DE1096465B - Elektrischer Schalter zum periodischen Umkehren der Drehrichtung eines Elektromotors - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Gegenstand der nachstehend beschriebenen Erfindung ist ein elektrischer Schalter zum periodischen Wenden der Drehrichtung eines Elektromotors. Schaltgeräte für obige Zwecke arbeiten in ihrer einfachsten Form mit einer oder mehreren, auf der Welle des Elektromotors oder des diesen nachgeschalteten Getriebes befestigten Nockenscheiben, die bei ihrem Umlauf federnde Kontakte gegen feststehende Gegenkontakte drücken oder von ihnen abheben. Diese Schaltgeräte haben den Nachteil, daß die Bewegung der federnden Kontakte zumindest entgegen ihrer Federkraft schleichend erfolgt. Der Augenblick der Kontaktgabe oder der Kontaktunterbrechung der einzelnen Kontaktpaare ist nicht genau festzulegen. Es besteht dabei die Möglichkeit, daß ein umzusteuernder dreiphasiger Motor kurzzeitig ein- oder zweiphasig ein- oder abgeschaltet wird. Ein sich ständig wiederholender derartiger Vorgang führt bei längerem Betrieb zu unzulässigem Temperaturanstieg in der Motorwicklung bzw. zum Ansprechen eines evtl. vorhandenen Motorschutzschalters.

Es sind auch Anordnungen bekannt, bei denen das periodische Umsteuern eines Motors durch ein Wendeschütz erreicht wird, dessen Steuerstrom einem Zeitwerk entnommen wird. Dem Vorteil des einpoligen Schaltens durch das Zeitwerk steht der verhältnismäßig große Aufwand von zwei elektromagnetischen Schaltern und die größere Störanfälligkeit gegenüber. Eine weitere bekannte Anordnung arbeitet mit einem Hauptschütz vor dem durch das Zeitwerk gesteuerten Wendeschalter, wobei dieser ein zusätzliches Kontaktpaar für den Steuerstrom des Hauptschützes enthält, der ebenfalls durch einen Nocken auf der Hauptwelle gesteuert ist. Die Ablaufkurve des Nockens ist so ausgebildet, daß das Hauptschütz seine Kontakte schließt, wenn die Kontakte des Wendeschalters bereits geschlossen sind, bzw. das Schütz seine Kontakte öffnet, bevor sich die Kontakte des Wendeschalters öffnen. Bei dieser Anordnung ist zwar der Aufwand an Schaltschützen und ihre Störanfälligkeit auf die Hälfte reduziert gegenüber einem Wendeschütz, jedoch muß der Wendeschalter die gleiche Anzahl von Kontakten erhalten, als ob das Hauptschütz nicht vorhanden wäre, zusätzlich einem Kontaktpaar für den Steuerstrom des Hauptschützes.

Zur Verringerung des Aufwandes weisen andere Umsteuergeräte Anordnungen auf, die ein schnelles und gleichzeitiges Schalten aller Kontakte bewirken. So besitzt ein bekanntes Umsteuergerät eine durch eine Kurvenscheibe bewegte Schiebetraverse, welche mittels Federn eine die beweglichen Kontakte tragende Schalttraverse gegen eine zweite Kurvenscheibe mit treppenförmiger Ablaufkurve vorspannt, und die zweite Kurvenscheibe ein ruckartiges Bewegen der Schalttraverse ermöglicht. Eine Abwandlung dieses Umsteuergerätes weist statt der Schiebetraverse eine Schiebeleiste auf, Elektrischer Schalter zum periodischen

Umkehren der Drehrichtung

eines Elektromotors

Anmelder:

Ernst Dreefs G.m.b.H.,
Unterrodach (OFr.)

Dipl.-Ing. Wilhelm Mellewigt, Küps (Bay.),
ist als Erfinder genannt worden

die mit den beweglichen Kontakten verbunden ist und von den Kontaktdruckfedern gegen eine treppenförmige Ablaufkurve der umlaufenden Nockenscheibe vorgespannt wird und beim Ablauf über die Treppenstufen die Kontakte, die vorher von der Schiebeleiste einseitig in Ausschaltstellung gehalten wurden, ruckartig in ihre Einschaltstellung bringt. In beiden Fällen muß die ständig umlaufende Scheibe zwei verschiedene Kurvenbahnen aufweisen. Bei dem zuletzt beschriebenen Gerät besteht der Nachteil, daß die Schiebetraverse beim Zurückhalten der Kontakte diese verkantet. Ferner führen die Kontaktstücke bei jedem Einschaltvorgang eine Reibbewegung aufeinander aus, die die Kontaktabnutzung beschleunigt. Außerdem wird mit diesem Gerät nur ein schnelles und gleichzeitiges Schließen der Kontakte erreicht, während das öffnen schleichend erfolgt.

Bei dem elektrischen Schalter gemäß der Erfindung ist der Aufwand an Einzelteilen geringer als bei den bisher bekannten Geräten. Es handelt sich hierbei ebenfalls um einen elektrischen Schalter zum periodischen Umkehren der Drehrichtung eines Elektromotors (Hauptmotors) mit einer in einem die ruhenden Schaltkontakte tragenden Gehäuse in Längsrichtung verschiebbar gelagerten, die beweglichen Schaltkontakte tragenden Schalttraverse, die in kraftschlüssiger Verbindung mit einer stetig umlaufenden, durch einen Synchronmotor angetriebenen Steuerscheibe steht. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Zugfeder einerseits am Umfang der Steuerscheibe, andererseits an einem Mitnehmerstift der Schalttraverse eingehängt ist, während des Umlauf ens der Steuerscheibe ihre Zugkraft in Richtung der Bewegungsrichtung der Schalttraverse umkehrt und dadurch die einzelnen Umschaltverbindungen für den Hauptmotor

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vorbereitet, die durch die Bewegung der Schalttraverse beim Ablauf zweier auf der Schalttraverse sitzender Anschlagstifte am Umfang der Steuerscheibe ausgelöst werden.

Ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Schalters wird an Hand der Zeichnung im folgenden beschrieben.'

Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Schalters von oben bei fortgelassenem Synchronmotor und mit parallel zur Zeichenebene geschnittener Steuerscheibe, mit in Ausschaltstellung befindlichen Kontakten,

Fig. 2 einen Schnitt A-B durch Fig. 1,

Fig. 3 die gleiche Ansicht wie Fig. 1, jedoch unmittelbar nach Einschalten der Rechtslaufstellung, und

Fig. 4 ebenfalls die gleiche Ansicht, jedoch unmittelbar vor dem Abschalten der Rechtslaufstellung.

Fig. 5 bis 8 zeigen Gesamtschaltbilder des Schalters in Verbindung mit Elektromotoren verschiedener Gattung.

In dem Gehäuse 4 aus Formpreßstoff sind die ruhenden Kontakte 1 bis 3 durch die Befestigungsschrauben 5 gehalten und mit den auf der Außenseite des Gehäuses 4 angebrachten Anschlußklemmen 6 verbunden. Die ruhenden Kontakte können im Bedarfsfall miteinander durch im Innern des Gehäuses 4 verlegte Verbindungen 7 verbunden werden. Eine die beweglichen Schaltkontakte 10 federnd tragende Schalttraverse 9 ist in zwei Führungen 8 des Gehäuses 4 in Längsrichtung gleitend gelagert. Die Schalttraverse 9 besitzt auf ihrer Oberseite zwei Anschlagstifte 11,11 α, die in kraftschlüssiger Verbindung mit der Steuerscheibe 13 stehen und auf ihrem Umfang, der in Segmente mit unterschiedlichem Radius 13 α, 13 b, 13 c geteilt ist, gleiten. Die kraftschlüssige Verbindung der Anschlagstifte 11, lla mit der Steuerscheibe 13 wird bewirkt durch eine Zugfeder 16, die einerseits am Umfang der Steuerscheibe 13 aufgehängt ist und mit dieser umläuft, andererseits an einem Mitnehmerstif112 eingehängt ist, der in der Schalttraverse 9 befestigt ist und in der Ausschaltstellung der Kontakte konzentrisch zur Drehachse der Steuerscheibe liegt.

Die Steuerscheibe 13 wird durch einen Synchronmotor 15 über ein Untersetzungsgetriebe 14 in der eingezeichneten Drehrichtung angetrieben. Der strichpunktierte Pfeil zeigt die Richtung der wirksamen Zugkraftkomponente, die die Zugfeder 16 auf die Schalttraverse 9 ausübt. Beim Abgleiten des Stiftes 11 von der Mittelkurve 13 α auf die Innenkurve 13 & bewirkt die Kraft der Zugfeder 16 eine augenblickliche Verschiebung der Schalttraverse in Pfeilrichtung, wobei sich die beweglichen Schaltkontakte 10 unter Federspannung an die zugehörigen ruhenden Kontaktstücke 1 bis 3 anlegen und ein Anlaufen des gesteuerten Motors beispielsweise im Rechtsdrehsinn bewirken. Im Laufe der Weiterdrehung der Steuerscheibe 13 kehrt sich die Kraftwirkung der Zugfeder 16 auf die Schalttraverse 9 um (Fig. 4); im Augenblick der Umkehr geht die kraftschlüssige Verbindung zwischen Steuerscheibe 13 und Schalttraverse 9 von dem Anschlagstift 11 auf den Anschlagstift 11 α über, ohne daß die Schalttraverse 9 eine Bewegung ausführt, da die Außenkurve 13 c den Anschlagstift 11a so lange in seiner Lage hält, bis er beim Weiterdrehen der Steuerscheibe 13 von'der Außenkurve 13c auf die Mittelkurve 13 α abgleitet. Die während des Umlaufes erfolgte Kraftumkehr der Zugfeder 16 bereitet die jeweiligen Schaltvorgänge in wechselnder Richtung vor.

In Fig. 5 ist das Schaltbild des Schalters in Verbindung mit einem Wechselstrommotor mit Hilfsphase und Fliehkraftschalter dargestellt. Fig. 6 zeigt das Schaltbild des gleichen Schalters in Verbindung mit einem Wechselstrommotor mit Anlaufkondensator.

Fig. 7 und 8 zeigen Schaltbilder wiederum des gleichen

ίο Schalters in Verbindung mit Drehstrommotoren.

Außerdem ist in Fig. 5 bis 8 dargestellt, wie der die Steuerscheibe 13 antreibende Synchronmotor 15 an die Netzverbindungen geschaltet werden kann.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrischer Schalter zum periodischen ' Umkehren der Drehrichtung eines Elektromotors "(Hauptmotors) mit einer in einem die ruhenden Schaltkontakte tragenden Gehäuse in Längsrichtung verschiebbar gelagerten, die beweglichen Schaltkontakte tragenden Schalttraverse, die in kraftschlüssiger Verbindung mit einer stetig umlaufenden, durch einen Synchronmotor angetriebenen Steuerscheibe steht, dadurch, gekennzeichnet, daß eine Zugfeder (16) einerseits am Umfang der Steuerscheibe (13), andererseits an einem Mitnehmerstift (12) der Schalttraverse (9) eingehängt ist, während des Umlaufens der Steuerscheibe (13) ihre Zugkraft in Richtung der Bewegungsrichtung der Schalttraverse (9) umkehrt und dadurch die einzelnen Umschaltverbindungen für den Hauptm'otor vorbereitet, die durch die Bewegung der Schalttraverse (9) beim Ablauf zweier auf der Schalttraverse (9) sitzender Anschlagstifte (11, lla) am Umfang der Steuerscheibe (13) ausgelöst werden.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen am Umfang der Steuerscheibe (13) befindlichen Abschnitten mit unterschiedlichem Radius (13 a, 13 b, 13 c) derart ausgebildet sind, daß abwechselnd einer der beiden Anschlagstifte (11, lla) unter Wirkung der Spannung der Zugfeder (16) von einem Abschnitt mit größerem Radius (13 c oder 13 a) auf einen Abschnitt mit kleinerem Radius (13 a oder 13 b) schnell überspringt.

3. Schalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Anschlagstifte (11 und lla) an gegenüberliegenden Stellen des Umfangs der Steuerscheibe (13) geführt sind.

4. Schalter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalttraverse (9) aus Isolierpreßstoff besteht und die Anschlagstifte (11, lla) als feste Bestandteile der Schiebetraverse (9) ausgebildet sind.

5. Schalter nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Kontaktanordnung, die die Verwendung des Schalters zur Umkehrsteuerung von Elektromotoren verschiedener Gattung gestattet.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften M 23197 VIIIb/21 c (bekanntgemacht am 8.11.1956), M 24114 VIIIb/21 c (bekanntgemacht am 27. 12. 1956).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen