DE254638C

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Publication number: DE254638C
Application number: DENDAT254638D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 254638 -KLASSE 2%. GRUPPE

AUGUST SCHNEIDER und EMIL ZBINDEN in BERN, Schweiz.

Die immer allgemeinere Verbreitung des Wechselstromes bringt es mit sich, daß für den Antrieb von Zeitschaltern, Kontrollapparaten u. dgl. häufig nur Wechselstrom zur Verfügung steht. Auch bei Drehstrom werden in der Regel nur zwei Phasen bis zum Beleuchtungskörper geführt. Die für die Bewegung der Schalter u. dgl. erforderliche mechanische Arbeit kann nun entweder mittels Elektromagnet

ίο oder mittels eines Motors erhalten werden. Beim Elektromagneten ist der Wirkungsgrad außerordentlich ungünstig; beim Wechselstrommotor für einphasigen Wechselstrom kann ein Anlaufen nur unter Verwendung einer Hilfsphase erzielt werden und bleibt auch dann unsicher. Bei der Verwendung für Schalter u. dgl. kommt noch hinzu, daß die Betätigung in einer bestimmten Stellung beginnen und ebenso in einer bestimmten Stellung aufhören

ao muß, und daß infolgedessen besondere Vorrichtungen nötig sind, um eine Einwirkung derjenigen Zahl von Umdrehungen, die für das Anlaufen des Motors nötig sind, auf die Schaltorgane zu vermeiden und auch um nach Ausschaltung des Antriebsstromes die infolge des Beharrungsvermögens noch folgenden Umdrehungen des Ankers unwirksam zu machen. Beim Wechselstrommagneten sind infolge des ungünstigen Wirkungsgrades groß.e Stromstärken nötig, zumal wenn die Schältung durch einmaliges Anziehen des Ankers vollzogen werden soll. Nun handelt es sich, im vorliegenden Falle meist um Apparate, die längere Zeit sich selbst überlassen sind, also ohne Wartung durchaus sicher arbeiten sollen, und bei denen zur Bewegung der Kontaktorgane für den Nebenschluß nur geringe Kräfte zur Verfügung stehen (Uhren, Thermoregulatoren), so daß diese Kontaktorgane höchst empfindlich gemacht werden müssen. Es ist daher von großer Bedeutung, daß der Strom im Nebenschluß möglichst gering sein kann. Dies führt dazu, den Anker des Wechselstromelektromagneten mit schwächerem Strom zu betreiben und mehrmals anzuziehen, wobei dann aber nach jeder Anziehung eine Stromunterbrechung mit starker Funkenbildung in Kauf genommen werden muß.

Dem allen gegenüber weist die vorliegende Erfindung die vorteilhafte neue Wirkung auf, daß sie eine rationelle Verwendung von Einphasenwechselstrom zur Bewegung von Schaltern u. dgl. ermöglicht. Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der unter dem Einfluß einer Spiralfeder stehende. Anker durch den Wechselstrom in pendelnde Schwingungen versetzt wird, deren Frequenz der Periodenzahl des Wechselstroms entspricht. Dabei nimmt die Größe des Ausschlages rasch zu, so daß die Bewegung des Schaltwerks erst beginnt, nachdem der Ausschlag normale Größe erreicht hat. Dadurch, daß eine große Anzahl von Schwingungen für die Leistung der erforderlichen mechanischen Arbeit nutzbar gemacht wird, ist es ermöglicht, die Stromstärke sehr klein zu halten, während durch Vermeidung der Stromunterbrechung nach jeder Schwingung der bisher bestehende Nachteil der Verwendung zahlreicher Schwingungen ausgeschaltet ist. Dabei ist die Größe der Schwin-

gungen des Ankers bedingt durch die Wechselwirkung zwischen den magnetischen Kraftlinien und dem elektrischen Strom und durch die Trägheitsverhältnisse der bewegten Teile. Die Schwingungen des Ankers werden also nicht durch Anschläge in beiden Endlagen begrenzt.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in Anwendung auf eine Zeitschaltvorrichtung für

ίο elektrische Kontrolleinrichtuhgen beispielsweise veranschaulicht.

Fig. ι stellt die Kontrolleinrichtung in Ansicht von der Seite dar. Fig. 2 zeigt die den Gegenstand der Erfindung bildende elektromagnetische Antriebsvorrichtung in Ansicht von vorn. Fig. 3 stellt die auf den Anker der Antriebsvorrichtung wirkende Spiralfeder dar.

Auf der Grundplatte 1 ist ein Schalter 12

und über diesem die Antriebsvorrichtung 27 angebracht, die mit einem Zeitschaltwerk 46 . in Verbindung steht.

Die Antriebsvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei aufeinanderliegenden Hufeisenmagneten 16 und 17, deren Enden mit PoI-schuhen 18 und 19 versehen sind, und dem innerhalb der Polschuhe drehbar gelagerten, als Elektromagnet ausgebildeten Anker 20. Auf der Achse 21 des Ankers sitzt eine Scheibe 24, auf der zwei Kontaktstifte 22 und 23 angebracht sind. Die Stifte schleifen an zwei Federn 25 und 26, die an die betreffende Wechselstromleitung angeschlossen sind. An der Achse 21 greift eine an der Grundplatte befestigte Spiralfeder 28 an (Fig. 3).

Eine zweite Scheibe 29 der Achse 21 trägt einen exzentrisch liegenden Zapfen 30, an dem zwei Klinken 31 und 32 angelenkt sind. Die Klinke 31 greift in ein Schaltrad 33 und die Klinke 32 in ein Schaltrad 34 ein. Beide Klinken werden durch eine Schraubenfeder 35 gegen die betreffenden Schalträder gedrückt. In die Schalträder greifen unter Federdruck stehende Sperrklinken ein.

Die Wirkungsweise der Antriebsvorrichtung ist folgende: Wird durch Drehen des Schalters 12 die im Nebenschluß liegende Wicklung des Ankers 20 an den Wechselstromkreis angeschlossen, so beginnt der Anker eine der Periodenzahl des Wechselstroms entsprechende pendelnde Bewegung. Dabei gleiten die Schaltklinken 31 und 32 zunächst nur auf ein und demselben Zahne hin und her, ohne den nächstfolgenden Zahn fassen zu können. Erst wenn der Ausschlagwinkel des pendelnden Ankers so weit zugenommen hat, daß der folgende Zahn erfaßt wird, beginnt die Bewegung der Schalträder. Im Augenblick der Ausschaltung des Stromes nimmt der Ausschlag des Ankers sofort ab; die Klinken können daher die folgenden Zähne nicht mehr erfassen und gleiten, bis der Anker völlig zur Ruhe kommt, wieder auf ein und demselben Zahn hin und her.

Durch Änderung der auf den Anker wirkenden Feder 28 kann die Vorrichtung verschiedenen Periodenzahlen des Wechselstromes angepaßt werden.

Claims

Patent-An s PRu ch:

Antriebsvorrichtung für elektrische Schalter, Kontrollapparate u. dgl., bei welcher ein Anker in einem von einem permanenten Magneten erzeugten, konstanten Kraftlinienfelde schwingbar angeordnet ist, der, in Schwingungen versetzt, zum Antrieb mechanischer Vorrichtungen dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker, der in ein Wechselstromnetz eingeschaltet ist, unter dem Einfluß einer Spiralfeder steht, die so auf seine Drehungsachse wirkt, daß er bei Stromdurchgang synchron zur Frequenz in pendelnde Schwingungen gerät, wobei die Größe des Ausschlages rasch zunimmt und die Bewegung des Schaltwerkes erst beginnt, nachdem der Ausschlag normale Größe erreicht hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.