrischen Fahrzeugen, unter Verwendung @einfes beweglichen, z. B. plattenförmigen, insbesondere planparallel verschiebbaren Schaltorgans,- dem mindestens zwei feststehende Kontakte zugeordnet sind.Changeover switch for the currentless initiation of switching processes, in particular of driving and braking in electric vehicles The invention relates to on a changeover switch for the currentless initiation of switching processes, in particular of driving and braking processes in electric vehicles, using @einfes movable, e.g. B. plate-shaped, in particular plane-parallel shiftable switching element, to which at least two fixed contacts are assigned.

Die zwischen den Fahrt- und den Bremsstellungen notwendigen Umschaltungen wurden bis jetzt in der Praxis meisfiens mittels einer besonderen Umschaltwalze, sog. Fahrbremswalze, mit einer oder zwei Fingerreihen durchgeführt. Eine solche Umschaltwalze wird von einer Nockenwalze, die zur Steuerung,der Schütze, Widerstände und Gruppierungen zwischen Reihen- und Parallelschaltung der Fahrmotoren dient, über ein Zwischenorgan, z. B. - ein Malteserkreuz, angetrieben. Eine derartige Bauart erfordert nicht nur eine besondere Fahrbremswalze mit einer Vielzahl von Kontakten sowie ein Zwischenorgan, sondern verursacht eineerhebliche Bauhöhe des Fahrschalters.The switchover required between the driving and braking positions have been used in practice until now by means of a special switching roller, so-called driving brake roller, carried out with one or two rows of fingers. Such Switching roller is controlled by a cam roller that controls, the contactors, resistors and groupings between series and parallel connection of the traction motors, via an intermediate organ, e.g. B. - a Maltese cross, driven. Such a design not only requires a special driving brake roller with a large number of contacts as well as an intermediate organ, but causes a considerable overall height of the drive switch.

Ferner sind für den Betrieb von Akkumulatorenwagen mittels zweierAkkumulatoren Umschalter bekannt, bei denen zwischen, -dien außenliegenden, reihenweise angeordneten Gegenkontakten lein als schwenkbare Platte ausgebildetes Schaltorgan bewegt wird. Da bei einem derartigen Umschalter die, Kontakte paarweise durch das bewegliche Schaltorgan mit Hilfe von Kontaktbügeln Überbrückt und die feststehenden, an die Zuleitungen angeschlossenen Kontakte für jede, Verbindung, bezogen auf das plattenförmige Schaltorgan, sich in verschiedenen Ebenen befinden-. so entspricht eine solche Bauart in wirkungstechnischer Hinsicht einer mit zwei Fingerreihen ausgerüsteten Umschaltwalze. Hinsichtlich der erforderlichen Bauhöhe ist sie jedoch einer Anordnung mit der zylindrischen Walze insofern unterlegen, als sie dieser gegeniib.er eine erhebliche Vergrößerung der Bauhöhe mit sich bringt, da das bewegliche Schaltorgan nicht etwa paralle) verschoben wird, sondern schwenkbar angeordnet ist, so daß das hebelförmige Schaltorgan nach unten sehr lang gebaut werden muß, damit der Schaltweg an den unteren Kontakten nicht zu klein und an den oberen nicht zu groß wird.Furthermore, two batteries are used to operate battery trolleys Known changeover switches in which between, -dien outer, arranged in rows Counter-contacts lein designed as a pivotable plate switching member is moved. Since with such a switch, the contacts in pairs through the movable Switching element bridged with the help of contact brackets and the fixed, to the Leads connected to contacts for each, connection, based on the plate-shaped Switching organ, itself in different levels are located-. so corresponds Such a design is one equipped with two rows of fingers from an operational point of view Changeover roller. With regard to the required overall height, however, it is an arrangement with the cylindrical roller insofar as they are inferior to this one brings considerable increase in the overall height with it, since the movable switching element not about parallel) is shifted, but is pivoted so that the lever-shaped switching element must be built very long down so that the switching path does not become too small at the lower contacts and not too large at the upper contacts.

