Elektrischer Stufeu-Sclnellregler. Bei elektrisclen lamnreglern wird das unmittelbare oder mittelbare Eitn- trnd Ats- schalten, bezw. Kurzsclllielen von Wider standselementen des Regulierwiderstandes durch die linken eines lamnes bewirkt. Sie liegen senkrecht oder etwas geneigt zur fest stehenden Kontaktbalin und werden durch eine Triebkraft verstellt, die irr Ablättgigleit von der zu regelnden elektrischen Grösse und der Stellung des Reglerorganes steht. Aus ge wissen Gründen gibt man diesen Reglern, je nach den Zweck, den sie zt erfüllen haben, eine möglichst grosse Stufenzahl, unter Um stünden bis zu 100 Surfen.
Der Kann er- läilt dann im allgemeinen eine der Stufen zahl entsprechende Zinkenzahl, ebenso die Kontaktbahn die entsprechende Larnellenzahl.
Bei Selnellreglern ist rrrr der Httb des Reglerorganes für Vergleich ztr Kontaktbaln- länge verhältnismässig klein: die Folge ist, dass beim Verstellen der freiliegenden Kamm zinken nicht eine Zinke uni die andere in der Reihenfolge Kontakt herstellt, bezw.
tnter- bricht, sondern dass wegen der Ungleichheit in der gegenseitigen Lage der freiliegenden Zinken, eia spruugweises tttegelmäissiges Kontaktmachen stattfindet, was grosse Nach teile ztr Folge hat, wir Pendeln der zu regt- lirenden Grösse Kontaktfeuer an den Zinken uttl den Lamellen der Kontaktbalin ubd vor zeitige Abnütznng derselben, grosse Empfind- liekeit gegen Erschütterungen tsw.
Diese Nachteile zu beseitigen ist der Zweck der vorliegenden Erfindung.
Zwei beispielsweise Atusführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind auf der bei liegenden Zeichnung bargestellt.
Fig. 1 zeigt die Vorderansicht der einen Atrsführungsform des Kamnreglers mit ge- schlosserren Kammzinken trnd reit im Schnitt gezeichnetem Zugnagnetet Fig. 2 die Seiten- ansiclit und Fig. 3 den (Quersclnitt durelh die Kontaktbalin unl den Kamm. Mit den gleichen übereinstimmendent Bezugszeichen ist in F ig. 4 tnd 5 ehre andere Ausführungsferm des Kamm reglers boispielsw eise dargestellt.
In den Fig. l., 2, 3, bezeichnet 1 die Kon- taktbals, die all, vielen voneinander iso liertem ttl fest ztsammengespannten Kon- talztlamellen besteht. Das Material der Kon- taktlanellen kann ats lupferblech bestehen, das nötigtnfalls attf der Kontaktbahnseite mit Silber plattiert oder reit irgend einen schwer oxyrdierbaren und harten Metall überzogen ist. Von den Lamellen führen Verbindungsleitungen zu den Stufenwiderständen des Regulierwider standes. Die Lamellen, Verbindungsleitungen und Stufenwiderstände sind nicht eingezeichnet. Auf der Grundplatte 2 ist die Kontaktbahn mittelst der Seitenböcke 3 und 4 befestigt.
Unterhalb der Kontaktbahn befindet sich der an eurem ei narmigen Hebel 5 befestigte Kamm G, der so viele Zinken 7 besitzt, als die Kon- taktbalin Lamellen hat. Die Zinken des Kam mes können aus Flachdraht oder Runddraht bestehen, oder irgend eine andere Querschnitts form haben. Der Draht soll federhart, gut leitend und schwer oxydierbar sein. Als Mate rial kommt vorzugsweise hartgezogener Silber draht in Betracht oder ein anderes Material mit ähnlichen Eigenschaften. Der Kamm kann auch aus hart gewalztem Blech bestehern, wobei die Zinken durch Anbringung von Schlitzen zustandekommen. Die Zinken haben, um einerseits eine gute Federung und ander seits einen guten Kontakt zu erzielen, eine ellipsenähnliche Gestalt (Fig. 2 und 3).
Die Befestigung des Kammes am Hebel 5 erfolgt mittelst der rinnenartigen Backe 8 und Schrauben 8'. Am Drehpunkt 9 ist der Hebel 5 um eine Achse auf- und abwärtsschwingbar gelagert, die ihrerseits im Lager 10 ruht, das an der Stütze 11 isoliert und verstellbar befestigt ist. Auf der in Fig. 1 linken Seite des Hebels befindet sich ein dreiteiliges Ge lenk. Der mittlere Gelenkteil 12 ist vom Hebel isoliert, mit demselben fest verbunden. In die darunter befindliche Gelenkgabel 13 ist die Achse 14 verschraubt, auf welcher ausserdem der Anker 15 eures Elektromagneten befestigt ist, während am untern Ende der Achse sich der Kolben 16 einer Luftdämpfung befindet. Der obere Gelenkteil 17 ist mit der Stange 18 festverschraubt.
Die Gelenkteile 12, 13 und 17 haben die gemeinschaftliche Dreh achse 19. Am andern Ende der Stange 18 ist eine Einstellmutter 20 angebracht, mit- telst welcher die am Winkel 21 befestigte Blattfader 22 nach Bedürfnis gespannt werden bann. Zur Seitenführung der Achse 14, bezw.
des Ankers 1.3 dient eine am Gehäuse 23 des Elektromagneten befestigte Führungsgabel 24, die auch als Anschlag für die Begrenzung des Hubes nach obern dient. Über den durch bohrten Magnetkern 25 ist eine Spule 26 gesteckt. Sie kann eine Spaimungsspule, oder eine Stromspule, oder eine Kombination beider sein, je nachdem es die Aufgabe des Reglers verlangt. Statt der in den Figuren angegebenen ebenen Fläche kann die Kontaktbahn auch eine andere zweckmässige Form haben, sie kauen z.
B. konkav oder kreisbogenförmig sein. In denn Falle erhalten die Zinken eine kreis runde Form. Versuche haben ergeben, dalli es bei Reg lern nach Fig. 1, 2 und 3 urimöglich, ist einen Kamm derart herzustellen, dass die Zinken in eine Flucht zii liegen kommen; stets sind Unregelmässigkeiten in der Lage der Zinken zueinander vorhanden, die eine Unregelmässig keit in der Kontaktgebung der Zinken be wirken.
Diese Ungleichheit in der Lage der aufeinanderfolgenden Zinken unter der Kon- taktbahn wird durch eine über die Zinken verlegte, dieselben (solange sie nicht an der Kontaktbahn anliegen) in eine Flucht zwingende Leitschiene 27 fast vollkommen beseitigt. Gleichzeitig \wird erreicht, dass die Zinken durch Erschütterungen nicht ins Schwingen geraten können, da sie hieran durch die Leit schiene gehindert sind. Der Regler ist daher gegen Erschütterungen unempfindlich, d. h. durch Erschütterungen hervorgerufenes uner wünschtes Schalten der Zinken an der Kon taktbahn ist wirksam verhindert.
Die Leit schiene ist an beiden Enden des Kammes durch Schrauben 28, Muttern 29 und Gegen- muttern 30 mit dein einarmigen Hebel 5 ver bunden, so dass beire Verstellen der Leit schiene auf- und abwärts der ganze Kanim mitbewegt wird. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Kon taktbahn 1 auf der Unterseite in der Längs richtung derart ausgespart, dass die Leitschiene genügend Spielraum hat. Die Leitschiene hat beim vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel eine von der geraden abweichende Form, und zwar eine an einen Endteil etwas ab wärts gebogene, wie aus Fig. 1 ersichtlich.
Das hat den Zweck, so gut als möglich Pro portionalität zwischen Hub des Drehpunkte 19 und Gesamtbreite der die Kontaktbahn berührenden Zinken (Kontaktstellung) Herzu stellen, was besonders für die linke Kontakt bahnseite nötig ist. Wird der Regler als Spannungsregler bei Stromerzeugern verwendet, so entspricht die gezeichnete Kontaktstellung des Kammes dem Leerlauf der Maschine bei höchster Drehzahl, während bei vollem Hub alle Zinken an der Kontaktbahn anliegen, welche Kontaktstel lung der Vollbelastung der Maschine bei niedrigster Drehzahl entspricht.
Da in der letzteren Kontaktstellung der Erregerstrom am grössten ist, bei gleiclmässigem Auflage druck der Zinken an die Leitschiene aber der Kontaktdruck zum Beispiel des linken Zinkens am kleinsten, was eher das Gegen teil sein sollte, so wird zur allmählichen Druckzunahme der linksseitig befindlichen Zinken die Leitschiene auf der linken Seite entsprechend stärker niedergespannt, als auf der rechten Seite des Kammes. um einen ver grösserten Kontaktdruck an den elektrisch stärker beanspruchten Kontaktstellen zu er halten. Die von den Zinken auf den Hebel 5 aus geübten Kräfte ergeben, auf den Drehpunkt 19 bezogen, eine bestimmte nach abwärts tge richtete Kraft.
In der gleichen Richtung wirkt auf der Drehachse 19 eine fast konstante Kraft, die vom Gewichte der beweglichen zusammenhängenden Teile herrihrt, wenn der Regler lotrecht aufgestellt wird. In der Richtung nach abwärts wirkt ausserdem die Triebkraft des Elektromagneten. Diesen Sum menkräften wirkt die Kraft der Feder 22 ent gegen. Die Kräfte sollen derart untereinander abgestimmt sein, dass bei gegebener Statik des Reglers für jede Kontaktstellung die Summe aller nach abwärts gerichteten Kräfte gleich ist den nach aufwärts gerichteten, wo durch die Kräfte in jeder Kontaktstellung sich das Gleichgewicht halten.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Kanmmreglers mit offenen Kanuzinken ist irr Fig. 4 in Vorderansicht und in Fig. 5 in i Querschnitt dargestellt, wobei der zwecks Einstellung der Federspannung der Zinken einstellbar gemachte Kaminrücken 31 an den von ler Grundplatte 2 isolierten Doppel winkel 32 befestigt ist, und nur die Zinken des Kammnes mittelst der Leitschiene von der elektrisch zu regelnden Grösse verstellt werden. Die Federkraft der Zinken wirkt nach auf- wäirts, auf den Elektromagnetanker, derart, dass bei vollem Hub des Reglerorganes alle Kammzinken nit entsprechend benessenen Druck von unten auf die Kontaktbahn drücken.
Von den Zinken des haumes liegen mit ihren Endteilen, der Kontaktstellung bezw. den Hub entsprechend, mehr oder weniger an den- Kon taktbahn 1 und der übrige Teil an der Leit schiene 37 mit Federspannung und daher in einer der Form der letzteren entspreehenden Flucht an, wodurch zwangweises Ein- und Ausschalten der aufeinanderfolgenden Zinken beim Verstellen, bezw. Auf- und Abwärtsbe wegen der Leitschiene bewirkt wird. Die aus den früher angegebenen Grüuden bogenförmig ausgeführte Leitschiene 27 selbst ist als ein- arniger Hebel ausgebildet mit der festliegen den Drehachse in 9 und einem Gelenk in 19.
Die am Gelenkpunkt 19 nach abwärts wirkende Triebkraft wird von einem Elektromagneten 14, 15, 25, 26 ausgeübt: statt dessen konnte zu diesem Zweck ebensogut ein Drehspulen g er ät, odei ein Elektroniagnet D mit Metall- Scheibe, nach Ferraris'schem Prinzip oder aber ein auf kalorischem Wege wirkender Apparat verwendet werden. Stets müssen ini Behar- rungszustande des Reglers für die gegebene Statik alle vorhandenen Kräfte einander das Gleichgewicht halten.
Aus dein Kräftediagranini, das aus den gegebenen Dimensionen des Reglers leicht be- stinnnt werden kann, geht hervor, dass die Ausführungsform des Reglers nach Fig. 4. 5 im, Vergleich zu derjenigen nach Fig. 1, 2, 3 wesetrtliclie Vorteile hat, weil die beiden Hauptkräfte als Triebkraft einerseits und Gegenkraft anderseits ähnlichen Verlauf haben.
wodurch die Abstimmung der Haupt kräfte durch Kompensationskräfte für eine gegebene Statik wesentlich erleichtert wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 und 5 stehen (gleich wie bei derjenigen nach Fig. 1, 2 und 3) alle Zinken unter Feder spannung. Deshalb sind auch die Nachteile beseitigt, die bekannte Kamnregler mit frei liegenden Zinken haben. Die Mechanik des Reglers kann auch derart sein, dass die Leit schiene senkrecht zur Kontaktbahn bewegt wird. In dem Falle wird die Auflagelinie der Leitschiene 227 eine gerade, un bei gerad liniger Kontaktbahn Proportionalität zwischen Hub und Kontaktstellung zu erhalten. Die Auflagefläche der Leitschiene in der Längs richtung kann auch pfeilspitzenfürnig durch gebildet sein, un von beiden Enden der Kon taktbahn aus zugleich ein reihenfolgendes Schalten der Zinken zu erzwingen.