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Elektrischer Schrankenantrieb.
Elektrische Schrankenantriebe mit ungesteuertem Motor haben den Nachteil, dass bei Störungen im Antrieb oder Unterbrechung der Stromzufuhr ein Schrankenschliessen nicht mit der im Bahnbetrieb erwünschten Sicherheit gewährleistet werden kann und dass dadurch ein hohes Gefahrenmoment ent- steht. Um diesem Übelstand abzuhelfen, hat man den elektrischen Antrieb am Aufenthaltsort des Schrankenwärters in gleicher Weise wie den handbetätigten Antreib aufgestellt. Bei dieser Anordnung muss ein längerer Drahtzug die Verbindung zwischen dem Antreib und dem entfernten Schranken her- stellen, wodurch ein teueres und kraftverzehrendes Glied in Kauf genommen werden muss, das insbe- sondere die Aufstellung der Schranken ausserhalb einer gewissen Höchstentfernung von der Befehls- stelle verbietet.
Die Erfindung gestattet, den elektrischen Antrieb an dem Schranken selbst anzubringen, so dass der Drahtzug entfallen kann und eine elektrische Stellung auf praktisch unbegrenzte Entfernung möglich wird, ohne dass selbst bei Defekten und Netzstörungen jemals ein Gefahrfall durch geöffnet bleibenden
Schranken eintritt. Die zur Zuleitung des Motorstromes dienenden Leitungen werden erfindungsgemäss zugleich auch zur Kontrolle der Schrankenlage verwendet, so dass ein nur geringer Aufwand an Leitungsmaterial erforderlich ist.
Erfindungsgemäss besorgt der Elektromotor nur das Öffnen des Schranken : das Schliessen hingegen wird durch einen Kraftspeicher, z. B. ein Gewicht oder eine kräftige Feder, bewirkt, der zugleich mit dem Öffnen des Schranken vom Motor aufgeladen wird.
Eine Sperrvorriehtung irgend einer an sich bekannten Bauart hält den Schranken entgegen dem Zug des Kraftspeichers in der"Offen"-Stellung. Die Sperre kann elektrisch, u. zw. in Ruhestromschaltung ausgelöst werden, derart, dass bei Unterbrechung oder genügend weitgehender Schwächung des dem Elektromagneten der Sperre durchfliessenden Ruhestromes (Kontrollstromes) der Schranken vom Kraftspeicher geschlossen wird. Erfindungsgemäss liegt die Magnetspule der Sperre in Reihe mit einer Zuleitung zum Motor, wenn der Sehranken geöffnet ist. Der zur Haltung der Sperrung erforderliche schwache Strom fliesst dann vom Netz über die Spule der Sperre, einen hohen Ohm'sehen oder induktiven Widerstand, der die Stärke des Kontrollstromes begrenzt, und über den Motor.
Dadurch erreicht man, dass ein Schrankenschliessen nicht nur bei absichtlicher Unterbrechung des Kontrollstromkreises, sondern auch bei einem Defekt in der Zuleitung oder im Motor sowie bei einem Ausbleiben der Netzspannung eintreten muss. Der erwähnte Widerstand wird durch einen vom Antrieb betätigten Schalter selbsttätig kurzgeschlossen, sobald der Antrieb die Schliessbewegung begonnen hat, so dass beim Wiedereinschalten oder bei Wiederkehr der Netzspannung ein hoher Strom durch den Motor fliesst und das Rucklaufen des Antriebes in die"Offen"-Stellung bewirkt, auch wenn die Schliessbewegung noch nicht vollendet ist. Die elektromagnetische Sperre darf dabei nur einseitig auf den Antrieb wirken, da ja bei dieser Anordnung der hohe Motortreibstrom während des Öffnens durch die Magnetspule der Sperre fliesst.
Das Schema einer möglichen Anordnung gemäss der beschriebenen Wirkungsweise, die hauptsächlich für vom Kommandoort aus sichtbare Schranken in Frage kommt, in welchem Falle eine Kon- troll-und Rückmeldung der Schrankenlage entbehrlich wird, zeigt Fig. 1. Der Motor 4, hier als Reihenschlussmotor mit der Feldwicklung 5 dargestellt, treibt über ein Übersetzungsgetriebe 34 die Abtriebs- welle-35 des Antriebes, an welche der Schranken mit Vorläuteapparat 17 entweder direkt, oder wie hier
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die Windentrommel14 und das von ihr gehobene Gewicht 15 angedeutet.
Da das Gewicht den Antrieb beim Schliessen in rückläufige Bewegung setzt, wobei der Motor erfindungsgemäss kein Drehmoment erzeugt, muss das Übersetzungsgetriebe entweder ein reines Zahnradgetriebe sein, damit der Motor verkehrt laufend mitgetrieben werden kann, oder es muss, falls eine Schnecke angewendet wird, ein Freilauf die Selbsthemmung der Schnecke unschädlich machen, wobei dann der Motor während des Schrankenschliessens überhaupt stillsteht. Eine Geschwindigkeitsbremse, hier als Windflügel 23 dargestellt, sorgt für gleichmässigen Ablauf der Schliessbewegung. Die Sperrklinke 12 wird durch den Elektromagneten 10 gegen den Zug der Feder 11 in das Sperrad 9 gedrückt, wenn der Schranken in geöffneter Lage verharrt.
Der Haltestrom, der den Magneten angezogen hält, nicht aber den Motor durchdrehen kann,
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Stück vorgesehritten ist, schliesst ein Schalter, in Fig. 1 durch Schaltwalze 7 und Kontakte 8 symbolisiert, den Widerstand 6 kurz. Wenn man daher während der Schliessbewegung oder bei bereits geschlossenem Sehranken den Betätigungssehalter 3 wieder einlegt, so fliesst über 2,3, 10, 8, 5, 4, 3,2 ein kräftiger Strom, da ja der Widerstand 6 unwirksam ist, und treibt den Motor im Öffnungssinn an. Die Sperrklinke 12 wirkt hiebei wegen der Zahnform von 9 nicht hemmend. Die angedeuteten Konstruktionsteile, insbesondere die Sperrvorrichtung, können auch noch anders ausgebildet sein, als hier dargestellt wurde.
Falls der Schranken so weit von der Kommandostelle weg aufgestellt ist, dass eine Überwachung durch unmittelbare Sicht nicht in Frage kommt, muss eine Fernkontrolle des Schrankenzustandes vorgesehen werden. Hiezu sind erfindungsgemäss ausser den zur Stromversorgung des Motors nötigen Leitungen, also 2 bei Gleich-und Einphasenwechselstrom bzw. 3 bei Drehstrom, keine weiteren mehr
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und dass überdies noch ein Magnetschalter 27, 28 angebracht ist. In einer Zuleitung zum Motor liegen zwei Widerstände 31, 32, von deren Enden 2 Kontrollampen 29 und 30 gespeist werden. Der Widerstand 31 hat einen verhältnismässig höheren Ohmwert als 32, derart, dass bei dem zur Haltung des An-
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fliesst, die Lampe 29 leuchtet, die Lampe 30 aber dunkel ist.
Das Brennen von 29 allein zeigt demnach das Offenstehen des Schrankes an.
In dieser Stellung schliesst der Schleppschalter 24 die Kontaktgruppe 25 und öffnet 26, welche Lage während der ganzen folgenden Schliessbewegung des Schranken beibehalten wird ; die Schalter 22 und 23 sind unterbrochen. In der Kommandostelle ist ein Spannungsteiler 20 angebracht, von dem eine niedere Spannung abgenommen und über die dritte Kontrollampe 28 zu den zweiten Polen des Betätigungssehalters geführt wird. Wenn der Schranken geschlossen werden soll, wird der Schalter 21 aus der gezeichneten Stellung in die andere umgelegt, wodurch die niedere Spannung des Spannungsteilers an Stelle der vollen Netzspannung auf den Antrieb wirkt.
Infolgedessen vermindert sich der Kontrollstrom auf einen so kleinen Betrag, dass weder der Magnet 10 der Sperre imstande ist dem Zug der Feder 11 das Gleichgewicht zu halten, noch eine der drei Kontrollampen 28, 29,30 merkbar leuchtet. Die Sperre 12, 9 wird durch 11 ausgelöst und der Antrieb beginnt sich unter dem Zug des Gewichtes 15 im Sinne des Schrankenschliessens in Bewegung zu setzen.
Gleich nach Weglauf des Antriebes aus der"Offen"-Stellung werden die Kontakte 22 und 23 geschlossen und bleiben geschlossen, bis der Antrieb wieder in die"Offen"-Stellung gelangt ; der Schleppschalter bleibt dagegen in der gezeichneten Lage und schaltet erst in dem Moment um, als der Antrieb nach Ablauf des Gewichtes zum Stillstand gekommen und der Schranken vollständig geschlossen ist.
Dadurch wird 25 unterbrochen, 24 geschlossen und somit der Drosselwiderstand 6 kurzgeschlossen. Dies verursacht ein Ansteigen des Kontrollstromes, der nun von 20 über 28, 21, 31, 32,23, 24, 5, 4, 21 zurück nach 20 fliesst, so dass die Kontrollampe 28, eventuell zugleich mit 29, aufleuchtet und so den vollzogenen Schrankenschluss anzeigt.
Will man den Schranken öffnen, so wird der Schalter 21 wieder in die gezeichnete Stellung umgelegt. Ein wegen der Überbrückung von 6 hoher Strom fliesst nun über 21, 31, 32,23, 24, 5, 4. 21 und treibt den Motor, bis der Antrieb samt Schranken wieder in die"Offen"-Stellung kommt, wo der Schleppschalter wieder umstellt, 24 unterbricht und den Drosselwiderstand 6 wieder vorschaltet, wodurch der Anker sein Drehmoment wesentlich verliert und der Antrieb zum Stillstand kommt. Gleichzeitig ist durch 23 die Kurzschliessung der : Magnetspule 10, welche während der Entfernung des Antriebes von der"Offen"-StelIung bestanden hat, wieder aufgehoben worden und die Sperre vermag den Antrieb wieder zu halten.
Die Kurzschliessung der Magnetspule ist deswegen angezeigt, weil einerseits dadurch
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eine Überbeanspruchung durch den hohen Strom beim Öffnen vermieden wird und anderseits von der nur einseitigen Wirksamkeit der Sperre abgegangen werden kann.
Während des Öffnens ist der Spannungsabfall nun auch im kleinen Widerstand so gross geworden,
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bewegung an.
Um den Schranken auch während der Schliessbewegung in die"Offen"-Stellung rückholen zu können, ist der Magnetschalter 27, 28 vorgesehen. Legt man während der Schliessbewegung den Schalter 21 in die "Offen"-Stellung oder kehrt die Netzspannung wieder, nachdem sie kurze Zeit ausgeblieben war, dann erhält die Spule 27 des Magnetschalter von 21 über 24, 22,27, 23,32, 31 volle Spannung und schliesst seine Kontakte 28, wodurch der volle Motortreibstrom über 21, 4,5, 28, 23,32, 31, 21 fliessen kann, der den Antrieb wieder in die Offen"-SteIlung zurückbringt. In dieser ist dann 27 durch 22 abgeschaltet, während der Öffnungsbewegung auf normalem Wege durch 25,
so dass der Magnetschalter tatsächlich nur im Falle des Rückholens während der Schliessbewegung erregt ist.
Der Magnetschalter 27, 28 und die Kontakte 22 und 25 können unter Beibehaltung der Stellungskontrolle dann entfallen, wenn man einerseits auf die Rückholmöglichkeit während des Schliessens verzichtet und anderseits zulässt, dass der Schranken sich bei kurzem Ausbleiben der Netzspannung zuerst ganz schliesst, bevor er von selbst wieder in die"Offen"-Stellung zurückkehrt. In diesem Falle dauert nämlich die Schliessbewegung, da ja die Sperrenspule 10 durch 23 kurzgeschlossen ist, trotz Wiederkehr der Spannung so lange an, bis 24 nach Erreichen des Schrankenschlusses umsteuert, den Widerstand 6 kurzschliesst und so die Öffnungsbewegung einleitet.
Die während der Schliessbewegung im Kontrollstromkreis befindlichen Widerstände und die Spannung des Spannungsteilers müssen im Verhältnis zum Motor so abgeglichen sein, dass die gegenelektromotorische Kraft des beim Schliessen unter Umständen als Generator arbeitenden Motors die Signalbilder der Kontrollampen nicht unerwünscht beeinflussen kann.
Es ist grundsätzlich möglich und unter den Erfindungsgedanken fallend, die Haltung des Antriebes in der"Offen"-Stellung durch den Motor selbst besorgen zu lassen, wodurch eine besondere Sperre entfallen könnte. Der Kontrollstrom für die"Offen"-Lage muss dann so bemessen sein, dass das Drehmoment des Motors dauernd den auf Schliessen hinwirkenden Zug des Kraftspeichers mit einer gewissen Sicherheit ausgleicht. Im Öffnungssinn kann sich hiebei der Motoranker gegen einen federnden Anschlag stützen.
Eine selbsttätige Ingangsetzung des Antriebes durch irgendeine an sich bekannte Warnsignaleinrichtung, die vom Zuge selbst gesteuert wird, ist möglich und unschwer einzurichten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrischer Schrankenantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der Schranken durch den Elektromotor nur geöffnet wird, die Schliessbewegung des Schranken jedoch durch einen Kraftspeicher (Gewicht, Feder usw. ) erfolgt, welcher während des Öffnens des Schranken vom Antriebsmotor aufgeladen wurde, wobei die Festhaltung des Schranken in der"Offen"-Stellung durch ein elektrisch auslösbares Sperrorgan bewirkt wird.