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Vorrichtung zum stufenweisen Antrieb, bestehend aus miteinander gekuppelten
Drehmagneten Das Hauptpatent betrifft eine Vorrichtung zum stufenweisen Antrieb
,mit als Schubmagnete arbeitenden Drehmagneten, welche abwechselnd von Stufe zu
Stufe wirksam sind, welche nur zwei miteinander gekuppelte Drehmagnete besitzt,
wobei eine eindeutige Drehrichtung dadurch :erzielt wird, daß die Magnetspule des
den Arbeitshub ausführenden Magneten abgeschaltet wird, sobald sich die Polstücke
des zugehörigen Ankers mit den Magnetpolen überdecken, und daß die Rastierung erst
einige Winkelgrade später erfolgt, so daß die Polstücke des zweiten Magneten durch
ihre aus der Indifferenzzone verschobene Lage eine eindeutige Kraftrichtung erhalten.
Die Polstücke sind gegenüber den Magnetpolen versetzt, so daß durch diese sogenannte
Vorsteuerung diegewünschteDrehrichtung einwandfrei bestimmt ist.
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Mit Rücksicht darauf, daß bei hohen Stromstärken die betätigten Schaltkontakte
ver= schweißen können und außerdem die Schaltapparate ,auch dann noch arbeiten müssen,
wenn die Betriebsspannung unterhalb ihres Normalwertes sinkt, wird man die Magnete
reichlich auslegen. Dies hat jedoch zur Folge, daß im Normalbetrieb und wenn die
Betriebsspannung über ihren Sollwert ansteigt, überschüssige Energie vorhanden ist,
die sich in Beschleunigung umsetzt, so daß der Antrieb über seine, Rastüerung hinausschaltet
und dadurch unter Umständen mehrere Stufen gleichzeitig geschaltet werden.
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Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dieses überschalten zu vermeiden.
Der einfachste Weg wäre der, die Rastierung zu verstärken, wodurch jedoch die Kraftreserve
vermindert wird. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, drehbare Klinken an der
Rastierung vorzusehen (Pendelrast), die den überschaltstoß auffangen. Hierbei treten
jedoch harte Schläge und damit unzulässige Materialbeanspruchungen auf.
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Bei Antrieben mit zwei als Schubmagnete
arbeitenden
Drehmagneten, bei denen die Polstücke in einen Luftspalt hineingezogen werden, ist
die Zugkraft dann am kleinsten, wenn die Polstücke gerade unter den Polen stehen,
und am größten, wenn die Polstücke sich so außerhalb der Pole befinden, daß sich
z. B. bei Linksdrehung die linke Kante der Polstücke mit der rechten Kante der zugehörigem
Pole deckt.
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Gemäß der Erfindung wird nun die Vo richtung zum stufenweisen Antrieb
mit als Schubmagnete arbeitenden Drehmagneten nach dem Hauptpatent so ausgeführt,
daß zur Vermeidung des überschaltens der am Schaltvorgang nicht beteiligte Magnet
der zwei miteinander gekuppelten Drehmagnete zur Dämpfung des Schaltvorganges dadurch
herangezogen wird, daß er gleichfalls, jedoch schwächer als der Antriebsmagnet,
erregt wird.
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In Fig. i ist ein Drehmagnet als Ausführungsbeispiel der Erfindung
schematisch in Stirnaufsicht dargestellt. Fig.2 zeigt die Schaltung der Magnete.
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Anordnung und Wirkungsweise des Magnetantriebes sind gleich wie beim
Hauptpatent. Danach sind also die gegenseitig um !eine halbe Polteilung versetzten
Polstücke i und h auf der gleichen Wellen angeordnet und durch das Sperrwerk >>,
p1 so rastiert, daß die Polstücke nach links vorgesteuert sind. Die in Fig. i vorn
liegenden Pole e und f werden von der Spule b (Fig. 2) erregt, wodurch die Polstücke
l hereingezogen werden und damit die Welle nach links gedreht -wird. Entsprechend
erregt beim nächsten Schalthub die Spule c (Fig. 2) den dahinter liegenden Magneten,
se daß die Polstücke k ,ebenfalls die Welle nach links drehen.
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Die Schaltung der Spulen :ergibt sich aus Fig.2, aus der zu entnehmen
ist, daß die Spule b durch den Schalter w, und die Spule c durch den Schalter w.
ihre Spannung aus der Spannungsquellexerhält. Die beidenErregerspulen b, c sind
durch einen induktiven oder Ohmschen Widerstand v parallel geschaltet, so daß beim
Einschalten des einen auch der andere Schubmagnet, jedoch schwächer, erregt wird.
Ist der Schalter ivl geschlossen, so daß die Spule b an voller Spannung liegt, so
wird auf die Polstücke l eine hohe Zugkraft ausgeübt, da sie sich in der Stellung
der günstigsten Kraftwirkung befinden. Trotzdem die Spule c über den Widerstand
v ebenfalls erregt ist, können die Polstücke k nicht angezogen werden, weil sie
sich ganz unter den zugehörigen Polen befinden. Die Bremswirkung der Spule c ist
also gleich Null. Der Strom in der Zugspule steigt an, bis die Zugkraft genügend
groß ist, um die Anfangsreibung des Schaltapparates und des Sperrwerkes zu überwinden,
worauf der Bewegungsvorgang eintritt. Die jetzt überschüssige Zugkraft wird in Beschleunigung
umgesetzt, die durch die Spule c dadurch abgebremst wird, daß die Polstücke h aus
den zugehörigen olen hemuswandern und damit in die Zone hzgr5ß'erer Kr<<ftwirkung
kommen. Die Zugkraft des Antriebsmagneten nimmt dagegen ab, daß -die Polstücke i
zwischen die Pole e und f kommen. Hat der Rastenstein p, den Höchstpunkt der Rastenscheibe
überwunden, so werden die Spulen durch den Schalter ivl abgeschaltet. Die Bremskraft
ist inzwischen durch das Herauswandern der Polstücke k aus den zugehörigen Polen
so groß geworden, daß einsicheres Einschalten des Rastensteines in den Rastengrund
gewährleistet wird, ohne daß ein überschalten in die nächste Rast erfolgt.
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Nun kann der Schalter w", geschlossen werden, wodurch die Spulen ihre
Funktionen wechseln. Spule b-vird Bremsspule und Spule c Zugspule.
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Tritt durch Verschweißen von Kontakten ein höherer Kraftbedarf ein,
so wird die jeweilige Zugspule einen höheren Strom aufnehmen und damit ein stärkeres
Feld aufbauen. Die Anfangszugkraft wird durch Anwachsen des Stromes hierbei wesentlich
erhöht, wobei der Bremsstrom in der Spule e ebenfalls einen höheren Wert erreicht.
Es tritt somit eine selbsttätige Verstärkung der Bremskraft bei erhöhter Zugkraft
ein, so daß die unerwünschte Beschleunigung wirksam unterdrückt wird.
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Die Größe der Bremskraft ist mit der Größe des Widerstandes v veränderlich.