DE237614C

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Publication number: DE237614C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

mit Schleifringanker.with slip ring anchor.

Es sind bereits Vorrichtungen zum selbsttätigen Anlassen von Elektromotoren bekannt, bei denen der Antrieb der Bürstenhalterwelle mittelbar oder unmittelbar von der Motorwelle aus erfolgt. Bei diesen Anlaßvorrichtungen erfolgte das Ausschalten des Anlaßwiderstandes während der Anlaßperiode mittels elektromagnetisch bewegter Mechanismen oder mechanisch wirkender Vorrichtungen,Devices for automatic starting of electric motors are already known, where the brush holder shaft is driven directly or indirectly from the motor shaft off takes place. In these starting devices, the starting resistor was switched off during the starting period by means of electromagnetically moved mechanisms or mechanically operating devices,

ίο welche mit der zunehmenden Geschwindigkeit der Motorwelle nicht im organischen Zusammenhang standen, so daß die Ausschaltung des Anlaßwiderstandes nicht immer im richtigen Zeitpunkt während der Anlaßperiode erfolgte.ίο which with the increasing speed the motor shaft were not in organic connection, so that the switch-off of the starting resistance is not always at the correct point in time during the starting period took place.

Bei der die Erfindung bildenden Anlaßvorrichtung hingegen wird die Ausschaltung des Anlaßwiderstandes während der Anlaßperiode genau in dem Zeitpunkt bewirkt, wo die Motorwelle eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat. Im wesentlichen wird es dadurch erzielt, daß die Welle, welche die Schleifbürsten für den Anlaßwiderstand trägt, mit einem losen auf ihr sitzenden Schneckenrad versehen ist, welches bei Erreichung einer bestimmten höheren, etwa ²Z₃ der normalen Motorgeschwindigkeit mit der Welle des Widerstandsregelungsorganes gekuppelt wird, so daß das letztere erst von diesem Zeitpunkt an im Sinne der Ausschaltung des Anlaßwiderstandes vom Schneckenrad mitgenommen wird.In contrast, in the starting device forming the invention, the starting resistance is switched off during the starting period precisely at the point in time when the motor shaft has reached a certain speed. Essentially, it is achieved in that the shaft that carries the grinding brushes for the starting resistance is provided with a loose worm wheel sitting on it, which is coupled to the shaft of the resistance ^{control element when a certain higher, about 2} Z _{3 of the normal motor speed is reached} so that the latter is only taken along from this point in time in the sense of switching off the starting resistor from the worm wheel.

Das beliebige, erst bei höherer Motorgeschwindigkeit eintretende Kuppeln der Motorwelle mit dem Regelungsorgan erscheint vor-' teilhaft und in gewissen Fällen sogar' erforderlich. Wenn z. B. durch den Motor große Schwungmassen in Bewegung versetzt werden müssen (der Motor läuft unter Vollbelastung an), so wird die Beschleunigung im Verhältnis zur Zeit der Ausschaltung zu klein sein, so daß der Anlaßwiderstand schon früher umgeschaltet ist, bevor der Motor vielleicht seine halbe Tourenzahl erreicht hat. Auch ist ein langsames Anlaufen des Motors manchmal erwünscht, wenn gefährliche Stöße und Schläge in einzelnen Teilen der Arbeitsmaschine entstehen würden, sobald der Motor zu schnell anlaufen würde. Diesem Übelstand · ist durch das beliebige Einstellen des Regulators abgeholfen. Der Anlaßwiderstand kann jedem einzelnen Teil entsprechend zur richtigen Zeit ausgeschaltet werden, so daß Rückwirkungen auf das Netz kaum wahrzunehmen sind. Hierdurch unterscheidet sich der Erfindungsgegenstand von einer bekannten Vorrichtung, bei der die Kupplung jedesmal bereits bei Beginn des Motoranlaufes eintritt.Any coupling of the motor shaft that only occurs at a higher motor speed with the regulatory body appears to be 'advantageous and in certain cases even' necessary. If z. B. large centrifugal masses are set in motion by the motor (the motor starts under full load), the acceleration will be too small in relation to the time it was switched off so that the starting resistor is switched earlier, before the engine is perhaps has reached half its number of revolutions. Sometimes the motor starts slowly Desired if there are dangerous knocks and blows in individual parts of the work machine would arise as soon as the motor started too quickly. This evil can be remedied by adjusting the regulator at will. The starting resistance can each individual part can be switched off at the right time, so that repercussions are barely noticeable on the network. This is how the subject matter of the invention differs of a known device in which the clutch occurs each time at the beginning of the engine start-up.

