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Regelungseinrichtung für Elektromotoren.
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deren Schaltungsschema durch Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist. Fig. zeigt eine Ausführungsform des Hauptsolenoides, Fig. 3 einen Längsschnitt durch dieses Solenoid, Fig. 4 eine Anordnung der Schalter, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 4, Fig. G einen Schnitt nach der Linie 6--6 der Fig. 4, Fig. 7 das Schaltungs- schema einer anderen Ausführungsform der Schaltvorrichtung, die Fig. 8 und 9 Ansichten dos Hauptsolenoides dieser Ausführungsform, die Fig. 10, 11 und 12 Ansichten der Schalter oder Druckknöpfo und Fig. 13 eine Draufsicht eines Magneten E.
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die Schaltungen von einem von den Motoren entfernt gelegenen Punkte aus vornehmen zu können, also beispielsweise für Druckerpressen oder dgl. ; es ist aber klar, dass die zu besprechende Hinrichtung auch für den Antrieb von anderen Maschinen zu gebrauchen sein wird.
Fig. 1 zeigt eine Reihe von Solenoiden A, B, C, und D, die dazu bestimmt sind, die
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Die anderen in Fig. 1 angedeuteten Solonoido können in irgendeiner gebräuchlichen Form ausgebildet sein und sind daher nicht weitet beschrieben.
Mit dem Kern des Solenoides A sind die Schalter Al und A2 isoliert voneinander
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Type von Motoren ebenso gut verwendet werden kann. Der Gang des Motors wird durch die Schalter 1, 2, 3 und 4 geregelt, von welchen zwei Reihen dargestellt sind. Es kann irgendeine Anzahl von Reihen solcher Schalter angeordnet werden, welche Reihen auf verschiedene Orte verteilt werden können, so dass der Motor je von diesen verschiedenen Orten aus beeinflusst werden kann.
Soll der Motor angehen, so wird der Anlassschalter 1 geschlossen. Dadurch wird der durch das Solenoid E gehende Stromkreis geschlossen, wodurch der Kern des Solenoides B freigegeben wird, so dass dieser Kern niedersinkt und dadurch nach und nach Widerstand aus dem Motorstromkreis ausschaltet. Vorerst jedoch schliesst der Kern des Solenoides B mittelst des oben angeordneten Schalters den durch das Solenoid A gehenden Stromkreis, wodurch der Kern dieses Solenoides gehoben und der Stromkreis des Motorankers durch den Schalter au geschlossen wird. Wird es gewünscht, den Motor langsam anzuhalten oder seine Geschwindigkeit zu vermindern, so wird der Schalter 2 betätigt.
Dadurch wird nämlich der durch das Solenoid D gehende Stromkreis geschlossen, welches seinen Kern anzieht und dadurch den durch das Solenoid B gehenden Stromkreis schliesst ; dieses Solenoid
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Widerstand eingeschaltet und die Umlaufgeschwindigkeit des Motors vermindert wird. Wenn die Ruhekontakte erreicht sind, so wird der Motorstromkreis unterbrochen ; die Teile sind aber vorzugsweise so angeordnet, dass der obere Schalter des Solenoides B den durch das Solenoid A gehenden Strom gerade dann unterbricht, bevor noch die Ruhekontakte erreicht sind, so dass der Kern des genannten Solenoides niedersinkt und den Motorstromkreis mittelst des Schalters Al unterbricht, so dass also Funkenbildung an den Widerstandskontakten B, B vermieden erscheint.
Will man den Motor aus irgendeinem Grunde plötzlich anhalten, so wird der Notausschalter 3 betätigt, der den durch den Magneten gehenden Stromkreis unterbricht, so dass der Kern dieses Solenoides abfällt. Dadurch wird augenblicklich der Ankerstromkreis durch den Schalter Al unterbrochen und sofort darauf der Anker durch den Schalter A2 kurzgeschlossen, was ein plötzliches Stillstehen des Motors zur Folge hat. Ein Widerstand B9, der mit dem Schaltsolenoid verbunden ist, liegt in diesem Kurzschluss. Die Betätigung des Notausschalters schliesst auch die durch die Solenoide B, D gehenden Stromkreise, so dass der Kern des Solenoides B solange angezogen wird, bis er die Ruhekontakte erreicht.
