DE746118C

DE746118C - Nockenfahrschalter fuer elektrisch angetriebene Gleichstromfahrzeuge

Info

Publication number: DE746118C
Application number: DES132262D
Authority: DE
Inventors: Heinrich Steghoefer
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1938-05-26
Filing date: 1938-05-26
Publication date: 1944-05-24

Description

Nockenfahrschalter für elektrisch angetriebene Gleichstromfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf einen Nokkenfahrschalter mit Steuerung zur Einleitung von Fahr- bzw. Bremsvorgängen _bei elektrisch angetriebenen Gleichstromfahrzeugen, z. B. Oberleitungsomnibussen. An den Nockenfahrschaltern wurden bisher die z. B. zwischen den Fahr- und den Bremsstellungen notwendigen Umschaltungen mittels einer sogenannten Fahrbremswalze durchgeführt. Eine solche Umschaltwalze, die bis jetzt einen unentbehrlichen Teil des Fahrschalters bildete, wird von einer Nockenwalze, die für Schütze, Widerstände, Gruppierung zwischen Reihen-und Parallelschaltung für Fahrmotoren dient, über ein Zwischenorgan, z. B. ein Malteserkreuz, angetrieben. Außer den mechanischen und elektrischen Mängeln, welche die Verwendung einer besonderen Fahrbremswalze mit einer Vielzahl von Kontakten und eines 'Zwischenorgans mit sich bringt, hat eine derartige Anordnung den Nachteil, daß sie die Bauhöhe des Fahrschalters ungünstig beeinflußt und daß trotzdem die Zahl der Schaltvorgänge, die innerhalb einer Fahr- und Bremsperiode mittels der Fahrbrems,#valze hervorgerufen werden, beschränkt ist.
Demgegenüber kommen bei dem Erfindungsgegenstand eine besondere Fahrbrems.-walze und ein Zwischenorgan, z. B. Malteserkreuz, in Fortfall. Darüber hinaus erlaubt die Erfindung eine weitgehende Freizügigkeit im Hinblick auf das Hervorrufen und Einteilen der Schaltvorgänge. Die Erfindung zeichnet sich hierbei im wesentlichen durch mehrere vorzugsweise im stromlosen Zustand schaltende Nockenumschalter aus, die von derselben Nockenwalze betätigt werden, die sowohl beim Fahren als auch beim Bremsen sämtliche Schaltvorgänge, mit Ausnahme der für die Herstellung der Fahrtrichtungsschaltung notwendigen Schaltvorgänge, ausführen kann.
Es ist an sich zwar für Wechselstrom bekannt, einen Nockenfahrschalter mit mehreren Nockenumschaltern auszurüsten und von einer Walze zu steuern. Bei Wechselstrom werden jedoch bekanntlich überhaupt keine Bremswalzen verwendet, so daß dort die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe nicht auftritt. Bei der bekannten Schalteinrichtung . handelt es sich darum, die Gesch-vindigkeitsregelung durch Zu- und Abschalten von Transformatorwicklungen herbeizuführen und dabei Transformatorkurzschlüsse durch gleichzeitiges Schließen zweier Schütze züi vermeiden.
Gemäß der Erfindung können auch n oder mehrere Umschalter - außer von der Nocken-valze züi anderen Zeiten von der Fahrtrichtungs- bzw. Gruppierungswalze aus gesteuert werden. Die Steuerung kann somit so ausgeführt werden. daß beispielsweise einer der Nockenumschalter, der beim Fahren bzw. Bremsen zum Einleiten bestimmter Vorgänge verwendet Wird, in einem anderen Zeitabschnitt von einer anderen ebenfalls im Fahrschalter vorhandenen Walze, z. B. der Fahrtrichtungswalze, zur Herstellung anderer Schaltverbindungen verwendet -wird, die beispielsweise in der Nullstellung des Fahrschalters einen zweiten im Fahrzeug befindlichen Fahrschalter in Verwendungsbereitschaft bringen.
Nach der.Erfindung sind ferner jedem beweglichen, von der Nockenwalze und/oder der Umschaltwalze gesteuerten Kontakthebel auf jeder Seite mehrere feststellende Kontaktstücke zugeordnet. Auf diese Weise kann man bei einem beweglichen Kontaktstuck je Steuernocken -verschiedene Schaltvorgänge oder bei der Anordnung mehrerer beweglicher Kontaktstücke zu gleicher Zeit oder züi verschiedenen Zeiten mehrere Schaltvorgänge einleiten. Außerdem wird hierbei der von den Steuerorganen beanspruchte Raum verkleinert, da mail statt wie bei Anordnung einer Fahrbreinswalze zwei, drei Kontakte in einer Ebene vorsehen kann.
Eine erhöhte Freizügigkeit in bezug auf die Einleitung der Steuervorgänge kann aber nach der Erfindung dadurch erzielt ---erden, daß man jedem Kontakthebel einen Steuernocken zuordnet. der bei gleichbleibender Drehrichtung der sämtliche Steuernocken tragenden Walze verschieden gerichtete vorgeschriebene Bewegungen der Kontakthebel einleiten kann.
Weitere Einzelheiten der Erfindung und Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung und der Zeichnung züi entnehmen, in -welcher Fig. i und -2 verschiedene _1,usfiilirungstormen des Erfindungsgegenstandes -wiedergeben und Fig.3 den Aufbau zeigt, aus dem insbesondere die Lagerung der feststehenden Kontaktstücke hervorgeht. Die gleichen bzw. entsprechenden Teile sind in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Gemäß Fig. i kann der mit i bezeichnete,

den Kontakt 2 tragende Hebel, der mit den

teststehenden Kontakten 3, d. einen Nocken-

umschalter bildet, von einem der auf der

Nocken-valze 5 vorgesehenen Nocken 6, 16

betätigt werden. Als Nockenwalze 5 wird die

im Fahrschalter vorhandene Nockenwalze be-

liutzt, die die Nockenschalter zur Ausführung

der Schaltvorgänge beim Fahren und Brem-

sen steuert. Mit" jedem Nocken 6, 16 wirkt

eine Rolle 8 des jeweiligen Nockenumschal-

ters zusammen.

Außer der Nockenwalze 5 kann zur Steue=

rang der N ockenumschalter auch die U m-

schaltwalze ; benutzt werden. Nach Fig. i

wird der Umschalter im stromlosen Zustand

und nach Fig. 2 unter Strom gesteuert. Jeder

der Nocken der Umschalt-valze 7 arbeitet mit

einer Rolle o des Kontakthebels i zusammen

(vgl. Fig. 1).

Die z. B. aus Isolierstoff ausgeführten Kon-

takthebel i sind um Zapfen io drehbar ge-

lagert, die eine gemeinsame Längssynimetrie-

achse haben und auf einer gemeinsamen Iso-

liertragleiste 32 (v-l- Fig. 3) befestigt sind.

_\ußerdelli sind die Hebel i mittels Federn i i

abgestützt, die die Rollen des jeweiligen Kon-

takthebels i an die Nockenbalin und den

Kontakt 2 an einen der festen Kontakte an-

pressen. In der Nullage befindet sich der

Kontakt 2 zwischen den festen Gegenkontakt-

stÜclceri 3 und d.. Auf diese Weise wird an

Raum gespart, da statt zwei holitakteli drei

Kontakte in einer Ebene untergebracht wer-

deli können. Die Gegenkontaktstücke 3, d

stehen vorteilhaft unter der Wirkung der Fe-

(lern 13, 1.f.

Die gewünschte Schwenkrichtung der Kon-

taktliebel (im bzw. entgegen dein Uhrzeiger-

sinni wird dadurch erreicht, daß jeder

Steuernocken 6, 16 abgesetzt ist. -wobei als

_lusgangs-(Null=)Lage für den Schalthebel i

und somit den Kontakt .2 der abgesetzte Teil

16 des Nockens 6, 16 dient. Bewegt sich z. B.

die Rolle 8 vom Nockenteil 16 vors der Längs-

symmetrieachse der Nockenwalze i nach

außen weg, uni auf die Peripherie des Nolz-

kenteiles 6 zu gelangen, so wird der Schalt-

hebel des Nockenumschalters um den Zapfen

i o in Uhrzeigerrichtung geschwenkt, wo-

durch der Kontakt 2 mit dem Kontakt .4 in

Schließlage gebracht wird. Bewegt sich die

Rolle 8 dagegen von dein abgesetzten Nok-

kenteil 16 nach der Längssynimetrieachse der

liockenwalze 5 -zu. so -wird der Kontakt-

hebel i entgegen der Uhrzeigerrichtung ge-

schwenkt, -wodurch der Kontakt -? mit dem

Kontaktstück 3 geschlossen -wird. Hierbei

kann ilii Gegensatz zu den bisherigen Fahr-

lireinswalzen erreicht -werden, daß ein Schalt-

vorgang sowohl durch Recht- als auch durch

Linksdrehen der Nockenwalze erzielt -wird,

wodurch eine weitgehende Freizügigkeit in der Einleitung der Schaltvorgänge gegeben ist. Man braucht hierbei lediglich den Schaltnocken entsprechend zu formen oder einen gleichgeformten Nocken umgekehrt zu befestigen, um bei der entgegengesetzten Drehrichtung einen gleichsinnigen Schaltvorgang einzuleiten.

In Fig.2 ist eine Ausführungsform angegeben, bei der der Umschalter mit einer Blasspule 18 ausgerüstet ist, wodurch die Umschaltung für andere Zwecke, z. B. für Widerstandsgruppen unter Strom, vorgenommen werden kann. Man kann die Kontali'tanordnung, wie in Fig.2 dargestellt ist, wählen. Die Stromrichtung ist hierbei durch die Pfeile i9, die Bewegung des Kontaktes 2 und die Stromrichtung in demselben durch die Pfeile 2o. 21 und die Richtung der magnetische Blaswirkung in den Kaminen 2d., 25 durch die Pfeile 22, 23 angedeutet.
Es ist dabei möglich, die Schaltung auch so zu wählen, daß nur ein Kontaktpaar, z. B. 2, 3, mit magnetischer Blasung zum Schalten unter Strom verwendet wird, während das andere Kontaktpaar, z. B. 2, q., stromlos schaltet. In diesem Falle könnte der Kamin auf der Seite, wo der Kontakt q. sich befindet, wegfallen.
Die Anordnung der Nöckenumschalter an Stelle der Fahrbremswalze gestattet es, die übliche Nullrast an der Nocken-,valze ganz oder teilweise fortzulassen, da die Nullrast durch die Begrenzungsflächen der Nocken bzw. Nockenteile der benachbarten Nockenscheiben gebildet werden kann.
Wie Fig. 3 zeigt, kann man für die festen Kontaktstücke 3, q. eine punktförmige Lagerung wählen, um ein Einpendeln der Kontaktstücke zu ermöglichen. Die punktförmige Lagerung kann dabei durch Stifte 27, 28 gebildet «-erden, die in die konischen Vertiefungen 29, 3o der Kontaktstücke 3, d. eingreifen. Man kann aber auch eine umgekehrte Anordnung treffen. Durch die punktförmige Lagerung wird erreicht, daß der Kontakt 3 bzw. d. sich einpendeln kann, so daß die Kontaktauflage auf der ganzen. Fläche gewährleistet ist. Durch die Wahl- der Punktlagerung, indem man dieselbe von der, Kontaktebene in Richtung vom beweglichen Kontakt 2 weg verlegt, kann erfindungsgemäß erreicht werden, daß die Kontakte 3, 4 bei jedem Schaltvorgang eine Schiebebewegung ausführen, wodurch die an den Kontaktstellen etwa vorhandenen Staub- und Schmutzteile entfernt «-erden, so daß ein sicherer Kontakt gewährleistet ist.
Man kann ferner mehrere der, beweglichen Kontakthebel i durch Querstege miteinander verbinden, so daß mehrere derartige Kontakthebel mittels eines einzigen Nockens der Nocken- bzw. der Umschaltwalze betätigt werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß man die festen Kontakte z. B. paarweise gemeinsam abfedert.
Zur Entlastung der Nocken- bzw. Umschaltwalze und zum Schutz der Tragkonstruktion gegen eine seitliche Verdrehung, kann der #,Tocl;en 6 so unterbrochen werden, daß nach dem Einschalten die gewünschte Schaltlage mittels einer Verklinkung aufrechterhalten bleibt, die beim Zurückgehen der Nockenw alte wieder aufgehoben wird.
Man kann ferner (vgl. Fig.3) mehrere Nockenumschalter, die in den an der Tragleiste 32 vorgesehenen Böcken 33 gelagert sind, gruppenweise zusammenfassen. Die so gebildeten Umschaltergruppen werden vorteilhaft an den äußeren entgegengesetzten Seiten mittels Isolierplatten 34 begrenzt. Die Isolierplatten 34 bilden zusammen mit den senkrecht zu denselben verlaufenden Isolierleisten 35 einen Kasten. Die Isolierleisten 35 dienen zugleich als Träger für die Kontakte 3, d..

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Nockenfahrscbalter mit Steuerung zur Einleitung von Fahr- bzw. -Bremsvorgängen bei elektrisch angetriebenen Gleichstromfahrzeugen, gekennzeichnet durch mehrere vorzugsweise im stromlosen Zustand schaltende Nockentunscbalter, die von derselben Nockenwalze" betätigt werden, die sowohl beim Fahren als auch beim Bremsen sämtliche Schaltvorgänge, mit Ausnahme der für die Herstellung der Fahrtrichtungsschaltung notwendigen Schaltvorgänge, ausführen kann.
2. T\Tockenfahrschalter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, dar ein oder mehrere Umschalter außer von der Nokkenwalze zu anderen Zeiten von der Fahrtrichtungs- bzw. Gruppierungswalze aus gesteuert werden. 3. Nockenfahrscbalter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem beweglichen Kontakthebel auf jeder Seite mehrere feststehende Kontaktstücke zugeordnet sind. q.. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kontakthebel ein Steuernocken zugeordnet ist, der bei gleichbleibender Drehrichtung der sämtliche Steuernocken tragenden Walze verschieden gerichtete vorgeschriebene Bewegungen der Kontakthebel einleiten kann. 5. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis .t, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuernocken derart abgesetzt sind, daß der abgesetzte Nockenteil der Nullage des beweglichen Kontaktes zugeordnet ist, so daß der jeweilige Kontakthebel mit seiner Rolle eine Schwenkbewegung in bzw. entgegengesetzt der Uhrzeigerrichtung ausführt, je nachdem, ob der Mittelpunkt der Rolle des Kontakthebels nach der Längssmmetrieachse der Nockenwalze zu oder von derselben weg bewegt wird. 6. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungsflächen der Nocken bzw. Nockenbahnen der benachbarten Nockencheiben Nullrasten bilden. s s ;. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Nockenumschalter auf voneinander isolierten Zapfen gelagert sind, die eine gemeinsame Längssymmetrieachse haben. B. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Nockenumschalter in einem von umpreßten Leisten getragenen Kastenförmigen Aufbau zusammengefaßt sind. g. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis B. dadurch gekennzeichnet, daß mehrere bewegliche Schalthebel durch Querstege miteinander verbunden sind und daß einer auf diese Weise gebildeten Einheit von Schalthebeln eine Nockenscheibe zugeordnet ist. i o. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis g, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontakthebel aus Isolierstoff bestehen. i i. 1 ockenfahrschalter nach Anspruch i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß die feststehenden Gegenkontaktstücke punktförmige Lagerungen aufweisen. 12. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis i i, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Gegenkontaktstücke insbesondere infolge der- Wahl der Lage der punktförmigen Lagerung bei jedem Schaltvorgang eine Schiebebewegung ausführt. 13. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß, um die Umschaltung unter Strom vornehmen zu können, jedem Nockenschalter eine Spule mit magnetischer Blasung zugeordnet ist, derart, daß infolge der gew <ihlteti Schaltung oder der Anordnung der Kontakte und gegebenenfalls der Anbringung von Kaminen die gewünschte Richtung für die L ichtbogenblasung hervorgerufen wird. 14. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Kontaktpaar mit magnetischer Blasung zum Schalten unter Strom Verwendung findet. während das andere Kontaktpaar stromlos schaltet. j.
3. Nockenfahrschalter nach Anspruch i bis i4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenbahnen unterbrochen sind, derart, daß der Kontakthebel nach dem erfolgten Einschalten in seiner erreichten Schaltlage mittels einer Verklinkung festgehalten wird. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in I;etracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... Nr. 638 704, 641 677, 627 723, 649 875# 359 733; US A.-Patentschriften . .. . . Nr. i 596 02 i, 1 723 784: Schweizer Patentschriften . . . Nr. 138 424, 172 18i; britische Patentschrift . . . . . . .. \r. 290 378.