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Einrichtung an elektrischen Wellen, vorzugsweise solchen, die dem Antrieb von Teilen einer Werkzeugmaschine dienen
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an elektrischen Wellen, vorzugsweise solchen, die dem Antrieb von Teilen einer Werkzeugmaschine, insbesondere der beiden Spannwagen von umlaufende Messerköpfe aufweisenden Schälmaschinen, dienen, bei denen jedem Geber mindestens ein mit Dämpfungsglie-' dern versehener Empfänger zugeordnet ist, welch letzterer mit dem anzutreibenden Teil, z. B. einem Vorschub-Motor, schlupflos gekuppelt ist.
Elektrische Wellen haben sich bewährt, wenn über verhältnismässig grosse Entfernungen Leistungen übertragen werden sollen und es wesentlich ist, dass die Drehzahl eines Maschinensatzes mit der Drehzahl eines andern Maschinensatzes unbedingt übereinstimmt, wobei Voraussetzung für das einwandfreie Arbeiten der elektrischen Wellen ist, dass die Belastung der anzutreibenden Maschine gleichmässig und der zu durchfahrene Drehzahlbereich nicht allzu gross ist. Treten jedoch stossartige Belastungen auf, wie sie beispielsweise beim Ein- und Ausschalten des Vorschubes, z. B. eines Spannwagens einer Schälmaschine, inlicht zu vermeiden sind, dann fallen die Empfänger und die Geber ausser Tritt.
Damit das Aussertrittfallen durch auftretende Stossbelastungen vermieden wird, hat man die elektrischen Wellen entweder ver- hältnismässig gering belastet, dadurch aber die Kapazität der Werkzeugmaschinen nur zu einem kleinen Teil ausgenutzt oder zur Verhinderung von Pendelungen Dämpfungsglieder vorgesehen, die z. B. aus in die Läuferkreise eingeschalteten Ohmschen Widerständen bestanden, was aber dazu führte, dass die Synchronmotore sehr viel grösser ausgeführt werden mussten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Bin Aussertrittfallen der elektrischen Welle zu verhindern, derartige Anlagen zu vereinfachen und deren Herstellungskosten zu senken. Ausgegangen wird von der eingangs erwähnten Einrichtung an elektrischen Wellen, bei der jedem Geber mindestens ein Empfänger zugeordnet ist.
Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, der Einheit Empfänger - anzutreibender Teil (z. B. Vorschub-Motor eines Spannwagens) ein geichwindigkeitsproportionales Dämpfungsglied, z. B. einen Wirbelstromdämpfer, zuzuordnen. So kann man die Welle des Empfängers mit der Welle des anzutreibenden Teiles starr verbinden und auf diesen beiden iann eine starre Einheit bildenden Wellen ein mit ihnen umlaufendes Polrad vorsehen, dem eine mit einer Masse in Verbindung stehende Wicklung zugeordnet ist, welche gegenüber dem Polrad Relativbewe- gungen ausführen kann. Die Wicklung mit ihrer Masse wird also in diesem Fall auf der Empfänger und anzutreibenden Teil verbindenden Welle frei drehbar gelagert.
Will man nun den zur Schnellverstellung les anzutreibenden Teils, beispielsweise des Spannwagens, einer Schälmaschine bisher benutzten Eilgangmotor sparen, dann kann man die Ständerwicklung des Empfängers abschalten und kurzschliessen. Soll eine Drehrichtungsänderung des anzutreibenden Teils bewirkt werden, dann ist es lediglich erforderlich, den dem Läufer des Empfängers zugeführten Drehstrom umzupolen.
Durch diese Anweisungen wird es möglich, die elektrischen Wellen mit Erfolg zum Antreiben von Werkzeugmaschinen zu verwenden, nachdem man sie auf diesem Sektor kaum noch benutzt hatte, weil iie oben dargelegten Schwierigkeiten nicht befriedigend überwunden werden konnten.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch erläutert. Die Zeichnung zeigt Teile einer elektrischen Welle, wobei dem Empfänger ein Wirbelstromdämpfer zugeordnet ist, von dessen
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beiden Teilen der eine mit der Ausgangswelle des Empfängers fest in Verbindung steht, während der andere auf dieser Welle frei drehbar angeordnet ist.
