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Druckknopfsteuerung für Seilbahnen und ähnliche Antriebe mit umkehrbarer
Drehrichtung Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung von derartigen Anlagen,
in denen der Motor mit zwei Drehrichtungen laufen muß und bei der die Steuerstelle
weit entfernt bzw. gegenüber dem ortsfesten Motor beweglich ist, so daß eine weitgehende
Ersparnis an Zuleitungen bzw. Schleifleitungen angestrebt werden muß. Hierzu zählen
z. B. Seilbahnen und Schrägaufzüge, bei denen die Einleitung der Fahrt und das Anhalten
vom Fahrzeug aus geschehen soll evtl. unter Verwendung eines einfachen Kontaktstabes,
der mit einer einzigen Schleifleitung in Berührung gebracht wird, während die Schienen
oder das Seil die Rückleitung bilden.
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Es ist bekannt, derartige Steuerungen so durchzubilden, daß vom Fahrzeug
aus entweder die volle Spannung oder eine durch einen Widerstand verminderte Spannung
an die Steuergeräte gelegt wird, wobei durch eine selektive Durchbildung derselben
entweder der eine oder der andere Vorgang eingeleitet wird. Mit einer derartigen
Steuerung ist jedoch ein einwandfreies Arbeiten nicht möglich, weil die Übergangswiderstände
zwischen dem Fahrzeug und den Steuergeräten veränderlich sind. Durch Witterungseinflüsse
kann beispielsweise der Übergangswiderstand ;wischen dem Kontaktbügel und der Schleifleitung
sich ändern, ebenso auch die Größe des Endungswiderstandes. Diese Änderung der Übergangswiderstände
kann dazu führen, daß trotz richtiger Wahl der Spannung in dem Fahrzeug ein falsches
Spannungsrelais anspricht. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht
darin, daß in dem Fahrzeug selbst Regelwiderstände angeordnet werden müssen, .,wodurch
die Anlage verhältnismäßig umständlich wird. Weiter hat die bekannte Einrichtung
den Nachteil, daß sie sich nicht ohne weiteres in Wechselstromanlagen anwenden läßt,
weil die Größe der Spannung von induktiven und kapazitiven Widerständen abhängig
ist, die sich je nach der Lage des Fahrzeuges ändern.
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Ferner sind Anordnungen bekannt, bei denen mittels eines Druckknopfes
Stromstöße gegeben werden, durch die ein magnetisch betätigtes Klinkwerk in Gang
gesetzt wird, das eine Schaltwalze bewegt, deren einzelne Stellungen den gewünschten
Schaltvorgängen entsprechen. Ein Übelstand dieser Ausführung besteht darin, daß
die Schaltvorgänge sich immer nur in einer bestimmten Reihenfolge abspielen können,
also nicht beliebig eingeleitet werden können. Ferner erfordert diese Anordnung
die Anwendung von Spezialsteuergeräten.
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Es ist weiter bekannt, zur Steuerung von t'#,ntriebsmotoren Ströme
von veränderlicher Frequenz zu verwenden. Hierzu sind umständliche Frequenzwandlerschaltungen
erforderlich, durch diedieAnlagesehrerheblichkompliziert und verteuert wird. Es
ist weiter bekannt, ein einziges Empfangsorgan für eine Mehrzahl von Schalthandlungen
anzuwenden,
das zur Auswahl der Schaltmöglichkeiten verschieden
lang zum Ansprechen gebracht wird und entsprechend der Einschaltdauer; eine bestimmte
unter den vorhandenen Schalt-; handlungen ausführt. Hierbei tritt der Nacli-#i teil
auf, daß entweder komplizierte Sende-:, organe erforderlich sind oder aber, wenn
die. Schaltzeiten von dem Bedienungsmann bestimmt werden, ein einwandfreies Arbeiten
nicht erzielt werden kann.
