Einrichtung zum Anlassen und zur Regelung der Drehzahl von Einphasen-SeriemotoreN für den Antrieb von Maschinen mit zeitlich stark ändernder Belastung Bei mittels eines Einphasen-Seriemotors mit veränderlicher Drehzahl betriebenen Ma schinen mit zeitlich stark ändernder Belastung ist das Anlassen im untern Drehzahlbereich meist äusserst schwierig:
Wenn dabei eine ver hältnismässig hohe Belastungsspitze schroff auftritt, ist es sogar praktisch unmöglich. Um diesen sich dem Anlassvorgang entgegenstellen den Widerstand zu überwinden, muss, unter Aufwendung eines verhältnismässig grossen Stromes, ein übermässiges Drehmoment erzeugt werden, was zur Folge hat, dass bei Über windung des Widerstandes Motor und Ma schine plötzlich mit übersetzter Geschwindig keit anspringen.
Dies tritt' insbesondere bei motorisch angetriebenen Nähmaschinen auf, die mit nockengesteuerten Führungen für die Herstellung von Zierstichen ausgerüstet sind, weil bei abgestelltem Motor der Mechanismus meist unmittelbar vor einem Nocken zum Still stand kommt, der dann beim Anlassen den vorerwähnten Widerstand erzeugt.<B>--</B> Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anlassen und zur Regelung der Dreh ;
zahl von Einphasen-Seriemotoren, insbeson dere für den Antrieb von Nähmaschinen mit nockengesteuerter Führung für die Herstel lung von Zierstichen, welche Einrichtung, in Anwendung der an sich wohlbekannten Bark o hausenschaltung, je einen parallel zum Motor anker und einen zum Motor in Serie geschal teten, regulierbaren Widerstand aufweist. Die Erfindung besteht darin, dass die beiden Wi derstände in einem gemeinsamen Gehäuse ein gebaut und mit den gemeinsamen Betätigungs organen der Regeleinrichtung und unter sich derart gekuppelt sind, dass sie beim Anlassen des Motors mit geringer Wegdifferenz der Betätigungsorgane ansprechen, wobei bewirkt wird,
dass im Anfangsstadium des Anlassens der zum Motoranker parallel geschaltete Wi derstand ein Minimum und der zum Motor in. Serie geschaltete Widerstand ein Maximum ist, welche Verhältnisse bei weitergehender Betäti gung des Anlassers sich im umgekehrten Sinne ändern.
Die Zeichnung veranschaulicht einige Aus führungsbeispiele der Erfindung.
Fig. 1 zeigt das Prinzipschema der der Erfindung zugrunde gelegten bekannten Barkhausenschaltung, worin zum Motor, be stehend aus dem Anker A und den beiden Feldwicklungen b'1 und F2, ein Regulier widerstand R1 in Serie und zum Anker A ein Regulierwiderstand R2 parallel -geschaltet ist.
. Fig.2 veranschaulicht das grundsätzlich gleiche Schema wie Fig.1, jedoch in einer der Erfindung entsprechenden Ausführungs form und Anordnung der Regulierwider- stände, mit den zugehörigen Schaltelementen.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung des Schemas entsprechend einer andern Ausfüh rungsform der Erfindung. Fig.4 bis 7 stellen je einen Längsschnitt durch das Anlassergehäuse in verschiedenen Ausführungsformen "der Einrichtung<B>-</B>im Auf riss dar.
Fig. 8 ist eine Ansicht der in Fig. 4 dar gestellten Einrichtung von unten gesehen, während Fig.9 eine ähnliche Ansicht wie Fig.8 in einer andern Ausführungsform darstellt.
Wie aus den Fig. 4 bis 6 zu ersehen ist, sind im Anlassergehäuse 1 die beiden je in ' einem Block aus Isoliermaterial voneinander elektrisch getrennt _ eingebauten Regulier widerstände 2 und 3 untergebracht und be festigt, derart, dass sie durch ein auf dem Ge häuse um eine Achse 5 wippbar montiertes Pedal 4 gleichzeitig betätigt werden können.
