DE107155C

DE107155C -

Info

Publication number: DE107155C
Application number: DENDAT107155D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf den Anlafsschalter für elektrische Kraftmaschinen, insbesondere zum Betriebe von Hebezeugen, Aufzügen und dergl., und bezweckt, die stufenweise Ausschaltung der Anlafswiderstandsreihe mit geringer Beanspruchung von Strom durchführbar, sowie die für die verschiedenen Leistungen (Anheben, Anhalten, Senken) erforderlichen Unterbrechungen des Kraftmaschinenstromkreises ungefährlich für die Isolirung der Nebenschlufswickelung der Feldmagnete zu machen.

Fig. ι stellt den Anlafsschalter in der Oberahsicht und Fig. 2 im Querschnitt nach x-x (Fig. 0,

Fig. 3 das Schema der elektrischen Verbindungen, . .

Fig. 4 den Widerstandsschalter in Oberansicht,
. Fig. 5 in Vorderansicht und

Fig_v 6 im senkrechten Mittenschnitt nach y-y (Fig. 5) dar.

Die mit ihrer Welle 3 in den von der Platte ι getragenen Lagern 2 drehbare Anlafstrommel 4 ist mit Schlufsstreifen 5, 5^a für die Nebenschlufswickelung, sowie 6, 6^a, 7 und y^a für den Anker besetzt, von denen 6 und 7% sowie 6^a und 7 in metallischer Verbindung sind, während 5- und 5^a rund um die Trommel verlaufen. Diesen beweglichen Schlufsstücken entsprechen feststehende 8; dabei sind die Abstände zwischen 6 und 7, sowie 6^a und /^a so bemessen, dafs sie bei der Drehung der Trommel von entsprechenden Schlufsstücken 8 überbrückt werden. An. den Trommelenden sin:d die Hauptstromkreisschlufsstücke 9, 9^a angeordnet zum Eingriff mit feststehenden Stücken 10, io^a, welche theilweise von Polstücken 11 im Hauptstromkreise liegender Elektromagnete 12 umgeben sind, um etwa beim Oeffnen der Schlüsse 9, 10, 9% io^a entstehende Bogen aufzuheben. Diese Elektromagnete können gewünschtenfalls auch fehlen. Der im Gestell 14 fest gelagerte Anlafswiderstand 13 (Fig. 5) ist säulenförmig aus sechs Elementen abcdef aufgebaut, welche mit ihren Enden an zwei Sätze von im Kreisbogen am Gestell 14 angeordneten Schlufsstücken 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 und 22 gelegt (s. a. Fig. 3) sind. Die Bürste 25 zum Beschleifen der letzteren (s. a. Fig. 6) besitzt solche Länge, dafs sie zwei nicht in demselben Satz befindliche Stromschlufsstücke über zwei oder mehr zwischenliegende mit einander verbindet. Sie sitzt an dem langen Arm eines um den Zapfen 24 drehbaren Winkelhebels 23, welchen eine Feder 30 in der durch den Anschlag 3 1 bestimmten Ausgangslage zu halten strebt; der kurze Arm trägt den Anker 28 eines Elektromagneten 33. An demselben Hebel ist noch eine zweite Bürste 26 in leitender Verbindung mit der Bürste 25 so angeordnet, dafs sie, wenn letztere ihre das letzte Widerstandselement ausschaltende Endlage einnimmt, auf ein festliegendes Schlufsstück 27 kommt. Auf dem Zapfen 24 ist, und zwar unabhängig von 23, ein zweiter Winkelhebel 29 gelagert, dessen langer Arm mit.einer Nase 29^a (Fig. 6) vor einer Nase ιγ des langen Armes, von Hebel 23 liegt und von einer Feder 3o^a beständig nach der Ausgangslage hin gezogen wird, während sein kurzer : Arm mit dem

Kern 34 eines Solenöides 32 gelenkig verbunden ist, das mit dem Gerüst 14 fest zusammenhängt. In der vorliegenden Ausführungsform bildet das Gerüst einen Theil des Solenoidgehä'uses, und letzteres trägt den Elektromagneten 33. Der Kern 34 verlängert sich abwärts in Gestalt einer Stange 34% die mit dem von Oeffnungen 35^a durchbrochenen Kolben 35 einer Flüssigkeitsbremse 36 zusammenhängt; sie ragt durch den Kolben hindurch, und es ist auf ihr unteres Ende 3 5^d eine mit kleinen Oeffnungen 35° versehene Scheibe 35¹³ lose geschoben. Saugt nun das Solenoid den Kern hinein, so treibt die Flüssigkeit die Scheibe aufwärts, und es schliefst diese die Oeffnungen 35% so dafs Flüssigkeit nur durch die kleinen Oeffnungen 35° entweichen kann. Die Drehung des Bürstenhebels 23 durch Anlaufen der Nase 29 ^s des Hebels 29 an die Nase 2 3^a des ersteren erfolgt also mit entsprechender Verzögerung.

Angenommen, die Kraftmaschine stehe still. Die Bürsten 25 und 26 nehmen dann die in Fig. 3 gezeigte Lage ein. Wird nun die Trommel gedreht, so machen die Streifen 6 und 6^a Schlufs mit entsprechenden Schlufsstücken 8, und die Arme 9 und g^a mit 10, io^a, wodurch der Stromkreis der Kraftmaschine wie folgt geschlossen wird: Leiter 37, Elektromagnete 12, Schlufsstücke io^a, g^a, Schlufsstreifen 7^a und 6, entsprechendes feststehendes Schlufsstück 8, Kraftmaschinenanker 38, Elektromagnet 33, Solenoid 32, feststehendes Schlufsstück 22 des Widerstandsschalters, Gesammtwiderstand 13, feststehendes Stück 18, entsprechendes Stück 8 und Trommelstreifen 6^a und 7, Schlufsarm 9 und feststehendes Schlufsstück 10 und Wickelung 39 des Feldmagneten der Kraftmaschine. Wird eine Kraftmaschine mit gemischter Wickelung auf dem Feldmagneten benutzt, so verläuft der Nebenschlufs von Schlufsarm 9^a über Trommelstreifen 5^a, entsprechendes feststehendes Schlufsstück8, Nebenschlufswickelung4o und Trommelstreifen 5.

Da die mittleren der feststehenden Schlufsstücke 8 immer in Eingriff sind entweder mit den Trommelstreifen 6, 6^a oder mit 7 7% so wird beim Oeffnen des Motorstromkreises ein die Nebenschlufswickelung 40, den Anker 38 und den Elektromagneten 33 des Widerstandsschalters enthaltender Stromkreis gebildet und dadurch die Möglichkeit der Gefährdung der Isolirung der Nebenschlufswickelung wesentlich verringert.

Mft der Herstellung des Stromschlusses saugt das Solenoid 32 seinen Kern 34 hinein und dieser dreht den Winkelhebel 29 entgegen dem Zug der Feder 30% indem seine Nase 29^a gegen die Nase 23^s des Winkelhebels 23 stöfst, so dafs dieser unter Spannung der Feder 30 von links nach rechts mitgedreht wird. Zunächst kommt Bürste 25 auf die Schlufsstücke 16 und 19, so dafs der Stromkreis durch die Widerstände^/" ed, Stück 19, Bürste 25, Widerstände b a, Stück 18, Trommelstreifen 6^a und weiter wie oben verläuft und das Widerstandselement c also ausgeschaltet ist. Sobald die Bürste 16 und 20 überbrückt, wird weiter das Widerstandselement d ausgeschaltet, bei der folgenden Ueberbrückung 17 bis 20 das Element b, sodann durch Ueberbrückung 17 bis 21 das Element e, hierauf durch Ueberbrückung 18 bis 21 das Element α und schliefslich durch Ueberbrückung 18 bis 22 das letzte Element f, so dafs nunmehr die Kraftmaschine den vollen Strom empfängt. Bei dieser Wanderung der Bürste ist auch der Anker 28 in das Feld des Elektromagneten 33 gekommen und liegt bei Herstellung des Schlusses 18 bis 22 auf dem Elektromagnetkern; gleichzeitig ist aber auch die Bürste 26 gegen das feststehende Schlufsstück 27 gekommen, wodurch das Solenoid 32 kurz geschlossen wird, indem nunmehr der Stromkreis von 18 über die beiden Bürsten und 27 nach dem Elektromagneten verläuft. Letztere bleibt also eingeschaltet und hält den Bürstenhebel 23 in der Ausschaltelage fest, während der Treibhebel 29 von seiner Feder 3O^a sogleich in die Ausgangslage zurückgedreht wird. Die Last wird also dauernd gehoben.

Um die Last in gehobener Lage anzuhalten, öffnet man durch Zurückdrehen der Trommel die Schlüsse 9 bis 10 und 9^a bis io^a: Die Kraftmaschine wird stromlos, und der Elektromagnet 33 läfst den Bürstenhebel 23 los, den die Feder 30 in die Ausgangslage vor die Nase 29^a des Treibhebels 29 zurückdreht. Die Bürste 25 kommt also auf 15 bis 18 zurück.

Soll die Last dagegen niedergelassen werden, so dreht man die Trommel über die obige Stillstandslage zurück, bis die Trommelstreifen j,y^A und Arme 9, 9^a in Schlufs kommen mit den betreffenden feststehenden Stücken 8, 10 und io^a; nunmehr nimmt, der Strom den entgegengesetzten Weg wie beim Anheben, und in der Feldmagnetwickelung hat er dieselbe Richtung, der Strom verläuft über die Elektromagnete 12, Schlufsstücke io^a bis g^a, 7^a und entsprechendes 8, festliegendes Schlufsstück 18, Widerstand abcd ef, festliegendes Schlufsstück 22, Solenoid 32, Elektromagnet 33, Kraftmaschinenanker, über 7, 9, 10 und directe Feldmagnetwickelung, worauf sich die Abschaltung der Widerstände wie beschrieben vollzieht, während die Maschine sich in der entgegengesetzten Richtung dreht.

Aus dem Dargelegten ergiebt sich, dafs, wie es für belastete elektrische Kraftmaschinen erforderlich ist, das Anlassen über den vollen

Claims

Widerstand ,beginnt, der dann langsam und allmählich bis zur Höchstgeschwindigkeit selbstthätig vermindert wird. Hierauf giebt das Antriebsorgan für die Bürste letztere frei, so dafs sie bei Oeffnung des Stromkreises rasch in die Ausgangslage zurückkehren kann. Durch die Theilung der Aufgabe, die Bürste zu verschieben und in der Endlage festzuhalten zwischen Solenoid 32 und Elektromagnet 33 ist der Vortheil erreicht, dafs durch Kurzschliefsung des Solenoides nach Abschaltung des ganzen Widerstandes der Sromkreis frei von dem Widerstand des Solenoides wird, wodurch entsprechend mehr Kraft für die Drehung der Maschine verfügbar wird.

Die dargestellte Einrichtung läfsl bezüglich Gestaltung und Bauart ihrer einzelnen Theile mannigfache Veränderungen zu, ohne die Grenzen der Erfindung zu überschreiten.

Von anderen Vorrichtungen ähnlicher Art unterscheidet sich die vorliegende Anordnung durch einfache Handhabung, insofern das Verstellen eines Umschalters genügt, um den Anlafsschalter in Thätigkeit treten zu lassen. Das Umlegen des Hebels für den Stufenwiderstand ist bei gröfserer Ausführungsform beschwerlich und wird bei der beschriebenen Einrichtung ' selbstthä'tig vollzogen. Dazu kommt der Umstand, dafs im Betrieb ein nur geringer Stromverbrauch erforderlich ist, da der gröfsere Elektromagnet durch den kleineren ersetzt ist.

Eine Einrichtung, bei welcher das Umlegen des Handhebels von Hand aus bewirkt wird, ist durch die Patentschrift 50051 bekannt geworden. Auch hier bleibt ein Ortsstromkreis für Anker und Nebenschlufsfeldmagnete bestehen, so dafs der Selbstinductionsstrom der Feldmagnete schadlos verläuft und nicht durch die Isolation schlägt.

Es ist ferner durch die amerikanische Patentschrift 348876 ein sogen. Klemmmagnet bekannt geworden, d. h. eine Einrichtung, bei der ein Elektromagnet, welcher den Widerstandshebel antreibt, ausgeschaltet wird, dafür aber ein anderer Elektromagnet zum Festhalten in der einmal angenommenen Lage eingeschaltet wird. Was aber die vorliegende Einrichtung wesentlich unterscheidet, ist zweierlei, erstens, dafs es sich um die Endstellung handelt, dafs also sozusagen zwangläufig, für eine gewisse Stellung und nur für diese der Festhaltemagnet eingeschaltet wird, so dafs der Schalter alle Stufen nach einander durchlaufen mufs, bis er in der Endstellung, d. h. der Stellung des normalen Betriebes, sich selbst feststellt. Zweitens aber geschieht der Ersatz durch einen kleineren Elektromagneten, welcher eben befähigt ist, den Schalter, den der Hauptmagnet bewegt hat, in der Endstellung festzuhalten, wozu wenige Windungen genügen. Hierzu kommt die Eigenthümlichkeit, dafs durch die Anordnung eines besonderen Treibers, welcher in die Anfangslage zurückkehrt, sobald der Ersatz stattgefunden hat, nur ein Theil des Apparates in der Endstellung festzuhalten ist, nämlich der Schlufsstückarm mit Haltearm 28.

Pateντ-Ansprüch:

Eine Anlafsvorrichtung für Elektromotoren mit Umschalter und durch diesen bethätigten Stufenregler, dadurch gekennzeichnet, dafs infolge Stromschlusses vermittelst des Umschalters ein Elektromagnet einen unter Federdruck stehenden Treiber und durch diesen den Widerstandshebel bis in die Endlage bewegt, in welcher er, stromlos geworden, den Treiber in die Anfangslage zurückkehren läfst, während ein in der Endstellung eingeschalteter kleinerer Elektromagnet den Widerstandshebel mit einer Schleifbürste festhält, so lange Strom eingeschaltet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.