Es sind weiterhin Umschalter mit parallel verschiebbarer Schaltkulisse bekannt. Jedoch sind auch solche Umschalter im Grunde genommen nichts anderes als eine Schalttvalze in Plananordnung. Auch diese Bauart konnte sich in der Praxis nicht einbürgern, da die bekannten Schaltwalzenbauarten ihr geben- über, und zwar u. a. im Hinblick auf den erforderlichen Raumbedarf, wesentliche Vorteile bieten.There are also known changeover switches with a shift gate that can be moved in parallel. However, such changeover switches are basically nothing more than a switching valve in a planar arrangement. This design, too, has not become naturalized in practice because the known shift drum designs offer significant advantages, including with regard to the space required.

Gegenüber den bekamiten Bauarten zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, d.aß das bewegliche Schaltorgan mehrere Anschlüsse hat, die wahlweise mit den Anschlüssen der feststehenden Kontakte zum Herstellen verschiedener SchaItungen verbunden werden können. Der Erfindungsgegenstand erlaubt infolgedessen, nicht nur nach Bedarf zahlreiche Schaltmöglichkeiten bei der Anordnung der Kontakte in einer gemeinsamen Schaltebene zu erzielen, sondern gegenüber den bekannten Bauarten die Abmessungen, insbesondere die Bauhöhe des Fahrschalters, erheblich herabzusetzen bzw. je nach den jeweiligen Erfordernissen bei gleicher Bauhöhe zusätzliche Schaltelemente für weitere Zwecke einzubauen, wobei in beiden Fällen sich eine besonders leichte Verlegung der Verbindungsleitungen ergibt.The invention is characterized by this compared to the existing designs off, d.aß the movable switching element has several connections, which can optionally be connected to the Connections of the fixed contacts for making various circuits can be connected. As a result, the subject matter of the invention allows, not only If required, numerous switching options when arranging the contacts in one to achieve common switching level, but compared to the known types Dimensions, in particular the overall height of the drive switch, significantly reduce or, depending on the respective requirements, additional switching elements with the same overall height to be installed for other purposes, in both cases a particularly easy one Laying the connecting lines results.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen Fig. i die Schaltkulisse nach der Erfindung in Seitenansicht und Fig.2 die Umschaltvorrichtung in Draufsicht, zum Teil im Schnitt.In the drawing, the invention is shown in one embodiment. FIG. 1 shows the shift gate according to the invention in a side view and FIG the switching device in plan view, partly in section.

Mit i ist die plattenförmige, aus Isolierstoff ausgeführte bzw. mit einem Isolierbelag versehene Schaltklinke bezeichnet, aii der mittels Schienen :I und Schrauben mehrere Kontakte 2, 3 auswechselbar angebracht sind. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kontakte 2 für die Einleitung von !, Fahrvorgängen und die Kontakte 3 für die Einleitung von Bremsvorgängen bestimmt, wobei in diesem Falle die Betätigungswalze Rechtsdrehung beim Fahr- und Linksdrehung beim Bremsvorgang hat. Die Schaltkulisse ist hin und her verschiebbar artgeordnet, so daß die Kontakte 2 und 3 mit den zugeordneten abgefederten Fingerkontakten 5 und 6 in. Verbindung gebracht worden können, die mittels Gelenken io, i i schwenkbar gelagert sind und durch die dargestellten Isolierleisten zti einem gemeinsamen kastenförmigen Aufbau zusammengefaßt werden. können, in welchem die Schaltkulisse bewegt wird. An einer oder mehreren Schienen q. können außer dun Kontakten 2 und 3 in Fig.2 durch gestrichelte Linien angedeutete Kontakte 12 und 13 vorgesehen werden, die insbesondere spiegelbildlich zu den Kontakten 2 und 3 angeordnet werden können. Es können aber auch die Kontakte 2 und 12 oder 3 und 13 je nach der gewünschten Schaltung bei einigen Schienen ganz weggelassen werden. Durch eine derartige Anordnung und Ausbildung der Schaltkulisse und der Kontakte wird eine besonders große Freizügigkeit zur Erfüllung der schaltungsmäßigen Bedingungen erreicht. Da bei jedem Schaltvorgang die Kulissenkontakte 2 und 3 an den Fingerkontakten 5 und 6 entlang geschoben werden, so wird infolge dieser: Schiebebewegung eine sichere Kontaktgabe erzielt, ohne daß hierbei die Kontakte in irgendeiner besonderen Weise ausgeführt, z. B. mit besonderen Auflagen bzw. Vberzügen, ausgerüstet zu tvcrden. brauchen.With i is the plate-shaped, made of insulating material or with a pawl provided with an insulating coating, aii which by means of rails: I and screws several contacts 2, 3 are replaceably attached. With the one shown The embodiment is the contacts 2 for the initiation of!, Driving processes and the contacts 3 intended for the initiation of braking processes, in this If the actuation roller turns clockwise when driving and turning counterclockwise when braking Has. The shift gate is articulated so that it can be moved back and forth, so that the contacts 2 and 3 with the assigned spring-loaded finger contacts 5 and 6 in. Connection can be brought, which are pivotably mounted by means of joints io, i i and through the illustrated insulating strips zti a common box-shaped structure be summarized. can, in which the shift gate is moved. At a or more rails q. can except dun contacts 2 and 3 in Fig.2 by dashed lines Lines indicated contacts 12 and 13 are provided, which in particular are mirror images to contacts 2 and 3 can be arranged. But it can also be the contacts 2 and 12 or 3 and 13, depending on the desired circuit, entirely for some rails can be omitted. By such an arrangement and design of the shift gate and the contacts become a particularly large freedom to meet the circuit-related Conditions achieved. Since the gate contacts 2 and 3 on each switching process the finger contacts 5 and 6 are pushed along, as a result of this: sliding movement a secure contact is achieved without the contacts in any particular Manner carried out e.g. B. with special conditions or coatings, equipped to be tvcrden. to need.

Die gerade Führung der Schaltkulisse i wird durch an beiden Seiten derselben (z. B. oben und unten) vorgesehene Rollen 9 erreicht, die zwischen den aus Isolierstoff oder aus Metall mit Isolierumpressung hergestellten Kontaktleisten 7, ä geführt sind. Die Rollen 9 können dabei im Durchmesser etwas kleiner als der Zwischenraum zwischen den Kontaktleisten 7 und $ ausgeführt werden, so daß bei einem von irgendeiner Seite auf die Schaltkulisse i :ausgeübten Drucl> oder Zug die Rolle 9 entweder auf der einen oder auf der anderen Kontaktleiste, d. h. im Rechts-oder Linkssinne, zum Rollen gebracht wird.The straight guidance of the shift gate i is through on both sides the same (z. B. top and bottom) provided rollers 9 reached between the Contact strips made from insulating material or from metal with insulating extrusion 7, ä are performed. The rollers 9 can be slightly smaller than the diameter Gap between the contact strips 7 and $ are carried out, so that at one from any side on the shift gate i: exerted pressure or train the role 9 either on one or the other contact strip, i.e. H. im right or Left senses, made to roll.

Sämtliche beweglichen Kontakte tverden von einer gemeinsamen Lockenwalze mittels Schaltnocken 24. gesteuert. Der Hebel 2b ist um eine Achse 16 schwenkbar. Auf der Achse 16 ist eine Hülse 26 vorgesehen, die mittels Armen Rollen 14., 15 trägt. Die Rollen. 1.1, 15 werden mittels der Schaltri-ocken 24 von einer gemeinsamen Nockenwalze 23 gesteuert, welche zugleich auch alle andexen beim Fahr- und Bremsvorgang notwendigen Schaltvorgänge (z. B. Schaltung von Widerstandsstufen, Grupp:ierun gsschaltung, Betäti- i gung der Schienenbremse usw.) einleitet. Wie Fig. i zeigt; sind die Rollen 14. und 15 gegeneinander versetzt angeordnet, wobei jeder Rolle eine besondere Schaltnockenbahn auf der Nockenwalze zugeordnet ist.All movable contacts are connected to a common curling roller controlled by switching cams 24. The lever 2b can be pivoted about an axis 16. A sleeve 26 is provided on the axle 16 which, by means of arms, rolls 14, 15 wearing. The roles. 1.1, 15 are by means of the Schalttri-ocken 24 of a common Cam roller 23 controlled, which at the same time all andexen when driving and braking necessary switching operations (e.g. switching of resistance levels, grouping switching, Actuation of the rail brake etc.). As Fig. I shows; are the roles 14th and 15th arranged offset from one another, with each role a special switching cam track is assigned to the cam roller.

An Stelle einer Nockenwalze kann -die Betätigung der Schaltkulisse auf magnetischem Wege, durch Druckluft bzw. Flüssigkeit oder m einer .ähnlichen Weise erfolgen.Instead of a cam roller, actuation of the shift gate magnetically, by compressed air or liquid or a similar one Way.

Die Stromzuführung zu den einzelnen -Kontaktschienen 4. -erfolgt mittels beweglicher Strombänder i7. Jedes, Stromband 17 ist soangeordnet, da,ß - as schon von der üi Fig. 2 mit i9 bezeichneten Stelle aus biegsam ist.The power supply to the individual contact rails 4. is carried out by means of movable power strips i7. Each current band 17 is arranged in such a way that β - as is already flexible from the point indicated by i9 in FIG. 2.

Um eine zu große. Beanspruchung dieser Stelle beim Schaltvorgang zu vermeiden, ist ein Bügel 2o aAgeordnet, an dessen Ende 2i das Stromband 17 bei . der Bewegung nach rechts zum Anliegen kommt, bevor die Bewegung zu Ende ist. Hierdurch wird erreicht ', daß auch .der bogenförmige Teil des Strombandes 17 an der Biea ing teilnimmt. - Bei der Bewegung nach links spielt sich der gleiche Vorgang :an den Anliegestellen 22 :ab. Sämtliche Teilte des Strombandes 17 sind dadurch ungefähr gleichmäßig an der Biegung beteiligt.To be too big. To avoid stress at this point during the switching process, a bracket 2o is arranged, at the end of which 2i the current band 17 at. the movement to the right comes to a stop before the movement is over. It is thereby achieved that the arcuate part of the current strip 17 also takes part in the beating. - When moving to the left, the same process takes place: at the contact points 22: from. All parts of the current strip 17 are thereby approximately equally involved in the bend.

Mit Ausnahme e der Kontaktschienen, Kontakte und Strombänder können entweder alle Teile oder einige Einzelteile aus Isolierstoff ausgeführt werden. Ein besonderer Vorteil besteht dabei darin, daß die Schaltnocken unmittelbar auf der Nockenachse, :also ohne Z-,vischenisolation, vorgesehen sein können.With the exception of the contact rails, contacts and power strips, you can either all parts or some individual parts are made of insulating material. A particular advantage is that the switching cams are directly on the cam axis, ie without Z, viche isolation, can be provided.

Etwaige, Änderungen der Schaltung körnerv dadurch leicht herbeigeführt werden, daß die Kontakte 2, 3 auf den Kontaktschienen umgesetzt oder ausgewechselt werden. Die Anoirdnung nach,dier Erfindung bringt gegenüber der Walzenausführung außer den genannten Vorteilen auch eine Vereinfachung und Verbilligung des Fahrschalters: durch Einsparung :an Werkstoffen und Arbeit mit sich.Any changes in the circuit körnerv thereby easily brought about be that the contacts 2, 3 implemented or replaced on the contact rails will. The arrangement according to the invention brings about the roller design In addition to the advantages mentioned, the drive switch is also simplified and made cheaper: by saving: on materials and work with yourself.

Die Schaltnocken 24 können, wie Fig.2 zeigt, so angeordnet werden, daß die Kontakte 2, 3 in der Nullstellung der Nocken: walze eine Ausschalt- (Zwischen-) Stellung einnehmen, so, daß die Umschaltung im stromlosen Zustande erfolgt.The switching cams 24 can, as Fig. 2 shows, be arranged so that the contacts 2, 3 in the zero position of the cams: roll a switch-off (intermediate) Take up a position so that the switchover takes place in the de-energized state.

Statt dessen kann die Bauart ,aber auch so gewählt werden, daß die Korntakte 2, 3 in der Nullstellung beispielsweise noch den Fahrstromkreis im geschlossenen Zustande halten und die Umschaltung erst dann herbeigeführt wird, wenn die Nockenwalze zwar nach Bremsen gedreht wird, jedoch bevor die Bremsnockenschütze geschlossen sind.Instead, the design can also be chosen so that the Grain clocks 2, 3 in the zero position, for example, still the driving circuit in the closed Hold states and the switchover is only brought about when the cam roller it is turned after braking, but before the brake cam contactors are closed are.

Die Anordnung nach der Erfindung kann statt zur Umsichaltung des Fahr- und des Bremsstromkreises sinngemäß auch für andere Umschaltungen. ausgebildet und verwendet werden. Auf diese Weisie wird die bis jetzt bei den Fahrschaltern gebräuchliche Fährtivendewalze oder die einzelne Motoren im stromlosen Zustand zu- oder abschaltende Gruppierungswalze mit Vorteil ersetzt. Die geltend gemachten. Vorteile der Raumersparnis usiv. werden somit .auch bei einer derartigen Ausbildung bzw. Verwendung des Erfindungsgegenstandes. erzielt. Die Steuerung .erfolgt dann nicht von .der N:ockenwa,lze aus, sondern von einer entsprechend gekürzten Achse der bisherigen Fahrtwende-bzw. Gruppierungswalze aus.The arrangement according to the invention can be used instead of switching the driving and the braking circuit for other switchings as well. trained and be used. In this way, it becomes the one that has been used up to now on the driving switches Driving diverter roller or the individual motors that are switched on or off in the de-energized state Grouping roller advantageously replaced. The asserted. Advantages of saving space usiv. are thus .auch with such a design or use of the subject matter of the invention. achieved. The control then does not take place from the N: ockenwa, lze, but from the a correspondingly shortened axis of the previous turnaround or. Grouping roller the end.

Die Ausführungs- und Ancvendungsmäglichlzeiten der Erfindung werden durch die hier behandelten Beispiele keineswegs erschöpft. Die Vorschläge der Erfindung können auch unabhängig von diesen @einzeln, gemeinsam oder in beliebigen Kombinationen mit Vorteil verwendet werden.The modes of making and using the invention will become apparent by no means exhausted by the examples dealt with here. The proposals of the invention can also @individually, together or in any combination independently of these can be used to advantage.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Changeover switch for currentless initiation of switching processes, in particular driving and braking operations in electric vehicles, using a movable, e.g. B. plate-shaped, in particular plane-parallel displaceable Switching member to which at least two fixed contacts are assigned, thereby characterized in that the movable switching element (i) has several connections (447), the optional with the connections of the fixed contacts (5, 6) for making different circuits can be connected.

2. Changeover switch according to claim i, characterized in that the as a back and forth from an intermediate position moving shift gate trained switching element (i) is arranged in such a way that two or more spring-loaded mating contacts switching at the same time (fing, er - contacts) (5, 6) in a common, perpendicular to the movable switching element (i) Level.

3. Changeover switch according to claim i and 2, characterized in that the guidance of the switching gate (i) by means of contact strips (7, 8) moving rollers (9), the diameter of which can be smaller than the space between the contact strips, so that at the pressure or pulling action exerted on the Schaltlvuliss.e, each roller (9) only rolls on one contact strip. q .. changeover switch according to claim i to 3, characterized in that the shifting movement of the switching gate (i) to initiate the switching processes takes place from the nork roller (23), which at the same time other processes (e.g. switching of resistance levels., Groupings, the rail brake, etc.). 5. Changeover switch according to claim I to 3, characterized in that; that the actuation of the shift gate (i) takes place magnetically, by compressed air or in another way. 6. Changeover switch according to claim i to 5, characterized in that with the exception of the contact rails (4), contacts (z. B. 2, 3, 5, 6) and current omb.änder (i 7 all parts or individual parts of the device consist of insulating material, so that the switching cams are provided directly (ie without insulation), for example on the corner roller (23) 7. Changeover switch according to Claims 1 to 6, characterized in that the contacts (e.g. 2, 3 ) are arranged interchangeably on the contact rails (4). B. Changeover switch according to claims 1 to 4, 6 and 7, characterized in that the switching cams (24) are arranged so that the changeover takes place in the de-energized state i to 3 and 6 to 8, characterized in that the shift gate (i) is used instead of switching the driving circuit to the braking circuit or vice versa to initiate other switching operations by performing the task of the drive turning roller or the grouping for the connection or disconnection individual motors in the currentless takes over n states. ok Changeover switch according to Claims 1 to 3, characterized in that the contact fingers (5, 6) together with the contact strips are combined to form a box-shaped structure. i i. Changeover switch according to claims i to io, characterized in that the movable current strips enclose a common bar (18) in such a way that they lie against only one side of the bar and are freely flexible on the other two sides of the bar due to an existing gap. 12. Switch to. Claims i to ii, characterized in that the flexible straps (17) are partially enclosed by brackets (20, 21), against the protruding end part (21) of which the current straps lie before the end of the switching movement. To distinguish the subject of the application from the state of the art, the following publications were considered in the granting procedure: German patents .... No. 554169, 621 81.1. 337 177, 542 792., - 587 439, 184699, 112447; Austrian Patent No. 100420; USA patent sch: rift ........ - 581557.