DE755138C

DE755138C - Auxiliary motor-driven switchgear for controlling the motors of electrically powered locomotives

Info

Publication number: DE755138C
Application number: DEA75262D
Authority: DE
Inventors: Hermann Balke; Willy Geserich; Hermann Hermle
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1935-02-09
Filing date: 1935-02-09
Publication date: 1953-04-16

Description

Durch Hilfsmotor angetriebenes Schaltwerk zum Steuern der Motoren elektrisch angetriebener Lokomotiven Bei elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, insbesondere Wechselstromlokomotiven, sind bei Handbetätigung der Steuerung bedeutende Schaltkräfte- zu überwinden, die besonders beim Schnellfahren für den Fahrzeugführer unbequem sind. Bei hohen Geschwindigkeiten soll der Führer nach Möglichkeit von der Bedienung der Steuerung entlastet werden, um so sein Hauptaugenmerk auf die Strecke richten zu können. Man ist deshalb bestrebt, solche Steuerungen für Fernbedienung einzurichten. Antriebe für fernbediente Steuerungen, welche z. B. mit einem Hilfsmotor und zwischengeschaltetem' Getriebe, wie Malteserkreuz, oder mit Hilfsmotoren ausgerüstet sind, die elektrisch abgebremst werden, sind für solche Steuerungen jedoch nicht zu verwenden. Bei großen Lokomotivsteuerungen, z. B. Feinreglersteuerungen, sind beträchtliche Massen zu beschleunigen und zu verzögern, wenn mit der Steuerung ein schnelles Auf- und Abschalten möglich sein soll, andererseits aber muß man solche Steuerungen auch langsam stufenweise schalten können.Switching mechanism driven by an auxiliary motor to control the motors electrically powered locomotives For electrically powered vehicles, in particular AC locomotives are significant switching forces when the controls are operated manually. to overcome, which is inconvenient for the vehicle driver, especially when driving fast are. At high speeds, the driver should, if possible, from the operator of the control are relieved, so that his main focus is on the route to be able to. Efforts are therefore made to set up such controls for remote control. Drives for remote controls, which z. B. with an auxiliary motor and interposed ' Gearboxes, such as the Maltese cross, or equipped with auxiliary motors that are electric braked are not to be used for such controls. With big ones Locomotive controls, e.g. B. fine regulator controls, are considerable masses too accelerate and decelerate when using the controller to quickly switch on and off should be possible, but on the other hand one must have such controls can also switch slowly in stages.

Es sind bereits Steuerungen bekanntgeworden, bei denen die Drehzahl des Hilfsmotors vermittels eines Relais durch Schalten eines mit dem Hilfsmotor in Reihe liegenden Widerstandes geregelt wird. Die Erfindung besteht nun darin, daß das diesen Widerstand teilweise oder ganz kurzschließende Relais beim mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgenden Auf- und Abschalten kurz vor dem Erreichen der Endlagen des Schaltwerks zum Abfallen gebracht und dadurch der Hilfsmotor gleichzeitig mit dem Schalten des letzteren auf eine niedrigere Drehzahl mit einem Bremsmoment belastet wird. Eine derartige Schaltung hat den großen Vorteil, daß durch die selbsttätige Oberführung der Schnellschaltung der Schaltwalze kurz vor Erreichen der Endlagen in die Langsamschaltung die zu verzögernden Massen der großen Schaltwerke von Lokomotivsteuerungen mit Sicherheit in den Endlagen abgebremst werd-en. Würde dip Abbremsung der immerhin beträchtlichen Massen unmittelbar aus der Schnellschaltung heraus erfolgen, dann würde die gesamte Steuerung nicht unerheblich mechanisch beansprucht. Die Sicherheit im Bahnbetrieb wird also durch die Erfindung erhöht.There are already known controls in which the speed of the auxiliary motor by means of a relay by switching one to the auxiliary motor in series resistance is regulated. The invention now consists in that the relay partially or completely short-circuited this resistance when with increased Speed switching on and off shortly before reaching the end positions of the rear derailleur to fall and thereby the auxiliary motor at the same time the switching of the latter to a lower speed is loaded with a braking torque will. Such a circuit has the great advantage that by the automatic Upper guide of the quick switching of the switching drum shortly before reaching the end positions into the slow shift the masses of the large switchgear of locomotive controls to be decelerated be safely braked in the end positions. Would dip slowing down after all considerable masses take place directly from the high-speed gearshift, then the entire control would be mechanically stressed to a considerable extent. The security in rail operations is thus increased by the invention.

Nähere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Schaltwerkantriebes sind aus den Abbildungen zu entnehmen.More details of the switching mechanism according to the invention are to be taken from the illustrations.

In Abb. i ist beispielsweise ein Hilfsmotorantrieb für das Schaltwerk einer Wechselstromlokomotiv e dargestellt. Der Anker des Hilfsmotors ist mit 7o bezeichnet. Er ist auf der Welle 72 befestigt, welche außerdem den Anker 71 eines Bremsgenerators und die Schnecke eines Getriebes 73 trägt. Wie das Steuern des Hilfsmotors 70 und des Generators 71 erfolgt, wird weiter unten an Hand der Abb. a näher beschrieben. Das Drehmoment des Hilfsmotors 70 wird mittels des Getriebes 73 auf die Zwischenwelle 7.1. übertragen. Von dieser aus wird. über ein. Kegelräderpaar75 und ein absatzweise arbeitendes Getriebe 76 (Malteserkreuzgetriebe) dieWelle 77 bewegt, welche ein beispielsweise mit Nockenbedienung arbeitendes Schaltwerk 78 für die Transformatorstufenschaltung und eine Steuerwalze 79 trägt. Von der gleichen Welle 7-;. wird über ein weiteres Kegelräderpaar 8o eine Welle 81 in fortlaufender Drehung angetrieben. Diese Welle 81 ist durch den feststehenden Teil 82 eines Feinreglers durchgeführt und mit dessen beweglicher Bürstenbrücke 83 verbunden. Auf der Welle 74 ist eine Steuerwalze 84 angebracht. Diese kann auch auf der Feinreglerwelle 81 sitzen, wie in Abb. i gestrichelt angedeutet ist.In Fig. I, for example, an auxiliary motor drive for the switching mechanism of an alternating current locomotive e is shown. The armature of the auxiliary motor is denoted by 7o. It is attached to the shaft 72, which also carries the armature 71 of a brake generator and the worm of a gear 73. How the auxiliary motor 70 and the generator 71 are controlled is described in greater detail below with reference to FIG. The torque of the auxiliary motor 70 is transmitted to the intermediate shaft 7.1 by means of the gear 73. transfer. From this one becomes. about a. A pair of bevel gears 75 and an intermittent gearing 76 (Maltese cross gearing) moves the shaft 77, which carries a switching mechanism 78 for the transformer tap-change operation, for example, with cam operation and a control drum 79. From the same wave 7- ;. a shaft 81 is driven in continuous rotation via a further pair of bevel gears 8o. This shaft 81 is passed through the stationary part 82 of a precision regulator and connected to its movable brush bridge 83. A control roller 84 is mounted on the shaft 74. This can also sit on the fine control shaft 81, as indicated by dashed lines in Fig. I.

T ransformatorstufensteuerungen mit Feinregier sind bekannt, so daß ihre Wirkungsweise nicht näher beschrieben zu «-erden braucht. Es sei zum Verständnis der nachfolgenden Ausführungen lediglich bemerkt, daß einer Vierteldrehung des Feinreglers 82, 83 (Abb. i a) je eine Halbstufe des Schaltwerks 78 entspricht. In der Nullstellung, die auch der 36o°-Stellung entspricht, und der i8o°-Stellung des Feinreglers befindet sich das Schaltwerk demnach in einer Vollstufe und in der go°-Lage sowie der ?7o°-Lage des Feinreglers in einer Zwischenstufe. In den Z-,vischenstufen darf das Schaltwerk mit Rücksicht auf den Feinregler nicht lange verweilen. In den Zwischenstufen befinden sich die Bürsten des Feinreglers auf den schmalen Segmenten 103 bzw. io.4 und in den Voll- oder Dauerstufen auf den breiten Segmenten io5 bzw. io6. Zwischen den bezeichneten Segmenten befinden sich die üblichen ganz schmalen Kollektorsegmente in großer Anzahl. Das Anhalten des Schaltwerks in den Zwischenstufen muß mit sehr großer Genauigkeit erfolgen, damit die Bürsten des Feinreglers sicher auf den schmalen Segmenten ioa bzw. 103 aufliegen. Auch in den Vollstufen ist ein sehr genaues Anhalten erforderlich, damit die Nockenschalter des Schaltwerks 78 sicher geschlossen oder geöffnet sind.Transformer stage controls with fine control are known, so that their mode of action does not need to be described in detail. It is for understanding of the following explanations only noticed that a quarter turn of the fine control 82, 83 (Fig. I a) each corresponds to a half-stage of the rear derailleur 78. In the zero position, which also corresponds to the 36o ° position and the i8o ° position of the fine control The rear derailleur is therefore in a full step and in the go ° position and the? 7o ° position of the fine controller in an intermediate stage. In the Z, intermediate stages, the rear derailleur Do not linger long considering the fine control. Are in the intermediate stages the brushes of the fine regulator are on the narrow segments 103 or io.4 and in the full or permanent levels on the wide segments io5 or io6. Between designated segments are the usual very narrow collector segments in great numbers. The stopping of the rear derailleur in the intermediate stages must be very great accuracy, so that the brushes of the fine regulator safely on the narrow Segments ioa and 103 rest. Even in the full levels there is a very precise stop required so that the cam switches of the switching mechanism 78 safely closed or are open.

Die Abb. 2 zeigt den Steuerstromschaltplan für die Anordnung nach Abb. i. Der Steuermotor, der Bremsgenerator und die beiden Steuerstromwalzen sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in der Abb. i versehen. Es bedeutet hier ferner 85 den von Hand zu bedienenden Steuerschalter, 86 eine Transformatoranzapfung für Steuerstrom, 87 ein Trennschütz, 88 ein Zeitrelais, 89 das Schnellschaltrelais, 9o das Relais für :@ufwärtsschaltung und 9i das Relais für Abwärtsschaltung. Der Umfang der vorstehend aufgezählten Steuervorrichtungen ist durch gestrichelte Linien umrissen, und die innerhalb dieser Linien liegenden Hilfskontakte werden von den zugehörigen darüber gezeichneten Spulen der Relais mit bedient. Auf dem Umfang der Steuerwalze 79 ist Raum für sämtliche Vollstufen i bis 15 und die mit x bezeichneten Zwischenstufen vorhanden. Die Steuerwalze 8.I besitzt hingegen nur vier Schaltstellungen, die entsprechend bezeichnet sind. Diese Walze muß daher bei einem durchzuschaltenden vollen Umfang des Schaltbereichs mehrere Umdrehungen machen.Fig. 2 shows the control circuit diagram for the arrangement according to Fig.i. The control motor, the brake generator and the two control current rollers are with the same reference numerals as in Fig. i. It also means here 85 the manually operated control switch, 86 a transformer tap for Control current, 87 an isolating contactor, 88 a time relay, 89 the high-speed relay, 9o the relay for: @ upshifting and 9i the relay for downshifting. Of the Scope of the control devices enumerated above is indicated by dashed lines outlined, and the auxiliary contacts lying within these lines are controlled by the associated coils of the relays drawn above with operated. On the scope of the Control roller 79 is space for all full stages i to 15 and those marked with x Intermediate stages available. The control drum 8.I, on the other hand, has only four switching positions, which are labeled accordingly. This roller must therefore be switched through when a make several turns to the full extent of the switching range.

Beim Einschalten des Führerschalters 85 werden zunächst die Kontakte 13 und 15 überbrückt, dabei wird das Trennschütz 87 auf folgendem Weg eingeschaltet: Vom Transformator 86 über die Vorkontakte 13, 15 des Führerschalters, dieKontakte 15, 16 derWalze 79 und de Spule 16 des Trennschützes 87 zur Erde. Nach Erreichen der Schaltstellung »Ab« erfolgt die Weiterspeisung des Trennschützes über die Kontakte 13, 14 des Führerschalters, die Selbstspeisekontakte 14 des Trennschützes 87 und die Spule 16. Die Kontakte 15, 16 der Walze 79 sind nur in der Nullstellung geschlossen. Nach Abfallen des Trennschützes 87 müssen demnach der Führerschalter 85 und die Walze 79 in die Nullstellung zurückgeführt werden, um erneutes Einschalten, des Schützese7 zu bewirken. Wird der Führerschalter 8,5 weiter eingeschaltet, so erfolgt in den Stellungen »Ab« und »Fahrt« kein Auslösen irgendwelcher Schaltungen, da die über Kontakte 34 und 32 des Führerschalters gehenden Stromkreise an anderer Stelle offen sind. Erst wenn die Stellung »Auf« des Führerschalters erreicht ist, wird ein Stromkreis, und zwar folgender, geschlossen: Vom Belag. des an der Steuerspannung liegenden Führerschalters über Kontakt 33, Kontakte 33, 35 des geschlossenen Trennschützes 87, Kontakt 35, Belag 93 und Kontakt 36 der Walze 79., Spule 36, 37 des Auf-Relais go und die Ruhekontakte 37 des Abwärts-Relais zur Erde. Das Auf-Relais zieht an und schließt dabei seine in der Offenstellung gezeichneten und öffnet die in der Schließstellung gezeichneten Hilfskontakte. Es ist nunmehr der Stromkreis für den Hilfsmotor 7o, auf folgendem Weg geschlossen: Vbm Transformator 86 über den Widerstand 29 bis 31, Kontakte 31, 31a des Auf-Relais, Feldwicklung 31a, 31b des Hilfsmotors, Kontakte 31b, 31c des Auf-Relais und den Anker 70 zur Erde.When the driver switch 85 is switched on, the contacts 13 and 15 are first bridged, the isolating contactor 87 is switched on in the following way: From the transformer 86 via the pre-contacts 13, 15 of the driver's switch, the contacts 15, 16 of the roller 79 and the coil 16 of the isolating contactor 87 to Earth. After the switch position "Ab" has been reached, the isolating contactor continues to be fed via the contacts 13, 14 of the driver's switch, the self-feeding contacts 14 of the isolating contactor 87 and the coil 16. The contacts 15, 16 of the roller 79 are only closed in the zero position. After the isolating contactor 87 has fallen, the driver's switch 85 and the roller 79 must therefore be returned to the zero position in order to cause the contactor 7 to be switched on again. If the driver's switch 8,5 is switched on further, there is no triggering of any switching in the "Down" and "Drive" positions, since the circuits going through contacts 34 and 32 of the driver's switch are open elsewhere. Only when the driver's switch is in the "open" position is a circuit closed, namely as follows: From the pavement. the driver switch lying on the control voltage via contact 33, contacts 33, 35 of the closed contactor 87, contact 35, covering 93 and contact 36 of the roller 79., coil 36, 37 of the up relay go and the normally closed contacts 37 of the down relay for Earth. The open relay picks up and closes its drawn in the open position and opens the auxiliary contacts drawn in the closed position. The circuit for the auxiliary motor 7o is now closed in the following way: Vbm transformer 86 via the resistor 29 to 31, contacts 31, 31a of the open relay, field winding 31a, 31b of the auxiliary motor, contacts 31b, 31c of the open relay and anchor 70 to earth.

«-#\rachdem der Hilfsmotor sich in Bewegung gesetzt hat und so der erste Schaltschritt eingeleitet und der Führerschalter beispielsweise in die Stellung »Fahrt« zurückgegangen ist, in der der jeweilig erreichte Schaltzustand des Schaltwerks erhalten bleiben soll, wird trotzdem der begonnene Schaltschritt bis zur nächsten Schaltstellung durchgeführt. Dies erfolgt mittels der Hilfskontakte 96 auf der Walze 84. Sobald nämlich die Kontakte 14, 14d der Walze 84 auf dem zugehörigen Belag der Kontakte 96 aufgelaufen sind, wird das Auf-Relais auf folgendem Weg im Einschaltzustand gehalten: Vom an Spannung liegenden Belag des Führerschalters 85 über den Finger 14, Kontakte 14, 14c der Walze 84, Kontakte 14a. und 36 des Auf-Relais 9o, Spule 36, 37 dieses Relais und Kontakte 37 am Ab-Relais zur Erde. Das Auf-Relais bleibt demnach so lange eingeschaltet, bis die Kontakte 14, i4a der Walze 84. vom ersten Kontakt 9( wieder abgelaufen sind.«- # \ rach when the auxiliary engine has started and so the first switching step initiated and the driver's switch, for example, in the position "Travel" has decreased, in which the respective switching state reached by the rear derailleur is to be retained, the switching step that has started continues until the next Switch position carried out. This is done by means of the auxiliary contacts 96 on the roller 84. As soon as the contacts 14, 14d of the roller 84 on the associated covering of the Contacts 96 have accumulated, the open relay is switched on in the following way held: From the tensioned covering of the driver's switch 85 over the finger 14, contacts 14, 14c of roller 84, contacts 14a. and 36 of the up relay 9o, coil 36, 37 of this relay and contacts 37 on the down relay to earth. The open relay remains accordingly switched on until the contacts 14, i4a of the roller 84. of the first Contact 9 (have expired again.

Der Bremsgenerator, dessen Anker mit 71 und dessen von einem Stromsammler ioo erregtes Feld mit 99 bezeichnet ist, wird beim Anlauf des Hilfsmotors 7o beschleunigt und erzeugt einen Bremsstrom. Da jedoch die Kontakte 61, 62 am Auf-Relais geöffnet sind, ist der unmittelbare Kurzschluß über den Anker 71 nicht geschlossen; in diesem Fall ist vielmehr der volle Widerstand 62, 63, 64 in den Ankerstromkreis des Bremsgenerators eingeschaltet. Der Generator 71 erzeugt hierbei nur ein geringes Bremsmoment, welches von dem Steuermotor 70 überwunden wird.The brake generator, whose armature is denoted by 71 and whose field excited by a current collector is denoted by 99, is accelerated when the auxiliary motor 7o starts up and generates a braking current. However, since the contacts 61, 62 on the open relay are open, the direct short circuit across the armature 71 is not closed; in this case, rather, the full resistance 62, 63, 64 is switched into the armature circuit of the brake generator. The generator 71 generates only a small braking torque, which is overcome by the control motor 70.

In der ersten Zwischenstellung x werden keine Kontakte am Hauptschaltwerk 78 (Abb. i) geschlossen. Die Zwischenstellungen sind überhaupt nur für den Feinregler bestimmt, und zwar für das Anhalten desselben in der go°- und 27o°-Lage, wo keine besonderen Schaltwiderstände zu überwinden sind. In den Zwischenstellungen ist es deshalb erforderlich, eine andere Abbremsung des Hilfsmotors herbeizuführen als in den Vollstufen i, 2 usw., wo Schaltwiderstände am Schaltwerk 78 (Abb. i) auftreten. Um auch in den Zwischenstufen ein genaues Anhalten zu erzielen, wird eine verstärkte Vorbremse durch den Generator 7i dadurch erzielt, daß ein Teil seines Bremswiderstandes, nämlich der mit 63, 64 bezeichnete, kurzgeschlossen wird. Dies wird erreicht durch die Kontaktreihen 97 und 98 der Walze 84. Wie ersichtlich, befindet sich beim Aufwärtsschalten ein Belag der Reihe 97 und beim Abwärtsschalten ein Belag der Reihe 98 vor jeder Schaltstellung x. Wenn nun beim ersten Schaltschritt die Kontakte 64., 65 auf den ersten Belag 97 aufgelaufen sind, wird der Widerstandsteil 63, 64 im Bremskreis des Generators 71 auf folgendem Weg kurzgeschlossen: Widerstandspunkt 63, Kontakte 63, 65 am Ab Relais, Kontakte 65, 64 der Walze 84 und Widerstand 64., 63. Der Generator 71 bremst daher verstärkt, bevor die Schaltstellung x erreicht ist. In dieser Schaltstellung selbst werden die Kontakte 14, 14a und 64., 65 der Walze 84 wieder unterbrochen. Durch die erstgenannten Kontakte wird das Auf-Relais zum Abfallen gebracht, dadurch der Hilfsmotor abgeschaltet und der Anker 71 des Bremsgenerators kurzgeschlossen. Das Schaltwerk wird daher in der ersten Zwischenstufe x genau angehalten. Die weiteren Schaltschritte vollziehen sich in gleicher Weise, indem mit der Fahrkurbel entsprechend den jeweiligen Anfahrwiderständen zwischen den Schaltstellungen »Auf« und »Fahrt« hin und her geschaltet wird. Die verstärkte Vorbremse kann auch dadurch erzielt -,werden, daß ein Teil des Widerstandes im Kreise des Hilfsmotors kurzgeschlossen wird, wie überhaupt verschiedene Abwandlungen der beschriebenen Steuerung möglich sind, ohne den Boden der Erfindung zu verlassen. Ein längeres Anhalten auf den Zwischenstellungen, das mit Rücksicht auf den Feinregler unzulässig ist, wird mittels der Kontaktreihe 92 der Walze 79 verhindert. Auf jeder Zwischenstufe:{: «-erden nämlich die Kontakte 32, 47 durch einen der Kontakte 92 miteinander verbunden, wodurch folgender Stromkreis entsteht: Vom Kontakt 32 des Führerschalters, der in der Stellung »Fahrt<; an Spannung liegt, über die Kontakte 32, 4.7 der Walze 79 und die Spule 47 des Zeitrelais 88 zur Erde. Das Zeitrelais 88 wird daher in Bewegung gesetzt, schließt seine Hilfskontakte 32 aber erst nach einer einstellbaren Zeit, welche mit Rücksicht auf die Zwischenstufe des Feinreglers bemessen sein muß. Wenn die Kontakte des Zeitrelais geschlossen sind, wird das Auf-Relais selbsttätig über die Kontakte 32 des Zeitrelais und weiterhin auf dem bereits beschriebenen Weg, d. h. über die Kontakte 33, 35 des Trennschützes usw. zum Anziehen gebracht und bewirkt dadurch das Weiterschalten bis in die nächste Schaltstellung, d. h. z. B. in die Vollstufe 1.In the first intermediate position x, no contacts on the main switching mechanism 78 (Fig. I) are closed. The intermediate positions are only intended for the fine regulator, specifically for stopping it in the go ° and 27o ° position, where no special switching resistances have to be overcome. In the intermediate positions it is therefore necessary to bring about a different braking of the auxiliary motor than in the full stages i, 2 etc., where switching resistances occur on the switching mechanism 78 (Fig. I). In order to achieve precise stopping in the intermediate stages as well, an increased pre-brake is achieved by the generator 7i in that part of its braking resistor, namely that designated by 63, 64, is short-circuited. This is achieved by the rows of contacts 97 and 98 of the roller 84. As can be seen, when shifting up, there is a row 97 pad and when shifting down a row 98 pad is in front of each switching position x. If, in the first switching step, the contacts 64, 65 have run into the first pad 97, the resistance part 63, 64 in the brake circuit of the generator 71 is short-circuited in the following way: Resistance point 63, contacts 63, 65 on the Ab relay, contacts 65, 64 of roller 84 and resistor 64., 63. The generator 71 therefore brakes more intensely before the switching position x is reached. In this switching position itself, the contacts 14, 14a and 64th, 65 of the roller 84 are interrupted again. The first-mentioned contacts cause the open relay to drop, thereby switching off the auxiliary motor and short-circuiting the armature 71 of the brake generator. The switching mechanism is therefore stopped precisely in the first intermediate stage x. The other switching steps are carried out in the same way by switching back and forth between the switch positions "open" and "drive" with the crank according to the respective starting resistance. The increased pre-brake can also be achieved in that part of the resistance in the circuit of the auxiliary motor is short-circuited, as various modifications of the control described are possible without departing from the scope of the invention. A prolonged stop in the intermediate positions, which is inadmissible with regard to the fine regulator, is prevented by means of the row of contacts 92 of the roller 79. At each intermediate stage: {: «- the contacts 32, 47 are connected to one another by one of the contacts 92, which creates the following circuit: From contact 32 of the driver's switch, which is in the" drive "position; is on voltage, via the contacts 32, 4.7 of the roller 79 and the coil 47 of the timing relay 88 to earth. The timing relay 88 is therefore set in motion, but closes its auxiliary contacts 32 only after an adjustable time, which must be dimensioned with regard to the intermediate stage of the fine controller. When the contacts of the time relay are closed, the up relay is automatically attracted via the contacts 32 of the time relay and continues on the route already described, ie via the contacts 33, 35 of the isolating contactor, etc., thereby causing the switching to the next switch position, i.e. e.g. to full speed 1.

