Als Kippschalter ausgebildeter elektrischer Anlasser. Die Erfindung betrifft einen als Kipp schalter ausgebildeten elektrischen Anlasser und besteht darin, dass in einem kippbaren Gehäuse mindestens ein fester Widerstand angeordnet ist und in dem Gehäuse minde stens ein dem Widerstand entlang führender Kanal ausgebildet ist, der mit mindestens einem Behälter, der eine leitende Flüssigkeit enthält, in Verbindung steht, das Ganze so, dass beim Kippen des Kippschalters aus der Ausschalt- in die Einschaltstellung die lei tende Flüssigkeit entlang dem Widerstand aufsteigt und diesen mindestens teilweise kurzschliesst,
während beim Kippen des Kippschalters in umgekehrter Richtung die leitende Flüssigkeit abfliesst und den Wider stand mindestens teilweise wieder einschaltet.
Die Erfindung sei anhand der Ausfüh rungsbeispiele der Zeichnung erläutert.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein erstes Beispiel des Anlassers in seiner Ein schaltstellung, Fig. 2 eine Draufsicht; Fig. 3 ist ein Schaltungsschema zum An lassen eines Nebenschlussmotors; Fig. 4 ist:
ein Schema für das Anlassen eines Dreh- strömmotors; Fig. 5 zeigt einen lotrechten Schnitt durch eine Ausführungsform ohne Schaltröhre; Fig. 6 zeigt eine Seiten ansicht eines Anlassers in der Ausbildung gemäss Fig. 5 mit angeschlossenem Schalt hebel; Fig. 7 zeigt in Rückansicht und teilweisem Schnitt, Fig. 8 in Draufsicht und teilweisem Schnitt, Fig. 9 im L*ings- schnitt und teilweiser Ansicht eine Ausfüh rungsform der Erfindung in der besonderen Anwendung als Anlasser für einen Induk tionsmotor.
Der Anlasser, Fig. 1, 2, besteht aus einem drehbaren Gehäuse, das mit einem Lager zapfen 11, an dem ein Handgriff befestigt sein kann, drehbar in einer Tragplatte 99 gehalten ist. In dem Gehäuse ist oben eine Schaltröhre 106 mit drei Kontakten 103, 1.04, 105 angeordnet, die in der gezeichneten Einschaltstellung durch die leitende Flüssig keit überbrückt sind.
Der Kontakt 103 ist mit einer isoliert im Gehäuse sitzenden Klemme<B>101</B> zum Anschluss der Netz- leitung verbunden; der Kontakt 105 ist mit einer andern isolierten Klemme 102 verbunden; der Kontakt 104 ist mit dein eigentlichen Kippanlasser dadurch verbun den, dass er mit einer leitenden Kappe 80 Bim hopfe eines vorzugsweise keilförmigen Widerstandskörpers 2, insbesondere aus Kohle oder dergleichen, verbunden ist. 1.08 ist ein Isolierkörper zwischen Kappe 80 und Gehäuse 1.
Das vorzugsweise metallische Gehäuse 1 umschliesst den Widerstandskör per 2 unter Freilassung eines Zwischen raumes (Kanals) 12 und trägt eine An schlussklemme 107. Die in der Zeichnung; untere Spitze des Mliderstandshörpers 2 ist zweckmässig mit einer Metallkappe 110 ver sehen. Eine Verbindungsleitung 22 mündet nahe der tiefsten Stelle in das Gehäuse 1 ein und führt zu einem durch die Wand 9 gebildeten Behälter 7, der auch eine unmit telbare Verbindunbsöffnung 21 zum obern Ende des Zwischenraumes 12 zwischen Kör per 2 und Gehäuse 1 besitzt.
Vor clean Ein sehalten hat man sich den Schalter < ans der gezeichneten Betriebsstellung in die etwa horizontale Ausschaltstellung in P,ielituno; des eingezeichneten Pfeils 109 im L@hrzei ->:er sinne gedreht zu denken. Die leitendF@ Flüs sigkeit befindet sieh dann an einem Ende der Röhre 106 und bedeckt höchstens den Kontakt 103, während sie im Anlasser in dem Behälter 7 gesammelt ist.
Beim Kippr-ii in einer dem L'hrzeib-rsinne entgegenäesetz- ten Richtung, etwa um 90 , nimmt die lei- lerde Flüssigkeit in der Röhre 106 sogleich die eingezeichnete Stellung ein und über- ])rückt sämtliche sämtliche Kontalde 103, 10.1, 105, verbindet also die Klemme 101 einer seits mit dem Widerstandskörper 2 und anderseits mit der zweiten Klemme 102.
Aus dem Vorratsbehälter 7 fliesst die ]ei tende Flüssi-keit allmählich dureb. den Ka nal 22 in den Zwischenraum 12, steigt in diesem Zwischenraum allmählich auf, be- cleekt hierbei allmählich die Fläche des M'iclerstandsl,iörpers 2 und schliesst diesen derart allmählich kurz.
Der elektrische Strom fliesst hierbei durch den noch nicht kurzgeschlossenen Teil des 'V#Tiderstands- körpers 2, die leitende Flüssigkeit zur Wand der Kammer 1 und von dieser zur Klemme<B>107.</B> Sobald die leitende Flüssig keit die Kappe 80 erreicht hat, ist der Widerstandskörper 2 vollständiu kurzge schlossen.
Bei der Absehaltun 5 werden die Kon takte 103, 101, 105 sogleich voneinander getrennt, während die leitende durch den Kanal 22 und durch die tibertritts- öffnunc 21 in den Vorratsbehälter 7 zu rücktritt.
Als elektrisch leitende Flüssigkeit kann insbesondere Quc@eksilber verwendet; werden. Der Kippschalter kann entsprechend sei nem Verwendungszweck verschieden -(,schal- tet sein. Handelt es sich um das Anlassen eines Cleielistrommotors, so wird er mit Vorteil in den Aussenstromkreis einge schaltet.
Handelt es sich um das Anlassen eines asynebronen Dreli.strommolors mit Mehrphasenwieklung am Liitifer, so wird er mit Vorteil in den Strontlireis des Läufers eingeschaltet und schliesst in seiner End stellung nach dein Kippen die Phasenwick- lungen des Läufers kurz.
Handelt es sich um das Anlassen eines Dr;listrommotors, beispielsweise mit Kurz- sehlussanker, so kann der Anlasser in die St;inderzuleitungen eingeschalte werden und sonach die Stänclerwichlung am Ende seiner Kippbewegung unmittelbar an das Netz oder den Speisetransformator anlegen.
Selbstverständlich sind hicrdureh die Sehiltungsmölichkeiten, die durch den Anlasser v er@virklicht werden können, keines wegs erschöpft.
In allen Fällen besteht der Vorteil. dass eine praktisch stufenlose Abschaltung; der Einsehalt- oder Vorselialtwiclerst;;nde statt- findet, ohne jede Funkenbildung. Des wei teren ist nian in der Lage, durch Wählen der Form des durch die leitende Fliissig- keit alliiiiihlieli hnrzgeschlo.ssenen Widerstan des iieli eine beliebig ,
# Anlasscliarakteristik durelizuführen. Man kann also einen Wider- stanrlshörper gleichbleibenden oder sich nach irgend einem Gesetz ändernden Querschnittes wählen; ebenso kann man die Flüssigkeits- hanüle, in denen die lötende Kurzsehlusst- flüssigkeit beim Kippen aufsteigt, beliebig gestalten.
Statt derart den Kippanlasser selbst den jeweiligen elektrischen Erfordernissen des Anlassens anzupassen, kann man auch den andern Weg beschreiten, dass man die mecha nische Kippbewegung selbst nach irgend einem Gesetze ausführt, also beispielsweise derart, dass der Betätigungshebel unter Zwi schenschaltung eines Daumens oder einer andern geeigneten mechanischen Übertra.- gizngsvorrichtung trotz seiner gleichmässigen Schaltbewegung eine anders geartete Kipp bewegung des Anlassers herbeiführt.
An Stelle oder neben solchen mechanischen ZTbertragungselementen kann man auch irgend welche Bremsvorrichtungen. Hemmwerke oder clergl. für die Kippbewegung vorsehen, um wiederum ein bestimmtes Anlassgesetz durch zuführen oder eine bestimmte Einschalt geschwindigkeit zu sichern.
Bei der Schaltung der Fig. 3 wird die Klemme 101 mit der Netzleitung 118, 1.1.9, der Kontald 102 mit der Feldwicklung 122 und die Klemme 107 mit dem Anker 123 des Motors verbunden. Beim Einschalten wird ersichtlich- die Feldwicklung sogleich an volle Spannung gelegt, während der An- kcrstr om allmählich anwächst.
In der Schaltung der Fig. 4 wird die dreiphasige Statorwicklung 34 durch gewöhn liche Hauptschalter 35 unmittelbar ans Netz 37 gelegt, und es kann dann die Schaltröhre 1(16 beim Anlasser wegfallen. Die Anker wicklung (Rotorwicklung) ist in Stern ge schaltet und das freie Ende einer jeden Wicklungsphase mit der Klemme 107 je eines von drei Kippanlassern gemäss der Er findung verbunden, während die Wider standskörper 2, 3, 4 dieser drei Anlasser durch eine Kurzschlussleitung 38 miteinander verbunden sind.
Zweckmässig sind die drei Anlasser auf gemeinsamer Achse 11 be festigt und werden gleichzeitig mit dem Hauptschalter 35 betätigt. Beim Kippen der selben findet ein allmähliches Kurzschliessen der Rötörwicklung statt.
Bei der Ausführungsform der Fig. 5 haben gleich bezeichnete Teile dieselbe Be deutung wie in Fig. 1. Der Kanal 22 ist unmittelbar im Gehäuse 1 ausgebildet und unten durchgebohrt und sodann durch einen Stöpsel 24 geschlossen. 23 ist eine Verbin dungsöffnung zwischen dem Kanal 22 und den Zwischenräumen 12. Das Isolierstück 20 tritt an Stelle des Isolierstückes 108 der Fig. 1 und enthält einen Überleitungskanal 17 für die leitAnde Flüssigkeit aus dem Zwi schenraume 12 zu der Übertrittsöffnung 21.
Die Kappe 80 am Widerstandskörper 2 ist unmittelbar mit einer Klemme 6 verbunden zum Anschluss an das Netz oder den Ver brauchsapparat, welch letztere durch den ab nehmbaren Deckel 19 isoliert herausgeführt ist. 82 ist ein Zwischenstück aus Isolier material. Zwischen dem untern Ende des Widerstandskörpers 2 und der Wandung 1 ist ein Distanzstück 18 aus Isoliermaterial angebracht, welches Bohrungen enthält,
die den Übertritt der leitenden Flüssigkeit aus dem linken Zwischenraum 12 in den rechten Zwischenraum 12 gestatten. Der Behälter i i s t mit dem Verbrauchsapparat an das Netz verbunden, wie später anhand des Beispiels der Fig. 6 erläutert wird.
In der gezeichneten Einschaltstellung hat die leitende Flüssigkeit ungefähr das obere Niveau 81.
In Fig. 6 wird der Netzstrom dann an die Klemme 27 angelegt, die mit dem festen Kontakt 26 leitend verbunden ist. Das bei 11 drehbar gelagerte leitende Gehäuse 1 ist mit einem gleichfalls bei 11 drehbar ge lagerten Schaltmesser 25 und die Klemme 6- mit dem zu steuernden Apparat leitend ver bunden. In der nicht gezeichneten Ausschalt stellung ist das Messer 25 aus dem festen Kontakt 26 herausgezogen. Beim Beginn der Einschaltbewegung wird zunächst das Schaltmesser 25 in den Kontakt 26 hinein-. bewegt und hierdurch die Netzspannung an gelegt.
Gleichzeitig wird eine nicht gezeich- nets Feder zwischen Schaltmesser 25 und Gehäuse 1 gespannt, welche das Gehäuse 1 dem Schaltmesser gleichsam nachzieht und hierdurch seine Einschalt-Kippbewegung ver- anlasst, so dass der Apparat schliesslich an der vollen Netzspannung liegt.
Die Fig. 7, 8, 9 zeigen eine Ausführungs form, wie sie beispielsweise für die Schal tung gemäss Fig. 4 verwendbar ist.
Die drei Gehäuse 1 mit ihren Achsen 11 sind drehbar auf je einem leitenden Trag arm 51 gelagert, welch letztere wiederum zu Klemmen 50 geführt sind. Es sind dies also die Anschlussklemmen für den Läufer ge mäss Fig. 4.
Die in den Gehäusen 1 befindlichen Wi derstände sind isoliert herausgeführt zu je einer der Klemmen 5, 6, 15 (Fug. 8), wel che durch den Kurzsehlussbügel 38 (entspre chend Fig. 4) untereinander verbunden sind.