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Diese Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß unter
Anwendung nur einer Zuleitung zur Steuerstelle zum Ein- und Ausschalten des Antriebsmotors
in beiden Drehrichtungen- Zählschütze vorgesehen sind, die je nach der Zahl der
in einem bestimmten, durch Zeitrelais überwachten Zeitraum gegebenen Impulse gleicher
Stromstärke, Spannung und Frequenz ansprechen. So kann beispielsweise, wenn in einem
bestimmten Zeitraum ein Impuls gegeben wird, der Antriebsmotor für Rechtslauf, und
wenn zwei Impulse in einem bestimmten Zeitraum gegeben werden, der Antriebsmotor
für Linkslauf eingeschaltet werden. Die Schaltung kann noch dadurch ergänzt werden,
daß, -wenn der Antrieb vollständig eingeschaltet ist, ein neuer Impuls die Ausschaltung
des Motors bewirkt. Diese Steuerung hat den Vorteil, daß mit Hilfe nur einer Zuleitung
zur Steuerstelle sowohl beliebig die Bewegung des Motors eingeleitet werden kann
als auch@die Ausschaltung erfolgen kann. Sie zeichnet sich durch ihre sehr große
Einfachheit und Billigkeit aus, da nur normale Schaltgeräte erforderlich sind.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
In Fig. i' ist i ein Druckknopf auf dem Fahrzeug, der über Stromabnehmer 2 und 3
mit den Schleifleitungen 4 und 5 in Verbindung steht. 4 ist mit dem Pluspol der
Anlage, 5 mit der Steuerung verbunden. An Stelle einer Schleifleitung kann auch
eine Rückleitung durch die Schienen oder ein Zugseil o. dgl. stattfinden, ferner
kann der Druckknopf auch durch einen Kontaktstab ersetzt werden.
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Wird der Druckknopf gedrückt, so wird zunächst ein Relais 6 erregt,
das über einen Widerstand 7 an einer Teilspannung liegt. Die-Leitung nach dem negativen
Pol ist bei diesem und allen anderen Relais (mit Ausnahme von 24) über den Ruhekontakt
25 des Relais 24 geführt. Beim Anziehen schließt das Relais 6 seinen Arbeitskontakt
8 und unterbricht die Ruhekontakte 9 und io, die zunächst ohne Wirkung sind. Über
Kontakt 8 werden das Relais i i und das Zeitrelais 12 gleichzeitig erregt. Dabei
schließen sich an i i sofort die Arbeitskontakte iß, 14 und 15, während sich der
Arbeitskontakt 16 an dem Zeitrelais i2 nach einer gewissen Zeit (z. B. etwa 3 Sekunden)
schließt. Die Kontakte 14. und 15 sind zuächst ohne Wirkung, '.dagegen werden die
parallel geschalteten "",ulen der Relais i i und 12 über den Kon--'iä.zt 13 unmittelbar
mit dem Pluspol verbun---den, so daß sie sich auch nach Abfall des Relais 6 selbst
im angezogenen Zustande festhalten.
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Beim Loslassen des Druckknopfes i fällt auch das Relais 6 wieder ab
und schließt wieder die Ruhekontakte 9 und io, was zunächst wirkungslos bleibt.
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Wird vor dem Ablauf des Zeitrelais 12 kein weiterer Impuls gegeben,
so bleibt der bisherige . Zustand aufrechterhalten, und es schließt sich an dem
Zeitrelais nach Ablauf der eingestellten Zeit der Kontakt 16. Aus dem Pluspol ,fließt
jetzt über 16 und den geschlossenen Ruhekontakt 18 eines unerregt gebliebenen Relais
17 Strom durch die Spule des Umschaltschützes 21 nach dem Minuspol. Letzteres zieht
an und schaltet den Motor im entsprechenden Drehsinn ein. Der Motor selbst und .der
übrige Teil der Steuerung ist nicht dargestellt, da dies für das Verständnis der
Wirkungsweise der Steuerung nicht erforderlich ist.
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Beim Anziehen des Umschaltschützes 21 hat sich auch dessen Arbeitskontakt
23 geschlossen, der im Stromkreis des Ausschaltrelais 24 liegt. Beim erneuten Drücken
des Druckknopfes i wird über 23 das Relais 24. erregt und öffnet den Kontakt 25,
wodurch sämtliche erregte Geräte stromlos werden und abfallen, so daß der Antrieb
zum Stillstand kommt. Um zu verhindern, daß bei zu langem Drücken des Druckknopfes
der ganze Antrieb evtl. erneut eingeschaltet wird, ist das Relais 24 entweder mit
einer Zeitverzögerung zu versehen, die die Wiedereinschaltung von Kontakt 25 erst
nach einer gewissen Zeit gestattet, oder es ist eiri Arbeitskontakt 26 vorzusehen,
der etwas früher schließen muß, als Kontakt 25 öffnet. Über .26 steht dann die Spule
von 24 unmittelbar mit dem Druckknopf in Verbindung und fällt erst wieder ab, wenn
der Druckknopf losgelassen wird.
