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Steuerung für elektromagnetische Pressen
Bei den bekannten elektromagnetischen Pressen mit einer oder mehreren Magnetspulen wird der Erregerstrom der Magnetspule oder - spulen mit üblichen Kontaktschaltern eingeschaltet. Diese Pressen arbeiten schlagartig, so dass sie einen grossen Lärm verursachen und im allgemeinen für die Erzeugung hoher Drücke nicht geeignet sind.
Die vorliegende Erfindung, durch welche dieser Nachteil behoben wird, betrifft eine Steuerung für elektromagnetische Pressen, die sich erfindungsgemäss dadurch auszeichnet, dass eine elektronische Steuerungsvorrichtung für den Erregerstrom der Magnetspulen vorgesehen ist, die einen aus gittergesteuerten Röhren aufgebauten Gleichrichter aufweist, wobei die Vorspannung einer oder mehrerer dieser Röhren während des Arbeitshubes dadurch gesteuert wird, dass durch die Bewegung eines' mit dem Pressstempel fest verbundenen Elementes, vorzugsweise eines permanentmagnetischen Ankers, relativ zu einem ortsfesten Element, vorzugsweise einer Induktionsspule, eine von der Geschwindigkeit des Pressstempels abhängige Spannung erzeugt wird, die den Gittern der Röhren des Gleich-. richters so zugeführt wird, dass dadurch der Stromdurchgang durch die betreffenden Röhren verringert wird.
Erfindungsgemäss kann dabei zur Induktionsspule ein regulierbarer Widerstand parallel geschaltet sein. Zur Begrenzung des Arbeitshubes können ferner erfindungsgemäss zwei Kontakte vorgesehen sein, deren Abstand voneinander einstellbar ist und bei deren Berührung sich ein über einen Gleichrichter aufgeladener Transformator entlädt, dessen Sekundärspannung zur Sperrung der Gleichrichterröhren dient.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Am nicht dargestellten Gestell der Presse sind zwei Spulenhalter 3 befestigt, an welchen Magnetspulen 4 befestigt sind, welche in Magnetanker 5 hineinragen. Die peripherischen Teile der Halter 3 und der Anker 5 überlappen einander zur Erzielung eines guten magnetischen Schlusses. Die Magnetanker 5 sind durch eine Druckstange 6 aus mindestens annähernd unmagnetischem Material miteinander verbunden, die an ihrem unteren Ende mit einem Pressstempel 9 versehen ist.
Ein Magnetkern 21 ist mittels eines Verbindungsstückes 22 mit dem feststehenden oberen Spulenhalter 3 verbunden. Der Magnetkern 21 ist mit einer Induktionsspule 23 versehen. Ein Anker 24 aus permanent magnetisiertem Stahl ist mittels eines Verbindungsstückes 25 mit dem oberen Magnetanker 5 fest verbunden.
Ein Kontakt 26 ist mittels eines federnden Verbindungsstückes 27 und eines Isolators 28 mit, dem unteren Magnetanker 5 mechanisch verbunden. Ein Gegenkontakt 29 ist mit einer Spindel 30 verbunden, welche mittels eines Drehknopfes 34 in einer Mutter 32 in Höhenrichtung eingestellt werden kann. Die Mutter 32 ist mittels eines Zwischenstückes 31 und eines Isolators 33 mit dem unteren Spulenhalter 3 bzw. dem Maschinengestell mechanisch verbunden.
Die Netzanschlussklemmen R, S, Teines dreiphasigen Netzes sind mit den Anoden dreier gittergesteuerter Röhren 38 und mit den Kathoden dreier weiterer gittergesteuerter Röhren 39 verbunden.
Die gittergesteuerten Röhren können Elektronenröhren oder lonenröhren ("Stromtore") sein.
Die Kathoden der Röhren 38 sind über eine Leitung 40, die beiden in Serien geschalteten Magnetspulen 4 und eine Leitung 41 mit den Anoden der Röhren 39 verbunden, ; so dass die Röhren 38, 39 einen dreiphasigen Vollweggleichrichter bilden und die Magnetspulen 4 von dem gleichgerichteten Strom durch-
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zug auf ihre Kathoden negative Vorspannungen gesperrt werden. Den Gittern der Röhren 38, 39 sind Schutzwiderstände 42 bzw. 43 vorgeschaltet.
