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Elektrische Schaltung für elektromagnetisch zu betätigende Kupplungen an mechanischen Pressen
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sich bekannt und dient auch im vorliegenden Fall der Betriebssicherheit beim schnellen Schalten und der Schonung der Kontakte ; in weiterer Ausbildung der Erfindung ist mindestens einem Funkenlöschkondensator eine Isolationsanzeigevorrichtung zugeordnet. Bei den Ausschaltkontakten für die Magnetwicklung ist der hiefür erforderliche Aufwand gerechtfertigt.
Eine Untererfindung liegt darin, mindestens einem Funkenlöschkondensator eine Sicherheitsvorrichtung zuzuordnen, die die Presse abschaltet, wenn Gleichstrom durch den Kondensator fliesst.
Durch Steuerstromkreise wird die Kupplung so gesteuert, dass beim Abschalten der Pressenstössel in der Abwärtsbewegung sofort und in der Aufwärtsbewegung im oberen Totpunkt anhält. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist daher ein Schalter mit Kontakten vorgesehen, über welche der Magnet beim Aufwärtsgang des Pressenstössels gespeist wird, während seine Speisung beim Abwärtsgang von einer Handbedienung abhängig gemacht ist, und dieser Schalter steht unter der Einwirkung einer in Abhängigkeit von der anzukuppelnden Welle angetriebenen Kurvenscheibe oder Steuerwalze.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Stromkreis der Magnetwicklung durch ein Schaltschütz geöffnet, dessen Kontaktpaare in der oben erwähnten Weise hintereinander geschaltet sind.
- Damit die Zeit, die das Schütz zum Einschalten braucht, nicht die Schaltzeit des Magneten verlängert, wird der Elektromagnet nicht über das Schaltschütz eingeschaltet, sondern über ein Kontaktpaar, das' gemäss einer weiteren Untererfindung zusätzlich in den Stromkreis der Magnetwicklung eingeschaltet ist und nur zum Einschalten der Magnetwicklung dient.
Weitere Merkmale, insbesondere hinsichtlich der Ausbildung einer Anzeigevorrichtung für die Funkenlöschkondensatoren der Abschaltkontakte des Magneten und der Abschaltung des Steuerstromkreises in Verbindung mit mit der Anzeige, ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines-Ausführungs-und Anwendungsbeispiels in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Pressenkupplung, wie sie durch einen gemäss der Erfindung geschalteten Magneten beispielsweise betätigt werden kann und Steuerorgane für Schaltmittel aufweist.
Fig. 2 ist ein durch die Exzenterwelle der Presse gelegter, Steuerorgane für Schaltmittel zeigender, vereinfachter Teilquerschnitt in grösserem Massstabe in Fig. 1 von links her gesehen. Fig. 3 zeigt einen Plan einer erfindungsgemäss ausgebildeten Schaltung des elektrischen Kupplungsmagneten, Fig. 4 eine Schaltskizze des Steuerstromkreises und Fig. 5 eine Schaltskizze des Magnetwicklungsstromkreises.
In dem Pressenkörper 1 ist unter Zwischenlage einer Laufbüchse 2 eine Exzenterwelle 3 gelagert, die mit ihrem in Fig. 1 rechten Ende in ein an dem Pressenkörper angebaute, Öffnungen 4 zum Beobachten der Kupplung aufweisendes Kupplungsgehäuse 5 hineinragt. Auf der Welle 3 ist ein während des Betriebes
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Laufbüchse 7 drehbar angeordnet. Von ihm aus ist die Welle 3 über die im folgenden beschriebenen Teile bei Schliessstellung der Kupplung angetrieben.
Das Rad 6 ist mit einem Kranz 70 versehen, der innen bei 8 verzahnt ist und in dessen Zähnen Lamellen 9 in Richtung der Achse der Welle 3 verschiebbar gehalten sind. Auf einem auf der Welle 3 z. B. mittels eines Keiles 10 befestigten Lamellenfuss 11, der auf seinem Umfang bei 12 wiederum verzahnt ist, sind weitere Lamellen 13, ein an seinen Stirnflächen Lamellen 14, 14'bildender Druckring 15 und eine Lamelle 16 verschiebbar angeordnet. Die Lamellen 9 ragen zwischen die Lamellen 13, 14. Zwischen je zwei Lamellen ist ein Reibungsbelag 17 gelegt ; er kann auf den. am Kranz 70 oder auf den am Fuss 11 angebrachten Lamellen befestigt sein. Das Kupplungsgehäuse 5 besitzt auf einem Ansatz 18 eine Verzahnung 19, in der ebenfalls eine Lamelle (Korblamelle) 20 verschiebbar gehalten ist. Sie ragt zwischen die Lamellen 14'und 16 hinein.
Auch hier ist zwischen die Lamellen ein Reibungsbelag 17'gelegt, der auf den am Fuss 11 angebrachten Lamellen oder auf der am Ansatz 18 angeordneten Lamelle befestigt sein kann. Sämtliche auf dem Fuss 11 angeo : dneten Lamellen sind mittels zweier auf Gewinde 21, 21'auge- schraubter Ringscheiben 22, 22'gegen Herausgleiten gesichert. Durch die beiden Scheiben wird der Hub des weiter unten zu beschreibenden Ankers 35 begrenzt, insbesondere kann durch Nachstellen der Scheibe 22 dafür gesorgt werden, dass der zwischen Anker und Magnet befindliche Luftspalt im wesentlichen konstant bleibt, und es kann vermieden werden, dass der Anker auf den Magnet schlägt.
Die Welle 3 hat eine Bohrung 23, in der ein Kupplungsbolzen 24 verschiebbar ist. In eine Querbohrung 25 dieses Bolzens ragen zwei oder mehrere an dem Fuss 11 bei 26 angelenkte Schwenkhebel 27, 27' mit ihren abgerundeten Ansätzen28 hinein. Mit den andem Enden greifen die Hebel an dem Druckring 15 bei 29 an. Die Arme 27 sind wesentlich länger als die Arme 27', so dass bei der zu übertragenden Bewegung des Bolzens 24 auf den Druckring 15 mit grossem Untersetzungsverhältnis gearbeitet werden kann.
Der Bolzen 24 weist einen abgesetzten Teil 30 und einen mit Gewinde versehenen Teil 33 auf. Eine Büchse 32 ist auf dem Bolzenteil33 zurEinstdlung der Lage des Bolzens 24 zu dem Anker 35 ein-und aus-
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schraubbar angeordnet und durch eine Gegenmutter 34 gesichert. Das innere Ende der Büchse 32 ist flanschartig ausgebildet und liegt an einem Kugellager 31 an. Auf dem in Richtung der Achse des Bolzens 24 beanspruchten Kugellager 31 ist der scheibenförmige Anker 35 gelagert, der von einem flachen, aus Windungen 36 und einem Ring 37 bestehenden, topfförmigen Magnet angezogen werden kann. Dieser ist in einem ihm angepassten, auf dem Gehäuse 5 aufgesetzten Deckel 38 untergebracht, der auch das Ausrücken bewirkende Wendelfedern 39 enthält.
Die Federn, die sich zwischen dem Anker 35 und die Einstellung ihrer Vorspannung ermöglichenden, in den Deckel 38 eingeschraubten Schrauben 40 abstützen, sind um die Schäfte von Schrauben 41 gewickelt. Die Schrauben 41 sind in den Anker 35 eingeschraubt und durch axiale Bohrungen der Schrauben 40 hindurchgeführt, vor denen aussen ihre Köpfe liegen.
An dem Anker 35 ist ein durch eine Öffnung 43 des Deckels 38 nach aussen ragender Zeiger 44 befestigt, mittels dessen Åauf einer zugehörigen Skala 45 die jeweilige Stellung des Ankers 35 abgelesen werden kann.
Der Magnetspalt wird durch Verdrehen der Büchse 32 auf dem Gewinde 33 so eingestellt, dass er bei angezogenem Anker ein Minimum annimmt, ohne gegen das Spulengehäuse 37 zu schlagen. Die Gegenmutter 34 sichert diese Einstellung der Büchse 22.
Die Welle 3 trägt ein Zahnrad 46, das mit einem Zahnrad 47 gleicher Zähnezahl in Eingriff steht, auf deren Welle 48 eine in ihrer Winkelstellung einstellbare Kurvenscheibe 49 angebracht ist. Die Kurvenscheibe 49 ist. (Fig. 2) mit durch Langlöcher 53 hindurchgreifenden Schraubenbolzen 54 auf einer mit der Welle 48 fest verbundenen Scheibe 55 befestigt, ihr Einstellbereich ist durch die Länge der Löcher 53 begrenzt. Von der Kurvenscheibe aus wird über eine auf ihr ablaufende Rolle 50 ein im Stromkreis des Magneten liegender Schalter 51 geschlossen, sobald die Erhebung 52 der Scheibe 49 unter der Rolle 50 hindurchgegangen ist.
