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Einrichtung zur Belastungsregelung von Kraftbetrieben. rm Kraftanlagen stets möglichst gut auszunutzen, hat man bisher nur eine mittelbare Beeinflussung ihrer Belastung angewendet, so z. B. hat man bei Schleif-, Mahl- oder Bearbvitungsmaschinen mit elektrischem Antrieb den Anpressungsdruck oder den Vorschub des Bearbeitungswerkzeuges in Abhängigkeit von der Stromstärke des Motors geregelt. Durch solche Anordnungen wurde zwar bis zu einem gewissen Grade auch die Belastungsfähigkeit der Maschine ausgenutzt, solange die Betriebsverhältnisse der Mas hine solche waren, dass die Stromstärke ein Mass für die zulässige Belastung bilden kann.
Die vorliegende
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höherem Masse ausgenutzt werden kann, wenn ihre Leistung nicht von ihrer Belastung, sondern von ihrer Belastungsfähigkeit beherrscht wird. Die Belastungsfähigkeit ist aber gerade für Maschinen, die häufig mit wechselnder Geschwindigkeit und wechselnd langen Arbeitspausen in Tätigkeit sind, nicht von der Belastungsgrösse abhängig, sondern von dem Erwärmungszustand bestimmter Teile. Elektrische Motoren, die ja heute hauptsächlich für derartige Maschinen verwendet werden, sind in ihren Wicklungsteilen ausserordentlich empfindlich gegen Erwärmung.
Die höchste Leistungsfähigkeit der Motoren ist aber nicht so sehr von Rücksichten auf den Wirkungsgrad und mechanische Beanspruchungen abhängig, als vielmeh von der Riieksicht auf die Verbrennungsgefahr der Isolationsteile. Bei anderen Antriebs- motoren, z. B. Verbrennungsmotoren, ist es hingegen wichtig, die Erwärmung, z. B. der Kolben, mit Rücksicht auf die Verbrenmmgsgefahr der Sehmiermittel und das Festfressen der gleitenden Teile zu beschränken.
Die Erfindung bezweckt, die Belastungsfähigkeit von elektrischen oder Verbrennungsmotoren so vollständig wie möglich auszunutzen. Diese Belastungsfähigkeit findet ihre Grenze bei unzulässiger Höhe der Erwärmung des ganzen Motors oder einzelner Teile davon und nicht etwa bei höheren mechanischen Beanspruehungen oder geringerem Wirkungsgrad, oder bei elektrischen Motoren bei der zulässigen Spannung. Hiezu muss der E wärmungszustand des Motors oder von Teilen davon durch eine der bekannten Messvorriehtungen festgestellt werden. In Abhängigkeit hievon kann dann durch selbsttätige Mittel und damit zwangsweise die Belastung des Motors beeinflusst werden.
Die Beeinflussung der Leistung der Kraftanlage kann durch hemmendes oder regelndes Eingreifen
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Verstellen der Vorschubeinrichtung bei Zerkleinerungs-und Bearbeitungsmaschinen. In der Beeinflussung der Leistung der Motoren in Abhängigkeit vom Erwärmungszustajid wird im besonderen auch der Fortschritt gegenüber jenen bekannten Anordnungen erblickt, die, wie z.
B. bei Elektromotoren, nur die Auslösung von Ausschaltern d. h. die Abstellung des Betriebes bei Überschreitung einer bestimmten Er-
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Temperatuiüberschreitung wie bei jedem beliebigen Motor durch Beeinflussung der von ihm angetriebenen Arbeitsmaschine erfolgen : oder es kann durch Feststellung der Erwärmung des Lagers oder der Zylinder von Verbrennungsmotoren mit Wärmemessern (Thermometern) bei einem gewissen Thermometerstand durch Kontaktschluss oder Kontaktöffnung an der Quecksilbersäule ein elektromagnetis hes System (Elektromagnet, kleiner Motor usw.) bewegt werden. das die Zufuhr des Energieträgers zum Verbrennungs-
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beschränkender Anlageteile zu steigern.
Ist nämlich die Belastungsfähigkeit des Motors in Abhängigkeit vom Erwärmungszustand einzelner Teile bestimmt, die gegen Erwärmung besonders empfindlich sind. dann wird der Erwärlllungszustand gerade dieser. Teile gemessen und die Belastungsfähigkeit wird in Abhängigkeit von diesen Messvor- richtungen begrenzt. Ist also z. B. die Erwärmung eines bestimmten Teiles, z. B. des Hauptmotors sehr hoch geworden, so kann z. B. mit einer Wärmemessvorrichtung ein Sicherheitsstrom geschlossen oder
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tungen einschaltet und so den nächsten Arbeitsgang beschränkt. damit Eingriffe in den im Gang befindlichen Arbeitsgang unterbleiben.
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eingeschaltet, der die weitere Bewegung des Steuerhebels 4 des Motors hemmt und damit seine weitere Belastung verhindert.
Anstatt des Sperrmagnetes 3 kann auch ein Relais verwendet werden, welches z. B. die Vorschubeinrichtung einer vom Motor angetriebenen Zerkleinerungs- oder Bearbeitungsmaschine steuert.
In Fig. 2 wird mit gleichen Mitteln nicht eine Hemmun@. sondern eine Rückführung oder Ver-
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Klinkenhebels zum Einfallen. so dass das Ratschwerk den mit ihm verbundenen Steuerhebel 4 von rechts oder von links zurückführt. Der Motor 1 kann hiebei entweder unmittelbar zum Antrieb der Arbeitsmaschine oder zur Hervorbringung ihrer Belastung dienen. wie z. B. zur Erzeugung des.Anpressdrucke bei Schleifwerken usw.
