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Schaltwalzensteuerung für elektrische Fahrzeuge unter Benutzung eines
Hilfsmotors zum Antrieb der Schaltwalze Die Erfindung betrifft eine Schaltwalzensteuerung
für elektrische Fahrzeuge unter Benutzung eines Hilfsmotors zum Antrieb der Schaltwalze,
der auf den vom Führerschalter jeweils eingeschalteten Fahrstufen elektrisch abgebremst
wird, und einer elektromagnetisch gesteuerten Festhalteraste für die Schaltwalze.
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Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art erfolgt die Sperrung durch
eine Feder und die Entsperrung durch elektromagnetische Wirkung. Dabei ergibt sich
die Notwendigkeit, die Entsperrungsvorrichtung und den Antriebsmotor für die Schaltwalze
nach der Stillsetzung und Wiederingangsetzung des letzteren gleichzeitig mit Strom
zu versorgen. Da der Elektromagnet der Entsperrungsvorrichtung langsam anspricht,
so muß der Motor für kurze Zeit im gesperrten Zustand anlaufen. Außerdem übt der
Motor durch sein Anlaufmoment eine hemmende Wirkung auf die Entsperrungsvorrichtung
aus, so daß die Entsperrung erschwert wird.
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Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß zum
Einrücken der elektromagnetisch gesteuerten Festhalteraste der Schaltwalze der Bremsstrom
des als Generator arbeitenden Hilfsmotors dient.
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In den Abbildungen der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele
des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Abb. i zeigt eine Schaltwalze
7, die sowohl durch einen Hilfsmotor als auch von Hand verstellt werden kann und
durch die durchgehende Antriebswelle 8 angetrieben wird. Die Welle 8 kann entweder
durch die Handkupplung 9 mit dem Steuerhandrad io oder durch Kupplung i i mit dem
Hilfsmotor 12 verbunden und von diesem angetrieben werden. Wenn der Antrieb durch
den Hilfsmotor 12 erfolgen soll, so wird durch die Handkupplung 9 der Führerschalter
13 mit dem Steuerhandrad i o gekuppelt, wobei gleichzeitig Kontakt 28 für
den Steuerstrom geschlossen wird. Mit Hilfe des Führerschalters 13 können die einzelnen
Fahrstufen eingestellt werden, wobei je nach Fahrstufe eine der Steuerleitungen
o bis 6 Strom erhält. Die Steuerleitungen sind mit den gleichnamigen Kontaktfingern
des Grenzschalters 14 verbunden. Von den beiden Endsegmenten 2,1 und 29 des Grenzschalters
führt je eine Leitung zu dem Umschalter 15 für den Hilfsmotor. Der Hilfsmotor
hat für Vor- und Rückwärtsgang je eine Wicklung 16 und 17,
von denen die eine
jeweils zum Betrieb als Motor und die andere zum Bremsen dient.
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Soll z. B. von der Nullstellung auf die Fahrstufe i gegangen werden,
so wird der Führerschalter auf diese Fahrstufe eingestellt. Die Steuerleitung i
wird unter Spannung gesetzt und die Spule 18 des Umschalters zieht an, wobei Kontakte
i9 geschlossen werden, so daß der Hilfsmotor über Wicklung 16 Strom erhält. Gleichzeitig
wird der Umschalter 15
in eine solche Lage gebracht, daß die Kontakte 22 geschlossen
werden und der Bremsstromkreis vorbereitet wird. Der Strom des Hilfsmotors muß die
Wicklung 2o der elektromagnetischen Kupplung durchfließen, wodurch die Kupplung
eingerückt und die Verbindung zwischen Hilfsmotor und Schaltwalzen
-Antriebswelle
hergestellt wird. Der Grenzschalter 14. ist mechanisch mit der Schaltwalze 7 gekuppelt
und führt dieselb--n Drehbewegungen wie diese aus. Wird also die Schaltwalze 7 durch
den Hilfsmotor von o auf i gedreht, so wird gleichzeitig auch der Grenzschalter
von o auf i verstellt. Hierbei wird der Stromkreis für die Spule i8 kurz vor Erreichung
der Stufe i unterbrochen. Die Spule läßt ihren Anker los, wodurch der Motorstromkreis
unterbrochen und durch Kontakte 21 der Bremsstromkreis geschlossen wird. Der Bremsstrom
verläuft von Wicklung 17 über Kontakte 22, 21, Wicklung 23 zum Anker des nunmehr
als Generator arbeitenden Hilfsmotors zurück. Die elektromagnetische Kupplung i
i wird durch die vom Bremsstrom gespeiste Wicklung 23 ausgerückt, so daß der Hilfsmotor
12 für sich auslaufen kann. Außerdem wird aber die Kupplung ebenfalls durch die
Wicklung 23 in eine Stellungsraste 3o hineingezogen, so daß die Schaltwalze 7 nach
Erreichung der Fahrstufe i festgehalten wird. Sobald nach Stillstand des Hilfsmotors
der Bremsstrom verschwindet, wird die Kupplung i i durch eine nicht gezeichnete
Feder wieder in ihre Mittellage eingestellt.
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Dieses Spiel wiederholt sich fortlaufend bis zur Erreichung der höchsten
Fahrstufe. Wenn umgekehrt von einer höheren Fahrstufe auf eine niedrigere übergegangen
werden soll, dann erhält der Hilfsmotor über die entsprechende Steuerleitung und
Segment 24 am Grenzschalter Strom. Hierbei zieht die Spule 25 an, wobei Kontakt
26 geschlossen wird. Der Hilfsmotor erhält daher über Rückwärtswicklung 17 Strom
und dreht die Schaltwalze samt Grenzschalter nach rückwärts. Beim Anziehen der Spule
25 wird der Umschalter 15 umgelegt, wobei die Kontakte 27 geschlossen werden und
der Bremsstromkreis für den Rückwärtslauf vorbereitet wird. Es ist nicht notwendig,
die elektromagnetische Kupplung durch die Wicklung 2o und 23 unmittelbar zu erregen,
sondern es ist auch möglich, durch diese Wicklungen Relais zu erregen, die die Stromkreise
für die Kupplung schließen. Der Umschalthebel für die Kupplung 9 ist mechanisch
gegenüber dem Fahrtwenderschalter 36 so gesperrt, daß die Umschaltung der Kupplung
nur in der Nullstellung des Fahrtwender schalters erfolgen kann. Wenn die Schwungmassen
der vorn Hilfsmotor anzutreibenden Schaltwalze groß sind, ist es vorteilhafter,
den Hilfsmotor auch zum Abbremsen dieser Schwungmassen zu benutzen. Die Kupplung
zwischen Hilfsmotor und Schaltwalze darf daher in diesem Falle nicht ausgerückt
werden. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in Abb. 2 dargestellt. Dort wird mit
Hilfe des Bremsstromes, der die Wicklung 23 durchfließt, nur die Raste 30 eingerückt,
die nach dem Abklingen des Bremsstromes durch die Feder 31 wieder ausgerückt wird.
Soll die Steuerung nicht mehr durch den Hilfsmotor, sondern von Hand verstellt werden,
dann muß außer dem Umstellen der Kupplung 9 auch noch die Kupplung 32 von Hand ausgerückt
werden.
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Wenn die Antriebsart der Schaltwalze öfters zwischen Hilfsmotorantrieb
und Handantrieb gewechselt werden soll, dann ist es zweckmäßig, die Kupplung 32
nicht von Hand ein- und auszurücken, sondern hierzu den Motor- bzw. Bremsstrom zu
Hilfe zu nehmen. Ein Ausführungsbeispiel hierfür zeigt Abb. 3. Die- Kupplung 33
ist gewöhnlich durch die Feder 34 ausgerückt, so daß die Steuerung von Hand verstellt
werden kann, ohne daß der Hilfsmotor znitbewegt wird. Wird die Schaltwalze durch
den Hilfsmotor angetrieben, dann rückt sich die Kupplung durch die vom Hilfsmotorstrom
durchflossene Wicklung 2o selbsttätig ein. Da die Kupplung außer vom Motorstrom
auch noch durch den Bremsstrom, der die Wicklung 23 durchfließt, beeinflußt wird,
so bleibt sie auch nach dem Abschalten des Hilfsmotors noch eingerückt, und zwar
so lange, bis der Bremsstrom verschwindet. Die Schwungmasse der Schaltwalze wird
daher durch den Hilfsmotor mit abgebremst.