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Über einen Kraftspeicher angetriebener Umschalter mit doppelter Flüssigkeitsdämpfung
für Elektromotoren zum Antrieb hin und her bewegter Arbeitsmaschinen, insbesondere
Waschmaschinen Bei elektrisch angetriebenen, geradlinig oder drehend hin und her
laufenden Maschinen, z. B. Waschmaschinen, ist es bekannt, für die Umsteuerung einen
Kraftspeicher zu benutzen, der durch die angetriebene Maschine gespannt wird und
nach dem Auslösen den Umschalter des Antriebsmotors verstellt. Man hat zur Regelung
der Steuerbewegungen mit Ölkolben versehene Dämpfungsvorrichtungen benutzt, welche
nach einer gewissen Anfangsbewegung der Schaltvorrichtung in beiden Richtungen abwechselnd.
hemmend wirken, sich dann aber vor Beendigung des Hubes selbsttätig ausschalten.
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Nach der Erfindung ist mit der Umschaltvorrichtung ein Doppelkolben
gekuppelt, der in zwei einander gegenüber in einem Ölbad liegende Zylinder eingreift,
von denen jeder eine Düse für gedrosseltes Ausströmen aufweist. Die Zylinder sind
bei Beginn des Arbeitshubes geöffnet und mit dein gemeinsamen Ölraum in Verbindung,
so daß bei jedem Arbeitshub die gleiche Ölmenge zur Wirkung 0 kommt. Zweckmäßig
sind bei der Vorrichtung zwei nach dem Zylinderraum hin offene hohle Tauchkolben,
welche die Mantelöffnung der Zylinder steuern und selbst eine Steueröffnung aufweisen,
zu einem Gleitstück v ereifiigt, mit dem ein Hebel der Schaltwalze mit gewissem
Spiel gekuppelt ist. Der Hebel greift etwa mit Spiel in eine Öffnung des die beiden
Kolben verbindenden Gleitstückes ein. Eine solche Vorrichtung arbeitet betriebsicher
und geräuschlos, zumal die Kolben nach ihrer auf eine Verzögerung folgenden schnellen
Bewegung in der Endstellung durch Drucköl aufgefangen werden können.
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Um größere Motoren in zwei Stufen einschalten zu können, kann man
erfindungsgemäß die Zylinder bzw. Kolben hintereinander mit zwei gesteuerten Durchtrittsöffnungen
versehen. Es ergibt sich dann nach der ersten Verzögerung eine schnelle Bewegung
für die erste Einschaltstufe und dann, nach nochmaliger Verzögerung, wiederum eine
schnelle Bewegung für die zweite Stufe.
Für den Antrieb der Schaltwalze
wird zweckmäßig eine Scheibe benutzt, die bei ihrer Drehung eine Schraubenfeder
spannt, welche nach Überschreitung der Mittellage bei ihrer Entspannung die Scheibe
in der Drehrichtung weiter mitreißt und dabei die Schaltwalze mitnimmt. Diese die
Feder spannende Scheibe wird dabei zweckmäßig selbst durch eine Mitnehmerscheibe
bewegt, die durch ein Übersetzungsgetriebe von einer Welle der Arbeitsmaschine bzw.
ihres Anttriebes aus angetrieben wird.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Vorrichtung dargestellt.
Es zeigen Fig. i einen Querschnitt der einen Vorrichtung, Fig. 2 einen dazugehörigen
Längsschnitt, Fig. 3 eine Ansicht der Mitnehmerscheibe, Fig. q. eine andere Ausbildung
der Verzögerungsvorrichtung im Längsschnitt und Fig.5 eine Abwicklung der zugehörigen
Schaltwalze.
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Das Ritzel a (Fig. i), dessen Welle mittels des- Kuppelstückes b an
eine Welle der Arbeitsmaschine oder deren Antrieb angeschlossen wird, treibt das
Zahnrad c an, welches lfIitnehmernocken d trägt. Diese Nocken können an verschiedenen
Stellen des Rades befestigt, etwa in Bohrungen eingesetzt werden. Bei der Drehung
des Rades c stößt einer der Nocken d gegen den Ansatz e des lose gelagerten
Scheibensegmentes f, so ,daß dieses mitgenommen und die an die Scheibe angeschlossene
Schraubenfeder g gespannt wird. Nach Überschreiten der Mittellage entspannt sich
die Feder und sucht dabei die Scheibe f in der Drehrichtung mitzureißen. Der N okken
h dieser Scheibe (Fig. 3) stößt dabei gegen den Hebel i des Schaltwalzensegmentes
k, und dieses wird schnell gedreht, bis die Verzögerungsvorrichtung zur Wirkung
kommt. Mit dem Walzensegment h (Fig. 2) ist ein Hebel iiz verbunden, welcher in
-einen Ausschhittn des zwei einseitig offene Hohlkolben o1, o2 aufweisenden Gleitkörpers
eingreift. Die Kolben sind in den Zylindern p1, p2 angeordnet, welche an den Enden
durch die mit einem zulaufenden Einschnittr versehenen Schraubstopfen s abgeschlossen
sind. Die Zylinder sind mit einer Öffnung t und die Kolben mit einer Durchlaßöffnung
u versehen. Wenn ein Kolben in seine Endlage geschoben ist, liegt seine Öffnung
t frei. Da der untere Teil des die gesamte Vorrichtung umschließenden Gehäuses v
mit Öl gefüllt ist, füllt sich vor jeweiliger Benutzung- eines Kolbens für die Verzögerung
dessen Zylinder völlig mit Öl. Es besteht folgende Arbeitsweise: Wenn das Rad c
(Fig. 3) seine Umdrehung beginnt, so vergeht eine gewisse Zeit, bis sein Nocken
d die Scheibe f mitnimmt. Diese Zeit ist von der Einstellung des Nockens
auf dem Rad abhängig. Es kann somit die Zeit des Umlaufs der Maschine in ein und
derselben Richtung geregelt werden. Bei der Mitnahme der Scheibe f wird die Feder
g gespannt, bis die Mittellage überschritten wird. Dann dreht die Feder zunächst
die Scheibe mit erhöhter Geschwindigkeit weiter, und diese nimmt nach einem Vorlaufweg
den Hebel i (Fig. i) des Schaltwalzensegmentes h mit, so daß auch dieses eine schnelle
Drehung erhält, bis sein Hebel m (Fig. a) ,gegen den Kolben o1 stößt und dieser
bei seiner Bewegung die Zylinderöffnung t absperrt. Nunmehr tritt die Verzögerung
ein, da das Öl durch die enge Düse des Stopfens s gedrückt werden muß. Die schnelle
Bewegung, die von dem freien Spiel des Hebels m in dem Ausschnitt it und von der
Verschiebung des Kolbens bis zum Abschluß der Öffnung t abhängt, dient dem schnellen
Ausschalten des Motors. Die aIiöntaktfinger w verlassen dabei die Kontaktstücke
.x. In der dann folgenden Verzögerungszeit kommt die Maschine zum Stillstand. Sie
ist beendet, wenn bei der Weiterbewegung des Kolbens seine Öffnung u die Öffnung
t überdeckt, also das Öl ausfließen kann. Die Schaltwalze wird daher schnell weitergedreht,
so daß sich infolge des schnellen Überganges der Kontaktfinger w auf die Kontaktstücke
y die Einschaltung des Motors für die entgegengesetzte Umlaufrichtung ergibt. Die
Saugwirkung am anderen Kolben verhindert dabei ein hartes Anschlagen des arbeitenden
Kolbens an seinen Zylinder in der Endstellung. Die Steuerung arbeitet daher verhältnismäßig
geräuschlos. Der nicht benutzte Kolben wird jeweils durch den arbeitenden Kolben
in seine Anfangslage zurückgeführt. Da der Nachlaufweg der Maschine nach dem Stillsetzen
bei den verschiedenen Umkehrpunkten verschieden sein kann, beispielsweise infolge
verschiedener Verteilung der Wäsche in der Wäschetrommel, ist es zweckmäßig, die
Pausen für beide Umkehrstellen verschieden groß machen zu können. Das kann bei der
Vorrichtung beispielsweise geschehen durch verschiedene Einstellung der Ausströmdüsen.
Um bei einem außergewöhnlich großen Nachlaufweg eine Beschädigung der Vorrichtung
zu verhindern, schaltet man zweckmäßig in den Antrieb eine Rutschkupplung ein, die
beispielsweise mit dem Teil b verbunden werden kann.
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Bei einer Waschmaschine ist es wünschenswert, daß die Trommel beim
endgültigen Stillsetzen eine Stellung einnimmt, in welcher die Entnahmeöffnung zugänglich
ist, so daß sich die bisher üblichen Vorrichtungen zum Einstellen von Hand erübrigen.
Da das selbsttätige
Abschalten mit der beschriebenen Vorrichtung
infolge der Kupplung mit der Trommelwelle jeweils genau bei der gleichen Trommellage
erfolgt, kann erreicht werden, daß die Trommel bei der Umsteuerung die gewünschte
Lage hat. Man kann also das endgültige Stillsetzen ohne weiteres dadurch bewirken,
daß man, sobald selbsttätig abgeschaltet worden ist, auch den Hauptschalter öffnet.
Um den Zeitpunkt ohne weiteres erkennbar zu machen, kann zwischen eine Zu-und eine
Ableitung der Schaltvorrichtung, z. B. zwischen die Finger w1 und zu, oder zus und
tv4 (Fig.5), eine Signallampe geschaltet werden. Diese leuchtet auf, wenn die Finger
auf die Kontakte i und 2 bzw. 4. und 5 auflaufen, und erlischt, wenn beim Umschalten
die beiden Finger von ihren Kontakten abgleiten, also abschalten, bzw. auf Kontaktstücke
3 und 6 auflaufen und dann dasselbe Potential haben. Öffnet man beispielsweise den
Hauptschalter, wenn die Lampe erlischt, so hat die Trommel nach dem Stillsetzen
die gewünschte Lage, sofern die Schaltvorrichtung entsprechend an die Trommelwelle
angeschlossen war.
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Nach Fig. 4 sind an jedem Zylinder zwei Durchflußöffnungen t1,
4 vorhanden. Hier ergibt sich nach anfänglicher Verzögerung vorübergehend
eine schnelle Bewegung, solange bei Überdeckung der öffnungentl und it ein Ausfluß
aus den Zylindern möglich ist. Nach Abschluß von t1 ergibt sich wieder Verzögerung,
bis der Durchfluß durch t2 erneut freigegeben wird. Diese Vorrichtung dient zum
stufen«#eisen Einschalten insbesondere großer Motoren. Bei der Beschleunigung infolge
der Öffnung t1 wird beispielsweise der Motor samt einem Vorschaltwiderstand eingeschaltet,
und bei der Beschleunigung infolge der Öffnung t. wird der Vorschaltwiderstand kurzgeschlossen.
Eine Abwicklung der zugehörigen Schaltwalze zeigt z. B. die Fig. 5. Die Kontaktstücke
i bis 6 mit den Kontaktfingern zu, bis zu4 dienen zur Einschaltung des Motors AI
in den beiden Drehrichtungen. Die Kontaktstücke 7 und 8 mit den Kontaktfingern %
und zu, dienen zum Kurzschließen des Vorschaltwiderstandes IW.