Die Zeichnungen^ stellen ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar. The drawings represent an exemplary embodiment of the subject matter of the invention.

Fig. ι ist ein Vertikalschnitt nach der Linie I-I in Fig. 3,Fig. Ι is a vertical section along the line I-I in Fig. 3,

Fig. 2 ein solcher nach der Linie H-II inFig. 2 shows such a line H-II in

Fig-3-Fig-3-

Fig. 3 ist ein Grundriß,Fig. 3 is a plan view,

Fig. 4 die Vorderansicht des Bürstenhalters4 shows the front view of the brush holder

und der Kontaktbahn.and the contact path.

Fig. 5 zeigt eine Einzelheit,Fig. 5 shows a detail,

Fig. 6 das Schema einer mit einem solchen Anlasser ausgerüsteten Kraftanlage, in welcher A der selbsttätige Anlasser, W der Anlaßwiderstand, M der anzulassende Motor, N das Netz, 5 der Schalter ist und S' die Sicherungen darstellen.6 shows the diagram of a power plant equipped with such a starter, in which A is the automatic starter, W is the starting resistor, M is the motor to be started, N is the mains, 5 is the switch and S 'is the fuses.

Am einen Ende der Motorwelle sitzt ein Rillenradi (Fig. 6), von dem ein Seil 2 zu einem zweiten Rillenrad 3 an der selbsttätigen Anlaßvorrichtung· führt, das auf einer Welle 4 sitzt (Fig. ι und 3). Dieses treibt mittels eines Kegelradpaares eine vertikale Welle 5 an, die an ihrem unteren Ende eine Schnecke 6, oben einen Zentrifugalpendelregler 7 bekannter Art trägt. Die Schnecke 6 greift in ein Schneckenrad 8 ein, das lose auf einer horizontalen Welle 9 sitzt und mit einem Zahnkranz 10 versehen ist. Am einen Ende der Welle 9 ist der über die Kontakte 11 schlei-At one end of the motor shaft there is a groove radius (Fig. 6), from which a rope 2 is attached a second grooved wheel 3 on the automatic starting device which runs on a shaft 4 sits (Fig. ι and 3). This drives a vertical shaft 5 by means of a bevel gear pair at the lower end of a screw 6, above a centrifugal pendulum regulator 7 known Kind of wearing. The worm 6 engages a worm wheel 8, which is loosely on a horizontal Shaft 9 is seated and provided with a ring gear 10. At one end of the Shaft 9 is the one slid across contacts 11

fende Bürstenhalter 12 angeordnet. Fest auf der Welle 9 sitzen außerdem zwei Hebel. 13 (Fig. ι und 3), an welchen je eine am Anlassergehäuse 14 verankerte Zugfeder 15 angreift, und ferner drei Hebel 16, 17 und 18.Fende brush holder 12 arranged. Two levers are also firmly seated on the shaft 9. 13th (Fig. Ι and 3), on each of which a tension spring 15 anchored on the starter housing 14 engages, and also three levers 16, 17 and 18.

Am äußeren Ende des Hebels 16 ist ein zweiter dreiarmiger Hebel drehbar gelagert. ■ Dessen einer Arm 19 ist hakenförmig ausge-' bildet und steht unter dem Einfluß einer Feder 20, die ihn gegen den Zahnkranz 10 hinzuziehen sucht. Der zweite Arm 21 ist radial nach auswärts gerichtet und bestimmt, mit einem am Gehäuse 14 einstellbar befestigten Anschlag 22 zusammen zu wirken. Der dritte Arm 23 wird im Ruhezustand des Anlassers entgegen der Wirkung der Feder 20 durch einen Hebel 24 festgehalten, der ebenfalls am Hebel 16 gelagert ist und durch eine Feder 25 gegen den Hebelarm 23 hingezogen wird, dessen freies Ende in einer Einkerbung von 24 liegt.At the outer end of the lever 16 is a second one three-armed lever rotatably mounted. ■ One arm 19 of which is hook-shaped forms and is under the influence of a spring 20 which pull it towards the ring gear 10 seeks. The second arm 21 is directed radially outward and determined with a stop 22 adjustably attached to the housing 14 to act together. The third When the starter is at rest, arm 23 is activated against the action of spring 20 a lever 24, which is also mounted on the lever 16 and is held by a spring 25 is drawn against the lever arm 23, the free end of which is in a notch of 24 lies.

Der Hebel 17 greift unter den Steg des bügelförmigen Ankers 26 des Elektromagneten 27. Dieser Anker 26 ist an zwei vertikalen, im Gehäuseboden aufsitzenden Stangen 28 geführt, um als Fallgewicht wirken zu können. Seine Schenkel sind unten durch einen eine Rolle 29 tragenden Bolzen miteinander verbunden. In der Bahn dieser Rolle befindet sich das freie Ende eines Winkelhebelarmes 30, der durch Wirkung einer Feder 31'normalerweise in horizontaler Lage gehalten wird. An den anderen Arm 32 dieses Winkelhebels lehnt sich ein frei hängender, an einem Ausleger 42 des Gehäuses gelagerter Hebel 33 an, der mit einem vorspringenden Ansatz 34 versehen ist, auf welchen unter nachher beschriebenen Umständen das freie Ende des Hebels 18 zu liegen kommt.The lever 17 engages under the web of the bow-shaped armature 26 of the electromagnet 27. This armature 26 is on two vertical, guided in the housing bottom seated rods 28 to act as a drop weight can. Its legs are below one another by a bolt carrying a roller 29 tied together. The free end of an angle lever arm is located in the path of this role 30, which is normally held in a horizontal position by the action of a spring 31 ' will. On the other arm 32 of this angle lever, a freely hanging one leans on a bracket 42 of the housing mounted lever 33, which with a protruding Approach 34 is provided on which under the circumstances described below the free The end of the lever 18 comes to rest.

Auf dem sich achsial verschiebenden Teil des Reglers 7 sitzt ein sich mit diesem Teil der Achse 5 entlang verschiebender und sich mit letzterer, drehender Hubdaumen 35. An diesen lehnt sich im Ruhezustande des Anlassers unter der Wirkung einer Feder 44 (Fig. 5) eine zweiarmige Klinke 36 an, die auf einem oben am Reglerrahmen befestigten, abwärts reichenden Arm 37 drehbar gelagert ist. Das andere Ende dieser Klinke liegt für gewöhnlich am Umfang eines Zahnes 38 an, der sich an der Nabe eines weiter oben gelegenen Hebels 39 befindet. Letzterer sitzt fest auf einer Weile 40 und reicht in die Bahn des vorn mit einer radialen Fläche endigenden Hubdaumens 35.On the axially shifting part of the controller 7 sits a with this part the axis 5 moving along and with the latter, rotating lifting thumb 35. An this leans under the action of a spring 44 when the starter is in the idle state (Fig. 5) a two-armed pawl 36, which is attached to a top on the controller frame, downward arm 37 is rotatably mounted. The other end of this pawl is for usually on the periphery of a tooth 38, which is on the hub of one located above Lever 39 is located. The latter sits firmly on a while 40 and extends into the path of the Lifting thumb 35 ending at the front with a radial surface.

Die Welle 40 trägt an ihrem unteren Ende einen Finger 41, der mit seinem vorderen, freien, unter Federwirkung stehenden Teil am oberen Ende des Hebels 24 anliegt (Fig. 2).The shaft 40 carries at its lower end a finger 41, which with its front, free, spring-loaded part rests against the upper end of the lever 24 (Fig. 2).

Die Wirkungsweise dieses Anlassers ist folgende:This starter works as follows:

Angenommen, der Motor M werde bei S eingeschaltet, wobei der ganze Anlaßwiderstand W wie üblich vorgeschaltet ist. Dann wird die Bewegung der Motorwelle durch die Teile 1,2,3 ^auf die Welle 4 und von dieser durch das oben erwähnte Kegelradgetriebe auf die Reglerwelle 5 übertragen. Mit zunehmender Motorgeschwindigkeit steigt der obere Reglerteil und damit der Hubdaumen 35. Hat der Motor die Tourenzahl erreicht, bei welcher der Anlaßwiderstand allmählich ausgeschaltet werden soll, also etwa ²/₃ seiner normalen Tourenzahl, so ist der Hubdaumen 35 auf die gleiche Höhe mit dem Hebel 39 gekommen, stößt also an diesen und dreht ihn und damit d'ie Welle 40 und den Finger 41 in der durch Pfeile angegebenen Richtung genügend weit, um den Hebel 24 entgegen der Wirkung der Feder 25 so weit zu drehen, daß dieser vom Hebelarm 23 weggezogen wird. Infolgedessen kann nun der Hebelarm 19 in den durch Schnecke 6 und Schneckenrad 8 in Umdrehung versetzten Zahnkranz 10 einschnappen. Dadurch wird das Schneckenrad 8 mit der Welle 9 gekuppelt, und diese dreht nun sowohl den Bürstenhalter 12 im Sinne einer allmählichen Ausschaltung des Anläßwiderstandes als auch die Hebel 13, 16, 17 und 18 in der in Fig. 1 durch einen Pfeil angegebenen Richtung. Dabei werden die Federn 15 gespannt, und der Hebel 18 kommt, indem er den Hebel 33 ein wenig zurückdreht, über dessen Ansatz 34 zu stehen.Assume that the motor M is switched on at S with the entire starting resistor W connected upstream as usual. Then, the movement of the motor shaft is determined by the parts of 1,2,3 ^au f the shaft 4 and is transferred from this by the above-mentioned bevel gear on the governor shaft. 5 With increasing engine speed, the upper regulating portion, and thus the Hubdaumen 35. rise has reached the number of revolutions at which the starting resistor to be gradually switched off the engine, or about _{^2/3 of} its normal number of revolutions, then the Hubdaumen 35 to the same height with the lever 39, comes into contact with it and turns it and thus the shaft 40 and the finger 41 in the direction indicated by the arrows far enough to turn the lever 24 against the action of the spring 25 so far that it is removed from the lever arm 23 is pulled away. As a result, the lever arm 19 can now snap into the ring gear 10 set in rotation by the worm 6 and worm wheel 8. As a result, the worm wheel 8 is coupled to the shaft 9, and this now rotates both the brush holder 12 in the sense of a gradual elimination of the starter resistance and the levers 13, 16, 17 and 18 in the direction indicated by an arrow in FIG. 1. The springs 15 are tensioned, and the lever 18 comes to stand over its extension 34 by turning the lever 33 back a little.

