DE2516131A1 - Verfahren und vorrichtung mit pendelmoment - Google Patents
Verfahren und vorrichtung mit pendelmomentInfo
- Publication number
- DE2516131A1 DE2516131A1 DE19752516131 DE2516131A DE2516131A1 DE 2516131 A1 DE2516131 A1 DE 2516131A1 DE 19752516131 DE19752516131 DE 19752516131 DE 2516131 A DE2516131 A DE 2516131A DE 2516131 A1 DE2516131 A1 DE 2516131A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- motor
- stator
- rotor
- winding
- alternating current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 113
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 54
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 34
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 15
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 13
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims description 13
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 12
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 7
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 7
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 7
- 241000555745 Sciuridae Species 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 3
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims 2
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 claims 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 11
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 230000001976 improved effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 2
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 241000208140 Acer Species 0.000 description 1
- 241000725101 Clea Species 0.000 description 1
- 241000382778 Cucumber leaf spot virus Species 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 235000013601 eggs Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000002688 persistence Effects 0.000 description 1
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
- B02C18/16—Details
- B02C18/24—Drives
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C18/00—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments
- B02C18/06—Disintegrating by knives or other cutting or tearing members which chop material into fragments with rotating knives
- B02C18/16—Details
- B02C2018/164—Prevention of jamming and/or overload
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Crushing And Pulverization Processes (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
Description
Dr. Hans-Heinrich Willrath >. d - 62 wiu33aden
Dr. Dieter Weber λ-α*ι3ζ/
. Gu5tav-Freyt«g-Stra6e £5
* 0^ Telegrammadresse: WILLPATENT
Hobart Corporation, World Headquarters, Troy, Ohio 45374 / USA
Verfahren und Vorrichtung mit Pendelmoment
Priorität; 17. April 1974, US-Serial-No. 461 638,USA
Bei vielen Anwendungen eines Elektromotors ist es üblich, daß der Motor plötzlich eine mechanische Last antrifft,
die über seine ein Drehmoment erzeugende Leistungsfähigkeit hinausgeht. Dieser Zustand erfordert die Verbindung
mit gewissen äußeren Vorrichtungen entweder im Entfernen eines Teils der Motorlast, Begrenzung des Motorbetriebes
oder in gewisser Weise zur Steigerung des auf die Last aufgebrachten Drehmomentes. Bei einigen Anwendungen solcher
Motoren ist es möglich, mechanische Energie zu speichern, um sie bei diesen Zuständen mit hohem Drehmoment
5098U/0774
Postsd)«fc: Frankfurt/Main 6763-601 Buik: Dresdner Bank AG. Wiesbaden. Konto-Nr. Ϊ76807
durch Ankoppeln an diese Vorrichtungen zu verwenden, z. B. als Schwungräder oder Federmechanismen,
die an den Motor oder seine Last gekuppelt werden. Bei anderen Anwendungen ist es notwendig, einen
Motor mit einem Drehmomentausgang vorzusehen, der über dem normalerweise für die Last erforderlichen
Wert liegt, um eine Anpassung des erwarteten aber seltenen Bedarfs an das gesteigerte Drehmoment zu
gewährleisten. Jede dieser Lösungen hat offensichtlich unerwünschte Merkmale.
Obwohl man viele Beispiele von Motorlasten findet,
mit denen eine plötzliche Bürde eines hohen Belastungsmomentes verbunden ist, ist es wahrscheinlich,
daß keines dieser Beispiele oder Muster dem Drehmoment gleicht, welches erforderlich ist, wenn ungewöhnlich
rauhe Materialien in eine stationäre Maschine zum zermahlen oder aufschließen eingeführt werden. Die
Abwesenheit gespeicherter kinetischer Energie oder der Schwungradwirkung und die Unmöglichkeit des
Brecheingriffes zwischen dem Rohmaterial und dem Werkzeug der Maschine erhöht in diesem Zustand tiefgreifend
das vom Antriebsmotor erforderliche Drehmoment; tatsächlich würde die Anwesenheit eines Schwungrades
wirklich der Fähigkeit des Motors Abbruch tun, Rohmaterialien in solchen Fällen zu verarbeiten, weil
das zur Beschleunigung des Schwungrades erforderliche
609844/077.4
Drehmoment sich zu demjenigen Drehmoment addieren würde, welches für die Bearbeitung ungewöhnlicher
Rohmaterialien erforderlich ist.
Häufig anzutreffende Beispiele von Aufschließ- und Zerkleinerungsgeräten, welche dieser Art
Belastung unterworfen sind, weisen Hammermühlenr
Steinbrecher, Holzschnitzelmaschinen, Holzrührschaufeln und Abfallbeseitiger auf.
Die Abfallbeseitigungsmaschine ist ein besonders gutes Beispiel für eine Motorlast mit plötzlichem
hohen Drehmoment, da ein allgemeines Bedürfnis für diese Maschinen erfordert, daß sie eine kleine
körperliche Größe, geringe Anschaffungskosten, lange Betriebslebensdauer ohne Wartung und einen Ausgang
für pulverisiertes Material haben, welches auf kleine Partikelgrößen begrenzt ist.
Trotz der zunehmenden Aufnahme von Abfallbeseitigungsgeräten
als erwünschtes Küchenarbeitsgerät ist keine einzige Konstruktion im Erscheinen begriffen, um diese
Eigenschaften ganz zu erfüllen. Insbesondere dürfte die Notwendigkeit einer langen störungsfreien Betriebsdauer,
kleiner Partikelgröße des Ausgangs, nied-
509844/0774
riger Kosten und kleiner körperlicher Maße sich fast gegenseitig ausschließen und einen Konstruktionskompromiß bei Maschinen notwendig
machen, die nach derzeit zur Verfügung stehenden Technologien gebaut werden, Ein Beispiel
dieses Kompromisses findet man beim Abwägen
(verschachern) zwischen dsr Ausgangsteiichengröße, der langen störungsfreien Betrisbslebens-
dauer -and der geringen Anfangskosteii, cla man ge
funden hat, daß Beseitigungsgeräus salt klelneia
Haira zwischen den arbeitsncian Xörperzi {die a9 B.
für die Erzeugung kl^iiisi" Äiisg^igapar-tlkslgröße
■sr for der I ich sind) auch 3:0ist, ä-si-i F-Sstfrassai; aus»
gssetzt sind, so daB sie clsv Bsrufs^astuiig bedürfen^
Das Erfordernis nlsclrigar Hsrstsllungskostsn
achließt selbstverständlich die Terwsaduag eines
Äntriebsmotors aiit überinäSig grcoßss1 Lslsfciiag für
Drehmomentreserve aus,
Die vorliegende Erfindung bezieh- sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren, bei weichen ein Abfallbeseitigungsgerät, eine Aufschließ- oder Zerkleinerungsvorrichtung oder eine andere von einem Motor angetriebene Maschine besser die vorstehend genannten Bedürfnisse erfüllen kann. Insbesondre bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Steigerung des Drehmomentes, welches von einem Wechselstrommotor erzeugt
5098U/0774
wird, sowie auf Veränderung dieses Drehmomentes eine pendelnde oder pulsierende Form, von der
man gefunden hat, daß sie besonders geeignet ist, die Probleme des Blockierens zu überwinden, die
man bei Zerstückelungs- und Mahlgeräten antrifft.
Die US-Patentschriften 3 349 307 (Licata), 3 576 483 (Gambill) und 3 576 484 (Gambill) zeigen
eine Gruppe von Geschwindigkeits-Steueranordnungen mit Wechselstrommotor mit elektrischen Schaltungen,
die ähnlich derjenigen sind, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden.
Bei jeder der vorgenannten Patentschriften ist der Wechselstrommotor von der Art, wie er für kleine
Gebläse, Plattenspieler oder andere mit niedrigen Drehmomentbelastungen an—fahrende Geräte verwendet
wird. Die Motorschaltung gemäß diesen Patentschriften weist ein kleines kontinuierliches Steuer- bzw.
Einschaltkondensatorelement auf, das in Reihe mit einer Motorwicklung geschaltet ist. Bei Motoren
dieser Art hat das Reihenkondensatorelement gewöhiich
eine elektrische Größe von einem oder zehn Mikrofarad und sorgt für einen Anlaufwicklungsstrom,
der trotz geringer Größe oder Amplitude ausreichend hinsichtlich der Phase bezüglich des Hauptwickel-
S098U/0774
stromes geschoben wird, um ein Motoranlaufdrehmoment
und eine gewisse Steigerung des Motorlaufdrehmomentes zu erzeugen. Bei diesen bekannten Vorrichtungen werden
ein siliziumgesteuerter Gleichrichter (SCR) und Reihenwiderstandelement verwendet, um die laufende Geschwindigkeit
des Motors zu verändern. Bei diesen Vorrichtungen erzeugen der Gleichrichter und das Widerstandselement
keine Steigerung im Motordrehmoment und rufen tatsächlich ein Bremsdrehmoment hervor,welches das Drehmoment
vermindert, welches der Motor für eine angeschlossene Belastung vorsehen kann.
Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zur Benutzung bei Wechselstrom-Kurzschlußläufermotoren vorgesehen, um ein
ausnahmsweise großes Drehmoment und wiederholte Drehvibrationen zu schaffen, die von einer Drehkomponente
in einer Richtung begleitet werden. Die sich ergebende Motordrehbewegung kann z. B. zum Befreien des Motorrotors
oder seiner zugeordneten Last vom Zustand eines mechanischen Blockierens verwendet werden. Die Erfindung
weist auch wahlweise betätigbare Elemente zur Änderung des Stromflusses in den Motorwicklungen auf,
damit entweder ein normales oder ein verändertes Rotordrehmoment und - Rotorbewegung erreicht werden können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten
5098A4/0774
der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den
Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht einer Abfallbeseitigungsvorrichtung
mit einem Wechselstrommotor, der eine erfindungsgemäß hergestellte Vorrichtung
mit Pendelmoment oder pulsierendem Drehmoment aufweisen kann,
Fig. 2 ein elektrisches Schaltungsdiagramm, welches bei einem Motor der in Figur 1 gezeigten Art
verwendet werden kann,
Figuren 3 und 4 ebene Darstellungen eines elektrischen Wechselstrommotors, die bei der Beschreibung
der erfindungsgemäß hergestellten Vorrichtung nützlich sind,
Fig. 5 ein elektrisches Schaltdiagramm einer Motorsteuervorrichtung
gemäß der Erfindung,
Bguren 6, 7 und 8 elektrische Schaltdiagramme anderer
Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Steuervorrichtungen
und
509844/0774
— O "~
Fig, 9 ein Diagramm, welches die Drehvibrationsverrückung
einer von einer Motorvorrichtung mit Pendelmoment angetriebenen Last
beschreibt.
