DE312471C

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Publication number: DE312471C
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Zum Antrieb von elektromagnetischen Werkzeugen mit hin- und hergehender Bewegung wie Hämmer, Meißel, ferner Schüttelapparate für Formmaschinen, Siebe, Massageapparate, Klingeln usw. hat sich als Stromart der Wechselstrom am besten bewährt. Die Speisung" aus Wechselstromnetzen bietet nun solange keine Schwierigkeit,' als die Werkzeuge sehr ,schnell betätigt werden, so daß dieFor driving electromagnetic tools with reciprocating motion such as hammers, chisels, furthermore shakers for molding machines, sieves, massage machines, Ringing, etc., has proven to be the best type of current, the alternating current. The supply "from alternating current networks now offers as long as there is no difficulty in operating the tools very, quickly, so that the

ίο in Wechselstromnetzen üblichen Frequenzen ohne weiteres ausgenutzt werden können.ίο Frequencies customary in AC networks can easily be exploited.

Steht kein Wechselstromnetz zur Verfügung, so können für diese Periodenzahlen die üb-If there is no alternating current network available, the usual number of periods can be used for these

■ liehen Wechselstromsynchrongeheratoren ohne weiteres Verwendung finden. .■ borrowed AC synchronizers without find further use. .

Handelt es sich jedoch um kleine Frequenzen, wie sie insbesondere bei Schlagwerkzeugen großer Leistung erforderlich sind,, so sind die Wechselstromgeneratoren ,üblicher Bauart für derartig kleine Frequenzen nicht mehr brauchbar. Bei diesen Maschinen müßten entweder ^:die Umfangsgeschwindigkeiten sehr klein gewählt werden, wodurch sich eine geringe spezifische Leistung ergibt, oder aber die Dimensionen, des Generators fallen sehr ungünstig aus, weil er großen Durchmesser bei unverhältnismäßig geringer Maschinenbreite erhält.If, however, it is a question of low frequencies, such as are required in particular in the case of striking tools with high power, the alternating current generators, of the usual design, can no longer be used for such low frequencies. In these machines, either ^: the circumferential speeds should be selected to be very low, which results in a low specific power, or the dimensions of the generator are very unfavorable because it has a large diameter with a disproportionately small machine width.

Der Erfindung gemäß soll nun für diese Wechselströme geringer Frequenz eine an sich bekannte Art von Wechselstromgeneratoren Verwendung finden, die jedoch bis jetzt praktisch keine Verwertung gefunden hat, es sei denn für einen Spezialfall, nämlich dann, ~ wenn es sich um Nutzbremsung von Wechselstrommotoren in Aufzugsbetrieben handelt. Es sollen also der Erfindung gemäß zum Betriebe hin- und hergehender elektromagnetischer Werkzeuge Wechselstromkollektorgeheratoren verwendet werden, die im besonderen so ausgebildet sind, daß sie sich mit Wechselstrom selbst erregen können. Wechselstromkollektormaschinen, bei ^; denen Anker und Erregerwicklung induktiv miteinander verkettet sind, können nämlich bei geeigneter Bürstenstellung selbsterregte Wechselströme liefern, deren Frequenz lediglich von . den Ohmschen und induktiven Widerständen im Stromkreise abhängt. Als ein derartiger Wechselstromgenerator, der selbsterregt Wechselströme liefert, kann beispielsweise ein Repulsionsgenerator Verwendung finden, der dann bekanntlich ohne jegliche "Verbindung mit einem Wechselstromnetze ist.According to the invention, a type of alternator known per se is to be used for these low frequency alternating currents, which, however, has so far found practically no use, unless for a special case, namely when regenerative braking of alternating current motors in elevator operations is involved acts. Thus, according to the invention for operating reciprocating electromagnetic tools, alternating current collector generators are to be used which are in particular designed so that they can self-excite with alternating current. AC collector machines, at ^; which armature and excitation winding are inductively linked to one another, can supply self-excited alternating currents with a suitable brush position, the frequency of which is only from. depends on the ohmic and inductive resistances in the circuit. As an alternating current generator of this type which supplies alternating currents in a self-excited manner, a repulsion generator can be used, for example, which is then known to have no connection to an alternating current network.

Eine Anordnung als Beispiel ist in der Zeichnung veranschaulicht, α ist der Läufer des Wechselstromkollektorgenerators, dessen Frequenz durch den in seinem Stromkreise liegenden Regelwiderstand c beliebig eingestellt werden kann. Die Ständerwicklung b ist an die Magnetwicklung d des elektro- , magnetisch betriebenen Werkzeuges e angeschlossen. Wird der Läufer des Repulsionsgenerators entgegen der Drehrichtung, die er bei gegebener Bürstenstellung als Motor annehmen würde, angetrieben, so erzeugt er beiAn arrangement as an example is illustrated in the drawing, α is the rotor of the alternating current collector generator, the frequency of which can be set as desired by the variable resistor c in its circuit. The stator winding b is connected to the magnet winding d of the electro, magnetically operated tool e . If the rotor of the repulsion generator is driven against the direction of rotation that it would assume as a motor with a given brush position, it generates at

geeigneter Bemessung des Widerstandes und geeigneten elektrischen und magnetischen Verhältnissen Wechselstrom von einer Frequenz, die beispielsweise'ι bis ioPerioden/sek..suitable dimensioning of the resistance and suitable electrical and magnetic AC ratios of a frequency that, for example, to ioPerioden / sec ..

beträgt. Hierbei ergeben sich für den Generator die günstigsten Verhältnisse in bezug auf Abmessungen, Gewicht, Verluste, funken-. freie Kommutierung, während für die anderen Anwendungsgebiete, für die man Wechselstromgeneratoren verwendet, sich gerade in bezug. auf diese Verhältnisse Schwierigkeiten ergeben-haben, die bis jetzt verhindertamounts to. This results in the most favorable conditions for the generator on dimensions, weight, losses, spark. free commutation while for the other Areas of application for which one uses alternators, just in relation. difficulties in these circumstances have surrendered, which prevented so far

• haben, daß der Wechselstromkollektorgenerator eine wirtschaftliche Bedeutung erlangen• Have that the AC collector generator acquire an economic importance

konnte. .could. .

Anstelle der in der Zeichnung veranschaulichten Repülsionsschaltung kann auch jede andere der¹ bekannten Schaltungen von Wechselstromkollektormaschinen für Ein- oder Mehrphasenstrom Verwendung finden, sofern sie nur Selbsterregung mit Wechselstrom gestattet. Die Spannungs- und Stromverhältnisse können durch geeignete Schaltung von Wicklungszweigen oder durch Transformatoren beliebig eingestellt werden. Durch geeignete Bürsten- und Phasenzahl kann auch mehrphasiger Wechselstrom erzeugt und beispielsweise zum gleichzeitigen Betrieb meh-. rere oder auch verschiedene Werkzeuge ver-Instead of the reflux circuit illustrated in the drawing, any other ^{circuit known from FIG. 1} of alternating current collector machines for single or multi-phase current can be used, provided that it only allows self-excitation with alternating current. The voltage and current ratios can be set as required by suitable connection of winding branches or transformers. With a suitable number of brushes and phases, multiphase alternating current can also be generated and, for example, for simultaneous operation. rere or different tools

wendet werden. /be turned. /

Anderseits ist es auch möglich, mit HilfeOn the other hand, it is also possible with help

der Anordnungen nur einzelne Perioden des Wechselstromes für den Arbeitshub desof the arrangements only individual periods of the alternating current for the working stroke of the

. Werkzeuges auszunutzen, während für den Rückgang des Werkzeuges der Wechselstrom ein oder mehrere Ferioden ausgeschaltet bzw. auf den Arbeitshub "anderer Werkzeuge geschaltet wird.. To use the tool, while for the decrease of the tool the alternating current one or more holidays switched off or switched to the working stroke "of other tools will.

Ein großer Vorzug der neuen Anordnung besteht darin, daß für den mit Wechselstrom selbsterregten Generator ein beliebiger Antrieb verwendet werden kann, dessen Drehzahl keiner Regelung bedarf, 'da die Frequenz des selbsterregten Kollektorgenerators lediglich durch Widerstandsänderung imA great advantage of the new arrangement is that it can be used with alternating current self-excited generator any drive can be used, its speed no regulation is required, 'since the frequency of the self-excited collector generator is only caused by a change in resistance in the

' Stromkreise beliebig eingestellt werden kann. Es ist somit eine weitgehende Regelung der'Circuits can be set as desired. It is thus an extensive regulation of the

'■' Periodenzahl der Bewegung des angetriebenen Gerätes »der Schlagzahl« möglich.'■' Number of periods of movement of the driven Device »the number of strokes« possible.

'"' Eine weitere Möglichkeit der Regelung der Schlagzahl in groben Stufen ergibt sich dann, wenn man Einrichtungen vorsieht, um den Elektromagneten des Arbeitsgerätes zu pola-'risieren, zum Beispiel durch permanente Magnete oder Magnete mit Gleichstromgrund-'"' Another way of regulating the The number of strokes in rough steps is obtained if facilities are provided around the To pola-'risieren the electromagnet of the working device, for example through permanent magnets or magnets with a direct current base

■■'■'■'' erregung. Während bei dem unpolarisierten Werkzeug jedem Stromwechsel ein voller Ar- * beitsgang entspricht, ergibt sich beim polarisierten Gerät nur ein Schlag in jeder Periode des-Wechselstromes. Wird nun die Anordnung so getroffen, daß die Polarisation beispielsweise mittels GleichslTomerregüiig eln- und ausgeschaltet werden kann, so ergibt sich hieraus eine Regelung der Schlagzahl im A^erhältnis 1:2. ■■ '■' ■ '' excitation. While with the unpolarized tool a full work cycle corresponds to each current change, with the polarized tool there is only one stroke in each period of the alternating current. If the arrangement is made so that the polarization can be switched on and off regularly, for example by means of a DC / DC converter, this results in a regulation of the number of strokes in the ratio 1: 2.

Um nun bei dem selbsterregten Wechselsfromkollektorgenerator die Selbsterregung jederzeit zu sichern, sind in der Regel besondere Einrichtungen erforderlich, insbesondere deshalb, weil mit Rücksicht auf geringe Eisen-Verluste man im' allgemeinen den magneti-To now with the self-excited alternating collector generator To secure self-excitement at all times, special facilities are usually required, in particular because, in view of low iron losses, one generally uses the magnetic

j sehen Kreis aus einem lameliierten Blechpaket aufbaut. Diese Lamellierung der Blechpakete ist allerdings bei sehr geringen Frequenzen nicht mehr erforderlich, da dann die Verluste durch Ummagnetisierung nur sehr gering ausfallen. Man wird also für geringe Frequenzen auch das Magnetsystem aus massivem Eisen herstellen können und somit jederzeit über ausreichenden remanenten Magnetismus verfügen. Reicht die Remanenz jedoch nicht aus, so kann'man mit einfachen Mitteln die Selbsterregung anregen, beispielsweise indem man durch einen Stromstoß eine geringe Vorerregung erzeugt, oder indem man den Widerstand eines magnetischen Kraftlinienkreises, der von einer Spule umgeben ist, plötzlich ändert, zum Beispiel' durch Abreißen des Ankers eines vorher magnetisierten geschlossenen Eisenkörpers. Dieser be-j see a circle made up of a laminated sheet metal package. This lamination of the sheet metal stacks is no longer necessary at very low frequencies, because then the losses turn out to be very low due to magnetization reversal. So you will for low frequencies can also manufacture the magnet system from solid iron and thus have sufficient remanent magnetism at all times feature. However, if the remanence is not sufficient, it can be done with simple means stimulate self-excitation, for example by generating a small amount of electricity by means of a current surge Pre-excitation generated, or by measuring the resistance of a magnetic line of force circle, which is surrounded by a coil suddenly changes, for example 'by tearing off the armature of a previously magnetized, closed iron body. This is

j sitzt in der Regel eine ausreichende Remanenz, um das Ansprechen zu bewirken.As a rule, there is sufficient remanence to cause the response.

Anderseits kann man auch einen Stromstoß zu Hilfe nehmen, der in irgendeiner der bekannten Einrichtungen erzeugt wird, wie sie zur Elektrizitätserzeugung, dienen, wie Reibungselektrizität, galvanische Elektrizität und Elektrizität durch Magnetinduktion. Wird Reibungselektrizität verwendet, so läßt sich die Wirkung, ohne Schwierigkeit durch Kondensatoren verstärken. Man wird dann zweckmäßig Widerstände einschalten, um den Entladevorgang des Kondensators möglichst aperiodisch zu gestalten, um so das Auftreten von Überspannungen zu verhindern. Anderseits kann man auch Magnetinduktionsapparate , wie einen sich in Stahlmagneten drehenden Induktor, verwenden.On the other hand, you can also use a power surge that occurs in any of the known devices is generated as they are used to generate electricity, such as Static electricity, galvanic electricity and electricity by magnetic induction. If static electricity is used, the effect can be passed without difficulty Reinforce capacitors. It is then appropriate to turn on resistors to the Make the discharge process of the capacitor as aperiodic as possible in order to prevent the occurrence to prevent surges. On the other hand, one can also use magnetic induction apparatus such as an inductor rotating in steel magnets.

Claims

Patent claims:

1. Arrangement for operating reciprocating electromagnetic tools by means of alternating current

. by an alternating current collector machine which is self-exciting with alternating current as an alternating current generator. _/

2. Arrangement according to claim 1, there- '' characterized in that the self-excitation process · by special means such as those used to generate electricity of any kind are known, is initiated. .- .. ".

J. Avis collector generators according to claim ι operated tool, characterized by a polarized magnet system to reduce the number of strokes avif by half.

4. Tool according to claim 3 ¹ , characterized in that the excitation of the polarization, for. B. by means of a DC winding, is arranged to be switched on and off.

1 sheet of drawings.