DE203678C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei kleinen Wechselstrommotoren, wie sie zum Antrieb von Ventilatoren, Nähmaschinen und anderen Einrichtungen zahlreiche Verwendung finden, ' ist es üblich, insbesondere um ein schnelles Anlassen des Motors herbeizuführen, neben der Hauptwicklung eine Hilfswicklung, nämlich die bekannte, zum Anlaufen von Einphaseninduktionsmotoren notwendige sogenannte Hilfsphase, zur Anwendung zu bringen, welche, sobald die normale Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors erreicht ist, ausgeschaltet wird, um einen möglichst niedrigen Stromverbrauch herbeizuführen. Für die Ausschaltung dieser Hilfswicklung kommen gewöhnlich Ausschalter zur Anwendung, die auf der Achse des Motors sitzen und gewöhnlich unter Wirkung · der Zentrifugalkraft eine belastete Feder zum Ausschwingen bringen, durch welche die die Hilfswicklung einschließenden Kontakte unterbrochen werden.

Diese Ausschalter haben jedoch den großen Übelstand, daß . ihre Tätigkeit von der Wirkung des Motors selbst abhängt. Wird daher der Motor durch irgendwelche Umstände an der Umdrehung gehindert, was, wie z. B. bei Ventilatormotoren, infolge der häufig unzulänglichen Lage gar nicht beobachtet werden kann, so bleiben Haupt- und Hilfswicklung

gemeinsam erregt, so daß ein Durchbrennen der letzteren, da diese gewöhnlich schwächer dimensioniert ist, unausbleiblich ist.

Die vorliegende Erfindung will diesen Übelstahd dadurch beseitigen, daß für die Ausschaltung der Hilfswicklung ein besonderer selbsttätiger und unabhängig vom Motor wirksamer Ausschalter zur Anwendung kommt, der unter dem Einfluß irgendeiner geeigneten Verzögerungseinrichtung, überhaupt irgendeiner Vorrichtung, die selbsttätig eine genau abgemessene und bestimmbare Zeit wirksam ist, steht, durch die der Stromkreis der Hilfswicklung so überwacht wird, daß nach Beendigung der Tätigkeit der besagten Vorrichtung der Stromkreis der Hilfswicklung selbsttätig unterbrochen wird. Eine solche Vorrichtung kann z. B. eine Sanduhr sein, ein Luft- oder Flüssigkeitspuffer, jedoch können auch zahlreiche andere Vorrichtungen mit wesentlich gleichem Effekt zur Anwendung kommen. Hierdurch wird erreicht, daß die Hilfswicklung des Motors in jedem Falle, gleichgültig, ob der Motor läuft oder nicht, nach einer ganz bestimmt bemessenen Zeit ausgeschaltet wird, in welcher entweder der Motor unter normalen Verhältnissen seine volle Umdrehungsgeschwindigkeit erreicht hat oder aber bei Nichtanlaufen des Motors eine so starke Erhitzung der Hilfswicklung ausgeschlossen ist, daß sie durchbrennen könnte. In letzterem Falle kann, wenn das Nichtanlaufen des Motors bemerkt wird, auch die Hauptwicklung von Hand ausgeschaltet und die Störung beseitigt werden. Gleichzeitig hat aber diese Ausbildung den Vorteil, daß jederzeit auch während der Tätigkeit des Motors die Einschaltung der Hilfswicklung zwecks vorübergehender vergrößerter Überlastungsfähigkeit des Motors möglich ist.

Die Erfindung ist auf beiliegender Zeich-

ruing in zwei Ausführungsbeispielen schematisch zur Veranschaulichung gekommen, und zwar ist:

Fig. ι ein selbsttätiger Ausschalter unter Benutzung einer Sanduhr,

Fig. 2 ein Ausschalter, der durch einen Luftpuffer überwacht wird.

ι und 2 sind die beiden Speiseleitungen, und zwar steht mit^: letzterer die Hauptwicklung 3 sowie die Hilfswicklung 4 des Motors in direkter Verbindung. Weiter ist eine Sanduhr 5 der bekannten Art vorgesehen, welche um eine Achse 6 drehbar ist, auf der ein Zahnrad 7 sitzt. Mit letzterem steht ein Zahnsegment 8 in Eingriff, auf dessen Achse 9 ein Handhebel 12 sitzt. Die Achse 9 steht mit der Speiseleitung 1 in direkter Verbindung. Die Sanduhr 5 ist nun an beiden Enden durch einen etwas elastischen, ev. losen Boden 11 verschlossen, so daß dieser Boden sich unter dem Einfluß des aus der einen Abteilung in die andere fließenden Sandes nach unten durchbiegt. Unterhalb der Sanduhr 5 ist ein Kontakthebel 10 angeordnet, dessen Kontakt 13 mit dem Kontakt 14 der Hilfswicklung 4 gewöhnlich in Berührung gehalten wird, während das andere Ende des Kontakthebels 10 direkt unter der Sanduhr 5 liegt und.durch den sich unter dem Einfluß des niederrieselnden Sandes durchbiegenden Boden herabgedrückt werden kann, so daß hierdurch der Kontakt bei 13, 14 einem leichten Feder druck entgegen geöffnet wird. 15 ist ein Kontakt, mit welchem der Handhebel 12 in der Strom-Schlußstellung in Berührung kommt, und zwar steht der Kontakt 15 mit der Hauptwicklung 3 des Motors und mit dem Drehpunkt des Kontakthebels 10 und somit über die Kontakte 13, 14 mit der Hilfswicklung4 des Motors in Verbindung. Wird daher der Kontakthebel 12 aus der in Fig. 1 mit vollen Linien gezeigten Ruhestellung in die mit punktierten Linien gezeigte Arbeitsstellung überführt, so wird zunächst bei dieser Bewegung der Sanduhr 5 infolge des Eingriffes des Zahnsegments 8 mit dem Zahnrad 7 eine halbe Umdrehung erteilt, so daß die jeweils geleerte Abteilung der Sanduhr nach unten zu liegen kommt. Wird jetzt durch den Handhebel 12 mit dem Kontakt 15 Stromschluß herbeigeführt, so geht der aus der Speiseleitung 1 kommende Strom über die Achse 9, den Handhebel 12, über den Kontakt 15, sowohl direkt über die Hauptwicklung 3 nach der Speiseleitung 2 als auch über den Kontakthebel 10 und die Kontakte 13, 14 durch die Hilfswicklung 4 des Motors nach der Speiseleitung 2. In dem Moment der Einschaltung werden also beide Wicklungen des Motors erregt, so daß der Motor mit voller Kraft angelassen werden kann. Während dieses Anlassens rieselt aber der im oberen Teil der Sanduhr 5 befindliche Sand in die untere Abteilung und veranlaßt, wie schon erwähnt, ein Durchbiegen des Bodens 11 nach unten. Dadurch wird der in Fig. 1 linke Teil des Kontakthebels 10 etwas gesenkt und demzufolge der Kontakt 13, 14 geöffnet. Infolgedessen wird der von dem Kontakt 15 über den Kontakthebel 10 durch die Hilfswicklung 4 gehende Stromkreis bei 13, 14 unterbrochen, so daß nur noch die Hauptwicklung 3 des Motors tätig bleibt. Die Zeit, während welcher die Hilfswicklung 4 wirksam sein soll, hängt natürlich von der Sandmenge ab, die von der einen Abteilung der Sanduhr nach der anderen fließt.

Weiter kann beispielsweise ein einarmiger, nach oben federnder Hebel 16 zur Anwendung kommen, der mittels einer Schnur 17 oder auf andere Weise bewegt werden kann und durch den bei voller Tätigkeit des Motors der Hebel 10 entgegen der Last des Sandes in der Sanduhr niedergedrückt werden kann, um die Kontakte 13, 14 zu schließen. Man kann also durch Bewegung des Hebels 16 zu jeder Zeit und beliebig lange die Hilfswicklung einschalten, um den Motor für bestimmte Zeit ohne Störung des Betriebes überlasten zu können.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ,unter Benutzung eines Luftpuffers dargestellt.

ι und 2 sind wieder die Speiseleitungen, 3 und 4 die Haupt- bzw. Hilfswicklungen des Wechselstrommotors; 12 ist der um die Achse 9 drehbare Kontakthebel, der hier zweckmäßig mit einem Gewicht 18 ausgerüstet ist. Der Kontakthebel 12 steht durch die Stange 19 mit dem Kolben 20 eines Luftpuffers 21 in Verbindung, welch letzterer in der an sich bekannten Weise mit einer feinen Ausflußöffnung 22 versehen, ist. Sobald der Kontakthebel aus seiner Ruhestellung ausgelöst ist, beginnt er unter der Wirkung des Gewichtes 18 zu sinken. Jedoch wird diese Bewegung durch die Zwischenschaltung des Luftpuffers 20,22 verzögert, und es nimmt eine gewisse Zeit in Anspruch, bis der Kontakthebel 12 seine unterste Stellung eingenommen hat. Während dieser Bewegung kommen die an dem Kontakthebel 12 befestigten Kontaktfedern 23, 24 mit den Kontaktscheiben 25, 26 in Berührung. Von diesen Kontaktscheiben steht erstere mit der Hauptwicklung.3 und über diese mit der Speiseleitung 2 in Verbindung, während die Kontaktscheibe 26 mit der Hilfswicklung 4 und der Speiseleitung 2 verbunden ist. Sobald die Federn 23, 24 des Kontakthebels 12 die beiden Kontaktfedern 25,26 berühren, tritt somit Stromschluß ein, und zwar einerseits von der Speiseleitung 1 über den Kontakthebel 12, Federn 23, Kontaktscheibe 25, Hauptwicklung 3 des Motors zur Speiseleitung 2, andererseits über die Feder 24, Kontaktscheibe 26 und die Hilfswick- ^:

lung 4 nach der Speiseleitung 2. Es sind somit beide Wicklungen erregt. Wie Fig. 2 erkennen läßt, besitzen nun die beiden Kontaktscheiben verschiedene Länge, und zwar ist die

-5 Kontaktscheibe 25 so viel langer, daß die Feder 23 des Kontakthebels 12, auch wenn er seine unterste Stellung (punktiert dargestellt) erreicht, noch immer mit der Kontaktscheibe 25 in Berührung steht und somit den Stromkreis über die Hauptwicklung 3 geschlossen hält; Bei der untersten Stellung des Kontakthebels 12 wird aber die Berührung mit der Kontaktscheibe 26 unterbrochen, so daß die Hilfswicklung 4 ausgeschaltet ist. Die Schaltwirkung tritt also während der Abwärtsbewegung des Kontakthebels 12 ein. Um bei dieser Ausgestaltung ebenfalls auch während der Tätigkeit des Motors zu jeder Zeit ein Wiedereinschalten der Hilfswicklung 4 zu dem oben angegebenen Zweck zu ermöglichen, kommt ein Winkelhebel 27 zur Anwendung, dessen einer Arm unter Wirkung einer Stange, Zugschnur oder ähnlicher Mittel steht, während auf dem anderen Arm des Winkelhebels der Kontaktarm 12 ruht. Dieser Winkelhebel 27 ist derart ausgebildet, daß er in der Ruhestellung, d. h. wenn der Arm 12 sich in der mit vollen Linien gezeigten Stellung befindet, mit einem Arm nach oben schwingt und beim Niedersinken des Kontaktarmes 12 etwas herabgedrückt wird. Wird daher der mit dem Zug-. seil verbundene Arm des Winkelhebels 27 nach unten bewegt, so wird der auf dem anderen Arm des Winkelhebels liegende Kontakthebel ' 35 12 gehoben, und zwar so weit, daß das Kontaktstück 24 des Kontakthebels 12 wieder mit der Kontaktscheibe 26 in Berührung kommt und somit der Stromkreis über die Hilfswicklung 4 des Motors geschlossen wird.

Wie schon eingangs erwähnt, besteht ohne weiteres die Möglichkeit, auch ähnlich wirkende Vorrichtungen zur Begrenzung der Zeitdauer des Stromschlusses anzuwenden. Es liegt z. B. auch nahe, die Öffnung 22 in dem Luftpuffer 21 mit einem höherliegenden Flüssigkeitsreservöir zu verbinden, so daß durch Niedersinken des Kontaktarmes 12 die Flüssigkeit aus dem Puffer 21 in das höherliegende Reservoir gedrückt wird. Dabei können dann durch den Hebel 12 verstellte Ventile oder Hähne die Fließgeschwindigkeit regeln. Sollen Flüssigkeits - oder Luftreservoire durch die Bewegung des Kolbens 20 geleert werden, um während einer bestimmten Zeit die Tätigkeit einer solchen Vorrichtung zu überwachen, so wird die Ventilregelung für den Fluß wiederum vom Schalthebel 12 aus bewirkt. Jedenfalls wird stets nach Vollendung eines solchen Arbeitshubes des Schaltarmes 12 der Stromkreis der Hilfswicklung des Motors selbsttätig ausgeschaltet.

Claims (6)

Patent-Ansprüche:

1. Selbsttätige Schaltvorrichtung für die Hilfswicklung von Einphasen-Wechsel- . strommotoren, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen die Haupt- und Hilfswicklung des Motors zu Anfang der Änlaßperiode mit dem Netz verbindenden Kontakthebel die Hilfswicklung nach einer bestimmten Zeit selbsttätig und unabhängig vom Motor ausgeschaltet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in einer mittels eines Handschalters (12) gedrehten Sanduhr (5) herabrieselnde Sand den die Ausschaltung bewirkenden Kontakthebel (10) bewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ausschaltung bewirkende Kontakthebel (10) unabhängig von der Sanduhr (5) durch einen besonderen Hebel (16) bewegt werden kann, um zu jeder Zeit eine Wiedereinschaltung der Hilfswicklung herbeiführen zu können.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auch die Ausschaltung bewirkende Schalthebel (12) mit einem seine Abwärtsbewegung verzögernden Luft- oder Flüssigkeitspuffer (21) verbunden ist und auf zwei verschieden langen Kontaktscheiben (25,26) so schleift, daß er bei Erreichung der Schlußstellung die mit der Hilfswicklung verbundene Kontaktscheibe (26) verlassen hat.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ausschaltung bewirkende Schalthebel (.12) durch einen besonderen Winkelhebel (27) gehoben werden kann, um die Hilfswicklung zu jeder Zeit wieder einschalten zu können.

6. Ausschalter nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegung des die Ausschaltung bewirkenden Schalthebels (12) Ventile oder Hähne beeinflußt werden, welche die Zeitdauer der Füllung oder Entleerung der die Bremsflüssigkeit enthaltenden Reservoire beeinflussen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.