In Fig. 2 sind die Teile 46-55 hinter einem Querschnitt durch den den Pressenstö- ssel 60 unter Zwischenschaltung einer Laufbüchse 61 tragenden Exzenter 62 zu sehen, der seinerseits auf einem exzentrischen Abschnitt 63 der Exzenterwelle 3 drehfest winkeleinstellbar angeordnet ist.
Bei der in Fig. 1 gezeichneten Schliessstellung der Kupplung steht der sich nicht drehende Anker 35 unter der Wirkung des erregten Elektromagneten 36,37, der bestrebt ist, den Anker in Fig.'1 nach rechts zu ziehen. Von der Stellung des Ankers ist die axiale Lage des über die Hülse 32 und das Kugellager 31 im Anker gehaltenen, sich mit der Hülse 32 drehenden Bolzens 24, 30. abhängig, der bei geschlossener Kupplung so in Fig. 1 nach rechts gehalten ist, dass über die in den Bolzen 24 eingreifenden Schwenkhebel 27 und deren Arme 27'der Druckring 15 so weit in Fig. 1 nach links verschoben ist, dass die Lamellen9, 13,14 mit den Belägen. 17 Reibungsschluss haben. Die Lamellenbremse14', 20,16, 17'ist in dieser Stellung gelüftet.
Wird der Magnet 36,37 abgeschaltet, so schieben die Wendelfedern 39 den Anker 35 und mit ihm über die Hülse 32 den Bolzen 30,24 in Fig. 1 nach links, so dass über die Schwenkhebel 27 und deren Arme 27'die Lamellenkupplung 9,13, 14,17 gelöst und die Bremse 14', 20, 16, 17'angezogen wird, bis durch erneutes Erregen des Magneten 36, 37 die Kupplung wieder geschlossen und die Bremse gleichzeitig gelüftet wird.
Ein Transformator T. zur Speisung des Steuerstromkreises und ein Gleichrichter GE zur Speisung des Magnetspulenstromlaeises werden durch den Hauptschalter S an Spannung gelegt und können durch Brükken U auf 220 V und 380 V Betriebsspannung geschaltet werden. Eine Signallampe Lj leuchtet bei eingeschaltetem Hauptschalter S.
Der Pressenmotor M wird durch ein Schütz S2 eingeschaltet, dessen Hauptkontakte in der Speiseleitung des Motors liegen und das einen in den eigenen Erregerkreis eingeschalteten Nebenkontakt s aufweist.
In der Speiseleitung des Motors liegt noch ein Thermorelais Bi, dessen Kontakt bi den Erregerkreis des Schützes S, unterbricht und damit den Motor selbsttätig abschaltet, wenn in der Speiseleitung ein zu hoher Strom fliesst, z. B. bei Überlastung der Presse oder bei. Kurzschluss im Motor.
Die Motorspeiseleitung, sowie die Ein- und Ausgänge des Transformators T. und des Gleichrichters Gll sind abgesichert.
Die Sekundärwicklung des Transformators Tu'deren Enden mit 0 und 42 bezeichnet sind, hat einen Abgriff 24, an den die Lampen L,, L, L , die die Stellung des als Schlossschalter ausgebildeten Wahlschalters A, B, C, D anzeigen, und die Signallampe L5 angeschlossen sind, die brennt, solange das Motorschütz 52 unter Spannung steht.
Der Wahlschalter A, B, C, D hat vier Kontaktarme, die den Schaltstellungen"Aus" (l),"Fusseinzel- hub" (2). "Handeinzelhub" (3), "Fussdauerlauf" (4) entsprechend betätigt werden. A, B, C, D sind vier starr gekuppelte, z. B. auf derselben Schaltwelle'angeordnete oder mit einer Nockenwelle aus einem Stück bestehende Schaltnocken. Von dem in. Fig. 3 gezeichneten Schloss 65 aus werden sie zugleich je-
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weils um 900 weitergeschaltet, wobei die Drehung im oder entgegen dem Uhrzeigersinn erfolgen kann. In Fig. 4 sind bei den Kontakten A, B, C, D die Schaltstellungen in arabischen Ziffern angegeben, bei denen der Kontaktarm auf dem betreffenden Kontakt ruht.
Der Wahlschalter kann durch Abziehen des Schlüssels in allen vier Schaltstellungen so verriegelt werden, dass eine Änderung von unbefugter Hand nicht möglich ist.
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und der Schütze S,, sa unmittelbar verbunden, während in die entsprechende Zuleitung zum Relais R, noch ein Arbeitskontal : ! r. eingeschaltet ist. Das Ende 0 der Sekundärwicklung des Transformators T. ist mit dem Kontakt D des Wahlschalters und über die Lampe L1 mit der Arbeitsseite des Umschaltkontaktes rl verbunden.
In den Schaltstellungen 2,3, 4 ist der Kontakt D geschlossen, so dass die Klemme 0 an dem Kontaktarm des Umschaltkontaktes A des Wahlschalters, an dem Steuerwalzenkontakt wed, an dem Arm des Umschaltkontaktes r4 und über den in Ruhestellung geschlossenen Schalter "aus" für den Motor an dem Arbeitskontakt s liegt. Der mit dem Schalter D verbundene Kontaktarm des Schalters A liegt in den Stellungen 1, 2 und 4 des Wahlschalters an dem Kontakt 13 des in Ruhestellung offenen Fussschalters F
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Schaltstellung 4 des Wahlschalters mit der Lampe L4 verbunden ist. Die andere Seite 14 des Fussschalters F ist mit dem Kontaktarm des Umschalters B verbunden, der in Schaltstellung 4 des Wahlschalters an dem noch nicht erwähnten Wicklungsende des Relais R, liegt.
In Schaltstellung 3 ist der Kontaktarm des Schalters A unmittelbar an dem andern Ende de : Erregerwicklung des Relais R mit dem in Ruhestellung offenen Handschalter H (Stèllung 3, Leitung 8 in Fig. 3) und mit der Lampe La verbunden. Der Kontaktarm des Schalters B ist in den Stellungen 1, 2, 3 mit der andern Seite des Handschalters und mit dem
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Seite des Walzenkontaktes'wab und der in Ruhestellung offene Schalter "ein" angeschlossen, Die andere Seite des Schalters nein" ist über den Kontakt bi mit dem andern Spulenende des Schützes S2. mit der Lampe L5 und mit dem Arbeitskontakt s2 verbunden.
Die Kondensatoren C 6, C 7 und C 8 sind als Funkenlöschkondensatoren geschaltet.
Der in Fig. 5 dargestellte Magnetspulenstromkreis ist an den Gleichrichter GI angeschlossen, dessen eine Ausgangsklemme unmittelbar mit der Magnetspule 36 verbunden ist. Parallel zu der Magnetspule 36 liegen ein Widerstand W 3 und die Glättungskondensatoren C 4 und C 5, wobei zwischen die letzteren in die Zuleitung zur Magnetspule der Vorwiderstand W 2 eingeschaltet ist, dessen Widerstand einstellbar sein kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Vorwiderstand jedoch nicht einstellbar, damit der Vorwiderstand nicht von unbefugter Hand geändert werden kann. Dadurch sind auch die Schäden verhindert, die entstehen könnten, wenn der Vorwiderstand ohne gleichzeitige Änderung der Betriebsspannung geändert wird.
Die günstigste Ansprechzeit des Magneten ergibt sich, wenn der Widerstand W 2 etwa fünfmal so gross ist wie der Ohm'sche Widerstand der Magnetspule 36. Das Ende des Widerstandes W 2 ist mit der Klemme des Gleichrichters über drei hintereinandergeschaltete Hauptkontakte s3h des Schaltschützes S3 verbunden, die zum Abschalten des Magneten gleichzeitig geöffnet werden. Parallel zu den Schützkontakten 5sh liegt ein Zweig, der aus einem Arbeitskontakt und einem mit ihm in Reihe liegenden, in Ruhestellung offenen Handschalterkontakt H besteht.
Parallel zu jedem Einzelkomtakt s3h liegen Funken- loschkondensatoren Cl'C2 und Ca'die den Vorteil haben, ein schnelles Löschen der vor allem beim Abschalten des Elektromagneten an den Kontaktpaaren entstehenden Lichtbogen zu bewirken.
Eine Vorrichtung, die eine schlechte Isolation der Kondensatoren C 1 und C 2 anzeigt, besteht aus Leitungszweigen, die zwischen dem ersten und dem zweiten und zwischen dem zweiten und dem dritten
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wenn die hintereinandergeschalteten Hauptkontakte sah geschlossen sind. Der eine Zweig enthält ausserdem eine Lampe L 6, der andere Zweig noch die Erregerwicklung des Relais R 1.
Die Anzeigevorrichtung und die Sicherheitsvorrichtung arbeiten auf folgende Weise : Wenn die Isola-
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ordnete Lampe L 6 über den Kondensator C 1 und den Ruhekontakt ssn Spannung und leuchtet auf. Die Presse kann noch gefahrlos weiterarbeiten, auch wenn zusätzlich noch der Kondensator C 3 schadhaft werden sollte. Wenn zusätzlich zu einem schadhaften Kondensator C 1 noch die Isolation des Kondensa-
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