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Elektromotorischer Antrieb für Ventile u. dgl. Die Erfindung betrifft
einen elektrischen Antrieb für Ventile u. dgl., bei welchem der reversierbare Antriebselektromotor
unter Zwischenschaltung eines mechanischen Zwischengetriebes an das Ventil angeschlossen
ist und in den Ventilendstellungen durch .einen Zeitschalter selbsttätig ausgeschaltet
wird. Gemäß der Erfindung bewirkt der Zeitschalter in den V entilendstellungen nicht
nur die Unterbrechung des Motorstromes, sondern auch die Unterbrechung des den Motor
mit dem Ventil verbindenden Zwischengetriebes, so daß das Ventil in genau der gewünschten
Stellung angehalten wird, während der Motor ausläuft. Dabei wird gemäß einem weiteren
Merkmal der Erfindung das Zwischengetriebe in an sich bekannter Weise in beiden
Richtungen mit Freilauf angeschlossen und durch den Zeitschalter in den Ventilendstellungen
vorzugsweise so kurz nach der Unterbrechung des Motorstromes wieder aufgehoben,
daß der inzwischen auslaufende Motor plötzlich angehalten wird, wobei er hammerschlagartig
auf das Ventilgetriebe in weiter schließendem Sinne einwirkt. Desgleichen findet
zu Beginn der Ventilbewegung eine schlagartige Wirkung statt, indem während der
Freilaufperiode der Motor auf Touren kommt und ruckartig auf das Zwischengetriebe
einwirken kann, wenn der Zwanglauf zwischen Motor und Ventilspindel wiederhergestellt
wird.
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In der Zeichnung, welche verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der
Erfindung wiedergibt, bedeutet Abb. i die Seitenansicht eines mit dem neuen Antriebsmechanismus
versehenen Ventils in verkleinertem Maßstabe, Abb. z einen senkrechten Schnitt durch
den Ventilantriebsmcchanismus der Abb. i in vergrößertem Maßstabe, Abb. 3 einen
dazu senkrechten Schnitt, Abb.4 einen Teilschnitt zur Erläuterung des Zeitschalters
(Wandervorrichtung), Abb.5 einen Teilschnitt zur Erläuterung der elektrischen Schaltvorrichtung
und ihrer Beeinflussung durch den Zeitschalter, Abb. 6 bis 8 Schaltdiagramme, Abb.9,
einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, Abb. io einen Schnitt
durch eine weitere Ausführungsform, Abb. i i einen Schnitt nach der Linie i i-i
i der Abb. io, wobei der Antriebsmotor weggelassen und ein Teil des Gehäuses geschnitten
ist, Abb. 13 eine Seitenansicht, von der rechten Seite der Abb. io aus gesehen,
Abb. 14 eine Einzelheit zur Abb. io, Abb. 15 ein-Schaltdiagramm.
In
den Abb. i bis 9 bezeichnet i eine getriebene Welle, durch welche die Antriebskraft
auf einen beweglichen Teil, z. B. die Spindel eines Ventils, übertragen wird, 2
die treibende Welle. Zwischen beiden ist in an sich bekannter Weise ein Planetengetriebe
3 vorgesehen. Der Antrieb wird durch einen Motor 4 bewirkt, der mit der Antriebswelle
2 durch ein Schraubenradgetriebe 5, 6 verbunden ist (Abb. 2). Die Welle und ihre
Zahnräder sind in einem Gehäuse 7 untergebracht, der Motor sitzt in einem seitlichen
Gehäuseansatz B.
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Das Ventil besitzt gemäß Abb. i die herkömmliche Bauart und ist mit
dem Antriebsmechanismus durch eine Klemmplatte i2 und Bolzen 13 befestigt. Die Ventilspindel
15 wird durch ein Joch i i geführt und ist mit einem Zahnrad, 17 verbunden, das
durch ein Zahnrad 16 der Welle i angetrieben wird. Durch den Umlauf des Zahnrades
17 wird die Spindel 1.5 auf oder ab bewegt, sie kann auch unabhängig von dem Antriebsmotor
vermittels des Zahnrades 18 von Hand bewegt werden.
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Die Welle i ist in einer Nabe 2o des Gehäuses 7 gelagert und mit einem
Fortsatz ja versehen, welcher durch die als Hohlwelle ausgebildete Antriebswelle
2 hindurchragt, die in einem Auge 22 des Gehäuses drehbar gelagert ist. Die Welle
:2 trägt außer dem Schraubenrad 6 ein Zahnrad 23, welches einen Text. des Planetengetriieb;es
3 bildet und durch Vermittlung der Zwischenzahnräder 25 mit einem innen verzahnten
Ring 26 in Eingriff steht. Die Zahnräder 25 sind auf Achszapfen einer mit der Welle
i fest verbundenen Tragscheibe 24 gelagert. Der Ring 26 sitzt zwischen einer Schulter
27 des Gehäuses 7 und eingeschraubten Zapfen 28. Er besitzt eine Umfassungsnut 29,
in welche die Enden einer Doppelklinke 3o einzutreten vermögen (Abb, 3) und in welche
ein Anschlag= klotz 31 vorgesehen ist. Dieser Klotz vermag durch seine Anlasse gegen
eines der Enden der Klinke 3o die Drehung des Zahnringes 26 zu verhindern. In diesem
Falle besteht dann zwischen dem Antriebsmotor und der Ventilspindel ein getrieblicher
Zwanglauf, so daß der Motor das Ventil zu bewegen vermag. Wird dagegen die Klinke
so bewegt, daß ihre Enden aus der Bahn des Klotzes 31 herausgelangen, so kann der
Ring 26 frei drehen, so daß der Zwanglauf aufgehoben wird und der Umlauf des Motors
keinerlei Wirkung auf das Ventil äußert.
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Die Klinke 30 ist auf einem Stift 3:2
(Abb.2) drehbar
gelagert derart, daß, wenn ihr eines Ende in die Nut 29 hineinragt, das andere Ende
aus der Nut herausbewegt ist. Wenn das eine Ende in die Nut hineinragt, ist der
Ring in der einen Richtung gegen Drehung gesperrt, er kann sich aber in der entgegengesetzten
Richtung .fast um einen ganzen Umlauf drehen. Die Klinke kann auch durch einen Griff
33 (Abb. 2) in eine neutrale Zwischenstellung bewegt werden, in welcher keines ihrer
Enden in die Nut 29 vorsteht, so daß der Ring 26 nach beiden Richtungen hin frei
drehbar ist. Diese Klinkenstellung kommt dann in Frage, wenn das Ventil mittels
des Rades 18 ausschließlich von Hand bewegt werden soll. Der Griff 33 ist mit einem
Stellstift 33d versehen, welcher mit einer Ausnehmüng 33b eingeführt werden kann,
um die Klinke in der neutralen Stellung zu sichern.
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Die Welle des Motors verläuft senkrecht zu den Wellen i und 2 und
ist in Kugellagern 34 und 35 gelagert. Der Ansatz ja der getriebenen Welle i trägt
außerhalb des Gehäuses 7 ein Zahnrad 36, welches über Zwischenzahnräder 37 und 38
die Schraubenwelle 39 des sogenannten Zeitschalters oder der Wandervorrichtung antreibt.
Diese ist in einem durch einen Deckel 7c abgeschlossenen seitlichen Gehäuseteil
7b gelagert und ist mit einem sogenannten Wanderglied 40 versehen, durch welches
sowohl die mechanische Steuerung des Zwischengetriebes als auch die elektrische
Steuerung des Antriebselektromotors bewirkt wird. Dieser steht unter der Wirkung
von zwei Schaltern 41, 42, deren Wirkungsweise weiter unten erläutert ist.
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Der Zeitschalter besitzt eine Stange 43, welche parallel zur Schraubenwelle
39 verschiebbar gelagert ist und mittels eines Stiftes 44 auf einen die Bewegungen
der Klinke 30 schaltenden Winkelhebel 45 einwirkt. Dieser sitzt drehbar auf
einem Zapfen 46 und wirkt mit einem auf dem gleichen Zapfen gelagerten Hebel 47
zusammen, dessen gegabelte Enden 48, 49 einen seitlichen Stift 30a der Klinke
30 umfassen und durch ihn die Klinke aus der einen in die andere Endstellung
zu schwingen vermögen. Die Drehbewegungen des Hebels 47 werden durch Stifte 50,
51 veranlaßt, zwischen denen der Ansatz 52 des Hebels 45 spielt (Abb. 4). Damit
die Klinkenbewegung zur gegebenen Zeit ruckweise- erfolgt, ist der Hebel 47 unterhalb
des Drehzapfens 46 mit Schrägflächen 53 versehen, gegen welche sich die Rolle 54
eines federbelasteten Stößels 55 legt.
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Die Gleitstange bildet den Antriebsteil der Klinkenschaltvorrichtung.
Sie leitet die Drehung des Hebels 45 nach beiden Seiten ein und setzt sie nach beiden
Richtungen fort, bis der Scheitelpunkt der Führungsfläche 53 über die Rolle 54 hinweggegangen
ist. In i diesem Augenblick gelangt der Hebel 47 unter die direkte Einwirkung der
Rolle 54, so
daß er ruckartig in. seine ändere Endlage bewegt wird
und eine plötzliche Ausschwingung der Klinke 3o v eranlaßt. Die Stange 43 ist gleichfalls
mit Gewinde versehen und besitzt verstellbare Anschläge 56, 57, die in der Bahn
des Wandergliedes d.o liegen. Sowie das Glied 40 gegen einen der Anschläge 56 oder
57 stößt, wird eine Längsverschiebung des Schraubzapfens 43 und damit eine Drehbewegung
des Winkelhebels .a.5 veranlaßt. Gegen Ende dieser Bewegung, wenn das Ventil die
gerade gewünschte Endstellung erreicht hat, schnappt der Hebel 4.7 herum, so daß
die mechanische Zwischenverbindung zwischen Motor und Ventil vorübergehend aufgehoben
und das Ventil zum Stillstand gebracht wird.
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Damit gleichzeitig mit der Aufhebung des mechanischen Antriebes auch
eine Unterbrechung des Motorstromkreises selbsttätig vorgenommen werden kann, wenn
das Ventil :eine Endstellung erreicht hat, sind die beiden Schaltvorrichtungen 41,
.I2 vorgesehen, welche je einer Motorstromrichtung zugeordnet sind. Diese beiden
Schalter arbeiten elektrisch mit einem noch zu beschreibenden Handschalter zusammen,
welcher jeweils das Anlaufen des Antriebsmotors in der einen oder anderen Drehrichtung
bewirkt. Die Schalter 4i, 4-2 werden von dem Zeitschalter derart betätigt, daß wesentlich
gleichzeitig mit der Herstellung des Getriebefreilaufs am Ende einer Ventilbewegung
der dieser zugeordnete Schalter geöffnet und während der nächsten Ventilbewegung
in entgegengesetzter Richtung, wenn der Handschalter umgelegt und die Drehrichtung
des Motors umgeschaltet worden ist, wieder in Stromschlußstellung gebracht wird.
Beide Schalter besitzen im übrigen wesentlich die gleiche Bauart. Der Schalter 4
besitzt einen Festkontakt 58, der auf einer Konsole 59 des Gehäuseteils 7b gelagert
ist, sowie einen beweglichen Kontaktteil 6o, der an einem bei 62
drehbar gelagerten
Winkelhebel 61 sitzt. Eine Feder 63 sucht den Hebel 61 in seiner einen oder anderen
Schaltstellung zu halten. Sie verläuft wesentlich exzentrisch zum Drehzapfen
62 und vermag deshalb ein ruckweises Offnen oder Schließen des Kontakte zu
bewirken. Der Hebel 61 besitzt ferner ein gegabeltes Ende 6d., das in die Bahn des
Wandergliedes 4o vorsteht. Dieses selbst ist mit verstellbaren Anschlägen 65, 66
versehen, «-elche die Betätigung der Schalter 41, 42 veranlassen und mit den gegabelten
Enden 6.I zusammen zu arbeiten vermögen. Die Anschläge 65, 66 sitzen an Schraubenbolzen
6,^., 68 (Abb. 5) und können in ihrer gegenseitigen Lage verstellt und festgestellt
werden, um den Zeitpunkt der Ventilschaltung festzu legen. Wenn sich das Wanderglied
40 in d; r einen Richtung bewegt, gelangen die Anschläge 65 hzw. 66 schließlich
in Anschlag mit dem nach dem Wanderglied ¢o zu vorstehenden Ende der Gabelung 6d.
des Hebels 61, so daß der Hebel schließlich gedreht un i unter der Einwirkung seiner
Feder 63 ruckweise in die entgegengesetzte Drehstellung bewegt wird, in welcher
der Kontaktd:z bzw. 42 geöffnet ist. Hierdurch wird gleichzeitig das andere Ende
der Hebelgabelung 64 in die Bahn des Anschlages 65 bzw: - 66 gebracht. Wenn deshalb
das Wanderglied 4o sich aas einer Endstellung hinaus in entgegengesetzter Richtung
bewegt, erfaßt es zunächst im Verlauf dieser Bewegung die Gabelung 6q. des Hebels
61, der zuvor in die öffnungsstellung gebracht worden ist. Hierdurch wird der zuvor
geöffnete Schalter wieder geschlossen, so daß er für einen nachfolgenden Bewegungsvorgang
wieder zur Verfügung steht. Bei der Weiterbewegung des Wandergliedes in dieser Richtung
wird dann schließlich der andere Schalter durch eine Drehung seines Ventilhebels
61 unterbrochen. Aus der weiter unten befindlichen Darlegung des Schaltvorganges
ist ersichtlich, daß der Motor so geschaltet ist, daß die Unterbrechung seines jeweiligen
Stromkreises an den Schaltern 41 oder 42 zwar das Anhalten des Motors bewirkt, ohne
aber die Wiederanschaltung des Motors in entgegengesetztem. Drehsinne auszuschließen.
Es wird also durch den Zeitschalter jeweils eine solche Schaltung des Motorstromkreises
bewirkt, daß dieser zwar für die angestellte Ventilbewegung unterbrochen wird, für
die Umschaltung des Motors auf entgegengesetzte Drehrichtung aber erhalten bleibt.
Die Anschläge 65, 66 werden gewöhnlich so eingestellt, daß die Unterbrechung des
Motorstromkreises gleichzeitig mit der vorübergehenden Aufhebung des Getriebefreilaufes
durch die Klinke 30 erfolgt.
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In der Abb. 6 ist das Schaltbild des in Abb. z bis 5 veranschaulichten
Ventilantriebes wiedergegeben. Demzufolge besitzt der Motor einen Anker A' und eine
Serienfeldwickelung F. Er steht unter der Einwirkung der Schalter dz und 42, die
in oben beschriebener Weise durch die Zeitschalterschraubenwelle 39 und deren Wanderglied
,4o in Tätigkeit gesetzt werden, sowie unter der Einwirkung einer Schaltwalze 70
o@. dgl. Diese besitzt einen Kontakt 7r, der über eine Leitung 83 an den Festkontakt
des Schalters 42- angeschlossen ist, einen Kontakt 72, der durch eine Leitung
8-2 an den einen Pol des Ankers A angeschlossen ist, einen Kontakt 73, der durch
eine Leitung 8o an die Hauptleitung L angeschlossen ist, einen Kontakt 74, der'
durch eine Leitung 81 an den anderen Pol des Ankers A angeschlossen ist und einen
Kontakt
75, der durch eine Leitung 85 mit dem Festkontakt des Schalters 41 verbunden ist.
Die Kontakte 71 und 75 sind ferner durch Nebenleitungen an das Netz L angeschlossen,
in welchem Lampen 87 und 88 geschaltet sind. Die beweglichen Kontakte der Schalter4i
und 42 sind über die Leitungen 86 und 84 und das Feld F an die andere Hauptleitung
L angeschlossen. Mit diesen festen Kontakten 71 bis 75 des Handschalters 7o arbeiten
bewegliche Kontakte 76 bis 79 zusammen. In der einen Schalterstellung überbrücken
die Lamellen 76 und 77 die Kontakte 71 und 72 und 73, 74 (Abb. 6), in der anderen
Schaltstellung wird durch die Lamellen 78, 79 Stromschluß. zwischen den Kontakten
72, 73 einerseits und den Kontakten 74, 75 anderseits hergestellt. Wenn sich die
Teile in der in Abb. 6 veranschaulichten Lage befinden, verläuft der Strom von der
Hauptleitung L über die Leitung 8o, das Segment 77, die Leitung 81, den Anker 8,
die Leitung 82, das Segment 76, die Leitung 83, den Schalter 42, die Leitung
84, die Feldwicklung F zur anderen Hauptleitung F-1, und der Motor läuft in dem
einen Drehsinn um. Während dieses Umlaufes wird durch die in die Umfangsnut 29 des
Ringes 26 ragende und sich vor den Anschlag 3 i legende eine Nase der Klinke 3o
die Drehung des Ringes 26 verhindert, so daß die Ventilspindel bewegt wird. In dem
Augenblick, wo das Ventil die gewünschte Endstellung erreicht hat, bewirkt das Wanderglied
4o die Öffnung des Schalters 42, so daß der Motorstromkreis unterbrochen und der
Motor angehalten wird. Der Schalter 41 verbleibt nach wie vor in geschlossener Lage,
so daß er den Motorstromkreis in der entgegengesetzten Drehrichtung des Motors herstellt,
wenn der Handschalter 70 in die andere Schaltlage umgelegt wird. Wesentlich
gleichzeitig mit dem öffnen des Schalters 42 schnappt die Klinke 30 in die
andere Stellung um, so daß sich ihre Nase vor dem Anschlag 31 wegbewegt und
der Getriebefreilauf hergestellt wird. Das Ventil bleibt also sofort in seiner Endlage
stehen, während durch den inzwischen auslaufenden Motor der Ring 26 leer umläuft.
Wesentlich gegen das Ende eines Ringumlaufes gelangt aber der Anschluß 31 vor die
andere, in der Zwischenzeit in die Umfangsnut 29 gedrehte Nase der Klinke 30, so
daß der Ring mit einem Ruck angehalten und durch den Motor auf das Ventil eine hammerschlagartige
Wirkung im schließenden Sinne ausgeübt wird, durch die es besonders nachdrücklich
auf seinen Sitz aufgesetzt wird. Wenn das Ventil in entgegengesetzter Richtung bewegt
wird, bewegt sich zunächst der Anschlag 3 1 vor der Nase der Klinke 30 weg, so daß
während eines fast vollen Umlaufes des Ringes 26 der Getriebefreilauf besteht und
der Motor sich beschleunigen kann. Der Anschlag 31 trifft dann auf die andere Seite
der gerade in die Umfangsnut 29 ragenden Nase, so daß die Drehung des Ringes wiederum
mit einem Ruck angehalten und der getrieblicheZwanglauf plötzlichwiederhergestellt
wird. Die lebendige Kraft des Motors kann so zur Wirkung kommen, um die Eröffnungsbewegung
des vielleicht etwas festgeklemmten Ventils ruckartig einzuleiten.
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Wenn das Ventil aus der einen Endstellung in die andere bewegt werden
soll, wird der Schalter 7o (Abb. 6) in die andere Schaltstellung gebracht, so daß
die Segmente 76, 77 aus dem Bereich der Kontakte 71 bis 74 herausgelangen und die
Segmente 78 und 79 in Tätigkeit treten können. Es entsteht dann der folgende Stromkreis:
Von der Hauptleitung L über die Leitung 8o, das Segment 78, die Leitung 82, den
Anker A , die Leitung 81, das Segment 79, die Leitung 85, den Schalter
4I, die Leitung 86, die Leitung 84, die Feldwicklung F zur anderen Hauptleitung
L-. Dieser Stromkreis verläuft nunmehr in bezug auf den Anker A in entgegengesetzter
Richtung, so daß der Motor in entgegengesetztem Sinne umläuft. Es findet infolgedessen
eine Bewegung des Ventils ,in der entgegeagesetzfen Richtung wie auch eine entgegengesetzte
Bewegung der Schraubenwelle 39 des Zeitschalters statt. Bei dieser entgegengesetzten
Bewegung wird zunächst in oben beschniebener Weise der Schalter 42 wieder geschlossen,
ohne daß indessen infolge der vorherigen Umlegung des Schalters 7o eine Beeinflussung
des Motorstromkreises erfolgen kann. Der Stromkreis, der durch den Schalter 42 gesteuert
-wird und die Motordrehung in einem Drehsinne bedingt, ist nunmehr am Schalter
70 unterbrochen, obwohl er in der Zwischenzeit am Schalter 42 wiederhergestellt
wurde. Schließlich wird dann der Schalter 4r unterbrochen und das Ventil in seiner
anderen Endstellung angehalten. Auch hier treibt der Motor zunächst stromlos weiter,
so daß er schließlich hammerschlagartig das Ventil in seine Endstellung treibt.
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Der Schalter 70 kann natürlich dazu verwendet werden, um den
Motor auch zwischen den Endstellungen an- und abzustellen. Zur Anzeige der Ventilendstellungen
sind die Lampen 87 und 88 vorgesehen. Solange die beiden Schalter 41 und 42 geschlossen
sir.@l, stehen beide Lampen unter Strom; ihr Erglühen weist deshalb darauf hin,
daß las Ventil seine Endstellung noch nicht erreicht hat. Sowie aber der Schalter4t
oder 42 in der ihm zugeordneten Ventilendstellung geöffnet
wird,
erliegt auch gleichzeitig die zugeordnete Lampe 87 bzw. 88, wodurch Erreichen der
Ventilendstellung äußerlich sichtbar wird. Die Lampe 87, 88 und der Schalter 7o
können an beliebiger Stelle vorgesehen werden, da sie mit der eigentlichen Ventilantriebsvorrichtung
mechanisch nicht verbunden sind. Da der Ventilantrieb in jedem Falle gleichzeitig
die mechanische und elektrische Steuerung der Anordnung bewirkt, kann der Handschalter
7o beliebig weit aufgestellt und die ganze Einrichtung zur Fernsteuerung von Ventilen
und sonstigen beweglichen Teilen benutzt werden.
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In Abb. 7 ist das Schaltschema, einer Anordnung dargestellt, bei welcher
auch die Steuerung des zwischen Motor und Ventil eingeschalteten Planetengetriebes
elektrisch erfolgt, und zwar durch die Schalter 41, 42, welche die Motorstromkreise
steuern. Hierbei ist die Klinke 3o unter der Einwirkung zweier Stromspulen
89, go, die wechselweise unter Strom gesetzt werden können und von denen
die eine die Rechtsverschwenkung, die andere die Linksverschwenkung der Klinke
30 veranlaßt. Die Stromkreise der Spule 89,
go werden durch Schalter
95 überwacht, die mit den Motorstromschaltern 41, 42 ein einheitliches Ganzes bilden,
so daß die Schaltung des mechanischen Zwischengetriebes und die Schaltung des Elektromotors
gleichzeitig durch den Schalter 41, 42 vorgenommen werden. Die Spulen 89, go besitzen
eine gemeinsame Leitung 9i zur Hauptleitung I_ und Einzelverbindungen zu Kontakten
95 der Schalter 41, 42. Der Schaltteil 95 vermag den Kontakt 93 an einen Kontakt
94 anzuschließen, der über die Leitung 85 an den Kontakt 75 angeschlossen ist. In
ähnlicher Weise ist die Spule 9o über eine Leitung 96 und Nebenkontakte an
den Schalter 42 bzw. den Handschalter 7o angeschlossen. Wenn einer der Schalter
41, 42 durch den Zeitschalter in die Öffnungslage bewegt wird, werden die Kontakte
g3 und 94 durch den Kontakt 95 überbrückt, und zwar vorzugsweise, bevor noch der
Kontakt 41 b.zw. 42 unterbrochen worden ist. In dem Augenblick, wo die Kontakte
93 und 94 überbrückt werden, wird die Klinke 3o umgelegt, so daß vorübergehend ein
Getriebefreilauf eingeschaltet ist und der unter Umständen bereits ausgeschaltete
Motor mit einem Ruck zum Stehen gebracht wird.
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Die Anordnung gemäß Abb.8 entspricht im wesentlichen derjenigen nach
Abb. 7, doch ist hier statt der verschwenkbaren Klinke 30 ein unter der Wirkung
der Feder go stehender Zapfen 97 vorgesehen, der in die Nut des Ringes 26 des Planetengetriebes
ragt und durch eine elektrische Spule 99 gesteuert wird. Die Schalter 41, 42 besitzen
wieder Hilfskontakte entsprechend der Ausführungsform Abb. 7, der Handschalter
70 ist mit zusätzlichen Kontakten ioo, ioi versehen, die durch die entsprechend
verlängerten Segmente 76 und 79 gesteuert werden. Das eine Ende der Spule 99 ist
durch eine Leitung io2 an die Hauptleitung L angeschlossen, das andere Ende durch
parallele Zweigleitungen mit den Kontakten i oo und i o i verbunden. Wenn sich der
Schalter in der Stellung gemäß Abb. 8 befindet, wird durch das Umlegen des Schalters
41 ein Stromkreis hergestellt von der HauptleitungL durch die Spulegg, die Leitung
103, die Hilfskontakte des Schalters 42, die Leitung 104, den Kontakt ioo,
das Segment 76, den Kontakt 71, durch die Hauptkontakte des Ausschalters 42, das
Motorfeld zur Hauptleitung Ll. Dadurch wird die Spule 99 erregt, der Zapfen 97 zurückgezogen
und die Zwangläufigkeit des Planetengetriebes aufgehoben.
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Bei der Öffnung des Endausschalters, durch welche der Motor von dem
Stromkreis abgeschaltet wird, wird die Erregung der Wicklung aufgehoben, so daß
der Zapfen wieder in die Nut eintreten kann, genau wie bei einer Schaltung der Doppelklinke
30. Befindet sich 'anderseits der Schalter 70 in der entgegengesetzten Stellung,
so bewirkt ein Umlegen des Endausschalters 42 die Herstellung des Stromkreises der
Wicklung 99 von ihrem oberen Ende durch den Leiter io5, die Hilfskontakte des Endausschalters,
die Leitung io6, Kontakt ioi, Segment 79, Kontakt 75 und von da durch die
Hauptkontakte des Endausschalters 41, wodurch der Zapfen, wie oben beschrieben,
zurückgezogen und wieder freigegeben wird.
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Bei der Ausführungsform Abb.9 ist der Antriebsmechanismus iio identisch
mit dem Antriebsmechanismus der weiter oben beschriebenenAusführungsform. Erbesitzt
einen kleinen, schnellaufenden Motor 113, welcher durch Vermittlung einer nicht
veranschaulichten Verzahnung einen Teil antreibt, der eine Mehrzahl von Planetenzahnrädern
114 trägt, die mit einem auf einer angetriebenen Welle 116 befestigten Zahnrad 115
sowie einem mit Innenverzahnung versehenen umlaufenden Ring i 17 kämmen. Die Welle
116 vermag mit dem anzutreibenden Ventil o. dgl. verbunden zu werden, und der Antrieb
der Welle durch den Motor hängt von der Hemmung des Ringes 117 ab. Wenn der Ring
festgehalten wird und den Antrieb der Welle 116 ermöglicht, kann die Welle wesentlich
augenblicklich vom Motor abgeschaltet und durch bloße Freigabe des Ringes angehalten
werden. Der Ring 117 ist, genau wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, mit
einer
Ll'mfa:agsnut 118 und einem festen Klotz 119
versehen,
der mit einer Klinke r2o zusammengezogen werden kann.
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Im Falle dieser Ausführungsform ist die Klinke 12o hin und her beweglich
und 2.n dem Kolben 121 einer Magnetspule z22 befestigt. Diese besitzt einen festen
Kolben 123 und den beweglichen Kolben 121. Eine Spiralfeder 124 legt sich gegen
einen in den Teil 123 eingeschraubten Anschlag 1-23a -und sucht den Kolben 121 nach
unten zu treiben. Die Klinke sucht dauernd in die Sperrstellung zu gehen und kann
bei Erregung des Magneten 122 aus dieser herausgezogen werden. Diese Elektromagnetspule
wird in den Motorkreis eingeschaltet und soll nur bei einer bestimmten Überlastung
des Motorstromkreises ansprechen.
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Das Solenoid 121 wird auch dazu verwendet, um, wenn es anspricht,
den Motorstromkreis zu unterbrechen. Zu diesem Zweck ist ihm ein Schalter zugeordnet,
welcher von einem beweglichen Kontakt 126 und einem festen Kontakt 125 gebildet
wird. Der Kontakt 126 legt sich gewöhnlich gegen den Kontakt 125 und kann durch
einen Stößel 127 von ihm gelöst werden, welcher durch den Teil 123 hindurchgeht
und mit dem Solenoidstößel 121 verbunden ist.
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Der Steuerteil 112 besitzt eine Grundplatte 13o, auf der eine Strortiunterbrechungsvorrichtung
gelagert ist. Zu dieser gehört ein Elektromagnet 131 und ein Anker 132 für diesen
Magneten, der einen Kontaktarm bildet, endlich ein fester Kontaktstift 133, mit
welchem der Arm zusammen arbeitet. Der Arm 132 ist bei 134 auf einen Arm 135 drehbar
gelagert, der an der Grundplatte befestigt ist. Das freie Ende des Armes 132 ist
durch eine Feder 136 mit einem. an der Grundplatte befestigten Auge 137 verbunden
und sucht sich infolgedessen von dein Elektromagneten 131 weg und außer Eingriff
mit dem Kontaktstift 133 zu bewegen. Der Elektromagnet 133 dient lediglich als ein
Haltemittel für den Arm 13z, welcher von Hand, entgegen der Wirkung der Feder 136,
durch einen Druckknopf 138 in die Stromschlußstellung gebracht werden muß. Der Druckknopf
138 sitzt hin und her beweglich auf dem Gehäuse 14o und ragt mit einem Ansatz 141
durch den Arrn:132 hindurch. Auf diesem Ansatz sitzt ein Kontakt 142 zur Überbrükkung
der an der Grundplatte 13o befestigten Kontaktklammern 143 und 144. Der Ansatz trägt
ferner eine Spiralfeder 145, welche eine Leerlaufverbindung zwischen Druckknopf
und Arm 132 herstellt. Wenn der Arm freigegeben ist, wird durch das Hineindrücken
des Druckknopfes der Kontakt 142 mit den Kontakten 143 und 144 in Eingriff gebracht,
bevor der Arm in die Strömachlußstellung gebracht wird. Auch ist die Anordnung derart,
daß nach dem Einschalten des Armes in die Stromschlußstellung und Freigabe -des
Druckknopfes die sich gegen den Arm legende Feder 145 den Kontakt 142 zwischen den
Kontakten 143 und 144 herauszieht. Die Steuervorrichtung besitzt ferner einen Druckknopf
145, welcher gegen den Schwanz des Armes 132 vorgetrieben werden kann, um den Arm
gewaltsam von dem Elektromagneten 132 wegzubewege ,n..
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Die Druckknöpfe 138 und 146 bewirken das Anlassen und Abstellen des
Motors, dessen Zustand durch eine in dem Gehäuse 14o vorgesehene Lampe 151 angezeigt
wird. Der Druckknopf 138' steuert ferner, wie aus Abb. g zu ersehen ist, einen Nebenschluß
um das Überlastungssolenoid 122.
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Was die Schaltung betrifft, so ist der Motor 113 ein Serienmotor und
mit einem Anker und einer Feldwicklung f verseben, die von den Hauptleitungen L2,
L3 mit Strom versorgt werden. Der Motor wird durch Umkehr des durch den Anker fließenden
Stromes in seiner Umlaufrichtung umgestellt und ist mit einer üblichen doppelhubigen
und doppelpoligen Umschaltvorrichtung 152 versehen, welche vorzugsweise ein
natürliches Bestreben besitzt, die eine von beiden Endstellungen einzunehmen.
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Wenn sich der Umschalter 152 in der in der Zeichnung veranschaulichten
Stellung befindet, wird beim Niederdrücken des Druckknopfes 138 ein Strom geschlossen
von der Hauptleitung L2 - nach dem Kontakt 133, durch den Kontaktarm 132, den Arm
135, durch die Wicklung des Elektromagneten 131; den Leiter 153, den oberen Pol
des Schalters 152, den Leiter 154, den Motoranker a, die Leitung 155, ,den unteren
Pol des Schalters 152, die Leitung 156 und den Kontakt 1.:h3 und von da durch den
Kontakt 142, den Kontakt 144 und die Leitungen 157 und 158, durch die Motorfeldwicklung
f zur Hauptleitung L3.
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Hierdurch wird der Motor 113 angelassen, wobei das Solenoid 122 nicht
erregt ist und die Klinke in ihrer Sperrstellung vorgeschoben bleibt. Wenn angenommen
wird, daß Glas Anlassen des Motors eine Drehung des Ringes 11g im Uhrzeigersinne
zur Folge hat, so kann der Ring eine wesentlich vollständige Umdrehung ausführen,
bevor er durch die Klinke 12o angehalten wird, so daß die Unidrehung der getriebenen
Welle mit einem hammerartigen Schlag eingeleitet wird. Weim man weiter annimmt,
daß der Druckknopf 138 zurückgehalten wird, um die Kontakte 143 und 144 zu überbrücken
und den Kurzschluß um das Solenoid aufrechtzuerhalten,
mag. Die
Schraubenweile 2:l.6 bewirkt die Beegung der Vorrichtung 237, um die Führungen an
der viereckigen Welle 24.5 entlang zu bewegen, während die letztgenannte Welle die
Drehung der Führungen während ihrer geradlinigen Bewegung veranlaßt.
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Die beiden Wellen 2,45 und 246 sind in gegenüberliegenden Gehäusewänden
gelagert, und die oberen Enden ragen gemäß Abb. 12 über das Gehäuse hinaus. Auf
der Welle 245 ist ein Zahnrad 25o befestigt, auf der Welle 2:1.6 ein Zahnrad 251.
Das erstere wird absatzweise von der angetriebenen Welle z61 bewegt, letzteres von
der angetriebenen Welle stetig in Umlauf versetzt. Das Zahnrad 25z wird durch ein
Zahnrad 252 angetrieben (Abb. i i und 12), welches auf der Verlängerung 2oia der
angetriebenen Welle toi befestigt ist. Der Antrieb erfolgt durch Vermittlung eines
Zwischenzahnrades 253, welches auf einem an der Gehäusetvand befestigten Zapfen
254 lose drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 25o wird durch das gleiche Zahnrad durch
Vermittlung eines teilverzahnten Rades 255 angetrieben, welches auf der Nabe des
Zwischenzahnrades 253 befestigt ist und mit einem zweiten Zwischenzahnrad 256 kämmt,
das seinerseits mit dem Zahnrad 25o kämmt. Wenn demnach die-Schraubenwelle 246 durch
die Welle toi mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, welche von den relativen
Größen der Zahnräder 251 und 252 abhängt, wird die die Führungen tragende Welle
245 nur absatz- oder schrittweise angetrieben, wobei jeder Drehschritt von einer
gegebenen Winkelbewegung einer gegebenen Umdrehungszahl der Welle toi entsprechend
der Zahnradübersetzung abhängt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, besitzt das
teilverzahnte Zahnrad nur zwei Zähne und das "Zwischenzahnrad 253 einen größeren
Durchiriesser als das Zahnrad 252, so daß die Welle 245 bei einer gegebenen Umdrehungszahl
der getriebenen Welle nur eine Teildrehung erleidet.
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Es bewirkt also im Betriebe die Wandervorrichtung infolge ihrer geradlinigen
Bewegung, daß die Führungen hinter ihren zugehörigen Rollen stehen, während die
Drehung der so eingestellten Führungen bewirkt, daß durch Vermittlung der Rollen
die die Rollen tragenden Hebel angetrieben und die zugehörigen Zapfen herausgezogen
werden. Die absatzweise Drehung der Führungen ermöglicht also, daß die Vorrichtung
bequem eingestellt werden kann, daß die wirksame Seitean-Seite-Lagerung der Führungen
und Rollen gesichert wird, bevor die Verdrehung beider gegeneinander erfolgt, während
die Einstellungen- der Rolle 23 und Führung 36 die Grenzen ändert, und zwar innerhalb
eines erlieblichen Spielraumes, an welchem die Klötze herausgezogen werden.
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Die Vorrichtung, welche die Kraftzufuhr zum Motor regelt, ist besonders
in Abb. 13
veranschaulicht. Sie besitzt zwei Paar feststehender Kontakte 26o,
2,61 und 262, 263 und Überbrückungskontakte 264 und 265 für diese. Jeder feststehende
Kontakt besitzt ein offenes Drehlager auf einer rechtwinkligen Lagerplatte 267 und
eine Federvorrichtung 268, welche den Kontakt federnd gegen die Platte und in der
Bahn des zugehörigen beweglichen Kontaktes hält. Die Lagerplatten sämtlicher Kontakte
sind auf einem Isolierklotz 26g befestigt. Dieser sitzt in einer rechtwinkligen
Kammer an der Seite des Gehäuses 267- (Abb. 12) und ist mit Anschlußklemmen für
die verschiedenen Kontaktverbindungen versehen. Die Überbrückungskontakte 264 und
265 sind ihrerseits auf den senkrechten Armen der Winkelhebel 240 und 238 gelagert,
welche, wie weiter oben beschrieben, in direktem Eingriff mit den Zapfen 2i8 und
Zig stehen. Jeder überbrückungskontakt besitzt einen zylindrischen Teil, welcher
durch einen isolierten Bolzen 27o an dem äußeren Ende des zugehörigen Hebels befestigt
ist (Abb. io). Jeder dieser Kontakte steht mit den zugehörigen feststehenden Kontakten
in Eingriff und schließt sie in der Normalstellung des Traghebels, d. h. bei derjenigen
Stellung des Hebels, welcher die Tiefstellung des zugehörigen Zapfens sichert.
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Wenn also einer der Zapfen herausgezogen wird, so sucht sein zugehöriger
Antriebshebel den daran sitzenden Kontakt außer Eingriff mit den zugehörigen feststehenden
Kontakten zu bringen. Letztere sind aber so angeordnet, daß sie während der ganzen
Bewegung des Hebels den Stromkreis aufrechterhalten. Andererseits sind die beweglichen
Kontakte so angeordnet, daß sie bei einer leichten Zusatzbewegung ihres Hebels von
den zugehörigen feststehenden Kontakten gelöst werden, und die obengenannten Winkelflächen
der an dem Ring 302c sitzenden Klötze 223, 22¢ bewirken diese zusätzliche Hebelbewegung.
Nimmt man beispielsweise an, daß der Ring 203c das Bestreben hat, in einer dem Uhrzeigersinne
entgegengesetzten Richtung umzulaufen, und daß ferner der Zapfen 2 19 zurückgezogen
wird, so läuft der Klotz 22q. des Ringes unter dem Zapfen weg und hebt durch Vermittlung
seiner Winkelfläche den Zapfen an, so daß der Winkelhebel 238 seine zusätzliche
Bewegung erhält. Nimmt man weiter an, daß der -Ring 203c sich in einer dem Uhrzeigersinne
gleichen Richtung zu bewegen sucht und der Klotz 2i8 zurückgezogen wird, so dreht
sich der Ring, treibt den Klotz 223 unter dein Zapfen vorbei und hebt ihn durch
Vermittlung
der Winkelfläche an, so daß der Winkelhebel seine zusätzliche Bewegung 'erhält.
Da nun die Leerlaufverbindüng zwischen den Hebelpaaren 238, 23z und 2q.0, 23o die
erstgenannten Hebel jedes Paares für eine von den anderen Hebeln unabhängige Bewegung
frei läßt, welche auf die Zurückziehung der Zapfen durch den Zeitschalter folgt,
so tritt gegen die weitere Bewegung der Hebel 238 und 240, durch welche die an ihnen
sitzenden Kontakte von den zugehörigen Kontakten gelöst werden sollen, kein Widerstand
auf außer dem Widerstand infolge Reibung der Teile. Da sich ferner der Ring 3o2c
nach Freigabe sehr schnell beschleunigt, bewirken die angespitzten Klötze des Ringes
einen schnellen Antrieb der Zapfen und infolgedessen einen schnellen Antrieb der
beweglichen Kontakte und deren Ausgriff aus den feststehenden Kontakten, und es
wird, wenn die Hebel 238, 2,-o die veranschaulichte Konstruktion besitzen, eine
geringe Bewegung derselben durch die Zapfen eine verhältnismäßig weite Unterbrechung
zwischen den Kontakten hervorgerufen.
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Bei der nachstehend beschriebenen Schaltung ist es bei Öffnen eines
Endausschalters erwünscht, diese gegen erneuten Schluß zu sichern, da sonst der
Motor in entgegengesetztem Sinne umlaufen würde, während die beschriebene Antriebsvorrichtung
das Bestreben besitzt, die Endausschalter zwecks erneuten Schlusses freizugeben,
sobald der Ring sich soweit dreht, daß die Klötze 223 und 22,4 unter ihren zugehörigen
Zapfen wegbewegt werden. Zu diesem Zweck sind die Hebe1238 und 2,40 mit seitlich
vorstehenden Zapfen 238c und 2qoc versehen (Abb. i i und 13). Eine Sperrklinke 271
(Abb. 1o und 13) für die Stifte ist drehbar auf einem Arm 272 innerhalb des Gehäuses
gelagert und wird durch eine Feder 273 in der Einklinkstellung gehalten. Beim Öffnen
eines Schalters gelangt der zugehörige Stift mit der Klinke in Eingriff, so daß
der geschaltete Schalter in geöffneter Stellung zurückgehalten wird. Die Klinke
ist dagegen so geschaltet, daß der zurückgehalteneSchalter freigegeben wird, wenn
er der Rückführwirkung seiner Feder 239 oder 2q.1 unterliegt, nachdem der Zeitschalter
durch den entgegengesetzten Lauf des Antriebsmotors aus der Bahn des zugehörigen
Hebels herausgezogen worden ist.
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Nach dem Schaltdiagramm (Abb. 15) besitzt der Motor einen Anker A
und eine Serienfeldwickelung F, die oben beschriebenen Endausschalter und eine Schaltwalze
275 zur Herstellung des Motorstromkreises durch die Endausschalter und zur Umkehr
des Stromflusses durch den Motoranker. Die beiden Endausschalter sind mit dem Motor
in Reihe geschaltet, und zwar der eine für vorwärts gerichtete, der andere für rückwärts
gerichtete Motordrehbewegung. Wenn sich die Schaltwalze in der in Zeichnung dargestellten
Lage befindet, verläuft der Strom von der Hauptleitung L zu den Kontakten 276, 277,
278 durch die Leitung 279, den Anker A von links nach rechts, die Leitung 28o, die
Kontakte 28z, 282, 283, die Leitung 28q., die Kontakte 26o, 26q., 261 des einen
Endausschalters, die Leitung 285 und durch die Motorfeldwicklung F zur Hauptleitung
L'-. Befindet sich umgekehrt die Schaltwalze in der anderen Stellung, so verläuft
entsprechend der Strom von der Hauptleitung L durch die Kontakte 276, 286, 281,
die Leitung 28o, durch den Motoranker von rechts nach links, über die Leitung 279
durch die Kontakte 278, 287, 288, die Leitung 289, die Kontakte 262, 265 und 263
des anderen Endausschalters und von da durch die Motorfeldwicklung zur Hauptleitung
L' zurück.
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Es dient also der eine Endausschalter zur Unterbrechung des Motorstromkreises,
wenn der Motor in der einen Richtung arbeitet, der andere Endausschalter zur Unterbrechung
des Motorstromkreises beim Arbeiten des Motors in einer entgegengesetzten Richtung,
und es bewirkt die vorstehend beschriebene Vorrichtung ein schnelles Arbeiten jedes
Endausschalters und eine schnelle Unterbrechung des Motorstromkreises wesentlich
gleichzeitig mit der Freigabe :2 des Ringes 203 zwecks Unterbrechung der Antriebsverbindung.
Es hängt also die Drehung des Ringes 203c und die Wiederherstellung der Triebverbindung
durch die Drehung des Ringes von dem Moment der Motorumschaltung ab, und es ist,
wie ohne weiteres verständlich ist, der eine oder der andere der Endausschalter
immer geschlossen, so daß der Motor, nachdem er angehalten worden ist, in einer
entgegengesetzten Richtung wieder angelassen werden kann.
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Es ist ferner zu beachten, daß die Begrenzungsvorrichtung das Wiedereinsetzen
des herausgezogenen Zapfens und das Wiederschließen des geöffneten Schalters bei
einer verhältnismäßig geringen, umgekehrt gerichteten Arbeit des Zeitschalters des
Mechanismus bewirkt, so daß die getriebene Vorrichtung zwischen bestimmten Grenzen
innerhalb eines weiten Spielraumes an jeder Stelle umgeschaltet werden kann, was
häufig recht erwünscht ist.