DE190084C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der Erfindung ist eine Schaltvorrichtung an Motoranlassern, welche bezweckt, die Schließung eines Kontaktes, welche bei Drehung der Schaltwalze in der einen Richtung bei bestimmter Stellung erfolgt, bei Drehung in der anderen Richtung zu vermeiden oder wenigstens zu bewirken, daß diese Kontaktschließung bei einer anderen Stellung der Scbaltwalze erfolgt. Hierdurch

ίο kann erreicht werden, daß bestimmte Schaltungen, welche beim Anlassen des Motors eintreten, beim Zurückdrehen der Schaltwalze entfallen. Zu diesem Zwecke dient ein mit dem Motoranlasser verbundenes Paar Hilfskontakte, welche in besonderer Weise ausgebildet sind.

Fig. ι zeigt eihe Ausführungsform dieses Hilfskontaktpaares. Die Schaltwalze trägt einen windflügelartig ausgebildeten, gegen die Achse schräg gestellten Kontakt 1, welcher beim Drehen in der Einschaltrichtung auf den am Gehäuse befestigten Federkontakt 2 stößt und mit ihm bei der weiteren Drehung, während welcher der Federkontakt nach oben durchgebogen wird, zunächst in Berührung bleibt, bis der Federkontakt vom hinteren

■ Ende des Flügelkontaktes 1 abspringt. Wenn die Schaltwalze zurückgedreht wird, geht der Federkontakt zunächst unterhalb des hinteren Teiles des Flügelkontaktes vorüber und bildet erst mit dessen vorderem Teile Kontakt, um; zum Schlüsse wieder abzuspringen. Der Kontaktfeder kann Strom unmittelbar zugeführt werden. Um dem Flügelkontakte Strom zuzuführen, ist der in gewöhnlicher Weise ausgebildete Kontaktträger. ,3 und das auf der Schaltwalze sitzende, mit dem Flügelkontakte leitend verbundene Kontaktstück 4 vorgesehen. Natürlich könnte auch die Kontaktfeder 2 an der Schaltwalze und der Flügelkontakt ι am Gehäuse angeordnet werden.

Fig. 2 zeigt die Anwendung des Hilfskontaktpaares bei einem Motoranlasser in Verbindung mit einem Selbstschalter mit Schwachstromauslösung, wobei eine einfache und sichere Verriegelung des Selbstschalters · mit dem Anlasser erzielt wird. Das Hilfskontaktpaar dient hier beim Anlassen zur Verringerung eines vor die Steuerspule des Selbstschalters geschalteten Vorschaltwiderstandes. Der Motoranlasser 5 besitzt die in üblicher Weise angeordneten feststehenden Kontaktfinger 6 bis 11 mit zugehörigen beweglichen Kontaktstücken 6' bis 11', welche zur Einschaltung des Hauptstromes und zur allmählichen Kurzschließung des mehrstufigen Alllaßwiderstandes 12 dienen. 13 und 14 sind die Stromzuführungsleitungen, 15 der Anker des Motors und 16 seine Nebenschlußmagnetwicklung. 17 ist der Selbstschalter, welcher vom Anlasser aus, der mit dem Widerstände 12 entfernt vom Motor aufgestellt sein kann, mittels der Magnetspule 18 eingeschaltet wird und dann die Kontakte 19 im Hauptstromkreise überbrückt. Parallel zu diesen liegt die Funkenlöschspule 20 mit Hilfskontakten 21. Wenn der Selbstschalter abfällt, so schließt er ' beispielsweise einen Bremsstromkreis über die Kontakte 22 und einen Teil des Anlaßwiderstandes 12.

Der Fernschaltspule 18 ist ein aus zwei Teilen 23 und 24 zusammengesetzter

Vorschaltwiderstand vorgeschaltet. Dieser schwächt, wenn er ganz eingeschaltet ist, den Strom der Fernschaltspule derart, daß sie zwar den Selbstschalter 17 in der eingeschalteten Stellung festzuhalten vermag, aber nicht wieder anziehen kann, wenn er aus irgendeiner Ursache abgefallen ist. Letzteres tritt ein, wenn der Strom in der Fernschaltspule infolge Sinkens der Netzspannung bei Störungen in der Leitung sinkt (Schwachstromauslösung) oder bei Überlastung des Motors, indem die in den Motorstromkreis geschaltete Überlastungsspule 25 ihren Kern hochzieht und durch Überbrückung der Kontakte 26 die Fernschaltspule kurzschließt (Starkstromauslösung·). Endlich kann im Notfalle der Motor von ein oder mehreren beliebig liegenden Stellen aus sofort ausgeschaltet und infolge der elektrischen Bremsung rasch stillgesetzt werden, indem durch Druckknöpfe, deren einer (27) eingezeichnet ist, ebenfalls die Fernschaltspule 18 kurzgeschlossen wird. Nach Wiederkehr der normalen Spannung bezw. Aufhören der Überlastung oder Loslassen des Druckknopfes ist der durch die Fernschaltspule fließende Strom nicht ausreichend, ihren Anker anzuziehen und dadurch den Motor in Gang zu setzen. Hierzu ist vielmehr erforderlich, den Anlasser in die Anfangsstellung zurückzubringen und neuerdings anzulassen.