Dem Ausführungsbeispiel liegt die Aufgabe zugrunde, die beiden Spannwagen einer Schälmaschine synchron anzutreiben und beliebig zu- und abschalten zu können, ohne dass die verwendete elektrische Welle ausser Tritt fällt. Dargestellt ist lediglich ein Teil der elektrischen Welle einer Schälmaschine, da der andere dem dargestellten spiegelbildlich entspricht. Von einem Motor 1 wird ein stufenlos regelbares Getriebe 2 über eine Welle 3 angetrieben, welche zwei Ausgangswellen 4,5 aufweist, Die eine Ausgangswelle 5 des Getriebes 2 ist zweckmässigerweise über eine nicht dargestellte Kupplung mit dem Rotor 6 eines Gebers verbunden, auf dessen Welle entsprechend der Benutzung von Drehstrom drei Schleifringe 7, 8,9 angeordnet sind. Die Wellen sind bei 10 und 11 gelagert.
Dem Rotor 6 des Gebers ist ein Ständer 12 zugeordnet, dessen Wicklungen vom Netz über die Leitungen 13,14, 15 mit Drehstrom gespeist werden. Die Leitungen 16, 17,18 stehen über ein Wendeschütz 19,20 mit den Leitungen 21,22, 23 in Verbindung, die an Schleifringe 24,25, 26 angeschlossen sind, welche auf der Welle des Rotors 27 des dem Geber zugeordneten Empfängers 27, 28 sitzen. Der Rotor 27 wird von einem Ständer 28 umfasst, dem über die Leitungen 29,30, 31 vom Netz Drehstrom zugeleitet wird. Der Ständer des Empfängers kann vom Netz abgeschaltet und kurzgeschlossen werden. Auf der andern Seite der Rotorwelle sind zwei Schleifringe 32,33 vorgesehen, die einem auf der Welle 34 angeordneten Polrad 35 den Erregerstrom zuleiten. An Stelle des durch Gleichstrom gespeisten Polrades kann man auch Permanent-Magnete vorsehen.
Dem Polrad bzw. den Permanent-Magneten ist eine kurzgeschlossene Wicklung 36 zugeordnet, die an einer gegenüber der Welle 34 frei drehbar gelagerten Masse 37 festgelegt ist. Die Welle 34 steht mit dem anzutreibenden Teil 38 in starrer Verbindung. Die Welle 34 ist bei 39 und 40 gelagert. Die Welle 4 des Getriebes 2 kann, wenn zwei Geber mit je einem Empfänger durch einen einzigen Antriebsmotor angetrieben werden sollen, ebenfalls mit einem Geber und über ein dem Wendeschütz 19,20 entsprechendes Wendeschütz mit einem Empfänger, einem Wirbelstromdämpfer, mit dem andern anzutreibenden Teil, beispielsweise dem zweiten Spannwagen, einer Schälmaschine in Verbindung stehen. Da die beiden Teile der elektrischen Welle einander genau entsprechen, wurde auf die Darstellung dieses spiegelbildlichen Teiles verzichtet.
Es wird also auf der Welle 4 ein dem Gebei 6 entsprechender Geber angeordnet, der dann über ein zweites Wendeschütz, einen zweiten Empfänger ein zweites anzutreibendes Teil beeinflusst, wobei Empfänger und anzutreibendem Teil auch hier ein Wirbelstromdämpfer zugeordnet ist.
