DE181780C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

.- JVl 181780 KLASSE 21 c. GRUPPE

RAFAEL STAHL in STUTTGART.

Anlaß- und Bremsvorrichtung für elektrische Antriebe.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. Mai 1906 ab.

Anlaß- und Bremsvorrichtungen, die von einem gemeinschaftlichen Bewegungsorgan (Hilfsmotor, Solenoid, Druckluft) angetrie-» ben werden, haben den Nachteil, daß sie die Forderung, dem Anlasser großen Hub und langsame Bewegung, der Bremse aber kurzen und raschen Hub zu erteilen, nicht erfüllen. Es sei der Fall gesetzt, ein Hilfsmotor habe mittels Zahnradübersetzung eine Zahnstange

ίο zu heben, die ihrerseits die Bremse lüftet und das Abschalten des Anlaßwiderstandes be-. sorgt. Die Bremse ist naturgemäß schon nach ganz kurzem Hube der Zahnstange gelüftet, und es wäre im Interesse ihrer sofortigen Wirkung beim Anhalten notwendig, den weiteren Hub der Zahnstange zu hindern. Dem· widerspricht aber die Forderung, mit diesem Hube auch den Hauptmotor langsam anzulassen, und zwar erst nachdem die Bremse gelüftet ist. Die Zahnstange muß also langsam- immer höher gehoben werden, ■ um den Anlaß widerstand allmählich abzuschalten. Die langsame Bewegung wird z. B. durch Luftdämpfung oder durch einen langsam laufenden Hilfsmotor usw. hervorgebracht, wobei die Konstruktion in der Regel derart eingerichtet ist, daß die Luftdämpfung beim Ausschalten wegfällt, damit einem raschen. Ausschalten nichts im Wege steht.

1st alsdann der ganze Anlasserhub beendet, so bleibt der Hilfsmotor unter Strom stehen und hält das ganze System, das er, einschließlich des Bremsgewichtes selbst, gehoben hat, in dieser höchsten Stellung. Beim Ausschalten zeigen sich dann die Nachteile dieser Konstruktion. Der Hilfsmotor wird durch die Steuerapparate am Fahrziel des Fördergefäßes ausgeschaltet und es vollzieht sich infolge der Schwerkraft des Bremsgewichts eine rückläufige Bewegung des ganzen Systems, d. h. es erfolgt das Abschalten, des Hauptmotors und das Abbremsen der Hebemaschine. Dies geschieht aber in einer für das stoßfreie und genaue Anhalten sehr ungünstigen Weise. Es wird zunächst dem Hauptmotor der Anlaßwiderstand zwar rasch, aber doch stufenweise wieder vorgeschaltet, wobei er, abhängig von der Belastung, in seiner Tourenzahl sinkt und beim Auslaufen Verschiedenheiten zeigt. Erst nachdem- dies geschehen, ganz am Ende der Abwärtsbewegung, wird die Bremse angelegt, und zwar mit einem erheblichen Stoß, denn Bremsgewicht und Triebwerk haben sich auf der Rückwärtsbewegung beschleunigt und machen ihre ganze Massenwirkung auf die Bremse geltend. Analog diesem Vorgänge vollziehen sich diejenigen bei Anwendung von Solenoid, Druckluft usw., und es bleiben stets die gleichen Nachteile, ungenaues Anhalten und Bremsstoß, bestehen.

Im nachstehenden sind vollkommenere Ausführungen angegeben, und soll zunächst eine durch Hilfsmotor bewegte Vorrichtung beschrieben werden.

Die Zeichnung ist unter der Annahme entworfen), daß der Hilfsmotor sich beim Einschalten nach beiden Richtungen drehen kann, um damit gleichzeitig die Verstellung des Polwenders im einen oder anderen Fahrsinne zu bewirken. Es wird aber ausdrücklich bemerkt, daß der Grundgedanke der Konstruk-

tion keinerlei Änderung erfährt, wenn ein magnetischer Polwender zur Anwendung gelangt und der Hilfsmotor sich dann beim Einschalten immer nur in gleicher Richtung dreht.

In Fig. ι ist ι der Hilfsmotor, 2 das Gegetir rad zu dem auf der Motorachse sitzenden Ritzel, 3 ein Kettenrad, an dessen Kette 4 ein Hohlkolben 5 hängt. Letzterer führt sich in dem am Maschinengehäuse befestigten Zylinder 6, während in 5 sich ein Kolben 7 führt, der an seiner Kolbenstange 8 einen Keil 9 trägt, mit dem bei von oben, kommendem Drucke die Bremsbacken 10 gegen die auf der ■ Schneckenwelle der Winde _angebrachte Bremsscheibe 11 gepreßt werden.