Beim Anlassen wird zunächst durch einen am Anlasser angeordneten, den übrigen Kontakten voreilenden Hilfskontakt, welcher gemaß Fig. I ausgebildet ist, die Fernschaltspule 18 unter Umgehung des Vorschaltwiderstandes 24 eingeschaltet. Der Stromlauf geht von Leitung 13 über 6, 3, 4, 1, 2, 23, 18 und 25 zur Leitung 14. Der Selbstschalter 17 wird von der Fernschaltspule 18 angezogen, überbrückt die Kontakte 19 und bereitet dadurch die Einschaltung ides Motors vor; es tritt nun auch ein geringer Strom vom Federkontakte 2 aus über den Vorschaltwiderstand 24 in die Feldwicklung 16 des Motors und über die Kontakte 19 zur Rückleitung 14. In der ersten Anlaßstellung geht der Strom von Leitung 13 über 6,6', 7' bis zum Kontaktfinger 7 und teilt sich hier: ein Teil fließt über die Vorschaltwiderstände 23 und 24 durch die Fernschaltspule 18 zur Rückleitung 14 und dient, wie erwähnt, zum Festhalten des Selbstschalters 17; der zweite Teil fließt über die Feldwicklung 16 zu den Kontakten 19 und über diese zur Rückleitung; der Hauptstrom " fließt durch den Anlaßwiderstand 12 zum Motoranker 15 und dann ebenfalls zu den Kontakten 19 des Selbstschalters. In den folgenden Stellungen des Anlassers wird der Anlaßwiderstand 12 stufenweise kurzgeschlossen. Beim Übergange zur ersten Anlaßstellung wird der Vorschaltwiderstand 24 vorübergehend kurzgeschlossen, indem zunächst der Kontakt an den Fingern 6 und 7 hergestellt und dann erst derjenige an 3 und 2 unterbrochen wird; die Fernschaltspule empfängt ununterbrochen Strom, welcher aber von der ersten Anlaßstellung des Anlassers 5 an, wie schon erwähnt, so geschwächt wird, daß er den Selbstschalter nur festhalten aber nicht aus der Ausschaltstellung anziehen kann.

Durch die besondere Form, welche das Hilfskon taktpaar 1,2 gemäß der Erfindung erhält, wird nun erreicht, daß die Kontaktbildung an den Hilfskontakteii beim Zurückdrehen des Anlassers in die Nullstellung erst stattfindet, wenn der Hauptstrom bereits an den Kontaktfingern 6 und 7 unterbrochen ist. Hat daher der Selbstschalter aus einer der oben angegebenen Ursachen die Ausschaltung und Stillsetzung des Motors bewirkt, so wird beim Zurückdrehen des Anlassers zwar die Fernschaltspule 18 des Selbstschalters vorübergehend stärker erregt, so daß sich möglicherweise der Selbstschalter für einen Augenblick schließt, der Motorstromkreis selbst wird aber im Gegensatze zu den bekannten Anordnungen nicht geschlossen. Es wird daher vermieden, daß der Motor unmittelbar, bevor der Anlasser in die Nullstellung rückt, kurz anspringt, was eine Gefahr für eine am ausgeschalteten Motor arbeitende Person mit sich bringen könnte, und im Falle die Ausschaltung durch Überlastung (Kurzschluß) erfolgt war, wird eine Wiederholung des Stromstoßes vermieden.

Der Umstand, daß die Kontaktgebung an den Hilfskon takten .1,2 derjenigen an den Arbeitsstromkontakten 6 und 7 vorauseilt, hat die Wirkung, daß der Selbstschalter beim Anlassen im stromlosen Zustande eingeschaltet wird, während der Einschaltstromstoß auf den Anlasser verlegt ist. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn der Selbstschalter nur für Ausschalten bei Nullwerden der Netzspannung (Schwachstromauslösung) bestimmt ist, in welchem Falle am Selbstschalter eine besondere Funkenlöschung entbehrt werden kann. Die Kontaktflächen des Selbstschalters werden daher sehr geschont, was für die sichere Auslösung bekanntlich sehr wichtig ist. Zur Unschädlichmachung starker Lichtbogen ist es dagegen zweckmäßiger, den Arbeitsstrom nicht an den Anlasserkontakten, sondern am Selbstschalter zu unterbrechen.