In den Figuren sind bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung gezeigt. Figur 1 stellt sinen Ab= fallbeseitigar dar, dar typisch für Vorrichtungen
ist, die eine Pendelmoiiientvorriofo-ä^iig gsmäß der
Erfindung als Quelle άψι: DrsIÄrciri 7ssiisn5s2
können» Der abfallbeseitigar ns-a.i Figur '3 i-yeist
sin C-ehäuse 100 auf # mlcnes im "xriassn Tail
•siiisn Wechselstrommotor mit "sr-äsilsaii S-äaior=-
polen und einem Kurzschlußlfinfss1 sinsclilisßto
Das obere Teil des Gehäuses IGO ©n-aMlt, eias AbSaIlgsrkleinerungsvejorrichtiing
1C5? dis voa Ife'feor
durch einen Teiler 102 separiert ist,,
Der Motor 103 besteht aus einer Statorkonstruktion 104, einem Rotor 110, einer Welle 106, einem oberen
Lager, auch als Flüssigkeitsdichtung, 108, einer unteren Lagerbefestigung 122 und einer Vielzahl elektrischer
Wicklungen 112, 114, 116, 118 und 120.
Die Abfallpulverisiervorrichtung 105 weist ein Schneidrad 130, einen Schnitzelring 132 und einen Abzugsauf-
509844/0774
auf,
bau/ der zwischen dem Schneidrad 130 und dem
bau/ der zwischen dem Schneidrad 130 und dem
Verteiler 102 angeordnet und in Figur 1 nicht
gezeigt ist. Der Abfallbeseitiger nach Figur
1 weist eine Reihe von Schneidelementen in der
Form von Schnitzelringzähnen 138 auf. Diese
Zähne arbeiten mit einer Reihe von Kerben oder
gezeigt ist. Der Abfallbeseitiger nach Figur
1 weist eine Reihe von Schneidelementen in der
Form von Schnitzelringzähnen 138 auf. Diese
Zähne arbeiten mit einer Reihe von Kerben oder
Teilen und zugeordneten Zähnen 134 und 136 zusammen, die im Umfang des Schneidrades 130 angeordnet
sind.
Der Abfallbeseitiger weist auch einen Kraftschalter 140 auf, der magnetisch durch das Eingeben eines
Verschließkörpers in die öffnung des Beseitigers
betätigt werden kann. Andererseits kann der Kraftschalter ein von Hand betätigter äußerer Schalter
sein. Auch weist das Gehäuse 1OO einen Anlaufkondengator 124, ein Stabumkehrrelais 125, einen thermischen überlastschutz 126 und einen Blockier löse schalter 128 auf, der mit einem Betriebsteil 129 gezeigt ist, welches durch das Gehäuse 100 zur Handbetätigung herausragt, wie bei einer Ausführungsform der Erfindung erforderlich.
Verschließkörpers in die öffnung des Beseitigers
betätigt werden kann. Andererseits kann der Kraftschalter ein von Hand betätigter äußerer Schalter
sein. Auch weist das Gehäuse 1OO einen Anlaufkondengator 124, ein Stabumkehrrelais 125, einen thermischen überlastschutz 126 und einen Blockier löse schalter 128 auf, der mit einem Betriebsteil 129 gezeigt ist, welches durch das Gehäuse 100 zur Handbetätigung herausragt, wie bei einer Ausführungsform der Erfindung erforderlich.
Beim Betrieb des Beseitigers wird Abfall mit einem Wasserstrom in die öffnung des Gehäuses 100 einge-
509844/0774
geben und fällt auf das Schneidrad 130, wo er von der Schlagtätigkeit der Schaufeln oder Flügel 131
in kleine Stücke gebrochen wird. Das zerbrochene öder aufgeschlossene Material wird nachfolgend
zum Schnitzelring 132 durch die Zentrifugalkraft gezogen und fällt danach nach unten in den zwischen
Schnitzelringzähnen 138 und Schneidradeinkerbungen 134 und 136 beschränkten Bereich hinein bzw. wird
dort hineingespült, wo in Kombination das Scheren, Zerreißen und Zerstückeln stattfindet. Nach Durchgang
durch den beschränkten Raum zwischen Schneidrad und den Schnitzelringzähnen fällt das Abfallmaterial
in eine Evakuierkammer 139 bzw. wird vom Wasser dort hineingetragen und nachfolgend von dort
zu einem Abzugsanschluß geführt. Weitere Einzelheiten hinsichtlich der Beseitigertätigkeit und der allgemeinen
Konfiguration findet man in den US-Patentschriften 2 657 297 (Drew), 2 246 525 (Thierer) und
3 401 892 (Meyers).
Der thermische Überlastschutz 126 überwacht die Wicklungen des Motors 103 und schützt sie vor übermäßigen
Temperaturen, die sich aus einer längeren Überlastung des Beseitigers ergeben könnten. Der
Blockierbeseitigungsschalter 128, das Startumkehr-
B098AA/077A
relais 125 und der Anlaufkondensator 124 arbeiten
während gewisser Tätigkeitsbedingungen der Beseitigungsvorrichtung, wie unten beschrieben.
Im Verlauf des Betriebes der Abfallbeseitigungsvorrichtungen
ist es nicht unüblich, wie vorstehend angedeutet, einen Blockierzustand anzutreffen, bei
welchem Teilchen oder eine Masse des Abfallmaterials zwischen dem stationären Schnitzelring und dem Schneidrad
festgekeilt worden ist. In vielen Fällen ist das Entfernen solcher Teilchen oder dieser Masse durch
gewöhnliche elektrische oder mechanische Mittel nicht möglich, und das öffnen des Mantels der Beseitigungsvorrichtung kann erforderlich werden. Insbesondere
fand man, daß kleine Metallteilchen, wie z, B. "BB" Kugelpellets, Nägel, Haarnadeln oder andere metallische
Gegenstände insbesondere in der Lage sind, schwierige Blockierzustände hervorzurufen.
Man fand auch, daß normalerweise in einer Beseitigungsvorrichtung angeordnete Materialien leicht einen Blockierzustand
hervorrufen können, wenn sie eingeführt werden, während sich der Rotor im statischen Zustand
befindet bzw. steht. Wenn der Raum zwischen dem Schneidrad 130 und dem Schnitzelring 132 der Beseitigungsvorrichtung
in Figur 1 z. B. mit Knochenstücken und Getreidehülseresten gefüllt ist, ist es wahrscheinlich,
509844/0774
daß die bekannten BeseitigiingsvoMchtungen nicht
in eier Lage sind, jish salbet 3U befreien xmü als
Dreliung su beginnen»
^er statische
bei einer g ,
die gespeicherte kinetische Energie nicht für die
Benutzung beim Pulverisieren clea sich festkeilenden
Materials zur Verfügung 3-tshtj. da swischen dem
Rotor und dem sich festklsamencisn Material keine
Schlagtätigkeit vorhaniaii ist ead ösfeei ciaa ibe=*
kani>csn Beseitigang^Tcrrislrimigiii kaia ga-igiie-iss
Dreimoment nur vom Motor su:r '/'S^fügiang stallt? um
das Pulverisieren des festklcsiiiiffisiidaa Materials zu
gewährleisten. Dieser Sustand mit aisdrigem Dreh
moment trifft insbesondere clana ^m.s während der
Motor sich im Anlaufanstand befindet»
In Figur 2 ist ein schematisches elektrisches Diagramm
der Vorrichtung gezeigt, die bei einem Motor der in Figur 1 gezeigten Art verwendet werden kann, um die
verbesserte Fähigkeit zur Beseitigung des Blockierens zu erreichen. Die Vorrichtung der Figur 2 weist ein
Paar Anschlüsse 142 und 144 auf,die an einer Wechselstromenergiequelle, einem Kraftschalter 140 und einem
thermischen überlastschutz 126 angeschlossen sind, der
509844/0774
sowohl eine Reihe Widerstandselemente und eine
wärmeabhängige Gruppe normalerweise geschlossener Kontakte aufweist sowie ein Startumkehrrelais 125
mit einer Armatur oder einem Relaisanker 150 und einer stromabhängigen Reihenspule 148, einer
Motorlaufwicklung 146, einer Motorstartwicklung
166, einem Anlaufkondensator 124, einem Gleichrichter 168 und einem Blockierbeseitigungsschalter 128.
Sowohl der Blockierbeseitigungsschalter 128 als auch der Kraftschalter 140 sind normalerweise offen. Sie
können entweder von Hand oder automatisch in Abhängigkeit von irgendeiner anderen Tätigkeit der Beseitigungsvorrichtung
betätigt werden. Beispielsweise kann der Schalter 128 auf ein Signal ansprechen,
welches die Abtastung des Blockierens in der Beseitigungsvorrichtung anzeigt.
Das Anlauf- Umkehrrelais 125 sorgt für eine Richtungsumkehr der Drehung des Schneidrades 130 jedesmal dann,
wenn der Motor gestartet wird, wie in der vorerwähnten US-Patentschrift 3 401 892 beschrieben ist. Dieses Verfahren
zum Starten der Beseitigungsvorrichtung fand man für zuverlässig, weil es eine gewisse Fähigkeit hatte,
das Blockieren zu lösen. Dies erfordert selbstverständlich, daß die Zähne 134 und 138 in beiden Drehrichtungen
des Schneidrades 130 geschnitten sind. Gemäß diesem Startverfahren befinden sich die Kontakte 160 und
509844/0774
162 des Startumkehrrelais 125 normalerweise in dem offenen Zustand, wie in Figur 2 gezeigt ist.
Diese Kontakte werden durch einen sich bewegenden Kolben geschlossen, wie in einer der erwähnten
Patentschriften beschrieben ist, wenn die Relaisspule 148 durch den in der Motor!aufwicklung
fließenden Strom erregt wird. Im geschlossenen Zustand sorgt der bewegbare Kontakt 162 für einen
Strompfad zwischen dem Leitungskontakt 152 und dem Wickelkontakt 156, während der bewegbare Kontakt
160 einen Strompfad zwischen dem Leitungskontakt 154 und dem Wicklungskontakt 158 besorgt. Diese
zwei Strompfade können solange gehalten werden, wie Strom in der Laufwicklung 146 hinreichender
Amplitude vorhanden ist in Abhängigkeit vom Motorbetrieb mit einer Geschwindigkeit unter der normalen
Laufgeschwindigkeit, d. h. solange der Rotor des Motors aus dem stationären Zustand abgedrosselt
oder beschleunigt wird. Nachdem der Rotor des Motors sich der Laufgeschwindigkeit nähert, schwächt
sich der Strom in der Laufwicklung 146 und der Relaisspule 148 auf einen Wert ab, der es erlaubt, daß die
bewegbaren Kontakte 160 und 162 von den stationären
Kontakten 152, 156, 154 und 158 abfallen und dadurch die Stabwicklung 166 vom Stromkreis abtrennen.
