DE206528C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- Λ! 206528 KLASSE 21c. GRUPPE

in EL PASO, V. St. A.

Anlaßvorrichtung für Elektromotoren. Patentiert im Deutschen Reiche vom 6. August 1907 ab.

Für diese Anmeldung ist bei der Prüfung gemäß dem Unionsvertrage vom

20. März 1883

die Priorität

14. Dezember 1900 auf Grund der Anmeldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 11. Februar 1907 anerkannt.

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Anlaßvorrichtung für Elektromotoren, bei der die Bewegung eines unter Federspannung gesetzten, die Vorschaltwiderstände abschaltenden Kontakthebels durch eine Sperrvorrichtung in Abhängigkeit von den durch das Abschalten von Widerstand und Steigen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors veranlaßten Stromschwankungen geregelt wird. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Sperrvorrichtung sowohl beim Steigen der Arbeitsstromstärke infolge Abschaltens von Widerstand, als auch beim durch das Anwachsen der Umdrehungszahl verursachten Fallen derselben ausgelöst wird, wobei der Kontakthebel nach der durch das Fallen der Stromstärke bewirkten Auslösung jeweils mit dem nächsten- Widerstandskontakte in Berührung kommt, während er bei der infolge Steigens der Stromstärke erfolgenden Auslösung eine Zwischenstellung einnimmt. Erreicht wird dies dadurch, daß der Kontakthebel mit einem Steigrade versehen ist, dessen Teilung halb so groß ist wie die der kreisförmig angeordneten Widerstandskontakte, und in das eine Hemmung eingreift, die durch ein vom Arbeitsstrom durchflossenes Solenoid entgegen der Wirkung einer Feder bewegt wird. Diese Bewegung der Hemmung ist an sich nicht neu.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar ist Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anlaßvorrichtung in der Anfangsstellung, Fig. 2 ist eine ähnliche Darstellung, welche den Kontakthebel in gespanntem Zustande zeigt, Fig. 3 stellt die Vorrichtung in Seitenansicht und teilweisem Schnitt dar.

An der Grundplatte 1 aus Schiefer oder ähnlichem Isolationsmaterial ist mittels der Mutter 4 (Fig. 3) ein Zapfen 2 befestigt, der sich mit einem Flansche 3 an die Platte anlegt. Auf der Rückseite ist an den Zapfen die Leitung 5 angeschlossen. Am oberen Ende der Platte ist mittels der Muttern 7 eine Reihe von Kontakten 6 befestigt, mit denen die von den Vorschaltwiderständen 9 kommenden Leitungen 8 in Verbindung stehen. Das eine Ende der hintereinander geschalteten Widerstände ist durch die Zweigleitung 10 mit der Klemmschraube 11 (Fig. 1) verbunden, die durch die Leitung 12 mit der einen Bürste 13 des Nebenschlußmotors 14 in Verbindung steht. Die andere Bürste 15 ist durch eine Zweigleitung 16 mit der Leitung 17 verbunden,

welche zur Anschlußklemme 18 (Fig. 2) für den Zuleitungsstromkreis führt, in welchem der Hauptschalter liegt. Die andere Klemme 19 dieses Stromkreises ist durch die Leitung 20 mit der Klemmschraube 21 verbunden, welche ihrerseits durch die Leitung 22 mit einem Kontaktknopf 23 in Verbindung steht, der in der Nähe des mit der Klemmschraube 11 verbundenen Kontaktknopfes 6 angeordnet ist.

Das Feld 24 des Motors ist einerseits mit der Leitung 17 und andererseits durch die Leitung 25 mit einer Klemmschraube 26 verbunden, die durch eine Leitung 27 mit einer Magnetwicklung 28 in Verbindung steht.

Diese ist durch die Leitung 29 mit dem Ende der Widerstandswindungen verbunden, welches entgegengesetzt zu dem mit der Klemmschraube 11 verbundenen Ende ist.

Auf dem Zapfen 2 ist die Nabe 30 eines Hebels 31 angeordnet. Die Nabe ist hohl und nimmt eine Feder 32 auf, deren eines Ende am Zapfen und deren anderes Ende an der Nabe befestigt ist. Die Nabe wird durch eine Mutter 33 gehalten. Zwischen dem Hebel 31 und der Platte ist die Nabe 30 zur Aufnahme der Nabe 35 des Schaltarmes 36 abgesetzt, dessen freies Ende über die bogenförmig angeordneten Kontakte 6 bewegt werden kann. Wenn der Antriebshebel 31 nach rechts bewegt wird, wird die Feder 32 unter Spannung gesetzt und der Hebel wird in der in Fig. 2 gezeigten rechtsseitigen Stellung durch die Anziehungskraft der mit der auf dem Hebel befestigten Armatur 38 zusammenarbeitenden Polenden 37 des Magneten 28 festgehalten. Die Nabe 35 des Kontakthebels 36 ist ebenfalls hohl und enthält eine Feder 39, welche mit ihrem einen Ende an der Nabe 35 und mit ihrem anderen Ende an der Nabe 30 befestigt ist. Diese Feder wird ebenfalls gespannt, wenn der Hebel 31 nach rechts bewegt wird.

Auf der Nabe 30 sitzt lose ein Sperrad 40, und der Kontakthebel 36 trägt einen Sperrblock 41, dessen Stiel 42 durch die Führungsstücke 43 auf dem Hebel hindurchgeht. Der Block ist mit Sperrzähnen 44 versehen, die entgegen der Wirkung einer Feder 45 außer Eingriff mit dem Sperrade 40 gebracht werden können. Das obere Ende des Stieles ist bei 47 abgeschrägt und kann mit einer Nase 48 des federnden Armes 49, welcher von einem Bolzen 50 getragen wird, in Eingriff kommen. Die Bewegung des Armes 49 nach unten wird durch einen Stift 51 begrenzt. Von dem Block 41 ragt seitlich ein Stift 52 bis in den Bereich einer Hubfläche 53 des Ansatzes 54 vor,' der an der Rückseite des Hebels 31 angebracht ist. Die .Hubfläche 53 geht in einen Haken 55 über, welcher, nachdem die Hubfläche unter den Stift 52 getreten ist und dadurch die Zähne 44 außer Eingriff mit dem Sperrad 40 gebracht hat, mit dem Stift 52 in Eingriff kommt.

Die Nabe 35 hat einen Hubansatz 56, der in dem Wege des Endes des Hebels 57 liegt, welcher um einen Zapfen 58 der Platte 1 drehbar ist. Der Hebel 57 ist an seinem freien Ende mit einer Rolle 59 und außerdem mit einer Reihe von Löchern zur Aufnahme des einen Endes einer Feder 61 versehen, deren anderes Ende an einem Arm 62 befestigt ist, welcher um einen in der Nähe des Sperrades 40 auf der Platte angebrachten Zapfen 63 drehbar ist. Der Arm 62 besteht aus einem Stück mit einer im Bereich der Zähne des Sperrrades 40 liegenden Klauenhemmung 64, 60, und sein anderes freies Ende ist als Anker 65 eines Solenoids 66 ausgebildet, dessen Wicklung einerseits durch die Leitung 5 mit dem Zapfen 2, andererseits durch die Leitung 67 mit der Klemmschraube 21 verbunden ist.

Der an seinem äußeren Ende mit einem isolierten Handgriff 68 versehene Hebel 31 steht bei seiner in Fig. 2 gezeigten Stellung im Eingriff mit einem Kontakt 69 (Fig. i), der in der Nähe des Kontaktes 23 und des Magneten 28 auf der Platte angebracht ist. Der Kontakt 69 ist durch eine Leitung 70 mit der Leitung 29 verbunden.

Die Wirkungsweise ist folgende: Angenommen, der Antriebshebel 31 befindet sich in der in Fig. ι gezeigten Stellung und der Hauptschalter sei geöffnet. Wird dieser zunächst geschlossen, während der Kontakthebel 36 noch an seinem Anschlagstift 71 und einem nicht an die Widerstände angeschlossenen Kontakt 72 anliegt, so fließt noch kein Strom nach dem Motor. Wird der Antriebshebel 31 nun nach rechts bewegt, bis der Anker 38 die Pole 37 des Magneten 28 berührt und der Hebel 31 in Kontakt mit dem Knopf 69 kommt, so fließt von der Klemme 18, durch Leitung 17, Motorfeld 24, Leitung 25 Strom nach der Klemmschraube 26, von dort durch Leitung 27, Magnet 28, Leitung 29, Leitung 70, durch den Hebel 31 nach dem Zapfen 2 und von hier weiter durch Leitung 5, Solenoid 66, Leitung 67, Klemmschraube 21, Leitung 20 nach der anderen Klemme 19. Dieser Strom erregt den Magneten 28, wodurch der Hebel 31 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung gehalten wird. Durch die Rechtsdrehung des Hebels 31 werden die Federn 32 und 39 gespannt und die Hubfläche 53 unter dem Stift 52 weggeführt, wobei die Zähne 44 in Eingriff mit dem Sperrad 40 kommen. Gleichzeitig hat sich das abgeschrägte Ende 47 des Stieles 42 aus dem Bereich der Nase 48 des Armes 49 bewegt. Der Hebel 36 wird dadurch mit dem Sperrad 40 verriegelt und steht nun unter dem Einfluß der Ankerhemmung 64, 60.

Wenn der Hebel 31 in die in Fig. 2 ge-

Claims (4)

1. zeigte Stellung bewegt ist, teilt sich der von 18 kommende Strom an der Vereinigung der Leitung 16 mit der Leitung 17 und der größere Teil fließt durch den Motoranker 14, Leitung 12, Klemmschraube 11, Leitung 10, der Reihe nach durch alle Widerstandswindungen und von dort durch die Leitung 29 zu der Leitung 70, wo der Strom sich mit demjenigen, der durch das Motorfeld geflossen ist., vereinigt. Das

   ίο Verhältnis der Widerstände des Magneten 28 und der Windungen 9 ist so gewählt, daß der größere Teil des Stromes durch den Anker hindurchgeht und das Feld nur schwach erregt wird.

   Es sei nun angenommen, daß der Anlaßstrom, wenn der ganze Widerstand in den Stromkreis eingeschaltet ist, 50 Prozent höher ist als der volle Belastungsstrom. Dieser Strom geht durch das Solenoid 66 hindurch, welches so eingestellt ist, daß es die Spannung der Feder 61 bei nur geringer Überschreitung des vollen Belastungsstromes überwindet. Daher wird der Kern 65 in das Solenoid hineingezogen und der obere Zahn 60 der Ankerhemmung außer Eingriff, der untere 64 dagegen in Eingriff mit dem Sperrad gebracht, so daß dem Sperrade nach Art einer gewöhnlichen Ankerhemmung ein Fortschreiten um einen Zahn ermöglicht wird. Der Motor läuft nun an und entwickelt eine gewisse elektromotorische Gegenkraft, welche den Ankerstrom und damit die Zugkraft des Solenoids abschwächt. Infolgedessen gewinnt die Feder 61 das .Übergewicht über den Zug des Solenoids und bringt die Ankerhemmung zum Ausschwingen, wobei der untere Zahn 64 aus der Zahnung des Sperrades ausgehoben wird, während der obere Zahn 60 wieder mit dem Sperrade in Eingriff kommt, so daß das letztere wieder um einen Zahn weiterrücken kann. Dadurch wird der Hebel 36 auf das erste wirksame Kontaktstück 6 gebracht und schaltet damit die erste der Widerstandswindungen 9 ab. Da die Geschwindigkeit des Motors in der

   4-5 Zwischenzeit nicht gewachsen ist, tritt infolge des Abschal tens der ersten Widerstandswindung 9 eine Zunahme der Arbeitsstromstärke ein, wodurch die Zugwirkung des Solenoids wieder verstärkt und die Ankerhemmung entgegen der Wirkung der Feder 61 ausgeschwungen wird, so daß der Kontakthebel um einen Zahn weiter rücken kann. Da die Teilung der Kontaktstücke doppelt so groß ist wie diejenige des Steigrades 40, so tritt der Hebel 36 nicht mit dem nächsten Kontakt in Berührung, sondern nimmt eine Zwischenstellung ein, aus der er beim Abfallen der Stromstärke infolge Zunahme der Umdrehungszahl durch Beeinflussung der Ankerhemmung seitens der Feder 61 in die nächste Kontaktstellung weiterrückt. Dieser Vorgang wiederholt sich, so lange, bis der letzte Kontakt 6 erreicht ist und alle Widerstandswindungen abgeschaltet sind. Der Hebel 36 schließt dann den letzten Kontakt 6 und 23 kurz und stellt die Verbindung über die Leitung 22, Klemmschraube 21 und Leitung 20 mit der Klemme 19 her. Der Motor läuft nun unter voller Belastung mit ganzer Gesch windigkei t.

   Wenn der Motor sich seiner vollen Geschwindigkeit nähert, geht der Strom etwa auf seine normale Stärke zurück und die Zugkraft des Solenoids nimmt in dem Maße ab, wie die Geschwindigkeit des Motors zunimmt. Aus diesem Grunde wird der Zug der Feder 61 durch die Wirkung des Hubansatzes 56 auf den Hebel 57 in demselben Maße selbsttätig verringert. Wenn der Arm 36 mit dem Kontakt 23 in Berührung kommt, wird das Solenoid 66 durch den Hebel 36 kurzgeschlossen.

   Es ist ersichtlich, daß die Anlaßvorrichtung vollständig selbsttätig arbeitet und daß die Bewegung des Kontakthebels 36 zum Abschalten der Widerstände in vollständiger Übereinstimmung mit dem Anwachsen der Motorgeschwindigkeit geschieht, wodurch jede Gefährdung des Motors durch zu starkes Anwachsen des Anlaßstromes, wie es bei Bedienung des Schalters durch einen unaufmerksamen Maschinenwärter vorkommen kann, vermieden wird. Um den Motor anzuhalten, wird der Hauptschalter geöffnet. Dadurch wird die Erregung des Magneten 28 unterbrochen, und die auf den Hebel 31 wirkende Feder 32 führt diesen in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurück. Wenn der Hebel 31 seine Bewegung nach links beginnt, kommt die Hubfläche 53 in Eingriff mit dem Stift 52. Dadurch wird der Hebel 36 vom Sperrade frei, und der Hebel 31 kann auf diese Weise den Kontakthebel 36 mit nach links zurückführen, bis die Bewegung durch den Stift 71 aufgehalten wird. Hier greift das abgeschrägte Ende 47 des Stieles 42 unter die Nase 48 des Armes 49 und die Teile werden in der äußersten linken Stellung verriegelt.

   Ρλ τ ε ν τ - A ν s ρ u r c 11 ε :

   ι. Anlaß Vorrichtung für Elektromotoren, bei der die Bewegung eines unter Federspannung gesetzten, die Vorschaltwiderstände abschaltenden Kontakthebels durch eine Sperrvorrichtung in Abhängigkeit von den durch das Abschalten von Widerstand und Steigen der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors veranlaßten Stromschwankungen geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung sowohl beim Steigen als auch beim Fallen des Arbeitsstromes ausgelöst wird, wobei der Kontakthebel nach der durch das Fallen der Stromstärke bewirkten Auslösung jeweils mit dem

   nächsten Widerstandskontakte in Berührung kommt, während er bei der infolge Steigens der Stromstärke erfolgenden Auslösung eine Zwischenstellung ohne Stromunterbrechung einnimmt.
2. 2. Anlaßvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in ein mit dem Kontakthebel (36) kuppelbares Steigrad (40), dessen Teilung halb so groß ist wie die der kreisförmig angeordneten Widerstandskontakte (6), eine Klauenhemmung (60, 64) eingreift, die in an sich bekannter Weise durch, ein vom Ankerstrom durchflossenes Solenoid (66) entgegen der Wirkung einer Feder (61) bewegt wird.
3. 3. Anlaßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (61) der Hemmung an einem am einen Ende drehbar gelagerten Hebel (57) angebracht ist, dessen anderes freies Ende auf einem mit dem Schalthebel verbundenen, mit in Richtung der Einschaltbewegung ansteigender Fläche versehenen Hubansatz (56) aufliegt, zum Zwecke, die Federspannung der Abnahme des Solenoidstromes entsprechend mit zunehmender Abschaltung von Widerstand zu verringern.
4. 4. Anlaßvorrichtung nach den Ansprüchen ι bis 3 mit einem mit dem Kontakthebel durch Feder verbundenen Antriebshebel, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthebel (36) mit dem Steigrade (40) durch eine Sperrklinke! (41, 44) gekuppelt wird, die durch eine am Antriebshebel (31) vorgesehene Hubfläche (53) ausgelöst wird.^wenn^ sich beide Hebel in derselben Lage befinden, und die Sperrklinke in der Offenstellung beider Hebel durch Einspringen ihres oberen Fortsatzes (47) hinter die Nase (48) eines festen federnden Hebels (49) gleichzeitig eine Verriegelung des Kontakthebels bewirkt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.