Zur Herbeifiihrun(Y der Kippbewegung sind sämtliche drei Gefässe 1 durch eine starre Brücke 42 aus Isoliermaterial me- ehanisch miteinander verbunden. An dieser Brüeke 42 greift nun ein Arm 43 an, der auf der Achse 44 des Betätigungsorganes 45 (Fug. 7) befestigt ist.
Auf der Achse 44 ist ferner eine Hülse :15 drehbar gelagert und mit dieser durch eine (in Fig. 7 im Schnitt gezeichnete) Spiralfeder 54 verbunden. Diese Hülse 45 trägt eine Scheibe -16 aus Isoliermaterial. Auf dieser Scheibe 46 wiederum sind federnde Kontalde 35 an beiden Seiten angebracht. Je ein federnder Kontakt 35 auf der einen Seite ist mit einem gegenüberliegenden federnden Kontakt 35 auf der andern Seite leitend verbunden. Bei der angenommenen dreiphasi gen Anordnunm sind drei solche Kontakt paare angeordnet, zweckmässig gegeneinander versetzt um 120 .
In geeigneten Schildern zu beiden Seiten der Scheibe 46 sind nun die festen Gegenkontakte 49 für die federnden Kontakte 35 gelagert und führen einerseits zii den Klemmen 36, anderseits zu den Klem men 37.
Eine Feder 46 mit. einstellbarer Span nung sucht den Schalter nach anfänglichem Überschreiten einer Totpunktlage in die Einschaltstellung zu bringen, oder, auf der andern Seite der Totpunktlage, in der Aus schaltstellung zu fixieren.
Eine in den beiden Schildern zu beiden Seiten der Scheibe 46 gelagerte Schraube 52 mit Mutter 53 geht durch eine Aussparung der Scheibe 46 hindurch und dient als Be wegungsbegrenzung der Scheibe.
An die Klemmen 36 ist die Ständer wicklung gemäss Fig. 4 angeschlossen; an die Klemmen 37 wird die Speisespannung herangeführt.
Diese Einrichtung wirkt in folgender Weise: Wird das Schaltorgan 45 ans der Aus schaltstellung in die Einschaltstellung be wegt, so werden die Gefässe 1 und die Scheibe 46 mitgenommen und hierdurch der Ständer über die Klemmen 37, 36 und die Kontakte 35 an Spannung gelegt. Bei fort schreitender Drehung werden dann die Ge fässe 1 durch den Arm 43 mit Hilfe der Briicke 42 immer stdirkt,r gekippt, bis die Widerstände vollständig ausgeschaltet sind. Beim Ausschalten findet der umgekehrte Vorgang statt.
Die Feder 54 hat hierbei die Wirkung, dass je nach ihrer Vorspannung der Schalter herausgeworfen wird, bevor die Widerstände im CTehiiuse 1 vollständig ein geschaltet sind, nach Art eines Moment- sehalters, oder die Feder 54 erst dann hin reichend gespannt ist, iiin die Kontakte 35 herauszuziehen, wenn die Wid-rslände in den Gehäusen 1 wiederum vollständig eingeschal tet sind.
An der speziellen Ausführungsform der Fig. 9 iväi-e nur das abgebogene l-berlauf- rohr 56 besonders hervorzuheben, welches bei si@linelleni Einschalten ein un <B> < </B> ii.ueh gewünschtes Überströmen der Kontaktflüssig keit aus dem Behälter 7 durch die Öffnung ?1 in den Kanal 12 verhindert.
55 ist ein Schutzgcaiäuse für den ganzen Schalter, das infolge einer Blockierung nur b^i ausgeschaltetem Anlasser und offenen Kontakten 35, 49 abgenommen werden kann, ,o dass die Herstellung der Gehäuse 1 aus leitendem Material völlig ungefährlich ist.
Es sei noeh allgemein bemerkt, dass der feste Widerstand aus jedem geeigneten Ma terial bestehen kann, das durch die Kontakt bezw. Kurzschlussflüssigkeit nicht angegriffen wird. Als besonders vorteilhaft hat sich Kohle herausgestellt.
Als leitende Flüssigkeit kann ausser Quecksilber jede andere benutzt werden, die nicht am Widerstandsmaterial haften bleibt, insbesondere auch Wasser mit einem leiten den Zusatz, zum Beispiel Salz oder der gleichen.
Wenn das Gehäuse 1 aus nichtleitendem Material hergestellt ist, so muss natürlich irgend eine Einführungselektrode für den Strom vorgesehen werden, gleichfalls aus Material, das nicht durch die leitende Flüs sigkeit angegriffen wird.