509844/0774
Der Kondensator 124 ist ein Start- oder Anlaufkondensator
und läßt den in der Startwicklung 166 fließenden Strom in zeitlicher Phase bezüglich
dem in der Laufwicklung 146 fließenden Strom verschoben werden zu dem Zweck der Erzeugung eines
sich drehenden Magnetfeldes, welches in der Lage ist, den Rotor 110 aus dem statischen Ruhezustand
zu beschleunigen.
Sobald der elektrische Motorschaltkreis durch den Schalter 126 als Folge eines Blockierzustandes oder
als Folge davon, daß der Bediener den Energieschalter 140 öffnet, geöffnet wird, bringt die nächste
Erregung des Schaltkreises die bewegbaren Kontakte 160 und 162 des Start- Umkehrrelais in die anderen
Stellungen 164 und 165 und veranlaßt dadurch die Umkehrung der Phasenbeziehung zwischen den Strömen
und der Laufwicklung 146 und in der Startwicklung 166. Hierdurch wird selbstverständlich die Drehrichtung
des Rotors 110 gegenüber der des vorhergehenden Startens umgekehrt, wodurch die Verdrängung
des Materials versucht wird, welches sich zwischen dem Schneidrad 130 und dem Schnitzelring 132 eingeklemmt
haben könnte.
Die Blockier- Lose-Folge, die sich aus dem Betrieb
509844/0774
des Kraftschalters 140 oder des thermischen Überlastschutzes 126 ergibt, ist keine vollständige
Antwort auf ein Festklemmen der Beseitigungsvorrichtung,
da diese Folge entweder einen längeren Eingriff des Bedieners erfordert oder andererseits
bei einer relativ niedrigen. Geschwindigkeit auftritt, Das 3\ir Korrektur des Bloekierzustaiiäes in dieser
Folge erforderliche Drehmoment ist- auch auf das normale Startdrehmoment dss Motors begreast und
kann für viele Blockierzustand® «αstreichend sein?
sqäaß übor die Fähigkeit clisaar i^.ozaimng hinaus
ein Blockieren angetroffen ^©srcisia !saan,
Die Fähigkeit der in üsn Fic^^sn 1 ii&d 2 gezeigten
die
Vorrichtung ,/Blockierung :su lös-an, wird dadurch gesteigert?
daß ein elektrischer Sshaltsr 128 und ein
Gleichrichter 168 zu der Schaltung dar Beseitigungsvorrichtung hinzugegeben wird»
Das Schließen des Blockierlöseschalters 128 ändert die elektrische Schaltung der Figur 2 in zweierlei
Hinsicht. Die erste änderung führt dazu, daß keine Energie zur Startwicklung 166 im ersten Halbzyklus
des Erregungs-Wechselstromes zugeführt wird, wobei der Kontakt 158 bezüglich dem Kontakt 156 positiv
ist. D. h. während des Halbzyklus, in welchem der
5098U/0774
Gleichrichter 168 leitend ist, erscheint über der Startwicklung 166 die Spannung Null. Während
dieses Halbzyklus wird die volle Leitungsspannung über dem Kondensator 124 aufgedrückt, und die
oberste Elektrode dieses Kondensators nimmt eine positive Ladung bezüglich der untersten Elektrode
auf.
Das Schließen des Blockierloseschalters 128 ändert
auch die Funktion der Schaltung gemäß Figur 2 während des Halbzyklus, in welchem der Kontakt 156 bezüglich
dem Kontakt 158 positiv ist und der Gleichrichter 168 sich in dem nicht leitenden Zustand befindet.
Während dieses Halbzyklus wird über der Startwicklung 166 die Summe der Spannung über die
Speiseanschlüsse 142 und 144 sowie der im Kondensator 124 während des vorhergehenden Halbzyklus gespeicherten
Spannung aufgedrückt.
Der Kondensator 124 in Figur 2 kann ein normalerweise verwendeter Motorstartkondensator sein. Bei
dem in der Schaltung gemäß Figur 2 eingeschlossenen Gleichrichter 168 kann der normalerweise verwendete
Startkondensator, dessen elektrische Größe einige hundert Mikrofarad ist, in der Lage sein, gespei-
509844/0774
cherte Energie zur Motorwicklung über einen beachtlichen Teil des Kraftleitungshalbzyklus einzuspeisen,
bei welchem der Gleichrichter 168 sich im nicht leitenden Zustand befindet.
Die überbrückung der Startwicklung 166 durch den Gleichrichter 168 während der einen Hälfte des
Wechselstromzyklus hat den elektrischen Effekt, die Startwicklung des Motors nach Figur 2 mit
pulsierendem Gleichstrom zu versorgen. Man fand, daß die Leistungseigenschaften eines Wechselstrommotors,
der auf diese Weise mit Gleichstrom in einer Statorwicklung und Wechselstrom in einer
anderen Statorwicklung erregt wird, scharf abweichen von den Eigenschaften, die ein solcher
Motor zeigt, wenn er in allen Statorwicklungen mit Wechselstrom erregt wird. Man fand, daß diese
Leistungseigenschaften besonders nützlich sind beim Befreien des Motors oder seiner zugeordneten
Last aus einem Blockierzustand, da sie eine Oszillationsbewegung des Rotors des Motors, ein
erhöhtes Motordrehmoment, einen Resonanzwechsel der mechanischen Energie und ein ausreichendes
Drehmoment in einer Richtung zur Folge haben, um
509844/0774
den Rotor des Motors und seine Last in dauernde Berührung mit dem blockierenden Objekt zu zwingen.
Eine mögliche Erläuterung für die von einem We&- selstrommotor gezeigten Eigenschaften, der sowohl
mit Wechselstrom als auch Gleichstrom in den Statorwicklungen erregt ist, wird in den Figuren 3 und 4
gezeigt.
In Figur 3 ist ein 4poliger Wechselstrommotor gezeigt, wie er z. B, bei der Beseitigungsvorrichtung
der Figur 1 verwendet werden könnte. In dieser Ansicht sind sowohl der Rotor des Motors als auch die
Statorkörper in einer flachen, ebenen und linear entwickelten Ansicht gezeigt, um schematisch die Wicklungen
und die Wege des Magnetflusses des Motors darzustellen. Die Startwicklungen sind in dieser Ansicht
durch den Buchstaben "P" als Phasenwicklungen dargestellt,
damit der Buchstabe "S" die Südmagnetpole bezeichnen kann; die Phaaenwicklungen sind bei 182,
184, 186 und 188 gezeigt. Sie sind auf einer Statorkonstruktion 170 befestigt und wechselweise mit den
Laufwicklungen 174, 176,178 in derjenigen Weise angeordnet,
wie in der Technik des Wechselstrommotors bekannt ist. In der Darstellung weist der Rotor 172
50984A/0774
eine Mehrzahl von Rotorwicklungen oder Leitungen 194 auf, die selbstverständlxch kurzgeschaltet
sind und mit den Statorwicklungen durch den Magnetfluß gekoppelt sind, der in einer Reihe geschlossener
Pfade fließt, wie bei 190 und 192 angedeutet. Diese geschlossenen Pfade weisen Teile auf, die in
der Statorkonstruktion 170, der Rotorkonstruktion 172 und dem Luftspalt 171 liegen.
Figur 3 beschreibt die Zustände,die man in einem Wechselstrommotor erreicht, wenn erregender Gleichstrom
auf die Phasenwicklung gemäß dem Schaltdiagramm der Figur 2 aufgebracht wird und wenn kein Strom auf
die Laufwicklungen aufgebracht wird. Als Folge des
in den Phasenwicklungen 182-188 fließenden Gleichstromes wird ein Magnetpol einer Polarität bei 196 im
Stator und ähnliche aber entgegengesetzte Magnetpole bei 197 und 195 gebildet. Alle drei Wicklungen 184,
186 und 188 wirken bei der Bildung des Magnetpols bei 196 mit den Wicklungen 186 und 188 zusammen, die
gemeinschaftlich zu dem im Pfad 192 fließenden Fluß beitragen sowie bei ähnlichem Fluß, der sich aus dem
Zusammenwirken jedes anderen Wicklungspaares ergibt. Der den Pol 196, der als magnetischer Südpol "S" bezeichnet
ist, erzeugende Magnetfluß ruft auch einen
5098ΛΛ/0774
magnetischen Nordpol "N" im Rotor 192 wie bei 198 gezeigt ist, hervor. Wie bei 195 und 199 gezeigt
ist, werden ähnliche aber entgegengesetzte Magnetpole auch in der Mitte jeder Phasenwicklung 182,
184, 186 und 188 erzeugt.
Als Folge induktiver Energiespeicherung zerfallen die im Rotor 192 gebildeten Magnetpole nicht unmittelbar
nach Entfernen der Erregung von den Statorwicklungen oder nach Verrückung der Relativposition
zwischen Rotor 172 und Stator 170 durch Drehbewegung, sondern verbleibt eine endliche Zeit nach diesen
Tätigkeiten. Bei dem gewöhnlichen Wechselstrommotor beobachtet man diese Nachwirkung oderPersistenz
eines gebildeten Rotormagnetpoles im allgemeinen so, als hätte er eine Zeitkonstante, die etwa sechs Wechselstromzyklen
beträgt. Da diese Nachwirkung mindestens die Dauer eines einzelnen Wechselstromzyklus übersteigt,
wird auf die Rotorpole mit konstanter Polarität in Figur 3 von einer Mehrzahl von Stator-Magnetflußzuständen
eingewirkt, die von döß in der Motorlaufwicklung
fließenden Wechselstrom erzeugt sind. Diese Tätigkeit wird in Figur 4 beschrieben.
In Figur 4 befinden sich der Stator 170 und der Rotor 172 in der gleichen körperlichen Stellung wie in Figur
3. In Figur 4arbeiten die Laufwicklungen, z. B. die
509844/0774
Wicklungen 174, 176, 178 und 180, zusammen, um den
durch die Pfade 200, 202 usw. angedeuteten Magnetfluß zu erzeμgen. Da der auf die Motorlaufwicklungen
aufgebrachie Strom von Natur alternierend ist, hat in gewissen Augenblicken im Zyklus dieses Stromes
der durch die Wicklungen 178 und 180 erzeugte Fluß die Polarität zur Erzeugung von bei 201 und
203 angedeuteten Statorpolen. Die magnetischen Rotorpole 198 und 199, die in Figur 3 beschrieben wurden,
werden durch die gespeicherte Energie der magnetischen Induktanz eine Zeit lang aufrechterhalten,
die über einen Zyklus des aufgebrachten Wechselstromes hinausgeht. Diese Rotorpole bestehen zur
gleichen Zeit wie die Pole 201 und 203, und es wird auf sie von den Polen 201 und 203 eingewirkt. Da die
Statorpole 2O1 und 203 in der magnetischen Polarität bezüglich der längeren Dauer der Rotorpole 198
und 199 alternieren, alternieren auch die Kräfte zwischen den Stator- und Rotorpolen und werden wäh-
zu
rend einer Halbperiode/Anziehungskräfte! und während
rend einer Halbperiode/Anziehungskräfte! und während
zu
der anderen Halbperiode Abstoßungskräftea.
der anderen Halbperiode Abstoßungskräftea.
Diese Kräfte zwischen Stator und Rotorpolen sind in Figur 4 durch die Linien 204 und 206 angedeutet und
sind infolge der sich ergebenden Polaritäten Anziehungs- bzw. Abstoßungskräfte. Als Folge der Abstoßung
entlang der Linie 206 und Anziehung entlang der Linie
509844/0774
204 und einer ähnlichen Tätigkeit zwischen jedem der Rotor- und Statorpolpaare versucht die
Nettokraft auf dem Rotor 172 die Rotorkonstruktion in Figur 4 nach links zu bewegen.
Der auf die Laufwicklungen 178 und 180 in Figur
4 aufgebrachte Strom hat während einer nachfolgenden Halbperiode der aufgebrachten Kraft entgegengesetzte
Polarität, und folglich hat der Statorpol auch eine entgegengesetzte Polarität und wird ein
magnetischer Südpol. Die Gegenwart eines magnetischen Südpoles in Figur 4 bei 201 führt zu einer
Abstoßungskraft entlang der Linie 204 zwischen Statorpol 201 und Rotorpol 199,und gleichzeitig
wird die Kraft entlang der Linie 206 eine Anziehungskraft. Unter diesen Bedingungen wird der Rotor
zur Bewegung in Figur 4 nach rechts gezwungen. Die wechselnde Bewegung des Rotors 172 in Figur 4 nach
rechts und nach links in Abhängigkeit von den Polaritätwechseln der Wechselstromenergie, welche auf
die Motorlaufwicklungen aufgebracht ist, sorgt für
eine Drehvibration oder ein Pendelmoment, welches das Schneidrad 130 in Figur 1 der Beseitigungsvorrichtung
zu wiederholtem Schlagen, Schneiden und Brecheingriff mit einem blockierenden Objekt zwingt
und versucht, blockierende Massen aus dem Raum zwischen dem Schneidrad und dem Schnitzelring zu drängen.
5098U/Q774
Selbstverständlich ist es möglich, die Rollen des in den Figuren 3 und 4 beschriebenen Rotors
und Stators ohne Verlassen des Erfindungsgedankens auszuwechseln. Bei einer solchen ausgewechselten
Anordnung des Motors sind Phase und Laufwicklungen auf den bewegbaren oder Rotorkörper
angeordnet und an der Energiequelle mittels Schleifringen oder anderen drehfreien Vorrichtungen
angeschlossen. Die in Figur 4 beschriebene Funktion des sich abwechselnden Anziehens und Abstoßens
kann selbstverständlich unbeachtlich davon auftreten, welcher der dargestellten Aufbauten
den Rotor darstellt und welcher der Stator genannt ist.
Die Eigenschaften eines Wechselstrommotors, der sowohl mit Gleich- als auch Wechselstrom in den
Statorwicklungen erregt ist, kann auch als von
dem Rotor herrührend angesehen werden, der nur alternierende Pole hat, die über dem Motorluftspalt
dadurch induziert sind, daß Wechselstrom in den Statorlaufwicklungen in derjenigen Weise fließt,
wie es für einen Käfigwicklungs-Wechselstrommotor normal ist. Gemäß dieser Sicht wird auf die Wechselstromrotorpole
durch Gleichstrompole eingewirkt,
B098U/077A
die im Motorstator gebildet sind, und zwar durch in den Motorstartwicklungen fließenden Gleichstrom,
wobei die Wechselwirkung der Gleichstrom-Rotorpole und der kombinierten Gleichstrom-Wechselstrom-Statorpole
das erwartete pulsierende Rotordrehmoment hervorruft.
Solange bei der Beschreibung des Motorbetriebes nach den Figuren 3 und 4 Rotorpole 198 und 199 bei gleicher
Stärke bleiben, bewegt sich der Rotor 172 wechselnd nach rechts und nach links mit gleichen Beschleunigungen
und Geschwindigkeiten bezüglich der Statorpolwechsel. In diesem Zustand gibt es keine
in eine Richtung wirkende Komponente des Drehmomentes, die versucht, eine Rotorbewegung in einer Richtung
zu erzeugen*und deshalb besteht kein bleibender Eingriff des Schneidrades 130 in Figur 1 mit einem
blockierenden Objekt.
Der Zustand der konstanten Stärke des Gleichstrompols ergäbe sich selbstverständlich aus der Erregung
der Motorstartwicklung 166 in Figur 2 mit reinem Gleichstrom. Wenn die Startwicklung nicht mit reinem
Gleichstrom erregt ist sondern stattdessen Gleichstrom mit einer wellenförmigen oder überlagerten
Wechselkomponente führt wie im Fall der Schaltung
509844/0774
nach Figur 2 mit Gleichrichter und Kondensator, haben die Gleichstrompole im Stator und möglicherweise
im Rotor nicht konstante Stärke. Das pulsierende Drehmoment bzw. das Pendelmoment, welches
durch diese Pole verändernder Stärke hervorgerufen ist, ist nicht in beiden Drehrichtungen genau gleich.
Diese ungleichen Pendelmomente entgegengesetzter Richtung erzeugen eine kleine Komponente des Motordrehmoments
in einer Richtung, welches versucht, den Rotor im wesentlichen in einer Richtung während
derjenigen Zeit zu drehen, während welcher der Schalter 128 in Figur 2 geschlossen ist.
Man fand, daß diese Drehmomentkomponente in einer Richtung in einem Kondensatorstartmotor mit einer
halben Pferdestärke in der Beseitigungsvorrichtung relativ geringe Größe hat, die klein genug ist, um
eine erfolgreiche Hemmung des Rotors während des Betriebes von Hand zu ermöglichen. Diese Drehmomentkomponente
in einer Richtung fand man für hinreichend groß, um ein Schneidrad in einem Abfallbeseitiger in
wiederholte "den Durchhang absorbierende" Berührung mit einem blockierenden Objekt zu zwingen, wenn dieses
sich auflöst oder zerfällt. Somit ist die Gegenwart dieses im wesentlichen in einer Richtung wirkenden
Drehmomentes sehr erwüncht, wenn die vorliegende
509844/0774
erfindungsgemäße Wechselstrom- Gleichstrom-Erregung eines Wechselstrommotors auf einen Abfallbeseitiger
aufgebracht wird.
Man fand, daß die in einer Richtung wirkende Komponente des Drehmomentes, wie oben beschrieben, den
Rotor des Motors mit einer lastfreien Geschwindigkeit antreibt, die wesentlich unter der normalen
Betrxebsgeschwindxgkeit liegt. Im Falle des 1/2-Pferdestärke-Käfigwicklungs-Bewegungsmotors
beträgt die lastfreie Betriebsgeschwindigkeit etwa 93 Umdrehungen pro Minute im Gegensatz zu der normalen Betrxebsgeschwindxgkeit
von 1750 Umdrehungen pro Minute.
Ein/Teil des in einer Richtung wirkenden Drehmoments
oder der Differenz zwischen den Rotordrehmomenten in entgegengesetzten Drehrichtungen des Motors kann man
der magnetischen Sättigung und kleinen Unterschieden der Größe des Magnetflusses in den Rotor- und Statorkörpern
in wechselnden Polaritätsrichtungen zuschreiben; solche Unterschiede können z. B. durch nichtsymmetrischen
Betrieb von Teilen der Motorkonstruktion
um eine Betriebsstelle auf einer BH-Kurve erzeugt sein.
Unabhängig von der Art, wie das Pendelmoment von der gleichzeitigen Wechselstrom- und Gleichstromerregung
eines Wechselstrommotors erzeugt ist, und unbeachtlich
509844/0774
- 23 -
der niedrigeren lastfreien Geschwindigkeit eines auf diese Weise betriebenen Motors fand man, daß
das durch einen Wechselfetrommotor in dieser Betriebsart erzeugte Drehmoment jenes überschreitet,
welches der Motor bei normaler Wechselstromerregung durch ein bedeutendes Spiel hervorrufen
wurden. Z. B. im Fall eines 1/2-Pferdestärkenmotors mit Einzelphase und Kondensatorstart liegt
das gesperrte oder blockierte Rotordrehmoment normalerweise in der Nachbarschaft von 0,34 kgm (40
ounce-feet). Wenn derselbe Motor mit Wechselstrom in einer Statorwicklung und Gleichstrom in einer
anderen Wicklung erregt wird, wird gemäß der Schaltung der Figur 2 das Drehmoment selbstverständlich
in der Form pulsierend oder alternierend und erreicht Spitzenamplituden in der Nähe von 1,7 kgm
(200 ounce-feet).
Man glaubt, daß die fünffache Steigerung im Motordrehmoment von 0,34 bis 1,7 kgm (von 40 bis 200
ounce-feet) mit dem Rotor zusammenhängt, der eine Geschwindigkeit hat, statt daß er fest in Stellung eingerastet
ist; d. h. nachdem das anfängliche Pendelmoment, welches durch die Wechselwirkung der Rotor-
und Statorpole hervorgerufen ist, eine gewisse Rotor-
5098U/0774
bewegung erzeugt, wird ein geschwindigkeitsbezogenes Feld in den Rotor hinein induziert, und
dieses Feld steigert das zur Verfügung stehende Drehmoment. Unter diesen Bedingungen sind mindestens
für einen gewissen Teil eines Blockierlösezyklus der Rotor des Motors und das Bewegungsschneidrad
sowohl sich steigernder Geschwindigkeit als auch zunehmendem Drehmoment ausgesetzt.
Die fünffache Steigerung des Motordrehmomentes kann man wohl auch mindestens teilweise einem
günstigen Phasenverhältnis zwischen den Motor- und Statorströmen zuschreiben. Da eine Gruppe
der das Drehmoment hervorrufenden Magnetpole (z. B. die Pole im Rotor des Motors)durch Gleichstrom
bei der gleichzeitigen Wechselstrom- und Gleichstrom-Statorerregung hervorgerufen ist und
diese Pole in ihrer Art fast konstant sind, sind diese Pole während der sinusförmigen Schwankung
der anderen Gruppe der ein Drehmoment hervorrufenden Pole zugegen (z. B. die Pete im Stator). Das
durch einen solchen konstanten Pol hervorgerufene Drehmoment wird nicht durch die trigonometische
sinus- oder kosinus-Funktion gemindert, die zur Berechnung der zeitlichen Veränderung der Polstärke
509844/0774
in einem Wechselstrommotor herangezogen wird.
Zusätzlich zu diesem erheblich größeren Drehmoment, welches bei gleichzeitiger Gleichstrom-
und Wechselstromerregung eines Wechselstrommotors hervorgerufen ist, kann die pulsierende
oder oszillierende Art dieses Drehmomentes in Kombination treten mit federnden und mechanische
Energie speichernden Elementen im Motor, der Motorlast und der mechanischen Verbindung von Motor
zu Last, um eine Resonanzbewegung des Motorlastkörpers
vorzusehen.
Man fand z. B., daß bei der in Figur 1 gezeigten Abfallbeseitigungsvorrichtung die kombinierte Erscheinung
eines pulsierenden Motordrehmomentes, des Trägheitsmomentes des Rotors 110 und des Schneidrades
130, der Torsionsablenkung der Welle 106, der Spannkraft des sich zersetzenden Blockierobjektes
und möglicherweise sogar der Spannkraft in der magnetischen Kopplung zwischen Rotor 110 und Statorkonstruktion
104, die alle schaffen zusammen ein System, welches während des Betriebes mechanische
Resonanzeigenschaften zeigt. Diese Resonanz schließt selbstverständlich den ' mechanischen Austausch
en von Energie zwischen sich drehend/vibrierenden Träg-
509844/0774
mit
heitsmassen/ d. h. des Rotors 110 und Schneidrades 130 und der federnden Teile des Systems, d. h. der Spannkraft in der magnetischen Motorkupplung, im federnden Blockiermaterial und der Spann- oder Federkraft der Motorwelle.
heitsmassen/ d. h. des Rotors 110 und Schneidrades 130 und der federnden Teile des Systems, d. h. der Spannkraft in der magnetischen Motorkupplung, im federnden Blockiermaterial und der Spann- oder Federkraft der Motorwelle.
Resonanzvibration des Schneidrades 130 dürfte sehr betont werden, sobald ein Blockierzustand teilweise
gelöst wird. Diese Resonanz nimmt die Form eines großen Amplitudenanstieges der Drehvibration des
Schneidrades an, wenn das System durch allmähliche Verlangsamung oder Erschlaffung der auf das Schneidrad
aufgebürdeten Blockierhemmung "abgestimmt" ist. Selbstverständlich wäre es möglich, die Federeigenschaften
und Trägheitsmomente der Abfallbeseitigungsvorrichtung oder anderer auf den Wechselstrommotor
mit Pendelmoment aufgelegten Lasten auszuwählen, um eine Resonanz bei einer beliebigen gewünschten Kombination
von Impulserregungsfreguenz- und Blockierhinderungsbedingungen vorzusehen.
Figur 9 veranschaulicht die Wirkung der Resonanz auf die Drehverschiebung des Schneidrades 130 in der Beseitigungsvorrichtung
der Figur 1. In Eigur 9 stellt die vertikale Achse 302 die Schneidradverrückungsamplitude,
die horizontale Achse 304 die Zeit dar,
509844/077^
die mit der Aufbringung der Kraft auf eine fest blockierte Beseitigungseinrichtung beginnt, und
die Kurve 300 ist das Verhältnis zwischen Verrückung und Zeit, wenn der Rotor des Motors und
das Schneidrad durch aufeinanderfolgende größere und dann abnehmende Vibrationsbögen während eines
Blockierlösefalles vibrieren. Unmittelbar nach Aufbringen von Kraft auf einen Pendelmomentmotor,
der an einem blockierten Schneidrad einer Beseitigungsvorrichtung angeschlossen ist, ist die Drehverrückung
des Rotors des Motors und des Schneidrades durch den Blockierzustand des Schneidrades
gründlich begrenzt. Dieser Zustand ist durch den geringen Verrückungsbereich 308 in Figur 9 gezeigt.
Sobald sich der Blockierzustand unter dem Einfluß
des wiederholten Aufschlages durch die Drehvibration des Schneidrades zu lösen beginnt, erhöht
sich die Drehverrückung des Rotors des Motors und des Schneidrades mit jeder nachfolgenden Drehschwingung.
Gleichzeitig während dieser Zeit stimmt die Auflösung des Blockierobjektes das System nachiügend
schärfer auf die Resonanzstelle ab, bis schließlich eine Zeit der Spitzenverrückungsamplitude auftritt,
wie im Bereich 210 in Figur 9 gezeigt ist. Bei weiterem Zerfall des Blockierobjektes schreitet auch
509844/0774
das Abstimmen des Sytems fort, bis die Stelle der maximalen Resonanz und die Spitzenamplitude
vorbei sind, und die Drehverrückung des Motors des Rotors und des Schneidrades beginnt gemäß
der Darstellung im Bereich 312 der Figur 9 abzufallen. Die Spitzenverruckungsaraplxtude des
Rotors des Motors und des Schneidrades tritt im Bereich 310 auf und wird durch die Zahl 306
in Figur 9 bezeichnet. Diese Spitzenverrückungsamplitude ist bei einem praktischen System durch
die energieabRorMereriden oder dämpfenden Mechanismen
begrenzt, die dem Blockierobjekt, dem Antriebsmotor und der Kopplungsvorrichtung zwischen Motor
und Schneidrad zu eigen sind.
Es ist erwünscht, daß die Frequenz, bei welcher der Motor erregt ist, während des Blockier- oder Hemmzustandes
zwischen eine erste Resonanzfrequenzkombination von Rotor und Last und in unblockiertem
oder freien Zustand eine zweite Resonanzfrequenz der Kombination von Rotor und Last fällt. Diese
Anordnung von Frequenzen stellt sicher, daß der Rotor und die Last durch einen großen Verrückungsamplituden-Resonanzzustand
dadurch gehen, daß sie vom Blockier- zum Entblockierten- Zustand gehen.
die
Das Trägheitsmoment und/Spannelemente der in Figur
Das Trägheitsmoment und/Spannelemente der in Figur
509844/0774
1 gezeigten Beseitigungsvorrichtung dürften diese Anordnung von Frequenzen vorsehen, wenn sie gemäß
der Schaltung in Figur 2 von einer 60 Hertz Wechselstromkraftleitung
erregt werden.
Es sei nun wiederum Bezug genommen auf die Schaltung
der Figur 2 und Beseitigungsvorrichtung der Figur 1. Wenn der Blockierlöseschalter 128 während
eines MotorStartzyklus geschlossen ist, läßt er den Motor sich in der beschriebenen Pulsier-Schritt-
oder Vibrationsweise bewegen. Wenn der Schalter 128 jedoch geschlossen wird, nachdem der Motor
seine normale Laufgeschwindigkeit erreicht hat und folglich nach öffnen der Kontakte des Startumkehrrelais
125, ist der einzige bemerkenswerte Effekt auf den Motorbetrieb ein leichter Anstieg im Betriebsgeräuschniveau
sowie eine kleine Verminderung des Ausgangsdrehmomentes als Ergebnis des in der Startwicklung
166 magnetischen induzierten Stroms, der im Gleichrichter 168 fließt. Obwohl der in der Startwickäung
166 und im Gleichrichter 168 fließende induzierte Strom den Motor zu bremsen versucht, reicht
seine Größe jedoch nicht aus, um den Motor abzudrosseln oder seine Drehung erheblich zu verlangsamen,
nachdem dieser seine normale Drehgeschwindigkeit erreicht hat.
5098AA/077A
In Figur 5 ist eine modifizierte Version der Schaltung der Figur 2 gezeigt. Die Schaltung der Figur 5 besteht
aus einem Paar Anschlüssen 216, die an einer Wechselstromenergiequelle
angeschlossen sind, einem Paar Motorwicklungen 220 und 222, wobei die Wicklung 220
die Iaifwicklung ist und die Wicklung 222 eine Startwicklung
ist, einem Kraftschalter 218, einem Startwicklungstrennschalter 224, einem siliziumgesteuerten
Gleichrichter 228 und einem den siliziumgesteuerten Gleichrichter triggernden oder ansteuernden Schaltkreis
230, welcher einen Schalter 232 aufweist.
Die Schaltung nach Figur 5 arbeitet in der für die Schaltung der Figur 2 beschriebenen Weise mit der Ausnahme,
daß in Figur 5 die Einrichtung zur Betätigung des Schalters 224 gezeigt ist, wobei beabsichtigt ist,
daß dieser Schalter in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Motors betätigt wird, wie z. B. durch
eine Zentrifugalvorrichtung oder durch eine Vorrichtung, welche den Motorwicklungsstrom abtastet.
Der siliziumgesteuerte Gleichrichter 228 wird in Figur 5 anstelle des Gleichrichters 168 verwendet, der in
Figur 2 gezeigt ist. Wenn der siliziumgesteuerte Gleichrichter 228 angesteuert wird, um über einen wesentlichen
Teil des Wechselstrom-Halbzyklus zu leiten, sind seine
5098AW0774
elektrischen Eigenschaften im wesentlichen die gleichen wie jene des Gleichrichters 128 in
Figur 2, und deshalb wird der Rotor des Motors der Figur 5 einen Drehmoment mit Pulsationen
und einer kleinen in einer Richtung wirkenden Komponente unterworfen, wie es für den Motor
gämäß Schaltkreis der Figur 2 beschrieben war. Derjenige Teil des Wechselstromzyklus bzw.- periode,
während der der siliziumgesteuerte Gleichrichter 228 leitet, wird durch die Triggerschaltung
230 bestimmt, die z. B. einen Unijunction-Transistor, einen Energiespeicherkondensator und
einen Transformator zur Kopplung von Signalen zwischen dem Unijunction-Transistor und der
Gatterelektrode des siliziumgesteuerten Gleichrichters
228 aufweisen kann. Triggerschaltungen mit siliziumgesteuertem Gleichrichter sind in der
Technik der elektronischen Schaltungen bekannt und sind in einer Reihe von Handbüchern der General
Electric Company ausführlich beschrieben.
In Beispielen gemäß der Erfindung, bei denen die Größe des pulsierenden Drehmomentes bzw. Pendelmomentes
begrenzt werden muß, z. B. dort, wo die Motorkonstruktion und die Motorlast nicht in der
5098U/0774
Lage sind, großen Pendelmomenten ohne Beschädigung zu widerstehen, kann der Leitungswinkel des siliziumgesteuerten
Gleichrichters 228 durch den Triggerschaltungskreis 230 verzögert werden, so daß
Leitung nur während eines kleinen Teils der Wechselstrom periodisch auftritt. Je kleiner der Teil
der Wechselperiode ist, bei welcher der siliziumgesteuerte Gleichrichter 228 leitet, umso näher
kommt die Leistung des Motors der normalen Betriebsart eines Wechselstrommotors gleich. Der
Schalter 232 in Figur 5 entspricht dem Schalter 128 im Schaltkreisdiagramm der Figur 2 und wird
für die Feststellung bzw. Bestimmung verwendet, ob der Motor der Figur 5 in der normalen Betriebsart
oder in der Pendelmoraent-Betriebsart arbeitet. Wenn sich der Schalter 232 in der normalen Betriebsart
befindet, wird die Ansteuerung des siliziumgesteuerten Gleichrichters 228 gesperrt.
Eine andere Modifikation der Schaltung der Figur 2 ist in Figur 6 gezeigt. Danach sind ein Paar Energieansc&lüsse
230, ein Kraftschalter 238, ein Paar Motorwicklungen 242 und 244, ein Motorstartkondensator
246, ein Gleichrichter 250 und ein Schalter
609844/0774
248 vorgesehen.
In der Schaltung der Figur 6 ist der Gleichrichter 250 über den Kondensator 246 geschaltet gezeigt
statt über der Wicklung 244 in der in Figur 2 gezeigten Weise. Der Anschluß des Gleichrichters
250 über dem Motorstartkondensator gemäß Darstellung in Figur 6 sorgt - wie man fand - für einen
verminderten Betrag an Pendelmoment im Vergleich zu der in Figur 2 geaeigten Schaltkreisanordnung.
Dieses verminderte Drehmoment ist z. T. durch die Abwesenheit der Bedingung in Figur 6 vorgesehen,
bei welcher eine über den Kondensator 246 gespeicherte Spannung sich der Spannung addiert,
die an den Anschlüssen 240 aufgebracht ist, und zwar durch Vorsehen des gleichgerichteten Hochspannungsimpulses,
der durch die Schaltung der Figur 2 entwickelt ist.
In Figur 7 ist eine weitere andere Modifikation der Schaltung der-Figur 2 gezeigt. Die Scttaltung
der Figur 7 besteht aus einem Paar Anschlüssen 256, einem Kraftschalter 258, einem Paar Motorwicklungen
260 und 262, einem Gleichrichter 264 und einem normalerweise geschlossenen Schalter 266. Bei der Schaltung
der Figur 7 ist der Gleichrichter 264 direkt in
509844/0774
Reihe mit einer der Motorwicklungen 262 eingeführt, wenn sich der Schalter 266 in der offenen Stellung
befindet. Da die Schaltung der Figur 7 nicht den Hochspannungsimpuls der Reihenkondensatoranordnung
der Figur 2 vorsieht, ist die Drehmomentenleistung des Motors der Figur 7 weniger erwünscht als die
des Motors nach Figur 2.
Figur 8 zeigt wieder eine andere Modifikation der Schaltung der Figur 2, die bei bestimmten Beispielen
gemäß der Erfindung nützlich ist. Die Schaltung der Figur 8 bezieht sich auf einen Mehrfach-Phasenmotor,
z. B. einen 3-Phasenmotor, der allgemein bei im Handel
und der Industrie üblichen Geräten verwendeten Art. Die Schaltung der Figur 8 besteht aus einer
Gruppe von Anschlüssen 270, einem Dreipol-Kraftschalter 272, einer Gruppe von Motorwicklungen
274, 276 und 278, einem Kondensator 282, der wahlweise in Reihe mit einer der Wicklungen 278 geschaltet
ist, einem Gleichrichter 280 und einem Dreischaltkreisschalter 284, welcher die Kontakte 286, 288 und
290 aufweist und so angeschlossei/ist, daß er wahlweise
den Motor in den normalen Betriebszustand oder in die Betriebsart mit Pendelmoment bringt.
5098U/077A
Wenn der Schalter 284 sich in der normalen Stellung befindet, wie in Figur 8 gezeigt, sind die
Kontakte 286 und 288 geschlossen, und der Motor startet und läuft in derjenigen Weise, wie es
für einen Dreiphasenmotor normal ist. Wenn der Schalter 284 in seine andere Stellung gebracht
ist, bei welcher nur der Kontakt 290 geschlossen ist, wird der Kondensator 282 in Reihe zur Wicklung
276 gebracht, und die Diode 280 wird zur Überbrückung bzw. Parallelschaltung (shunten)
mit Wicklung 276 in der Weise gebracht, wie in Figur 2 beschrieben ist. In dieser anderen bzw.
alternierenden Stellung des Schalters 284 wird die Wicklung 274 mit Wechselstrom erregt, während
die Wicklung 276 mit Gleichstrom erregt ist, um das pulsierende Motordrehmoment in der Weise der
Figuren 3 und 4 vorzusehen.
Die Schaltungen der Figuren 2, 5, 6 und 8 schließen ihnen eigen eine Bedingung ein, bei welcher die
Spannung über dem Kondensatorelement veranlaßt wird, nach Schließen eines Schalterelementes schnell
zu wechseln. In der Elektrotechnik ibt es bekannt, daß das Schließen eines nieder ohmigen elektrischen
Schaltkreises um einen geladenen Kondensator herum zu großen Strömen führt, die im Kondensator und
5098AA/0774
im Schalter fließen. Stromfluß während der Ladung und Entladung der Kondensatoren in den
Figuren 2, 5, 6 und8 kann erwünschtenfalls durch die Verwendung eines Widerstandes oder von Zeitgebertechniken
begrenzt werden, die in dar Elektrotechnik
bekannt sind.
Obwohl hier beschrieben ist, daß die Pendelmomentvorrichtung gemäß der Erfindung eine handbetätigte
Steuerung für den Wechsel bzw. die Veränderung des Wechselstrommotors zwischen der normalen und
der Betriebsart mit Pendelmoment verwendet, ist es selbstverständlich möglich, in diese Vorrichtungen
auch Einrichtungen für die automatische Steuerung des Motors entweder aus der normalen
in die Pendelmomentbetriebsart in Abhängigkeit von einem Blockierzustand oder umgekehrt in Abhängigkeit
vom Lösen einer Blockierung einzuschliessen. Eine solche Vorrichtung kann z. B. auf die Stromamplitude
in einer Motorwicklung oder auf die Wicklungstemperatur oder auf das Unvermögen des Motors
ansprechen, eine normale Laufgeschwindigkeit nach einem bestimmten Betriebsintervall zu erreichen.
Sobald eine Blockierung gelöst ist und die Amplitude des Systems entsprechend der Bezugszahl 312 in Figur
9 abnimmt, können auch geeignete Abtasteinrichtungen verwendet werden, um den Schalter 128 in seinen offe-
5098AA/0774
nen Zustand zurückzubringen. Es ist auch möglich, einen Zentrifugalschalter zu verwenden, der darauf
anspricht, wenn der Motor die zuvor erwähnte in einer Richtung wirkende Drehmomentgeschwindigkeit von 93
Umdrehungen pro Minute zur Übertragung zwischen der Blockierlöse- und der Handbetriebsart des
Motors erreicht hat.
Wie in der obigen Beschreibung dargelegt, sorgt die erfindungsgemäß hergestellte Vorrichtung mit
Pendelmoment bzw. pulsierendem Drehmoment für einen erhöhten Drehmomentausgang von einem Wechselstrommotor,
sorgt für eine erwünschte in einer Richtung wirkende bzw. gleichgerichtete Drehmomentenkomponente
zusätzlich zu dem pulsierenden Drehmoment, sorgt für einen Komponentenaufbau, der leicht in
mechanische Resonanz gebracht werden kann»und sorgt
auch für eine Quelle mechanischer Vibration zum Schütteln der ganzen Kombination: Motor und Last.
Die Verwendung dieser Eigenschaften wurde ermöglicht durch die Einführung modifizierter Erregungsströme
in die Statorwicklungen eines Wechselstrommotors hinein. Jede dieser Eigenschaften dürfte wohl
eine erwünschte Zugabe auf dem Gebiet der Abfallbeseitigung sein, wodurch eine bemerkenswert verbesserte
Fähigkeit zur Lösung von Blockierungen geschaffen ist.
509844/Q774
Die verbesserte Fähigkeit einer Abfallbeseitigungsvorrichtung zum Lösen von Blockierungen,
die eine Pendelmomentvorrichtung gemäß der Erfindung aufweist, ist durch die Tatsache
gezeigt, daß eine Abfallbeseitigungseinrichtung der in Figur 1 gezeigten Art - wie man fand geeignet
war, sich selbst aus dem Fressen oder Blockieren zu befreien, und zwar durch bewußtes
Hämmern einer Vielzahl von Ahornkeilstopfen in
den Zahnabstand zwischen Schneidrad BO und Schnitzelring 132 nach kurzer Betätigung des
Pendelmoment-Steuerschalters. Außerdem fand man, daß eine Beseitigungsvorrichtung der in Figur 1
gezeigten Art in der Lage ist, sich selbst aus der Blockierung dadurch zu befreien, daß eine
3,81 cm (1-1/2 inch) Nr. 8-Messingholzschraube in den Zahnraum zwischen Schneidrad 130 und
Schnitzelring 132 nachwiederholter Verwendung des Pendelmomentsteuerschalters getrieben wird.
Sowohl die Blockierbedingung mit dem Keilstopfen als auch mit der Messingschraube lagen außerhalb
der Leistungskraft einer beliebigen elektrischen, mechanischen oder Hand-Blockierlöseanordnung, die
bislang in der Technik der Beseitigungseinrichtungen bekannt war.
509844/0774
Obwohl die Pendelmoment-Erfindung in Verbindung mit einer Abfallbeseitigungsvorrichtung beschrieben
worden isfc, versteht es sich, daß Pendelmo-
en
ment- oder Vorrichtung/mit pulsierendem Drehmoment
leicht auch auf irgendeine andre Art Motorlast angewendet oder mit ihnen kombiniert werden
können, welche auf pulsierendes und vibrierendes Drehmoment und heftige Motorerschütterung anspricht.
Insbesondere kann die Pendelmomentvorrichtung und die dabei verwendeten Verfahren gemäß der Erfindung
leicht bei anderen Formen von Aufschluß- und Zerkleinerungsgeräten verwendet werden oder Stoßwerkzeugen,
wie z. B. Sehr—aubenschlüssel und Hammer,
um Systeme zu fördern und zu bewegen usw. Wo auch immer diese hohen Drehmomentenkräfte mit der
Kombination Drehung und Vibration nützlich sind, kann das erfindungsgemäße Konzept angewendet werden.
509844/0774
Claims (31)
- Patentansprüche/ 1. plektrisch betätigte Abfallbeseitigungsvorrichtung mit einem Gehäuse zur Aufnahme des Abfalls, einem drehbar in dem Gehäuse befestigten Schneidrad und einem Motor-Rotor, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Wicklungen (118-120) für den Antrieb des Schneidrades (130) vorgesehen sind, der Stator (104) des Motors elektrische Wicklungen (112, 114, 116) zur Erzeugung der Drehung des Rotors (110) durch magnetische Wechselwirkung aufweist und daß eine Einrichtung (142, 144; 216) für die Einspeisung sowohl von Wechsel- als auch von Gleichstrom zu einer der Wicklungen (112-120) zur Erzeugung eines pulsierten Drehmomentes zur Blockierlösung vorgesehen sind.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (104) ein im wesentlichen hohler Zylinder ist, der Rotor (110) in dem Stator (104) angeordnet ist und mit dem Stator einen Behälter (100) zur Aufnahme des Abfalles bildet, Rotor und Stator zusammenwirkende Zähne50984A/077A(134, 136, 138) aufweisen, eine erste Steuereinrichtung (124, 146, 166) zur Erzeugung eines Gleichrichtungsdrehmomentes in der Antriebseinrichtung (146) und eine zweite Steuereinrichtung (125, 128) zur Erzeugung eines schnellschwankenden bidirektionalen bzw· in zwei Richtungen wirkenden Drehmomentes in der Antriebseinrichtung vorgesehen sind, um eine zersetzende Vibrationstätigkeit zwischen dem Rotor (110) und dem Stator (104) vorzusehen.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (134-138) zum Schneiden in beiden Drehrichtungen ausgebildet sind.
- 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidrad (130) von einem Wechselstrommotor angetrieben ist und eine Antriebseinrichtung (124, 166, 146) für den Rotor (110) und das Schneidrad (130) in einer Drehrichtung in Abhängigkeit von den Wechselstromimpulsen einer Polarität in den Mehrfach-Statorwicklungen (114-116) und in der entgegengesetzten Drehrichtung in Abhängigkeit von Wechselstromimpulsen der anderen Polarität in den Mehrfach-Statorwicklungen sowie eine Einrichtung (126, 140) zur wahlweisen Betätigung der Antriebs-5098A4/0774einrichtung vorgesehen sind.
- 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine Einrichtung (168; 112-116) zur Erzeugung eines Gleichriht-Magnetfeldes in deffi Motor aufweist.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung eines Gleichricht-Magnetfeldes einen Teil der Statorwicklungen (112-116) aufweist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung ein elektrisches Gleichrichterelement (168) aufweist, das mit einem Teil der Statorwicklung (112-116) verbunden ist.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung sowohl ein Gleichrichterelement (168) als auch einen Kondensator (124) aufweist, der mit einem Teil der Statorwicklungen verbunden ist.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mindestens zwei Wicklungsgruppen auf dem Stator (104) hat und die Antriebseinrichtung5098A4/0774einen Kondensator (124) aufweist, der in Reihe mit einer der Wicklungsgruppen liegt, und einen wahlweise in shunt-Lage zu der Wicklungsgruppe angeschlossenen Gleichrichter (168) aufweist.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Startdrehmoment-Umkehreinrichtung (125) zur wahlweisen Umkehr der relativen Wechselstromphase zwischen den Wicklungsgruppen angeschlossen ist.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanisch mit der Frequenz der Antriebseinrichtung in entgegengesetzten Drehrichtungen mitschwingende Einrichtung vorgesehen ist.
- 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-11, insbesondere als Speisenabfallbeseitigungsvorrichtung, bei welcher ein Drehpulverisierkörper von einem Ein-Phasen-Wechselstrommotor mit Käfigwicklung angetrieben ist, der eine Lauf- und eine Startwicklung aufweist, wobei die Startwicklung in Reihe mit einem Phasenschieberkondensator über einer Wechselstromenergiequelle liegt, dadurch ^kennzeichnet, daß ein elektrisches Gleichrichterelement (168) in shunt-Verbindung mit der Startwicklung (166) zum Ausschließen von Strom-50984 A/0774impulsen einer Polaritätsrichtung sowie zum Laden des Phasenschieberkondensators (124) in einer Richtung vorgesehen ist und ein elektrischer Schalter (168) an dem elektrischen Gleichrichter (168) zum wahlweisen Einschließen oder Abtrennen des Gleichrichters angeschlossen ist.
- 13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-11, insbesondere zur wahlweisen Erzeugung einer Folge von Vorwärts- und Umkehrspannungsspitzen der Drehbewegung in dem Schneidrad, dadurch gekennzeichnet, daß ein n-phasiger Wechselstrommotor mit Kurzschlußläufer mindestens eine erste Wicklung und eine zweite Wicklung aufweist, die auf seinem Stator (104) angeordnet sind, wobei der Kurzschlußläufer mechanisch mit dem Laufrad (130) verbunden ist, eine Einrichtung zur Erzeugung eines Wechselstromflusses in der ersten Wicklung und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Wechselstroraflusses in der zweiten Wicklung vorgesehen sind, wobei der letztgenannte Wechselstromfluß aeitlich phasenverschoben vom Wechselstrom ist, welcher in der ersten Wicklung fließt, und daß eine Einrichtung mit einer Statorwicklung vorgesehen ist, zur wahlweisen Erzeugung von Magnetpolen in dem Motor mit konstanter magnetischer Polarität bezüglich den Polaritätsänderungen509844/0774in der dem Motor zugeführten Wec^hseIstromenergie, wobei auf die konstanten Pole durch Magnetfluß eingewirkt wird, der sich aus einer der Statorwicklungen über dem Luftspalt zwischen dem Rotor und Stator des Motors ergibt.
- 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer in beiden Richtungen wirkenden Drehbewegung ein elektrischer Wechselstrommotor mit einem Kurzschlußläufer und einem Stator mit einer Mehrzahl elektrischer Wicklungsgruppen, eine Einrichtung zur Einspeisung elektrischer Wechselstromenergie positiverund negativer Impulspolaritäten zu einer der elektrischen Statorwicklungsgruppen und einej? Einrichtung zur Aufbringung von elektrischer Gleichstromenergie vorgesehen sind, welche eine Wechselstromimpulspolarität aufweist und die andere Wechselstromimpulspolarität zu einer zweiten elektrischen Statorwicklungsgruppe ausschließt.
- 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine wahlweise Einrichtung zur Aufbringung der elektrischen Gleichstromenergie509844/0 7-7 4auf die zweite Wicklungsgruppe vorgesehen ist, während der Rotor eine Geschwindigkeit hat, die im wesentlichen unter der normalen Laufgeschwindigkeit des Motors liegt.
- 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Steigerung der Amplitude der Stromimpulse, die auf die zweite elektrische Wicklungsgruppe aufgebracht sind.
- 17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erhöhrung der Amplitude der Stromimpulse, welche auf die zweite Wicklungsgruppe aufgebracht sind, einen Kondensator aufweist und die Einrichtung zur Aufbringung der elektrischen Gleichstromenergie einen Gleichrichter aufweist und der Kondensator und die zweite elektrische Wicklungsgruppe elektrisch in Reihe verbunden sind über eine Wechselstromenergiequelle, und daß der Gleichrichter über der zweiten Wicklungsgruppe angeschlossen, ist.
- 18. Verfahren zur Betätigung des blockierten Schneidrades der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-17, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidrad abwechselnd in Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtungen5098AA/0774mit einer Geschwindigkeit elektrisch bewegt wird, welche durch die Frequenz der aufgebrachten Wechselstromkraft bestimmt wird, bis eine Zerteilung und Verdrängung des Blockiermaterials beginnt, das Schneidrad zur Drehung in einer Drehrichtung veranlaßt wird, wenn die elektrische Bewegung, Zerstückelung und Verdrängung fortgesetzt wird, und daß das Schneidrad auf die normale Drehgeschwindigkeit des Motors hin beschleunigt wird, nachdem im wesentlichen das Zerkleinern oder Verdrängen abgeschlossen ist.
- 19. Verfahren nach Anspruch 18, insbesondere zur Zerkleinerung von Material zwischen einer Gruppe von sich bewegenden und einer Gruppe von stationären Zerkleinerungselementen, die in engem Abstand voneinander angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das zu zerkleinernde Material in Berührung mit den Elementen an deren Eingangsseite eingeführt wird, eine Relativbewegung zwischen den Gruppen von Elementen zur Zerkleinerung des Materials in dem Abstand dazwischen vorgesehen wird, das Verkleinerte Material zur Ausgangsseite geht, auch im Falle, daß die Relativbewegung zwischen den Elementen durch das Blockieren des Materials zwischen den Gruppen der Elemente gehindert ist; und daß509844/0774das blockierende Material durch intermittierende Tätigkeit der einen Gruppe der Elemente in zwei Richtungen über kurze Abstände mit einer relativ hohen Frequenzgeschwind!gkeit verdrängt wird.
- 20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, insbesondere zur Erzeugung von Drehoszillationen in einem Wechselstrommotor, dadurch gekennzeichnet, daß man die Energie eines Wechselstromes an eine erste Gruppe elektrischer Wicklungen anschließt, die bei einer Mehrzahl erster Statorpolorte in dem Motor angeordnet sind, und gleichzeitig Gleichstromenergie auf eine zweite Gruppe elektrischer Wi&lungen aufbringt, die bei einer Mehrzahl von sekundären Statorpolorten in dem Motor angeordnet sind, wobei man das Aufbringen beim Rotor des Motors in einem im wesentlichen statischen Zustand beginnt.
- 21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromenergie wellenförmig ist und diese Wellenförmigkeit synchronisiert mit der Wechselstromenergie ist, um eine gleichgerichtete Drehung des Rotors zusätzlich zu der Drehoszillation vorzusehen.509844/0774
- 22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor an eine mechanische, auf Vibration ansprechende Drehlast angekoppelt wird.
- 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische, auf Vibration ansprechende Drehlast mechanisch durch Schwingungen verstärkbar ist.
- 24. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor des Motors zunächst mechanisch gehemmt wird und allmählich von der Hemmung durch Drehvibration gelöst wird, wobei der Rotor im Verlaufe des allmählichen Lösens eine Periode mechanischer Resonanz durchläuft.
- 25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 18-24, insbesondere zur Betätigung eines Wechselstrommotors mit Kurzschlußläufer, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Stator des Rotors eine Mehrzahl von mit der Zeit sich verändernden Wechselstrom-Magnetpolen erzeugt wird, in dem Rotor des Motors mehrere gleichgerichtete Magnetpole magnetisch induziert werden und der Motor an eine mechanische, auf Vibration ansprechende Drehlast angekoppelt wird.509844/0774
- 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Induzieren mehrerer gleichgerichteter Magnetpole im Kurzschlußläufer das Erzeugen mehrerer Magnetpole fester Polarität im Stator und die magnetische Kopplung des Flusses von den Statorpolen in den Rotor hinein aufweist.
- 27. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 18-26, insbesondere zur Drehvibration des Rotors eines Wechselstrommotors mit Käfigwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß im Stator und Rotor des Motors eine Mehrzahl von sich mit der Zeit verändernden Wechselstrom-Magnetpolen hervorgerufen wird, die Statorpole durch eine erste Gruppe von Statorwicklungen und die Rotorpole durch die magnetische Kopplung zwischen Stator und Rotor erzeugt sind, und daß in dem Stator des Motors mehrere gleichgerichtete oder unipolare Magnetpole erzeugt werden, die örtlich fest sind und von den sich mit der Zeit verändernden Wechselstrom-Stator-Magnetpolen in der Drehung verschoben sind.
- 28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die unipolaren Magnetpole durch einen509844/0774Fluß pulsierenden Gleichstromes in einer zweiten Gruppe von Statorwicklungen erzeugt werden.
- 29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 18-28, insbesondere zur Befreiung des Schneidrades einer Abfallbeseitigungsvorrichtung aus einem statischen Blockierzustand, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidrad elektrisch in sich abwechselndai Drehrichtungen nach vorwärts und rückwärts mit einer Frequenz beschleunigt wird, die durch Resonanz eine zunehmende Drehverschiebung des Schneidrades bei sich Lösen des Blockierens erzeugt.
- 30. Verfahren nach Anspruch 29, gekennzeichnet durch die Beschleunigung des Schneidrades in einer Drehrichtung in stärkerer Weise als in der entgegengesetzten Richtung zur Drehung des Schneidrades in der einen Richtung beim Lösen des Blockierens.
- 31. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschleunigung durch Pendelmoment-Pulsationen bzw. -schwingungen mit einer Frequenz erfolgt, welche durch die Frequenz der Wechselstromkraft bestimmt ist, die auf den Antriebsmotor des Schneidrades aufgebracht ist.509844/0774Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/461,638 US3970907A (en) | 1974-04-17 | 1974-04-17 | Pulsating torque apparatus and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2516131A1 true DE2516131A1 (de) | 1975-10-30 |
DE2516131C2 DE2516131C2 (de) | 1985-08-08 |
Family
ID=23833362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2516131A Expired DE2516131C2 (de) | 1974-04-17 | 1975-04-12 | Schaltungsanordnung zum Steuern des Antriebsmotors einer Abfallaufschließeinrichtung |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US3970907A (de) |
JP (1) | JPS50145812A (de) |
AU (1) | AU498060B2 (de) |
DE (1) | DE2516131C2 (de) |
FR (1) | FR2267833B1 (de) |
GB (1) | GB1510502A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107670778A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-09 | 李贺 | 立式鼠笼型破碎筛分一体机 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4026480A (en) * | 1974-04-17 | 1977-05-31 | Hobart Corporation | Jam breaking method for comminuting device |
US4484125A (en) * | 1978-11-24 | 1984-11-20 | Ronk Electrical Industries, Inc. | Three-phase delta-wound motor operated from single-phase current |
US5081387A (en) * | 1987-12-24 | 1992-01-14 | Whirlpool Corporation | Pump motor/basket brake for an automatic washer |
US4802347A (en) * | 1987-12-24 | 1989-02-07 | Whirlpool Corporation | Pump motor/basket brake for an automatic washer |
US5266854A (en) * | 1990-08-30 | 1993-11-30 | Bolt Beranek And Newman Inc. | Electromagnetic transducer |
US5293108A (en) * | 1991-08-05 | 1994-03-08 | Anthony Spudich | Static phase converter |
US5386361A (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-31 | Halliburton Company | Method of unsticking material delivery apparatus |
CA2151532C (en) * | 1994-07-25 | 1998-12-22 | Emerson Electric Co. | Auxiliary starting switched reluctance motor |
US5923142A (en) * | 1996-01-29 | 1999-07-13 | Emerson Electric Co. | Low cost drive for switched reluctance motor with DC-assisted excitation |
AT502321B8 (de) * | 1997-07-23 | 2007-08-15 | Tcg Unitech Gmbh | Steuerung einer kühlmittelpumpe |
US6481652B2 (en) * | 2000-11-28 | 2002-11-19 | Emerson Electric Co. | Food waste disposer having variable speed motor and methods of operating same |
US6717312B1 (en) * | 2001-01-03 | 2004-04-06 | Dana Corporation | Defense vehicle aiming ordinance platform having variable reluctance motor |
JP4289845B2 (ja) * | 2002-08-26 | 2009-07-01 | キヤノン株式会社 | 駆動装置および光学機器 |
CA2455545A1 (en) * | 2004-01-21 | 2005-07-21 | Hbx Controls System Inc. | Variable speed control, stall detection and response system |
CN1968755B (zh) * | 2004-04-27 | 2010-06-16 | 艾默生电气公司 | 食物垃圾处理器的去阻塞设备和方法 |
US7420343B2 (en) * | 2006-08-30 | 2008-09-02 | Westinghouse Electric Co Llc | Current limiting DC motor starter circuit |
US20080297011A1 (en) * | 2007-06-01 | 2008-12-04 | Delaney Daniel E | Integrated controller/motor with thermal overload sensor |
SE538502C2 (en) * | 2014-11-17 | 2016-08-16 | Magström Ab C/O Urban Lundin | Arrangement and method for force compensation in electrical machines |
CN108144708A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-06-12 | 天佑电器(苏州)有限公司 | 食物垃圾处理器及其控制方法 |
CN108580518B (zh) * | 2018-04-25 | 2019-10-25 | 赵汉武 | 建筑垃圾处理用除铁输送装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE587525C (de) * | 1931-08-01 | 1933-11-04 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung des Stromes des Hilfsphasenkreises von Einphasen-induktionsmotoren mit in Reihe mit der Hilfsphasenwicklung geschaltetem Kondensator |
US3090900A (en) * | 1960-01-14 | 1963-05-21 | Gen Motors Corp | Automatically reversible motor for domestic appliance |
CH379612A (de) * | 1959-12-18 | 1964-07-15 | Hobart Manufacturing Company | Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Motorimpulsen |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH127620A (de) | 1927-07-13 | 1928-09-01 | Losenhausenwerk Duesseldorfer | Verfahren zur Umwandlung elektrischer Energie in Drehschwingungen einer Masse und Schwigungsmotor zur Ausübung dieses Verfahrens. |
US2740932A (en) * | 1954-04-27 | 1956-04-03 | Gen Precision Lab Inc | Two speed motor control |
US2811316A (en) * | 1954-05-19 | 1957-10-29 | Westinghouse Electric Corp | Reversing control for food waste disposer |
US2851646A (en) * | 1956-03-07 | 1958-09-09 | Westinghouse Electric Corp | Reversing relay for electric motors |
GB897963A (en) | 1957-10-24 | 1962-06-06 | Ass Elect Ind | Improvements in polyphase alternating current servo systems |
US3401892A (en) * | 1965-04-29 | 1968-09-17 | Hobart Mfg Co | Waste disposer with automatic motor reversing means |
US3675100A (en) * | 1971-01-15 | 1972-07-04 | Thomas J Mcnamara | Circuit for multi-speed two-phase motor |
-
1974
- 1974-04-17 US US05/461,638 patent/US3970907A/en not_active Expired - Lifetime
-
1975
- 1975-03-26 AU AU79542/75A patent/AU498060B2/en not_active Expired
- 1975-04-12 DE DE2516131A patent/DE2516131C2/de not_active Expired
- 1975-04-16 GB GB15733/75A patent/GB1510502A/en not_active Expired
- 1975-04-16 FR FR7511817A patent/FR2267833B1/fr not_active Expired
- 1975-04-17 JP JP50046943A patent/JPS50145812A/ja active Pending
-
1978
- 1978-02-08 US US05/876,195 patent/USRE30068E/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE587525C (de) * | 1931-08-01 | 1933-11-04 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung des Stromes des Hilfsphasenkreises von Einphasen-induktionsmotoren mit in Reihe mit der Hilfsphasenwicklung geschaltetem Kondensator |
CH379612A (de) * | 1959-12-18 | 1964-07-15 | Hobart Manufacturing Company | Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Motorimpulsen |
US3090900A (en) * | 1960-01-14 | 1963-05-21 | Gen Motors Corp | Automatically reversible motor for domestic appliance |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107670778A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-02-09 | 李贺 | 立式鼠笼型破碎筛分一体机 |
CN107670778B (zh) * | 2017-10-12 | 2019-11-26 | 新郑市宝德高技术有限公司 | 立式鼠笼型破碎筛分一体机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
USRE30068E (en) | 1979-08-07 |
US3970907A (en) | 1976-07-20 |
AU7954275A (en) | 1976-10-14 |
AU498060B2 (en) | 1979-02-08 |
JPS50145812A (de) | 1975-11-22 |
DE2516131C2 (de) | 1985-08-08 |
GB1510502A (en) | 1978-05-10 |
FR2267833A1 (de) | 1975-11-14 |
FR2267833B1 (de) | 1980-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2516131A1 (de) | Verfahren und vorrichtung mit pendelmoment | |
DE69507390T2 (de) | Steuerungsgerät für eine elektrische Maschine | |
DE69317156T2 (de) | Elektronische Startvorrichtung für einen Synchronmotor mit permanent magnetischem Rotor | |
DE4004785C2 (de) | ||
DE3112913C2 (de) | Arbeitsverfahren zum Betrieb eines Reißwerks und hiernach betriebenes Reißwerk | |
DE6918595U (de) | Hilfsstromaggregat | |
DE2457838A1 (de) | Wechselstrommotor-steller | |
EP2884005B1 (de) | Bodenverdichter mit Direktantrieb | |
DE1463076A1 (de) | Motorverdichter,insbesondere fuer Kleinkaeltemaschinen | |
DE3628702C1 (de) | Kleines elektrisches Haushaltsgeraet mit einem umlaufenden Messer | |
DE3340198C2 (de) | ||
DE2927234A1 (de) | Betaetigungs- und steuervorrichtung fuer exzenterpressen | |
DE19527517C2 (de) | Vibrator | |
DE69622515T2 (de) | Gerät und Verfahren zur Verringerung der Eisenverluste in einer geschalteten Reluktanzmaschine | |
DE1270662B (de) | Elektrischer Zweimotorenantrieb zum Anschluss an Einphasenwechselstrom | |
DE1196776B (de) | Elektrischer Umkehrantrieb | |
DE3147593A1 (de) | Elektro-handsaege | |
DE195662C (de) | ||
DE118937C (de) | ||
AT135601B (de) | Synchronmotor. | |
DE1613050C (de) | Elektrischer Schwingankermotor | |
AT19562B (de) | Durch Ankerreaktion erregte, asynchrone Induktionsmaschine. | |
DE360534C (de) | Verfahren zum Anlassen von Synchronmaschinen | |
DE608789C (de) | Einrichtung zum selbsttaetigen Anlassen von Synchronmaschinen, insbesondere Synchronmotoren | |
DE1107786B (de) | Einrichtung zur UEberwachung des Anlaufs elektrischer Maschinen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: HOBART INTERNATIONAL, INC., TROY, OHIO, US |
|
8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: WEBER, D., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT. SEIFFERT, K., D |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: KITCHENAID, INC., TROY, OHIO, US |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |