DE409020C - Vorrichtung zur Steuerung elektrischer Stromkreise - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30. JANUAR 1925

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 2Oi GRUPPE 34

(R 61665

James Bernard Regan in New York, V. St A.

Vorrichtung zur Steuerung elektrischer Stromkreise. Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Juli 1924 ab.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung Zur selbsttätigen Steuerung von Eisenbahn-

zur Steuerung elektrischer Stromkreise und zügen und insbesondere bei der Steuerung

dient im besonderen dazu, die Schließung nach Einrichtung Regan werden die Bremsen

eines Stromkreises nur zuzulassen, wenn be- in gewünschter Stellung durch ein Schalt-

stimmte Voraussetzungen erfüllt sind. glied, wie z. B. ein Solenoid, gehalten, das

unter den gewöhnlichen Fahrtbedingungen erregt gehalten wird und dem, wenn die Sicherheitsbedingungen oder der Gleiszustand es erfordern, die Erregung genommen wird, um das Anziehender Bremsen zu veranlassen. Um dem Lokomotivführer jedoch zu ermöglichen, das Anhalten des Zuges zu verhindern, wenn die Bedingungen des Schienenweges es zulassen, hat man vorgeschlagen, die Fortsetzung oder Wiederaufnahme der Fahrt des Zuges zu ermöglichen, wenn seine Sicherheit nicht gefährdet wird, wobei diese Fahrt jedoch nur bis zu einer genau begrenzten Geschwindigkeit zugelassen werden darf. Die. Vorrichtung nach der Erfindung, die eine derartige Betriebsweise ermöglichen soll, kennzeichnet sich im besonderen dadurch, daß die Kontaktglieder mit dem Anker eines Elektromagneten vereinigt sind, der in den ao zu steuernden, einen Sicherheitsunterbrecher enthaltenden Stromkreis eingeschaltet ist, während der Anker mit einem von Hand zu bedienenden Schaltglied ausgestattet ist, das einen von der Dauer des Bedienungsdruckes unabhängigen Kontaktstoß ausübt, zum Zweck, das Verbleiben des Umschalters in der Schaltstellung nur zuzulassen, wenn der Stromkreis die Sicherheitsbedingung erfüllt, wodurch eine ungerechtfertigte Umschaltung der Stromkreise durch einen verlängerten Druck auf das Schaltglied unmöglich gemacht wird. Um diese Wirkung zu erhalten, besteht die Schaltvorrichtung des Umschalteankers beispielsweise aus einem Stößel, den eine Rückstellfeder dauernd in seine Ruhestellung zurückzubringen bestrebt ist und der an seinem freien Ende einen frei beweglich in einen Zylinder eingepaßten Kolben trägt. Der Zylinder enthält eine geeignete Flüssigkeit und ist mit einem ebenfalls mit einer Rückstellfeder versehenen Druckknopf verbunden. Die Kolbenzylinderanordnung kann durch eine Gruppe von Membranen ersetzt werden, die eine nachgiebige Dose bilden, die eine elastische Flüssigkeit enthalten kann oder auch nicht.

Auf der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung darstellt, sind:

Abb. ι und 2 eine Ansicht von vorn mit abgenommenem Deckel bzw. ein senkrechter Querschnitt des Apparates nach der Erfindung längs der Linie A-B der Abb. 1.

Abb. 3 ist ein Schema, das die Nutzanwendung des Apparates zeigt.

Abb. 4 bis 6 zeigen abweichende Ausführungsformen .

Im Innern eines Gehäuses 1 (Abb. 1 und 2) zweckentsprechender Bauart ist eine mit einem Kern 3 versehene Spule oder Solenoid 2 angeordnet, das den Anker 4, der eine Auflage 5 aus nichtmagnetischem Material trägt, steuert, und wobei an dem Anker 4 bewegliche Kontaktgruppen 6, 7 (Abb. 1) angebracht sind.

Die Spule 2 wird von einem mit dem. Gehäuse ι durch die Schrauben 9 verbundenen Joch 8 getragen, dessen unteres Ende die schwingende Achse 10 des Ankers 4 trägt. Der Bewicklungsdraht des Solenoids 2 ist durch Kontaktanschläge 11, 12 mit einem Erregerstromkreis verbunden, der bei dem in Abb. 3 schematisch veranschaulichten Anwendungsbeispiel der Erfindung zur Steuerung von Eisenbahnzügen eine elektrische Stromquelle 13, einen Leiter 14, eine durch einen Geschwindigkeitsregler 16 gesteuerte Kontaktscheibe 15, einen Leiter 17, die Ankerkontakte 6, 7 und einen Leiter 18 enthält.

