DE275187C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 74«. GRUPPE

Wechselstrom.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Oktober 1913 ab.

Die bekannten elektrischen Turmglockenläutewerke besitzen erhebliche Übelstände. · So sind z. B. die elektromagnetischen Läutewerke infolge der auftretenden hohen Induktionsspannung nicht betriebssicher. In letzter Zeit hat man elektrische Läutewerke mit einem Elektromotor für jede Glocke gebaut, wobei der Motor mittels einer Transmission die Glocke in der einen oder abwechselnd in beiden Richtungen bewegt. Bei Gleichstrommotoren sind hierbei hauptsächlich die drei folgenden verschiedenen Methoden verwendet worden, um das erforderliche, in der Richtung wechselnde Drehmoment zu erzeugen.

i. Die Glocke wird von dem Motor nur in der einen Richtung angetrieben, und der Antriebsstrom für den Motor wird durch eine mechanische Übertragung von der Motorwelle aus in dem Augenblick unterbrochen, wo die Glocke umkehren soll. Da aber die Stromstärke gerade in diesem Augenblick ihren Maximalwert erreicht, so entsteht eine erhebliche Funkenbildung.

2. Der Motor treibt die Glocke abwechselnd in beiden Richtungen an. Durch eine von der Motorwelle aus angetriebene besondere Erregermaschine werden die Feldmagnete des Motors mit Strom von wechselnder Richtung, entsprechend der jeweiligen Bewegungsrichtung des Motors, gespeist, so daß der Motor seine Drehrichtung ändert. Da hierbei die Erregermaschine und somit auch die Feldwicklung des Motors im Augenblick des Anlassens stromlos ist, so muß der Motor wie bei 1. mit daraus folgenden Übelständen angelassen werden. Außerdem wird der Motor kompliziert und teuer, da er als Doppelmaschine gebaut werden muß.

3. Die Bürstenhalter des Motors werden drehbar eingerichtet und die Bürsten selbsttätig in die Lage eingestellt, welche dem zum Antreiben der Glocke erforderlichen Drehmoment entspricht. Falls aber die der Maschine zugeführte Spannung sich ändert, so wird damit auch das Drehmoment des Motors und der Ausschlagwinkel der Glocke geändert. Ebenso ändert sich der Ausschlagwinkel durch die Einwirkung des Winddruckes usw., wodurch das Läuten ebenso wie bei den anderen obengenannten Systemen ungleichmäßig wird. Man hat zwar versucht, diese Ubelstände durch die Anordnung von Nebenschluß- oder Hauptschlußwiderständen zu beseitigen, welche das Drehmoment des Motors für einen konstanten Ausschlagwinkel der Glocke automatisch regeln. Diese Anordnungen werden aber teuer und verringern die Betriebssicherheit.

Vorliegende Erfindung betrifft nun eine elektrische Vorrichtung zum Läuten von Turmglocken o. dgl. oder zum Herbeiführen von hin und her gehenden Bewegungen mittels

eines Elektromotors für Gleich- oder Wechselstrom, wodurch alle die genannten Übelstände beseitigt werden. Gemäß der Erfindung wird der Anker des Motors in dem Augenblick kurzgeschlossen, in dem die Umkehr der Bewegungsrichtung stattfindet, wobei die Spannung zwischen den Bürsten angenähert gleich null ist. Der kurzgeschlossene Anker wird darauf von der zurückschwingenden Glocke in entgegengesetzter Richtung gedreht. Die nächste Einschaltung des Ankers erfolgt dann wieder in einem Augenblick, wo die Spannung zwischen den Bürsten etwa gleich null ist. Es findet also während des Betriebes der Vorrichtung keine Unterbrechung des Stromes statt, so daß Funkenbildung ausgeschlossen ist.

Auf der Zeichnung ist als Beispiel eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt.

Bei dem dargestellten Beispiel ist der Motor als 'Hauptschlußmotor ausgeführt, also der Anker 1 und die Magneteiwicklung 2 hintereinander geschaltet. Man kann natürlich auch einen Nebenschluß- oder Kompoundmotor verwenden. Zum Anlassen und Stillsetzen des Motors dienen ein oder mehrere Schalter 3,4, welche beispielsweise in dem Kirchturm, in der Sakristei, in der Totenkapelle usw. angebracht sein können. Der Motor treibt die nicht dargestellte Glocke durch eine Kettentransmission 5 an.

Auf der Welle des Motorankers ist eine Kurzschlußvorrichtung 6 so angebracht, daß sie infolge der Reibung an der Drehung der Welle teilnimmt, bis sie gegen die festen Kontakte 7 und 8 oder 9 und 10 stößt und diese kurzschließt Wenn der Motor · stromlos ist und die Glocke in der Ruhelage hängt, ist die Vorrichtung 6 mit den Kontakten nicht in Berührung (s. Zeichnung).

An der Ankerwelle ist ferner eine rechtsgängige Schraube 11 mit Mutter 12 vorgesehen, welch letztere bei den wechselnden Bewegungen des Ankers 1 hin und her verschoben wird, da sie durch eine feste Stange 13 geführt und an der Drehung verhindert wird. Auf der Stange 13 ist ein Bügel 14 mit einer Kontaktschiene 15 verschiebbar gelagert. In dem Bügel sitzen zwei Stellschrauben 16 und 17, und in der Bewegungsbahn der Schiene 15 liegen zwei Kontakte 18 und 19, welche mit den Kontakten 10 bzw. 8 verbunden sind. In der Ruhelage der Glocke steht die Mutter 12 in der Mitte zwischen den Stellschrauben 16 und 17.

Wenn der Schalter 3 oder 4 eingelegt wird, wird der durch den Anker 1 und die Magnetenwicklung 2 gehende Stromkreis geschlossen.

Der Anker 1 beginnt sich infolgedessen zu drehen, z. B. nach rechts im Sinne des Pfeiles in der Zeichnung, und dreht dabei durch die Kette S die Glocke aus deren Ruhelage. Wenn der Anker sich in der angegebenen Richtung zu drehen beginnt, werden die Kontakte 9 und 10 durch die Vorrichtung 6 miteinander verbunden; da aber die'Schiene 15 erst bei der gewünschten Höchstlage der Glocke die Kontakte 18 und 19 miteinander verbindet, so hat die Verbindung der Kontakte 9 und 10 noch keinen Einfluß. AYenn das entgegenwirkende Drehmoment der Glocke größer wird als das Drehmoment des Ankers, so kommt der letztere zum Stillstand und wird dann von der Glocke in entgegengesetzter Richtung, d. h. nach links, gedreht. Hierbei werden aber die Kontakte 7 und 8 durch die Kurzschlußvorrichtung 6 sofort miteinander verbunden, so daß der Anker 1 kurzgeschlossen wird; er übt demnach kein Drehmoment mehr aus, und die Glocke kann entgegengesetzt der eingezeichneten Pfeilrichtung frei zurückschwingen. Sobald die Glocke dann abermals umkehrt, entfernt sich die Vorrichtung 6 wieder von den Kontakten 7 und 8, der Anker 1 wird wieder eingeschaltet und dreht die Glocke im Sinne der Pfeilrichtung. Das Spiel wiederholt sich in dieser AVeise, und die Glocke wird immer höher geschwungen, bis die gewünschte Höchstlage zum Erzielen der besten Klangwirkung erreicht worden ist.

Überschreitet die Glocke die Höchstlage, so stößt die Mutter 12 gegen die Stellschraube 17 und verschiebt den Bügel 14 nach rechts, so daß die Schiene 15 die Kontakte 18 und 19 miteinander und dadurch den Kontakt 10 mit der Bürste 21 verbindet. Dies geschieht während des Rückwärtsschwingens der Glocke (bzw. während der Linksdrehung des Ankers), und zwar kurz vor der Umkehr. Unmittelbar nach dem darauffolgenden Umkehren der Glocke, also wenn der Anker beginnt, sich nach rechts zu drehen, verbindet die Vorrichtung 6 die Kontakte 9 und 10 wie früher, da aber jetzt der Kontakt 10 mit der Bürste 21 leitend verbunden ist, wird der Anker ι auch bei seiner Rechtsdrehung kurzgeschlossen. Der Motor übt also kein Drehmoment mehr auf die Glocke aus, weshalb der Ausschlagwinkel der Glocke vermindert wird. Wenn der kurzgeschlossene Anker von der Glocke nach rechts gedreht wird, stößt die Mutter 12 kurz vor dem Augenblick des Umkehrens gegen die Stellschraube 16, wobei der Bügel 14 nach links vorgeschoben und die Verbindung zwischen den Kontakten 18 und 19 wieder unterbrochen wird. Schwingt die Glocke auch bei der nächsten Rückwärtsschwingung zu hoch, so wird der Anker 1 bei der darauffolgenden Vorwärtsschwingung wie-

der in der beschriebenen Weise kurzgeschlossen. Der Ausschlagwinkel der Glocke wird also mehr und mehr vermindert, bis die erwünschte Höchstlage nicht mehr überschritten wird.

Um von etwaigen Spannungsschwankungen des zugeführten Stromes, von Winddruck usw. unabhängig zu werden,, regelt man das Drehmoment des Motors derart, daß der Motor auch bei der niedrigsten Spannung, ungünstigem Winddruck usw. die Glocke über die normale Höhenlage an den Wendepunkten treiben kann. Wird die dem Motor zugeführte Spannung zu hoch oder wird die Glocke von äußeren Kräften beeinflußt, welche dazu beitragen, den Ausschlagwinkel zu vergrößern, so bleibt der Anker 1 während mehrerer aufeinanderfolgender Schwingungen kurzgeschlossen, bis die Glocke den normalen Ausschlagwinkel nicht mehr überschreitet.

Wenn das Läuten aufhören soll, wird der Strom mittels des Schalters 3 oder 4 unterbrochen. Der Schalter wird darauf auf den Widerstand 22 umgelegt, so daß der Motor als Generator arbeitet und auf die Glocke eine Bremswirkung ausübt. Die Glocke kommt infolgedessen schnell zum Stillstand, und Nachschläge werden vermieden.

Es ist zu bemerken, daß zwischen den Kontakten 7-8 bzw. 9-10 keine nennens\verte Spannungsdifferenz vorhanden ist, wenn diese Kontakte durch die Vorrichtung 6 miteinander verbunden werden oder die Verbindung zwischen ihnen unterbrochen wird. Der Anker 1 befindet sich nämlich dann praktisch in 'Ruhe, so daß seine E. M. K. annähernd gleich null ist, und der innere Widerstand des Ankers kann so gering gewählt werden, daß er vernachlässigt werden kann. Die Kontaktschiene 15 schließt die Kontakte 18 und 19 nur, wenn die Verbindung zwischen den Kontakten 9 und 10 unterbrochen ist. Auch die Stromunterbrechung an den Kontakten 18 und 19 findet nur dann statt, wenn der Anker 1 praktisch stillsteht und die Spannungsdifferenz also, wie oben erwähnt, angenähert gleich null ist. Da in dem Augenblick des Schließens oder des Unterbrechens keine Spannungsdifferenz zwischen den zu schließenden oder zu öffnenden Kontakten vorhanden ist, so ist jede Funkenbildung ausgeschlossen. Es ist daher weniger schwierig, für die vorliegende Einrichtung einen Motor mit befriedigender Kommutierung zu bauen als für ein Läutewerk mit beweglichen Bürstenhaltern.

Mittels der Stellschrauben 16 und 17 kann man in einfacher Weise, und z\var auch während des Betriebes der Vorrichtung, den Ausschlagwinkel der Glocke genau regeln, und es sind keine Regelungswiderstände nötig, um diesen Winkel konstant und unabhängig von Spannimgsschwankungen oder äußeren Kräften zu halten, welche die Glocke während des Läutens beeinflussen.

Die dargestellte Ausführungsform kann in verschiedener Weise abgeändert werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen. Die Kurzschlußvorrichtung 6 kann z. B. mit einer Mutter, ähnlich wie 12, in Verbindung gesetzt werden, und die Kontakte 7, 8, 9 und 10 können als verstellbare Gleitkontakte ausgeführt werden, wobei die Organe 12, 16, 17, 15, 18 und 19 zum Teil in Wegfall kommen können. Statt durch die Schraube 11 kann die Kontakteinrichtung auch mittels Zahnradübersetzung oder mittels anderer mechanischer oder elektrischer Transmission von der Ankerwelle oder von der durch eine Transmission mit der Ankerwelle verbundenen Glockenwelle aus angetrieben werden. Der zum Treiben der Vorrichtung verwendete Motor kann als Wechselstrom-Kommutatormotor ausgeführt werden, falls Wechselstrom zur Verfugung steht.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Elektrische Vorrichtung zum Läuten von Turmglocken o. dgl. oder zum Herbeiführen von hin und her gehenden Bewegungen mittels eines Elektromotors für Gleich- oder Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker des Motors in dem Augenblick kurzgeschlossen wird, in dem die Umkehr der Bewegungsrichtung stattfindet und die Spannung zwischen den Bürsten angenähert gleich null ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kurzgeschlossene Anker von der zurückschwingenden Glocke in entgegengesetzter Richtung gedreht wird, und die nächste Einschaltung des Ankers wieder in einem Augenblick erfolgt, in dem die Spannung zwischen den Bürsten etwa gleich null ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2. gekennzeichnet durch eine von dem Anker aus angetriebene Einrichtung zum Regeln des Ausschlagwinkels der Glocke, die mit der Vorrichtung zum Kurzschließen des Ankers derart verbunden ist, daß die letztere den Anker auch während des Vorwärtsschwingens der Glocke kurzschließt, wenn' die Glocke die gewünschte Höchstlage überschreitet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschließvorrichtung auf der Welle des Motorankers drehbar derart angebracht ist,

daß sie infolge der Reibung an der Drehung der Welle teilnimmt, bis sie gegen feste Kontakte (7, 8 oder 9, 10) stößt und diese kurzschließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet durch eine auf die Ankerwelle geschraubte Mutter (12), welche sich bei den Drehungen des Ankers (1) zwischen zwei Stellschrauben (16, 17) eines verschiebbaren, eine Kontaktschiene (15) tragenden Bügels (14) hin und her verschiebt, wobei die Kontaktschiene (15) mit zwei Kontakten (18, 19) derart zusammenwirkt, daß sie die beiden Kontakte verbindet, wenn die Glocke die gewünschte Höchstlage überschreitet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.