PL22633B1 - Elektromagnetyczny przyrzad regulacyjny. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy elektro¬ magnetycznych przyrzadów regulacyjnych, wyposazonych w opornik, zwlaszcza w po¬ staci zespolu krazków weglowych i uzy¬ wanych powszechnie w oswietleniowych instalacjach wagonów kolejowych.W regulatorze tego rodzaju konieczne jest, aby elektromagnetyczna sila napedo¬ wa, sila odporowa zespolu krazków we¬ glowych oraz sila napiecia sprezyny albo równowaznego jej narzadu obciazajacego byly zrównowazone w zakresie dzialania regulatora. Poniewaz sila odporowa zespo¬ lu krazków weglowych, zmieniajaca sie wedlug okreslonego prawa, jest stosunko¬ wo mala, przeto zadane zrównowazenie wymaga uzgodnienia wykresu charaktery¬ styki zmian momentu obrotowego napedo¬ wego urzadzenia elektromagnetycznego z wykresem charakterystyki momentu skreca¬ jacego, wywolanego zapomoca sprezyny lub innego narzadu obciazajacego). Otóz, jezeli przebieg linji wykresu charaktery¬ styki urzadzenia elektromagnetycznego nie jest prostolinjowy, a posiada ksztalt linji krzywej, jak ma to miejsce w urzadze¬ niach znanych, wówczas konieczne jest stosowanie skomplikowanego mechanizmu sprezynowego czyli ukladu kompensacyj¬ nego w celu uzgodnienia wykresu obu cha¬ rakterystyk.Wynalazek niniejszy dotyczy przede- wszystkiem ukladu elektromagnetycznego', posiadajacego charakterystyke o przebie-g£u, zgodnym zasadniczo z przebiegiem tej czesci krzywej sinusoidalnej, która jest zblizona do linji prostej/Taki uklad elek¬ tromagnetyczny moze byc latwo uzgod¬ niony co do swej charakterystyki ze sto¬ sunkowo prostym ukladem sprezynowym.Zgodnie z powyzsza zasada wynalazku stosuje sie uklad elektromagnetyczny z wahliwa kotwiczka, w której rzuty po¬ wierzchni, znajdujacych sie naprzeciwko nabiegumników elektromagnesu w poloze¬ niu przyciagnietem, na plaszczyzny, stycz¬ ne do tych powierzchni, sa kolami.Uklad elektromagnetyczny moze po¬ siadac kotwiczke o zasadniczo kolowym przekroju na calej dlugosci lub na jej czesci, zawieszona w ten sposób, ze moze wahac sie na osi, znajdujacej sie w srodku dlugosci, elektromagnes zas posiada prze¬ ciwlegle sobie nabiegunniki, miedzy które- mi waha sie kotwicizka, przyczem skiero¬ wane ku sobie powierzchnie nabiegunników posiadaja ksztalt cylindryczny, wspólsrod- kowy z osia kotwiczki, a wspólpracujace z nabiegunnikami powierzchnie czolowe kotwiczki maja równiez ksztalt cylindrycz¬ ny, wspólsrodkowy z wymieniona osia.Rzut powierzchni nabiegunników, wspól¬ pracujacych z kotwiczka, na plaszczyzne tworzy ksztalt prostokatny. Uklad elektro¬ magnetyczny powyzszego rodzaju posiada charakterystyke zadanego ksztaltu w sze¬ rokim zakresie ruchu kotwiczki, t. j. od po¬ lozenia poczatkowego, w którem konce kotwiczki zaledwie lub bardzo malo po¬ krywaja sie z koncami nabiegunników, az do polozenia koncowego, w którem ko¬ twiczka miesci sie miedzy nabiegunnikami.Wobec tego uklad elektromagnetyczny mo¬ ze byc latwo przystosowany do zwyklego ukladu sprezynowego, dzialajacego na ko¬ twiczke za posrednictwem prostej korbki, umieszczonej w ten sposób, by ramie dzwi¬ gni zmniejszalo sie w miare przyciagania kotwiczki do elektromagnesu.Na rysunku przedstawiono dwa przy¬ klady wykonania Wynalazku, przyczaili fig. 1 przedstawia widok ztylu elektroma¬ gnetycznego regulatora z opornikiem w postaci zespolu krazków weglowych, slu¬ zacego do regulacji pradnicy w