DE627132C - Fernsteuerbarer elektrischer Antrieb fuer Umschalter, Fahrtwender, Ventile usw. - Google Patents

Description

Ferngesteuerte Antriebe für Schalter, Fahrtwender, Ventile u. dgl. hat man häufig so ausgebildet, daß zwei Elektromagnete, zwei Druckluftkolben, die durch elektropneümati-S sehe Ventile gesteuert werden, oder ein umschaltbiarer Elektromotor ,als Kraftquelle verwendet wurden. Durch diese Antriebsmittel wird die anzutreibende Welle bald in der einen, bald in der anderen Richtung um einen bestimmten Winkel gedreht.

Die Verwendung von Druckluft scheidet in vielen Fällen aus, da solche nicht immer zur Verfügung steht. Bei der Anordnung mit zwei Magneten muß man den Nachteil in Kauf nehmen, 'daß die gleiche Energie, welche einmal in der einen und das andere Mal in der anderen DTehrichtung benötigt wird, in gleicher Stärke von beiden Magneten aufgebracht werden muß. Wird in der einen Richtung ge* steuert, so übernimmt diese Aufgabe der !entsprechende Magnet, während in dieser Zeit der Magnet für die andere Richtung ohne Arbeit ist. Der Steuerappanat muß also infolge der zweimal leinzubauenden Leitung verhältnismäßig groß werden. Dieser Nachteil wird bei Steuerung mit umschaltbarem Elektromotor vermieden. Elektromotorische Antriebe besitzen jedoch den Nachteil, infolge des komplizierten Aufbaues der Motoren sehr teuer zu sein.

Außer elektromotorischen Antrieben bzw. normalen Elektromagneten hat man schon Magnetsysteme verwendet, bei welchen nach Art von polarisierten Relais durch Umkehrung der Stromrichtung in einem Magnetanker die Direhrichtung geändert wurde. Derartige Antriebe bringen wohl den Vorteil mit sich, daß zur Erzeugung der Antriebskraft wie bei" Motorantrieben nur ein !einziger Antrieb· erforderlich ist,- jedoch haben sie den Nachteil, daß, wie bei allen polarisierten Systemen, nur geringe Kräfte aufgebracht werden können. -

Eine weitere Möglichkeit des Antriebes besteht nun darin, daß das für den Antrieb erforderliche Drehmoment durch leinien Drehmagneten erzeugt wird. Man hat solche Direhmagnete auch schon verwendet; jedoch-mußten diese für die doppelte Leistung ausgelegt werden, da, jedesmal beim Arbeitshub eine Rückholfeder -gespannt werden muß, welche als Kraftreserve für die Einstellung in der anderen Richtung dient.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Drehmagnetantrieb, dessen Drehanker über einen Anschlag seine Bewegung auf leinen an der hin und her zu drehenden Welle befestigten Mitnehmer überträgt; nach jedem Hub wird der Drehanker in der einen Richtung selbsttätig mittels eines Umlerikhebiels und einer an diesem angreifenden und den Drehanker etwas * zurückdrehenden Rückholfeder für den folgenden Hub in der entgegengesetzten Richtung vorgesteuert.

In Fig.. ι und 2 ist der Aufbau einer solchen Steuerung, wie sie sich bei Verwendung ·

eines D'rehmagmeten ergibt, im Schnitt dargestellt. ^-Die elektrische^ Schaltung· ist aus Fig·3 zu "entnehmm, während die Fig. 4/bis 7 die einzelnen Arbeitsgänge veranschäuEchen. In den Fig. 8 bis ι ο ist eine weitere .Aus führungsform scheniatisch angegeben. - Als Kraftquelle ist beispielsweise ein Drehmagnet gewählt, dessen Aufbiau-iäus. der -JEig. -i und 2 hervorgeht. Derselbe besteht nach Fig·, 2 aus einem topfattigen !,Gehäuse &, welches in der Mitte einen' "Kern 'besitzt, -.auf den die Magnetspule & aufgebracht ist. Die rechte. Seite ist geschlossen, während ;sich an der offenen, linken Seite sowohl am "Kern als auch auf der inneren Seite.der 'Außienwand sternförmig ,angeordnete Pole,*: undvy befinden. Die Pole liegen symmetrisch, wie aus -Fig. ί'hervorgeht. ; "Der 'drehbare Anker besteht "in eier THaupt-. 20 sache aus den in gleicher Anzahl wie die Pole vorhandenen _t Ankersegmentenf?, ^welSne-durch die Ankerscheibed auf der Welle« drehbar gehalten w.erden..· ..." ■..:■_. - .-.-■' Wie "aus der "Fig. 2 ersichtlich, "füllen die Ankersegmente c nicht >4en ganzen Zwischen-raum zwischen den Toieh aus, Sie^: sind äbsichflieh kleiner als die Polzwischenräume 'gewählt, um auf diese Art · die Möglichkeit zu •besitzen,_;Jjie Äifeersiegmenfeieaentweder nach %o -links. ...Qder ,.nach -mchts^f-drehen.: zu dconnen, ie.'Sggmentse ,'berieits,zwischen die nd y. .»hineinges.eh0b.en iroerdenv iWienn ;die -iAtftkersuheibe «2. Jnit den.Ank.eraegmienten-.c sz,-JB,: .^twa_Sf äiafih slinks. ^Fig.abgedreht swird, dßdbd ,der iik Elhfe

: rieehten Fiäche, :so.v^erilenl gg

der Spule b die Segmente nach links in :die -Pöle-hineMgezs.genVwodJirch.sich.Bie Scheibe

?£o 4m rgieichen Siftne; „dreht. >Genau,}das..gleÄ'e, -jftäßgh. Ktägekehit tritlifür sden .Fall.Tein,adaß -di.e: ,recMejFltche :;der, Segmente -ivor. ,der/Er-.riggujng -Sef -liaiikejn, -jSeitierifliäcae tage iole .näherliggt·. . iDife Wahl der iDrehxichfung ier-

i4§ folgt .also jledigHeh ^dadurch,. ;daß,.man idle 'A^erscheibe $.. vor -der -Erregung rieinigie •M:infcelg5adie:;im;"igleiehen. Sinste^wotsfeuiert, um so- die Zugkraft,?bei Vspäiecer iExcegung ,der -Spule.& in/dieser::: Eichtung -wiaifcen zu

<5o -te

;- -Die iyom; ;Dr.iehi&ä.gn;eten; geleistete. Arbeit isf auf. die -Antriebswelle k,: weich© jz.ü; den. umzjjgchaltenden: -Apparaten., ®ehoxf, zu; iübiertragen:;.-,Djeshälb.ibefj]iidiet;_£sich an der.Aniker-

«55 :sch:ej.bie/iiein MitpehmsrsMft/^läer-diiejSchalt- :scheibe;.z iiber ■^ldie..ⁱAn9öhlägfe^₁.<flder H^ bald in -der. ieinen, ,bäldjijjder i

mitnimmt·.. JDj& ^Sjäialfecheifeeζ MHt liin die Auf^gabe;;?u,;.ühzx eini.enirB:olz;en7K dien

#0 .üjn -die^AehseiO idüe

-zu,* dyeihen... siusch .diesen;, i . liebel n, dessen Bewegung aus den Fig. 4 bis "7 zu entnehmen ist, wird das obere Ende der Feder ft, das am Bolzen ρ angehängt ist, am.Schlüsse des Arbeitshubes immer auf der Seite liegen, nach der der Magnietianker gerade gedreht hatte. Das andere Ende der Feder h ist über den Bolzen jf mit der Anker- -scheibejfi? »verbunden, -und infolge der obenerwähntan Verlegung des Bolzens ρ zieht die ■;Federafe fden rAjikier d mach Beendigung der Ärbeitsimmer in die«Rühelage zurück.

"Die AnschlägeI_x und I₂ an" der Sohalts,cheibei sind so angeordnet, daß der -Mitnehmerbolzen/ und damit der Anker d beim •Rückfällen so weit durchschwjngt, daß die Änkersegmente c nach der entgegengesetzten Seite vorgesteuert werden.

^;Die Endlage der '"Schaltscheibe/ und damit auch der "Welle k "kann z. B. durch einen Ideinen Hilfsmagneten r, dessen Anker zur '-Verriegelung -der .Schaltscheibe/ dient, festgehalten werden. Die Verriegelungsnase ζ an der.-SchaltscheibeiJst, wie "besonders raus den Fig. 4 Bis 7 hervorgeht, so ausgebildet, daß der .Anker jnur in den;-Endlagen abfallen "kann, während er "beim Übergang oben ge- -halten wird. Außerdem, befindet sich am unteren Ende der Schaltscheibe/ eine Nase A, dursh -welche dfe iEnflstellung an den 'Anschlagen©! _:utnd;Ä₂if estgelegt ,-ist.

.In den Fig. ι-bis ;7 ist zunächst eine. Anördnung gezeigt, .jjei -welcher: es. möglich ist, den Arbeitsstrom für v.den JSreJimagnjeteni' jeweils ;einer jn' seiner .Nähe hefindliehen StEomquiellß/Zuoenipehmien. Diese Anordnung •hat den !VLorteilj ,daß man zur eigentlichen jEernst£uerung:mur geringe Ströme jaufbriogen muß. Weiterhin :ist :es aber auch jaöglich, anit :versehiedeneii Spannungen m .arbeiten.

iWie aus .-Fig. 3 .hervorgeht, erMlt der Dreh- anagnetb seinen.Arb,eitsstrom:aus. denjBeitunigen:8 und ;io, und zwar wird _:-er durch die Sfehaltbrüekesi j«elche iiam Anker des -Vex--■riegelungsmagneten-i'■ sitzt, geschialtet." !Die SteueriingnerfolgUdurch .die.]jeitiungen 1 bis 7. Die "Kontakte Lq₁ und q₂ werden von · der Schaltscheibe/igesteuext. Sie dieaen ..dazu, · den .Magnetenir. nach Einleitung der .,Schalt- :bewegung van der gerade -eingeschalteten S.tetierleitung;2 öder 3: zu triennen. Außierdem liegen, im jgleichien Stromkreise. die Kontakte;^,welche. :unmittelbiär vom Ankert ge- :s:teKert. werden. Kiese Kontakte t soUen vermeiden, ^daß: ;der Magpet-r"uad damit iauch die Magnetspule-;& über .die, Sctoitbrjickes eingeschaltet, bleiben, wejcm ein eingeleiteter :SchaJtvp5-gang ;plötzlich rüekgäijgig : gejtnacht wird. .-■-

Angenommen, der rSieuerscbaltex it (Fig. 3) werde -nach.rechts gelegt -and die. .Schaltscheibe /-befinde sieh-.noch index.in Fig, 3

und '4 gezeichneten Lage;. ¹FkXWx -sei der Anker d des' Drehmagiieten aaach links (Fig. 4) vorgesteuert. - Es fließt jetzt ein :Strom von der' Leitung 1 (Fig. 3") über" die .Leitung 2 zum 'Kontakt q_v -von da .über die Leitung 3 und den Kontakt t zur Leitung 4. Die Leitung 4 liegt am Verriegelungsmagneten \r, so daß der Strom über diesen zur Rückleitung 5 zurückfließen kann. Der Magnet/· zieht seinen Anker an und.jentklinkt die Schaltscheibe L Gleichzeitig ,überbrückt ; die Kontaktscheibe s ihre Gegenkontälitie" und die Magnetspule b des Drehmagneten 'erhält von der Leitung 8 über die Leitungen 9 und 10 Spannung. Der Magneto wird erregt, und damit werden die Ankersegmente c zwischen die Pole .κ und y hineingezogen. Jetzt nimmt der . Mitnehmer/, der am Anschlag I₁ anliegt, die Schaltscheibe nach links mit (Fig. 4). Während der Mitnahme (Fig. 5) wird der Magnet/· durch die Kontakte^ von der unter Spannung stehenden Leitung 2 (Fig, 3) abgeschaltet. Der Anker des Ma gnetenψ würde daher abfallen, wenn er nicht mechanisch. verriegelt ware. Infolge dieser Verriegelung erhält der Drehmagnet b über die Kontaktes auch jetzt noch seine Spannung und erst, wenn der Schaltvorgang beendigt ist (Fig. 6), kann der Anker des Magnetenir abfallen und damit die Magnetspule & abschalten.

In der Zwischenzeit wurde der Umlenkhebel η vom Mitnehmerbolzen m nach links, d.h. entgegengesetzt dem Uhrzeiger, gedreht. Die Zugkraft der Feder A wird also jetzt, nachdem die Magnetspule b abgeschaltet ist, die Anker scheibe ifif im Uhrzeigersinnie drehen und (wie aus Fig. 7 hervorgeht) die Ankersegmente c nach rechts versteuern. Das System kommt hierbei zur Ruhe. Da jetzt die Kontakte·^ geschlossen sind und über das Kontaktsegment t (Fig. 3) die Verbindung zwischen den Leitungen 4 und 7 hergestellt ist, kann eine neue Schaltung durch Umlegen

des Steuerschalters u nach links in entgegengesetzter Richtung erfolgen.

Wie die Fig. 8 bis 10 zeigen, ist es nicht erforderlich, den Direhmagneten b aus leiner besonderen Stromquelle zu speisen. In die-sem Falle können die Magnietspule/· und die Kontakte q₁ und q₂ sowie das Kontaktsegment t der Ausführung nach Fig. 1 bis 7 entfallen. Die Verklinkung der Schaltscheibe i in den Endlagen erfolgt hier (Fig. 8 bis ig) durch die federnden Rasten^ und C₂, die zugleich Schließkontakte W₁ und W₂ tragen. Wird der Steuerschalter ν (Fig. 8) nach rechts umgelegt, so fließt ein Strom von der Leitung 11 zur Leitung 12, von hier über den geschlossenen Kontakt!^, die Leitung 13 zur Spule δ des Drehmagneten und von da. über die Leitung-14' zurück!- ^rDie "Spüle-ö wird ■erregt. "Da »der Drehmagnet, wie aus Fig. 9 zü> entnehmen-ist, nach rechts vorgesteuert ist, SO; wird" mit Hilfe deis ■ Mitnehmerb olzens/^v die Schaltscheibe i nach rechts gedreht. Nach Beendigung des Schalthubes fällt, wie aus Fig. 10 hervorgeht, die rechte Raste C₂ in eine Vertiefung der Schaltscheibe i. Damit wird die Stromzufuhr zum Magneten b unterbrechen, worauf die Feder A, wie früher beschrieben, die Ankerscheibe .Ä? in die NuIl-"lager~zurückzieht. Hiermit ist der Schaltvorgang' beendet. Nun kann das Vorschalten durch Umlegen des Schalters ν (Fig. 8) nach links in umgekehrter Richtung erfolgen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Fernsteuerbarer elektrischer Antrieb für Umschalter, Fahrtwender, Ventile usw. unter Verwendung eines die anzutreibende Welle steuernden Direhmagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehanker (d) des Magneten, der über einen Anschlag (/) seine Bewegung auf einen an der hin und her zu drehenden Welle (Jk) befestigten Mitnehmer (t) überträgt, nach jedem Hub in der einen Richtung selbsttätig mittels eines Umlenkhebels (ß) und einer an diesem angreifenden und. den Dreh!- anker (d) etwas zurückdrehenden Rückholfeder (ft) für den folgenden Hub in der entgegengesetzten Richtung vorgesteuert wird.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der fernsteuerbare Drehmagnet (b) zwei von !einem Steuerumschalter (« bzw. ν) gesteuerte Zuleitungen (2, 6 bzw. 12, 15) und eine Ableitung (5 bzw. 14) besitzt.

3. Antrieb nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu drehende Welle (Jk) mittels einer Raste federnde Rasthebel (C₁, C₂) steuert, die die Welle verriegeln und mittels Kontakten (W₁, W₂) den Darehmagneten (Jb) so schalten, daß der Steuerstromkreis erst dann geöffnet wird, wenn der Arbeitshub des Direhmagneten beendet ist.

4. Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeidhnet, daß für den Arbeitsstromkreis des Drehmagneten (b) eine besondere Stromquelle (8,10) vorgesehen ist.

5. Antrieb nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Steuern des Direhmagneten (b) und zum Verriegeln der zu drehenden Welle (k) dienendes Relais (/·) vorhanden ist, das die Stromzufuhr zum Drehmagneten erst dann unterbricht, wenn die Arbeitsbewe-

.. gung beendet ist.

;.—

6. Antrieb: nach, Anspruch.' r, ·2^: und !4, ■ dadurcir gekejffizeichnet, daß .die zu drehende" Welle (k) Kontakte (^j. und q₂) steuert, die die beiden
(2,6) schalten.

^:

7. Antrieb jnach. Anspruch. 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, 'daß vom Anker (d) ■des Darehjnagneten (δ) gesieuerte Kontakte (f) vorhanden sind, die die jeweils zu benutzende Relaiszuleitung (2, 6) schließen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen