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Schaltwalze Schaltwalzen dienen dazu, Stromkreise in beliebiger Anzahl
und in einer vorbestimmten Folge je nach dem Erfordernis ein- und auszuschalten.
Sie werden hauptsächlich zur Beherrschung von Steuervorgängen verwandt, um zwangsläufig
Schaltmaßnahmen in gewünschter Reihenfolge auszulösen. Im allgemeinen sind am Umfang
dieser Schaltwalzen Kontaktsegmente angebracht, denen gegenüber feststehende Kontaktfinger
angeordnet sind, so daß je nach Stellung der Walze entsprechende Schaltverbindungen
zustande kommen- Es sind Schaltwalzen bekannt, bei denen durch eine von der Walze
ausgehende Nockensteuerung die Kontaktfinger betätigt werden, so daß_ sie unter
dem Einfluß der Steuernocken die erforderliche Schaltbewegung ausführen.
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Diese Schaltwalzen haben den Nachteil, daß sich' ihre Kontakte verhältnismäßig
langsam öffnen oder schließen, da die Schaltgeschwindigkeit von der Drehgeschwindigkeit
der Schaltwalze selbst, also von der Art ihrer Bedienung abhängig, ist. Auf diese
Weise werden die Kontaktsegmente durch Abbrand zerstört und die Funktion des Schaltvorganges
durch Bildung von Schmelzperlen beeinträchtigt. Bei den Nockenwalzen kann zwar eine
Besserung dadurch erzielt werden, daß die von ihnen gesteuerten Kontaktfinger eine
mechanisch wirkende Momentschaltung erhalten. Eine solche ist jedoch kompliziert
in der Ausführung und von beschränkter Lebensdauer. Außerdem erfordert ein derartiger
Schaltapparat einen wesentlich größeren Raum für seine Unterbringung.
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Bei der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden,
daß den Walzenkontakten Magnete zugeordnet sind; die auf mit Magnetanker versehene
Federkontakte einwirken, sobald die ihnen' zugeordnete Schaltstellung erreicht ist.
Gelangen also die Pole eines solchen Magneten in den Bereich des
Ankers
einer Kontaktfeder, so wird diese- plötzlich angezogen, so daß ein momentaner Kontaktschluß
zustande kommt.
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Eine besonders einfache Ausführungsform ergibt sich dadurch, daß an
Stelle von Einzelmagheten jeder Kontaktbahn ein einziger Elektromagnet zugeordnet
ist, der mittels hervorstehender Magnetpole die gegenüber der Kontaktbahn angeordneten
Kontaktfedern in der entsprechenden Schaltstellung anzieht.
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Zwei Ausführungsbeispiele sowie weitere Einzelreiten der Erfindung
sind im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. .
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Fig. i und 2 zeigen im Grundriß bzw. im Schnitt eine Schaltwalze mit
einem Kontaktkranz und einem als Elektromagneten ausgebildeten Schaltmagneten in
vereinfachter Darstellung; Fig.3 und 4 zeigen ebenfalls im Grundriß und Schnitt
eine Schaltwalze mit einem Kontaktkranz, einem Schaltmagneten und einem Haltemagneten,
die beide als Elektromagnete ausgebildet sind, in vereinfachter Darstellung.
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In einem Traggerüst i ist eine Drehachse 2 gelagert. An einer Traverse
3 des G; rüstes i ist ein aus Isolierstoff bestehender Ring 4 befestigt, der einen
Kranz von Einzelkontakten 5 trägt. Gegenüber diesen Kontakten sind Federkontakte
6 angeordnet, die an einem ebenfalls aus Isolierstoff bestehenden Ring 7 befestigt
sind. Dieser Ring 7 sitzt an einer Traverse 8 des Traggerüstes i. Über dieser Traverse
kann ein weiterer Kontaktkranz 5 zur Bildung einer zweiten Schaltwalzenstufe angebracht
sein. Es lassen sich so Schaltwalzen von jeder Größe und für jeden Anwendungszweck
herstellen.
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Auf der Drehachse 2 ist ein aus einer Spule 9 und einem Kern io gebildeter
Elektromagnet befestigt, der zu beiden Seiten der Spule von Eisenscheiben ii begrenzt
ist. An einem Teil ihres Umfanges sind diese Scheiben mix vorspringenden Polsegmenten
12 versehen. Im Wirkbereich dieser Polsegmente 12 befinden sich Weicheisenanker
13, die mit den Kontaktfedern 6 fest verbunden sind. Auf der Drehachse 2 sind Stromzuführungsringe
14 für die Spule 9 angeordnet, die ihrerseits über Schleifkontakte 15 den Strom
erhalten.
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Durch Drehen der Achse 2 wird die Lage der Pole 12 so verändert, daß
nacheinander die Kontaktfedern 6 mittels der an ihnen befestigten Anker 13 angezogen
werden und die Schaltverbindung über die Kontakte 5 herstellen.
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Sobald die Pole 12 bei Drehung der Achse 2 aus dem Bereich der Federn
herausgelangen, öffnen sich die Kontakte wieder. Die Kontaktfedern 6 sind so starr
ausgebildet, claß die Anker 13 nicht fest zur Anlage an die Pole 12 gelangen, damit
ein Schleifen auf den Polflächen vermieden wird und der Drehteil 2 mit dem Magneten
9 bis 12 frei beweglich bleibt. Durch Anordnung, mehrerer Kontaktkränze übereinander
und durch entsprechende Ausbildung der Magnetpole 12 sowie durch. verschiedenartige
Anordnung der Kontakte 6 kann die Schaltwalze für alle gewünschten Schaltvorgänge
ausgebildet werden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist die Anordnung im wesentlichen
die gleiche. Der _ Elektromagnet 9, io mit seinen Polscheiben ii besitzt jedoch
nur einen oder mehrere Einzelpole 16 von der Breite eines"Kontaktfingers, so daß
jeweils von einem Polpaar nur ein Federkontakt 6 angezogen werden kann. Die Kontaktfedern
6 sind jedoch mit verlängerten 'Ankereisen 17 versehen, die sich über den Wirkbereich
eines zweiten, feststehenden Elektromagneten 18 erstrecken, dessen beide Polscheiben
i9 an ihrem ganzen Umfang wirksam sind. Die einmal von den Polen 16 angezogenen
Kontaktfinger 6, 17 werden also in der Schließlage auch bei der Weiterdrehung des
Magneten 9, io vom Magneten 18 festgehalten.
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Das Unterbrechen der Kontakte 5, 6 erfolgt mit Hilfe einer Kontaktscheibe
2o, die als Schleppkontakt ausgebildet sein kann und- nach einer bestimmten Drehung
der Achse 2 den Stromkreis für die Spule. des Magneten i8 unterbricht. Durch besondere
Ausbildung dieses Unterbrecherkontaktes 2o können eine größere Zahl von Schaltvariationen
vorgenommen werden, indem eine Reihe von Kontakten angezogen, geöffnet und eine
neue Reihe von Kontakten wieder geschlossen und geöffnet wird, was bei der Ausführungsform
nach Fig. i nur durch einen mehrstufigen Schalter möglich ist. Aber auch bei einer
Schalterausbildung nach Fig. 3 können im Bed"ärfsfalle mehrere Schalterstufen übereinander
angeordnet werden, wodurch die Möglichkeit zur Bildung von Schaltvariationen noch
erhöht wird.