Um den Motor um zusteuern, dient der Umsteuerungsschalter 4. Dieser schliesst den durch das Solenoid D gehenden Stromkreis, so dass der Kern dieses Solenoides gehoben
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den durch das Solenoid A gehenden Stromkreis und schliesst den durch das Solenoid C gehenden, so dass dessen Kern gehoben wird und den Motorstromkreis schliesst, was zur Folge hat, dass der durch den Anker fliessende Strom in umgekehrter Richtung verläuft und den Motor im umgekehrten Sinne dreht. Wenn der ! (ern Bi des Solenoidos R so
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sprechender Anordnung des Kernes-ss dieser durch die Schaltklinke E2 gesperrt werden kanr, während der Motor umgekehrt läuft, und unter diesen Verhältnissen ist es nötig, den Schalter, 3 zu betätigen, wenn der Motor angehalten werden soll.
Beide Schalter K
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Aus Fig. l kann ersehen werden, dass, wenn der Schalter 1 geschlossen wird, der Strom folgenden Weg nimmt : Von der Anschlussstelle X durch den Leiter ; T, Schalter-/, Leiter 1', Solenoid E, Leiter 1', unteren Kontakt B3 und von da zur Anschlussstelle Y.
Wenn der obere Schalter des Solenoides B beim Ilerabsenken seines Kernes den Punkt erreicht, wo die Bürste F den Kontakt li, deckt, so wird der durch das Solenoid A gehende Stromkreis geschlossen, und zwar folgendermassen : Von dem Anschlusse X durch
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Folge hat, dass der Strom durch den Widerstand fliesst. Dieser Widerstand schwächt den Strom, belässt ihn aber genügend stark, um den Kern schwebend zu erhalten.
Wenn
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fliessende Strom erregt das Solenoid D und zieht dessen Kern an, wodurch der durch das Solenoid B gehende Stromkreis geschlossen wird, und zwar wie folgt : Vom Anschluss X durch den Leiter 2', Schalter Dl, Leiter B, Solonoid B, Leiter B und G zum Anschluss Y.
Wenn der Notausschalter 3 geschlossen wird, um den Motor plötzlich zum Stehen zu bringen, so wird der Schalter K geöffnet (Fig. 6), wodurch der durch das Solenoid A gehende Stromkreis unterbrochen wird. Dieses Solenoid lässt infolgedessen seinen Kern augenblicklich falten, wodurch der Ankerstromkreis unterbrochen wird.
Der durch den Schaiter 3 geschlossene Stromkreis verläuft, wie folgt : Vom Anschlüsse durch den Leiter 2', Solenoid D, Leiter 2', Punkt M nächst dem Schalter 4, durch den Schalter. ? zu einem Kontakt des Schalters 2, dann durch Leiter zum Kontakt F, zu den Kontakten F8 und durch die Leiter A und G zum Anschluss Y Auf diese Weise ist der durch das Solenoid D gehende Stromkreis geschlossen, so dass dessen Kern angehoben und der durch das Solenoid B auf dem früher geschilderten Wege gehende Stromkreis geschlossen wird.
Wenn der Umsteuerungsschalter 4 geschlossen wird, so verfolgt der Strom folgenden Weg : Vom Anschlusse X durch Leiter 2', Solenoid D, Leiter 2', Schalter 4, Leiter 4',
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Solenoid D gehende Stromkreis geschlossen, so dass dieses seinen Kern anhebt und der durch das Solenoid 11 gehende Stromkreis auf dem vorhin geschilderten Wege geschlossen wird. Das Solenoid B hebt infolgedessen seinen Kern an.
Der obere Schalter des Solenoides B schliesst dann den durch das Solenoid C'gehenden Stromkreis, und zwar auf folgendem Wege : Vom Anschluss X durch Leiter 2', Schalter D', Leiter 13 zu einer Klemme des
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Anschluss Y Der Kern des Solenoides C wird infolgedessen angehoben, unterbricht den Ankerstromkreis durch den Schalter C2 und schliesst ihn durch den Schalter Cl, so dass der Strom in umgekehrter Richtung durch den Anker fliesst.
