DE924457C

DE924457C - Travel switch drive for electrically powered vehicles

Info

Publication number: DE924457C
Application number: DES7949D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Ulrich
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1940-10-10
Filing date: 1940-10-10
Publication date: 1955-03-03

Description

Fahrschalterantrieb für elektrisch angetriebene Fahrzeuge Es ist bereits bekannt, Feinregelschalter, beispielsweise Kollektorschalter, für die Steuerung von elektrisch angetriebenen Fahrzeugen anzuwenden. Da bei solchen Steuerungen eine sehr große Scbaltstufenzahl erforderlich ist, insbesondere wenn die Steuerungen auch für den Bremsbetrieb benutzt werden, ergibt sich, daß bei Fußhebelbetätigung die durch .den Fußhebel aufzubringende mechanische Arbeit größer ist, als bei einem bestimmten Hub, z. B. von 2o cm, bei einer höchstzulässigen Fußkraft von etwa 7 kg aufgebracht werden kann.Travel switch drive for electrically powered vehicles It is already known, fine control switches, such as collector switches, for the control of electrically powered vehicles. Since with such controls a A very large number of stages is required, especially when the controls are also used for the braking operation, it follows that when the foot pedal is operated the mechanical work to be applied by .the foot lever is greater than that of a certain stroke, e.g. B. of 20 cm, with a maximum foot strength of about 7 kg can be applied.

Gegenstand der Erfindung ist ein Fahrschalterantrieb für elektrisch angetriebene Fahrzeuge, insbesondere für Oberleitungsomnibusse, bei denen die Verstellung des Fahrschalters durch einen Fußhebel erfolgt. Da ein vielstufiges Schaltwerk zu seinem Antrieb eine größere mechanische Arbeit erfordert, als durch einen Fußhebel aufgebracht werden kann, dessen Hub- und Fußkraft begrenzt sind, muß zur Erleichterung der Bedienung des Fußhebels ein durch diesen beherrschter Hilfsantrieb vorgesehen werden.The invention relates to a travel switch drive for electric powered vehicles, in particular for trolleybuses, in which the adjustment of the drive switch is carried out by a foot lever. As a multi-stage rear derailleur too its drive requires more mechanical work than a foot lever can be applied whose lifting and foot force are limited, must for relief the operation of the foot pedal is provided with an auxiliary drive controlled by this will.

Durch die Patentschrift 652 938 ist es bekanntgeworden, einen Fahrschalter durch einen Magneten zu verstellen, dessen Anker in seiner Bewegung durch eine von einem Fußhebel verstellte Kulissenscheibe gesteuert wird und gleichzeitig eine Rückholfe,der der Schaltwalze des Fahrschalters spannt, so daß die gesamte Verstellarbeit der Schaltwalze beim Auf- und Abwärtsschalten durch den Magnetantriebgeleistet wird. Durch die Erfindung soll die den Antrieb versteuernde Kulissenscheibe vermieden werden, die häufig,die Quelle von Störungen bildet; da sich .der mit dem Anker verbundene Kulissenstein in der Führungsnut der Kulissenscheibe festklemmt. Der durch die Erfindung geschaffene Antrieb zeichnet sich durch große Betriebssicherheit aus und gibt dem Fahrer die Möglichkeit, die Schaltwalze durch den Fußhebel unmittelbar zu verstellen, so daß von dem Hilfsantrieb nur ein Teil der Verstellarbeit zu leisten ist. Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß gleichzeitig mit der Aufladung des die Rückstellung des Fahrschalters bewirkenden Federkraftspeichers durch einen Hilfsantrieb ein weiterer Federkraftspeicher gespannt wird, der einen wesentlichen Teil der vom Bedienungshebel beim Vorwärtsschalten des Fahrschalters zu leistenden Arbeit übernimmt und so bemessen ist, daß die von, dem Fe-derkraftspeicher auf den Fahrschalter ausgeübte Kraft für die Verstellung des Fahrschalters allein nicht .ausreicht.From the patent specification 652 938 it has become known, a drive switch to be adjusted by a magnet, the armature of which is moved by one of a foot lever adjusted link disc is controlled and at the same time a Rückholfe, the the shift drum of the drive switch is tense, so that the entire adjustment work of the Shift drum when shifting up and down is performed by the magnetic drive. The invention is intended to avoid the link plate controlling the drive will, which, often, forms the source of disturbances; since .the connected to the anchor Link block stuck in the guide groove of the link plate. The by the invention created drive is characterized by high operational reliability and gives the Driver the possibility to adjust the shift drum directly with the foot lever, so that only part of the adjustment work has to be performed by the auxiliary drive. Achieved this is according to the invention in that simultaneously with the charging of the Resetting of the travel switch by means of an auxiliary drive Another spring force accumulator is tensioned, which is a substantial part of the Control lever takes over the work to be done when moving the drive switch forward and is dimensioned in such a way that the force exerted by the spring force accumulator on the drive switch The force alone to move the drive switch is not sufficient.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht d Ier Hilfsantrieb. aus einem elektrisch vorn Bedienungshebel gesteuerten Druckluftantrieb, dessen Rückstellfeder für den Kolben gleichzeitig als Federkraftspeicher für die Rückstellung des Fahrschalters dient. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Rückstellfeder nur dann auf das Schaltwerk Kräfte überträgt, wenn das Schaltwerk beim Ausschalten in die Nullstellung zurückgeführt wird.According to a further feature of the invention there is the auxiliary drive. from a pneumatic drive controlled electrically at the front operating lever, its return spring for the piston at the same time as a spring force storage device for resetting the drive switch serves. The arrangement is made so that the return spring only opens the switching mechanism transfers forces when the switching mechanism is in the neutral position when it is switched off is returned.

Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden: Die Figur zeigt schematisch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Steuerung. Mit r, sind zwei Kollektorregler bezeichnet, die zum Anlassen der beispielsweise in Reihenparallelschaltung betriebenen Fahrmotoren dienen. Die Schaltung der Fahrmotoren selbst ist zur Vereinfachung in der Zeichnung nicht wiedergegeben. b bedeutet die bewegliche Bürstenbrücke, deren Bürsten bi und b2 an den beiden Kollektoren der Kollektorregler d entlang bewegt werden. Für den Antrieb des Schaltwerkes ist ein Fußhebel f vorgesehen, der unter der Einwirkung einer Rücksteltfeder g steht. Mit ausgezogenen Linien ist. der Fußhebel f in der Nullstellung dargestellt, während er mit gestrichelten Linien für den Fall wiedergegeben ist, daß er in die Arbeitsstellung niedergetreten ist. Von dem Fußhebel f wird nun ein Gestänge s angetrieben, das an einen Mitnehmerarm t für die Bürstenbrücke b angreift. Wird der Fußhebel. f niedergetreten, so wird durch ,das Gestänges die Bürstenbrücke baus der Anfangsstellung z in die Arbeitsstellung 2 bewegt.In the following, the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment: The figure shows schematically a controller designed according to the invention. With r, two collector regulators are referred to, which are used to start the traction motors operated, for example, in series-parallel connection. The circuit of the traction motors themselves is not shown in the drawing for the sake of simplicity. b means the movable brush bridge, the brushes bi and b2 of which are moved along the two collectors of the collector regulator d. To drive the switching mechanism, a foot lever f is provided, which is under the action of a return spring g. With full lines it is. the foot lever f shown in the zero position, while it is shown with dashed lines in the event that he has stepped down in the working position. A linkage s is now driven by the foot lever f and engages a driver arm t for the brush bridge b. Will the foot pedal. f stepped down, the linkage moves the brush bridge from the initial position z into the working position 2.

Erfindungsgemäß ist nun als Schalthilfe ein Druckluftzylinder d vorgesehen. Sobald der Fußhebel f aus der Nullstellung entfernt ist, wird über einen Hilfskontakt y die Steuerspule z eines Druckluftventils V eingeschaltet, wodurch dem Druckluftzylinder d Druckluft zugeführt wird. Der Kolben K des Druckluftzvlinders d weist nun einen Mitnehmerarm n auf. Außerdem steht der Kolben k unter der Einwirkung der kräftig bemessenen Rückstellfeder o, die in den Druckluftzylinder d eingebaut sein kann. Mit dem Mitnehmerarm n ist das eine Ende einer Feder q verbunden, deren anderes Ende an den Mitnehmer,arm h der Bürstenbrücke b angreift. .According to the invention, a compressed air cylinder d is now provided as a switching aid. As soon as the foot lever f is removed from the zero position, the control coil z of a compressed air valve V is switched on via an auxiliary contact y, whereby compressed air is supplied to the compressed air cylinder d. The piston K of the compressed air cylinder d now has a driver arm n. In addition, the piston k is under the action of the powerfully dimensioned return spring o, which can be built into the compressed air cylinder d. One end of a spring q is connected to the driver arm n, the other end of which engages the driver arm h of the brush bridge b. .

Die Wirkungsweise. der beschriebenen Anordnung ist folgende: Wird der Fußhebel fein wenig niedergetreten (erst nach Zurücklegung eines kurzen Leerhubes legt sich der Mitnehmerarm t am Gestänge s gegen den Gestängeanschlag), so wird die Steuerspule z erregt und dem Druckluftzylinder d Druckluft zugeführt. Der Kolben K geht infolgedessen aus er mit vollen Linien gezeichneten Nullstellung in die punktiert angedeutete Arbeitsstellung. Dabei wird die Rückstellfeder o aufgeladen. Der Mitnehmerarmit wird bei der Bewegung des Kolbens K so verschoben, daß er außer Eingriff mit dem Mitnehmerarm t der Bürstenbrücke b gelangt. Gleichzeitig wird die Feder q gespannt. Infolge ihrer Spannung übt die Feder q nunmehr auf den Mitnehmerarm h der Bürstenbrücke b eine beträchtliche Kraft aus, welche indessen allein zur Bewegjung der Bürstenbrücke b noch nicht ausreicht. Erst bei weiterem Niedertreten des Fußhebels f wird das Gestänge s verschoben, wodurch der Mitnehmerarm t von dem Gestänge s mitgenommen wird. Nunmehr wird die Bürstenbrücke b im Sinne einer Ausschaltung.der Regelwiderstände verschoben.The way it works. The arrangement described is as follows: If the foot pedal is gently stepped down a little (only after having covered a short idle stroke does the driver arm t on the linkage s lie against the linkage stop), the control coil z is energized and compressed air is supplied to the compressed air cylinder d. As a result, the piston K goes out of the zero position drawn with full lines into the working position indicated by dotted lines. The return spring o is charged in the process. The driver arm is displaced during the movement of the piston K so that it disengages from the driver arm t of the brush bridge b . At the same time, the spring q is tensioned. As a result of its tension, the spring q now exerts a considerable force on the driver arm h of the brush bridge b, which, however, is not yet sufficient to move the brush bridge b. Only when the foot lever f is stepped down further is the linkage s shifted, as a result of which the driver arm t is carried along by the linkage s. The brush bridge b is now shifted in the sense of a deactivation of the control resistors.

Wird der Fußhebel f losgelassen, so wird die Druckluftzufuhr zu dem Hilfsantrieb unterbrochen und der Druckluftzylinder d entlüftet. Die Rückstellfeder o gelangt nun zur Wirkung. Der Mitnehmerarm n schlägt nunmehr an den Mitnehmerarm t der Bürstenbrücke b an, wodurch die Bürstenbrücke b in die Nullstellung zurückgeführt wird. Gleichzeitig wird hierbei wieder die Feder q entspannt. .If the foot lever f is released, the compressed air supply to the Auxiliary drive interrupted and compressed air cylinder d vented. The return spring o now takes effect. The driver arm n now strikes the driver arm t of the brush bridge b, whereby the brush bridge b is returned to the zero position will. At the same time, the spring q is relaxed again. .

Man erkennt ohne weiteres, daß beider beschriebenen Anordnung durch :den Druckluftzylinder d einerseits die gesamte Arbeit aufgebracht wird, welche für die Rückstellung des Schaltwerkes erforderlich ist, andererseits wird durch den Druckluftzylinder d ein großer Teil der Schaltarbeit aufgebracht, die beim Vorwärtsschalten des Schaltwerkes erforderlich ist. Infolgedessen ist die durch den Fußhebel f aufzubringende Schaltarbeit nur außerordentlich gering. Dies ist für den Betrieb von großer Bedeutung, weil mit Sicherheit Ermüdungen des Fahrzeugführers vermieden werden.It can be seen without further ado that both the arrangement described by : the compressed air cylinder d on the one hand all the work is applied, which is required for resetting the switchgear, on the other hand is through the compressed air cylinder d applied a large part of the switching work when shifting forward of the rear derailleur is required. As a result, the amount to be applied by the foot lever f is Switching work only extremely low. This is of great importance for the operation, because driver fatigue is definitely avoided.

Eine vorteilhafte Verbesserung der beschriebenen Anordnung kann noch dadurch erreicht werden, daß zwischen der Feder q und der Bürstenbrücke b ein Kurvenscheibenantrieb oder eine Hebelübersetzung eingeschaltet wird, die so wirkt, daß die Feder q über den ganzen Schaltbereich eine Einschalthilfskraft ausübt, die dem Drehmomentverlauf des Bewegungswiderstandes des Schaltgerätes angepaßt ist, bei Bürstenbrücken also z. B. über den ganzen Schaltbereich in gleicher Größe zur Wirkung kommt.An advantageous improvement of the described arrangement can be achieved in that a cam disk drive or a lever transmission is switched on between the spring q and the brush bridge b , which acts so that the spring q exerts an auxiliary switch-on force over the entire switching range, which the torque curve of the movement resistance of the switching device is adapted, so for brush bridges z. B. comes into effect over the entire switching range in the same size.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist -die Feder q einerseits über den Mitnehmerarm h an der Bürstenbrücke b, andererseits an dem Mitnehmerarm n befestigt. Statt dessen ist es auch möglich, das der Bürstenbrücke b abgewandte Ende der Feder q an einem festen Stützpunkt zu befestigen, wie bei x gestrichelt angedeutet ist. In diesem Fall müssen die zum Spannen der Feder q erforderlichen Kräfte von der Rückstellfeder o aufgebracht werden., wenn durch diese das Schaltwerk in die Nullstellung zurückgeführt wird. Grundsätzlich kann der Erfindungsgedanke auch bei handbetätigten Fährzeugen Anwendung finden.In the embodiment described, the spring q is attached on the one hand to the driver arm h on the brush bridge b and on the other hand to the driver arm n. Instead, it is also possible to fasten the end of the spring q facing away from the brush bridge b to a fixed support point, as indicated by dashed lines at x. In this case, the forces required to tension the spring q must be applied by the return spring o, if this returns the switching mechanism to the zero position. In principle, the concept of the invention can also be used in hand-operated vehicles.

Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Fahrschalter für Bahnfahrzeuge beschränkt; vielmehr kann der Erfindungsgedanke auch in anderen Fällen Anwendung finden, in denen die Bedienung des Steuergerätes in beiden Schaltrichtungen unter An, Wendung eines einzigen Hilfsantriebes erleichtert werden soll.The application of the invention is not to drive switches for rail vehicles limited; rather, the concept of the invention can also be used in other cases in which the control unit can be operated in both switching directions under At, turning a single auxiliary drive should be facilitated.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Travel switch drive for electrically powered vehicles, in particular trolleybuses, in which the travel switch is adjusted by a foot lever, characterized in that, at the same time as the spring energy storage device which resets the travel switch is charged, a further spring energy storage device is tensioned by an auxiliary drive, which is an essential part of the takes over the work to be performed by the operating lever when switching the travel switch forward and is so: dimensioned that the force exerted by the spring force accumulator on the travel switch is not sufficient for moving the travel switch alone. a. Driving switch drive according to claim i, characterized in that a compressed air switching aid on the one hand a return spring (o) which drives the switching mechanism back into the starting position, on the other hand tensioning a second spring (q) which, when the switching mechanism is switched forward, acts on the moving contact system of the switching mechanism in the sense of a switching movement Exerts forces which, however, are not sufficient to drive the switching device. 3. Travel switch drive according to claim i, characterized in that by the foot lever (f) when the latter is moved from the zero position, the compressed air supply to the auxiliary drive is switched on in particular by electromagnetic means, while when the foot lever (f) is released, the compressed air supply is interrupted and the compressed air cylinder (d ) is vented. q .. Travel switch drive according to claim i and following, characterized in that a linkage (s) is driven by the foot lever (f) which, when the foot lever (f) is moved from the zero position, is attached to a driver arm connected to the movable brush bridge (b) (t) attacks. 5. Travel switch drive according to claim i or the following, characterized in that the driven part (compressed air piston K) of the compressed air switching aid (compressed air cylinder d) when switching on the compressed air supply tensions the return spring (o) and that a driver arm (s) on the movable part (piston K) the switching aid disengages from a driver arm (t) on the movable brush bridge (b) of the switching mechanism. 6. Travel switch drive according to claim i or the following, characterized in that when the switching mechanism is switched forward, an auxiliary force on the moving contact system (brush bridge b) of the switching mechanism spring (q) on the one hand with the moving contact system (brush bridge b), on the other hand with the moving part (Piston K) of the switching aid is connected. 7. Travel switch drive according to claim i, characterized in that the forward switching of the movable switching contact supporting spring (q) on the one hand with the movable switching contact, on the other hand with a fixed support point (x) in connection and that this spring (q) when switching off the switching mechanism through the return spring (o) charged by the compressed air switching aid is tensioned. B. travel switch drive according to claim i, characterized in that between the spring (q) which supports the forward switching of the switching mechanism and the movable contact system, a cam disk or lever mechanism of such dimensions is switched on so that the spring (q) has an auxiliary switch-on force over the entire switching range exercises, which is adapted to the torque curve of the movement resistance of the switching device, so z. B. with brush bridges over the entire switching range in the same size comes into effect. Referenced publications: German patent specification No. 652 938.