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Teile bewerkstelligt wird. Zu diesem Zwecke wird entweder unmittelbar die Verlängerung des elektrischen Widerstandes der durch die Erwärmung gefährdeten Maschinenteile festgestellt. oder aber es wird ein
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teile besonders eingebettet.
Für den Messdraht wird zweckmässigerweise ein Stoff mit hohem negativen oder positiven Temperaturkoeffizienten verwendet, um möglichst grosse Genauigkeit der Messung zu
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der Erwärmungszustand der Wicklungen unmittelbar durch elektrische Widerstandsmessung während des Betriebes oder während der Betriebspausen festgestellt werden. Im ersteren Falle wird man die zu messenden Wicklungen ausser vom Betriebsstrom auch noch von einem besonderen Messstrom durch- fliessen lassen, dessen Stromquelle so gewählt oder dessen Stromkreis so angeordnet wird, dass durch die
Kraftstromänderungen keine Beeinflussung eintreten kann.
Zu diesem Zweck ist es nur notwendig den
Messstromkreis zu schliessen. wobei dennoch ein Pol für beide Stromkreise gemeinsam bleiben kann. oder es kann eine besondere Stromquelle Verwendung finden. die allenfalls von der Art des Kraftstromes ver- schieden ist, wie z. B. Wechselstrom, wenn je ; er Gleichstrom führt, und umgekehrt. Durch diese elektrische
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bringen zu können, wobei es ausserdem möglich ist. beliebig schwere oder viel tufig zu betätigende Vorriehtungen mit Sicherheit zu beherrschen. was mit einfachen Kontaktthermometern beliebiger Bauart nicht möglich ist.
Von letzterer Eigenschaft soll besonders Gebrauch gemacht werden, wenn es sich darum handelt, je nach dem Wert des Erwärmungszustandes der zu schützenden Teile verschiedenartige Einwirkungen auf die Belastungsregelvorrichtungen der Arbeitsmaschine bzw. des Motors vorzunehmen.
Fig. 3 zeigt ein Aufihrungsbeispiel einer solchen Einrichtung. Die Wicklung des Motors 1 wird durch den von der Batterie 8 gelieferten Messstrom durchflossen, welcher den Erwärmungsanzeiger 2 betreibt. Dieser kann z. B. nach Art eines Motorrelais gebaut sein und verstellt den Kontakthebel 9 auf der Kontaktbahn 10 auf die verschiedenen Kontakte, je nach dem Grade der Erwärmung des Motors.
Diese Kontaktvorrichtung arbeitet mit einer ähnlich gebauten Kontaktvorrichtung 11 zusammen, welche ebenfalls von einem vom Motorstrom abhängigen Motorrelais 12 verstellt wird. Beide Kontaktvorrichtungen zusammen wirken auf einen Magnet. ? ein. der ähnlich wie in Fig. J. oder 2 auf die Steuerung hemmend oder rückführend oder auf die Belastung des Motors steigernd wirkt. Der Stromkreis dieses Magnetes wird von der Batterie 8 gespeist und verläu't über die Kontaktvorrichtungen, 9 und 11. Er ist nur dann geschlossen, wenn beide Kontakthebel 9 und 11 mindestens eines der Kontaktpaare 10 gleichzeitig berühren. In der gezeichneten Hebelstellung ist also der Magnetstromkreis unterbrochen.
Auf diese Art gelingt es. jedem Erwärmungszustand einen Belastungszustand des Motors zuzuordnen, indem entweder nach dem Erreichen einer bestimmten Erwärmungsgrenze die weitere Steigerung der Motorbelastung verhindert oder zwangsweise eine Verminderung der Motorbelastung bewerkstelligt wird, oder es kann die Belastung des Motors selbsttätig soweit gesteigert werden, als es sein Erwärmungszustand erlaubt. Der Motor 1 wird nach Fig. 3 selbst vo Überlastung geschützt bzw. seine Belastung bis an die Grenze der Erwärmungsfähigkeit zwangläufig erhöht.
Es kann natürlich auch vom Erwärmungszustand des An- t''iebsmotors-oder eines sonstigen vor Überlastung zu schützenden Teiles der Arbeitsmaschine der Stromwert oder sonstige Betdebswerte eines die Belastung des zu schützenden Teiles der Maschine regelnden Hilfsmotors verändert werden, in welchem Falle dann das Stromrelais 12 nicht von der den Arbeitsmotor durchfliessenden Stromstärke, sondern von jener den Hilfsmotor durchfliessenden Stromstärke zu bee'nflussen wäre.
An Stelle der zwangläufigen Beeinflussung der Motorsteuerung kann dieselbe auch durch den Maschinenführer nach Angabe eines an seinen Stand geleiteten Erwärmungsanzeigers erfolgen. Die Neuerung wird hiebei darin erblickt, dem Führer überhaupt den Erwärmungszustand der von ihm gesteuerten Maschine oder ihrer wichtigsten. die Überlastbarkeit derselben bestimmenden Teile ständig zu vergegenwärtigen, um ihm damit die Möglichkeit einer solchen Handhabung der Steuerung zu geben.
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PATENT-ANSPRÜCHE:
1. Einrichtung zur Belastungsregelung von Kraftbetrieben, dadurch gekennzeichnet, dass der die Belastungsfähigkeit der Anlage und ihrer einzelnen Teile bestimmende Erwärmungszustand unmittelbar
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gebracht wird, dass die Leistungsfähigkeit entsprechend dem durch den Erwärmungszustand gegebenen Grenzwert unter Vermeidung der Betriebsabstellung beschränkt oder gesteigert wird.
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