Vorrichtung zum selbsttätigen periodischen Umschalten von elektrischen Antriebsmotoren. Zum selbsttätigen periodischen Umschalten von elektrischen Antriebsmotoren, z. B. solchen von Waschmaschinen, Rütteltrommeln, Werk zeugmaschinen, Signaleinrichtungen, Fern- steuei'apparaten usw., sind Vorrichtungen bekannt, die mit der blaschine oder Einrich tung so zusammenarbeiten, dass sie einen an derselben befindlichen Schalter für den Dreh richtungswechsel des Antriebsmotors mecha nisch betätigen. Die vorliegende Vorrichtung kann von der Maschine mechanisch unab hängig und nur mit dem Antriebsmotor elektrisch verbunden sein.
Erfindungsgemäss hat diese Vorrichtung zwei miteinander durch Nocken in Wirkungs verbindung stehende Wellen, von denen die eine von einem Hilfsmotor angetrieben wird und dabei mittelst weiterer Steuernocken die Schaltorgane von Elektromagneten betätigt, die bewirken, dass die andere, mit den Um schaltkcartakten versehene Welle abwechs lungsweise in die eine oder andere Schwenk lage verstellt wird.
Die beiliegende Zeichnung betrifft eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin dungsgegenstandes, und zwar ist Fig. 1 eine .Längsansicht der Schaltvor- richteng, Fig. 2 eine Draufsicht, und Fig. 3 eine Seitenansicht derselben, Fig.4 zeigt eine Einzelheit im Quer schnitt; die Fig.5-7 zeigen schematisch die elek trische Schaltung der Vorrichtung und deren Einbau in den Stromkreis verschiedenartiger Antriebsmotoren.
Die in den Fig. 1-3 dargestellte Vor richtung hat eine Grundplatte 1, an deren Unterseite ein Kleinelektromotor, z. B. ein Ferrarismotor oder ein Synchronmotor, in ein Gehäuse 2 eingebaut ist. Dieser Motor treibt über ein Wechselrädergetriebe eine Welle 3, die eine konstante Tourenzahl hat. Auf dieser Welle 3 sitzen einstellbar zwei Steuernocken 4, 5. Der Steuernocken 4 arbeitet mit zwei Federarmen 6, 7 zusammen, die mit je einem Kontaktfederpaar $, 9 bezw. 10, 11 an einem an der Grundplatte 1 befestigten Bügel 12 angebracht sind. Unter sich und gegenüber dem Bügel 12 sind die Federarme 6, 7 sowie die Kontaktfedern 8-11 durch Zwischen lagen 13, 14, 15, 16 isolierend getrennt.
Die Federn 6, 7 tragen Isolierkörper 17, 18, die an den Federn 9 bezw. 11 anliegen.
Der Steuernocken 5 arbeitet mit zwei Nocken 19, 20 der Welle 21 zusammen. Diese Welle ruht in Lagern 22, 23 und trägt einen Wagebalken 24 sowie zwei Quecksilber schaltröhren 25, 26. Am Wagebalken 24 hängen die Tauchkerne 27, 28 zweier Elektro magnete 29, 30. Am Vorderende der Platte 1 ist eine Klemmenleiste 31 mit Anschluss- klemmen 32 angebracht.
Die winkelförmig gebogenen Schaltröhren 25, 26 weisen je eine mittlere Elektrode 33 bezw. 34 und an jedem Ende zwei Elektro den 35, 36 und 37, 38 bezw. 39, 40 und 41, 42 auf. Wie Fig. 4 erkennen läf.;
t. sind jeweils die beiden Elektroden an den Enden der Rohre durch eine Trennwand T so von einander getrennt, dass nach dem Umschalten (Kippen) der Rohre zurückbleibende Queck silbertropfen keine leitende Verbindung zwi schen den beiden Elektroden herstellen können Die Elektroden, der Kleinmotor und die Federn der Kontaktfederpaare 8, 9 bezw. 10, 11 bezw. die Magnetwicklungen 29 und 30 sind an die Klemmen 32 fest angeschlossen. Je nach Stromart und Bauart des zu steuernden Motors werden die vom Speisenetz und vom Motor kommenden Leitungen an entsprechende Klemmen der Klemmplatte 31 angeschlossen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist nachstehend anhand der Schaltung Fig. 5 für einen zu steuernden Drehstrommotor MI be schrieben.
Beim Einschalten des Kleinmotors 43 mittelst des Handschalters 44 beginnt sich derselbe zu drehen und versetzt auch die Welle 3 in langsame Umdrehung. Die Lei stung des Synchronmotors braucht nicht grösser als ca. 20 Watt zu sein, was den Vorteil der Verwendung eines kleinen Schal ters ergibt. Die Ruhestellung des Balkens 24 ist immer die horizontale Lage desselben. Nach einer Teildrehung der Welle 3 schliesst der Steuernocken 4 die Kontakte zwischen den Kontaktfedern 8, 9, so dass der Magnet 30 Strom erhält und seinen Anker 28 an zieht. Diese Anziehung bewirkt eine Verstel lung des Ballens 24 und damit ein Kippen der Schaltröhren nach links.
In dieser Stel lung sind alle drei Phasen des Drehstrom- spe an den Motor angeschlossen, so dass derselbe in einer bestimmten Drehrich tung umzulaufen beginnt. In der Zwischen zeit hat sich die Welle 3 weitergedreht und der Kontakt zwischen den Federn 8, 9 wurde wieder unterbrochen. Der Steuernocken 5 erreicht nun den Steuernocken 20 auf der Welle 21 und bringt dieselbe in die Mittel lage zurück, dabei schaltet er den Motor ab. Sobald der Nocken 4 die Kontaktfedern 10, 11 in Berührung bringt, wird der Elektro magnet 29 erregt und die Röhren kippen nach rechts.
In dieser Stellung ist der An schluss zweier Phasen des Netzes gegenüber der ersten Schaltung am Motor 1V11 vertauscht, worauf letzterer in umgekehrter Richtung läuft. Nach einiger Zeit ist infolge der Drehung der Welle 3 der Nocken 4 von den Kontaktfedern 10, 11 abgeglitten, der Elektro magnet 29 ist stromlos und die Welle 21 wird durch das Zusammenarbeiten der Steuer nocken 5, 19 in seine Ausgangslage zurück geführt. Durch die getroffene Anordnung der Steuernocken wird erreicht, dass der Motor zwischen dem Drebrichtungswechsel jedesmal auslaufen kann.
Um ein Schlagen der Welle 21 und ein Kippen derselben über die Mittellage hinaus zu verhindern, kann dieselbe z. B. mittelst einer an ihr anliegenden Feder gebremst werden. Zum Dämpfen des Schlagens der in die Spulen eindringenden Kerne befindet sich in dieser eine Filzlage F. Bei Einphasen asynchronmotoren mit Haupt- und Hilfspha sen 45 bezw. 46 wird der Drehrichtungs wechsel durch Umpolen der Hilfsphase 46 erreicht.
Nach Fig. 6 wird der Anschluss von Haupt- und Hilfsphasen an das Speisenetz über die Schaltröhren 25, 26 bewirkt. Das Kippen der Röhren erfolgt in der oben erwähnten Weise nach dem Einlegen des Handschalters 47. Um nach Anlauf des Motors A711 dessen Hilfsphase 46 zu unterbrechen, ist diese über die Kontaktfedern 8, 9 und 10,<B>11</B> geführt. Auf diese Weise ist es ausserdem möglich, die Hilfsphase vor der Hauptphase einzu schalten.
Diese Serieschaltung von Kippröhreir mit den Kontakten zwischen den Federn B. 9 und 10, 11 ist nicht notwendig, sobald der zu steuernde Motor einen selbsttätigen Unter brecher für die Hilfsphase 46 aufweist. Die entsprechende Schaltung ist in Fig. 7 dar gestellt. Der selbsttätige im Motor 1611II ein gebaute Unterbrecher 48 unterbricht den Strom der Hilfsphase 46 sobald der Rotor des Motors eine bestimmte Drehzahl erreicht hat.
Im übrigen ist die Wirkungsweise der Vorrichtung auch in diesem Falle genau die selbe wie im Falle des Drehstrommotors. Statt des Vertauschens zweier Phasen wird hier durch die Quecksilberröhren die Hilfs wicklung umgepolt und mit der Hauptphase beim Kippen der Röhren eingeschaltet. Das Ausschalten erfolgt wiederum durch das Zu sammenarbeiten des Steuernockens 5 mit den Steuernocken 19 und 20.
Die Vorrichtung kann in eineu) verschliess baren Gehäuse untergebracht werden. Zur Kontrolle, dass sich beirri Unterbrechen des Speisestroms die Kippröhren) in der Mittel lage befinden, kann eine Signaleinrichtung vorgesehen sein. Mit Vorteil besteht dieselbe aus einer Glimmlampe, die leuchtet, solange die Vorrichtung unter Strom steht.
Device for automatic periodic switching of electric drive motors. For automatic periodic switching of electric drive motors, e.g. B. those of washing machines, vibrating drums, machine tools, signaling devices, Fern- steuei'apparaten, etc., devices are known that work with the blaschine or device so that they mechanically a switch located on the same for changing the direction of rotation of the drive motor actuate. The present device can be mechanically inde pendent of the machine and only electrically connected to the drive motor.
According to the invention, this device has two shafts that are functionally connected to each other by cams, one of which is driven by an auxiliary motor and, by means of further control cams, actuates the switching elements of electromagnets, which cause the other shaft, which is provided with the switching cartacts, to alternate in one or the other swivel position is adjusted.
The accompanying drawing relates to an exemplary embodiment of the subject matter of the invention, namely FIG. 1 is a longitudinal view of the switching device, FIG. 2 is a plan view, and FIG. 3 is a side view of the same, FIG. 4 shows a detail in cross section; 5-7 show schematically the elec trical circuit of the device and its installation in the circuit of various drive motors.
The device shown in Figs. 1-3 Before direction has a base plate 1, on the underside of which a small electric motor, for. B. a Ferrari motor or a synchronous motor is installed in a housing 2. This motor drives a shaft 3 via a change gearbox, which has a constant number of revolutions. On this shaft 3 sit adjustable two control cams 4, 5. The control cam 4 works with two spring arms 6, 7, each with a contact spring pair $, 9 and respectively. 10, 11 are attached to a bracket 12 attached to the base plate 1. Below and opposite the bracket 12, the spring arms 6, 7 and the contact springs 8-11 are separated by intermediate layers 13, 14, 15, 16 insulating.
The springs 6, 7 carry insulating bodies 17, 18, which respectively on the springs 9. 11 are present.
The control cam 5 works together with two cams 19, 20 of the shaft 21. This shaft rests in bearings 22, 23 and carries a balance beam 24 and two mercury switching tubes 25, 26. The plunger cores 27, 28 of two electric magnets 29, 30 hang on the balance beam 24. At the front end of the plate 1 is a terminal strip 31 with connection terminals 32 attached.
The angularly bent interrupter tubes 25, 26 each have a central electrode 33 respectively. 34 and at each end two electrons 35, 36 and 37, 38 respectively. 39, 40 and 41, 42 on. As can be seen in FIG. 4;
t. the two electrodes at the ends of the tubes are separated from each other by a partition T in such a way that after switching (tilting) the tubes, the mercury drops that remain cannot establish a conductive connection between the two electrodes The electrodes, the small motor and the springs of the Contact spring pairs 8, 9 respectively. 10, 11 and the magnet windings 29 and 30 are permanently connected to the terminals 32. Depending on the type of current and the type of motor to be controlled, the lines coming from the supply network and from the motor are connected to corresponding terminals on the clamping plate 31.
The operation of the device is described below with reference to the circuit Fig. 5 for a three-phase motor MI to be controlled.
When the small motor 43 is switched on by means of the manual switch 44, it begins to rotate and also sets the shaft 3 in slow rotation. The performance of the synchronous motor does not need to be greater than about 20 watts, which gives the advantage of using a small switch. The rest position of the beam 24 is always the same horizontal position. After a partial rotation of the shaft 3, the control cam 4 closes the contacts between the contact springs 8, 9, so that the magnet 30 receives current and attracts its armature 28. This attraction causes an adjustment of the ball 24 and thus a tilting of the interrupter to the left.
In this position, all three phases of the three-phase power supply are connected to the motor, so that the motor begins to rotate in a certain direction of rotation. In the meantime, the shaft 3 has continued to rotate and the contact between the springs 8, 9 has been interrupted again. The control cam 5 now reaches the control cam 20 on the shaft 21 and brings the same back into the central position, thereby switching off the engine. As soon as the cam 4 brings the contact springs 10, 11 into contact, the electric magnet 29 is excited and the tubes tilt to the right.
In this position, the connection of two phases of the network to the first circuit on the motor 1V11 is swapped, whereupon the latter runs in the opposite direction. After some time, due to the rotation of the shaft 3 of the cam 4 slipped from the contact springs 10, 11, the electric magnet 29 is de-energized and the shaft 21 is cams 5, 19 returned to its original position by the cooperation of the control. The arrangement of the control cams ensures that the motor can coast down each time between the change in direction of rotation.
In order to prevent hitting the shaft 21 and tilting the same over the central position, the same can, for. B. be braked by means of a spring resting against it. To dampen the beating of the cores penetrating the coils there is a layer of felt F. In single-phase asynchronous motors with main and auxiliary phases 45 respectively. 46 the change in direction of rotation is achieved by reversing the polarity of the auxiliary phase 46.
According to FIG. 6, the connection of the main and auxiliary phases to the feed network is effected via the switching tubes 25, 26. The tubes are tilted in the above-mentioned manner after the manual switch 47 has been inserted. In order to interrupt the auxiliary phase 46 of the motor A711 after it has started, it is guided via the contact springs 8, 9 and 10, <B> 11 </B>. In this way it is also possible to switch on the auxiliary phase before the main phase.
This series connection of Kippröhreir with the contacts between the springs B. 9 and 10, 11 is not necessary as soon as the motor to be controlled has an automatic interrupter for the auxiliary phase 46. The corresponding circuit is shown in Fig. 7 represents. The automatic interrupter 48 built into the motor 1611II interrupts the current of the auxiliary phase 46 as soon as the rotor of the motor has reached a certain speed.
Otherwise, the mode of operation of the device is exactly the same in this case as in the case of the three-phase motor. Instead of interchanging two phases, the polarity of the auxiliary winding is reversed by the mercury tubes and switched on with the main phase when the tubes are tilted. Switching off takes place again through the cooperation of the control cam 5 with the control cams 19 and 20.
The device can be housed in a lockable housing. A signaling device can be provided to check that the tilting tubes are in the central position when the supply current is interrupted. It advantageously consists of a glow lamp that lights up as long as the device is energized.