AT137463B

AT137463B - Steuervorrichtung für elektrische Wirkmaschinenantriebe.

Info

Publication number: AT137463B
Authority: AT
Inventors: Max Dipl Ing Mueller
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1931-04-02
Filing date: 1932-03-26
Publication date: 1934-05-11

Description

Steuervorrichtung für elektrische Wirkmasehinenantriebe.

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für elektrische Antriebe von Wirkmaschinen, ins- besondere von flachen Kulierwirkmaschinen. Bei solchen Antrieben werden im allgemeinen zwei Ge- schwindigkeiten vorgesehen, u. zw. eine hohe für das Glattarbeiten und eine niedere für das Mindern und gegebenenfalls auch für das Plattieren oder ähnliche Arbeitsvorgänge. Mindestens die hohe Ge- schwindigkeit, die Arbeitsgeschwindigkeit", ist regelbar, damit man die jeweils zulässige, von der Art des Gewirkes und dem Fadenmaterial abhängige Höchstgeschwindigkeit einstellen kann. Die Umschal- tung von der hohen auf die niedere Geschwindigkeit und umgekehrt geschieht selbsttätig durch Steuer- glieder der Maschine ; insbesondere hat man dazu eine Nockenkette benutzt.

Bei allen bisher bekannt- gewordenen Antrieben wurde der Motor auf Veranlassung dieser selbsttätigen Steuervorrichtung mit einem von seinem eigentlichen Geschwindigkeitsregler mechanisch völlig getrennten Schalter gesteuert, beispielsweise indem man ihn auf eine andere Polzahl schaltet, fest eingebaute Widerstandsstufen öffnete und schloss, usw. Die Regelung der Arbeitsgeschwindigkeit und gegebenenfalls auch der Minder- geschwindigkeit erforderte daher zusätzliche Einrichtungen ; die darauf eingestellten Geschwindigkeits- werte mussten durch besondere elektrische Schalter zur Wirkung gebracht werden.

Die Erfindung beschreitet einen andern Weg und besteht darin, dass bei Antrieben mit einem sowohl die Arbeits-wie auch die Mindergeschwindigkeit umfassenden Regelbereich der elektrische Ge- schwindigkeitsregler selbst auch für die plötzlichen Geschwindigkeitsänderungen benutzt wird, indem er durch eine Hilfskraft zwischen zwei Anschlägen ruckartig verstellt wird, von denen mindestens einer einstellbar ist. Die Erfindung ist insbesondere für solche Motoren anwendbar, die durch Bürstenver- schiebung geregelt werden, wie z. B. Drehstromkollektormotoren, insbesondere Nebenschlussmotoren ; in diesen Fällen wird die Bürstenbrücke ruckartig zwischen zwei Anschlägen durch eine Hilfskraft hin und her bewegt.

Die Erfindung lässt sich aber sinngemäss auch bei allen andern Antrieben anwenden, bei denen die Geschwindigkeit in dem gewünschten Bereich regelbar ist. Als Hilfskraft kann ein Energie- speicher, z. B. eine Feder oder mehrere Federn, Verwendung finden. Man kann aber auch einen Servo- motor (Elektromotor, Hub-oder Drehmagnet, Druckkolbenmotor od. dgl. ) als Hilfskraft zur Verstellung des Reglers benutzen.

Der Grundgedanke der Erfindung lässt sich in mannigfache Weise weiter durchbilden ; hiefür zeigen die nachfolgenden Beispiele einige Möglichkeiten.

Die Fig. 1 gibt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel für den Grundgedanken der Erfindung. Die Bürstenbrücke 1 (im folgenden kurz mit Regler"bezeichnet) eines nicht darge- stellten Kollektormotors, beispielsweise eines Drehstromnebenschlusskollektormotors, ist leicht drehbar zwischen Rollen 2 gelagert. Sie kann über die Kettenräder 6,5 und die Kette 4 mittels eines Zahn- rades 3 verdreht werden. Das Kettenrad 6 sitzt auf der Welle eines Zahnrades 7, das durch eine Zahn- stange 8 gedreht werden kann. Die Zahnstange 8 kann durch den linken Teil eines Mitnehmers 10 frei hindurchgleiten und ist gegen den Mitnehmer 10 durch eine Feder 9 abgestützt. An der Zahnstange 8 ist eine Nase 11 befestigt, die sich unter der Wirkung der Feder 9 gegen einen einstellbaren Anschlag 12 anzulegen sucht.

Der Anschlag 12 sitzt auf einer Schraubenspindel13 fest, die beispielsweise über eine
Kette und Kettenräder von der üblichen Schaltstange 14 im zugehörigen feststehenden Muttergewinde vor-und zurückgeschraubt werden kann. Die Feder 9 sucht den Regler 1 und damit den Motor ständig

auf die höchste Drehzahl zu verstellen. Der Anschlag 12'begrenzt diese Drehzahl. Da er durch die Schaltstange 14 einstellbar ist, lässt sich jede gewünschte hohe Geschwindigkeit von jeder Stelle der Maschine aus leicht und schnell einstellen.

Der Mitnehmer 10 sitzt fest auf einer längsverschiebbaren Stange 15, an deren einem Ende eine Zugfeder 16 angreift. In das andere Ende der Stange 15 ist eine Rille eingedreht, in die die Sperrgabel 17 eines Hebels 18 eingreifen kann, der von einem Nocken 19 der Nockenkette 20 verschwenkt werden kann. Wenn die Rolle 21 des Hebels. M durch den Nocken 19 angehoben wird, so gibt die Sperrgabel 17 die Stange 15 frei, so dass diese von der Zugfeder 16 ruckartig zurückgerissen wird und der rechte Teil des auf ihr befestigten Mitnehmers 10 gegen den Anschlag 22 stösst. Dieser Anschlag kann fest angebracht sein ; beim Ausführungsbeispiel ist er jedoch an einer Schraubenspindel 23 befestigt, die durch ein Handrad 24 verstellbar ist.

Wenn die Stange 15 von der Gabel 17 des Hebels 18 freigegeben wird, so schlägt der linke Teil des Mitnehmers 10, der auf der Zahnstange 8 gleiten kann, gegen die Nase 11 der Zahnstange und verschiebt diese so lange, bis der rechte Teil des Mitnehmers 10 gegen den Anschlag 22 stösst.

Die Zahnstange 8 verstellt dadurch ruckartig den Regler 1, d. h., die mit der jeweils eingestellten hohen Arbeitsgeschwindigkeit laufende Maschine wird plötzlich durch mechanische Verstellung des Reglers auf die durch den Anschlag 22 bestimmte niedrige Geschwindigkeit, beispielsweise die Geschwindigkeit zum Mindern oder Plattieren, umgeschaltet.

Die umgekehrte Schaltung von der niederen Geschwindigkeit auf die hohe Arbeitsgeschwindigkeit geschieht folgendermassen : Mit der Stange 15 ist ein Arm 25 fest verbunden, der eine Rolle 26 trägt. Die Rolle arbeitet mit einer Unrundscheibe 27 zusammen, die sich beispielsweise auf der Exzenterwelle 28 der Maschine befindet. Im Zeitpunkt des Freigebens der Stange 15 durch die Gabel 17 infolge des Anhebens der Rolle 21 durch den Nocken 19 war die Unrundscheibe 27 in einer solchen Stellung, dass die Rolle 26 und damit die Stange 15 sich frei nach hinten bewegen konnten. Trifft nun bei der Weiterdrehung der Exzenterwelle 28 die Nase der Unrundscheibe 27 gegen die Rolle 26, so werden dadurch die Rolle 26, die Stange 15 und der Mitnehmer 10 unter gleichzeitiger Spannung der Federn 16, 9 vorwärtsgeschoben.

Die Zahnstange 8 vermag jedoch dieser Vorwärtsbewegung noch nicht zu folgen, da sie durch eine Klinke 29 daran gehindert wird. Erst wenn die an der Stange 15 befestigte Nase 30 die Klinke 29 aus der Zahnstange 8 aushebt, kann diese unter der Wirkung der Feder 9 vorwärtssehnellen, bis ihre Nase 11 gegen den Anschlag 12 stösst. Dadurch wird die hohe Arbeitsgeschwindigkeit ruckartig wieder eingestellt. Damit man den Zeitpunkt, an dem diese Umsteuerung erfolgt, einstellen kann, ist die Nase 30 an der Stange 15 verstellbar angeordnet. Man kann das Ausheben der Klinke 29 aber auch von der Bewegung irgendwelcher anderer Teile der Maschine abhängig machen, beispielsweise von der bekannten Längsverschiebung der Exzenterwelle 28 beim Exzenterwechsel.

Mit der beschriebenen Anordnung lässt sich die Arbeitsgeschwindigkeit, die für gewöhnlich erheblich über der Minder-od. dgl. Geschwindigkeit liegt, von der bekannten Schaltstange 14 aus beliebig einstellen.

Die Federn 9, 16, die bald gespannt, bald freigegeben werden, stellen Energiespeicher dar und liefern die zur ruckartigen Verstellung des Reglers notwendige Hilfskraft.

Die Anschläge 12, 22 können an den sie tragenden Spindeln 13, 23 nachgiebig, z. B. federnd, angeordnet sein. Das hat den Vorteil, dass die Steuervorrichtung weicher und geräuschloser arbeitet, und dass der Regler zunächst etwas über das Ziel hinausschiesst und damit eine kräftigere Bremsung oder Beschleunigung des Motors ergibt, so dass die gewünschte Drehzahl schneller erreicht wird. In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für die federnde Anordnung der Anschläge gegeben. Im Kopf der Spindel 13 bzw. 23 befindet sich eine Längsbohrung 31, in der ein den Anschlag 12 bzw. 22 tragender Stift 32 gleiten kann. Der Stift 32 ist durch einen Dorn 33 gegen ein Herausfallen aus der Längsbohrung 31 gesichert.

Um den Stift ist eine Druckfeder 34 gewickelt, die beim Auftreffen der Nase 11 bzw. des rechten Teiles des Mitnehmers 10 vorübergehend zusammengedrückt wird. Das Mass, um das der Anschlag höchstens ausweichen kann, lässt sich durch die auf dem Spindelkopf befindliche Mutter 35 einstellen.

Wenn die Minder-od. dgl. Geschwindigkeit bei der Herstellung eines Warenstückes stets den gleichen Wert behalten soll, bleibt der Anschlag 22 dauernd fest eingestellt. Für manche Fälle wird jedoch gewünscht, dass mehrere verschiedene niedere Geschwindigkeiten wahlweise eingeschaltet werden können. Hiefür kann die Anordnung beispielsweise so getroffen werden, wie es die Fig. 3 zeigt, die nur die Änderungen gegenüber der Fig. 1 veranschaulicht. Das rechte Ende 36 des auf der Stange 15 befestigten Mitnehmers 10 ist nicht starr mit dem linken Ende verbunden, sondern um einen Bolzen 37 in die gestrichelte Stellung 36'hochklappbar. Der Teil 36 wird mittels eines Winkelhebels 38 angehoben, der von einem Nocken 39 einer Nockenkette 40 gesteuert wird.

Ist die Rolle 41 des Winkelhebels 38 unten, so trifft der Teil 36 des Mitnehmers 10 gegen den Anschlag 22 ; ist die Rolle 41 gehoben, also der Winkelhebel 38 verschwenkt, so befindet sich der Teil 36 in der gestrichelten Lage 36'und stösst gegen einen Anschlag 42, der beispielsweise weiter zurückliegt als der Anschlag 22.

Eine andere Möglichkeit zur Erreichung verschiedener niederer Drehzahlen ist in der Fig. 4 beispielsweise veranschaulicht. In diesem Falle genügt ein einziger Anschlag 22 wie nach Fig. 1. Auf der Welle 43, die mittels eines Kettentriebes den nicht dargestellten Anschlag 22 verstellen kann, sind zwei

EMI3.1

motoren, die den Motorregler ruckartig zwischen den Anschlägen verstellen. Die Energie dazu kann aus einer besonderen Quelle stammen. Man kann jedoch auch von der Welle des Antriebsmotors der Maschine eine Pumpe od. dgl. antreiben, die die nötige Steuerkraft liefert.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Steuervorrichtung für elektrische Wirkmaschinenantriebe mit einem die Arbeit-und die Minder-od. dgl. Geschwindigkeit umfassenden Regelbereich, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Geschwindigkeitsregler (1) durch eine Hilfskraft zwischen zwei Anschlägen (12, 22) selbsttätig ruckartig verstellt wird, von denen mindestens einer einstellbar ist.

Claims

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfskraft ein Energiespeicher, z. B. eine Feder, dient.

3. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jede Schaltrichtung ein Energiespeicher, z. B. eine Feder (9, 16), vorgesehen ist.

4. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wiederaufladung des Energiespeichers oder der Energiespeicher (9, 16) von einem bewegten Teil der Maschine aus, z. B. von der Exzenterwelle (28) aus über eine Unrundscheibe (27), bewirkt wird.

5. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Freigabe des einen Energiespeichers (16) in der einen Richtung von einer Steuervorrichtung der Maschine, z. B. einer Nockenkette (20), bewirkt wird.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfskraft ein Servo- motor (55) (Elektromotor, Hub-oder Drehmagnet, Druckkolbenmotor od. dgl. ) dient.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalten des Servomotors (55) in der einen Richtung und in der andern Richtung von einer Steuervorrichtung der Maschine, z. B. von einer Nockenkette (20), bewirkt wird.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Schalten des Servomotors (55) in der einen Richtung von einer Steuervorrichtung der Maschine, z. B. von einer Nockenkette (20), und in der andern Richtung von einer andern Steuervorrichtung der Maschine, z. B. der Exzenterwelle (28), bewirkt wird.

9. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsgeschwindigkeit durch Verstellen des einen Anschlages (12) beliebig änderbar ist.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Grösse der Minderod. dgl. Geschwindigkeit bestimmende Anschlag (22) verstellbar ist.

11. Steuervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (22) von Steuervorrichtungen der Maschine verstellbar ist.

12. Steuervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag durch ein von einer Nockenkette (50) od. dgl. gesteuertes Wechselgetriebe - schrittweise während der Zeit verstellt wird, in der er nicht benutzt wird.

13. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Grösse der Mindergeschwindigkeit mehrere einstellbare Anschläge (22, 42) vorgesehen sind.

14. Steuervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein an einem ruckartig verstellbaren Teil (10) angebrachter Gegenanschlag (36) von Steuervorrichtungen (39, 40) der Maschine wahlweise derart verstellbar ist, dass er mit dem einen oder dem andern der einstellbaren Anschläge (22, 42) zusammenarbeitet.

15. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der die Bewegung des Geschwindigkeitsreglers (1) begrenzenden Anschläge (12, 22) mit einer Dämpfung oder Federung (34) ausgerüstet ist.

16. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die den Gesehwindigkeits- EMI4.1 abgeschaltet wird.

17. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für die Verstellung des Gesehwindigkeitsreglers (1) verwendete Hilfskraft beim Erreichen der Anschläge (12, 22) geschwächt wird.