Der im Stromkreis des Hilfsmotors 70 liegende Widerstand 29-31 ist teilweise oder vollständig kurzschließbar, um auf eine höhere Schaltgeschwindigkeit übergehen zu können. Das Kurzschließen erfolgt mittels des Schnellschaltrelais 89. Selbstverständlich können für den Hilfsmotor, wenn dies erforderlich ist, auch mehr als zwei Geschwindigkeitsstufen vorgesehen werden. Das Schnellschalten wird durch Einschalten des Führerschalters 85 in die Stellung »Schnell-Auf« oder die Nullstellung herbeigeführt. In der Stellung »Schinell-Auf« liegt, wie ersichtlich, der Kontaktfinger 33 für das normale Einschalten der Auf-Relais ebenfalls an Spannung. Außerdem wird in dieser Stellung Fingerq.8 gespeist, der über die Kontakte 4.8, .l9 und den Belag 95 der Walze 79, die Spule :I9 des Schnellschaltrelais 89 an Spannung legt. Für das Schnellabwärtsschalten ist keine besondere Schaltstellung vorgesehen. Es genügt, den Führerschalter 85 in die Nullstellung zu bringen, um die entsprechende Schaltung durchzuführen.The resistor 29-31 in the circuit of the auxiliary motor 70 is can be partially or fully short-circuited in order to achieve a higher switching speed to be able to pass over. The short-circuiting takes place by means of the high-speed switching relay 89. Of course, more can also be used for the auxiliary motor, if necessary can be provided as two speed levels. The quick shift is through Switching on the driver's switch 85 in the "quick-open" position or the zero position brought about. As can be seen, the contact finger is in the »Schinell-Auf« position 33 for the normal switching on of the open relay also with voltage. Also will fed in this position Fingerq.8, the contacts 4.8, .l9 and the coating 95 of the roller 79, the coil: I9 of the high-speed switching relay 89 applies voltage. For no special switching position is provided for the rapid downshifting. It is sufficient, to bring the driver switch 85 to the zero position to activate the corresponding circuit perform.

Es sei angenommen, daß das Schaltwerk in der Stellung 15 steht und in einem Zug rasch abwärts geschaltet werden soll. Der Führerschalter 85 wird hierzu in die Nullstellung gebracht, das Trennschütz 87 wird dadurch abgeschaltet und bringt seine Kontakte wieder in die dargestellte Lage. Es wird dann folgender Stromkreis geschlossen: Vom Transformator 86 über die Ruhekontakte 29, 43 des Trennschützes 87, Kontakt 4.3, Belag 95 und Kontakt .49 der Walze 79, sowie die Spule .l9 des Schnellschaltrelais 89 zur Erde. Das Schaltrelais 89 zieht an und schließt den Widerstandsteil 30, 31 kurz. Gleichzeitig wird auch das Ab-Relais 9i über die Ruhekontakte 29, 34 des Trennschützes, Kontakte 3-1, 38 und Belag 94. der Walze 79, Spule 38, 39 des Ab-Relais 9i und die Ruhekontakte 39 des Auf-Relais 9o zum Einschalten gebracht. Der Hilfsmotor wird infolgedessen mit geringerem Vorschaltwiderstand und umgekehrtem Feld auf folgendem Weg eingeschaltet: Transformator 86, Widerstand 29, 30, Kontakte 30, 31 des Schnellschaltrelais 89, Kontakte 31, 31b des Ab-Relais 9i, Feldwicklung 31b, 31a. des Hilfsmotors, Kontakte 31a, 31c des Ab-Relais 9i, Anker des Hilfsmotors 70 zur Erde. Der Hilfsmotor dreht nun das Schaltwerk beschleunigt in die Nullstellung. Durch das Schnellschaltrelais 89 werden beim Anziehen die Kontakte 6o, 64 im Bremskreis des Generators 71 geöffnet und damit der Bremswiderstand 62, 64 vollständig ausgeschaltet. Der Bremsgenerator setzt dem Hilfsmotor daher keinen Widerstand entgegen.It is assumed that the rear derailleur is in position 15 and is to be rapidly downshifted in one go. For this purpose, the driver's switch 85 is brought into the zero position, the isolating contactor 87 is thereby switched off and brings its contacts back into the position shown. The following circuit is then closed: From the transformer 86 via the normally closed contacts 29, 43 of the isolating contactor 87, contact 4.3, coating 95 and contact .49 of the roller 79, as well as the coil .l9 of the high-speed relay 89 to earth. The switching relay 89 picks up and short-circuits the resistance part 30, 31. At the same time, the down relay 9i via the normally closed contacts 29, 34 of the isolating contactor, contacts 3-1, 38 and lining 94th of the roller 79, coil 38, 39 of the down relay 9i and the normally closed contacts 39 of the up relay 9o to Brought on. As a result, the auxiliary motor is switched on with a lower series resistance and reversed field in the following way: transformer 86, resistor 29, 30, contacts 30, 31 of the high-speed relay 89, contacts 31, 31b of the off relay 9i, field winding 31b, 31a. of the auxiliary motor, contacts 31a, 31c of the down relay 9i, armature of the auxiliary motor 70 to earth. The auxiliary motor now turns the switchgear accelerated into the zero position. By means of the high-speed switching relay 89, the contacts 6o, 64 in the brake circuit of the generator 71 are opened when it is pulled, and thus the braking resistor 62, 64 is completely switched off. The brake generator therefore does not offer any resistance to the auxiliary motor.

Wenn der Zug nach Beseitigung des Grundes für die Rückführung des Schaltwerks in die Nullstellung sich noch in genügender Fahrt befindet und wieder auf volle Geschwindigkeit gebracht werden soll, muß der Führerschalter in die Stellung »Schnell-Auf« gebracht werden. Es wird alsdann das Schnellschaltrelais 89 unter gleichzeitiger Einschaltung des Auf-Relais 9o angesteuert und in derselben Weise ein rasches Aufwärtsschalten erzielt. Wie ersichtlich, besitzt der Kontaktbelag 95 der Walze 79 eine Z-förmige Gestalt, d. h. die obere Hälfte erstreckt sich nicht bis in die letzten und die untere Hälfte nicht bis in die ersten Schaltstellungen. Diese Anordnung dient dazu, um das Schnellschalten nicht bis in die jeweilige Endstellung durchzuführen, sondern bereits einige Zeit vor Erreichen der Schaltstellung Null oder 15 die Geschwindigkeit des Schaltons selbsttätig herabzusetzen. Wenn beim Schalten im Auf-bzw. Abwärtssinn die Finger .l3 oder 48 vom Belag 95 abgleiten, wird das Schnellschaltrelais 89 zum Abfallen gebracht, der Widerstandsteil 30, 31 eingeschaltet und der Hilfsmotor mit seiner geringeren Geschwindigkeit weiter betrieben. In der jeweiligen Endstellung können infolgedessen keine Schläge durch Abbremsen der 'lassen, die sich bei hoher Geschwindigkeit ergeben würden, auftreten.If, after eliminating the reason for returning the switchgear to the neutral position, the train is still moving sufficiently and is to be brought back to full speed, the driver's switch must be set to the "quick-open" position. The high-speed switching relay 89 is then activated with the simultaneous switching on of the up relay 9o, and rapid upward switching is achieved in the same way. As can be seen, the contact coating 95 of the roller 79 has a Z-shaped shape, ie the upper half does not extend into the last and the lower half does not extend into the first switching positions. This arrangement is used in order not to carry out the quick switching to the respective end position, but to automatically reduce the speed of the switching tone some time before the switching position zero or 15 is reached. If when switching in on or. In the downward direction, fingers .l3 or 48 slide off the covering 95, the high-speed relay 89 is made to drop out, the resistance part 30, 31 is switched on and the auxiliary motor continues to operate at its lower speed. As a result, in the respective end position, no impacts can occur by braking the 'which would result at high speed.

Am Schnellschaltrelais befindet sich noch ein Hilfskontakt 14, i4a-mit Zeitverzögerung, welche beim Abschalten des Relais wirksam ist. Diese Kontakte dienen dazu, Störungen zu:. vermeiden, welche sich ergeben könnten, wenn aus der Stellung »Schnell-Auf« oder »Schnell-Rücklauf« in die Stellung »Fahrt« übergegangen wird. Die Schaltstellung muß mit Rücksicht auf den Feinregler, besonders dessen Zwischenstufen, sehr genau eingehalten werden. Es ist nämlich möglich, daß beim Abbremsen aus dem raschen Schalten die Schaltstellung um geringe Beträge überschaltet wird, ohne daß z. B. ein Kontakt 96 der Walze 84 zum Greifen mit den Fingern 14, 14ca kommt. Durch die Kontakte 14, i4a des Schnellschaltrelais wird zu diesem Zweck dem raschen Auf- oder Abschalten immer noch ein Schaltschritt mit langsamer Schaltgeschwindigkeit zugefügt. Die Kontakte 14, 14a des Schnellschaltrelais öffnen erst eine kurze Zeit nach dem Abfallen des Relais 89, die Kontaktfinger 14 und 14c, der Walze 84 kommen daher in Eingriff mit einem der nächsten Kontakte 96, und es wird in der bereits beschriebenen 'Weise der begonnene Schaltschritt unter Langsamschaltung vollendet.There is also an auxiliary contact 14, i4a-mit, on the high-speed relay Time delay that is effective when the relay is switched off. These contacts serve in addition to interference :. avoid which might arise if from the position "Fast-open" or "fast reverse" is switched to the "travel" position. The switch position must take into account the fine control, especially its intermediate stages, adhered to very precisely will. It is possible that the Braking from rapid switching overrides the switch position by small amounts is without z. B. a contact 96 of the roller 84 for gripping with the fingers 14, 14ca is coming. For this purpose, the contacts 14, i4a of the high-speed relay fast switching on or off is still a switching step with slow switching speed added. The contacts 14, 14a of the high-speed relay only open for a short time after the relay 89 has dropped out, the contact fingers 14 and 14c, the roller 84 come therefore in engagement with one of the next contacts 96 and it will be in the already described 'way the started switching step is completed under slow switching.

Wie bereits einleitend gesagt wurde, kann die Walze 84, welche die Kontaktbeläge 96 für den Stellungszwang und die Kontakte 97 und 98 für das Anhalten in den Zwischenstellungen trägt, auch unmittelbar auf der Feinreglerwelle angeordnet sein. Dies hat den Vorzug, daß das Anhalten in den Zwischenstellungen noch genauer erfolgt, da etwaiges Spiel in den Getrieben nicht zur Wirkung kommt. Beim Ausschalten wird der Lauf des Schaltwerks lediglich von der Walze 79 überwacht, wenn der Führerschalter 85 in seine Nullstellung gebracht wurde. Da das Schalten aus der ersten Zwischenstellung x in die Nullstellung somit von der langsamer bewegten Walze 79 gesteuert wird, kann ein Überschalten der Nullstellung auftreten. Um dies zu verhindern, sind parallel geschaltete Kontakte an den Walzen 79 und 8@4 vorgesehen, und es ist die gleiche Sicherheit unter Umständen auch für das Schalten in die letzte Stellung 15 vorzusehen. Ein Schaltungsbeispiel hierfür ist in der Abb. 3 dargestellt. Die Walze 8:4 erhält zu diesem Zweck zusätzliche Kontaktbelege ioi und io2, die mit je einem Kontaktfingerpaar zusammen arbeiten. Diese Kontaktfinger sind mit denjenigen der Belege 93 und 94 der Walze 79 verbunden. Die Unterbrechung des Auf- oder Ab-Relais wird durch diese Anordnung nicht von der Walze 79, sondern von der Walze 84 abhängig gemacht, wenn das Schaltwerk in die Stellung Null oder 15 einläuft. Wenn das Schaltwerk beim Aufwärtsschalten die Stellung 14 und die folgende Stellung x durchlaufen hat, werden die Kontakte 35, 36 durch Ablaufen von dem Belag 93 der Walze 79 unterbrochen. Der Stromkreis des Auf-Relais wird jedoch durch den zusätzlichen Belag io2 der Hilfswalze 84 geschlossen gehalten, bis die Stellung 15 erreicht ist. In derselben Weise arbeiten die Belege 94 und ioi beim Abwärtsschalten zusammen.As already said in the introduction, the roller 84, which the Contact pads 96 for compulsory position and contacts 97 and 98 for stopping carries in the intermediate positions, also arranged directly on the fine control shaft be. This has the advantage that the stopping in the intermediate positions is even more precise occurs because any backlash in the gears is not effective. When switching off the operation of the switching mechanism is only monitored by the roller 79 when the driver's switch 85 was brought to its zero position. Since switching from the first intermediate position x is thus controlled into the zero position by the slower moving roller 79, Overshooting of the zero position can occur. To prevent this, are in parallel switched contacts are provided on reels 79 and 8 @ 4 and it is the same Safety should also be provided for switching to the last position 15 under certain circumstances. A circuit example for this is shown in Fig. 3. The roller 8: 4 receives for this purpose additional contact documents ioi and io2, each with a contact finger pair work together. These contact fingers are identical to those of documents 93 and 94 the roller 79 connected. The interruption of the up or down relay is caused by this Arrangement not made dependent on the roller 79, but on the roller 84, if the rear derailleur runs into position zero or 15. If the rear derailleur when shifting up has passed through position 14 and the following position x, the contacts 35, 36 interrupted by running off the covering 93 of the roller 79. The circuit of the open relay is closed by the additional lining io2 of the auxiliary roller 84 held until position 15 is reached. The receipts work in the same way 94 and ioi together when downshifting.

Die Kontakte für den Stellungszwang auf der Feinreglerwelle und der Schaltwerkswelle können in Reihe geschaltet sein, derart, daß die Kontakte auf der Feinreglerwelle das Stillsetzen in den Zwischenstellungen und die Kontakte auf der Schaltwerkswelle das Anhalten auf den Vollstufen bewirken.The contacts for the compulsory position on the fine control shaft and the Derailleur shaft can be connected in series, so that the contacts on the Fine control shaft stopping in the intermediate positions and the contacts on the Rear derailleur shaft cause stopping at full stages.

Um beim Ausfallen der Bremsung durch den Bremsmotor 71 ein Anhälten des Schaltwerks in irgendeiner Lage unschädlich zu machen und damit eine Beschädigung des Feinreglers zu verhindern, kann die Sicherheitsschaltung gemäß Abb. ,4 vorgesehen werden. Gemäß dieser Abbildung sind parallel geschaltete Kontakte 16 und 14b der Relais 9o bzw. 9i und der Walze 84 in den Stromkreis des Trennschützes 87 eingeschaltet. Wenn das Schaltwerk in irgendeiner Schaltstellung, die keiner Zwischenstufe x und keiner Vollstufe 1, 2, 3 ... usw, entspricht, stehenbleibt, ist der Stromkreis des Trennschützes 87 unterbrochen, da die Kontakte i4b und 16 der Walze 84 nicht überbrückt und die gleichbezeichneten Kontakte der Relais 9o und 9 i (bei stillstehendem Schaltwerk) geöffnet sind. Das Trennschütz fällt hierbei ab und bewirkt einen beschleunigten Rücklauf des Schaltwerks in die Nullstellung. An Stelle dieses Mittels können auch andere benutzt werden, z. B. vom Bremsstrom oder der Spannung des Generators abhängige Relais od. dgl.In order to prevent the switching mechanism from stopping in any position in the event of the braking failure by the brake motor 71 and thus to prevent damage to the precision controller, the safety circuit according to Fig. 4 can be provided. According to this figure, contacts 16 and 14b connected in parallel of the relays 9o and 9i and the roller 84 are switched into the circuit of the isolating contactor 87. If the switching mechanism stops in any switching position that does not correspond to any intermediate stage x or full stage 1, 2, 3 ... etc., the circuit of the isolating contactor 87 is interrupted, since the contacts i4b and 16 of the roller 84 are not bridged and the identically named ones Contacts of relays 9o and 9 i (when the switchgear is at a standstill) are open. The isolating contactor drops out and causes the switching mechanism to return more quickly to the zero position. Instead of this means, others can also be used, e.g. B. on the braking current or the voltage of the generator dependent relay od. Like.

Um dieAnwendung eines besonderen Bremsgenerators 71 überflüssig zu machen, kann der Hilfsmotor 70 gemäß Abb. 5 geschaltet werden. Es ist hier an einen Wechselstromhilfsmotor gedacht, der als Gleichstromgenerator mit Fremderregung stillgesetzt wird. Parallel zum Feld 31 b-31 a des Motors ist ein Stromsammler ioo mit einem Widerstand 115 angeordnet. Ferner ist ein Parallelwiderstand 113 und ein Reihenwiderstand 114 für den Anker 70 vorgesehen. Der erste dieser Widerstände dient zur Einstellung der Geschwindigkeit für Schnell- oder Langsamschalten, der andere zur genauen Einregelung der jeweiligen Geschwindigkeit. Beim Schnellschalten sind die Schalter io8, 112, io9 und i i o offen, die Schalter 107 und i i i aber geschlossen. Der Widerstand 115 schützt den Stromsammler iöo- gegen den Wechselstrom des Netzes. Beim Langsamschalten sind die Schalter i o9, i io und i i i geöffnet, die Schalter 107, io8 und 112 hingegen geschlossen: Durch Schließen des Schalters io8 erhält das Feld 31b-3ia bereits eine Gleichstromvorerregung, um das Ansprechen der Bremsung zu beschleunigen. Durch Einschalten der Widerstände 113 und 114 wird die Drehzahl des Motors herabgesetzt und genau eingestellt. Beim Bremsen muß zunächst der Schalter io7 geöffnet, «dann der Schalter io9 geschlossen werden. Der Schalter io8 bleibt geschlossen. Der Schalter i io kann kurz vor dem Öffnen des Schalters 107 geschlossen werden, um das Feld des als Generator wirkenden Motors voll zu erregen.In order to make the use of a special brake generator 71 superfluous, the auxiliary motor 70 can be switched as shown in FIG. An alternating current auxiliary motor is intended here, which is stopped as a direct current generator with external excitation. A current collector ioo with a resistor 115 is arranged parallel to field 31 b-31 a of the motor. Furthermore, a parallel resistor 113 and a series resistor 114 are provided for the armature 70 . The first of these resistors is used to set the speed for fast or slow shifting, the other for precise adjustment of the respective speed. During quick switching, switches io8, 112, io9 and iio are open, but switches 107 and iii are closed. The resistor 115 protects the current collector iöo- against the alternating current of the network. When switching slowly, switches i o9, i io and iii are open, but switches 107, io8 and 112 are closed: when switch io8 is closed, field 31b-3ia already receives a direct current pre-excitation in order to accelerate the braking response. By switching on the resistors 113 and 114, the speed of the motor is reduced and precisely adjusted. During braking, the switch must first be opened IO7, "are then closed the switch io9. The switch io8 remains closed. The switch i io can be closed shortly before the switch 107 is opened in order to fully energize the field of the motor acting as a generator.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Switching mechanism driven by auxiliary motor for Controlling the motors of electrically powered locomotives, especially AC locomotives with transformer stage switching and fine control, in which the speed of the auxiliary motor by means of a relay by switching one in series with the auxiliary motor Resistance is regulated, characterized in that this resistance (29 up to 3i) partially or completely short-circuiting relays (89) when operating at increased speed switching on and off shortly before reaching the end positions (zero and 15) of the switching mechanism (78) brought to fall and thereby the auxiliary motor at the same time with switching the latter to a lower speed, with a braking torque is charged.

2. Switching mechanism according to claim i, wherein the driving mechanism of the switching mechanism Auxiliary engine is braked by a generator, characterized in that the Generator (71) with regard to various switching resistances on intermediate and Full steps can be set to different delay steps.

3. Switching mechanism according to claims i and 2, characterized in that on a control roller (84) in front of the intermediate stages (x) lying contacts (97,98) are arranged, which are part of the resistance in the circuit of the brake generator (71) (62, 63) short-circuit and thereby cause increased pre-rinsing.

4. Derailleur according to claims i to 3, characterized in that the short-circuiting of the armature of the brake generator (7i) in the switching positions through auxiliary contacts of the open and Down relay takes place.

5. Switching mechanism according to claims i and 4, characterized in that that the field of the auxiliary motor in the circuit for low speed a direct current pre-excitation is superimposed.

6. Switching mechanism according to claims i to 4, characterized in that that on the shaft ('77) of the tap changer (78) and on one with greater speed moving shaft (intermediate shaft 74 or fine control shaft 8i) one control roller (79 and 84) is arranged.

7. Switching mechanism according to claims i to .1 and 6, thereby characterized in that on the control roller (84) on the shaft (81) of the fine regulator (82, 83) or the intermediate shaft (74) is attached, contacts (14, id.a, and 96) for compulsory position and further contacts (64, 65, 66, 97 and 98) for stopping are arranged in the intermediate stages (x). B.

Switching mechanism according to claims i to .t, 6 and 7, characterized in that the switching from the intermediate positions (x) in the full stages (1, 2, 3, 15) takes place automatically by means of a time relay (88), which is inevitably controlled at the intermediate stages.

9. Switching mechanism according to claims i to 4, 6 to 8, characterized in that the contacts (14, ida) of the auxiliary roller (84) which is seated on the fine control shaft (81) and which are used for compulsory positioning in the intermediate stages (x) are in Are connected in series with contacts on the intermediate shaft (74) or that of the intermittently moved auxiliary roller (79), which ensure the compulsory position on the full steps (1, 2, 3, 15). To delimit the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were considered in the granting procedure: German Patent Nos. 399 242, -115 898, 454 8 21, 468 786, 529 720, 555 093, 555 950, 6oo 9o8, 6 0 2 080, 6 0 3 oo 5, 6 0 7 518; Austrian Patent Nos. 67,104, 134,197; U.S. Patent No. i 4o6 38g.