Für den vorliegenden Zweck hat sich die Ver wendung von an sich bekannten Kohledruck widerständen als zweckmässig erwiesen, wo innerhalb eines Isolierkörpers eine grössere Anzahl von Kohleplättehen aufeinander geschichtet ,sind, deren Übergangswiderstand durch wechselnden Druck änderbar ist. Diese bekannte Einrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
Bekanntlich können dabei die einem Widerstand zugehörigen Plättchen entweder zu einzelnen länglichen Säulen (Schema Fig.3) oder zu nebeneinander an geordneten, zueinander in Serie geschalteten Teilsäulen (Schema Fig.2) zusammengefügt sein.
Die in den Fig. 4-6 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiele verwenden die letztere Art, somit kurze, breite Widerstandskörper 2 und 3 mit zwei eingebauten parallelen Wider standssäulen gemäss Schema Fig.2. Lange Einzelsäulen 18 sind im Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 9, gemäss dem Schema Fig. 3 dargestellt. Grundsätzlich ist in beiden Fällen die Wirkung dieselbe. .Es handelt sich ledig lich um eine Frage des Einbaues.
Der Zustand der Widerstände ist in jedem Fall derart, dass im Ausschaltzustand des Motors beim Wider stand R1 .die Kohleplättchen von Druck ent lastet und der Stromkreis durch den eingebau ten Kontakt k1 unterbrochen ist. Beim Wider stand R2 dagegen ist im Ausschaltzustand des Motors der Druck auf die Kohleplättchen ein Maximum und infolgedessen sein Widerstand ein Minimum.
Beim Einschalten des Motors, das heisst beim Niederdrücken des Pedals, be wegt sich dann die Kontaktbrücke K in der Richtung des Pfeils P, wobei der Widerstand R2 zunehmend entlastet wird und sein Wider stand, und gleichzeitig auch der Ankerstrom, zunimmt, bis zum Moment, wo der Kontakt k2 den Kreis von R2 unterbricht und der Anker strom sein Maximum erreicht.
Währenddem wird der im Motorkreis liegende Widerstand R1 zunächst durch den Kontakt k1 unter Strom gesetzt und dann zunehmend kompri miert, so dass sein Widerstand abnimmt und der Motorstrom proportional dazu zunimmt, bis zu dem Moment, wo der Widerstand schliesslich durch die Brücke B kurzgeschlos- sen wird. In diesem Moment entwickelt der Motor sein grösstes Drehmoment und die maxi male Drehzahl.
Die in den schematischen Dar stellungen der Fig. 2 und 3 veranschaulichten Schalteinrichtungen k1 und k2 sind in den Isolierkörpern der Regulierwiderstände ein gebaut und in der Zeichnung nicht näher dar gestellt, da sie keinen Teil der Erfindung bil den. Bedingung ist nur, dass sie derart ein gerichtet sind, dass ein gewisses Spiel in der Bewegungsübertragung besteht, das beim An lassbeginn eine gewisse Wegdifferenz zwischen den Betätigungsorganen zulässt, wodurch vor gängig des Entlastungsbeginnes beim Wider stand R2 der Kontakt k1 zu schliessen vermag.
Die in den Fig.4 bis 6 dargestellten Varianten unterscheiden sich lediglich durch die Verschiedenheit der Anordnung der Wi derstandskörper 2 und 3 im Anlassergehäuse voneinander. In den Fig. 4 und 6, beispiels weise, sind die beiden Widerstandskörper in verschiedenen Ebenen angeordnet, wobei sie in Fig. 4 gestaffelt sind, so dass genügend Raum besteht, um die Steuerstange 8 des obern Wi derstandskörpers 2 über die sicherheitshalber aus Isolierstoff verfertigte Kupplung 7 und das Übertragungsmittel 6 mit dem Pedal 4 zu verbinden.