Die beschriebene Anordnung läßt sich noch verbessern, indem man das Kontaktstück 4 verkürzt, so daß beim Zurückdrehen der Schaltwalze der Kontakt zwischen 3 und 4 bereits unterbrochen ist, wenn derjenige zwisehen dem Flügelkontakte 1 und der Kontaktfeder 2 geschlossen wird. In diesem Falle

wird die Fernschaltspule 18 beim Zurückschalten nicht vorübergehend stärker erregt, der Selbstschalter 17 wird daher keinesfalls geschlossen und' somit mehr geschont. Insbesondere werden aber hierdurch die Hilfskon takte i, 2 geschont, denn es wird hierdurch die Bildung eines Öffnungsfunkens an ihnen vermieden. Beim Anlassen kann in diesem Falle die Schaltung mit der vorübergehenden Kurzschließung des Vorschaltwiderstandes 24 beginnen.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine Ausbildungsform des Hilfskontaktpaares, welche sich besonders zur Anwendung bei dem Steuerschalter einer Schützensteuerung (Fig. 5) für elektrisch betriebene Krane, Bahnwagen usw. eignet. Die Kontaktfeder 2 ist in der Längsrichtung gespalten. Auf der Schaltwalze sitzen eine Reihe windflügelartig schräg zur Achse gestellter, untereinander leitend verbundener Kontaktstücke 28, deren vorderstes so hoch ist, daß es bei Drehung der Schaltwalze in der Einschaltrichtung auf die Kontaktfeder 2 stößt, die auf seiner oberen Fläche emporgleitet. Beim Weiterschalten springt zunächst die vordere Hälfte und dann die hintere Hälfte der Kontaktfeder 2 zum nächsten Flügelkontakte ab, so daß der Strom nicht unterbrochen wird. Wenn letzteres zulässig ist, kann die Spaltung der Kontaktfeder unterbleiben. Beim weiteren Drehen der Schaltwalze gleitet die Kontaktfeder am zweiten Flügelkontakte empor, springt dann zum dritten ab usw. Beim Zurückdrehen der Schaltwalze springt die Kontaktfeder von demjenigen Flügelkontakte ab, auf welchen sie sich gerade befindet, und die vorhergehenden Flügelkontakte streichen an der Feder vorbei, ohne sie zu berühren, mit Ausnahme der vordersten, welcher auf sie stößt und sie nach unten durchbiegt, bis sie nach völligem Zurückdrehen der Schaltwalze in die normale Stellung zurückfedert, so daß sich bei neuerlichem Drehen in der Einschaltrichtung das gleiche Spiel wiederholen kann.

Bei der Schützensteuerung Fig. 5 sind beispielsweise sechs Schützen vorgesehen, der .Hauptschütz 29, welcher die Schaltung des Motors vorbereitet, und die Widerstandsschützen 30 bis 34, durch welche der Motorstromkreis unter Zwischenschaltung verschiedener Widerstandsstufen und schließlich ohne Widerstand geschlossen wird. Bei Drehung des Steuerschalters in der Einschaltrichtung wird zunächst der Hauptschütz 29 und dann ein Widerstandsschütz nach dem anderen geschlossen, worauf der jeweilig vorhergehende Widerstandsschütz abfällt. Beim Zurückdrehen des Steuerschalters fällt der gerade eingeschaltete Widerstandsschütz und der Hauptschütz sofort ab. Die vorhergehenden Widerstandsschützen werden beim Zurückdrehen nicht neuerdings angezogen, weil hierbei ihre zugehörigen Flügelkontakte die Kontaktfeder 2 nicht berühren. Es werden daher die Schützen nur halb so oft betätigt als sonst, und daher wird ihre Lebensdauer etwa verdoppelt. Damit auch der Hauptschütz 29 nicht kurz, bevor der Steuerschalter in die Nullstellung zurückkehrt, betätigt wird, ist die Einrichtung derart getroffen, daß der. vorderste Flügelkontakt 28 dem zum Hauptschützen gehörenden beweglichen Kontaktstück 35 des Steuerschalters vorauseilt, so daß beim Zurückdrehen die Kontaktfeder 2 erst dann getroffen wird, wenn der Steuerstromkreis bereits an dem Kontaktstücke 35 unterbrochen worden ist.

Soll eine erneute Einschaltung vor völligem Zurückschalten in die Nullstellung möglich sein, so erhalten die betreffenden Flügelkontakte (36) isolierte Verlängerungen gemäß Fig. 6. Auf diesen Verlängerungen gleitet ■ die Kontaktfeder beim Schalten in der Anlaßrichtung· wieder auf die obere Fläche der Flügelkontakte. Fig. 7 zeigt für den Fall eines derartig verlängerten Flügelkontaktes einen Teil des Schaltungsschemas. Man kann so z. B. bei Bahnmotoren mit Regelung durch Reihenparallelschaltung vor einer Wegkreuzung die Motoren ausschalten und dann unter Auslassung der Reihenstufen sofort mit der Parallelschaltung beginnen. Es sei bemerkt, daß man bei der Anordnung der Fig. 1 und 2 die Kontaktbildung beim Zurückdrehen der Schaltwalze dadurch vermeiden könnte, daß man den Flügelkontakt 1 auf der Unterseite oder die Kontaktfeder 2 auf der Oberseite isoliert bekleidet, wobei die Form von der gezeichneten abweichen könnte. Da aber Isolierstoffe nicht so widerstandsfähig sind wie Metalle und sich bei häufigem Schalten schneller abnutzen würden, so ist es vorteilhafter, durch die angegebene Gestaltung des Kontaktpaares die Kontaktgebung beim Zurückschalten zu verzögern.

Durch Verlängern des einen oder anderen Flügelkontaktes (37) gemäß Fig. 8 und 9 kann die Ausschaltmöglichkeit auf eine bestimmte Stufenzahl beschränkt werden, so daß man ohne auszuschalten auf eine geringere Geschwindigkeitsstufe, z. B. aus der Parallelschaltung auf die Reihenschaltung, ohne Vorschaltwiderstand zurückgehen kann.

Fig. Ίο und 11 zeigen eine Ausbildungsform, bei welcher statt der einen gespaltenen Feder zwei in verschiedener Höhe angeordnete, untereinander leitend zu verbindende Federn 38, 39 angeordnet sind, welchen zwei Reihen Flügelkontakte entsprechen, die so verteilt sind, daß immer wenigstens eine Feder Kontakt bildet.

Claims (4)

1. Pate nt-A N Sprüche:

   ι. Schaltvorrichtung an Motoranlassern, gekennzeichnet durch ein Paar Hilfskontakte, von denen einer nach Art eines Windflügels schräg zur Achse der Schaltwalze gestellt ist, und von denen ferner einer in der Achsrichtung federt, so daß die Berührung je nach der Drehrichtung

   ίο ' auf der einen oder anderen Fläche der Hilfskontakte stattfindet, zum Zwecke, daß eine bei der einen Drehrichtung der Schaltwalze in einem Steuerstromkreise erfolgende Stromschließung'. bei der anderen Drehrichtung bei einer anderen Stellung der Schaltwalze eintritt oder ganz entfällt.
2. 2. Anordnung der Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bei Motoranlassern mit elektromagnetischer Schwachstromauslösung mit Vorschaltwiderstand, durch welchen der Steuerstrom des Schwachstromschalters nach erfolgter Einschaltung so weit geschwächt wird, daß der Schalter zwar eingeschaltet erhalten, aber nach etwaigem Abfallen nicht wieder eingeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfskontaktpaar am Anlasser den Anlaßkontakten vorauseilt, so daß der Vorschaltwiderstand bei Drehung des Anlassers in der Einschaltrichtung vorübergehend vermindert und daher der Schwachstromschalter eingeschaltet wird, während beim Rückgänge des Anlassers in die Nullstellung der, Vorschaltwiderstand gar nicht oder erst dann vermindert wird, wenn der Motorstromkreis bereits an den Anlasserkontakten unterbrochen ist, zum Zwecke, das Wiederanspringen des Motors kurz vor der Nullstellung und gegebenenfalls gleichzeitig die Bildung eines Öffnungsfunkens an den Hilfskontakten zu vermeiden.
3. 3. Ausführungsform der Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere für Steuerschalter von Schützensteuerungen, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Hilfskontakt aus einer Reihe windfiügelartig schräg zur Achse gestellter, untereinander leitend verbundener Kontaktstücke besteht, welche derart zueinander angeordnet sind, daß der zweite Hilfskontakt bei der Drehung" der Schaltwalze in der Einschaltrichtung· von einem Kontaktstücke zum nächsten abspringt, und beim Rückgange der Schaltwalze die vor ihm liegenden Kontaktstücke nicht berührt, zum Zwecke, Wiederbetätigung der vorhergehenden Schützen zu vermeiden und dadurch deren Beanspruchung zu vermindem.
4. 4. Ausführungsform der Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hilfskontakt zweiteilig ausgeführt wird, zum Zwecke der Vermeidung der Stromunterbrechung beim Übergange von einem Kontaktstücke auf das andere.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.