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Rücklaufsicherung für Elektrozentrifugen mit Gegenstrombremsung Die
Erfindung betrifft eine Rücklaufsicherung für Elektrozentrifugen mit Gegenstrombremsung
mit einer den Antrieb des umlaufenden Maschinenteiles (des Zentrifugenkessels) abschaltenden,
von dessen Drehrichtung gesteuerten Einrichtung. Als bei Rücklauf wirksam werdende
Schalteinrichtungen hat man .solche mit oder auch ohne Reibungsschluß benutzt. Alle
Schalteinrichtungen haben aber den Nachteil, daß sie dauernd, also auch während
des Arbeitsganges der umlaufenden Maschinenteile, Kraft verzehren, die z. B. zur
Aufrechterhaltung des Reibungsschlusses oder des magnetischen Feldes zwischen .den
miteinander arbeitenden Teilen der Schalteinrichtung notwendig ist.
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Dieser Arbeitsaufwand wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden,
daß die den Antrieb abschaltende Einrichtung erst kurz vor dem Drehrichtungswechsel
selbsttätig, z. B. durch einen Stromwächter, eingeschaltet wird. Die Erfindung kann
in verschiedener Weise ausgeführt werden. Man kann z. B. an einem die Motorschaltung
bewirkenden Hebel, einen Elektromagneten anordnen, der von einem Stromwächter in
Abhängigkeit vom Bremsstrom des Motors gesteuert wird und mit einem an der Achse
des umlaufenden Maschinenteiles befestigten Ankei so zusammenarbeitet, daß bei durch
den Stromwächter eingeschalteter Erregung des Elektromagneten und Rücklaufbeginn
des umlaufenden Maschinenteiles der Motor stillgesetzt wird.
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Eine andere Ausführung der Erfindung besteht darin, @daß mit dem Elektromagneten
ein Anker gekuppelt ist, der beim Wirksamwerden des Elektromagneten in den Bereich
einer den Motorschalter beeinflussenden Induktionsspule gelangt und dabei deren
Induktion ändert, wodurch die Abschaltung bewirkt wird.
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Eine einfache und billige Ausführung des mit dem Elektromagneten zusammenarbeitenden
Ankers erhält man, wenn er mehrere voneinander getrennte Polschuhe hat.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den folgenden
Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die in den Abb. i bis 5 dargestellt sind.
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Die Abb. i zeigt eine erste Lösung der Aufgabe in Form eines Schaltbildes
der Rücklaufsicherung, Abib. 2 eine besondere Ausführung des Ankers und die Abb.
3 -bis 5 eine zweite Lösung der Aufgabe in verschiedenen Ansichten und Betriebsstellungen.
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Gemäß der Abb. i wird der Schleuderinotor io von dem Netz ii gespeist,
mit dem er mit Hilfe des Hauptschalters 12 über das Einschaltschütz 13 verbunden
werden kann.
Im Erregerkreis des Einschaltschützes 13 liegen eine
Schaltuhr mit dem Kontakt 14 und ein Notschalter 15. Das Einschaltschütz 13 hat
zwei Hilfskontakte 16 und 17. Der Kontakt 16 liegt im Erregerstromkreis des Bremsschützes
18, der Kontakt 17 indem des Hilfsrelais i9, das mit einem Haltekontakt 2o -und
einemAbhängigkeitskontakt2i fürdasBremsschütz 18 ausgerüstet ist, die beide geschlossen
sind, solange das Hilfsrelais i9 erregt ist. Das Bremsschütz 18 ist mit einem Verriegelungskontakt
22 für das Einschaltschütz 13 versehen. An einen der vom Bremsschütz 18 einschaltbaren
Widerstände 23 ist ein Stromwächter 24 für Überwachung des Bremsstromes angeschlossen.
Sobald der Brems. Strom unter ein gewisses Maß gesunken ist, fällt der Anker des
Stromwächters 24 ab und schließt seinen Kontakt 25, der im Erregerstromkreis eines
Elektromagneten 26 liegt. Auf der Zentrifugenwelle ist eine eiserne Scheibe 27 befestigt,
die den magnetischen Kraftfluß des U-förmigen Elektromagneten 26 schließt. Der Elektromagnet
26 ist in dem Langloch 29 des Hebels 28 verschiebbar. Die Federn 30 ziehen
den nichterregten Elektromagneten 26 von der Scheibe 27 ab. Der Hebel 28 ist im
Lager 3 i drehbar. Sein Ausschlag wird durch das Widerlager 32 begrenzt. Die Stange
33 verbindet den Hebel 28 mit dem im Haltestromkreis des Hilfsrelais i9 liegenden
Kontakt 34.
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Die Einrichtung wirkt folgendermaßen Wird ,der Kontakt 14 an der Schaltuhr
entweder von Hand oder elektromagnetisch durch Druckknopf geschlossen, so wird das
Einschaltschütz 13 erregt, das mit seinen Arbeitskontakten den Zentrifugenmotor
io und mit seinem Hilfskontakt 17 das Hilfschütz i9 einschaltet. Ist die Schleuderzeit
abgelaufen, so öffnet der Kontakt 14 den Erregerstromkreis des Einschaltschützes
13. Dieses fällt ab und schaltet mit dem Hilfskontakt 16 über den Kontakt 21 das
Bremsschütz 18 ein. Dieses schaltet die Bremswiderstände 23 und gleichzeitig den
Stromwächter 24 ein, der seinen Kontakt 25 öffnet und damit den Erregerkreis des
Elektromagneten 26 unterbricht. Der Motor bremst mit Gegenstrom. Mit abnehmender
Drehzahl nimmt der den Stromwächter 24 durchfließende Motorstrom ab. Unterschreitet
dieser Strom einen der Nähe des Stillstandes des Motors entsprechenden Stromwert,
der jedoch größer ist als der Strom beim Stillstand, so fällt der Stromwächter 24
ab und schließt seinen Ar-. beitskontakt 25. Hierdurch wird der Elektromagnet 26
erregt. Der Elektromagnet zieht sich entgegen der Kraft der Feder 3o an die noch
laufende Scheibe 27 heran und- wird in Pfeilrichtung 35 mitgenommen. Dadurch dreht
sich der Hebel 28 um das Lager 31 und stützt sich gegen das Widerlager 32. Bei bebeginnender
Rückdrehung der Zentrifuge in Pfeilrichtung 36 dreht sich auch die Drehrichtung
des Hebels 28 um, wodurch der unter Federkraft stehende Kontakt 34 geöffnet wird.
Das Öffnen des Kontaktes 34 unterbricht ,den Haltestromkreis des Hilfschützes i9,
das abfällt und mit ,dem sich öffnenden Kontakt 21 die .Erregung des Bremsschützes
18 uütei-bricht.: Das Bremsschütz 18 fällt ab, die Anlage ist 'spannunglos.
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Bei dieser Ausführung wird die Zentrifugenwelle durch die Scheibe
27 mit dem Elektromagneten mechanisch durch Reibung gekuppelt.
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Es ist auch möglich, ohne Reibung von der Zentrifugenwelle aus auf
rein elektromagnetischem Wege das Motorschaltorgan zu be-
einflussen. Zu diesem
Zweck wird auf die Zentrifugenwelle keine Vollscheibe 27, sondern eine mit Polen
versehene Scheibe, z. B. eine vierpolige Scheibe, aufgesetzt (A.bb.2).
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4o ist die z. B. vierpolige Magnetscheibe. Ihr gegenüber steht der
Elektromagnet 26. Dieser ist nicht mehr längsverschiebbar in dem Hebel 24 gelagert
und mit Federn an diesem befestigt, sondern ist mit dem Hebel starr verbunden, so
daß er seine Entfernung zur Scheibe nicht ändern kann. Die übrige Ausführung der
Anlage bleibt die gleiche wie beschrieben. Wird der Elektromagnet erregt, so wird
er beim Vorbeigang eines Armes des sich an ihm vorbeibewegenden Achsenkreuzes bei
Vor- und Rücklauf der Zentrifuge mitgenommen, wodurch der Motor bei Rücklauf der
Zentrifuge, wie es oben beschrieben ist, selbsttätig abgeschaltet wird.
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Eine andere Möglichkeit, die Zentrifugenwelle mit dem Schaltorgan
reibungslos zu kuppeln, ist in den Abb. 3 bis 5 dargestellt. Die Ausführung lehnt
sich an das in der Abb. i gezeichnete Beispiel an. An Stelle der Scheibe 27 ist
ein Eisen 41 an dem unteren Ende der Zentrifugenwelle 42 befestigt, dessen Ouerschnitt
nach Linie 43-44 der Abb. 3 in Abb. q. mit 56 bezeichnet ist. Auf dem Fundament
oder an der Zentrifuge ist ein Winkeleisen 46 mit dem Winkelschenkel 47 um die Achse
45 drehbar befestigt, das den Elektromagneten 48 trägt, dessen Erregerspule an den
Arbeitskontakt 25 des Stromwächters 24 geschaltet ist. Das Winkeleisen 46 wird von
einer Feder 49 in Pfeilrichtung 50 in die in der Abb. 5 gezeichnete Grundstellung
gezogen. 51 und 52 sind die Drehung des Winkeleisens in beiden Richtungen begrenzende
Anschläge. 53 ist ein Elektromagnet, dessen Spule 54 mit einem das Schaltorgan für
den Zentrifugenantriebsmotor beeinflussenden Relais 55 verbunden
ist.
Da alle anderen Teile der Abb. i entsprechen, sind sie :in der Zeichnung nicht wiederholt.
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Die Einrichtung, deren Stellung während des Schleuderns in Abb. 5
gezeigt ist, wirkt folgendermaßen:' Sobald der Stromwächter 24 abgefallen ist und
über seine Kontakte 25 die Spule des Elektromagnets 48 erregt hat, bildet sich das
Feld des Magneten 48 aus, das beim Durchgang der Schenkel 56 des mit der umlaufenden
Zentrifugenwelle verbundenen Eisens 41 geschlossen wird. Durch den Kraftfluß wird
die Polplatte 46 aus der in der Abb. 5 gezeichneten Stellung in die Stellung nach
der Abb.4 mitgenommen. Hierdurch kommt der Schenkel 47 vor den Elektromagneten 53
und verändert damit die Induktivität der mit Wechselstrom vom Netz 57 gespeisten
Spule 54. Die Veränderung der Induktiv ität wirkt auf das hierauf ansprechende Relais
55, das seinerseits den Zentrifugenmotor über den Kontakt 34 wie in Abb. i abschaltet.
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In den beschriebenen Beispielen wird die das Schaltorgan auslösende
Kupplung in Abhängigkeit von der Größe des Stromes des Antriebsmotors eingeschaltet.
Man kann das Einschalten der Kupplung aber auch von anderen Betriebsgrößen abhängig
machen, so z. B. von der Bremszeit der Zentrifuge. Diese Bremszeit ist durch die
Erfahrung gegeben, und es ließe sich eine mit einstellbarem Ablauf versehene Uhr
verwenden, :die im Moment des Umschaltens des Motors auf »Bremsen« eingeschaltet
wird. Sobald die Uhr abgelaufen ist, wird dann der Motor ausgeschaltet. Auch die
abnehmende Drehzahl der Zentrifugenachse könnte für das Einschalten der Magnetkupplung
ausgenutzt werden.