oswietle¬ niowych instalacjach wagonów kolejowych, fig. 2 — przekrój pionowy tegoz regulato¬ ra wzdluz linji //—// na fig. 1, fig. 3 — wi¬ dok zprzodu elektromagnetycznego regu¬ latora z opornikiem w postaci zespolu krazków weglowych, przeznaczonego zwla¬ szcza do regulacji napiecia, doprowadzane* go do lamp w oswietleniowych instalacjach wagonów kolejowych, wreszcie fig. 4 — przekrój pionowy elektromagnetycznego regulatora wzdluz linji IV—IV na fig. 3.W elektromagnetycznym regulatorze wedlug fig. 1 i 2 wszystkie czesci sklado¬ we regulatora sa osadzone w ramie 1. Ze¬ lazny rdzen 2 elektromagnesu, majacy w przyblizeniu ksztalt odwróconej litery U, posiada uzwojenie wzbudzajace 3, osadzo¬ ne na jarzmie rdzenia, i jest zamocowany w przednim wystepie 4 ramy 1. W lozy¬ skach kulkowych 5, umieszczonych w ra¬ mie /iw wystepie 4, jest osadzony walek 6, podtrzymujacy zelazna kotwiczke 7, u- mieszczona miedzy przeciwleglemi nabie¬ gunnikami 8 rdzenia 2 elektromagnesu.Nabiegunniki maja zasadniczo ksztalt cy¬ lindryczny (fig. 1), wspólsrodkowy z osia 10 kotwiczki, a w rzucie na plaszczyzne tworza ksztalt prostokatny. Wypukle po¬ wierzchnie czolowe 11 kotwiczki maja ksztalt cylindryczny, wspólsrodkowy z o- sia 10% sama zas kotwiczka jest równiez cylindryczna, czyli w przekroju poprzecz¬ nym posiada ksztalt okragly. Dzieki temu, gdy kotwiczka 7 jest przyciagnieta (fig. 1) i znajduje sie pomiedzy naibiegunmikami 8, szczelina powietrzna pomiedzy powierzch¬ niami nabiegunników a powierzchniami ko¬ twiczki jest jednostajnej grubosci. Dzieki powyzszemu otrzymuje sie uklad elektro¬ magnetyczny, w którym przebieg charak¬ terystyki zaleznosci wychylenia kotwiczki — 2 -od skrecajacego momentu elektromagne¬ tycznego, dzialajacego na kotwiczke, ma ksztalt zasadniczo zblizony do tej czesci krzywej sinusoidalnej, która jest zblizo¬ na do limji prostej.Na przedluzeniu walka 6 ztylu ramy 1 jest osadzona tarcza 16 i korba 17. Kor¬ ba jest polaczona czopem 18 z drazkiem lacznikowym 19, podtrzymujacym plytke dociskowa 20. Zespól 21 cienkich krazków weglowych jest umieszczony pomiedzy plytka 20 a górna plytka, posiadajaca gór¬ ny wystep 23, polaczony czopem 24 z pod¬ pórka 25. Podpórka jest osadzona u góry ramy 1 w sposób, umozliwiajacy nasta¬ wianie jej w kierunku pionowym zapomo- ca sruby 26 z moletowanym lbem 27, wkre¬ conej w rozwidlony koniec podpórki, przy- czem podpórka w swem polozeniu jest za¬ cisnieta sruba 28, przechodzaca przez szcze¬ line 29 w podpórce. Trzpienie 30, otoczone materjalem izolacyjnym, polaczone z plyt¬ ka 22 i z plytka 31, zaopatrzona.w otwór, przepuszczajacy swobodnie drazek laczni¬ kowy 19, stanowia klatke, w której z pew¬ nym nieduzym luzem jest prowadzony ze¬ spól 21 krazków weglowych. Dluga, zwi¬ nieta srubowo sprezyna 32, zawieszona najlepiej pionowo, jest umocowana pomie¬ dzy paskiem metalowym 33, zamocowa¬ nym w tarczy 16 pomiedzy klockami 34, zaokraglonemi na jednym koncu, jak uwi¬ doczniono na fig. 1, i zapobiegaj acemi zbyt ostrym zgieciom paska, a nastawna podpórka 35, podobna zasadniczo do na¬ stawnej podpórki 25—29 zespolu 21 kraz¬ ków weglowych. Tarcza 16, która moze byc wycieta tak, jak uwidoczniono na rysunku, posiada równiez czop 36, polaczony z tlo¬ kiem tlumika 37, zawieszonego przegu¬ bowo.Punkt zamocowania paska 34 w tar¬ czy 16 znajduje sie po jednej stronie wpo- hlizu najnizszego punktu tarczy. Gdy ko¬ twiczka 7 obraca sie miedzy nabiegunni- kami 8, poczynajac od polozenia poczat¬ kowego, w którem jej os podluzna zajmu¬ je polozenie, zaznaczone linja kropkowa- no-kreskowana na fig. 1, to punkt zamo¬ cowania paska przesuwa sie ku najnizsze¬ mu punktowi: tarczy tak, iz czynne ramie momentu sily napiecia sprezyny 32 na ko¬ twiczke zmniejsza sie. W zakresie ruchu kotwiczki punkt ten jednak nie osiaga nigdy najnizszego punktu tarczy. Nalezy podkreslic, ze charakterystyka tego ukla¬ du sprezynowego jest praktycznie calko¬ wicie okreslona zmiana ramienia momentu sily napiecia sprezyny, która sama podle¬ ga tylko stosunkowo nieznacznemu wy¬ dluzaniu sie i kurczeniu. Poniewaz jednak zmiany ramienia momentu sily napiecia sprezyny, majace przebieg sinusoidalny, odpowiadaja krótkiemu odcinkowi sinu- soidy, który jest praktycznie prostolinio¬ wy, wobec tego przebieg charakterystyki ruchu ukladu sprezynowego moze byc la¬ two uzgodniony z przebiegiem charaktery¬ styki ruchu ukladu elektromagnetycznego.Nastawne urzadzenia wieszakowe 25—29 i 35 umozliwiaja nastawienie poczatkowego nacisku zespolu krazków weglowych i na¬ piecia sprezyny. Sposób dzialania takiego regulatora jest znany, wystarczy wiec krótkie objasnienie. Gdy wzbudzenie elek¬ tromagnesu zapomoca uzwojenia 3, przy¬ laczonego np. do zacisków regulowanej pradnicy, zwieksza sie, wówczas kotwicz¬ ka 7 jest odciagana z polozenia poczatko¬ wego (w którem os jej zajmuje polozenie, zaznaczone na fig. 1 linja kropkowano- kreskowana) w polozenie koncowe, zazna¬ czone na fig. 1, przyczem ruchowi temu przeciwstawia sie sprezyna 32. Dzieki ob¬ rotowi kotwiczki zostaje zwolniony nacisk na zespól krazków weglowych 21, wywie¬ rany za posrednictwem drazka laczniko¬ wego 19 i plytki 20. Dzieki temu zwieksza sie opornosc zespolu krazków weglowych, powodujaca regulacje, dzieki np. wlacze¬ niu go w szereg z uzwojeniem magnesnicy regulowanej pradnicy. Tlumik 37 przeciw- — 3 —-dziala dazeniu regulatora do drgan lub kolysan.Regulator napiecia, przylozonego do lamp, przedstawiony na fig. 3 i 4, posiada uklad elektromagnetyczny, w zasadzie swej podobny do ukladu wedlug fig. 1 12, natomiast umieszczenie sprezyny zespolów kraików weglowych i narzadów, sluzacych do ich nastawiania, jest nieco odmienne.Niepelna tarcza 16 i korba 17 nie sa osa¬ dzone wprost na walku 6 kotwiczki, lecz na osobnym walku 6', umieszczonym pod kotwiczka. Obydwa walki 6 i 6" sa sprze¬ zone ze soba gietka metalowa tasma 38, która jest nawinieta na czesciach obwo¬ dów tarczy 16 i tarczy 39, osadzonej na walku 6 (fig. 3). Tasma jest przymocowa¬ na do tarczy 39 sruba 40, a do tarczy 16 nastawna sruba 40'. Srednica tarczy 16 jest wieksza od srednicy tarczy 39, tak iz kat obrotu, przeniesiony z drugiej tarczy na pierwsza, jest mniejszy od kata obrotu kotwiczki 7, lecz proporcjonalny do tego kata. Dzieki takiemu sprzezeniu granice kata obrotu kowictzki nie sa nadmiernie zwezone nawet wtedy, gdy jest pozadane utrzymac kat obrotu obsady sprezynowej 34 w granicach, odpowiadajacych czesci sinusoidy w przyblizeniu prostolinjowej.Trzy zespoly 41 plytek weglowych, przewodzace prad, plynacy w lampach, sa osadzone ponad czescia elektromagnetycz¬ na regulatora na osobnej podstawie 42, przymocowanej do ramy 1. Zamiast draz¬ ka lacznikowego 19, przedstawionego na fig. 1 i 2, zastosowano w danym przypad¬ ku drazek lacznikowy 43, polaczony zapo- moca dzwigni dwuramiennej 44 z draz¬ kiem lacznikowym 45, wokolo którego u- mieszczone sa zespoly 41 krazków weglo¬ wych. Drazek lacznikowy 45 posiada urza¬ dzenie, pozwalajace na zmiane jego dlu¬ gosci i majace postac naprezaka róznico¬ wego 46, który umozliwia dokladniejsze regulowanie dlugosci, niz ma to miejsce w zwyklych fcapreiakadb. Naprezak róznico¬ wy 46 posiada na obu koncach gwinty jed¬ nokierunkowe, jednak o róznych skokach.Naprezak róznicowy pozwala na bardzo dokladna regulacje, poniewaz dzialanie obu gwintów jest róznicowe, za kazdym bowiem obrotem tulei dlugosc zmienia sie tylko o róznice pomiedzy skokami obu gwintów.Drazek lacznikowy 45 oddzialywa na ze¬ spoly 41 krazków weglowych poprzez pa- lak wyrównawczy 47, posiadajacy przegub kulowy 48, który wspólpracuje z kolista glowica 49 drazka lacznikowego 45.Podczas pracy zespoly 41 krazków weglowych znacznie sie nagrzewaja i w zwiazku z tern rozszerzaja, co mogloby po¬ waznie obnizyc dokladnosc dzialania regu¬ latora, jezeliby nie zastosowano urzadzen kompensacyjnych. W mysl wynalazku u- rzadzenie kompensacyjne posiada pier¬ scien 50 z materjalu o znacznym wspól¬ czynniku rozszerzalnosci cieplnej oraz szereg szprych 51 z materjalu o stosunko¬ wo malym wspólczynniku rozszerzalnosci cieplnej, np. z miekkiej stali lub ze stopu, znanego pod zarejestrowana nazwa „to¬ war". Szprychy sa ustawione pod pewnym katem do plaszczyzny pierscienia i umo¬ cowane w piascie 52. Urzadzenie to fest umieszczone miedzy kazdym zespolem krazków weglowych a palakiem wyrów¬ nawczym 47. Pierscien 50, wykonany z ma¬ terjalu o dobrej przewodnosci i niezbyt du¬ zej pojemnosci cieplnej, np. z alumiojum, aby reagowal latwo na zmiane temperatu¬ ry w zespole krazków weglowych, jest umo¬ cowany na tym zespole za posrednictwem zwyklego metalowego narzadu kontaktowe¬ go i izolacyjnej tarczy lub podkladki Pia¬ sta 52 jest polaczona przegubowo z pala¬ kiem wyrównawczym 47, przyczem piasta ta posiada górny wystep, przeciety szcze¬ lina pionowa, która biegnie wzdluz sred¬ nicy i w której jest umieszczony prosto¬ padle do szczeliny czop przegubowy 53.Dzialanie tego urzadzenia kompensacyjnego jest nastepujace. Pierscien 50 w miare — A —wzrostu temperatury zespolu 41 krazków weglowych ogrzewa sie, a wskutek tego rozszerza, sie, szprychy 51 natomiast roz¬ szerzaja sie bardzo malo lub tez nie roz¬ szerzaja sie wcale, wskutek czego ich na¬ chylenie zmniejsza sie, co powoduje zmniejszenie wysokosci urzadzenia pomie¬ dzy piasta 52 a pierscieniem 50. Wymia¬ ry pierscienia i poczatkowe nachylenie szprych obiera sie tak, aby zmniejszenie wysokosci urzadzenia kompensacyjnego wyrównywalo zwiekszenie dlugosci zespo¬ lu krazków weglowych w zakresie zmian temperatury, zachodzacych podczas pracy regulatora. Aby umozliwic zmiane nachy¬ lenia szprych 51, mozna wykonac je ze sto¬ sunkowo cienkiego drutu, przyczem bierze sie dostateczna liczbe szprych, aby mogly przyjac najwieksze cisnienie, wywierane na zespól krazków weglowych.Dzialanie takiego regulatora napiecia, przylozonego do lamp, jest znane i nie wymaga szczególowego objasnienia. W naj¬ czesciej spotykanym ukladzie uzwojenie wzbudzajace 3 jest wlaczone na napiecie, przylozone do lamp, natomiast zespoly 41 krazków weglowych stanowia opornik, wlaczony w szereg z lampami. Oddzielne zespoly krazków weglowych laczy sie równolegle miedzy soba. Gdy napiecie, przylozone do lamp, wzrasta, regulator powieksza opornosc zespolu krazków we¬ glowych przez zmniejszenie wywieranego na nich cisnienia, utrzymujac w ten spo¬ sób napiecie, przylozone do lamp, na sta¬ lym poziomie. Poczatkowe nastawienie re¬ gulatora odbywa sie zapomoca srub na- stawczych 35, 40' i 46. PL PL

