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Durch Hilfsmotor angetriebener elektrischer Schalter mit elektrisch
gesteuerter Bremse Bei den bisher üblichen elektromotorischen Antrieben von Schaltern
war darauf zu achten, daß bei Abschluß der Schaltbewegungen der elektromotorische
Antrieb von den Schaltorganen getrennt wurde. Andernfalls müßten die zum Teil mit
hoher Drehzahl umlaufenden Massen zumindest bei Erreichen der Einschaltstellung
mit einem Schlag zum Stillstand gebracht werden, was zu einer außerordentlich hohen
mechanischen Beanspruchung sowohl des Schalters selbst als auch des Triebwerkes
führen würde und die Gefahr der Beschädigung dieser Teile mit sich brächte. Ferner
müßte der Schalter wenigstens in der Einschaltstellung verriegelt werden, um ihn
in der erreichten Stellung zu halten. Man hat deshalb selbsttätig lösbare Kupplungen
und Verklinküngen vorgesehen., die in Abhängigkeit von den Schaltbewegungen des
Schalters mechanisch gesteuert und betätigt wurden, während der Motor meist mittels
am Schalter angebrachten Hilfskontakten abgeschaltet wurde. Solche Einrichtungen
sind aber umständlich und schwierig in der Anwendung, da die einzelnen Teile genau
aufeinander abgestimmt sein müssen, damit diese in den einzelnen Phasen des Schaltvorganges
so voneinander gelöst und wieder in Eingriff gebracht werden, daß Fehlschaltungen:
bzw. unvollkommene Schaltungen. vermieden werden. Auf diesen Aufwand kann verzichtet
werden, wenn es gelingt, den Antrieb zumindest, nachdem die Einschaltung vollendet
ist, schlagartig stillzusetzen. Es wurden deshalb auch schon Schalterantriebe geschaffen,
-die mit zusätzlichen
- und gesondert angeordneten, mechanisch
oder elektromagnetisch gesteuerten Bremsen ausgerüstet sind; um damit den Nachlauf
des Antriebs zu unterbinden. Aber auch diese Ausführungen führten zu keinem befriedigenden
Ergebnis, da durch das Bremsgestänge und das unvermeidliche Spiel in den Gelenkverbindungen
eine zu hohe Trägheit und Ungenauigkeit in. die Einrichtung hineinkam. Auch war
durch die erhöhten Kosten infolge der zusätzlichen Bremseinrichtung die Wirtschaftlichkeit
der Anlage in Frage gestellt.
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Die Erfindung vermittelt eine Lösung, die es gestattet, den Schalter
elektromotorisch anzutreiben, ohne daß die bisher erforderliche selbsttätig lösbare
Kupplung und Verklinkung benötigt. wird. Zu -dem Zweck ist der Motor mit einer an
sich bekannten, unmittelbar auf die Ankerwelle wirkenden Bremse ausgerüstet, deren
verschiebbare Bremsscheibe durch von der Motorwicklung oder einer konzentrisch zur
Ankerwelle angeordneten Magnetwicklung herrührenden magnetischen Zugkraft betätigt
wird.. Infolge der unmittelbar unter Vermeidung irgendwelcher Zwischenglieder auf
die Motorwelle wirkenden Bremse treten die bei den bekannten Bremseinrichtungen
vorhandenen: Nachteile nicht auf. Die Steuerung der Bremse und, falls die Bremse
vom Motorfeld beeinflußt wird, des Motors erfolgt in Abhängigkeit der Schaltbewegurigen
des Schalters. Der Motor kann mittels an dem Schalter angebrachten Hilfskontakten,
die gegebenenfalls mit einem Schütz verbunden sind. abgeschaltet werden.
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Es ist also kein oder ein so geringer Nachlauf des Antriebsmotors
vorhanden, daß er praktisch keine Rolle spielt. Da die Bremse als Stillhaltebremse
wirkt, kann auch auf eine Verklinkung des Schalters verzichtet werden. Der Hilfsmotor
wird, zweckmäßig über ein Kurbelgetriebe kraftschlüssig mit den Schaltorganen des
Schalters verbunden. Für den Fall, daß sich der Nachlauf z. B. infolge Abnutzung
des Bremsbelages vergrößern sollte, kann diesem Umstand durch folgende Vorkehrung
Rechnung getragen. werden. Das Kurbelgetriebe wird so ausgebildet, daß der antreibende
Kurbelzapfen sich zumindest in der Einschaltstellung des Schalters in einer Totpunktlage
befindet. Geringe ' Bewegungen über diese Totpunktlage hinaus machen sich dann am
Schaltorgan nicht bemerkbar, da in diesem Fall eine Zugkraft im Kurbelgestänge praktisch
nicht auftritt. Es kommt selbstverständlich für den Kurbelzapfen nur eine ganz geringe
Weiterbewegung nach Abschaltung des Motors in Frage, da infolge der zwischen Antriebsritzel
und Kurbelrad notwendigerweise vorhandenen Untersetzung der Nachlauf des Motors
sich auf das Kurbelrad in einem dem Untersetzungsverhältnis entsprechenden geringen
Maße auswirkt.
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Der erfindungsgemäße 'Schalterantrieb bringt noch einen weiteren Vorteil
mit sich. Bekanntlich ist die vom Antriebsmotor während des Schaltvorganges verlangte
Leistung nicht gleichbleibend, sondern kann, bedingt durch die verwendete l Schalter-
und Triebwerkskonstruktion, nach --oben und nach unten wechseln. Wenn daher die
Netzspannung aus irgendwelchen Gründen auf einen gewissen Wert herabsinkt, kann
der Fall eintreten, daß zwar der Motor anläuft, aber mit größer werdender Antriebsleistung
stehentleibt oder den Schalter nur schleppend durchzieht. Der dadurch entstehende
langandauernde Lichtbogen führt zu frühzeitigen Abbrand der Kontakte und gar zur
Zerstörung des Schalters. Dieser Gefahr wird erfindungsgemäß -durch eine solche
Ausbildung des Bremsmotors begegnet, daß sich die Bremse bei einer Unterspannung;
die ein, glattes und zügiges Durchschalten des Schalters nicht mehr gewährleistet,
nicht löst. Auf diese Weise ist ohne zusätzliche, den Schalter verteuernde und zu
Störungen Anlaß gebende Schutzeinrichtungen ein weiterer Sicherheitsfaktor bei Schaltanlagen
gegeben.
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Die Erfindung läßt sich auch sehr vorteilhaft auf Kontroller anwenden,
da nunmehr durch ein, fache Druckknopfbetätigung, durch die der Antriebsmotor eint-
und ausgeschaltet wird, der Konr troller jeweils in die gewünschte Stellung gebracht
werden kann. Durch die augenblickliche Bremswirkung bei Abschaltung des Motors ist
ein sehr genaues Regeln der vom Kontroller beeinflußten Maschine möglich.
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In der Zeichnung ist die Anwendung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
veranschaulicht. Mit i ist der Antriebsmotor bezeichnet, der mit einer vom Motorfeld
gesteuerten Verschiebeankerbremse versehen ist. Der Antrieb erfolgt über das Schneckengetriebe
2; 3 und das Kurbelgestänge q.. b ist der Schalter mit den feststehenden Kontakten
-7 und der mit der Rückholfeder 9 verbundenen beweglichen Kontaktbrücke B. Die exzentrische
Lage des auf dem Zahnrad 3 befestigten Kurbelzapfens io ist so gewählt, daß bei
einer Drehung des Rades io um t8o°' der Weg des Kurbelzapfens dem Schalthub des
Schalters entspricht. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Kurbelzapfen sich bei
jeder Endstellung des Schalters in der Totpunktlage befindet.
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Der Hilfsmotor kann. euch dazu dienen; einen Kraftspeicher, der zur
Einschaltung des Schalters benutzt wird, aufzuladen. Dies kann z. B. dann von Vorteil
sein, wenn es sich um größere Schalter handelt, so daß :bei Verwendung der soeben
geschilderten Antriebseinrichtung der Hilfsmotor eine beträchtliche Leistung aufzubringen
hätte. Im Gegensatz hierzu liegt nunmehr dem Motor lediglich die Aufgabe ob, den
Kraftspeicher aufzuladen, was naturgemäß gegenüber der für die eigentliche Ein,
schalturig benötigten Zeit in einem längeren Zeitablauf erfolgen kann. Die Leistung
des Motors kann, somit unter Zwischenschaltung einer Untersetzung entsprechend klein
bleiben. Das Aufladen des Kraftspeichers geht so lange vor sich, bis ein in Abhängigkeit
von der Aufladebewegung be-@vegtes mechanisches Antriebsglied, z. B. Klinke, in
die Bereitschaftsstellung gebracht ist. Um schäd, liche Schläge beim plötzlichen:
Entladen: des Kraftspeichers zu verhüten, muß dafür gesorgt werden;
daß
zwischen den in Eingriff kommenden Antriebsteilen kein Spiel vorhanden ist. Diese
Beding gung wird durch die erfindungsgemäß erzielte schlagartige Stillsetzung des
Antriebs ohne Weiteres erfüllt.