Im Ruhezustande (Fig. 1) ist zwischen Hohlkolben 5 und Kolbenfläche 7 keim Zwischenraum», die Kette ist etwas lose. Beginnt nun der Motor 1 (Fig. 2) sich z. B. in der Pfeilrichtung zu drehen, so wird die rechte Kettenhälfte schlaff; die linke Hälfte aber zieht 5 hoch, 7 bleibt noch einen Moment zurück. Dadurch entsteht in dem zwischen 5 und 7 eingeschlossenen Raum' ein Vakuum, das schließlich dem Eigengewichte von 7, 8 und 9 das Gleichgewicht hält und diese Teile zu einer Bewegung nach oben veranlaßt.

. Dieser Hub gibt die Bremsbacken frei, wird aber dann sofort begrenzt dadurch, daß der auf 8 befestigte Stellring 12 gegen, den unteren Deckel von 6 anstößt. Der Hilfsmotor 1 arbeitet aber trotzdem weiter, weil durch ein Lufteinlaßventil 13 Luft einströmen kann.

Durch die Stellung dieses Ventils wird die Einschaltgeschwindigkeit reguliert. Der Schaltvorgang selbst erfolgt an der vom Hilfsmotor gedrehten Kontaktwalze, die mit einzelnen Kontaktringen und gegen dieselben gedrückten Stromfingern versehen ist. Die Hubbewegung von 5 setzt sich fort, bis¹ der untere Rand 14 des Hohlkolbens 5 unter 7 faßt und den Kolben 7 somit dauernd hochhält, dies bildet gleichzeitig auch die Hubbegrenzung des Anlassers, so daß das ganze System in seiner Höchstlage (Fig. 2) bis zur Beendigung der Fahrt verharren kann. Wird dann der Steuerstrom unterbrochen, so braucht die ganze Vorrichtung nur eine kurze Rückwärtsbewegung zu machen, und der Keil 9 bringt die Bremsbacken 10 zum Anliegen; zunächst nur durch sein Eigengewicht, dann aber kräftig angedrückt durch die im Räume zwischen 5 und 7 entstehende Kompression, die erzeugt wird durch das Gewicht von 5 und andauert, bis 5 allmählich so tief gesunken ist, daß beide Kettenstränge wieder beinahe straff geworden sind. Es ist also erreicht, mit einem großen Motor und Einschaltweg einen kurzen Bremshub zu verbinden. Durch die um Drehpunkt 16 drehbaren Hebel 17 unid iy^a kann an den Kontaktkohlen 18 und i8^a Verbindung hergestellt werden. Dies sind die Hauptkontakte, die den gesamten, Motorstrom und Steuerstrom unterbrechen, und die sich schließen, sobald bei der Einschaltbewegung der kurze Bremshub durchlaufen ist. Umgekehrt wird dann beim Ausschalten zuerst der ganze Betriebsstrom unterbrochen, und erst hierauf werden die Kontakte der Anlaßsteuerwalze stromlos und daher funkenlos voneinander entfernt, was einen großen Vorteil bedeutet. Ferner ist erreicht, daß erst unmittelbar vor dem Bremsen der Motorstrom am Hauptschalter unterbrachen wird, was, wie schon oben angedeutet, ein genaues. Anhalten ermöglicht. Da ferner das Bremsen in der Hauptsache durch Vermittlung der Kompression erfolgt, ist eine sanfte, stoßfreie Bremswirkung gesichert.

Der Gedanke, während der Einschaltperiode nur durch das im' Zylinder 5 vorhandene Vakuum die Bremse gelüftet und den Hauptschalter geschlossen zu halten, erzielt im weiteren den wichtigen Vorteil, bei mechanischer Störung der Einschaltbewegung ein selbsttätiges, regelrechtes Ausschalten herbeizuführen. Ist z. B. die Einschaltbewegung nur teilweise vollzogen, d. h. hat Zylinder 5 seinen Hub noch nicht beendigt und es tritt eine mechanische Hemmung der Einschaltbewegung ein, so. wird das: Vakuum im Zylinder 5 nicht mehr ausreichen, die Bremse 7, 8, 9 gehoben zu halten, sie wird sinken und zunächst am kleinen Schalter i8^ffi, der so eingestellt ist, daß er sich etwas vor dem Hauptschalter 18 öffnet, den Steuerstrom unterbrechen, also regelrecht ausschalten. Der beim Einschalten auftretende, von der jeweiligen Last abhängige Spannungsabfall, wird durch die sich ändernde Umdrehungsgeschwindigkeit des Hilfsmotors auch die Einschaltgeschwindigkeit beeinflussen, so daß bei großer Last langsameres" Einschalten stattfindet und umgekehrt.

Eine Anordnung mit Verwendung eines Solenoids zeigt Fig. 3. 19 ist die Wicklung desselben, 20 sein Kern, der weiter unten als Zylinder 21 ausgebildet ist und. den. Kolben 22 führt. Die Kolbenstange 23 trägt den Keil 24. Außerdem werden durch Hebel 25 wieder die Hauptkontakte 26 und ein Steuerstromunterbrecher 27 bewegt. Kolben 20 trägt an einer Stange 28 die Anlaßkontakte 29, die mit Hilfe der Gegenkontakte 30 das Anlassen vermitteln.

Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist nun im Prinzipe genau die gleiche wie bei Fig. ι und 2. Man hat sich nur außerdem noch einen, die Fahrrichtung bestimmenden,

magnetisch oder anderweitig bewegten Polwender hinzuzudenken. Bekommt die Wicklung 19 Strom von der Steuerung, so wird 20 rasch angezogen, bis der Stellring 31, der an der Stange des· durch Saugwirkung hochgehobenen' Kolbens 22 festsitzt, am Gehäuse 32 anschlägt. Nun ist die Bremse vollständig gelüftet. Die Weiterbewegung wird jetzt verlangsamt dadurch, daß durch die Luftschraube 33 Luft einströmen muß in den Raum zwischen Zylinder 21 und Kolben 22. Beim Anschlagen von 31 an 32 war auch schon der Schalter 26 geschlossen worden, und der Motor begann anzulaufen. Jetzt werden auch noch die Kontakte 29, 30 zur Abschaltung der Widerstände geschlossen, und das ganze System bleibt bis zur Beendigung der Fahrt in dieser Lage stehen. Wird dann der Steuerstrom unterbrochen, so fallen zunächst Kolben 20 und 22 zusammen herunter, bis Schalter 26 geöffnet ist und Keil 24 die Bremse angezogen hat. Dann, muß 20 allein noch nachsinken, gehemmt durch den Austritt der Luft durch Schraube 33.

Es läßt sich natürlich an Stelle des Hilfselektromotors oder des Solenoids auch jede beliebige andere Kraft zur Bewegung des Anlassers heranziehen, z. B. Druckluft, die ja bei Fördermaschinen ohnehin allgemein zum Bremsen verwendet wird.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   I. Anlaß - und Bremsvorrichtung für

   elektrische Antriebe, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebmechanismus für den Anlasser mit der Bremsvorrichtung nicht starr, sondern durch einen in einem- Kolben bewegten Zylinder, verbunden ist, von denen bei Ingangsetzung der Antriebsvorrichtung für den Anlasser der eine Teil den anderen mit der Bremse gekuppelten Teil zunächst unter Erzeugung eines Vakuums zwischen beiden Teilen mitnimmt, worauf beide Teile, nachdem die Bremse gelöst und der damit gekuppelte Teil an seiner Weiterbewegung gehindert ist, als Luft- oder Flüssigkeitsdämpfung für die Bewegung des Anlassers zusammenwirken, während beim Abstellen des Motors zunächst beide Teile gemeinsam niedersinken und das Einfallen der Bremse, gegebenenfalls auch durch einen mit ihr gekuppelten Schalter die Unterbrechung des Steuer- und Arbeitsstromes· bewirken, worauf sich der eine Teil allein weiterbewegt und die Rückführung des Anlassers in die OfTenstellung gestattet.
2. 2. Anlaß- und Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein nach beiden Drehrichtungen laufender Hilfsmotor unter Vermittlung von Zahnrädern eine Kette antreibt, deren beide Enden am Zylinder angreifen.
3. 3. Anlaß- und) Bremsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker eines Solenoids als Zylinder ausgebildet ist, in dem der die Bremse beeinflussende Kolben geführt ist, während der Antrieb des Anlassers: von dem, ersterwähnten Anker aus erfolgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.