DE379013C - Multiple control for electric railways with stepwise switchable main switchgear, which is driven by an air motor - Google Patents

Description

Vielfachsteuerung für elektrische Bahnen mit stufenweise schaltbarem Hauptschaitapparat, dessen Antrieb durch einen Luftmotor erfblgt. Es ist bekannt, den Hauptschaltapparat eines elektrischen Fahrzeuges mittels eines Luftmotors anzutreiben, bestehend aus einem Doppelzylinder, in welchem sich zwei durch eine Zahnstange starr verbundene Kolben bewegen, wobei die Zahnstange in das auf die Antriebswelle des Hauptschaltapparates sitzende Ritzel eingreift.Multiple control for electric railways with step-by-step switchable Main switchgear driven by an air motor. It is known, to drive the main switchgear of an electric vehicle by means of an air motor, consisting of a double cylinder in which two are rigidly connected by a rack Moving connected pistons, with the rack in the on the drive shaft of the Main switchgear seated pinion engages.

Ebenfalls ist es bekannt, die Druckluft, mit der der Luftmotor betrieben wird, jedem der beiden Druckzylinderräume mittels je eines elektromagnetisch gesteuerten Ventils zuzuführen und diese beiden Ventile ungleichmäßig so auszubilden, daß durch das eine bei erregter Spule die zugehörige Zylinderseite von der Außenluft abgesperrt und mit der Druckluftzuführung verbunden wird, durch das andere dagegen bei erregter Spule die zugehörige Zylinderseite von der Druckluft abgesperrt und mit der Außenluft verbunden wird. Bei unerregten f Spulen verlaufen die Vorgänge bei beiden Ventilen umgekehrt.It is also known, the compressed air with which the air motor is operated is, each of the two pressure cylinder spaces by means of one electromagnetically controlled Supply valve and train these two valves unevenly so that through the one when the coil is energized, the associated cylinder side is shut off from the outside air and is connected to the compressed air supply, through the other, however, when energized Coil, the associated cylinder side is shut off from the compressed air and connected to the Outside air is connected. When the f coils are de-energized, the processes take place in both valves vice versa.

Die Erfindung bezweckt nun, bei einer Steuerung dieser Art in einfacher «'eise eine genaue stufenweise Einstellung des Hauptschaltappa-Tates in beiden Schaltrichtungen zu erzielen, während das gleiche Steuerungssystem durch Hinzufügung eines Grenzstromrelais für selbsttätig regulierte Beschleunigung eingerichtet werden kann.The invention now aims at a control of this type in a simple manner «Or an exact step-by-step setting of the main switching mechanism in both switching directions while maintaining the same control system by adding a limit current relay can be set up for automatically regulated acceleration.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für die Erfindung dargestellt, davon zeigt eines (Abb. i) eine Steuerung nach der Erfindung für Einstellung der einzelnen Anfahrstufen von Hand, während bei der anderen (Abb. 2) die Anfahrt des Zuges selbsttätig erfolgt.In the drawing are two exemplary embodiments of the invention shown, one of which shows (Fig. i) a control according to the invention for adjustment of the individual approach levels by hand, while the other (Fig. 2) is the approach of the train takes place automatically.

Zunächst sei die Steuerung nach Abb. i erläutert. Der Antrieb des Hauptschaltapparates erfolgt mittels eines Luftmotors, bestehend aus zwei einander gegenüberstehenden einfach wirkenden Luftzylindern a1 und az, deren Kolben durch eine Zahnstange b verbunden sind. Diese Zahnstange gr,2ift in einen auf der Antriebswelle c aufgekeilten Zahnkolben ein. Jeder Luft- j zylinder wird durch ein elektromagnetisch be- 1 tätigtes Luftventil d bzw. e (kurz: Magnetventil) gesteuert. Die beiden Magnetventile sind ungleich. Das eine, mit d bezeichnete, setzt in dem gezeichneten unerregten Zustand den zugehörigen Luftzylinder a1 in Verbindung mit der Außenluft, während die Druckluftzuleitung f abgesperrt wird; das zweite, mit e bezeichnete, setzt in unerregtem Zustand den zugehörigen Luftzylinder a.., in Verbindung mit der Druckluftzuleitung f, während die Auslaßöffnung abgesperrt wird. Bei erregten Spulen werden die f beschriebenen Vorgänge vertauscht. Aus Obi- f gern folgt, daß, wenn beide Ventile d und e unerregt sind, die beiden durch die Zahnstange verbundenen Kolben sich (auf der Zeichnung) bis ;, ganz nach rechts bewegen werden. Die gezeichnete Endstellung entspricht der Null- bzw. Ausschaltstellung des Hauptschaltapparates.First, the control according to Fig. I will be explained. The drive of the Main switchgear takes place by means of an air motor, consisting of two each other opposing single-acting air cylinders a1 and az, their pistons through a rack b are connected. This rack gr, 2ift into one on the drive shaft c keyed tooth piston. Each air cylinder is operated by an electromagnetic Actuated air valve d or e (short: solenoid valve) controlled. The two solenoid valves are unequal. The one, denoted by d, sets in the unexcited one drawn State the associated air cylinder a1 in connection with the outside air while the compressed air supply line f is shut off; the second, denoted by e, puts in In the unexcited state, the associated air cylinder a .., in connection with the compressed air supply line f while the outlet port is shut off. When the coils are energized, the f are described Processes swapped. From the above it follows that when both valves d and e are de-energized are, the two pistons connected by the rack (on the drawing) to;, move all the way to the right. The drawn end position corresponds to Zero or switch-off position of the main switchgear.

Jedes Magnetventil ist gemäß der Erfindung mit zwei Betätigungsspulen ausgerüstet, deren Zweck weiter unten erklärt wird.According to the invention, each solenoid valve is provided with two actuating coils equipped, the purpose of which is explained below.

Wird nur das Ventil d erregt, so bewegt sich zunächst die Zahnstang.= nicht, indem nur ein Druckgleichgewicht auf beiden Seiten geschaffen ist. Wird aber auch das Ventil c erregt, so sperrt dasselbe, wie gesagt, die Luftzuleitung f ab und läßt Luft aus dem Innern des Zylinders a., ins Freie entweichen; die Folge ist eine Bewegung der Zahnstange b nach links, welche so lang dauert, bis die Erregung des Ventils e wieder ausgeschaltet wird, wodurch wieder Druckgleichgewicht hergestellt wird und die Zahnstange in der eingenommenen Lage stehenbleibt.If only valve d is excited, the toothed rack moves first. = not by creating a pressure equilibrium on both sides. But it will if valve c is also energized, it blocks the air supply line f, as I said and lets air from inside the cylinder a., escape into the open; The result is a movement of the rack b to the left, which lasts until the excitation of valve e is switched off again, whereby pressure equilibrium is restored and the rack remains in the assumed position.

Die den einzelnen Fahrstellungen des Hauptschaltapparates entsprechenden Stellungen des Luftmotors werden nun ebenfalls gemäß der Erfindung mittels des Stellungsschalters g genau eingehalten. Dieser besteht aus einer der Anzahl der Fahrstufen entsprechenden Anzahl Kontakte i bis 6, welche von drei mit der Zahnstange b gekuppelten Gleitbürsten h, i, k bestrichen werden, deren Breite kleiner ist als der Abstand zweier Kontakte, so daß eine Überbrückung zweier Kontakte durch eine Gleitbürste nicht stattfinden kann. Die Bürstenh, i, k gleiten auf drei Schienen L, in, ia, die mit den vier Betätigungsspulen o, P, q, r der Ventile d und e verbunden sind. Die Kontakte i bis 6 des Stellungsschalters g sind einerseits an die durchgehenden Zugleitungen i bis 6, anderseits an die festen Bürsten i bis 6 der Steuerwalze s angeschlossen. Der Strom tritt bei der obersten Bürste + der Steuerwalze s ein und an den Spulen p und r bei - wieder aus.The positions of the air motor corresponding to the individual driving positions of the main switchgear are now also precisely maintained according to the invention by means of the position switch g. This consists of a number of contacts i to 6 corresponding to the number of speed steps, which are brushed by three sliding brushes h, i, k coupled to the rack b , the width of which is smaller than the distance between two contacts, so that two contacts are bridged by one Sliding brush can not take place. The brushes h, i, k slide on three rails L, in, ia, which are connected to the four actuating coils o, P, q, r of the valves d and e . The contacts i to 6 of the position switch g are connected on the one hand to the continuous pull lines i to 6 and on the other hand to the fixed brushes i to 6 of the control drum s. The current enters at the top brush + of the control roller s and exits again at the coils p and r at -.

Die Wirkungsweise der Steuerung ist nun wie folgt: Angenommen, der Führer stellt die Steuerwalze s auf Stufe III, so werden dadurch die Steuerleitungen i, 2 und 3 mit dem + Pol der Steuerstromquelle verbunden, während die Steuerleitungen 4., 5 und 6 spannungslos bleiben. Der pneumatische Antriebsapparat steht in der in Abb. i gezeichneten Stellung o und setzt sich nun in Bewegung, indem mittels der Gleitbürste h die Betätigungsspule o des Ventils d und die Betätigungsspule r des Ventils e erregt werden. Bevor die Gleitbürste h vom Kontakt l abläuft, sind die Gleitbürsten i und k mit diesem Kontakt in Berührung gekommen, wodurch die Spule q des Ventils e sowie die Spule p des Ventils d ebenfalls noch erregt werden. Läuft nun die Gleitbürste k vom Kontakt l ab, so erfährt dadurch die Bewegung der Zahnstange b bzw. der Welle c des Hauptschaltapparates keine Unterbrechung. Bevor die Gleitbürsten i und k vom ersten Kontakt wieder ablaufen, ist die vorlaufende Gleitbürste lt mit dem Kontakt 2 in Berührung gekommen, der laut Voraussetzung ebenfalls unter Spannung steht, so daß auch jetzt die Bewegung der "Zahnstange b nach links ununterbrochen fortdauert. Dies so lange, bis die mit III bezeichnete gestrichelte Stellung der Gleitbürsten h, i, k erreicht ist. In dieser Stellung steht die Gleitbürste h auf dem stromlosen Kontakt .4, so daß die untere Betätigungsspule r des Ventils e und die obere Spule o des Ventils d nicht mehr erregt sind. Da die Gleitbürste i sich zwischen den Kontakten 3 und .4 befindet, ist auch die obere Spule q des Ventils e nicht erregt. Die Gleitbürste k steht noch mit dem unter Spannung stehenden Kontakt 3 in Berührung, so daß die Spule P des Ventils d erregt ist. Die Folge ist, daß die Zahnstange b bzw. die Antriebswelle c des Hauptschaltapparates zum Stillstand kommt.The operation of the control is now as follows: Assuming that the driver sets the control drum s to level III, the control lines i, 2 and 3 are connected to the + pole of the control current source, while the control lines 4, 5 and 6 remain de-energized . The pneumatic drive apparatus is in the position o shown in Fig. I and is now set in motion in that the actuating coil o of the valve d and the actuating coil r of the valve e are excited by means of the sliding brush h. Before the sliding brush h runs off the contact l , the sliding brushes i and k have come into contact with this contact, whereby the coil q of the valve e and the coil p of the valve d are also still excited. If the sliding brush k runs off the contact l, the movement of the toothed rack b or the shaft c of the main switchgear is not interrupted. Before the sliding brushes i and k run off again from the first contact, the leading sliding brush lt has come into contact with contact 2, which, according to the assumption, is also under tension, so that the movement of the "rack b" to the left continues uninterrupted long until the dashed position of the sliding brushes h, i, k is reached, marked III. In this position, the sliding brush h is on the currentless contact .4, so that the lower actuating coil r of valve e and the upper coil o of valve d Since the sliding brush i is located between the contacts 3 and 4, the upper coil q of the valve e is also not excited. The sliding brush k is still in contact with the live contact 3, so that the coil P of valve D. The result is that the rack b or the drive shaft c of the main switchgear comes to a standstill.

Das beschriebene elektropneumatische Steuerungssystem läßt sich leicht für selbsttätige Anfahrt einrichten. Es sei dies an Hand der Abb. 2 erklärt.The electropneumatic control system described leaves easy to set up for self-driving. Let this be on the basis of Fig. 2 explained.

Die Kontakte des Stellungsschalters g werden je nach Bedarf zu Gruppen zusammengeschlossen. In dem Beispiel der Abb. 2 ist die Verteilung in zwei solcher Gruppen z und 2 angenommen. Zu j eder Gruppe führt nur eine einzige Steuerleitung (x bzw. 2). Die Ableitung der Gleitschiene l wird -über den Öffnungskontakt t eines Stromgrenzrelais geführt. Dasselbe besitzt eine vom Fahrstrom durchflossene Wicklung ac und eine dünndrähtige Wicklung v. Die letztere wird j edesmal von der Gleitbürste i unter Spannung gesetzt und bewirkt dann ein Anheben des Stromgrenzrelais und Öffnung des Kontaktes t. Es hängt von der Größe des Fahrstromes und von der Anspannung der Relaisfeder ab, ob das Stromgrenzrelais durch die Wirkung der vom Fahrstrom durchflossenen Spule geöffnet gehalten wird. Ist dies der Fall, so läuft die Zahnstange nicht weiter, bis -der Fahrstrom so weit gesunken ist, daß der Relaisanker losgelassen wird und der Relaiskontakt t sich wieder schließt, wonach das Spiel sich wiederholt.The contacts of position switch g are combined into groups as required. In the example of Fig. 2, the distribution in two such groups z and 2 is assumed. Only one control line (x or 2) leads to each group. The derivation of the slide rail l is routed via the break contact t of a current limit relay. The same has a winding ac through which the traction current flows and a thin-wire winding v. The latter is always energized by the sliding brush i and then causes the current limit relay to rise and contact t to open. It depends on the magnitude of the traction current and the tension of the relay spring whether the current limit relay is kept open by the action of the coil through which the traction current flows. If this is the case, the rack does not continue to run until the traction current has fallen so far that the relay armature is released and the relay contact t closes again, after which the game is repeated.

An Hand des für die nicht selbsttätige Steuerung nach Abb. z Gesagten ist leicht einzusehen, daß die Zahnstange immer nur auf einer genau festgelegten Schaltstellung stehenbleiben kann. Der Luftmotor ist hier mit einem einzigen, doppelt wirkenden Zylinder dargestellt, Das in Abb. 2 oberhalb des Stromgrenzrelais angegebene Hilfsrelais w dient dazu, die Anfahrt zu bewirken, wenn eine zu niedrige Einstellung des Stromgrenzrelais oder ein ausnahmsweise hoher Zugwiderstand in einer Kurve oder auf starker Steigung ein Inbewegungkommen des Zuges verhindern würde. Der Führer hat in diesem Fall nur auf den Druckknopf z zu drükken und bewirkt dadurch, daß mittels des Relais w der Öffnungskontakt t des Stromgrenzrelais überbrückt wird, so daß die Zahnstange sich dennoch weiterbewegt, jedoch nur jedesmal um eine einzige Fahrstufe für jedes Schließen des Druckknopfes z. Eine Auslösespule y bewirkt nämlich, daß das Hilfsrelias w durch den von der fortschreitenden Gleitbürste i gegebenen Stromstoß selbst außer Tätigkeit gesetzt wird.On the basis of what has been said for the non-automatic control according to Fig. The air motor is shown here with a single, double-acting cylinder. The auxiliary relay w indicated above the current limit relay in Fig. 2 is used to initiate the start-up if the current limit relay setting is too low or there is an exceptionally high pulling resistance in a curve or on a strong Slope would prevent the train from moving. In this case, the driver only has to press the push button z and thereby causes the opening contact t of the current limit relay to be bridged by means of the relay w so that the rack continues to move, but only by a single speed step each time the push button is closed z. A tripping coil y causes the auxiliary relay w to be put out of action by the current impulse given by the advancing sliding brush i.

