DE ELEKTRISCHE WISSELSTELLER TYPE NSE
Deze tekst is gebaseerd op hoofdstukken 2 en 3 van het oranjecursusboek “Het Wissel” deel 1 derde druk. Geschreven door A.E. van Houwelingen en in 1984 uitgegeven door NS Opleiding en Vorming, PZ4.
Sindsdien zijn nieuwere versies van de NSE wisselsteller geïntroduceerd waarin onder meer de waterdichtheid is verbeterd en de motorsturing is uitgerust met een nieuwe switchbox, waarbij de inschakelstroom van de wisselmotor wordt vertraagd, de piekstroom wordt beperkt en de wisselsteller zichzelf na 10 seconden afschakelt.
DE OPBOUW VAN DE WISSELTELLER, TYPE NSE
In figuur l is een gedeeltelijk opengewerkte wisselteller type NSE weergegeven.
Figuur 1
DE BELANGRIJKSTE ONDERDELEN VAN DE WISSELSTELLER
In dit hoofdstuk zullen de belangrijkste onderdelen van de wisselsteller nog wat nader belicht worden omtrent hun constructie en functie. De belangrijkste onderdelen zijn:
- motor
- frictie-eenheid
- bewegings- en vergrendelinrichting
- contactbrug met sperrollen.
DE MOTOR
De toegepaste motor is een gelijkstroommotor met 2 veldwikkelingen, een voor elke draairichting in serie met het anker geschakeld (zie figuur 1).
Figuur 1
De weerstand van de veldwikkelingen bedraagt 3 ohm, terwijl ook de anker weerstand op 3 ohm gesteld kan worden. De motor wordt aangesloten op 136 V gelijkspanning, de B136/Nl36.
De motorstroom bedraagt, bij goede afstelling van de frictie-eenheid, ca 5 A.
In de seriemotor is een tandwielkast ingebouwd, welke zorgt voor een vertragingsoverbrenging van l : 13.
De motor is met 2 bouten en een paar stelpennen op de bodem van de stellerbak vastgezet.
De rotoras is aan de collectorzijde (achterkant) zo lang dat hij buiten het motorhuis uitsteekt, en voorzien van een gleuf overdwars. In deze gleuf past een kruk, waarmee dan handbediening van de wisselsteller mogelijk is (figuur 2). Wanneer de kruk ingeschoven wordt verbreekt het zgn. krukcontact, wat onder de rotoras geplaatst is, de retourleiding van de motor (figuur 3).
Figuur 2
Het krukcontact voorkomt handletsel als tijden het krukken de motor onder spanning komt en opeens zou willen gaan draaien.
Figuur 3
Aan het andere eind van de motor bevindt zich een tandwiel dat voor het draaimoment zorgt en grijpt in de tandkrans van de frictie-eenheid.
Bij het uitwisselen van een motor dient erop gelet te worden dat deze goed gesteld staat, zodat het kleine tandwiel van de motor niet te zwaar in de tandkrans grijpt. De motor wordt hierdoor zwaarder belast en dit kan op een gegeven moment een verbrande wikkeling tot gevolg hebben. Voor smering van de motor, zie smering van de wisselsteller.
DE FRICTIE-EENHEID
De frictie-eenheid wordt ook wel wrijvingskoppeling genoemd. Het doel van de frictie-eenheid is:
1. Voorkomen van overbelasting
van de motor als door een of andere oorzaak de wisseltongen niet kunnen worden bewogen of in een eindstand gebracht kunnen worden doordat de tong geblokkeerd wordt door een voorwerp tussen tong en aanslagspoorstaaf. De frictie zal dan gaan slippen, waardoor geen overbelasting ontstaat.
2. Openrijden van het wissel mogelijk te maken
zonder dat daarbij grote schade ontstaat aan of in de steller. Met openrijden wordt bedoeld het berijden vanaf de achterkant vanuit een richting die niet overeenkomt met de stand van de tongen (zie figuur 1).
Figuur 3
3. Het vergrendelen van de aanliggende tong
na omlopen van het wissel en het verwerken van het overschot aan arbeidsvermogen van beweging nadat het wissel in de eindstand gekomen is.
De frictie-eenheid bestaat uit een drietal schijven, een tweetal veren, een remband van frictie-materiaal en een tandkrans waarin het tandwiel van de motor grijpt.
Op de as die uit de frictie-eenheid steekt zijn twee kleine tandwielen aangebracht die de bewegingsschieters aandrijven.
De samengestelde delen van de frictie-eenheid met de kleine tandwielen zijn afgebeeld in figuur 2.
Het op de as van de frictie-eenheid bevestigde grendelstuk is in figuur 2 voor de duidelijkheid weggelaten.
De as van de frictie-eenheid is aan de uiteinden gelagerd. De lagers zijn bevestigd op de stellerbak. De werking van de frictie-eenheid wordt behandeld in hoofdstuk 4.
DE BEWEGINGS- EN VERGRENDELINRICHTING
In het voorgaande hebben we gezien dat de motor de tandkrans aandrijft en dat via de frictie-eenheid de kleine tandwielen aan het draaien gebracht worden welke de 2 bewegingsschieters aandrijven.
Daartoe zijn de bewegingsschieters aan de onderzijde voorzien van een ver tanding. Aan het eind van de vertanding is een "holle ruimte'' aangebracht, waarin het tandwiel vrij kan draaien (figuur l).
Figuur 1
Verder zijn de schieters voorzien van een tweetal nokken.
Een meeneemnok en een grendelnok (zie figuur 1). Als de kleine tandwielen gaan draaien, draait één daarvan in de holle ruimte van de schieter, die hoort bij de aanliggende tong. Zonder verdere hulp zal deze schieter dus niet kunnen gaan bewegen.
Het andere tandwiel vindt wel aangrijping en wel in de vertanding in de schieter welke behoort bij de afliggende tong. Deze schieter zal dus wèl gaan bewegen.
Op een gegeven moment, na 18 mm, raken de meeneemnokken op beide schieters elkaar en wordt de schieter van de aanliggende tong meegenomen en vindt het tandwiel ook aangrijping in de schieter (zie figuur 2).
Figuur 2
Bij het gaan bewegen van de schieters moet ook het grendelstuk wegdraaien. Dit grendelstuk is vast op de as van de frictie-eenheid bevestigd (figuur 3) en werkt op de grendelnok aan de schieter (figuur 4).
Figuur 3
Figuur 4
In de eindstand zit de grendelnok van de schieter van de aanliggende tong dus opgesloten in het grendelstuk. De precieze gang van zaken bij omlopen van het wissel c.q. openrijden wordt behandeld in de hoofdstukken 3 en 4.
DE CONTACTBRUG
De contactbrug bestaat uit een gegoten ijzeren frame waaraan twee paar contactblokken zijn bevestigd. In het frame zijn twee contacthefbomen aan gebracht, welke draaibaar zijn. Aan het eind van de contacthefbomen is een zgn. sperrol aangebracht, waarin de één op en de ander in de sperschijf van de frictie-eenheid rust. Aan de onderzijde van de contacthefbomen bevindt zich een spernok welke op een controleschieter werkt (zie figuur l en 2).
Contactbrug
Figuur l
Op de contacthefboom zijn twee contactvingers aangebracht. Deze contactvingers dienen voor het schakelen van de motor- en controlestroom.
Figuur 2
De sperrollen aan de contacthefboom hebben als voornaamste functie het vergrendelen van de aan- en afliggende tong, via de frictie-eenheid.
Een ingevallen sperrol, ingevallen in een uitsparing in de sper- en ontsperschijf van de frictie-eenheid, blokkeert nl. het in beweging komen van de frictie-eenheid. Daardoor kunnen dus ook de kleine tandwielen niet gaan draaien, zodat de bewegingsschieters niet van hun plaats kunnen komen.
Bij omlopen wordt eerst de ingevallen sperrol gelicht door de ontsperschijf en komt ook bovenop de schijven te liggen, totdat aan het eind van de beweging de andere sperrol invalt.
De spernokken kunnen in uitsparingen in de controleschieters vallen.
Dit invallen kan alleen als de tongen de goede stand innemen, de aanliggende tong goed aansluit (max. 3 mm afligging van de aanslagspoorstaaf) en de af liggende tong voldoende afligt.
Een ingevallen spernok zorgt dat de contactvinger om kan schakelen, waardoor de controlestroom kan gaan vloeien en het wissel dus "in de controle" ligt.
De controleschieters zijn voorzien van een korte en een lange inkeping (zie figuur 3)
Figuur 3
De korte keep in de ene schieter ligt tegenover de lange keep in de andere schieter.
De korte keep hoort bij de aanliggende tong. Dus als de aanliggende tong meer dan 3 mm afwijkt van de aanslagspoorstaaf kan de spernok niet invallen in de korte keep.
De keep in de naastliggende schieter is wat langer gehouden.
Deze lange keep is nodig bij het openrijden van het wissel. De controleschieter moet n.l. de bewegingsschieter kunnen volgen wanneer de sperrol nog niet gelicht is. De beweging gaat dan uit van de afliggende tong.
Figuur 4
Figuur 5
Laatste aanpassing 18 november 2023