DE870427C - Walzenschaltersteuerung zum stromlosen UEberschalten in Luft-atmosphaere von einer Fahrstufe zur naechsten fuer elektromotorisch betriebene Fahrzeuge - Google Patents

Description

• Walzenschaltersteuerung zum stromlosen Uberschalten in Luftatmosphäre von einer Fahrstufe zur nächsten für elektromotorisch betriebene Fahrzeuge Steuerungen mit WalzenschaIbern wurden bisher für elektrische Fahrzeugantriebe nur bei mäßigen Motorströmen in. der Größenordnung von -oo bis 4oo A verwendet. Bei Wechselstromvollbahnlökomotiven .großer Leistung war es bisher nicht möglich, den Motorstrom selbst durch Walzenschial,ter in Luft;atm-oisphäm zu regeln. Es. war eine Transformierung auf höhere Spannung notwenddg" um den Strom auf einen Bruchteil zu verkleinern:. Nur unter diesen Umständen konnten. Walzenschalter aus F-,lelctrol.ythupfer oder Kupferlegierungen. unter Öl vorgesehen werden;.
• Wenn man diene Motorstrom unmittelbar steuern wollne, war es notwendig, Sch-altelemen(tei mit großflächigen Kupferkontakten oder Silberkontiakten zu wählen. Die Silberkontakte konnten. kleinflächiger seine, wenn .der Druck entsprechend. hoch gewählt wurdle.
• Um eden Schalteraufwand beim. Vorhandensein eahIreicher Fahrstufen; herabzusetzen, wurde die Aufgabe der Stromunterb,rechu.ng, w iel es auch bei ortsfesten. Transformatoren Brauch, ist:, sog. Lastschaltern, die Aufgabe der Stufenwahl den sog. Stufenwählern oderLaufschaltern übertragen.Diese schalten dann -Qtroma,os über. In der bisherigen Praxis und auch in. der nachstehend beschriebenen Erfindung werden. die Walzenschalter lediglich als Stufenwähile;r verwendet.
• Beidem Bau neuzeitliicher Stufenwähler oder Laufschalter für große Stromstärken, die b,i,sher ausschließlich mit Kontakten ausgerüstet wurden, welche eines entsprechend hohen Druckes bedürfen:,

  zeigt sich als Nachteil Bier verwickelte mechanische

  Aufbau d;si Schaltwerks.

  Der Lanfkontakt muß nicht nur zu jedem Stufen-

  kontiakt hinbewegt werden, sondern er- muß unter

  Druck angepireßt werdet,. Vor «jedem neuen Stufen-

  schritt, mu.ß jedoch der Anpreßdruck volilkommen

  oder nahezu voilIkommen anfgehoben werden, indem

  der Laufkonttiakt etwas zurückbewegt wird,. Es sind

  alsio zwei getrennte; Arten: von, Bewegungen zu

  bewerksteldig en.

  Die Naschsteiler der vorbeschriebenen, Stufenr-

  wähle,r für groißo Motorströme werden durch dile

  Erfindung vermieden. Diesle betrifft eine Wal.zen-

  schaltersteuerung zum stromlosen überschahm in

  Luftatmoisphiäre von: einer Fahrstufe: zur nächsten

  für "liekbro,m,oltioris,ch betriebene

  und

  bestehst: darin, ,daß sowohl- diie bewegliche" Druck-

  wad@ze als auch, diie zugehörigem fest abgeordneten

  Stufenkontakte zur Stromz.uiführung zu. der

  Walzenloberfläche sowie die Sam.mle,lsch:ie.ne zur

  Stromabführung mit: einer Auflage aus, Silber oder

  einem andienen siliberhal.tigen Material. versehen

  sind! und die, von den festen Stufenkontakten und,

  der S.ammels,chiene geb,iiledete Wälzbahn durch be-

  trächtliche Luftstrecken unterbrochen, ist. Diadhurch

  wird der verhältnismäßig einfache Walzenschiail@tpT'

  für. wesentlich größere Stromstärken brauchbar

  gemacht, als es: bisher möglich war. Ferner wird

  vorgeschlagen, bei besonders hohen Smrometäirken

  paarig angeordnete Druckwalzen spiegelbildlich zu

  beiden Seiten der festen Kontakte und der Sammel-

  schiene vorzusehen.

  In Abib. z der Zeichnung ist lein Aus,führungtsbei@-

  spiel der Erfindiung dbrgesteldt. Mit i istt die mit

  Silberauflage oder einer silberhaltigen Legierung

  versehene Dr ,uckwaloe bezeilohnelt, deren Lager-

  böcke 2 unter Verwendung von Federn 3 auf dem

  Wa.l.zenträgerq; elastisch gelaaert s:i.ndl. Der Walzen-

  träger q. ist gegenüber dien Lagerböcken , at isoliert.

  Dien Druckwalze i dient als Schaltbrücke zwischen:

  .dien, festen Stufeukonbakten i5; und der S-ammel-

  s.chiene 6. Die fesiten Stufenkontakte 51 und, -die

  Sammelschiene 6 tragen je für sich aurf dien Kon-

  taktflächieni Si;lib,tiraufliagen. Wenn die versilberten

  Oberflächen der Kontakte und der Sammelschiene

  in einer Ebene liegen und, fest geelagert stind,- ist

  eine Linieniberührunig zwischen diesen Oberflächen

  und, der Druckwalze gewährleistet, da die Druck-

  wafze elastisch, gieilagerb isst. Erfahrungsgemäß kann

  es vorkommen, daß .die Oberflächen der Kontakte

  und ,die SammeIschiiene nach! längerer Betrnehsizeit

  nicht mehr genau meiner Ebene liegen. E@l kann

  dann: von Vorteil, sein, die Lagerurig der Sammel-

  schiene nicht- feist, sondern , etwas eIasmiisch, zu

  gestalten.

  Abib. 2 zeigt lediglich die Druckwa,lze; i und zu-

  gehörige feste. Stufenkontakte! 5 und eine Sammel:

  schiene 6 .in der Draufsicht. Die Bewegung der

  Druckwalze i erfolgt bleichlaufend zu der Haupt-

  richtung edier Sammelschiene 6.

  Beim Lauf der Druckwanze, r von. einem festen

  Kontakt 5 (Abt. 2) zum nächsten feisten Kontakt ist

  die Wälzbewegung durch eine beträchtliche. Luftt-

  strecke, 7 unmeirba7c,cheni mit dem Ziele, die Abküh-

  lungsflächen dier Stromwege groß zu halten, an

  Isoliermaterial zu sparen, dien; Aufbau der Walzen-

  schalroersteuerung zu vereinfachen und die Bildüng

  von Kriechwegen ,zwischen den einzelnen festen

  Kontakten sowie der Sammelschiene möglichst zu

  behindernf.

  Um einen, von Stößen und, Kantenpressungen

  freien Auflauf der Druckwalze i über die Luft-

  strecke 7 auf die festen( Kontakte 5 und auch einen

  ebenso unia estörten Ablauf zu erreichen, sind- die

  festen Kontakte 5. (Abt. 2 und- 3) mit Auflauf-

  flächen 8i versehen, die gegenüber der Richtung der

  Fortbewegunig der Diruckwalze i innerhalb der

  Luftistreckenl 7 geneigt sind!.

  Dieselben Gesichtspunkte:, die für die festen- Kon-

  takte d.rgea.tulilt sind, gellten. natürlich auch für, die

  Sammelschdte.nie 6 (Abib. -3), dtamit die Druclcw.aJze

  währnenig ihrer Bewegung keine für die Kon.takt@

  gabe störenden Schwenkungen um ihre: Drehachse

  durchführen muß. Die Dru.ckwaIze i legt unter dem

  Druck der Feldern 3; (Abb-. i) einen Weg zurück,

  dessen i Größe leim Auflauf und- Ablauf angepaßt ist.

  Für Walzenschalter mäßiger Stromstärke be-

  kannmer Art ist eine ganz oder nahezu ununmer-

  brochene Wälzbahn kennzeichnend, bei der metal-

  1 is che Kontaktoberflächen, und, Oberflächen: aus

  Isoliermaterial aufeinanderfolgen. Dagegen ist

  die durch größere Luftstrecken' 7 getrennt>`:, enit"

  sprechend gekühlte, und rissalliierte Wälzbahn ein! bei-

  sonderes. Kennzeichen der vorliegenden Erfindung

  einer Walzensschaltersteuerung für höchste. Strom-

  sbärken.

  In Abib'. 3 ist, gezeigt, wie durch, spiegelbildliche

  Anordnung zweier Druckwalzens. i die festen- Stufen-

  konitakte 5, und -die Sammelschiene 6 beiderseits um-

  faßt werden-, um dieLei:stungsrfähügkeit dies, Wallzen-

  schaltwerks mit Silberauifliage, weiter zu erhöhen.

  Die beiderseits umfaßte Sammelschiene 6 kann auch:

  bei dieser Anordnung fest gelagert werdlen. Sie

  kann aber auch: elastisch gelagert werden, um ein

  Verkanten, bei, Wärmedehnungen und kleinen Eint-

  baufeb:lern, zu vermeiden und ( damit die Linien-

  führung zwischen, -dien. Druckwalzen. i und der

  Sammelschiene 6 sicherzustellen. Um bei-, großen

  Leistungen die Lagerböcke 2: der Druckwalzen i

  vor Korrosion, die von induzierten, Strömen; her-

  rührt, zu schützen, ist vorgesehen, zwischen. den

  Lagerböcken 2 der Druckwalzen; ,i: und, den, der

  Stromleitung dienenden Walzenzylindern- Isolie-

  rungen vorzusehen.

  Bei: Stufenwählern-, die für WechselstromfahT-

  zeuge gebaut werden, vermeildet man beim Über-

  schalten von; einer Fahrstufe zur nächsten eine,

  Strom:unterbirechung blekannalich: da,du.rch, d!aß man:.

  die nächste Fahrstufe unter Zuhilfenahme einer

  Drosselspule oder eines Überschaltwiderstandee

  über einen Schalter einschaltet, ohne. denjenigen

  Schalter, der die vorhergehende Fahrstufe, ver-

  mi:-ttelit hatte, vorher bereits zu öffnen,. Während

  des Überschahens sind demnach mindestens zlvei

  voneinander isolierte: Schalter erforderlich, voni

  denen ein jeder für sich betätigt werden muß.

  Diesem Bedürfnis entsprechend! liegt es nahe, beispielsweise zwei. getrennte Walzenschalter zu einem Schaltwerk zu vereinigen. Dabei ist es. mög-Lieh., jede der beiden voneinander isolierten, Druckwalzen für sich zu bewegen oder diie beiden Druckwalzen. zusammen anzuordnen, um sie gemeinsam bewegen zu können.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wal.zenschialtersteuerung zum stromlosen Überschatten in Luftatmosphäre von einer Fahrstufe _ zur nächsten. für elektromotorisch betriebene Fahrzeuge, dadurch :: gekennzeichnet, daß sowohl die bewegliche Druckwalze (i) als auch die zugehörigen, fest angeordneten Stufenkontakte (5) zur Stromzuführung zu: d!erWalzenoberfläche sowie die Sammelschdene (6) zur Stromabführung mit einem Auflage. aus Silber oller einem anderen silberhaltigen Material versehen siind. und die von den i festben Stufenkom!t:akten: (5!) und. -der Sammelschiene (6) gebildetle Wälzhahn durch beträchtliche Luftstrecken (7) unterb,rachen, ist.
2. 2. Wal.zenschaltersiteu ierung nach Anspruch i, dadurch: '--,kennzeichnet. daß d!ie D ruckwalze (i) bei dem Übergang von einer Fahrstufe zur benachbarten Luftstrecke und umgekehrt über Auflaufflächen (8) geführt wind, die gegenüber der Fartbewegungs:richtung der Druckwalze geneigt sind. 3i. Wal.zenschaltersteueru.ng nach Anspruch i und: 2, dadurch gekennzeichnet, d@aß zur Sicher- stellung einer Linienberührung zwischen der Walzenoberfläche einerseits und. den festen Stufenikoneakten: (5) und der Sammelschiene (6) andererseits sowohl dde bewegliche Druck- walze (i) als auch die Sammelschiene (6) elastisch gelagert sind. 4. Walzenis.chalterste:uerunig nach Anspruch i bis, 3., dadurch gekennzeichnet, daß zwei adle mehir Walzenschalter mit getrennt oder zusam- men angeordneten Druckwalzen (i) zu einem Schaltwerk vereinigt sind-. 5@. Walzenschaltersiteuerun:g nach Anspruch i b-is q,, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl diie festen. Stufen.konitakte (.5) als. auch die Sammel- schiena (6) zweiseitig von paarig angleordrieten Druckwalzen (n) umfa,ßt werden. 6. Wal.zenschalterstenerung nach Anspruch i bis, 5I, diadurch, gekennzeichnet, daß zwischen den Druckwalzen (i) und! der Druckwalzenr- I.agerung sowie zwischen dem Druckwal,zenlage- runig und dem Wal:z!enträger eine Isolierung angeandlnet ist. Angezogene Druckschriften: BBC-hTachr. 16 (i929), S. 193 rechte Spalte:, letz- ter Absatz; 3;2 (i950), S.69 rechte Spalte, Ab- satz 2.