An die Eingangsklemmen R und S ist über Leitungen 44,45 und 46 die Primärwicklung
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47 eines Transformator3 48 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung 49 mit einem Vollweggleichrichter 50 verbunden ist. Der Gleichrichter 50 ist ausgangsseitig mit einem Kon. densator 51 verbunden, dem ein Widerstand 52 über einen Schalter 53 parallelgeschaltet ist. Der Schalter 53 wird normalerweise durch eine nicht dargestellte Feder in der gezeigten. geschlossenen Lage gehalten, so dass am Widerstand 52 ein Spannungsabfall entsteht.
Das mit,, +" bezeichnete Ende des Widerstandes 52 ist durch eine Leitung 54 und die Leitung 40 mit den Kathoden der Röhren 38 verbunden. Das mit-"bezeichnete Ende des Widerstandes 52 ist über eine Leitung 55, einen Widerstand 56, eine Leitung 57, die Induktionsspule 23 und eine Leitung 58 mit den Schutzwiderständen 42 der Gitter der Röhren 38 verbunden. Solange der Schalter 53 geschlossen ist, liegt somit an diesen Gittern eine in bezug auf die entsprechenden Kathoden negative Vorspannung, so dass der Stromdurchgang durch die Röhren 38 gesperrt ist.
Um die Magnetspulen 4 zu erregen, wird der z. B. als Ped'al ausgebildete Schalter 53 geöffnet, so dass durch den Widerstand 52 kein Strom mehr fliesst und somit an demselben kein Spannungsabfall mehr erzeugt wird ; infolgedessen entfällt die negative Vorspannung der Röhren 38, so dass dieselben nun Strom führen. Die Magnetspulen 4 werden somit erregt und die Spulentöpfe 3 ziehen die Anker 5 an. Bei der dadurch erzeugten Bewegung der Anker 5 dringt der permanentmagnetische Anker 24 in die Induktionsspule 23 ein, die sehr viele Wicklungen aufweist.
Durch die dadurch bewirkte Zunahme des diese Spule 23 durchsetzenden magnetischen Flusses wird eine Spannung erzeugt, die einerseits über 58 und 42 und anderseits über 57, 56,55, 52,54, 40 an die Gitter bzw. die Kathoden der Röhren 38 gelegt wird. Diese Spannung ist so gerichtet, dass sie an den Gittern negativ ist, wodurch der Stromdurchgang durch die Röhren 38 verringert wird, was eine Verlangsamung der Bewegung der Anker 5 und damit des Pressstempels 9 zur Folge hat. Um die Geschwindigkeit der Bewegung des Pressstempels, die auch von dem am Pressstempel wirksamen Widerstand des zu bearbeitenden Werkstückes abhängt, beeinflussen zu können, ist der Induktionsspule 23 ein regulierbarer Widerstand 59 parallelgeschaltet.
Wenn der Wert des Widerstandes 59 am grössten ist-eventuell unendlich gross bei vollkommener Abschaltung des Widerstandes 59 in der letzten Regulierstufe-ist die durch die Spule 23 bewirkte Bremsung der Arbeitsbewegung des Pressstempels am grössten.
Um die Abwärtsbewegung des Pressstempels
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gesehen sein, welche den Pressstempel autor matisch nach oben zurückbewegt, sobald die Anker 5 nicht mehr von den Spulenhalter 3 angezogen werden. Das Zurückziehen des Pressstempels könnte auch elektromagnetisch, hydraulisch oder pneumatisch erfolgen. Ferner sei bemerkt, dass man an Stelle der Induktionsspule 23 und des permanenten Magneten 24 auch zwei unter Spannung liegende Konr densatorbeläge relativ zueinander verschieben könnte, um einen zur Erzeugung einer negativen Gittervorspannung ausnützbaren Spannungsstoss zu erzielen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Steuerung für elektromagnetische Pressen mit einer oder mehreren Magnetspulen, dardurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Steuerungsvorrichtung für den Erregerstrom
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aufgebauten Gleichrichter aufweist, wobei die
Vorspannung einer oder mehrerer dieser
Röhren während des Arbeitshubes dadurch ge- steuert wird, dass durch die Bewegung eines mit dem Pressstempel (9) fest verbundenen)
Elementes (24) relativ zu einem ortsfesten
Element (23) eine von der Geschwindigkeit des Pressstempels abhängige Spannung erzeugt wird, die den Gittern der Röhren des Gleichrichters so zugeführt wird, dass dadurch der Stromdurchgang durch die betreffenden Röhren verringert wird.