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Einrichtung zum selbsttätigen Umschalten von Elektromotoren, insbesondere
für Waschmaschinen, mit zwei abwechselnd eingeschalteten Zeit- bzw. Verzögerungsschaltern
Zum Antrieb von Arbeitsmaschinen, insbesondere Haushaltmaschinen, z. B. Waschmaschinen,
«erden häufig Motoren, insbesondere Wechselstrommotoren mit Hilfsphase, verwendet,
deren Drehrichtung in kurzen Zeitabständen umgeschaltet werden muß. Bei derartigen
Antrieben ist es bekanntlich Bedingung, daß der Motor zum Stillstand kommt, ehe
die Umschaltung der Stromzuführung stattfindet. Man hat deshalb das Umschalten des
Elektromotors mit zwei abwechselnd in die Stromzuführung eingeschalteten Zeit-bzw.
Verzögerungsschaltern durchgeführt, die dafür sorgen, daß der NIotorstromlcreis
erst dann geschlossen wird, wenn der Motor zum Stillstand gekommen ist. Bei einer
bekannten, insbesondere für Werkzeugmaschinen angewendeten Einrichtung dieser Art
wird ein Üinschalter verwendet, der von. der Maschine unmittelbar bewegt wird. Bei
.dieser bekannten Einrichtung ist für jeden der beiden Zeitschalter eine besondere
Magnetspule erforderlich, «-elche von .dein mit der Maschine gekuppelten Umschalter
abwechselnd ein- und ausgeschaltet wird. Die Erfindung betrifft nun eine Verbesserung
der selbsttätigen Umschalteinrichtung dadurch, daß zur Steuerung beider Zeitschalter
ein elektromagnetischer Umschalter dient, der von einem vom Motor angetriebenen
Schalter gesteuert wird. Hierdurch wird insbesondere der Vorteil erreicht, daß die
Umschalteinrichtung einfacher und billiger und auch erheblich betriebssicherer wird,
da statt wie bisher mit zwei Magnetspulen mit einer einzigen die beiden ZeitoderWärmeschaltergesteuertwerden.
Schließlich wird auch noch der Vorteil erreicht, daß die bei zwei Magnetspulen für
die Steuerung der beiden Zeitschalter vorhandene Gefahr, daß durch Gegensteuern
oder Hängenbleiben eines der beiden Schalter bzw. eines der beiden Magnete ein hurzschluß
eintritt, bei der neuen Einrichtung ausgeschlossen. ist.
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In der Fig. i ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
i ist ein Wechselstrommotor, der zum Antrieb einer Haushaltinaschine a mit Drehumkehr,
beispielsweise der Trommel einer Waschmaschine, dient. Der Motor i ist durch die
Leitungen 3 und .4 über bewegliche Verbindungen 5 und 6 an die beiden Schaltkontakte
7 und 8 angeschlossen, die isoliert an einem Querstück 9 sitzen, das an dem in.
der Pfeilrichtung io beweglich gelagerten Eisenkern i i befestigt ist. Der Eisenkern
i i reicht in das Innere einer Magnetspule 12 hinein und wird, wenn die Magnetspule
12 dieses elektromagnetischen Unischalters unter Strom gesetzt wird, gegen die
Wirkung
einer Feder 13 angezogen. Den beiden beweglichen Kontakten ; und 8 des Umschalters
stehen die beiden feststehenden Kontaktpaare 14 und 15 bzw. 16 und 17 gegell"nyi-@,,
über, wobei der Kontakt 14 über eine mische Verzögerungseinrichtung 18 und di. Leitung
i9 an die Stromzuführungsleitung 2o,f der andere Kontakt 15 dagegen über die Leitung2i
unmittelbar an die andere Stromzuführungsleitung 22 angeschlossen ist. Der Kontakt
17 ist an die Stromzuführungsleitung i9 durch die Leitung 23 und der Kontakt 16
über die zweite Verzögerungseinrichtung 24 und die Leitung 25 an den Kontakt 15
angeschlossen. Die Magnetspule 12 ist ebenfalls all die Leitungen 2o, 22 angeschlossen.
und wird durch einen Schalter 26, der gegebenenfalls von dem Motor i in bestimmten
Zeiträumen selbsttätig z_. B. durch einen an der Antriebskette 27 sitzenden Mitnehmer
28 ein-oder ausgeschaltet wird, gesteuert.
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Die Einrichtung arbeitet nun wie folgt: In der Fig. i ist der Magnet
12 eingeschaltet, und der Motor läuft z. B. linl:sliertim. Der Mitnehiner 28 ist
unmittelbar vor dem Schalter 26 angelangt und wird den Magnetstromkreis im nächsten
Augenblick unterbrechen, so daß der elektromagnetische Umschalter umgelegt wird
und der Motor mit der Antriebskette 27 zunächst stehenbleibt. Infolge der Umschaltung
wird der Motor nach Ablauf der Verzögerungszeit rechtsherum laufen, und zwar so
lange, bis der Mitnehmer voll unten her kommend den Schalter 26 wieder schließt
und so den elektromagnetischen Umschalter wieder in die gezeichnete Stellung bringt.
Der NIitnehmer läuft also nicht über den Schalter 26 hinaus, sondern nur immer so
weit all den Schalter heran, daß dieser entweder in die Ein- oder in die Ausschaltstellung
gebracht wird. Als Schalter kann daher ein einfacher Kipphebelschalter benutzt werden.
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Zweckmäßig wird der elektromagnetische Umschalter nicht an der Arbeitsmaschine
selbst, sondern an der Wand angebracht, wo er besser geschützt und leichterzuüberwachen
ist.
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Stellt die Magnetspule 12 unter Strom, so wird der Eisenkern i i in
die Spule 12 hineingezogen und das Querstück 9 angehoben, bis die beiden beweglichen
Kontakte 7 und 8 an die feststehenden Kontakte 14 und 15 angedrückt werden. Der
Netzstrom geht dann über die Leitung 19, die Verzögerungseinrichtung 18, den feststehenden
Schaltkontakt 14., den beweglichen Schaltkontakt 7, die bewegliche Zuleitung 5 und
die feste Zuleitung 3 zu der einen Motorklemme und von der Leitung 22 über
die Leitung 21, den festen Kontakt 15, den beweglichen Kontakt 8, die bewegliche
Leitung 6 und die feste Leitung -. zu der anderen Klemme des Motors. Zunächst fließt
nur ein ganz geringer Strom durch die Heiz-,.;spule der Verzögerungseinrichtung
18. Erst der Bimetallkontakt der Verzögerungs-:``zfichtung durch die Heizspule o.
dgl: hin-,°Achend erwärmt ist, wird durch ihn der ""Hauptstromkreis geschlossen.
Die Pause ist so bemessen, daß dies erst dann eintritt, wenn der vorher abgeschaltete
Motor i zum Stillstand gekommen ist.
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Nachdem der Motor i eine Zeitlang in der einen Richtung gelaufen ist,
wird der Schalter 26 von Hand oder selbsttätig wieder göffnet. Infolgedessen wird
das Querstück 9 mit seinen Kontakten 7 und 8 durch die Feder 13 an .die festen Kontakte
16 und 17 angelegt. Der Strom fließt nunmehr voll der Stromzuführungsleitung 2o
über die Leitung i9, die Querverbindung 23, den Kontakt 17 und den beweglichen Kontakt
8 zum Motor einerseits und von der Strotnzuführungsleitung 22 Tiber die Leitung
21, den Kontakt 13, die Verbindungsleitung 25, die Verzögerungseinrichtung 2.4,
den Kontakt 16 zu dem beweglichen Kontakt 7 andererseits. Beim Umschalten wird also
die vorher in Tätigkeit gewesene Verzögerungseinrichtung 18 aus- und dafür die andere
Verzögerungseinrichtung 2.4 eingeschaltet. Auch hier fließt zunächst nur ein geringer
Strom durch die Verzögerungseinrichtung 24, der lediglich zur Erhitzung der Heizdralitwicklung
des Bimetallkontaktes dient. Erst nach einer eingestellten Zeit, in der der ausgeschaltete
Motor i zum Stillstand gekommen ist, wird durch die Verzögerungseinrichtung 24 der
Hauptstrom geschlossen und der Motor i in der umgekehrten Drehrichtung wieder in
Betrieb gesetzt und, nachdem er eine Zeitlang gelaufen ist, der die beweglichen
Kontakte 7 und 8 tragende Schalter durch den Mitnehmer 28 umgesteuert, wobei wieder
eine Verzögerung der Stromeinschaltung eintritt. Der Motor i wird also nach jedesinaligeln
Umschalten der Drehrichtung erst dann wieder unter Strom gesetzt, nachdem er vollständig
zum Stillstand gekommen ist.
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Eine weitere Verbesserung der Einrichtung kann dadurch erzielt werden,
daß die Verzögerungseinrichtungen mit Schnellschaltern versehen sind: der Schnellschalter
bestellt z. B. aus einem in Reihe mit der Heizung geschalteten Magneten, der den
bereits durchgebogenen Bimetallkontakt zuletzt ruckartig anzieht. Hierdurch wird
eine sichere Ein-und Ausschaltung ohne etwaige Lichtbogen-oder Funkenbildung gewährleistet.
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Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in der Fig. 2 dargestellt. Die
eine der beiden Verzögerungseinrichtungen bestellt hier aus einem Bimetallstreifen
31. der auf einem Solcl:el 32 befestigt ist. Der Binietalistreifen 31
ist
von einer Heizwicklung 33 umgeben, die in eine von dein Leitungsnetz 44, .I5 gespeiste
Abzweigleitung eingeschaltet ist. In die gleiche Abzweigleitung ist noch eine Magnetspule
34 eingeschaltet, die in einem z. B. topfförmigen Magnetkörper 35 angeordnet ist.
Der Hauptstromkreis wird durch die beiden Kontakte 36 und 37 geschlossen, deren
einer an dem Eisenkörper 35, deren anderer, 37, dagegen an dein oberen Ende des
Bimetallstreifens 31 angebracht ist. Der Hauptstrom geht also von der Grundplatte
32 über den Bimetallstreifen 3I, die beiden Kontakte 36 und 37 und die Leitung 38
zu .der Hilfsphase 4.o des Wechselstrommotors mit der Hauptphase 41, die Tiber den
Schalter 4.6 bzw. die beiden abwechselnd in die obere und untere Schaltstellung
gesteuerten Kontakte 42 und 4.3 mit dein Leitungsnetz 44, 45 verbunden wird. An
dem oberen Ende des Birnetallstreifens 31 ist nun eine Eisenplatte 39 befestigt,
die etwa denselben Durchmesser wie der Eisenkörper 35 liat. Hat sich bei dieser
Verzögerungseinrichtung der Birnetallstreifen durch .die Einwirkung der Heizwicklung
33 so weit etw ärmt, daß infolgedessen sein oberes Ende dein Eisenkörper 35 sich
stark genähert hat, so wird schließlich die an dein oberen Ende des Bimetallstreifens
sitzende Eisenplatte 39 ruckartig von dem Elektromagneten.3.l, 35 @.ngezogen und
so für ein rasches Auftreffen des Kontaktes 37 auf den Kontakt 36 gesorgt. 1# erner
werden durch den Einfluß des Elektronia;-neten wiilireiicl der ganzen Zeit des Stromschlusses
die Kontakte 36 und 37 so kräftig aufeinandergedrückt, daß ein guter Kontaktschluß
gewährleistet ist. Vorteilhaft ist ferner in der den Heizwiderstand 33 enthaltenden
Leitung ein mit dem oberen Ende des Bimetallstreifens 31 verbundener Schalter 47
vorgesehen, der den Heizwiderstand 33 bei dem Zusammentreffen der beiden Kontakte
36 und 37 abschaltet und gleichzeitig die zur weiteren Stromzuführung für den Magneten
35 dienende Umgehungsleitung .I8 einschaltet. An die unteren Kontakte des Umschalters
.[6 ist, wie durch die beiden Pfeile angedeutet, die zweite, vorteilhaft in gleicher
Weise ausgebildete Verzögei:ungsvorrichtun.g angeschlossen.
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Derartige Verzögerungseinrichtungen können bei Wechselstrommotoren
mit Hilfsphase entweder in die zur Hauptphase oder in die zur Hilfsphase führenden
Zuleitungen öder auch in beide geschaltet sein, ohne daß hierdurch am Wesen der
Erfindung etwas geändert wird.