DE9402338U1 - Fahr-Brems-Steuerschalter für elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge - Google Patents

Fahr-Brems-Steuerschalter für elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge

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Description

DIPL.-ING. P.-C. SROKA, DR. H. FEDER, DIPL.-PHYS. DR. W."D. FEDER
PATENTANWÄLTE & EUROPEAN PATENT ATTORNEYS
DOMINIKANERSTR. 37, POSTFACH 111038
D-4000 DÜSSELDORF 11 telefon (0211) 553402 telex 8584 55O telefax (O211) 57 0316
11. TEE. '>884
Unsere Akte 93-20-100 10
Firma Kiepe Elektrik GmbH, Thorner Str. 1, 40599 Düsseldorf
Fahr-Brems-Steuerschalter für elektrisch angetriebene
Schienenfahrzeuge
Die Erfindung betrifft einen Fahr-Brems-Steuerschalter für elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge mit einer horizontal einbaubaren Deckelplatte, durch die ein Schalthebel geführt ist, der in einer vertikalen Ebene aus einer Ruhestellung jeweils in eine Arbeitsstellung "Fahren" bzw. "Bremsen" verschwenkbar ist zur Betätigung von Steuereinrichtungen für die Fahr-Bremsfunktion, und bei dem auf der Deckelplatte ein Wahlschalter zur Einstellung unterschiedlicher Betriebsarten sowie ein Zylinderschloß zur Verriegelung des Wahlschalters und/oder des Schalthebels angeordnet ist und der mit einem Schalter zur Überwachung der Fahrbereitschaft versehen ist.
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93-&iacgr;.&Ogr;-&Igr;&Ogr;&Ogr;
Bei modernen elektrisch angetriebenen Schienenfahrzeugen besteht auch im Bereich der Bedienungseinrichtungen für den Fahrer die Forderung nach einer immer besseren Raumausnutzung. Es steht daher auch für den Fahr-Brems-Steuerschalter nur begrenzter Einbauraum zur Verfügung. Dies erfordert eine sehr kompakte Bauweise des Steuerschalters. Andererseits müssen im Steuerschalter nicht nur alle zu betätigenden elektrischen Steuereinrichtungen und die mechanischen Verbindungselemente zu ihrer Betätigung untergebracht werden, sondern es müssen auch alle Bedienungselemente in ergonomisch sinnvoller Weise auf der Deckelplatte angeordnet sein und es müssen vom Zylinderschloß aus im Steuerschalter angeordnete Verriegelungseinrichtungen betätigbar sein zur Sperrung des Schalthebels und des Wahlschalters.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahr-Brems-Steuerschalter der oben beschriebenen Bauart so auszubilden, daß bei äußerst kompakter Bauweise ein konstruktiv einfacher Aufbau, insbesondere der mechanischen Verbindungs- und Übertragungselemente, sowie eine große Variabilität in der Anwendung und in der Auswahl der Verriegelungsmöglichkeiten von Schalthebel und Wahlschalter erreicht werden.
Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß mit den Merkmalen aus dem kennzeichnenden Teil des Schutzanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
· 93-1.0-100
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, innerhalb des Steuerschalters mit einem Minimum einfach aufgebauter mechanischer Bauteile einerseits eine gute und flexibel einstellbare Ankoppelung des Schalthebels an den Signalgeber und andererseits eine unterschiedliche Verriegelungsmöglichkeiten eröffnende Ankopplung des Zylinderschlosses an den Schalthebel und den Wahlschalter zu erreichen, ohne daß diese mechanischen Verbindungselemente sich gegenseitig in irgendeiner Weise behindern und stören. Wie weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, kann ein sehr einfacher Aufbau des Steuerschalters erzielt werden.
Im folgenden wird anhand der beigefügten Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel für einen Fahr-Brems-Steuerschalter nach der Erfindung näher erläutert.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf. einen Fahr-Brems-Steuerschalter mit Aufreißungen in der Deckelplatte;
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 4 den Steuerschalter nach Fig. 1 in einer Seitenansicht in Richtung Z;
'93-10-100
Fig. 5 eine Wahrheitstabelle für die Sperrmöglichkeiten von Wahlschalter und Schalthebel vom Zylinderschloß aus.
Der in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Fahr-Brems-Steuerschalter besitzt eine in horizontaler Richtung in einen Bedienungstisch einbaubare Deckelplatte 10, auf der als äußere Bedienungselemente ein Zylinderschloß 1 und ein Wahlschalter 2 angeordnet sind und durch welche der Schalthebel 3 zur Betätigung einer weiter unten beschriebenen, unterhalb der Deckelplatte 10 angeordneten Steuereinrichtung für die Fahr-Brems-Funktion hindurchgeführt ist. Der rohrförmig ausgebildete Schalthebel 3 ist radial an einer Betätigungsscheibe 12 angeordnet, die um eine horizontale Drehachse 16 drehbar ist, welche über Kugellager 17.1 in mit der Deckelplatte 10 verbundenen Halterungen 12.1 und 31.1 gelagert ist. An der Betätigungsscheibe 12 ist ein Zahnsegment 20 mit einer Innenverzahnung angeordnet, in welches ein Ritzel 21 eingreift, an das über eine Klemmkupplung 22 eine Signalgeberwelle 23 angekoppelt ist, die parallel zur Drehachse 16 der Betätigungsscheibe verläuft und über Kugellager 17.2 in den mit der Deckelplatte 10 verbundenen Halterungen 31.1 und 31.2 gelagert ist. An die Signalgeberwelle 23 ist über eine weitere Klemmkupplung 24 ein Signalgeber 25 angekoppelt, der über eine Verbindungslasche 31.5 mit der Halterung 31.2 verbunden ist. Die Halterungen 12.1, 31.1 und 31.2 sind im wesentlichen plattenartig ausgebildet. Die Halterungsplatten 31.1 und 31.2 sind über Bolzenver-
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bindungen 31.3 und 31.4 miteinander verbunden. Als Signalgeber 25 kann beispielsweise ein Drehpotentiometer oder ein anderer durch Drehung einstellbarer Signalgeber dienen. Auf der Signalgeberwelle 23 ist weiterhin eine Rastenscheibe 26 angeordnet mit Rastnuten 26.1, in welche unter der Einwirkung einer Feder 27.2 eine an einem schwenkbaren Rasthebel 27 angeordnete Rastrolle 27.1 eingreift (siehe Fig. 3). Dies erleichtert dem Bediener das Auffinden einzelner Schaltstellungen des Schalthebels 3. Weiterhin sind auf der Signalgeberwelle 23 Schaltnockenscheiben angeordnet zur Betätigung von Microschaltern 29 zu zusätzlichen Steuerzwecken (siehe Fig. 2 und 3). Mittels dieser Microschalter 29 können zusätzlich zum Signalgeber 25 bestimmte Stellungen des Schalthebels 3 für Steuerzwecke ausgewertet werden. Die Anzahl der Nockenscheiben 28 und ihre Abwicklungen sind dabei variabel ausgestaltbar.
Der Drehwinkel der Betätigungsscheibe 12 und damit die Auslenkung des Schalthebels 3 ist begrenzt durch einen auf der Betätigungsscheibe 12 im vorgegebenen Abstand von der Drehachse 16 angeordneten Anschlagbolzen 18, der in einer in der Halterungsplatte 12.1 angeordneten Führungsnut 12.2 läuft. An den beiden Enden dieser Führungsnut 12.2 sind einstellbare Anschläge 19.1 und 19.2 angeordnet. Wenn das Getriebe 20-21 zwischen Betätigungsscheibe 12 und Signalgeberwelle 23 ein Übersetzungsverhältnis von 1 zu 4 aufweist und der Drehwinkel der Betätigungsscheibe 12 mittels der Anschläge 19.1 und 19.2 auf einen Winkel
von 90° eingestellt wird, erzielt man somit durch die Betätigung des Schalthebels 3 insgesamt einen Drehwinkel der Signalgeberwelle 23 und damit des Signalgebers 25 von 360°.
Mit dem Schalthebel 3 ist auch eine Vorrichtung zur Überwachung der Fahrbereitschaft, eine sogenannte Totmanneinrichtung gekoppelt. Hierzu ist innerhalb des rohrförmig ausgebildeten Schalthebels 3 ein gegen die Kraft einer Feder 13 nach innen verschiebbarer erster Betätigungsbolzen 3.2 angeordnet, der an seinem oberen, aus dem Schalthebel 3 herausgeführten Ende einen Knauf 3.1 trägt. Am inneren Ende des ersten Betätigungsbolzens 3.2 ist senkrecht zu diesem ein zweiter Betätigungsbolzen 11 angeordnet, der einen nach unten geführten Schaltnocken 14 trägt zur Betätigung eines Microschalters 15. Der Microschalter 15 wird somit solange betätigt, wie vom Knauf 3.1 aus der erste Betätigungsbolzen 3.2 nach unten gedrückt wird. Diese besondere Anordnung stellt sicher, daß die unabsichtliche oder zwangsweise Betätigung des Microschalters 15 etwa bei einem Insichzusammensinken der Bedienungsperson nahezu ausgeschlossen ist.
Im folgenden werden die Verriegelungseinrichtungen für den Schalthebel 3 und den Wahlschalter 2 näher erläutert. Es wird dabei noch darauf hingewiesen, daß sämtliche elektrische Verbindungen zwischen den Nockenschaltern 28 und 15 sowie dem Signalgeber 25 und dem Wahlschalter 2 mit den elektrischen Steuer-
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einrichtungen des Fahrzeugs nicht dargestellt sind und in an sich bekannter Weise erfolgen.
Der Wahlschalter 2 kann mehrere Schaltstellungen einnehmen, beispielsweise vier Schaltstellungen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 und 5) angedeutet und mit 11O", "1", "vorwärts" und "rückwärts" bezeichnet sind.
Die Verriegelung sowohl des Wahlschalters 2 als auch des Schalthebels 3 in bestimmten vorgegebenen Stellungen erfolgt von dem mit einem Schlüssel betätigbaren Zylinderschloß 1 aus. Hierzu sind an der Schalterwelle des Wahlschalters 2 zwei Verriegelungsnockenscheiben 7 und 8 fest angeordnet. Die erste Verriegelungsnockenscheibe. 7 besitzt eine Nut 6, in welche ein verschiebbar geführter erster Verriegelungsbolzen 5 sperrend eingreifen kann, der mittels einer am Zylinderschloß 1 mit dem Schlüssel drehbaren Exzenterscheibe 4 betätigbar ist. Somit kann vom Zylinderschloß 1 aus bei entsprechender Anordnung der Nut 6 dafür gesorgt werden, daß bei abgezogenem Schlüssel der Wahlschalter 2 in die Stellungen "0" und "1", nicht aber in die Stellungen "V" und "R" (siehe Fig. 5) bewegt werden kann. Die zweite am Wahlschalter 2 angeordnete Verriegelungsnockenscheibe 8 besitzt eine Führungsfläche, an der ein zweiter verschiebbarer Verriegelungsbolzen 9 anliegt, der parallel zur Drehachse 16 der Betätigungsscheibe 12 verläuft und mit seinem anderen Ende an einer Führungsflache auf der Betätigungsscheibe 12 anliegt. An
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der Betätigungsscheibe 12 ist weiterhin eine Nut 12.3 angeordnet, in welche der zweite Verriegelungsbolzen 9 in der Ruhestellung des Schalthebels 3 einfallen kann. Die Betätigung des zweiten Verriegelungsbolzens 9 erfolgt mittels des Wahlschalters 2, in dem beispielsweise in den Stellungen "0" und "1" der Schalthebel 3 gesperrt ist, während der in den Stellungen "V" und 11R" frei ist (siehe Fig. 5) . Es kann weiterhin dafür gesorgt werden, daß der Wahlschalter 2 bei abgezogenem Schlüssel nur von der Stellung "1" in die Stellung 11O" verdreht werden kann, aber nicht in umgekehrter Richtung. Ist der Schalthebel 3 aus seiner Ruhestellung in den Bereich "Fahren" oder "Bremsen" bewegt worden, so wird über den zweiten Verriegelungsbolzen 9 und die zweite Verriegelungsnockenscheibe 8 der Wahlschalter 2 verriegelt, so daß in diesen Stellungen des Schalthebels 3 ein Verstellen des Wahlschalters 2 nicht möglich ist.
Insgesamt sind die ein Höchstmaß an Sicherheit garantierenden Möglichkeiten der Verriegelung des Wahlschalters 2 und des Schalthebels 3 der Wahrheitstabelle nach Fig. 5 zu entnehmen.
Zur Erzielung einer guten elektromagnetischen Verträglichkeit ist die Deckelplatte 10 mit den an ihr angeordneten Einrichtungsteilen auf ein Gehäuse 30 aus elektrisch leitendem Material aufgesetzt und mit diesem HF-dicht verbunden.

Claims (9)

♦* · ·93-&agr;&thgr;-1&Ogr;&Ogr; Schutzansprüche
1. Fahr-Brems-Steuerschalter für elektrisch angetriebene Schienenfahrzeuge mit einer horizontal einbaubaren Deckelplatte, durch die ein Schalthebel
geführt ist, der in einer vertikalen Ebene aus einer Ruhestellung jeweils in eine Arbeitsstellung
"Fahren" bzw. "Bremsen" verschwenkbar ist, zur Betätigung von Steuereinrichtungen für die Fahr-Bremsfunktion und bei dem auf der Deckelplatte ein Wahlschalter zur Einstellung unterschiedlicher Betriebsarten sowie ein Zylinderschloß zur Verriegelung des Wahlschalters und/oder des Schalthebels
angeordnet sind und der mit einem Schalter zur
Überwachung der Fahrbereitschaft versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalthebel (3) radial an einer Betätigungsscheibe (12) angeordnet
ist, die um eine horizontale Drehachse (16) drehbar und über ein Übersetzungsgetriebe (20, 21) mit einer parallel zur Drehachse (16) verlaufenden
Signalgeberwelle (23) gekoppelt ist, an welche ein Signalgeber (25) angekoppelt ist und daß an der
Schalterwelle des Wahlschalters (2) zwei Verriegelungsnockenscheiben (7, 8) fest angeordnet
sind, von denen die erste Verriegelungsnockenscheibe (7) eine Nut (6) besitzt, in welche in
mindestens einer Schalterstellung ein verschiebbar geführter erster Verriegelungsbolzen (5), den
Wahlschalter (2) sperrend, eingreifen kann, der
mittels einer am Zylinderschloß (1) mit dem
Schlüssel drehbaren Exenterscheibe (4) betätigbar
ist, während die zweite Verriegelungsnockenscheibe
(8) mindestens eine Führungsfläche aufweist, an
der ein zweiter verschiebbarer Verriegelungsbolzen (9) geführt ist, der parallel zur Drehachse (16) der Betätigungsscheibe (12) verläuft und an einer Führungsfläche auf der Betätigungsscheibe (12) anliegt, wobei er einerseits in vorgegebenen ReIativstellungen zwischen Wahlschalter (2) und Schalthebel (3), den Schalthebel sperrend, in eine Nut (12.3) an der Betätigungsscheibe (12) und andererseits in anderen vorgegebenen Relativstellungen zwischen Wahlschalter (2) und Schalthebel (3), den Wahlschalter (2) sperrend, in eine Nut an der zweiten Verriegelungsnockenscheibe (8) eingreift.
2. Steuerschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe ein an der Betätigungsscheibe (12) angeordnetes Zahnsegment
(20) mit Innenverzahnung aufweist, in das ein Ritzel (21) eingreift, an das eine Signalgeberwelle (23) parallel zur Drehachse (16) verlaufend angekoppelt ist und an die Signalgeberwelle (23) ein Signalgeber (25) angekoppelt ist.
3. Steuerschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes (20, 21) 1:4 beträgt.
4. Steuerschalter nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankoppelung zwischen Übersetzungsgetriebe (20, 21) und Signalgeberwelle (23) und/oder zwischen Signalgeberwelle (23) und Signalgeber (25) über Klemmkupplungen (22, 24) erfolgt.
5. Steuerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Drehwinkels der Betätigungsscheibe (12) auf der Betätigungsscheibe in vorgegebenen Abstand von der Drehachse (16) ein Anschlagbolzen (18) angeordnet ist, der in einer mit der Deckelplatte fest verbundenen kreisringförmigen Führungsnut (12.2) läuft, die an ihren beiden Enden verstellbare Anschläge (19.1, 19.2) aufweist.
6. Steuerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter zur Überwachung der Fahrbereitschaft einen im rohrförmigen Schalthebel (3) gegen Federkraft verschiebbaren ersten Betätigungsbolzen (3.2) aufweist, an dessen äußerem Ende ein Handgriff (3.1) angeordnet ist, dessen inneres Ende über einen senkrecht zum ersten Betätigungsbolzen angeordneten zweiten Betätigungsbolzen (11) mit einem Schaltnocken (14) zur Betätigung eines Microschalters (15) verbunden ist.
7. Steuerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Signalgeberwelle (23) eine Rasterscheibe (26) angeordnet ist, in deren Rastnuten (26.1) unter Wirkung einer Feder (27.2) die Rastrolle (27.1) eines Rasthebels (27) eingreift.
8. Steuerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Signalgeber-
•93-ao-ioo
welle (23) Schaltnockenscheiben (28) angeordnet sind zur Betätigung von Microschaltern (29) für zusätzliche Steuerzwecke.
9. Steuerschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelplatte (10) auf ein Gehäuse (30) aus elektrisch leitendem Material aufgesetzt und mit diesem HF-Dicht verbunden ist.
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