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Soll die andere Drehrichtung eingeleitet werden, so ergeben sich folgende
Vorgänge: Beim ersten Drücken voh i springt Relais 6 an und schaltet wieder die
Relais i i und 12 ein. Nach Loslassen des Druckknopfes fällt 6 wieder ab, i i und
12 bleiben erregt, wie oben beschrieben. Ein neuer Impuls kann jetzt das Relais
6 nicht mehr erregen, da seine Spule über den geschlossenen Ruhekontakt 9 und den
Arbeitskontakt 14 kurzgeschlossen ist.. Beim zweiten Drücken des " Druckknopfes
fließt also einmal ein Strom über
9, 14 und Widerstand.
7 einflußlos nach dem Minuspol, währendeinzweiterStromkreis über den geschlossenen
Ruhekontakt io an 6 und den Arbeitskontakt 15 an i i das Relais 17 erregt. Beim
Anziehen öffnet dieses den Kontakt 18 und schließt i9. `ach Ablauf des Zeitrelais
wird über dessen Kontakt 16 und den Kontakt i g an Relais 17 das Schütz 2 o erregt
und damit der Motor im anderen Drehsinne eingeschaltet. Relais 17 hält sich über
Kontakt 27 selbst fest.
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Das Ausschalten des Antriebs geschieht wiederum durch einen erneuten
Impuls, der nunmehr über den Arbeitskontakt 22 am Schütz 2o auf das Relais 24 einwirkt.
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In den Anlagen, in denen regelrechte Schleifleitungen (bzw. eine solche
und Rückleitung durch Schiene oder Seil) verlegt werden, kann die Steuerung beispielsweise
wie in Fig.2 dargestellt ausgebildet werden. Zum Ausschalten des Antriebs dient
hierbei nicht ein Arbeitsstrom, sondern die Unterbrechung eines über die Schleifleitungen
während der ganzen Fahrt fließenden Ruhestromkreises, was zur Sicherheit der Anlage
sehr wesentlich beiträgt.
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Die Anordnung nach Fig.2 unterscheidet sich von Fig. i durch folgendes:
Relais 24 mit den Kontakten 25 und 26 kommt in Fortfall. Die Arbeitskontakte an
den Umschaltschützen 2o, 2i sind, da sie für einen anderen Zweck verwendet werden,
mit 4o, 41 bezeichnet. Außerdem erhalten die Schütze Ruhekontakte 42, 43. Diese
öffnen erst nach dem Schließen der Arbeitskontakte. Über dieRuhekontakte42, 43 ist
derSelbstfesthaltestromkreis der Relais i i und. 12 geführt. Die über die Kontakte
16 und 18 bzw. i9 nach den Umschaltschützen 2o, 21 führende Leitung wird nicht unmittelbar
an den Pluspol, sondern an die Schleifleitung 5 gelegt. Der Druckknopf i wird durch
einen einfachen Schalter 29 ersetzt. Im übrigen bleibt alles das gleiche.
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Wird Schalter 29 geschlossen, so wird Relais 6 erregt (-j-., 4, 2,
29, 3, 5, 6, 7, -). An Relais 6 öffnen die Kontakte 9 und io; 8 schließt und schaltet
die Relais il und 12 ein. Das Schließen der Kontakte 14 und 15 an Relais i i bleibt
wirkungslos. Ist das Zeitrelais.i2 abgelaufen und hat es den Kontakt 16 geschlossen,
so zieht Schütz 2i an und schaltet den Motor für die eine Drehrichtung ein. Dabei
schließt auch Kontakt 41, während 43 öffnet. Damit ist der über Kontakt 13 an Relais
i i geführte SelbstfesthaltesLromkreis der Relais ii und 12 vom Pluspol entfernt
und an die Schleifleitung 5 gelegt.
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Beim Öffnen von Schalter 29 werden alle Geräte stromlos, und der Motor
wird ausgeschaltet. Schalter 29 muß also während der ganzen Fahrt geschlossen gehalten
werden.
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Soll die andere Fahrtrichtung eingeleitet werden, so ist wie folgt
zu verfahren: Schalter 29 wird geschlossen, Relais 6 zieht an und schaltet wie oben
die Relais i i und 12 ein. Darauf wird Schalter 29 wieder geöffnet. Relais 6 fällt
ab, die Relais i i und 12 halten sich jedoch über die Kontakte 13 an i i und 42,
43 an den Schützen 2o, 21 fest. Schalter 29 wird jetzt zum zweitenmal geschlossen,
und zwar bevor das Zeitrelais 12 abgelaufen ist. Relais 6 kann nicht wieder anziehen,
da es über die Kontakte 9 und 14 kurzgeschlossen ist. Dagegen wird nunmehr Relais
17 erregt (-E-, 4,:2, 29, 3, 5, 10, 15, 17, -), öffnet Kontakt 18 und schließt z9.
Ist das Zeitrelais abgelaufen und hat es Kontakt 16 geschlossen, so wird das Schütz
2o erregt (+, 4, 2, 29, 3, 5, 16, i9, 2o, ). Dabei schließt 4o, und es öffnet 42,
der Festhaltestromkreis der Relais i i und 12 ist damit an die Schleifleitung 5
gelegt, steht also unter dem Einfluß des Schalters 29.
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Wird Schalter 29 geöffnet, so werden alle Geräte spannungslos, und
der Motor wird ausgeschaltet.
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Es ist also zum Einleiten der Fahrt in der einen Richtung der Schalter
29 einzulegen und dauernd geschlossen zu halten. Für die andere Fahrtrichtung wird
der Schalter erst kurzzeitig geschlossen, kurzzeitig geöffnet und dann für die ganze
Dauer der Fahrt wieder eingelegt.
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Für das richtige Arbeiten der Einrichtung ist es notwendig, daß die
Betätigung des Schalters 29 für die zweite Fahrtrichtung in bestimmten Zeitabständen
erfolgt. Es ist zweckmäßig, diese Zeitabstände dem Bedienungsmann kenntlich zu machen.
Dies kann z. B. durch ein Uhrwerk geschehen, das zugleich mit der ersten Betätigung
des Schalters in Gang gesetzt wird und durch die Bewegung eines Zeigers oder durch
akustische Signale entsprechende Zeichen gibt. Es kann jedoch auch durch geeignete
zeitabhängige Anordnungen die richtige Betätigung des Schalters erzwungen werden.
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Ein Beispiel hierfür zeigt Fig. 3. Der Schalter besitzt einen Kontakthebel
3o, der nach beiden Seiten ausgelegt werden kann. Auf der rechten Seite ist nur
ein Kontaktstück 33 vorgesehen, das für die dauernde Einschaltung ohne Zwischenunterbrechung
(erste Fahrtrichtung) verwendet wird. Auf der linken Seite sind zwei Kontaktstücke
31 und 32 vorhanden, zwischen denen ein isolierender Zwischenraum vorhanden ist.
Beim Bewegen nach dieser Seite wird der Schalter in seiner Bewegung durch ein Zeitelement
(z. B. Exzenter 39 mit Dämpfungspumpe 38)
gehemmt. Die Hemmung ist
so einzurichten, daB sich für die erste Einschaltung und die auf diesfolgende Pause
die richtigen Zeiten ergeben.-Beim Wiederausschalten von der Stellung auf Kontakt
32 aus würde vor der Mittelstellung des Hebels nochmals der Kontakt 31 berührt
werden, was zu einem erneuten Anspringen der Steuerung führen würde. Es ist daher
ein Hilfsschalter 37 angeordnet, der von dem Anschlag 35 am Hebel 3o betätigt wird,
und zwar derart, daß er beim Einschalten geschlossen bleibt, beim Ausschalten dagegen
öffnet, solange sich der Hebel auf dem Kontaktstück 3 i befindet.
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Ähnliche Anordnungen lassen sich auch mit Hilfe von Druckknöpfen und
entsprechenden Zeitelementen treffen.