<Desc/Clms Page number 1>
Antrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere
Schälmaschinen
Im Patent Nr. 204348 wurde ein Antrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schälmaschinen oder andere spanabhebende Werkzeugmaschinen, die von einem Elektromotor über einen stufenlos regelbaren Zwischentrieb mit einstellbarer konstanter Drehzahl angetrieben werden, beschrieben und die Anweisung erteilt, als Zwischentrieb einen an sich bekannten Drehmomentenwandler, wie ein aus einer mit einer Pumpe in einem Kreislauf liegenden Turbine bestehendes Aggregat, das Verstellglieder für die Änderung des Drehmomentes enthält, vorzusehen, dessen Drehmoment durch selbsttätig wirkende Steuermittel so geregelt wird, dass seine Abtriebsdrehzahl und damit die Antriebsdrehzahl der Werkzeugmaschine auf einen gewünschten Wert eingestellt konstant bleibt.
Als Steuermittel wurden solche vorgesehen, die gemeinsam oder unabhängig voneinander mindestens auf zwei der drei möglichen Anderungen der Beschleunigung, der Geschwindigkeit und des Weges bzw. der Drehbeschleunigung, der Drehzahl und des Drehwinkels ansprechen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die gleiche Aufgabe wie dem vorgenannten Patent zugrunde, nämlich einen billigen stufenlos regelbaren Antrieb für Werkzeugmaschinen zu schaffen, der die Vorteile des bekannten Leonard-Satzes aufweist, mit dessen Nachteilen jedoch nicht behaftet ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass als Zwischentrieb ein an sich bekannter, vorzugsweise Verstellglieder für die Änderung des Drehmoments aufweisender Drehmomentenwandler und als Elektromotor ein Drehstrom-Schleifringmotor vorgesehen ist und dass die Abtriebsdrehzahl des Drehmomentenwandlers und damit die Antriebsdrehzahl der Werkzeugmaschine durch Einwirkung mindestens zweier von drei auf einen gewünschten Wert eingestellter, z.
B. aus Beschleunigungsmesser, Geschwindigkeitsmesser und Wegmesser bestehender Messgeräte, auf den Regelwiderstand des Elektromotors konstant gehalten ist. Als Steuermittel können die im Patent Nr. 204348 beschriebenen verwendet werden, d. h. mindestens zwei der drei Messgeräte, Beschleunigungsmesser, Geschwindigkeitsmesser und Wegmesser bzw. Drehbeschleunigungsmesser, Drehzahlmesser und Drehwinkelmesser.
Eine notwendige und hinreichende Voraussetzung dafür, dass die Drehzahl konstant bleibt (synchroner Lauf) ist entweder :
1. Das Integral aus der Drehbeschleunigung muss zu jedem Zeitpunkt = 0. sein.
2. Die Drehgeschwindigkeit muss konstant sein, oder
3. die Drehwinkeländerung muss in Abhängigkeit von der Zeit einen linearen Verlauf haben.
Würde es möglichsein, eines dieser drei Regelmittelzeitlos ansprechen zu lassen, so wäre die Bedingung des synchronen Laufes erfüllt. Kein Regelorgan ist aber in der Lage, ohne Zeitverzögerung, d. h. mit der Empfindlichkeit gegen unendlich zu regeln.. Im einen Fall, wenn man z. B. in der Arbeitsmaschine sehr starke Beschleunigungen und Verzögerungen hat. ist es zweckmässig, über ein Beschleunigungsmessgerät zu regeln.
Treten verhältnismässig geringe Beschleunigungen auf, so spricht ein solches Gerät nicht mehr an, und man ist gezwungen, über ein Geschwindigkeitsmessgerät, z. B. Differenzwinkelmessgerät, den synchronen Lauf zu erzwingen. Daman bei einer Arbeitsmaschine in den seltensten Fällen voraussehen kann, ob im wesentlichen starke oder schwache Beschleunigungen, oder starke oder schwache Drehzahländerungen, oder starke oder schwache Winheländerungenzu erwarten sind. sollte man. um sicher zu gehen, alle drei Regelmöglichkeiten unabhängig voneinander vorsehen. Zu den Winkeländerungen wird noch bemerkt, dass sie F eigen von Drehzahl- änderungen sind, wenn vorausgesetzt wird, dass die Winkelgeschwindigkeit keinen unstetigen Verlauf
<Desc/Clms Page number 2>
haben soll.
Bei der vorgesehenen Steuerung soll diese Unstetigkeit aber noch zugelassen werden, so dass man zwischen Drehzahländerungen und Winkeländerungen unterscheiden muss. Wenn jeder Regelkreis in sich so empfindlich gemacht ist, wie das möglich ist, kann man sagen, dass man die denkbar beste Synchronisation erreicht hat. Im Antrieb von Werkzeugmaschinen reicht es in den meisten Fällen aus, wenn man zwei Regelmöglichkeiten ausnutzt, u. zw. wenn man grössere Beschleunigungen oder Verzögerungen und grössere Geschwindigkeitsänderungen durch entsprechendes Regeln vermeidet. Eine Winkeländerung in einem grösseren Zeitintervall ist meistens unwichtig, es sei denn, dass mittels eines solchen Antriebes ein Gewinde od. dgl. geschnitten werden soll. Möchte man z.
B. auf einer Drehbank ein Gewinde schneiden und dabei die Hauptwelle und den Vorschub gesondert antreiben, so muss zwischen diesen beiden Antrieben ein synchrones Verhältnis der Drehzahlen bestehen und selbstverständlich damit auch der Drehwinkel in Abhängigkeit von der Zeit linear verlaufen, was auch genügend genau durch Steuerung des Drehwinkels möglich ist.
Grundsätzlich reicht es aus, einen Drehmomentenwandler vorzusehen, der keine Verstellglieder für die Änderung des Drehmomentes aufweist. Wenn man aber einen Verstellglieder aufweisenden Drehmomentenwandler vorsieht, kann man zusätzlich auch diesen noch regeln, falls dies aus irgendeinem Grunde erwünscht sein sollte. Diese Verstellung des Drehmomentenwandlers kann zweckmässig sein, da die Regelung des den Drehmomentenwandler antreibenden Elektromotors infolge der Trägheit seiner Massen nicht schnell genug auf Beschleunigungsänderungen anspricht, so dass also, wenn Beschleunigungsänderungen berücksichtigt werden müssen, diese dann über die Verstellglieder des Drehmomentenwandlers eingesteuert werden. Es können also Drehwinkel und Drehzahl ohne Schwierigkeiten über den Antriebsmotor berücksichtigt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Antrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schälmaschinen oder andere spanabhebende Werkzeugmaschinen, die von einem Elektromotor über einen stufenlos regelbaren Zwischentrieb mit einstellbarer konstanter Drehzahl angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischentrieb ein an sich bekannter, vorzugsweise Verstellglieder für die Änderung des Drehmomentes aufweisender Drehmomentenwandler und als Elektromotor ein Drehstrom-Schleifringmotor vorgesehen ist und dass die Abtriebsdrehzahl des Drehmomentenwandlers und damit die Antriebsdrehzahl der Werkzeugmaschine durch Einwirkung mindestens zweier von drei auf einen gewünschten Wert eingestellter, z. B. aus Beschleunigungsmesser, Geschwindigkeitsmesser und Wegmesser bestehender Messgeräte, auf den Regelwiderstand des Elektromotors konstant gehalten ist.