Die auf Zug beanspruchte Steuerstange 8 trägt einen ebenfalls aus Iso lierstoff verfertigten Mutnehmer 9, der einer seits, wenn betätigt, die Steuerstange 13 des untern Widerstandskörpers 3 hineindrückt und anderseits die Rückstellfeder 10 spannt, die den Rücklauf der Organe nach dem Frei lassen des Pedals 4 gewährleistet. Bei der in Fig. 6 dargestellten Einrichtung sind die bei den Widerstandskörper 2 und 3 übereinander angeordnet und im Gehäuse 1 befestigt, wobei die beiden Steuerstangen 8 und 13 in zuein ander entgegengesetzten Richtungen arbeiten.
Ihre nach hinten verlängerten Enden sind über Kupplungsorgane 14 aus Isolierstoff und einem über Umlenkrollen 15 laufenden flexib len Zugmittel 16, das eine Kette oder ein Seil oder anderes Mittel sein kann, mitein ander gekuppelt. Die entgegengesetzten En den dieser Steuerstangen tragen Kupplungen 7, von denen die eine über ein flexibles Zug mittel 6 mit dem Pedal 4 und die andere mit der Rückstellfeder 10 gekuppelt ist.
Die Anordnung gemäss Fig. 5 zeigt die bei den Widerstandskörper 2 und 3 in der glei chen Ebene mit gleichachsigen, einander ent- gegengerichteten Steuerstangen. Beide Steuer stangen 8 und 13 sind mit einem gemeinsamen Mitnehmer 12 aus Isolierstoff gekuppelt, an dessen nach oben gerichtetem Ende das Über tragungsorgan 6 und die Rückstellfeder 10 gleichzeitig angmeifen.
Fig. 8 zeigt das Gehäuse in der Ausführung gemäss Fig. 4 von unten gesehen. Wie ersicht lich, weisen die Widerstandskörper 2 und 3 entsprechend dem Schema Fig. 2 eine zu ihrer Länge- verhältnismässig grosse Breite auf, indem zwischen je zwei parallel zueinander in ihrem Isolierkörper untergebrachten kurzen Widerstandssäulen die zugehörigen Kontakt vorrichtungen<I>k1 bzw.</I> k2 und Steuerstangen 8 bzw. 13 angeordnet sind.
Fig. 9 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig.8, wobei jedoch stabförmige Einzelwiderstandskörper 18, 19 gemäss Schema Fig.3 von doppelter Länge, verglichen mit denjenigen der Fig.2, ver wendet werden. In Fig.7 ist eine andere Ausführungsart dargestellt, in der die Bewe gungsübertragung vom Pedal 4 auf die Regu lierwiderstände über ein starres Gestänge 17 erfolgt, wobei Widerstandskörper 18, 19 in der den Fig. 3 und 9 entsprechenden langen Widerstandsform verwendet werden.
Es könn ten noch weitere von den beschriebenen abwei chende Ausführungsformen angeführt werden, deren Funktion jedoch grundsätzlich immer dieselbe ist, da der Einbau und die Gestaltung der Widerstände das Wesen der Erfindung nicht beeinflussen.
Bei dem einen der beiden einem Aggregat zugehörigen Widerstandskörper 2 sind die Kohleplättchen im Ruhezustand des Anlassers, der der Ausschaltstellung des Motors ent spricht, durch die Federkraft der Rückstell- feder 10 bis zum Maximum vorkomprimiert, so de,ss sie den geringsten elektrischen Wider stand bieten. Beim andern Widerstandskörper 3 innerhalb des Anlassergehäuses 1 sind um gekehrt die Plättchen im Ruhezustand des An lassers vollständig entlastet, so dass sein elek trischer Widerstand ein Maximum ist.
Durch die Betätigung des Pedals 4 werden die beiden Widerstände derart beeinflusst, dass der vor komprimierte entlastet und umgekehrt der vorher entlastete komprimiert wird. Diese Vorgänge erfolgen gleichzeitig und in der Re gel allmählich im gleichen Mass wie das Pedal betätigt wird.