Bei der beschriebenen Ausführungsfonn werden die beweglichen Kontakte 6, 7 durch zwei Blattfedern 19, 20 bzw. 21, 22 gebildet, von denen die oberen 19, 21 mit Anschlägen 23, 24 in Kontaktberührung kommen können, die auf einer isolierenden vom Gehäuse ι getragenen Querschiene 25 angebracht sind, während die unteren Blattfedern 20, 22 sich von einer zweiten Querschiene 28 getragene Anschläge 26, 27 anlegen können.

Unter der magnetisch isolierenden Auflage 5 ist ein Druckstößel 29 angeordnet, der an seinem oberen Ende in einem Träger 30 des Gehäuses 1 geführt wird und dauernd durch eine Feder 31 nach unten gedrückt wird, die sich einerseits gegen diesen Träger und anderseits gegen eine Schulter 32 des Stößels 29 (Abb. 2) stützt. Ein Pflock 33 begrenzt die Abwärtsbewegung des Stößels 29.

An seinem unteren Ende trägt der Stößel 29 einen frei in einem Zylinder 35 gleitenden Kolben 34. Der Zylinder wird oben durch einen Schraubdeckel 36 abgeschlossen und trägt am unteren Ende einen Druckknopf 37 mit der Grundplatte 38, gegen die sich eine Feder 39 stützt, die sich anderseits auf dem Boden einer im Gehäuse 1 vorgesehenen Ausdrehung 40 abstützt. Der Zylinder 35 enthält eine Flüssigkeit 41 jeder geeigneten Beschaffenheit. , Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn man auf den Druckknopf 2>7 drückt, während sich die einzelnen Glieder in der durch Abb. 2 gezeigten Lage befinden, so wird diese Bewegung durch die Flüssigkeit 41 dem Kolben 34 mitgeteilt und veranlaßt eine Aufwärtsbewegung des Stößels 29, der mit seinem ,oberen Ende die Auflage 5 anhebt, um den Anker 4 gegen den Kern 3 anzudrücken. Läßt man in diesem Augenblick den Drücker 37 los, so wird er durch seine Rückstellfeder 39 zu gleicher Zeit mit dem Stößel

29 in die Lage der Abb. 2 zurückgebracht. Wenn man dagegen den Knopf 37 gedrückt hält in der Absicht, den Anker 4 dauernd gegen den Kern 3 anzudrücken, so drückt die in zusammengedrückter Lage befindliche Feder 31 den Stößel 29 nach unten, während ■ die Flüssigkeit 41 langsam von einer auf die andere Kolbenseite übertritt, um die Abwärtsbewegung des Stößels zu ermöglichen. Die Beeinflussung des Ankers 4 wird also stets die gleiche sein, gleichgültig, wie lange der auf den Knopf 37 ausgeübte Druck dauert, und dieser Anker kann nur am Kern 3 gehalten werden, wenn die Spule 2 erregt ist.

Im Anwendungsfalle mit einer Einrichtung zur Steuerung von Zügen, wie schematisch in Abb. 3 veranschaulicht, kann, wie ersichtlich, wenn der Stromkreis an der Kontaktscheibe 15 des Geschwindigkeitsreglers 16 geöffnet ist, der Erregerstromkreis der Spule 2 durch das Hochstoßen des Stößels 29, der die oberen Kontaktfedern 19, 21 mit den Anschlägen 23, 24 in Kontakt bringt, nicht geschlossen werden.

Wenn s,ich dagegen die Scheibe 15 des Geschwindigkeitsreglers 16 in der den Stromkreis schließenden Stellung befindet, so wird der Erregerstromkreis der Spule oder des Solenoids 2 geschlossen; der Anker 4 wird durch den Kern 3 angezogen und hält diesen Erregerstromkreis ebensolange geschlossen, als die Geschwindigkeit die im voraus bestimmte Grenze nicht überschreitet. Wenn diese Grenze überschritten wird, öffnet die Kontaktscheibe des Geschwindigkeitsreglers 16 den Stromkreis; die Erregung der Spule 2 hört auf, und ihr Anker 4 fällt ab. Jeder Versuch, von neuem das Verbleiben des Ankers 4 in angezogener Lage herbeizuführen, ist somit zwecklos, solange die Geschwindigkeit nicht auf den gewollten Wert zurückgebracht wird und solange als die Scheibe 15 des Geschwindigkeitsreglers 16 den Erregerstromkreis 14-17 trennt.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 steht der Stößel 29 an seinem unteren Ende mit einer Membran 42 in Verbindung, die die obere Wand einer durch Bolzen 44 am Gehäuse ι gehaltenen Luftkammer 43 bildet, deren untere Wand durch eine zweite Membran 45 gebildet wird, die durch eine sich auf die Grundplatte 47 der Kammer 43 abstützende Feder 46 beständig nach unten gedrückt wird. Der im Deckel 48 geführte Druckknopf 37 sitzt mit seiner Grundplatte auf der unteren Fläche der Membran 45 auf. Eine Ausgleichsöffnung schwachen Querschnittes ist in der Seitenwand der Kammer 43 vorgesehen, um diese Kammer mit der Außenluft in Verbindung zu bringen. Es ist ersichtlich, daß bei dieser Ausführung'sform ein ruckartiger Druck auf den Knopf yj unter dem Einfluß der in der Kammer 43 plötzlich zusammengepreßten Luft das Anheben der Membran 42 zur Steuerung der Bewegung des Ankers 4 veranlaßt. Da sogleich nach diesem Druck die Luft durch die Öffnung 49 ent· ; weicht, fällt die Membran 42 in die Lage der Abb. 4 zurück, selbst wenn der Knopf y/ noch gedrückt ist.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 trägt der Stößel 29 eine Ausgleichskammer 50, die durch einen Kanal 51 mit der zwischen den Membranen 42 und 45 liegenden Kammer 43, die mit einer Flüssigkeit, wie z. B. Öl, angefüllt ist, verbunden ist. Der obere Teil des Stößels 29 wird von einem Kanal 52 zur Verbindung mit der Außenluft durchzogen.

Bei dieser Ausführungsform wird die Bewegung des Druckknopfes yj durch die Flüssigkeit der Kammer 43 zum Anheben der Membran 42 und des Stößels 29 weitergegeben, wenn aber der Druckknopf 37 gedrückt gehalten wird, steigt die in der Kammer 43 zwischen den Membranen 42 und 45 zusammengepreßte Flüssigkeit durch den Kanal 51 in die Ausgleichskammer 50, um die Abwärtsbewegung der Membran 42 und des Stößels 29 zu gestatten.

Bei den verschiedenen Ausführungsformen , bringt man am Gehäuse 1 ein beispielsweise durch eine Lampe 53. (Abb. 3 und 4) gebildetes Anzeigeglied an, deren Stromkreis durch die unteren Kontaktfedern 20, 22 (Abb. 1) und die Anschläge 26, 27 gesteuert wird und, wie in Abb. 3 angegeben, geschlossen ist, wenn der Anker 4 abgefallen ist, nur aber wenn die Scheibe 15 des Geschwindigkeitsreglers 16 in der Schließstellung des Stromkreises 14, 17 ist, um auf diese Art den Lokomotivführer wissen zu lassen, daß er die Möglichkeit hat, seine Fahrt fortzusetzen, indem er den Knopf 37 drückt.

Wenn gewünscht wird, mit dem Apparat einen zweiten Stromkreis zu steuern, kann man die Vorrichtung der Abb. 6 benutzen, bei der eine Scheibe oder Kontaktplatte 54 derart auf dem Stößel 29 angebracht ist, daß sie mit den in den zweiten Stromkreis zu Steuerungszwecken eingeschalteten Kontakten 55, 56 in Berührung kommen kann, deren Verbindung ebenfalls gesichert ist, wenn der Druckknopf die in Abb. 6 dargestellte Ruhelage einnimmt. Der Stromkreis wird ebenso unterbrochen, wenn man den Druckknopf 37 drückt, um einen z. B. dem Stromkreis der Gegenkontakte 23, 24 der Abb. 1 entsprechen den Stromkreis zu schließen.

Man kann sich leicht vorstellen, daß dank dieser Vorrichtung, z. B. im Falle der Verwendung der Erfindung für eine Einrichtung zur Steuerung von Eisenbahnzügen, der Lo-

komotivführer die Schließung des Erregerstromkreises des Solenoids zum Nachlassen der Bremsen nicht erreichen kann, solange als eine Trennung an der Geschwindigkeitsregelvorrichtung vorliegt, d.h. solange als die Zuggeschwindigkeit noch nicht auf einen vorausbestimmten Sicherheitswert zurückgeführt ist.

Die beschriebene Vorrichtung könnte auch

ίο umgekehrt sein, der Zylinder 35 der Abb. 2 könnte z. B. durch den Stößel 29 getragen werden und der Kolben 34 durch den Drükker 27· Man könnte auch zwei oder eine jede gewollte Anzahl dieser Apparate hinter einander anordnen, um dem Lokomotivführer jede Möglichkeit einer unmittelbaren Einwirkung auf den Stößel 29 und den Anker 4 zu nehmen.

Die Erfindung eignet sich zur Steuerung von Eisenbahnzügen und im allgemeinen, besonders was den Druckknopf anbetrifft, für alle die Fälle, in denen irgendein Vorgang nur eine genau festgelegte Dauer haben darf, wie lang auch immetr die zur Auslösung dieses Vorganges aufgewendete Zeit sei..

Claims (6)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Vorrichtung zur Steuerung elektrischer Stromkreise, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktglieder (6, 7) mit dem Anker eines Elektromagneten (2) vereinigt sind, der in den zu steuernden, einen Sicherheitsunterbrecher (15) enthaltenden Stromkreis eingeschaltet ist, während der Anker (4) mit einem von Hand zu bedienenden Schaltglied (29, 37) ausgestattet ist, das einen von der Dauer des Bedienungsdruckes unabhängigen Kontaktstoß ausübt, zum Zweck, das Verbleiben des Umschalters (6, 7) in der Schaltstellung nur zuzulassen, wenn der Stromkreis die Sicherheitsbedingung erfüllt, wodurch eine ungerechtfertigte Umschaltung der Stromkreise durch einen verlängerten Druck auf das Schaltglied (29, 37) unmöglich gemacht wird.
2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 zur Abgabe eines einzigen Kontaktstoßes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem beispielsweise durch einen Druckknopf {2,7) gebildeten Schaltglied und einem Stößel (29) oder einem anderen Steuerglied ein Flüssigkeitspolster (41) mit etwaigen Ausweichmöglichkeiten eingefügt oder eingeschlossen und eine Rückstellfeder (31) an dem genannten Stößel angebracht ist, um die Bewegung des Stößels bei einem ruckartigen, auf das Schaltglied ausgeübten Druck zu veranlassen, wobei also die Flüssigkeit wie ein träges Übertragungsglied wirkt, während sie dem Stößel doch gestattet, unter der Einwirkung seiner Feder seine Ruhelage wieder einzunehmen, selbst wenn der Bedienungsdruck auf das Schaltglied fortdauert.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Rückstellfeder (31) versehene Schaltstößel (29) auf der seinem Stoßende entgegengesetzten Seite in einem Kolben (34; endigt, der frei beweglich in einen Zylinder (35) eingepaßt ist, der eine geeignete Flüssigkeit (41) enthält und mit einem Druckknopf (37) mit Rückstellfeder (39) ausgestattet ist, so daß die Flüssigkeit langsam von einer auf die andere Kolbenseite durch den zwischen dem Kolben (34) und seinem Zylinder (35) vorhandenen Spielraum übertreten kann.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Rückstellfeder (31) versehene Schaltstößel (29) mit einer Membran (42) verbunden ist, die eine der Wände einer vorzugsweise mit einer elastischen Flüssigkeit angefüllten Dose (43) bildet, deren andere nachgiebige Wand durch eine zweite Membran (45) gebildet wird, die mit einer Rückstellfeder (46) sowie mit einem Druckknopf (37) ausgestattet ist, wobei eine Ausgleichsöffnung (49) geeigneter Abmessung vorgesehen ist, um den Innenraum der Dose (43) mit der freien Außenluft in Verbindung zu bringen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer Rückstellfeder versehene Druckstößel (29) eine Ausgleichskammer (50) trägt, die durch geeignete Kanäle (52, 51) einerseits mit der freien Außenluft und anderseits mit dem zwischen den Membranen (42, 45) gelegenen und von einer Flüssigkeit erfüllten Innenraum der Kammer (43) in Verbindung steht.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Stößel (29) eine Kontaktplatte (54) trägt, die in der Ruhelage dieses Stößels mit Kontakten oder festen Gegenkontakten (55, 56) in Kontakt kommen kann, um so die Steuerung zweier oder mehrerer Stromkreise mit Hilfe eines einzigen Apparates zu ermöglichen.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.