Claims (5)

PATENT-ANsPRUcH z. Vielfachsteuerung für elektrische Bahnen mit stufenweise schaltbarem Hauptschaltapparat, dessen Antrieb durch einen Luftmotor mit zwei ungleichmäßig ausgebildeten elektromagnetisch gesteuerten Venölen erfolgt, von denen durch das eine bei erregter Spule die zugehörige Zylinderseite von der Druckluft abgesperrt und mit der Außenluft verbunden wird, durch das andere dagegen bei erregter Spule die zugehörige Zylinderseite von der Außenluft abgesperrt und mit der Druckluftzuführung verbunden wird, während bei unerregten. Spulen sich die Vorgänge bei den beiden Ventilen vertauschen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden elektromagnetisch bewegten Ventile von je zwei Spulen erregt wird, die sich, wenn gleichzeitig erregt, in ihrer Wirkung verstärken, und wenn einzeln erregt, in ihrer Wirkung ablösen, um in beiden Bewegungsrichtungen' des den Hauptschaltapparat antreibenden Luftmotors gegebenenfalls eine ununterbrochene Fortbewegung desselben zu erhalten. PATENT CLAIM Z. Multiple control for electric railways with gradual switchable main switchgear, its drive by an air motor with two unevenly formed electromagnetically controlled venous oils, of which by the one when the coil is energized, the associated cylinder side is shut off from the compressed air and is connected to the outside air, through the other when the coil is energized the associated cylinder side is shut off from the outside air and connected to the compressed air supply is connected while at unexcited. Wind down the processes for the two Swap valves, characterized in that each of the two electromagnetically moving valves is excited by two coils each, which, when excited at the same time, increase in their effect, and if individually excited, replace them in their effect, around in both directions of movement of the air motor driving the main switchgear if necessary to obtain uninterrupted movement of the same. 2. Vielfachsteuerung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschalten der beiden Spulen das einen Magnetventils und gleichzeitigen Erregen mindestens einer der beiden Spulen des anderen Magnetventils die Bewegung des Luftmotors in allen den einzelnen Fahrstufen entsprechenden Stellungen angehalten wird. 2. Multiple controls according to claim r, characterized in that when switching off the two coils the a solenoid valve and simultaneously energizing at least one of the two coils of the other solenoid valve, the movement of the air motor in all the individual speed levels corresponding positions is stopped. 3. Vielfachsteuerung nach demAnspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem elektropneumatisch angetriebenen Hauptschaltapparat ein Stellungsschalter gekuppelt ist, dessen Kontakte von drei Gleitbürsten bestrichen werden, von denen zwei mit je einer, die dritte mit zwei zu verschiedenen Ventilen gehörigen Spulen verbunden sind. q.. 3. Multiple control according to the claim z, characterized in that with the electro-pneumatically driven main switchgear a position switch is coupled, the contacts of which are brushed by three sliding brushes of which two with one each, the third with two different valves associated coils are connected. q .. Vielfachsteuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis der dritten, zwei Ventilbetätigungsspulen schaltenden Gleitbürste ein von einem Stromgrenzrelais betätigter Unterbrechungskontakt (t) eingeschaltet ist, um die Steuerung für selbsttätige Fortschaltung des Hauptschaltapparates einzurichten. Multiple control according to claim 3, characterized characterized in that in the circuit of the third, two valve actuation coils switching sliding brush a break contact actuated by a current limit relay (t) is switched on to control the automatic switching of the main switchgear set up. 5. Vielfachsteuerung nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrechungskontakt(t) des Stromgrenzrelais durch den Schließkontakt (z) eines zweiten Relais (w) überbrückt werden kann, dessen Betätigungsspule vom Führerstand aus jedesmal erregt werden muß, zum Zwecke der Weiterschaltung des Hauptschaltapparates trotz der Sperrung durch das Stromgrenzrelais, wobei aber die Wirkung dieses zweiten Relais (w) jedesmal selbsttätig aufgehoben wird, sobald der Hauptschaltapparat bzw. der mit demselben gekuppelte Stellungsschalter sich um eine Stufe weiterbewegt:5. Multiple control according to claim q., Characterized in that the break contact (t) of the current limit relay through the make contact (z) of a second relay (w) can be bridged whose actuating coil from the driver's cab must be energized every time, for the purpose of switching the main switching device despite the blocking by the current limit relay, but the effect of this second Relay (w) is automatically canceled each time the main switchgear or the position switch coupled to it moves one step further: