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Vorrichtung zur Anzeige der Werkzeuggesehwindigkeit an Brennschneidmasehinen od. dgl.
Zur Erzeugung reiner Schnitte mit Hilfe von Schweissbrennern ist es erforderlich, dass der Schweissbrenner mit einer der Materialbeschaffenheit und der Stärke des Werkstückes genau angepassten Geschwindigkeit über dieses fortbewegt wird. Bei der Anwendung von Brennsehneidmaschinen ist es daher wichtig, dass die die Brennerbewegung bewirkenden Motoren in ihrer Umlaufzahl fein eingeregelt und genau kontrolliert werden können. Man hat deshalb an Brennschneidmaschinen Tourenzähler angebracht, die, auf mechanischem Prinzip (z. B.
Fliehpendel) beruhend, entweder unmittelbar die Drehzahl des Antriebsmotors, die Drehzahl der längs Schablonen oder längs Anriss laufenden Führungsräder oder die Drehzahl eines dazwischenliegenden Getriebegliedes abnehmen und so die Geschwindigkeit des mit den Führungsrädern konform sich bewegenden Brenners anzeigen.
Derartige Geschwindigkeitsmesser haben einerseits den Nachteil, dass sie nicht die für Schweissarbeiten erforderliche Genauigkeit haben, Energie verbrauchen und nicht bzw. nur schwer zur Fernmeldung und Fernsteuerung herangezogen werden können. Überdies muss, wenn die Brennschneidmaschine für verschiedene Arbeitsweisen mehrere Antriebsmechanismen und Motoren hat, jedem derselben ein eigener Geschwindigkeitsmesser zugeordnet werden, was die ganze Einrichtung kompliziert, teuer und schwerfällig macht.
Alle diese Nachteile werden vermieden, wenn in an sich bekannter Weise an die Ankerklemmen des den Brenner jeweils bewegenden Elektromotors ein Voltmeter angeschlossen ist, das durch seinen Ausschlag die den verschiedenen Motorgeschwindigkeiten entsprechenden Ankerspannungen anzeigt und daher unmittelbar zur Ablesung der Brennergeschwindigkeiten herangezogen werden kann. Gemäss der Erfindung weist der Elektromotor eine mit dem Anker bzw. mit einem zu diesem parallel geschalteten Widerstand in Reihenschaltung liegende Feldwicklung auf, die bei normalem Betriebsstrom eine hohe Sättigung des magnetischen Kreises im Elektromotor bewirkt, so dass das
Feld bei verschieden hohem Betriebsstrom annähernd konstant bleibt und die Motorumlaufszahl derKlemmenspannung im Anker proportional ist.
Sind mehrere Motoren für verschiedene Bewegungsarten des Werkzeuges vorgesehen, so erfolgt die Schaltung zweckmässig in der Weise, dass ein Voltmeter dauernd an das eine Ende eines Ankerparallelwiderstandes und an dessen Abgreifkontakt angeschlossen wird, während die Feldwicklung der Motoren zwischen diesen Widerstand und einen Leitul1gs- pol, die Ankerwicklung der Motoren parallel zu dem mit dem Voltmeter abgegriffenen Teil des Widerstandes durch einen Walzenschalter od. dgl. einschaltbar sind.
In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt. Fig. 1 zeigt das Sehaltschema der neuen Anzeigevorrichtung unter Verwendung eines Antriebsmotors für die Brennschneidmaschine. Fig. 2 lässt dieses für eine Anordnung mit zwei Motoren erkennen, Fig. 3 stellt ein ausführliches Bild einer Sehaltanordnung ähnlich der in Fig. 2 gezeigten samt dem die Umschaltung des Voltmeters von einem Motor auf den andern bewirkenden Walzenschalter dar.
Der auf dem Wagen der Brennschneidmaschine aufsitzende Motor (Fig. 1) dient in der Regel zum Antrieb eines nach Anriss steuerbaren Rädchens oder eines Paares nach Schablonen laufender Rollen, welche auf dem den Brenner tragenden Teil der Maschine montiert sind, so dass der Brenner mit derselben Geschwindigkeit die gleichen Wege zurücklegt wie die Antriebsräder oder Rollen. Wird daher ein Tourenzähler an den Antriebsmechanismus angelegt, so zeigt dieser die Bewegungsgeschwindigkeit des Schneidbrenners an. Die Tourenzahl des Antriebsmechanismus wird auf indirektem Wege durch die Klemmenspannung am Anker 1 des treibenden Motors gemessen. Zu diesem Zwecke liegt unmittelbar an den Ankerklemmen ein Voltmeter 2, das vorteilhaft zur direkten Anzeige der Brennergeschwindigkeit geeicht ist.