Läuft die Welle 3, angetrieben durch den Motor 1, um, dann drehen sich die Ausgangswellen 4, 5 des Getriebes 2 mit gleicher Drehzahl, so dass auch die Geber-Rotoren beider Teile der elektrischen Welle mit gleicher Drehzahl umlaufen. Befinden sich alle Wendeschütze 19,20 in der in der Zeichnung dargestellten Lage, dann laufen die Rotoren 27 der beiden Empfänger mit der gleichen Drehzahl um, wie die Rotoren der dem Getriebe 2 zugeordneten Geber, u. zw. in einer der Wendeschützstellung entsprechenden Drehrichtung. Die beiden Empfänger-Rotoren lauten also mit gleicher Drehzahl um. Entsprechendes gilt dann auch für die anzutreibenden Teile, beispielsweise die Antriebsmotoren der Spannwagen einer Schälmaschine.
Sollen die anzutreibenden Teile unabhängig voneinander zu-bzw. abgeschaltet werden kön- nen, so ist jedem Spannwagen eine lösbare Kupplung zuzuordnen. Im vorliegenden Fall ist also eine solche Kupplung anzutreibenden Teilen 38 zuzuordnen. Laufen Geber und Empfänger beider elektrischer Wellen um und wird einer der Spannwagen zu-oder abgeschaltet bzw. treten während des Bewegens eines Spannwagens stossartige Belastungen auf, dann wird jeder Stoss durch den Wirbelstromdämpfer aufgefan- gen. Stossartige Belastungen wirken sich also praktisch nicht mehr auf das System der elektrischen Welle aus. Ein Aussertrittfallen der elektrischen Welle findet nicht mehr statt.
Damit die Spannwagen einer Schälmaschine bzw. die Vorschubmittel einer andern Werkzeugmaschine schnell von einer Stellung in eine andere bewegt werden können, sieht man zusätzlich Eilgangmotoren vor. Diese kann man sparen, wenn man die elektrische Welle gegen das Drehfeld arbeiten lässt und die Ständerwicklungen der Empfänger vom Netz abschaltet und kurzschliesst. Schliesst man also die Leitungen 29,30, 31 nach Abschalten vom Netz kurz, so läuft der Rotor 27 mit einer um die Felddrehzahl des Ständers 28 höheren Drehzahl um, wenn die Drehrichtungen der Ausgangswellen 4,5 des Getriebes 2 entgegengesetzt den Drehrichtungen der Drehfelder der Ständer der Geber verlaufen. Man erreicht also, je nach Stellung der Wendeschütze, einen schnellen Vorlauf bzw. einen schnellen Rücklauf der anzutreibenden Teile, braucht also lediglich die Wendeschütze entsprechend zu betätigen.
Soll der dem einen oder andern Läufer des Empfängers zugeordnete Drehstrom umgepolt werden, so ist der zugehörige Stän- der des Empfängers vorher vom Netz abzuschalten und kurzzuschliessen.
Selbstverständlich kann man einem Geber auch zwei Empfänger zuordnen, wobei dann jeder Empfänger über einen Wirbelstromdämpfer mit einem anzutreibenden Glied verbunden ist. Es ist dann lediglich
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erforderlich, von den Leitungen 21,22, 23 Leitungen zu Schleifringen 24,25, 26 eines zweiten Empfängers zu ziehen und diesem Empfänger ein zweiter anzutreibender Teil und einen Wirbelstromdämpfer zuzuordnen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an elektrischen Wellen, vorzugsweise solchen, die dem Antrieb von Teilen einer Werkzeugmaschine dienen, insbesondere den beiden Spannwagen von Schälmaschinen, die durch eine Antriebsvorrichtung mit möglichst grossem, änderbaren Geschwindigkeitsbereich beeinflussbar und beliebig zu-und abschaltbar sind, wobei jedem der Geber mindestens ein mit Dämpfungsgliedern versehener Empfänger zugeordnet ist, der mit dem anzutreibenden Teil schlupflos in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Einheit Empfänger (27, 28)-anzutreibender Teil (38) ein geschwindigkeitsproportionales Dämpfungsglied, z. B. ein Wirbelstromdämpfer (35, 36,37) zugeordnet ist.