Hat die Welle 9 die zum Ausschalten bzw. Kurzschließen des Anlaßwiderstandes nötige Teildrehung gemacht, so trifft der Hebelarm 21 auf den Anschlag 22. Dadurch wird der Hebelarm 19 aus dem Zahnkranz 10 ausgerückt und daher die Welle 9 zum Stillstand gebracht. Die Hebel 13, 16, 17 und 18 verbleiben während der Tätigkeit des Motors in der soeben beschriebenen Stellung stehen, da derIf the shaft 9 has made the partial rotation necessary to switch off or short-circuit the starting resistor, the lever arm 21 strikes the stop 22. This disengages the lever arm 19 from the ring gear 10 and therefore the shaft 9 comes to a standstill. The levers 13, 16, 17 and 18 remain in the position just described during the operation of the engine, since the

Hebel i8 an einer Rückw.ärtsdrehung, auf welche die nun gespannten Federn 15 hinzielen, durch sein Aufliegen auf dem Ansatz 34 verhindert ist. Die Welle 9 kann sich somit nicht rückwärts drehen.Lever i8 on a backward turn towards which the now tensioned springs 15 aim, is prevented by its resting on the approach 34. The shaft 9 can thus do not turn backwards.

Sobald aber der Motor ausgeschaltet wird, wird auch der in der Hauptmotorzuleitung liegende Magnet 27 stromlos (s. Fig. 6) und läßt seinen Anker 26 fallen, der nicht mehr vom Hebel 17 unterstützt ist, da dieser sich mit der Welle 9 gedreht hat. Der fallende Anker 26 trifft nun auf den Hebelarm 30, was eine Drehung des Hebelarmes 32 gegen den Hebel 33 hin, eine Drehung des letzteren nach links und damit ein Wegziehen des Ansatzes 34 unter dem Hebel 18 fort zur Folge hat.But as soon as the motor is switched off, the one in the main motor supply line is also switched off lying magnet 27 de-energized (see Fig. 6) and drops its armature 26, which is no longer is supported by the lever 17, since this has rotated with the shaft 9. The falling one Armature 26 now meets the lever arm 30, which causes a rotation of the lever arm 32 against the Lever 33 towards, a rotation of the latter to the left and thus a pulling away of the approach 34 has continued under the lever 18.

, Jetzt treten die Federn 15 in Wirksamkeit und drehen die Welle 9 und damit u. a. auch den Bürstenhalter 12 in ihre anfängliche Stellung zurück, so daß der Anlaßwiderstand wieder vorgeschaltet ist. Hierbei hebt der Hebel 17 den Anker 26 wieder in die ursprüngliche I Lage zurück, so daß dieser beim nächsten Ein- j schalten des Motors vom Magneten 2J wieder' j angezogen und festgehalten werden kann.Now the springs 15 come into effect and turn the shaft 9 and thus also the brush holder 12 back into their initial position so that the starting resistor is connected upstream again. The lever 17 lifts the armature 26 back into its original position so that it can be attracted and held by the magnet 2J the next time the motor is switched on.

Da nun der Motor bei seinem Ausschalten und Auslaufen für einen Augenblick wieder die gleiche Geschwindigkeit erlangt, bei welcher bei seinem Anlassen die Welle 9 mit dem Schneckenrad 8 gekuppelt wurde, muß vorgesorgt werden, daß letztere beim Auslaufen des Motors nicht wieder vorkommt, da sonst der Anlaßwiderstand wieder ausgeschaltet würde. Hierzu dienen die oben erwähnten Teile 36 und 38. Denn infolge der beim Anlassen des Motors eingetretenen, oben erwähnten Teildrehung der Welle 40 ist das der letzteren zugekehrte Ende des Hebels 36 hinter dem Zahn 38 (Fig. 5) eingeschnappt. Damit ist auch der Hebel 39 in seiner ausgerückten Stellung verblieben, so daß der Hubdaumen 35 bei seiner Abwärtsbewegung wirkungslos an ihm vorübergeht. Ist er an diesem vorbeigegangen und nähert er sich seiner in Fig. 1 dargestellten Ursprungslage, so rückt er den Hebel 36 bei seinem Vorübergehen an diesem wieder vom Zahn 38 weg, worauf die Welle 40 unter dem Einfluß einer am Hebel 39 angreifenden Zugfeder 43 wieder in ihre Ursprungslage zurückkehrt. Hierbei ermöglicht das Gelenk am Finger 41 diesem, über den Hebel 24 hinwegzugehen, worauf die auf ersterem befindliche Feder das vordere Fingerende wieder in die Normallage senkt. Der Hebelarm 23 ist vorher, beim Ausrücken des Hebelarmes 19 aus dem Zahnkranz 10, wieder in den Hebel 24 eingerückt worden.Now the engine switches off and coasts down for a moment again attained the same speed at which the shaft 9 with the Worm wheel 8 was coupled, care must be taken that the latter when the Engine does not occur again, otherwise the starting resistor would be switched off again. The above-mentioned parts 36 and 38 are used for this purpose The above-mentioned partial rotation of the shaft 40 that has occurred in the motor is that of the latter facing The end of the lever 36 snapped into place behind the tooth 38 (FIG. 5). The lever 39 is thus also in its disengaged position remained, so that the lifting thumb 35 has no effect on him during its downward movement passes. If he has passed this and is approaching the one shown in FIG. 1 Original position, he moves the lever 36 when he passes it again away from the tooth 38, whereupon the shaft 40 acts on the lever 39 under the influence of a force Tension spring 43 returns to its original position. The joint enables this on the finger 41 this to go over the lever 24, whereupon the one located on the former The spring lowers the front end of the finger back into the normal position. The lever arm 23 is before, when the lever arm 19 is disengaged from the ring gear 10, back into the lever 24 been indented.

Bei neu einzurichtenden Anlagen werden Anlasser und Anlaßwiderstand zweckmäßigerweise zusammengebaut. Der Elektromagnet kann auch parallel zur Motorleitung, statt, wie gezeichnet, in Reihe in eine Zuleitung geschaltet werden, immer aber muß er so geschaltet werden, daß eine Stromunterbrechung in der Hauptstromleitung eine solche im Magneten zur Folge hat.In the case of new systems that are to be set up, the starter and starting resistor are expedient assembled. The electromagnet can also be held parallel to the motor line, like drawn, connected in series in a supply line, but it must always be connected that way be that a power interruption in the main power line such in the magnet has the consequence.

Claims

Patent Claims:

1. Device for the automatic starting of alternating current - electric motors with slip ring armature, in which the drive of the resistance control element takes place from the motor shaft, characterized in that a loosely arranged on the shaft (9) of the resistance control element, with the intermediation of an intermediate gear (4, 5, 6) driven by the motor shaft worm wheel (8) only when reaching a certain higher, approximately ^_2/3 of the normal engine speed is coupled to the shaft (9) of the resistance control organ so that the latter only from this point on in the sense of elimination of the starting -Resistance is taken from the worm wheel (8).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Worm wheel (8) driving shaft (5) of the intermediate gear (4, 5, 6) a centrifugal pendulum regulator (7) carries a thumb (41) provided at a certain speed of the motor shaft The shaft (40) rotates, whereby the members (24, 23, 19, 10) coupling the worm wheel (8) with its shaft (9) into the Coupling position are brought.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the shaft (9) of the resistance regulating organ carries a lever (17) which, when it is switched on again The reverse rotation of the starting resistors causes tripping as a result of its dropping and returning the starting device to the switch-off position causing magnet armature (26) and raises the same up to stops in the area of the magnet the next time the motor is switched on.

For this purpose 2 sheets of drawings.