DE663464C

DE663464C - Fernsteuerbarer Drehmagnet zum elektromagnetischen Antrieb eines in beiden Richtungen drehbaren Koerpers

Info

Publication number: DE663464C
Application number: DEA68919D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1933-03-11
Filing date: 1933-03-11
Publication date: 1938-08-06

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 6. AUGUST 1938

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JV£ 663464 KLASSE 21 c GRUPPE 46 oi

drehbaren Körpers

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. März 1933 ab

Elektromagnetische Antriebe, die sowohl in der einen als auch in der anderen Richtung schalten müssen, werden meist mit zwei Antriebsmagneten ausgerüstet, von denen der eine im Uhrzeigersinn und der andere entgegen dem Uhrzeigersinn steuert. Bei anderen bekannten Antrieben trägt sowohl der ruhende als auch der bewegliche Teil des Triebmagneten je eine Wicklung, die jeweils umgeschaltet werden müssen, damit die Steuerung nach beiden Seiten arbeiten kann. Gemäß einem weiteren Vorschlag arbeiten motorisch angetriebene Steuerungen mit einem Klinkwerk, welches auf das Antriebsrad des Schaltwerkes einwirkt; durch Vorsteuermagnete wird je nach der Drehrichtung eine Klinke mit dem Schaltrad in Eingriff gebracht. Man hat auch schon einen Antriebsapparat vorgeschlagen, bei dem ein Drehmagnet mit einer feststehenden Arbeitswicklung vorgesehen ist und die beiden Drehrichtungen durch Vorsteuerung des Drehankers erzielt werden. Bei diesem Antrieb wird für beide Drehrichtungen ein Vorsteuermagnet verwendet, der den Drehanker mittels eines Anschlages gegen die Wirkung, einer Feder mechanisch vorsteuert und dann festhält. Der Vorsteuermagnet muß verhältnismäßig stark ausgebildet sein, um beim Vorsteuern die Kraft der Feder überwinden und den vorgesteuerten Drehanker gegen die Wirkung der Feder festhalten zu können. Außerdem hat dieser Vorsteuermagnet den Nachteil, daß er den magnetischen Fluß des Drehmagneten zusätzlich beeinflußt und dadurch die Zugkraft in der durch ihn vorgesteuerten Richtung ungünstig herabsetzt.

Die Erfindung bezieht sich auf einen fernsteuerbaren Drehmagneten zum elektromagnetischen Antrieb eines in beiden Richtungen drehbaren Körpers, bei dem die genannten Nachteile nicht vorhanden sind. Das ist deshalb der Fall, weil die Voreinstellung durch zwei am Antrieb des drehbaren Körpers unbeteiligte ferngesteuerte Vorsteuerelektromagnete erfolgt, die entsprechend der Erfindung mittels an den Vorsteuermagnetankern befestigter Vorsteuerhebel und am Drehmagnetanker befestigter Leitkurven den Drehmagnetanker, ebenfalls mechanisch, vorsteuern. Dabei dient der eine eingeschaltete Vorsteuermagnet zum Vorsteuern des Drehmagnetankers in der einen Drehrichtung und der andere, nichteingeschaltete gleichzeitig zum Verriegeln des Drehankers in der Vorsteuerlage, und umgekehrt. Außerdem greift eine Rückführfeder am Drehanker an, und zwar derart, daß die Vorsteuerung nicht gegen die Kraft der Feder zu erfolgen braucht.

Um den Antrieb ohne weiteres für selbsttätiges Schalten mit in den Stromkreis der Vorsteuermagnete eingeschalteten Fortschalt-

relais verwenden zu können, wird ein Abfallen des eingeschalteten Vorsteuermagneten wäh- : rend des Arbeitshubs des Drehmagneten auf : einfache Weise mechanisch verhindert, so daß ein eingeleiteter Arbeitshub ganz zu Ende geführt werden muß. ;

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwar zeigt Fig. ι den neuen Magnetantrieb in prinzipieller Darstellung samt der Schaltung, Fig. 2 die Rückführeinrichtung des Magnetantriebes von der Seite gesehen, Fig. 3 eine Ausführunigsform des Drehmagneten im Grundriß, Fig. 4 den gleichen Drehmagneten im Schnitt und Fig. 5 verschiedene vergrößert dargestellte Einzelteile des neuen Antriebes, die das Ineinandergreifen bestimmter Teile und die Wirkungsweise des Antriebes besser erkennen lassen.

ao Aus Fig. i, 3 und 4 ist ersichtlich, daß der drehbare Anker 4, .7 des Drehmagneten 1, 6 mit Schaltklinken 4g und 4_f versehen ist, die um die Zapfen 4^ und 4; drehbar sind und die Drehung des Ankers 4, 7 auf eine KHnkenscheibe 11, den Mitnehmer, übertragen. Die Vorsteuerelektromagnete sind mit 2 und 3 bezeichnet, deren Anker 2_C >und 3_C um die Achsen 2_d und 3_rf drehbar sind. Mit diesen Ankern sind die Vorsteuerhebel 2_b und 3_ft, die mit Rollen 2_e und 3_e versehen sind, die federnden Anschläge 2_U und 3_a sowie die Kontaktstücke 2_f und 3/ verbunden. Die am beweglichen Drehmagnetteil 4 angebrachte Gabel 4_e greift in die Rückzugfeder 8 ein, die in der ruhenden Gabel 9 fest gelagert ist, wie aus Fig. ι und 2 ersichtlich'. In Fig. 1 ist noch ein Schalter 12 angedeutet, der die Aufgabe hat, die ruhende Magnetspule 6 nach beendetem Arbeitshub abzuschalten, während der Umschalter 13 zur Fernsteuerung des Antriebes dient.

Die Vorsteuerkurvenstücke 4_ß und 4_b sowie die Anschläge 4_lk und 4₍· zur mechanischen . Verriegelung der eingestellten Vorsteuerlage und die Stützkurvenstücke 4_C und 4^ zur Verhinderung des Abfallens des Vorsteuermagnetankers während des Arbeitsbubes sind ebenfalls am beweglichen Teil 4 des Dreh-. magneten angebracht. Der Bolzen 10, der an der feststehenden Gabel 9 befestigt ist, bringt je nach der Drehrichtung des Drehankers jeweils eine der Klinken 4_S oder 4_f außer Eingriff mit dem Klinkenrad 11.

In Fig. 3 und 4 bezeichnet 1 den ruhenden Drehmagnetkörper, 6 die Drehmagnetspule und 7 mehrere an der aus unmagnetisierbarem Material bestehenden Scheibe 4 befestigte Kraftlinienleitstücke. Die Klinkenscheibe Ii ist mit der zu drehenden WelleS (ζ. B. der Antriebswelle einer SchaltwalzeJ drehfest verbunden, während die Scheibe 4,

d. h. der drehbare Teil des Drehmagneten, lose drehbar auf dieser Welle angeordnet ist. Bei der Anordnung nach Fig, 1 ist der drehbare Teil 4 des Drehmagneten gegen den Uhrzeigersinn vorgesteuert und durch den Anschlag 4/, und die Feder 2_a verriegelt. Wird der Schalter 13 nach rechts umgelegt, so zieht der Vorsteuermagnet 3 seinen Anker 3_C an, die Vorsteuerung wird hierbei nicht geändert. Außerdem wird durch die Kontakte 3/ der Stromkreis der Drehmagnetspule 6 über den geschlossenen Schalter 12 geschlossen. Die Kraftlinienleitstücke 7 (Fig. 3, 4 und 5) werden entgegen dem Uhrzeigersinn zwischen die Pole des Magneten 1 hineingezogen. Die Klinke 4, nimmt die Klinkenschei'be 11 mit, während die Klinke 4_ff durch den Bolzen 10 von dieser Scheibe abgehoben wind. Gleichzeitig wird die Befesti- gung der vorgespannten Feder 8 durch die Gabel 4_e von der Gabel 9 nach rechts abgehoben. Die Rolle 3_e läuft auf die Kurve 4_d auf, so daß der Anker 3_C selbst bei einer Unterbrechung des VoriSteuerstromkreises nicht abfallen kann und der Arbeitshub zu Ende geführt werden muß, da die Kontakte 3f des Stromkreises der Prehmagnetspulen geschlossen bleiben. Wenn die Kraftlinienleitstücke 7 vollständig zwischen die Pole des Magneten 1 hineingezogen sind, ist der Arbeitshub beendet, und der Schalter 12 öffnet den Erregerstromkreis des Drehmagneten, dessen Drehanker 4, 7 durch die Kraft der Feder 8 in die vorher gewählte Vorsteuerlage zurückgebracht wird, in der wieder der Anschlag 4_ή an der Feder 4_a liegt. In dieser Lage ist der Schalter 12 wieder geschlossen, und sofern der Schalter 13 immer noch nach rechts umgelegt ist, wiederholt sich der beschriebene Vorgang.

Wird der Schalter 13 nach links umgelegt, so wird der Vorsteuermagnet 2 erregt und der Anker 2_C angezogen. Die Feder 2_a gibt den Verriegelungsanschlag 4/, frei, und die Rolle 2_e läuft auf der Vorsteuerkurve 4_a ab. " Dabei wird 'die drehbare Scheibe 4 mit den Kraftlinienleitstücken 7 im Uhrzeigersinn verstellt, so daß das rechte Ende der Kraft-Imienleitstücke 7 in die Nähe der in der Vor- no Steuerrichtung liegenden Pole des feststehenden Teiles des Magneten 1 gebracht wird (punktierte Lage des Teiles 7 in Fig. 5). Während der Vorsteuerung bleibt die Feder 8 zwischen der Gabel 9 unbeweglich, so daß die Vorsteuerung nicht gegen die Kraft dieser Feder zu erfolgen braucht. Nach Beendigung der Vorsteuerung im Sinne des Uhrzeigers berührt der linke Teil der Gabel 4_e den linken Befestigungsibolzen der Feder 8. Sobald die Vorsteuerung beendet ist, fällt der in Senklage befindliche Anker 3_C des stromlosen Vor-

Steuermagneten 3 noch weiter ab, da die Feder 3_a, die bisher noch auf dem Anschlag 4_; aufgelegen war, jetzt in die Verriegelungsstellung einfallen kann, in welcher der Anschlag 4; an der Feder 3_a anliegt.

Nach Beendigung dieses Vorsteuerganges schließen die Kontakte 2/ den Stromkreis der Magnetspule 6 des Drehmagneten., so daß der Arbeitshub des Magneten im Sinne des Uhrzeigers beginnt. In diesem Falle kommt die Klinke 4_g mit dem Klinkenrad 11 in Eingriff, während die Klinke 4_f am Bolzen 10 abgleitet und außer Eingriff mit dem Klinkenrad gebracht wird. Die Feder 8 wird von der Gabel 4_e nach der linken Seite abgehoben. Die Scheibe 4 kann dann von der Feder 8 in die eingestellte Vorsteuerlage zurückgeführt werden, sobald der Schalter 12 nach beendetem Arbeitshub geöffnet wird.

In Fig. 5 ist die Vorsteuerlage des Drehankers 4, 7 gegen den Sinn des Uhrzeigers stark ausgezogen gezeichnet. Aus der ebenfalls stark ausgezogen gezeichneten Lage der Rolle 3,, ist ersichtlich, daß sie die Vorsteuerkurve 4_b berührt. Bei stromlosem Magneten 3 kann der Anker 3_C nur in die mit dünnen-Linien angedeutete Lage zurückfallen, da die Feder 3_a (dünn gezeichnete Stellung) auf dem Umfang des Anschlages 4_; aufsteht. Die Rolle 2_e (dick gezeichnet) berührt bei abgefallenem Anker 2_C fast den inneren Teil der» Vorsteuerkurve 4_a und kann die Drehbewegung der Scheibe 4 gegen den Uhrzeigersinn nicht hindern. Wird die Scheibe 4 weiter im Gegenuhrzeigersinn gedreht, so läuft die Kure 4_d auf die Rolle 3_e auf, wodurch der Hebel 3₆ sowie der Anker 3_C in der dick gezeichneten Lage mechanisch festgehalten werden.

Wird der Anker 2_C vom Vorsteuermagneten. 2 angezogen und um die Achse 2_d im Uhrzeigersinn gedreht, so wird der Vorsteuerhebel 2_b und die Vorsteuerrolle 2_e mitbewegt. Die Rolle 2_e läuft nun auf der Kurve 4_a so lange ab, bis sie die gestrichelte Lage, d. h. die Vorsteuerlage für die Drehrichtung im Uhrzeigersinn, erreicht hat. Die Kraftlinienleitstücke 7 nehmen dann die in Fig. 5 angedeutete gestrichelte Lage ein, so daß beim Einschalten der Drehmagnetspule 6 die Drehung nunmehr im Uhrzeigersinn erfolgt. Zur Auf- und Abwärtssteuerung ist also nur ein einziger Magnet mit einer einzigen feststehenden Arbeitswicklung notwendig, dessen Vorsteuerung auf einfache Weise ohne besondere Kraftaufwendung erzielt wird. Die eingestellte Drehrichtung bleibt infolge rein mechanischer Verriegelung des Drehankers in der Vorsteuerlage so lange bestehen, bis die Vorsteuerung· nach der anderen Drehrichtung gewählt wird. Ein einmal eingeleiteter Schaltvorgang wird immer zu Ende geführt. Deshalb kann der Magnetantrieb sowohl für stufenweises Schalten als auch für selbsttätiges Schalten mit Fortschaltrelais Anwendung finden.

Claims

Patentansprüche:

1. Femsteuerbarer Drehmagnet zum elektromagnetischen Antrieb eines in beiden Richtungen drehbaren Körpers, dessen Anker seine Bewegung auf einen an der Welle des zu drehenden Körpers befestigten Mitnehmer überträgt und dessen Drehrichtung selbsttätig durch mechanische Voreinstellung des Drehmagnetankers in eine der Indifferenzlage benachbarte Stellung mittels zweier am Antrieb des drehbaren Körpers unbeteiligter ferngesteuerter Vorsteuerelektromagnete jeweils festgelegt wird, aus welcher Stellung der Drehschritt des drehbaren Körpers in der voreingestellten Richtung bei Erregung des Drehmagneten vornehmbar ist, da;-durch gekennzeichnet, daß die Vorsteuermagnete (2,3) mittels an, ihren Ankern (2_C, 3_C) befestigter Hebel (2₆, 3₆) und am Drehmagnetanker befestigter Leitkurven (4_a, 4₆) den Drehmagnetanker (7, 4) vorsteuern.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die um Zapfen (2_d, 3^) drehbar gelagerten und außer den Vorsteuerhebeln (2_ft, 3j) Kontakte (2_f, 3_f) tragenden Anker (2_C, 3J der Vorsteuermagnete (2, 3) 'den Stromkreis des Drehmagneten (6) nach Beendigung der Voreinstellung schließen.

3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmagnetanker (7, 4) außer mit den Vorsteuerleitkurven mit Stützkurvenstücken (4_C, 4_d) versehen ist, 'die mittels Rollen (2_C, 3_e) die Vorsteuerhebel (2j, 3₆) derart beeinflussen, daß während des Arbeitshubes des Drehmagneten der Anker (2_C, 3_C) des jeweils ausgewählten Vorsteuermagneten (2, 3) in seiner Arbeitsstellung gehalten wird.

4. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmagnetanker (7,4) in den Vorsteuerlagen durch den nichteingeschalteten Vorsteuermagneten (2, 3) gegen die Wirkung einer Rückzugfeder (8) verriegelbar ist.

5. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker der Vorsteuermagnete (2, 3) mit Anschlägen (²O 3a) versehen sind, die den Drehmagnetanker (7,4) in der einen oder anderen Vorsteuerlage festhalten.

6. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Rückzugfeder (8) für den Drehmagnetanker (7, 4) zwischen einer ruhenden Gabel (9) derart vorgespannt eingehängt ist, daß sie erst beim Arbeitsbub des Drehmagneten von einer am beweglichen Teil (4) dieses Magneten angebrachten Gabel (4_e) abgehoben und unter Kraftaufwand gespannt wird, so daß beim: Vorsteuern des Drehmagnetankers (4) keine Federkraft zu überwinden ist.

7. Antrieb nach Anspruch 1 mit einem Klinkwerk zwischen dem Drehmagnetanker und der Welle des zu drehenden Körpers, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils unwirksame Steuerklinke (4^ 4/) beim Vorsteuern zunächst zum Teil und während des Arbeitshubes des Drehmagneten vollständig infolge Abgleitens an einem ruhenden Bolzen (io) außer Eingriff mit dem Klinkenrad (11) gebracht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen