-
Schaltwerksteuerung, insbesondere für elektrisch angetriebene Fahrzeuge
Für die Arbeitsweise von motorisch angetriebenen Schaltwerksteuerungen ist es wesentlich,
daß beim Ausschalten des Schaltwerkantriebsmotors beim Aufwärts- oder Abwärtsregeln
die Schaltwalze stets in bestimmten Schaltstellungen stillgesetzt wird. Andernfalls
würden nämlich die von der Schaltwalze betätigten Nockenschalter unter Umständen
in Zwischenstellungen stehenbleiben, wodurch sich leicht Zerstörungen infolge der
auftretenden Lichtbogen ergeben können. Um nun die Stillsetzung der Schaltwalze
auf bestimmten Schaltstellungen sicherzustellen, hat- man vielfach einen rein mechanisch
wirkenden Stellungszwang vorgesehen. Dieser Stellungszwang wird durch eine Sperrklinke
ermöglicht, welche bei Erreichung der Schaltstellungen in die Nut einer Sperrscheibe
einfällt. Wenn auch in der angegebenen Weise das erstrebte Ziel mit Sicherheit erreicht
werden kann, so weisen doch derartige Schaltwerksteuerungen den Nachteil auf, daß
an der Verriegelungs- bzw. Sperreinrichtung sehr
erhebliche mechanische
Beanspruchungen auftreten, die durch die Massen- bzw. Schwungmomente der bewegten
Schaltwerkteile sowie des Schaltwerkantriebs.motors bedingt sind. Erfahrungsgemäß
ist die Lebensdauer derartiger Schaltwerke mit einem rein mechanisch wirkenden Stellungszwang
infolge der häufig auftretenden Schläge und Stöße nur verhältnismäßig gering. Ganz
besonders groß werden die Schwierigkeiten bei derartigen Schaltwerken, wenn zur
'\'ervollltommnung der Schaltvorgänge die -Möglichkeit vorgesehen ist, den Schaltwerkantriebsmotor
im Bedarfsfall in einer Schnellschaltung zu b.2treiben.
-
Mit Rücksicht auf die Nachteile der vorerwähnten Anordnungen hat man
bei anderen bekannten Schaltwerken von der Anwendung eines rein mechanisch wirkenden
Stellungszwangs abgesehen. Bei diesen Schaltwerken wird auf elektrischem Wege der
elektrische Antriebsmotor sowie eine zugeordnete Bremse ir. Abhängiglceit von Stellungszwangskontakten
des Schaltwerks so gesteuert, daß unter Berücksichtigung des Bremsweges das Schaltwerk
gerade auf den Schaltstellungen zum Stillstand kommt. Um das richtige Zusammenwirken
des Motors mit der Bremse sicherzustellen, ist bei dieser Anordnung der -Motorstromkreis
über Kontakte eines Hilfsschalters geführt, der von dem Bremslüftmagnet der mechanisch
wirkenden Bremse gesteuert wird. Sobald der Schaltwerkantrieb Eingeschaltet wird,
wird zunächst der Bremslüftmagnet erregt, wodurch die Bremse gelüftet und der Anker
des Schaltwerkantriebsmotors an Spannung gelegt wird. Beim Ausschalten des Antriebs
wird der Bremslüftmagnet ausgeschaltet, was die Unterbrechung des Ankerstroms und
das Einschalten der Bremse zur Folge hat. Durch einen weiteren von dem Bremslüftmagnet
gesteuerten Schalter wird der Anker des Schaltwerkantriebsmotors nach dem Ausschalten
kurzgeschlossen, so daß auch auf elektrischem Wege das Schaltwerk durch den Antriebsmotor
abgebremst wird. Bei dieser Anordnung wird zwar das Auftreten heftiger Schlag- und
Stoßbeanspruchungen wie bei den vorerwähnten bekannten Anordnungen vermieden, jedoch
können sich beim Betrieb besonders dann Schwierigkeiten ergeben, wenn der Schaltwerkantriebsmotor
mit verschiedenen Geschwindigkeiten betrieben wird. Diese Schwierigkeiten beruhen
zu , einem großen Teil darauf, daß infolge dererheblichen Schaltzeiten des Bremslüftmagnets
eine schnelle Stillsetzung des Schaltwerks unmöglich gemacht wird. Dabei spielen
noch die auftretenden Differenzen der Schaltzeiten des Bremslüftmagnets, die während
des Betriebs ein-' treten können, eine erhebliche Rolle. Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden. Gegenstand
der Erfindung ist eine Schaltwerksteuerung, insbesondere für elektrisch angetriebene
Fahrzeuge, mit einer elektromotorisch in beiden Drehrichtungen angetriebenen Schaltwalze,
bei der beim Anhalten des Schaltwerks durch Herbeiführung einer Bremsung auf elektrischem
Wege ein Stellungszwang ermöglicht wird. Erfindungsgemäß zeichnet sich diese Anordnung
dadurch aus, daß zum Einschalten des Bremslüftmagnets der Reibungsbremse sowie des
Ankerstromkreises des Schaltwerkantriebsmotors ein Steuerschalter oder Steuerschütz
dient, daß die Kontakte dieses Schalters durch abhängig von der Bewegung des Schaltwerks
gesteuerte Kontakte überbrückt werden und daß diese Kontakte beim Stillsetzen des
Schaltwerks in den Schaltstellungen die Stromkreise des Ankers und des Breinslüftmagnets
unmittelbar unterbrechen.
-
Durch die Anordnung nach der Erfindung ergibt sich, daß sowohl der
Schaltwerkantriebsmotor als auch der Bremslüftmagnet bei Erreichung einer ganz bestimmten
Schaltstellung ausgeschaltet und praktisch gleichzeitig die elektrische Kurzschlußbremse
des Schaltwerkantriebsmotors eingeschaltet wird. Eine besonders hohe Genauigkeit
kann gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht werden, daß
die erwähnte Hilfsschaltwalze, die zum unmittelbaren Ausschalten des Antriebsmotors
und des Bremslüftmagnets sowie zum Einschalten der Kurzschlußbremsung dient, über
ein Getriebe mit der Hauptschaltwalze derart gekuppelt ist, daß die Hilfsschaltwalze
zwischen den einzelnen Schaltstellungen der Hauptschaltwalze jeweils eine volle
Umdrehung oder wenigstens eine größere Winkelbewegung als die Hauptschaltwalze ausführt.
-
Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispiels
erläutert werden, das in der Zeichnung dargestellt ist.
-
Zur Vereinfachung sind nur die Stromkreise für den Schaltwerkantriebsmotor
selbst sowie die Hilfsschaltwalze und ein Teil des Scha.ltiverks wiedergegeben,
soweit dieses für die Steuerung des Schaltwerkantriebsmotors von Bedeutung ist.
Die Starkstromkreise der durch das Schaltwerk geregelten Fahrzeugmotoren sowie die
weiteren Schaltapparate, die zur Umgruppierung der -Motoren od. dgl. dienen, sind
zur Vereinfachung weggelassen. In dem Schaltbild ist mit i der Schaltwerkantriebsmotor
bezeichnet. ia ist der Anker, il' die Feldwicklung dieses -Motors. 2 und 3 sind
zwei Steuerrelais für den Schaltwerkantriebsmotor, die in üblicher `'eise durch
den Fahrsteuerschalter betätigt «erden
können. Durch das Relais
2 wird der Schaltwerkantriebsmotor beim Aufwärtsschalten des Schaltwerks eingeschaltet,
während das Relais 3 das Abwärtsschalten des Schaltwerks möglich macht. Durch das
magnetische System des Relais 2 wird der Feldwendeschalter ¢ für die Feldwicklung
Ib des Antriebsmotors umgeschaltet.
-
Ist das Relais 2 zum Aufwärtsschalten eingeschaltet, so wird der Feldumschalter
.4 über den als Freilaufkupplung wirkenden Langlochteil 15 in die obere Schaltstellung
bewegt, in der er durch die mechanische Verriegelung 16 festgehalten wird. Bei Ausschaltung
des Relais 2 wird der Feldumschalter d. unter dem Einfluß der mechanischen Verriegelung
festgehalten. Sobald bei einem entgegengesetzten Schaltvorgang das Abrelais 3 angesteuert
wird, wird diese Verriegelung aufgehoben, wodurch der Feldumschalter in die in der
"Zeichnung dargestellte Stellung für Abwärtslauf zurückkehrt. Die beschriebene Steuerung
des Feldumschalters hat den Vorteil, daß bei Erreichung der Schaftstellungen beim
Aufwärtslauf des Schaltwerks eine Feldumschaltung vermieden und infolgedessen eine
stärkere Wirkung der Kurzschlußbremsung des Motors i erreicht wird.
-
Zur Speisung des Schaltwerkantriebsmotors sowie seines Feldes dient
die Sammlerbatterie 6. 7 ist das Steuermotorschütz, welches zum Einschalten des
Schaltwerkantriebsmotors dient. 8 bedeutet einen Bremslüftmagnet. Ist dieser Magnet
erregt, so ist die mechanisch wirkende Bremse 9 des Schaltwerkantriebsmotors i unwirksam.
Beim Ausschalten des Bremsmagnets 8 fällt die Bremse ein. Der Erregerstromkreis
des Steuermotorschützes 7 kann durch die Kontakte 2a bzw. 3a des Relais 2 bzw. 3
gesteuert werden.
-
Der Steuerstromkreis für die Einschaltung des Schützes 7 ist beim
Aufwärtsschalten über Kontakt 2a des Relais 2 sowie den Endschaltkontakt IX des
Schaltwerks i i geführt. Außerdem liegt noch in dem Steuerstromkreis des Steuermotorschützes
7 ein Kontaktpaar des Stromwächters 12, der in Abhängigkeit von dem Motorstrom die
Arbeitsweise des Schaltwerks überwacht. Bei Einschaltung des Abwärtsrelais 3 verläuft
der Steuerstromkreis für das Steuermotorschütz 7 über die Kontakte 3a des Relais
3, den Endschaltkontakt VIII der Schaltwalze i i. Das Steuer, motorschütz 7 weist
insgesamt drei Kontakte auf. Der Kontakt 7a, der mit Voreilung eingeschaltet wird,
dient zum Schließen des Einschaltstromkreises des Bremslüftmagnets B. Durch den
Kontakt 7b wird mit einer gewissen Verzögerung gegenüber dem Kontakt 7a der Ankerstromkreis
des Steuermotors geschlossen. Durch das zeitlich versetzte Schalten der Kontakte
7a, 7b wird erreicht, daß stets die Bremse gelüftet ist, wenn der Ankerstromkreis
des Schaltwerkantriebsmotors geschlossen ist. Der dritte Kontakt 7c des Schützes
7 ist als Ruhestromkontakt ausgebildet und dann geschlossen, wenn das Schütz 7 ausgeschaltet
ist. Erfindungsgemäß werden, neun zu dien Schützkontakten 7a, 7b Steuerkontakte
I, 1I parallel geschaltet, die von der Hilfswalze 13 gesteuert werden. Diese Hilfswalze
13 ist mit dem Schaltwerk i i über ein Getriebe 14. in solcher Weise gekuppelt,
daß sie mit wesentlich größerer Winkelgeschwindigkeit angetrieben wird als die Hauptschal.twalze
i i. Beispielsweise kann das zwischen den beiden Walzen vorgesehene Getriebe 14
so gewählt werden, daß die Hilfswalze 13 von Schaltstufe zu Schaltstufe eine volle
Umdrehung ausführt. Sobald durch Einschaltung des Steuermotorschützes 7 der Schaltwerkantriebsmotor
nach dem Lüften der Bremse eingeschaltet ist, wird bei Bewegung des Schaltwerks
nach Drehung der Hilfswalze 13 um einen kleinen Winkelbetrag der Schalter I geschlossen.
Nach einem weiteren kleinen Winkelschritt wird auch der Schalter II durch die Hilfsschaltwalze
13 geschlossen, wodurch der zur Schließung des Ankerstromkreises dienende Schützkontakt
7b überbrückt wird. Außerdem wird durch die Hilfsschaltwalze 13 noch der Kontakt
III gesteuert, und zwar wird der Schaltkontakt III bei Erreichung der Schaltstellungen
geschlossen, wodurch nach der Ausschaltung des Ankerstromkreises der Kurzschlußbremsstromkreis
des Steuermotors hergestellt wird. Der Kontakt III ist in solcher Weise von der
Hilfsschaltwalze 13 abhängig gemacht, daß die Ausschaltung des Kontakts III kurze
Zeit vor der Einschaltung des Kontakts II unterbrochen wird.