DE134753C - - Google Patents

Description

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Pi^jiWSßÖiioSiS^^

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft Anlafs- und Regelungswiderstände für Elektromotoren, und zwar hauptsächlich für solche Motoren, die, wenn angelassen, längere Zeit ohne Beaufsichtigung laufen sollen.

Wenn bei solchen Motoren der Strom plötzlich, z. B. durch das Oeffnen eines Stromunterbrechers, ausgeschaltet werden sollte, so würde der Motor, ohne dafs Widerstand in dem Ankerstromkreise eingeschaltet wäre, stillgesetzt werden. Wenn dann der Strom wieder eingeschaltet wird,, so würde der durch den Anker fliefsende Strom so beträchtlich werden, dafs der Motor zerstört würde, bevor er anläuft und eine elektromotorische Gegenkraft entwickelte. Um hierfür Abhülfe zu schaffen, sind viele Arten von Anlafs- und Regelungsvorrichtungen ersonnen worden, bei welchen der Anker des Motors selbstthätig von der Zuleitung abgeschaltet wird, sobald der Strom unterbrochen wird. Solche Apparate sind im Allgemeinen derart ausgeführt, dafs ein Contactarm über eine Reihe von mit den zum Anlassen dienenden Einzelwiderständen verbundenen Contacten schleift, wobei eine Feder stets bestrebt ist, den Arm in die Anfangs- oder »Offen«-Stellung zurückzubewegen. Ein Elektromagnet wirkt dieser Feder entgegen und hält den Arm auf einer bestimmten, der jeweiligen Belastung entsprechenden Contactstellung zurück, so lange der Motor läuft. Wenn der Strom plötzlich unterbrochen wird, wird der Elektromagnet entkräftet und die Feder zieht den Contactarm in die »Offen«- Stellung zurück. Bei allen solchen Ausführungsarten mufs der Contactarm bei dem Zurückgehen ■ nach der Anfangsstellung über die Widerstandscontacte schleifen. Letztere werden aber infolge Reibung und Funkenbildung rauh, die Reibung erreicht schliefslich eine solche Gröfse, dafs die Feder den Contactarm, wenn nöthig, nicht mehr nach der »Offen «- Stellung zurückbewegen kann. Bleibt aber der Arm in einer Zwischenschaltung stehen und der Strom wird wieder eingeschaltet, so können der Anlafswiderstand und auch der Anker des Motors leicht ausbrennen. Derartige Ausführungsformen sind daher ungenügend und geben häufig zu Beschädigungen des Apparates Anlafs.

Der Zweck vorliegender Erfindung ist nun, einen Apparat für selbstthätige Ausschaltung zu erzielen, der bei plötzlicher Stromunterbrechung unfehlbar in Thätigkeit tritt, ohne dafs dabei irgend welche Reibung hindernd in den Weg treten könnte. Ein weiterer Zweck ist, einen sich stets gleichbleibenden Druck des Contactarmes auf die Contactplatten oder -Knöpfe, der unabhängig von Federdruck und bei dem Betrieb keinen Veränderungen unterworfen ist, zu erreichen, so dafs Funkenbildung und Erwärmung vermieden und ein gutes Arbeiten auf lange gesichert wird. Ein weiterer Zweck dieser Erfindung ist die Herstellung eines Apparates, der einfach zu handhaben und behufs Prüfung und Reparatur zu allen seinen Theilen leicht zugänglich ist, so dafs Ausbesserungen und dergl. ohne viel Zeit- und Arbeitsaufwand bequem ausgeführt werden können.

Fig. ι zeigt die obere Ansicht eines elektrischen Anlafs- und Regelungswiderstandes nach vorliegender Erfindung. Fig. 2 stellt einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1 dar. Fig. 3 stellt einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. ι dar und zeigt den Contactarm in der Stellung, welche derselbe bei Abschaltung des Stromes einnimmt.

Fig. 4 zeigt die Art der elektrischen Verbindungen. Fig. 5 zeigt theils im Schnitt, theils in Ansicht den mit einer Feder versehenen Anschlag, der die Bewegung des Contactarmes verhindert, nachdem derselbe den letzten Contact des Apparates erlangt hat.

Auf einem am besten aus Metall bestehenden Gehäuse A ist mittelst Schrauben α eine aus Isolirmaterial, wie Marmor oder Schiefer, hergestellte Deckelplatte B befestigt. Auf dieser sind zwei Reihen von Contactplatten oder Contactknöpfen b und b¹ sowie Isolationsplatten b² und die Bewegung des Contactarmes begrenzende Anschläge b^s, auf einem Kreise liegend, angeordnet. Die Contactknöpfe sind elektrisch mit Widerstandsspulen C verbunden, die am vorteilhaftesten nach Art der durch die amerikanische Patentschrift 693692 bekannt gewordenen Widerstandsspulen gestaltet sind. In der Mitte der Platte B befindet sich eine runde Oeffnung. In dieser sitzt ein eisernes Magnetgehäuse D, das mit seinem Flansche auf der Platte aufsitzt, mittelst kleiner Schrauben d auf· derselben befestigt ist und in das Innere des Gehäuses A hineinragt. In dem Gehäuse D befindet sich ein Magnet E, der von einer aus Windungen d¹ bestehenden Spule d'² aus Isolirmaterial umgeben ist. Der. durch die Mitte der Spule ragende Magnetkern E besteht gewöhnlich aus Weicheisen. An dem oberen Ende desselben ist eine ebenfalls aus magnetischem Material bestehende, mit einem vorspringenden Arm e versehene, runde Scheibe E^] angebracht. Am Arm e sitzt ein Handgriff e¹ (Fig. 2.) An der Scheibe E¹ ist mittelst Schrauben e² senkrecht zum Arm e ein an seinen Enden Bürsten oder Finger f tragender Arm F befestigt. Die Finger f kommen bei Drehung der Scheibe E¹ nach und nach mit allen auf einem Kreisbogen liegenden Contactknöpfen b und b¹ in Berührung.

Von dem mittleren Ende des Kernes E aus erstreckt sich ein mit einem Kopf versehener Bolzen g, am besten aus Messing bestehend, durch eine im Magnetgehäuse D befindliche Oeffnung und durch einen Bügel G hindurch, welcher durch zwei am Boden des Magnetgehäuses sitzende Bolzen g* gehalten wird. Zwischen dem Bügel G und einem Bund g² des Bolzens liegt eine Feder g¹.

Eine Metallplatte H wird vortheilhafterweise in der in Fig. 1 gezeigten Lage auf der oberen Fläche der Schieferplatte B angeordnet. Diese Platte H ist mit zwei Vorsprüngen versehen, in denen die Achse h eines Hebels h^l drehbar ist. Das eine Ende des Hebels h¹ ruht gewöhnlich auf der Platte H, während der andere, längere Arm von einer Feder ft² in die Höhe gedrückt wird, so dafs der Hebel die in Fig. 5 dargestellte Lage zeigt. Anschlufsbolzen a¹ cP a⁶ dienen zur Herstellung der Verbindungen des Apparates mit dem Elektromotor und der Stromquelle. Auf der Platte B sitzt ein Stift a^l, an dem das eine Ende der Feder a⁵ befestigt ist. Das andere Ende derselben greift an dem Stift e³ des Armes F an, so dafs dieser durch die Feder a⁵ stets in die »Offen«-Stellung gezogen wird, d. h. in die Stellung, in welcher der Arm F mit den Bürsten die Isolationsplatten b² berührt und mit dem einen Ende an dem einen Anschlag b^s anliegt.

In dem Diagramm nach Fig. 4 sind die Verbindungen eines Nebenschlufsmotors mit einem Widerstand nach vorliegender Erfindung dargestellt. Die eine der Bürsten i ist mit dem Anschlufsbolzen a^l verbunden, die zweite Bürste und das eine Ende der Feldmagnetwicklung i^L werden gemeinschaftlich an die negative Stromzuführungsleitung angeschlossen. Das andere Ende der Feldmagnetwicklung führt zum Anschlufsbolzen α². Die positive Stromzuführungsleitung wird mit dem Anschlufsbolzen a³ des Regelungswiderstandes verbunden.

Wenn der Arm F sich in der »Offen«- Stellung befindet und es wird Strom zugeführt, so tritt der positive Strom von dem Anschlufsbolzen a³ aus in den Apparat, verläfst diesen durch den Anschlufsbolzen α², geht durch die Wicklung i¹ und erregt die Feldmagnete.

Sobald der Strom in die Elektromagnetwicklung eingetreten ist, wird der Kern E zusammen mit dem Schlufsstück E¹ entgegen der Wirkung der Feder g^l niedergezogen, welch letztere den Kern in der in Fig. 3 dargestellten Stellung zu halten bestrebt ist. Mit dem Kern E wird aber auch der Contactarm mit den an ihm sitzenden Fingern/ niedergezogen und letztere mit den Isolationsplatten b² in Berührung gebracht. Wenn nun der Motor angelassen werden soll, wird der Contactarm mittelst des Handgriffs e¹ über die Contactplatten hinwegbewegt, auf welchen dabei die Contactfinger wegen der ununterbrochen stattfindenden Herabziehung der Scheibe E^[ und des Kernes E durch den Elektromagneten schleifen. Durch diese Bewegung des Contactarmes erfährt der Motor eine nach und nach ansteigende Geschwindigkeit, bis der Arm schliefslich über das aufwärts stehende Ende des Hebels h¹ gelangt. Die Feder /i² wird dann niedergedrückt und der Hebel h¹ so weit niederbewegt, dafs Arm F über ihn hinweggelangen kann. Die Bewegung des Contact-

armes erfolgt entgegen der Wirkung der Feder α⁵, so dafs dieser Arm, wenn er schliefslich über den Hebel h¹ gelangt ist und auf dem letzten Contactknopfe jeder Contactreihe ruht, stets die »Offen«-Stellung zu erreichen strebt. Die Feder α⁵ zieht den Contactarm gegen das Ende des Hebels h¹ und ist beständig bestrebt, den Arm in die Anfangsstellung zurück zu führen.

Wenn jetzt aus irgend einem Grunde, z. B. falls der Stromunterbrecher zur Wirkung gelangt, der Strom plötzlich unterbrochen werden sollte, so wird der Magnet sofort entmagnetisirt, die Feder g^l tritt in Thätigkeit, drückt den Kern E mit der Scheibe E¹ nach oben und hebt damit den Contactarm -F von den Contactplatten ab. Der Arm F kann jetzt über den Hebel h^l hinweggehen und wird durch die Feder d^ö in seine Anfangsstellung bis zu dem Anschlag b^& bezw. der Isolationsplatte £² zurück bewegt, wobei der Kern E als Drehachse für die Scheibe E¹ und den Arm F dient.

Nach Vorstehendem werden also,' sobald Strom durch die Feldmagnetwicklung und daher auch durch die Wicklung des Elektromagneten d^l fliefst, die Contactfinger mit einem festen, aber vollständig gleichmäfsigen Druck gegen die Contactplatten gedrückt, auch wenn der Contactarm in Bewegung sich befindet. Wenn aber der Strom aus irgend einem Grunde unterbrochen wird, bewegt sich der Conlactarm in seine Anfangsstellung zurück, ohne dafs die Contactfinger die Contacte berühren, so dafs infolge dessen auch dabei Reibung zwischen denselben nicht auftritt.

Da ein der Drehung entgegenwirkender Widerstand zwischen dem Kerne E und der Spule nicht vorhanden ist, so ist die Reibung hier praktisch gleich Null. Es ist infolge dessen keine Gefahr vorhanden, dafs der Arm nicht losgelassen wird, sobald der Strom aufhört. Auch ist ein Sichfestklemmen vor Wiedererreichung der »Offen«-Stellung ausgeschlossen.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung in ihrer Anwendung auf einen Motoranlasser. Sie kann jedoch mit gleichem Vortheil bei anderen Widerstandsapparaten Verwendung finden, bei welchen der Contactarm an irgend einer der Contactplatten eine Zeit lang ruhen kann, ohne jlurch den ununterbrochen fliefsenden Strom beschädigt zu werden.

In solchem Falle könnte man den Hebel oder Anschlag h¹ entbehren. Die Feder a^h wird dann so bemessen, dafs die Reibung zwischen dem Contactarm und den Contactplatten den ersteren entgegen der Feder in jeder Stellung hält, so lange der Magnet erregt ist, während die Feder noch genügend stark ist, um den Arm zur »Offen«-Stellung zurückzubewegen, sobald der Strom unterbrochen wird.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Elektrischer Anlafs- und Regelungswiderstand mit einem bei Stromunterbrechung selbstthätig in die Anfangsstellung zurückgeführten Schalthebel, dadurch gekennzeichnet, dafs der Schalthebel durch einen Elektromagneten auf die Contactplatten niedergezogen wird, so lange Strom durch den Apparat fliefst, während er bei Stromunterbrechung losgelassen wird und beim Zurückkehren in die Anfangsstellung die Contactplatten nicht berührt.
2. 2. Ausführungsform des elektrischen Anlafs- und Regelungswiderstandes nach Anspruch i,

   ■ dadurch gekennzeichnet, dafs die Drehachse (E) des Schalthebels (F) als Kern eines Elektromagneten ausgebildet ist und unter dem Druck einer dem Elektromagneten entgegenwirkenden Feder g steht, so dafs sie bei eingeschaltetem Strom entgegen diesem Federdruck in die Spule (<P) des Elektromagneten hineingezogen wird und den Schalthebel (F) in Berührung mit den Contactplatfen bringt, bei Stromunterbrechung dagegen vor Rückkehr in die Anfangsstellung den Contactarm (F) von den Contactplatten (b b¹ b²) abhebt.
3. 3. Ausfuhrungsform des elektrischen Anlafs- und Regelungswiderstandes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafs der unter dem Zug einer Feder (a^s) in seine Anfangsstellung zurückstrebende Schalthebel (F) bei Bewegung nach der Endstellung über einen unter dem Druck einer Feder (h²) stehenden Hebelanschlag (h) hinweg gleitet, aber durch diesen an der Rückkehr nach der Anfangsstellung gehindert wird, so lange der Strom eingeschaltet ist, während der Arm bei Stromunterbrechung durch die Feder (g^x) so weit angehoben wird, dafs er aufser Bereich des Anschlages (h) gelangt und von der Feder (a⁵) in seine Anfangsstellung zurückbewegt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.