Claims (3)

1.Zastrzezenia patentowe. 1. Elektromagnetyczny przyrzad regu¬ lacyjny, w szczególnosci do oswietlenio¬ wych instalacyj w wagonach kolejowych, wyposazony w opornik w postaci zespolu krazków weglowych, znamienny tern, ze u- klad elektromagnetyczny posiada wahliwa kotwiczke, w której rzuty przeciwleglych powierzchni czolowych, wspólpracujacych z nabiegunnikami elektromagnesu na plat szczyzny, styczne do tych powierzchni, maja ksztalt kolowy* 2. Elektromagnetyczny przyrzad re¬ gulacyjny wedlug zastrz. 1, znamienny tern, ze kotwiczka ukladu elektromagne¬ tycznego, posiadajaca poprzeczny przekrój kolowy na calej lub tylko na czesci swej dlugosci, osadzona jest tak, iz moze wahac sie na osi, przechodzacej przez srodek dlugosci kotwiczki, przyczem skierowane ku sobie powierzchnie nabiegunników, po¬ siadajace ksztalt cylindryczny, jak rów¬ niez powierzchnie czolowe kotwiczki, wspólpracujace z nabiegunnikami i posia¬ dajace równiez ksztalt cylindryczny, sa rozmieszczone wspólsrodkowo ze wspo¬ mniana wyzej osia. 3. Elektromagnetyczny przyrzad regu¬ lacyjny wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tern, ze powierzchnie nabiegunników elek¬ tromagnesu ukladu elektromagnetycznego w rzucie na plaszczyzne maja ksztalt pro¬ stokatny. 4. Elektromagnetyczny przyrzad regu¬ lacyjny wedlug zastrz. 1 — 3» znamienny tern, ze jest zaopatrzony w sprezyne, prze¬ ciwdzialajaca przyciaganiu kotwiczki po¬ przez tarcze korbowa w punkcie, bliskim najnizszego punktu tarczy korbowej, który to punkt przymocowania sprezyny do tar¬ czy korbowej podczas przyciagania ko¬ twiczki wykonywa ruch w kierunku poloze¬ nia punktu najnizszego tarczy korbowej. 5. Elektromagnetyczny przyrzad regu¬ lacyjny wedlug zastrz. 4, znamienny tern, ze kotwiczka ukladu elektromagnetycznego jest polaczona z tarcza korbowa za posred¬ nictwem przekladni zmniejszajacej, tak iz tarcza korbowa wykonywa ruch, propor¬ cjonalny do ruchu kotwiczki, lecz mniej¬ szy od tego ruchu. 6. Elektromagnetyczny przyrzad regu- 5 —I lacyjny wedlug zastrz. 5, znamienny tern, ze kotwiczka ukladu elektromagnetyczne¬ go oddzialywa na zespól lub zespoly kraz¬ ków weglowych za posrednictwem drazka lacznikowego, zaopatrzonego w urzadze¬ nie do dokladnego nastawiania dlugosci, np. w po«ta^i naprezaka róznicowego (46). 7. Elektromagnetyczny przyrzad regu¬ lacyjny wedlug zastrz. 1 — 6, znamienny tern, ze zespól lub zespoly krazków weglo¬ wych, nastawianych zapomoca kotwiczki u- kladu elektromagnetycznego, posiadaja ter¬ miczne kompensacyjne urzadzenie lub u- rzadzenia, z których kazde sklada sie z pierscienia (50), wykonanego z materjalu o znacznym wspólczynniku rozszerzalnosci cieplnej, z szeregu szprych (51) z mate¬ rjalu o stosunkowo malym wspólczynniku rozszerzalnosci cieplnej oraz z piasty (52), przyczem szprychy, wlaczone pomiedzy pierscien (50) a piaste (52), sa ustawiane pod pewnym katem wzgledem plaszczyzny pierscienia. J. Stone & Company Limited. Zastepca: M. Skrzypkowski, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 22633. Ark. 1.Do opisu patentowego Nr 22633. Ark.

2. fjsJ-ZZf tfDo opisu patentowego Nr 22633. Ark.

3. li* \s///s/s//s PL