DE237614C

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Publication number: DE237614C
Application number: DENDAT237614D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

mit Schleifringanker.

Es sind bereits Vorrichtungen zum selbsttätigen Anlassen von Elektromotoren bekannt, bei denen der Antrieb der Bürstenhalterwelle mittelbar oder unmittelbar von der Motorwelle aus erfolgt. Bei diesen Anlaßvorrichtungen erfolgte das Ausschalten des Anlaßwiderstandes während der Anlaßperiode mittels elektromagnetisch bewegter Mechanismen oder mechanisch wirkender Vorrichtungen,

ίο welche mit der zunehmenden Geschwindigkeit der Motorwelle nicht im organischen Zusammenhang standen, so daß die Ausschaltung des Anlaßwiderstandes nicht immer im richtigen Zeitpunkt während der Anlaßperiode erfolgte.

Bei der die Erfindung bildenden Anlaßvorrichtung hingegen wird die Ausschaltung des Anlaßwiderstandes während der Anlaßperiode genau in dem Zeitpunkt bewirkt, wo die Motorwelle eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat. Im wesentlichen wird es dadurch erzielt, daß die Welle, welche die Schleifbürsten für den Anlaßwiderstand trägt, mit einem losen auf ihr sitzenden Schneckenrad versehen ist, welches bei Erreichung einer bestimmten höheren, etwa ²Z₃ der normalen Motorgeschwindigkeit mit der Welle des Widerstandsregelungsorganes gekuppelt wird, so daß das letztere erst von diesem Zeitpunkt an im Sinne der Ausschaltung des Anlaßwiderstandes vom Schneckenrad mitgenommen wird.

Das beliebige, erst bei höherer Motorgeschwindigkeit eintretende Kuppeln der Motorwelle mit dem Regelungsorgan erscheint vor-' teilhaft und in gewissen Fällen sogar' erforderlich. Wenn z. B. durch den Motor große Schwungmassen in Bewegung versetzt werden müssen (der Motor läuft unter Vollbelastung an), so wird die Beschleunigung im Verhältnis zur Zeit der Ausschaltung zu klein sein, so daß der Anlaßwiderstand schon früher umgeschaltet ist, bevor der Motor vielleicht seine halbe Tourenzahl erreicht hat. Auch ist ein langsames Anlaufen des Motors manchmal erwünscht, wenn gefährliche Stöße und Schläge in einzelnen Teilen der Arbeitsmaschine entstehen würden, sobald der Motor zu schnell anlaufen würde. Diesem Übelstand · ist durch das beliebige Einstellen des Regulators abgeholfen. Der Anlaßwiderstand kann jedem einzelnen Teil entsprechend zur richtigen Zeit ausgeschaltet werden, so daß Rückwirkungen auf das Netz kaum wahrzunehmen sind. Hierdurch unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand von einer bekannten Vorrichtung, bei der die Kupplung jedesmal bereits bei Beginn des Motoranlaufes eintritt.

Die Zeichnungen^ stellen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar.

Fig. ι ist ein Vertikalschnitt nach der Linie I-I in Fig. 3,

Fig. 2 ein solcher nach der Linie H-II in

Fig-3-

Fig. 3 ist ein Grundriß,

Fig. 4 die Vorderansicht des Bürstenhalters

und der Kontaktbahn.

Fig. 5 zeigt eine Einzelheit,

Fig. 6 das Schema einer mit einem solchen Anlasser ausgerüsteten Kraftanlage, in welcher A der selbsttätige Anlasser, W der Anlaßwiderstand, M der anzulassende Motor, N das Netz, 5 der Schalter ist und S' die Sicherungen darstellen.

Am einen Ende der Motorwelle sitzt ein Rillenradi (Fig. 6), von dem ein Seil 2 zu einem zweiten Rillenrad 3 an der selbsttätigen Anlaßvorrichtung· führt, das auf einer Welle 4 sitzt (Fig. ι und 3). Dieses treibt mittels eines Kegelradpaares eine vertikale Welle 5 an, die an ihrem unteren Ende eine Schnecke 6, oben einen Zentrifugalpendelregler 7 bekannter Art trägt. Die Schnecke 6 greift in ein Schneckenrad 8 ein, das lose auf einer horizontalen Welle 9 sitzt und mit einem Zahnkranz 10 versehen ist. Am einen Ende der Welle 9 ist der über die Kontakte 11 schlei-

fende Bürstenhalter 12 angeordnet. Fest auf der Welle 9 sitzen außerdem zwei Hebel. 13 (Fig. ι und 3), an welchen je eine am Anlassergehäuse 14 verankerte Zugfeder 15 angreift, und ferner drei Hebel 16, 17 und 18.

Am äußeren Ende des Hebels 16 ist ein zweiter dreiarmiger Hebel drehbar gelagert. ■ Dessen einer Arm 19 ist hakenförmig ausge-' bildet und steht unter dem Einfluß einer Feder 20, die ihn gegen den Zahnkranz 10 hinzuziehen sucht. Der zweite Arm 21 ist radial nach auswärts gerichtet und bestimmt, mit einem am Gehäuse 14 einstellbar befestigten Anschlag 22 zusammen zu wirken. Der dritte Arm 23 wird im Ruhezustand des Anlassers entgegen der Wirkung der Feder 20 durch einen Hebel 24 festgehalten, der ebenfalls am Hebel 16 gelagert ist und durch eine Feder 25 gegen den Hebelarm 23 hingezogen wird, dessen freies Ende in einer Einkerbung von 24 liegt.

Der Hebel 17 greift unter den Steg des bügelförmigen Ankers 26 des Elektromagneten 27. Dieser Anker 26 ist an zwei vertikalen, im Gehäuseboden aufsitzenden Stangen 28 geführt, um als Fallgewicht wirken zu können. Seine Schenkel sind unten durch einen eine Rolle 29 tragenden Bolzen miteinander verbunden. In der Bahn dieser Rolle befindet sich das freie Ende eines Winkelhebelarmes 30, der durch Wirkung einer Feder 31'normalerweise in horizontaler Lage gehalten wird. An den anderen Arm 32 dieses Winkelhebels lehnt sich ein frei hängender, an einem Ausleger 42 des Gehäuses gelagerter Hebel 33 an, der mit einem vorspringenden Ansatz 34 versehen ist, auf welchen unter nachher beschriebenen Umständen das freie Ende des Hebels 18 zu liegen kommt.

Auf dem sich achsial verschiebenden Teil des Reglers 7 sitzt ein sich mit diesem Teil der Achse 5 entlang verschiebender und sich mit letzterer, drehender Hubdaumen 35. An diesen lehnt sich im Ruhezustande des Anlassers unter der Wirkung einer Feder 44 (Fig. 5) eine zweiarmige Klinke 36 an, die auf einem oben am Reglerrahmen befestigten, abwärts reichenden Arm 37 drehbar gelagert ist. Das andere Ende dieser Klinke liegt für gewöhnlich am Umfang eines Zahnes 38 an, der sich an der Nabe eines weiter oben gelegenen Hebels 39 befindet. Letzterer sitzt fest auf einer Weile 40 und reicht in die Bahn des vorn mit einer radialen Fläche endigenden Hubdaumens 35.

Die Welle 40 trägt an ihrem unteren Ende einen Finger 41, der mit seinem vorderen, freien, unter Federwirkung stehenden Teil am oberen Ende des Hebels 24 anliegt (Fig. 2).

Die Wirkungsweise dieses Anlassers ist folgende:

Angenommen, der Motor M werde bei S eingeschaltet, wobei der ganze Anlaßwiderstand W wie üblich vorgeschaltet ist. Dann wird die Bewegung der Motorwelle durch die Teile 1,2,3 ^auf die Welle 4 und von dieser durch das oben erwähnte Kegelradgetriebe auf die Reglerwelle 5 übertragen. Mit zunehmender Motorgeschwindigkeit steigt der obere Reglerteil und damit der Hubdaumen 35. Hat der Motor die Tourenzahl erreicht, bei welcher der Anlaßwiderstand allmählich ausgeschaltet werden soll, also etwa ²/₃ seiner normalen Tourenzahl, so ist der Hubdaumen 35 auf die gleiche Höhe mit dem Hebel 39 gekommen, stößt also an diesen und dreht ihn und damit d'ie Welle 40 und den Finger 41 in der durch Pfeile angegebenen Richtung genügend weit, um den Hebel 24 entgegen der Wirkung der Feder 25 so weit zu drehen, daß dieser vom Hebelarm 23 weggezogen wird. Infolgedessen kann nun der Hebelarm 19 in den durch Schnecke 6 und Schneckenrad 8 in Umdrehung versetzten Zahnkranz 10 einschnappen. Dadurch wird das Schneckenrad 8 mit der Welle 9 gekuppelt, und diese dreht nun sowohl den Bürstenhalter 12 im Sinne einer allmählichen Ausschaltung des Anläßwiderstandes als auch die Hebel 13, 16, 17 und 18 in der in Fig. 1 durch einen Pfeil angegebenen Richtung. Dabei werden die Federn 15 gespannt, und der Hebel 18 kommt, indem er den Hebel 33 ein wenig zurückdreht, über dessen Ansatz 34 zu stehen.

Hat die Welle 9 die zum Ausschalten bzw. Kurzschließen des Anlaßwiderstandes nötige Teildrehung gemacht, so trifft der Hebelarm 21 auf den Anschlag 22. Dadurch wird der Hebelarm 19 aus dem Zahnkranz 10 ausgerückt und daher die Welle 9 zum Stillstand gebracht. Die Hebel 13, 16, 17 und 18 verbleiben während der Tätigkeit des Motors in der soeben beschriebenen Stellung stehen, da der

Hebel i8 an einer Rückw.ärtsdrehung, auf welche die nun gespannten Federn 15 hinzielen, durch sein Aufliegen auf dem Ansatz 34 verhindert ist. Die Welle 9 kann sich somit nicht rückwärts drehen.

Sobald aber der Motor ausgeschaltet wird, wird auch der in der Hauptmotorzuleitung liegende Magnet 27 stromlos (s. Fig. 6) und läßt seinen Anker 26 fallen, der nicht mehr vom Hebel 17 unterstützt ist, da dieser sich mit der Welle 9 gedreht hat. Der fallende Anker 26 trifft nun auf den Hebelarm 30, was eine Drehung des Hebelarmes 32 gegen den Hebel 33 hin, eine Drehung des letzteren nach links und damit ein Wegziehen des Ansatzes 34 unter dem Hebel 18 fort zur Folge hat.

, Jetzt treten die Federn 15 in Wirksamkeit und drehen die Welle 9 und damit u. a. auch den Bürstenhalter 12 in ihre anfängliche Stellung zurück, so daß der Anlaßwiderstand wieder vorgeschaltet ist. Hierbei hebt der Hebel 17 den Anker 26 wieder in die ursprüngliche I Lage zurück, so daß dieser beim nächsten Ein- j schalten des Motors vom Magneten 2J wieder' j angezogen und festgehalten werden kann.

Da nun der Motor bei seinem Ausschalten und Auslaufen für einen Augenblick wieder die gleiche Geschwindigkeit erlangt, bei welcher bei seinem Anlassen die Welle 9 mit dem Schneckenrad 8 gekuppelt wurde, muß vorgesorgt werden, daß letztere beim Auslaufen des Motors nicht wieder vorkommt, da sonst der Anlaßwiderstand wieder ausgeschaltet würde. Hierzu dienen die oben erwähnten Teile 36 und 38. Denn infolge der beim Anlassen des Motors eingetretenen, oben erwähnten Teildrehung der Welle 40 ist das der letzteren zugekehrte Ende des Hebels 36 hinter dem Zahn 38 (Fig. 5) eingeschnappt. Damit ist auch der Hebel 39 in seiner ausgerückten Stellung verblieben, so daß der Hubdaumen 35 bei seiner Abwärtsbewegung wirkungslos an ihm vorübergeht. Ist er an diesem vorbeigegangen und nähert er sich seiner in Fig. 1 dargestellten Ursprungslage, so rückt er den Hebel 36 bei seinem Vorübergehen an diesem wieder vom Zahn 38 weg, worauf die Welle 40 unter dem Einfluß einer am Hebel 39 angreifenden Zugfeder 43 wieder in ihre Ursprungslage zurückkehrt. Hierbei ermöglicht das Gelenk am Finger 41 diesem, über den Hebel 24 hinwegzugehen, worauf die auf ersterem befindliche Feder das vordere Fingerende wieder in die Normallage senkt. Der Hebelarm 23 ist vorher, beim Ausrücken des Hebelarmes 19 aus dem Zahnkranz 10, wieder in den Hebel 24 eingerückt worden.

Bei neu einzurichtenden Anlagen werden Anlasser und Anlaßwiderstand zweckmäßigerweise zusammengebaut. Der Elektromagnet kann auch parallel zur Motorleitung, statt, wie gezeichnet, in Reihe in eine Zuleitung geschaltet werden, immer aber muß er so geschaltet werden, daß eine Stromunterbrechung in der Hauptstromleitung eine solche im Magneten zur Folge hat.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Anlassen von Wechselstrom - Elektromotoren mit Schleifringanker, bei welcher der Antrieb des Widerstandsregelungsorganes von der Motorwelle aus erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf der Welle (9) des Widerstandsregelungsorganes lose angeordnetes, unter Vermittlung eines Zwischengetriebes (4, 5, 6) von der Motorwelle angetriebenes Schneckenrad (8) erst bei Erreichung einer bestimmten höheren, etwa ²/₃ der normalen Motorgeschwindigkeit mit der Welle (9) des Widerstandsregelungsorganes gekuppelt wird, so daß das letztere erst von diesem Zeitpunkt an im Sinne der Ausschaltung des Anlaß-Widerstandes vom Schneckenrad (8) mitgenommen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schneckenrad (8) antreibende Welle (5) des Zwischengetriebes (4, 5, 6) einen Zentrifugalpendelregler (7) trägt, der bei einer bestimmten Geschwindigkeit der Motorwelle eine mit Daumen (41) versehene Welle (40) dreht, wodurch die das Schneckenrad (8) mit seiner Welle (9) kuppelnden Organe (24, 23, 19, 10) in die Kupplungsstellung gebracht werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (9) des Widerstandsregelungsorganes einen Hebel (17) trägt, der bei ihrer die Wiedervorschaltung der Anlaßwiderstände bewirkenden Rückwärtsdrehung einen zufolge seines Niederfallens die Auslösung und Rückführung der Anlaßvorrichtung in die Auss'chaltstellung veranlassenden Magnetanker (26) hebt und denselben bis zur nächsten Einschaltung des Motors im Bereich des Magneten hält.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.