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Antrieb für oszillierende Bewegungen
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für oszillierende Bewegungen, bei welchen im Gegensatz zu bekannten Ausführungen die beiden Hauptteile des antreibenden Elektromotors (Ständer und Läufer) drehbar sind und einer von ihnen vollkommen frei und ohne Verbindung mit den Antriebsteilen umläuft. Bei einer solchen Anordnung überträgt das Antriebssystem nur während der Anlaufperiode des Motors Kräfte auf den angetriebenen Teil. Deshalb ist eine sinnvolle Anwendung des vorgeschlagenen Antriebes nur in solchen Fällen möglich, bei denen periodischer Wechsel der Bewegungsrichtung vorliegt. In diesen Fällen, z. B. bei Glockenläutewerken, kann durch jeweilige Umsteuerung des Motors im Wendepunkt immer eine neue Anlaufperiode und dadurch eine Impulsgabe des Antriebssystems herbeigeführt werden.
An einem Beispiel, dem elektrischen Antrieb einer Glocke, sei der Erfindungsgedanke näher erläutert. In der schematischen Figur stellt 1 die Lagerung des Antriebssystems vor, 2 eine
Keilriemenscheibe mit Welle und Flansch, 3 ist die auf der Glockenachse montierte Gegenscheibe, 4 ist der mit 2 verbundene Antriebsmotor (es sei ein Drehstrom-Kurzschlussmotor), 5 eine eventuelle zusätzliche Ankerschwungmasse und 6 die Stromzuführung, welche je nach Verhältnissen flexibel sein kann oder über Schleifringe erfolgen muss. Die Wirkungsweise ist nun folgende :
Beim Einschalten des Antriebsmotors in beliebiger Drehrichtung läuft der freidrehbare Anker hoch, bis er (relativ zum Gehäuse) seine Leerlaufdrehzahl erreicht.
Dies dauert eine gewisse Zeit, welche bekanntlich durch die erreichte Drehzahl, das Schwungmoment des Ankers (einschliesslich eventueller zusätzlicher Schwungmasse) und die Drehmomentkennlinie bestimmt ist. Während dieser Anlaufzeit steht der Ständer des Motors nach dem Impulsgesetz unter dem Einfluss eines gleich grossen, entgegengesetzt gerichteten Drehmomentes. Dieses Drehmoment führt zu einer Verdrehung des Ständers, der damit verbundenen Riemenscheibe 2 und der Gegenscheibe 3, letzten Endes also zu einem Ausschlag der Glocke. Die Bewegung der Glocke erreicht nach einer gewissen Zeit, die durch die Eigenschwingungszeit der Glocke und durch den Drehmomentverlauf bestimmt ist, ihren Wendepunkt.
Es wird die Festsetzung getroffen, dass alle Anlaufvorgänge spätestens bei Erreichen der Wendepunkte beendet sind, wobei klar ist, dass der Antrieb bei Gleichheit von Anlauf-und Schwingungszeit am wirksamsten ist. Im Wendepunkt kehrt nun die Glocke ihre Bewegung um und strebt der Tieflage zu, vorerst frei- schwingend, da vom Antriebssystem, dessen
Motor hochgelaufen ist, keine Kräfte mehr über- tragen werden. Die Bewegungsumkehr wird jedoch dazu benutzt, um durch bekannte Ein- richtungen, z. B. auf der Welle von 2 sitzende
Schleppschalter, den leerlaufenden Motor umzu- steuern.
Von diesem Augenblick an wird die
Glocke im Sinne ihrer Bewegung angetrieben, weil der Läufer des Motors während der nun folgenden Änderung seiner Drehzahl von-n bis +n (n ist die Leerlaufdrehzahl relativ zum
Gehäuse) wieder ein Reaktionsdrehmoment auf den Ständer ausübt, dass über den Keilriementrieb auf die Glockenachse übertragen wird. Im folgenden Wendepunkt wiederholt sich das Spiel usw., so dass die Glocke bei jeder Pendelung einen neuen Impuls erhält, der sie schliesslich zu dem Ausschlag führt, bei dem Läuten eintritt.
Ein Vergleich des vorgeschlagenen Antriebs mit einer üblichen Ausführung, bei der ein zwangsläufig gekuppelter Motor umgesteuert wird, sieht vorerst als Nachteil die kompliziertere Stromzuführung. Dagegen ist die Steuerung wesentlich einfacher, da die Umsteuerung im Leerlauf erfolgt, der Zeitpunkt also nicht kritisch ist. Die Entlastung der Schaltgeräte, die nur den Leerlaufstrom zu unterbrechen haben, ist bemerkenswert. Gleich für beide Ausführungen ist die Notwendigkeit, die Antriebsmotore den besonderen Betriebsbedingungen entsprechend anormal auszulegen ; auch die Einschaltstromstösse sind ungefähr gleich.
Die Vorteile eines einfachen umsteuerbaren Antriebes der vorgeschlagenen Art werden am besten durch die Tatsache hervorgehoben, dass eine ganze Reihe von bekannten Vorschlägen für Glockenantriebe durch Verwendung mechanischer Hilfsmittel mit dauernd in einer Richtung laufendem Antriebsmotor arbeitet und so den Schwierigkeiten ausweicht, welche beim üblichen umsteuerbaren Antrieb auftreten.
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