Wenn der Motor vorwärts läuft, verfolgt der Ankerstrom den folgenden Weg : Vom
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Mit Hilfe dieser Schalteinrichtung ist es auch möglich, den Motor von einem entfernten Punkte aus umzusteuern. Ferner ist aus dem Schema auch folgendes zu ersehen : Wenn der Motor vorwärts läuft, kann er nur dann umgesteuert werden, wenn er vorher angehalten worden ist und zwei Tätigkeiten sind dann zur Umsteuerung erforderlich :
1. die Betätigung des Schalters. und
2. die des Schalters 4. Dies verhindert, dass der Motor plötzlich umgesteuert wird, während er noch mit voller Geschwindigkeit vorwärts läuft.
Zum Umsteuern ist es oben orfordbrlich, dass der Motor zuerst angehalten wird, wodurch Beschädigungen der Anlage ausgeschlossen erscheinen, welche sich sicher daun ergeben würden, wenn ein plötzliches Umsteuernmöglichwäre.
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wird nur dann geschlossen, wenn der Motor plötzlich angehalten werden soll.
In der in den Fig. 7-12 dargestellten Ausuhrungsform ist eine einfachere Durchführung gezeigt, wobei dieselben Kontakte und Widerstände für das Vor-und Rückwärtslaufon des Motors zur Anwendung kommen. Der mit dem Solenoid B verbundene zweite Schalter ist anstatt oberhalb unterhalb, und zwar etwas verschieden von früher, angeordnet.
Hinter dem Solenoide E sind gewisse Schaltvorrichtungen angeordnet, die durch den Kern E1 oder einen damit verbundenen Teil betätigt werden. Eine dieser Vorrichtungen besteht aus zwei Kontakten E4 und E5, die für gewöhnlich voneinander entfernt sind, aber dann in Derührung treten, wenn der Kern Ei durch die Erregung des Solenoides bewegt wird. Der durch diese Kontakte beeinflusste Stromkreis ist einer der durch das Solenoid. A gehenden Stromkreise.
Die andere Schaltvorrichtung besteht aus einem Kontakte 7 und einem beweglichen Kontakte E7. Der Kontakt E7 ist mit einem nichtleitenden Stücke Es in Verbindung, welches mit dem Kern des Solenoides E in Eingriff kommt. Ein Leiter E9 läuft entlang des Isolierstüokes E8 (Fig. 9). Der durch diese Kontakte geregelte Stromkreis ist einer der durch das Solenoid B gehenden Stromkreise.
Bei dieser Ausführungsform befindet sich die mit dem Kern B1 des Solenoides B verbundene Schaltvorrichtung unten und besitzt Bürsten H, H, die von dem Kerne isoliert und mit einer Reihe von Kontakten in Eingriff zu kommen bestimmt sind. Wenn sich der Kern in seiner Normalstellung befindet, so berühren diese Bürsten die Kontakte H1 und H2.
Sinkt der Kern nieder, so kommen die Bürsten auf die Ruhekontakte 77 und die übrigen Kontakte 114, Il,, Und 116.
Ein Schalter H7 wird gleichfalls von dem Kern B1 aus betätigt, und zwar mittelst eines Vorsprunges H8 oder dgl. Zwischen den Klemmen dieses Schalters liegt ein Widerstand H9.
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einer vom anderen isoliert sind, verbunden ist. Wenn der Kern sich oben befindet, so schliessen die Schalter 1 und 11 den Stromkreis, während die Schalter 12 und 13 in der Offenstellung stehen. Wenn durch Stromlosigkeit des Solenoides der Kern abfällt, so werden die Stromkreise bei 12 und Is geschlossen. Das Solenoid A regelt den Ankerstrom.
Das Solenoid C enthält einen Kern, mit welchem die Schalter J, Jl und J2, einer vom anderen isoliert, verbunden sind. Wenn der Kern des Solonoides C sich oben befindet, so wird ein Stromkreis durch die Schalter. J und Jl geschlossen und ein Stromkreis
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brochen und der durch. 12 geschlossen. Oben auf dem Solenoid C befindet sich ein Schalter JJ, zwischen dessen Klemmen ein Widerstand. J4 liegt. Dieser Schalter wird durch Heben des
Solenoidkernes C derart betätigt, dass der Widerstand in den Solenoidstromkreis ein- geschaltet wird.
Die Hauptschlusswicklung des Motors ist GI und die Nebenschlusswicklung G9. Die
Schaltor 1, 2 und 4 sind als Druckknöpfe ausgebildet (Fig. 11), die durch eine Feder in offener Stellung erhalten werden. Diese Anordnung gestattet es, dass der volle Solenoid- strom durch den Schalter gehen kann.
Der Schalter 3 ist, in Fig. 12 dargestellt und besteht gleichfalls aus einem Druck- knopfe, der mit einem leitenden Hebel Kl verbunden ist. Dieser Hebel trägt an seinem anderen Ende einen Druckknopf K2 und wenn dieser Druckknopf K2 niedergedrückt wird, so kommt d' r leitende Hebel 7 mit den Kontakten K in Berührung und schliesst den
Stromkreis zwischen diesen. Drückt man auf den Knopf 3. so wird der Stromkreis bei K unterbrochen.
Wenn der Anlassschaltcr 1 betätigt wird, so wird der durch das Solenoid T ? gehende
Stromkreis geschlossen, so dass der Kern des Solenoides E angezogen wird und den Kern B, des Sclenoides freigibt. Dieser Kern sinkt dann nieder und schliesst mittelst der Kontakte 114, 77 und 77 den durch das Solenoid A gehenden Stromkreis, welches infolgedessen seinen
Korn anhebt und dadurch den Ankerstromkreis des Motors schliesst. Wenn der Kern B1 woiter niedersinkt, so schaltet er nach und nach Widerstand aus dem Ankerstromkreis aus. Um die Umlaufgeschwindigkeit des Motors zu vermindern, wird der Schalter 3 betätigt.
Dieser schliesst den durch das Solenoid B gehenden Stromkreis und bewirkt dadurch das . nheben dos Kernes Bl. Bevor noch der Kern vollends hochgehoben ist, unterbricht der unten angeordnete Schalter den durch das Solenoid A gehenden Stromkreis, so dass der
Kern dieses Solenoides abfällt, den Motorstromkreis unterbricht und den Motoranker kurzschliesst.
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Um den Motor plöblich anzuhalten, wird der Notausschalter 8 niedergedrückt.
Dadurch wird der Stromkreis bei den Kontakten K unterbrochen und damit auch der durch das Solenoid A gebende Strom, so dass dessen Kern abfällt, den Ankerstromkrois unter- bricht und diesen durch den Widerstand B9 kurzschliesst. Gleichzeitig wird aber auch der durch das Solenoid B gehende Stromkreis geschlossen, so dass der Korn Bu gehoben wird.
Um den Motor umzusteuern, wird der Schalter 4 betätigt. Dieser schliesst zuerst den Stromkreis durch das Solenoid C, dessen Kern angehoben wird und den Ankorstromkreis schliesst, so dass der Strom in umgekehrter Richtung durch den Anker und durch den Widerstand BO fliesst. Wird der Taster vom Fingerdrucke entlastet, so wird der Taster emporschnellen und der Motor steht stille.
Der Motorstromkreis ist durch starke Linien, die Schalterstromkreise durch schwache Linien dargestellt. Wenn der Druckknopf 1 niedergedrückt wird, so wird der folgende Stromkreis geschlossen (Fig. 7) : Vom Anschluss X durch Leiter 1', Kontakte K, Schalter 1, Solenoid E, Leiter 1', Leiter G zum Anschluss Y. Wird der Magnet E erregt, so gibt er den Kern B1 frei, so dass dieser niedersinken kann.
Wenn die Bürsten H mit den Kontakten Bi und H5 in Berührung kommen, so wird der durch das Solenoid A gehende Stromkreis folgendermassen geschlossen : Vom Anschluss X durch Leiter 1', Kontakte K, Leiter A, Kontakte H4, Kontakte H5, Leiter A zum Schalter an der Rückseite des Magneten E, welcher so lange geschlossen bleibt, als der Druckknopf 1 niedergedrückt, durch das Solenoid A, Leiter A, Leiter G zum Anschluss Y.
Das Solonoid A wird erregt und hebt seinen Kern an, wodurch der Ankerstromkreis folgendermassen geschlossen wird : Vom Anschluss X, Leiter G4, Schalter I, Motoranker,
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Wenn die Bürsten Il über die Kontakte H6 bewegt werden, so wird der Schalter an der. Rückseite des Solenoides E ausgeschaltet und der durch das Solenoid A gehende Stromkreis geht durch den Widerstand A4. Liegt dieser Widerstand im Stromkreise, so ist der Strom gerade stark genug, den Kern des Solenoides. A schwebend erhalten, nicht aber ihn gänzlich aufzuziehen. Wenn der Kern des Solonoides B seine tiefste Lage erreicht, so läuft der Motor mit der grössten Geschwindigkeit, da sich kein Widerstand im Ankerstromkreis befindet.
Will man den Motor langsam anhalten, so wird der Schalter 2 betätigt, wodurch der folgende Stromkreis geschlossen wird : Vom Anschluss X durch Leiter 1', 2', Schalter 2, Leiter 2', Solenoid B, Leiter A, G zum Anschluss Y. Das Solenid. B zieht seinen Kern an und schaltet dadurch nach und nach Widerstand in den Ankerstromkreis.
Wenn die Bürsten H von den Kontakten H4 und H5 verschoben werden, so wird der durch das Solenoid A gehende Stromkreis unterbrochen, der Kern dieses Solenoides fällt ab, unterbricht den Ankerstromkreis und schliesst ihn kurz und dies folgendermassen : Vom Anker durch Leiter G, Kontakte B3, Widerstand B9 links, zum jetzt geschlossenen Schalter J2, Leiter (?s Schatter J, Leiter G zurück zum Anker. Dadurch wird der Motor angehalten.
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seine Bewegung eingestellt wird.
Um den Motor plötzlich anzuhalten, wird der Notausschalter 3 betätigt. Dadurch wird der Stromkreis zwischen den Kontakten K und damit der durch das Solenoid A gehende Stromkreis unterbrochen ; der Kern dieses Solonoides fällt ab und schliesst mittelst
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wodurch der Widerstand H9 eingeschaltet wird. Dieser Widerstand schwächt den Strom, belässt ihm nbcr genügende Starke, um den Kern B1 schwebend zu erhalten. Dieser Strom- kreis ist immer dann durch den Widerstand geschlossen, wenn die Anlage sich nicht in
Tätigkeit befindet und verhindert so ein unbeabsichtigtes Abfallen des Kernes Bl. Es verhindert dies auch, dass der Motor ohne Widerstand angehalten wird, im Falle, dass die
Stromquelle aus irgendeinem Grunde versagt, während der Motor noch in Gang ist.
Da würde der Kern BI ganz hinuntersinken und den Widerstand ausschalten. Wird dann wieder eingeschaltet, nachdem der, Motor stitto gestanden hatte, so würde der starke Strom durch den Motor gehen und ihn beschädigen. Hei der geschilderten Einrichtung ist der t Stromkreis des Solenoides B geschlossen, sobald die Stromquelle wieder eingeschaltet wird, da der Kern des Solenoides dann unten sein würde und der Kern B1 wird zu seiner
Ausgangsstellung angezogen.
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findet. Es ist immer nötig, den Motor dadurch, dass der Kern B1 in seine oberste Lage gebracht wird, anzuhalten, bevor es möglich wird, ihn umzusteuern.
Dadurch wird es verhindert, wie schon früher erwähnt, dass der Motor plötzlich umgesteuert wird, solange er noch vorwärts läuft, wie dies häufig bei Druckerpressen geschieht, um die Maschinenteile plötzlich anzuhalten.
Wenn der Kern des Solenoides B sich oben befindet und der Schalter 4 betätigt wird, so wird folgender Stromkreis geschlossen ! Vom Anschluss. y durch Leiter l', 2', lilommen des Schalters 2, Schalter 4, Leiter 4', Bürsten H, Schalter J3, Solenoid C, Leiter J, C zum Anschluss Y. Der Kern des Solenoides C wird angehoben und schliesst den Ankerstromkreis, so dass der Strom in umgekehrter Richtung fliesst und den Motor im umgekehrten Sinne dreht. Der Strom fliesst : Vom Anschluss X durch Leiter G4, Schalter J, Leiter G, Kontakte B3 rechts, Kontakte B3 links, Anker, Schalter J1 zum Anschluss Y.
Der Motor läuft umgekehrt so lange, als der Schalter 4 geschlossen gehalten wird. Wird der Schalter losgelassen, so bleibt der Motor stehen.
Die mit den Solenoiden A und C verbundenen Schalter I, I@1 und J, J1 stellen sozusagen einen Doppelpolschalter, dessen Teile unabhängig voneinander durch verschiedene Solenoide beeinflusst werden und diese Anordnung ermöglicht die Verwendung desselben Widerstandsschalters für die Vor- und Rückwärtsbewegung. Das Solenoid A beispielsweise beeinflusst den Doppelpolschalter so, dass der Stromkreis geöffnet wird und das Solenoid C beeinflusst ihn so, dass der Stromkreis für den umgekehrt fliessenden Strom geschlossen wird und jeden Augenblick können die beiden Verbindungen zwischen dem Anker und den Anschlüssen X und Y unterbrochen werden.
Aus dem hier angeführten geht hervor, dass diese Einrichtung eine vollkommene Regelung bei verhältnismässig grosser Einfachheit der Anordnung der einzelnen Teile und einen ausgiebigen Schutz des Motors gegen böse Zufälle und Unvorsichtigkeit des Arbeiters gewährleistet.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Regelungseinrichtung für Elektromotoren, bei welcher das Zu- bezw. Abschalten der Vorschaltwiderstände durch den mit Kontakten (B2) versehenen Kern eines Hauptsolenoides (B) erfolgt, welches durch ein Hilfssolenoid (D) erregt wird, wobei der Kern durch eine elektromagnetisch auslösbare und durch Schliessen des Anlassscha1ters (Druckknopf) zu betätigende Klinke (E, E2) gesperrt wird, gekennzeichnet durch die Anordnung zweier Solenoide (A und C), deren Kerne mit je zwei im Motorstromkreise liegenden
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Hin- oder Rücklauf des Motorankers beherrscht und beim Abstellen des Motors der Kurzschlussstromkreis des Ankers geschlossen wird, wobei die Erregung des ersten Solenoides (A)
zum Anheben seines Kernes bei Betätigung des Aplassschalters (Druckknopf 1) durch Schliessen eines mit dem Kerne B1 des Hauptsolenoides (B) verbundenen Kontaktes E beim Niedersinken dieses Kernes erfolgt und die Erregung des zweiten Solenoides durch Betätigung des für die Umsteuerung dienenden Druckknopfes (4) und das dadurch eintretende Aufsteigen des Kernes (B1) bis zu einem den Stromkreis dieses Solenoides (C) schliessenden Kontaktes erfolgt, während beim Niederdrücken des Abstellschalters (2) das Hauptsolenoid (B) erregt wird, seinen Kern anhebt, nach und nach Widerstand einschaltet und schliesslich bei Auftreffen auf einen gewissen Kontakt den Stromkreis durch das erste Solenoid (A) unterbricht, so dass der Motor allmählich zum Stillstand kommt,
wobei ferner der Stromkreis des Solenoides (A) bei Betätigung eines Notausschalters (Druckknopf 3) plötzlich unterbrochen wird, so dass dann beide Solenoidkerne (A, C) abfallen und den Kurl. schlussstromkreis des Ankers schliessen.