DE697393C

DE697393C - Vorrichtung zur Polumschaltung fuer elektrische Maschinen, insbesondere Zugbeleuchtungsmaschinen

Info

Publication number: DE697393C
Application number: DE1937S0129508
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Werner Falck
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1937-11-12
Filing date: 1937-11-12
Publication date: 1940-10-12

Description

insbesondere Zug-Bekannt sind bereits Polwechslerkonstruk-Bolumschaltung mit

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Vorrichtung zur Polumschaltung für elektrische Maschinen,
beleuchtangsmaschinen.
selbsttätig arbeitende
• tionen, bei denen die
.Hilfe von exzentrisch an der MäschJnenwelle angebrachten Fliehgewichten erreicht wurde, die beim Drehiichtungswechsel ihre Lage änderten, β ο daß zwei mit den Fliehgiewichten verbundene und mit dem Polumechalter zusammenwirkende Schaltfinger abwechselnd radial ein- bzw. zur Betätigung des PoI-umschaltens ausgeschwenkt wurden. -Nachteilig bei diesen Fliehfcraftpolum'schaltern war, daß die Fliehgewichte häufig eine Mittelstellung einnahmen, bei der weder die Schaltfinger ganz ein- noch ganz ausgeschwenkt wurden und daß der Polumschalter nicht oder falsch- betätigt wurde.

Bei anderen bekannten Polwechslerausf ühruegen, bei denen man von einem in ein bremsendes Medium eintauchenden oder unter dem Reibungsangriff von .Bürsten stehenden Schaltglied Gebrauch machte, und bei denen" dieses Schaltglied vornehmlich als eine auf den: Maschinenwelle, längs verschiebbare Mutter ausgebildet und mit Mittete, für .die Polumschaltung versehen war, neigte der Schalttßil in seinen Endlagen leicht zu Ver-' 3» kleimirrrangen. Auch wurde durch diese Baufoarm, bei der durch, axiale Verschiebung des SchaltteMs umgepolt wurde, die Baulänge vergrößert. ,

Die neue Einrichtung enthält, wie an sich bekannt, Schaltteile, die zwei in verschiedenen Ebenen angeordnete Schaltfinger aufweisen. Diese sind in radialer Richtung abwechselnd nach, innen und außen verstellbar, arbeiten mit den Steuerteilen für den Polumschalter zusammen und sind auf einem umlaufenden Träger angeordnet. Ihre Verstellung erfolgt beim Drehrichtungswechsel der Maschine durch eine Relativbewegung; Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art werden im Gegensatz zum Erfindungs.gegenstand die Schaltteile entweder nur durch ihr eigenes Gewicht oder aber durch den Einfluß der Fliehkraft

in die Schaltlage gebracht. Das sichere Arbeiten der bekannten Anordnungen hängt somit ausschließlich von der reibungslosen Lagerung der Schaltteile ab, die wegen der Kleinheit und dem geringen zu verlagernden Gewicht der Teile Schwierigkeiten bietet. Des weiteren ist zu berücksichtigen, daß oft schon nach einer kurzen Betriebsdauer infolge der häufigen Schaltschläge die Lagerzapfen derart abgenutzt sind, daß die Anordnung die an sie zu stellenden Bedingungen nicht mehr erfüllen kann. Die Folge ist, daß die'Schaltfinger überhaupt nicht mehr schalten und eine Mittelstellung einnehmen oder aber dauernd in einer Schaltstellung bleiben und so die Zerstörung der ganzen Vorrichtung verursachen.

Gemäß der Erfindung wird' die Umschaltung . bei Drehrichtungswechsel durch die Relativbewegung zwischen einer von einem Bremsteil beeinflußten Schaltscheibe und dam Träger der Schaltteile veranlaßt. Hierdurch wird erreicht, daß die Umschaltvorrichtung jederzeit und insbesondere ■ bei allen auftretenden Betriebsdrehzahlen gleich zuverlässig umschaltet.

An Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll die Erfindung näher erläutert werden. Fi|g. ι stellt die Vorrichtung in der teilweise im Schnitt nach der Linie CD der Fig. 2 dargestellten Vorderansicht und Fig. 2 im Längsschnitt nach Linie AB der Fig. 1 dar. Mit 1 ist der MascMnenwellensitumpf bezeichnet, durch den die ganze Polwechslervorrichtuntg angetrieben wird. 2 ist das Wellenlaiger und 3 dessen Lagerdeckel. 4 ist eine vermittels Paßfeder 5 und der Stellschraube 6 auf dem Wellenstuimpf 1 starr befestigte Nabe. An diese ist als Nabengegenstück das Teil 7 mit Hilfe der Schrauben 8 aufgeschraubt. Die Ausbildung der Teile 4 und 7 ist so getroffen, daß der Innenraum vollkommen frei ist, während am äußeren Kranz geeignete Befestiguingsvorsprünge 9 vorgesehen sind, in denen die Schrauben 8 sitzen. Durch diese Anordnung erhalten die beiden zusammengeschraubten Nabenteile eine kafigartige Ausbildung als Träger der Schaltteile. Achsmittig mit dem Wellenstumpf 1 besitzen beide Nabenteile die Bohrungen 10, in denen mittels der Kugellagern die Schaltscheibe 12 gelagert ist. Auf dem aus der Käfignabe her- : ausragenden Ächsstück 13 der Schaltscheibe ^! 12 ist ein Bremsteil 14, auf den ständig die Schleifklötze 35 drücken, mit Hilfe des Splintes 15 starr befestigt. Mit 16 und 17 sind die ' Steuerteile bezeichnet. Diese sind bei 18 an dem Nabe.nteil4 und bei 19 an dem Nabenstück 7 drehbar gelagert. Sie besitzen je einen Kuliss enteil 20 bzw. 21 und einen S teuernoclce¹nteil"22 bzw. 23. Die Kulisseruteile sind mit Schlitzen24.und 25 versehen, in die fest ,auf der Schaltscheibe 12 angebrachte Mitnehme.rbolzen26 eingreifen. Die Anordnung der Schlitze und der Steuernodlcen ist so getroffen, daß jeweils ein Steuernoeben, beispielsweise 23, gerade mit seiner Spitze nach außen geschwenkt ist, während der andere Steuernocken, beispielsweise Teil 22, einge- 7" schwenkt ist. 27 sind Schaltfinger, die auf ' die Schaltzähne 28 des weiter nicht dargestellten Umschalters für die Maschinjenstromr kreise wirken. Sie sind auf dem Laigerbolzen 29 drehbar gelagert und vor allem in axialer Richtung iru verschiedenen Ebenen angeordnet, so daß sie jeweils nur mit dem zugehörigen Schaltzahn zusammenarbeiten können. Der Hebelarm 30 des Schaltfingers liegt auf dem Steuernocken 22 bzw. 23 kraftschlüssdg auf. Der Kraftschluß wird bewirkt durch eine auf dem Lagerbolzen 29 sitzende Toräonis'feder 34, die mit ihren freien Enden an dem Nabenteil bzw. an dem anderen Schaltfffiiger (Nasenteil) 31 angreift und diesen nach außen zu. drängen sucht. 32 sind Aussparungen in den Nabenvorsprüngen 9, die zur Aufnahme der eingeschwenkten Schaltfinger und zugleich als deren Anschläge dienen.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung¹ ist folgende:

Die mit dem Maschinenwellenstumpf 1 verbundene Käfignabe 4 und 7 mitsamt den Steuerteilen 16 und 17 sowie den Schaltfingern 27 drehen sich ständig mit der Maschinienwelle. Die in der Käfignabe drehbar gelagerte Schaltscheibe 12 macht im Augenblick des Drehrichtungswechsels die Drehbewegung der Maschinenwelle nicht mit, da ion sie durch die ständig unter Bremsdruck stehende Bremsscheibe 14 festgehalten wird, infolge der dadurch bedingten Relativverdrehunig von Schaltscheibe und Käfignabe werden, die Steuerteüe durch die in die Schlitze 24 und 25 eingreifenden Mitnehmerbolzeni 26 verstellt, und zwar so· weit, bis beide Mitnehmerbolzen wieder an den Schützenden 33 anschlagen. Durch diese Verstellung der Steuerteile werden gleichzeitig die tio Steuernocken 22 und 23 verstellt, und hierdurch wird einerseits durch die darauf schleifenden Schaltfiniger der - Hebel 30 entsprechend gehoben oder gesenkt bzw. der Schaltfingernaseniteil 31 so weit ausgeschwenkt, daß er auf den zugehörigen Schaltzahn 28 des Umschalters trifft, andererseits wird durch die Wirkung des; sich verdrehenden Steuerteils entgegen dem Druck der Feder 34 die Schaltnase 31 gegen den Anschlag 32 hereingeschwenkt. Sobald die Mitnehmerbolzen an ihren Schlitzenden 23 anschlagen, wird die

Schaltscheibe von der Maschineniwelle unter Überwindung des auf dem Bremsteil 14 lastenden Bremsdruckes mitgenommen. Die einmal 'eingenommene Verstellung der Schaltklinken bleibt bestehen, bis sich durch den Drehrichtungswechsel eine neuerliche Verstellung derselben ergibt.

Der Vorteil der beschriebenen Polwechslereiniichtung ist trotz des mehrere Teile erfordernden Aufbaues in seiner einfachen Ausführung zu erblicken, die selbst über lange Betriebszeiten, zuverlässig und ohne Wartung arbeitet.

Als besonders vorteilhaft erweist sich

Ί 5 hierbei · die radial nach innen nachgiebige Anordnung des jeweils nach außen geschwenkten Schaltfingers. Schädliche Schläge auf die Umschalterzähne bzw. falsches Umschalten können hierdurch mit Sicherheit ver-

ao mieden werden, denn selbst im ungünstigsten Betriehsfall, der sich im Verlauf mehrerer hintereinander folgender kleiner Rangierbewegungen des Antriebsfahrzeuges in der Weise ergeben könnte, daß zufällig während der ganzen Rangierbewegungen die Schaltzähne des Umschalters in der Nähe der beiden Schaltfinger zu liegen kämen und daß außerdem die Umschaltung der Schaltfinger' mit einer gewissen Verzögerung geschähe, kann der noch nicht ganz eingeschwenkte Schaltfinger unter seinem zugehörigen Schaltzahn des: Umschalters in entgegengesetzter Richtung nachgiebig, ohne jeden Schlag und ohne falsche Umschaltung zu verursachen, hindurchlaufen.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Polumschaltung für elektrische Maschinen, insbesondere Züg-

<o beleuchtunigsmaschinen, mit von der Maschinenwelle mitgenommenen Schaltteilen, die zwei in verschiedenen Ebenen angeordnete, abwechselnd in radialer Richtung nach innen und außen verstellbare, mit dem Steuer teil für den P'olumschälter zusammenarbeitende, auf einem umlaufenden Träger angeordnete Schaltfingier aufweisen, deren Verstellung bei Dreh-, richtunigswechsel der Maschine durch eine Relativbewegung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung bei Drehrichtungswechsel durch die Relativbeweigung zwischen einer von einem Bremsteil (14) beeinflußten Schaltscheibe (12) und dem Träger (4, 7) der Schaltteile veranlaßt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfrniger (27) innernäib einer mit der Maschinenwelle (1) fest verbundenen,· vor- StV zugsweise zweiteilig ausgeführten käfigartigen Nabe (Käfignabe 4 und 7) drehbar angebracht sind und von der in der Käfignabe achsmittig, vorzugsweise anit-•tels Kugel- oder Wälzlager gelagerten Schaltscheibe (12), die mit dem Bremsteil (14) s'tarr verbunden ist, gesteuert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, ■dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltscheibe infolge von in- der Käfignabe drehbar angeordneter und mit der Schaltscheibe gekoppelter S teuer teile (16 bzw.. 17) nur im Bereich eines bestimmten Winkelausschläges eine Relativdrehung- · ausführen kann, während sie in den Endlagen von der Maschinenwelle mitgenommen wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerteile (16 bzw. 17) mit ihrem einen Teil (Kulissentei! 20 bzw. 21) mit dem starr an der Schaltscheibe (12) befestigten Mitnehmerbolzen (26) zusammenarbeiten, während isie an ihrem anderen Teil (Steuernockenteü 22 bzw. 23) mit den den Pol- 8g Umschalter betätigenden Schaltfingern (27) zusammenwirken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenschlitze (24 bzw. 25) und der Steuernocken (22 bzw. 23) der beiden Steuerteile (16 bzw.' 17) so angeordnet sind, daß in der einen Drehriichtung der eine Steuernocken (22)undbeim Drehrichtungswechsel der andere Steuernocken (23) nach außen zu liegen kommt, während der andere jeweils seine Innenlage einnimmt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5,' dadurch gekennzeichnet, daß die als doppelarmige Hebel ausgebildeten,Schaltfinger mit ihrem einen Hebelarm (30) auf dem sie betätigenden Steuernockenteil (2.2: bzw. 23) vermittels Federdruck, der den anderen Schaltfingerarm (den Nasenteil

31) in seine Ausschwenkstellung zu drän- 105 gen sucht, kraftschlüssig aufliegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die Schaltscheibe (12) an ihrem aus der Käfignabe herausreichenden Achsstück (13) das Bremsteil (14) trägt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsteil (14) durch ständig aufliegende,'vor- _, zugsweise durch Federdruick angepreßte Bremsklötze (35) gebremst wird.

Hierzu I Blatt Zeichnungen