Um die Brennergeschwindigkeit nach den Angaben des
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Geschwindigkeitsmessers einstellen zu können, wird der Anker des Motors parallel zu einem Wider- stand 3 gelegt und mit diesem über einen beweglichen Kontakt 4 verbunden, der es gestattet, jede beliebige Spannung als Ankerspannung für den Motor abzugreifen und daher jede beliebige Tourenzahl bis zum Stillstand einzustellen. Der Motor ist ein Hauptschlussmotor, dessen Feldwicklung 5 also in Serie mit dem Anker bzw. seinem Parallelwiderstand liegt. Die Feldwicklung wird hochgesättigt, so dass das magnetische Feld der Maschine unabhängig vom Betriebsstrom annähernd konstant bleibt.
Es wird daher Proportionalität zwischen der Drehzahl des Motors und seiner Klemmenspannung herrschen. Dies hat den Vorteil, dass das Voltmeter unabhängig von dem Motor, mit dessen Klemmen es verbunden wird, geeicht und gegebenenfalls auch für mehrere Motoren weehselsweise verwendet werden kann. Bei grösseren Brennschneidmasehinen sind häufig mehrere Motoren für die verschiedenen Arten des Brennerantriebes vorgesehen. So dient z. B. ein Motor zum Antrieb von Führungsrädern nach Anriss oder Schablone, während ein anderer Motor zur Bewegung eines den Brenner tragenden Rundsupportes zum Schneiden konzentrischer Kreise herangezogen wird.
Während bei den bisher in Anwendung gestandenen mechanischen Taehometervorrichtungen stets für jeden Motor bzw. für jeden Antriebsmechanismus ein eigener Tourenzähler erforderlich ist, wird die neue Vorrichtung zur Messung der Brennergeschwindigkeit so ausgebildet, dass ein einziges Voltmeter wahlweise mit den Klemmen des jeweils die Brennschneidmaschine betreibenden Motors verbunden ist. Hiebei steht auch nur ein Ankerparallelwiderstand 3 zur Regelung der Motoren in Verwendung, zwischen dessen eine Endklemme und dessen beweglichen Schleifkontakt das Anzeigeinstrument 2 ständig angeschlossen ist (Fig. 2).
Die beiden Motoren werden nach Massgabe ihrer Verwendung so in den Stromkreis eingeschaltet, dass ihr Anker 1, l'parallel zu dem vom Schleifkontakt 4 abgegriffenen Teil des Widerstandes 3 angeschlossen wird, während die Feldwicklung 5, 5'in Reihenschluss mit dem Regelwiderstand 3 bzw. mit dem Anker gelegt wird. Da es unter Umständen von Vorteil ist, die Antriebsrichtung der Maschine, etwa die Drehrichtung des Rundsupportes umzukehren, empfiehlt es sich, entweder den Anker oder die Feldwicklung der Maschine mit vertauschbaren Klemmen einsehaltbar zu machen.
Die Schaltung der Motoren und der Geschwindigkeitsanzeigevorrichtung kann gemäss der Erfindung mit einem Walzenschalter 6 (Fig. 3) vorgenommen werden, der die mit den einzelnen Schaltelementen verbundenen Kontaktfinger 7 mittels seiner Kontaktknöpfe 8 so schaltet, dass in einer Stellung I der Motor 1, 5 an Spannung gelegt ist und mit der Geschwindigkeitsmessvorrichtung zusammenwirkt, in der Stellung II der Motor 1', 5'für Rechtslauf und in der Stellung III derselbe Motor für Linkslauf eingeschaltet ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Anzeige der Werkzeuggesehwindigkeit an Brennschneidmaschinen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, dass der das Werkzeug bewegende Elektromotor, an dessen Ankerklemmen in an sich bekannter Weise ein Voltmeter zur Messung der Motorgeschwindigkeit angeschlossen ist, eine mit dem Anker bzw. mit einem zu. diesem parallel geschalteten Widerstand in Reihenschaltung liegende Feldwicklung aufweist, die bei normalem Betriebsstrom eine hohe Sättigung des magnetischen Kreises im Elektromotor bewirkt, so dass das Feld bei verschieden hohem Betriebsstrom annähernd konstant bleibt und die Motorumlaufszahl der Klemmenspannung im Anker proportional ist.