Vorrichtung zum sofortigen Stilisetzen von elektrisch angetriebenen Arbeitsmaschinen. Eine Reihe von Arbeitsmaschinen, die ein Gut irgendwelcher Art laufend verarbeiten, erfordern bei irgendeiner Störung in der Maschine oder des Herstellungsvorganges so fortiges Stillsetzen. Sofern solche Arbeits maschinen mit einem elektrischen Antriebs motor gekuppelt sind, hat man es in der Hand, zum sofortigen Stillnetzen des Motors --- und damit der Arbeitsmaschine - die elektrische Gegenstrombremsung zu verwen den.
Dies ist zum Beispiel für elektrisch an getriebene Webstühle bereits bekannt. Die bisher für die Beherrschung des Stillsetzungs- vorganges angewendeten Massnahmen haben indessen noch nicht befriedigt, weil sie einen zu verwickelten Mechanismus erforderten, um den Ablauf der Vorgänge: a) Abschalten des Motors vom Netz, F) Gegenstrombremsung, e) endgültiges Stillsetzen der Anlage mit grösstmöglicher Schnelligkeit und ohne Störungen für die Arbeitsmaschine zu er zielen.
In dieser Hinsicht stellt .die vorliegende Erfindung einen wesentlichen Fortschritt dar. Erfindungsgemäss ist ein einziges Schalt organ für den Motor mit ausgeprägten Stel lungen für Betrieb, Gegenstrombremsung und endgültiges .Stillsetzen vorgesehen und erfolgt, die .selbsttätige Steuerung dieses Schalt- organes über Steuerstromkreise mittels Schalt magnete in der Weise,
dass der Motor in Ab hängigkeit von der aufgetretenen Störung auf Gegenstrombremsung geschaltet und in Abhängigkeit von der Umkehr der Drehrich tung vom Netz endgültig abgeschaltet wird.
Ein Ausführungsbeispiel für die Erfin dung ist in den beigefügten Fig. 1 und ja dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Gesamtanord nung, durch welche bei Störungen ein elek trisch angetriebener Webstuhl automatisch stillgesetzt werden kann.
Fig. ja zeigt eine Einzelheit aus dieser Anordnung, von oben gesehen und teilweise geschnitten.
In Fig. 1 ist der Webstuhl nur insoweit schematisch dargestellt, als er zum Verständ- nie der Stillsetzungseinrichtung dient. Am Brustbaum 1 des Webstuhles befindet sich eine Auslösestange 2, die im Betrieb still steht, im Störungsfalle aber in bekannter Weise, unter dem Einfluss eines Schussfaden- wächters, eine hin- und hergehende Bewe gung macht. 3 ist die Hauptwelle des Web stuhles, oder eine mit ihr gleichlaufende Welle. Der Drehsinn dieser Welle ist durch den Pfeil 4 angedeutet.
Die Weblade 6 ist mit der Webstuhlwelle 3 über einen Kurbel arm 8 und eine Stange 9 gekuppelt und führt demnach bei einem vollständigen Umlauf der Welle über die besonders hervorgehobenen, um 90 gegeneinander versetzten Stellen B, D, E und C eine vollständige Schwingbewe gung aus. Die Welle 3 ist ausserdem mit einer Hilfswelle 10 gekuppelt, auf der ein Kurbelarm 11 festgebremst ist.
Bei der Drehung der Kurbelwelle 3 im Sinne des Pfeils 4 liegt der Arm 11 auf einem Anschlag 12 auf. Kehrt sich die Dreh richtung der Welle 3 um (Pfeil 5), so wan dert der Arm 11 im Sinne des Urzeigers, bis er sich an einen Anschlag 13 anlegt. Er stösst hierbei an einen Nocken 32 und öffnet so den Hilfskontakt 51.
Die bei Webstühlen am häufigsten vor kommende Störungsursache ist der Bruch des Schussfadens. Dieser erfolgt stets beim Schützenschlag. Die Stellung der Welle beim Schützenschlag ist bei A angedeutet. Nach erfolgtem Fadenbruch darf sich die Web stuhlwelle nur soweit drehen, dass sie die Schützenschlagstellung A nicht mehr er reicht; denn es muss vermieden werden, dass nach dem Störungsfall ein erneuter Schützen schlag erfolgt.
Die Gegenstrombremsung, die den Motor stillsetzen soll, muss im Stö rungsfalle so kräftig einsetzen, dass die Welle 3 ihren Drehsinn noch vor Erreichung des Punktes A umkehrt und der Motor dann, mit dem an ihm hängenden Webstuhl, im Sinne des Pfeils 5 zurückläuft. Der Rück laufweg darf auch nicht beliebig sein; er wird zweckmässig so bemessen, dass der Stuhl in der Stellung des offenen Webfaches an hält, die sich etwa bei D befindet.
Kommt die Webstuhlwelle 3. nach ein getretener Störung, beim Weiterlauf in die Stellung B, so bewirkt die Tätigkeit des (hier nicht dargestellten) Schussfadenwä.ch- ters, dass sieh die Auslösestange \? nach rechts bewegt, und zwar so lange, bis die Webstuhl welle in die Stellung C gelangt; sodann be wegt sich die Auslösestange wieder nach links.
Dicht hinter der Stellung B wird (auf noch näher zu erläuternde Weise) mit Hilfe der Auslösestange 2 der elektrische Stö rungskontakt 7 geschlossen, der den Still- setzungsvorgang einleitet. Bevor dieser Vor gang weiterverfolgt wird, muss zunächst die Inbetriebnahme des Motors und der Betrieb selbst dargelegt werden.
Für die Steuerung des Motors ist ein ein ziger Schaltarm 25 vorgesehen, der seinen Drehpunkt bei 26 hat. Dieser Schaltarm ist am rechten Ende mit zwei voneinander iso lierten Kontaktgruppen 25a und 25b ver sehen, die nach Wahl mit. einer feststehen den Kontaktgruppe 25e in Verbindung tre ten können. In der gezeichneten Lage be steht eine solche Verbindung nicht; diese Lage entspricht der Ruhestellung (0). Wird der Arm 25 gegen den Sinn des Uhrzeigers gedreht, so gelangt die Kontaktgruppe 25a mit der Kontaktgruppe 25c in Verbindung; in dieser Stellung (Tr) ist der Motor auf Vor wärtslauf geschaltet.
Der Motor ist auf Rück wärtslauf (bezw. Gegenstrombremsung) ge schaltet, wenn die Kontaktgruppe 25b mit der Kontaktgruppe 25c in Berührung kommt (Stellung R) . Der Arm 25 wird durch zwei Schaltmagnete 17 und 21 angetrieben, indem entweder die Spule 16 des einen Magnetes oder die Spule 28 des andern Magnetes erregt wird. In der gezeichneten Stellung sind beide Magnete unerregt. Der Anker 22 des Schalt magnetes 17 liegt auf einem Anschlag 2 7 auf; er ist durch eine Feder 24 mit dem Schaltarm 25 verbunden. Der Anker 29 des Schaltmagnetes 21 ruht auf einem Anschlag 30 auf.
Dieser Anker hat ferner an seinem untern Ende ein Langloch 31, in dem sich ein am linken Ende des Schaltarmes 25 be- festigten Stift bewegen kann. Die Steuerung des Schaltarmes 25 erfolgt durch Steuer stromkreise, in denen die Spulen 28 und 16 der Schaltmagnete liegen. Zum Zwecke der Steuerung trägt der Anker 22 noch eine Kon taktbrücke 23, die in der gezeichneten Stel lung des Schaltmagnetes ihren Kontakt ge öffnet hat, und eine federnde Zunge 26, die am linken Ende einen Gleitkontakt 60 hat.
Der Anker 29 trägt eine Kontaktbrücke 20, die in der gezeichneten Stellung ihren Kon takt geschlossen hält, und eine federnde Zunge 34, die am rechten Ende einen Gleit- kontakt 35 trägt. Die Gleitkontakte 60 und 35 sind in ständiger elektrischer Verbindung mit einer feststehenden Kontaktplatte 36. Parallel zu dieser Platte sind zwei Kontakt schienen 37 und 38 vorgesehen, und zwar so, dass das Gleitstück 60 eine leitende Verbin dung zwischen den Kontaktorganen 36 und 38, und das Gleitstück 35 eine leitende Ver bindung zwischen den Kontaktorganen 37 und 36 herstellen kann.
Bei Inbetriebnahme des Webstuhles wird zunächst (zum Beispiel mittels eines Druck knopfes) ein Kontaktpaar 14 geschlossen. Hierdurch wird ein Erregerstromkreis für die Spule 16 (Steuerstromkreis für Betrieb) in folgender Weise vervollständigt: Vom positiven Pol über einen Kontakt 15, den Kontakt 14, die Spule 16, den Kontakt 20 zum negativen Pol.
Die also erregte Spule 16 zieht ihren Anker 22 an, wodurch der Kontakt 23 ge schlossen wird, und ausserdem das Gleit- stück 60 die Kontaktplatte 36 mit der Kon taktschiene 38 leitend verbindet. Durch das Anziehen des Ankers 22 wird gleichzeitig der Schaltarm 25 aus der Stellung 0 in die Stel lung T% gebracht. Hierdurch wird der Motor auf Vorwärtslauf geschaltet und läuft an. Der Webstuhl kommt so in Betrieb.
Wird nun aus irgendwelchen Gründen der Kontakt 14 wieder geöffnet, so hat dies auf den Betrieb keinen Einfluss, weil der Kontakt 14 durch den Haltekontakt bei 23 abgelöst wird. Tritt nun eine Störung ein, so wird, wie schon erwähnt wurde, mit Hilfe der Aus lösestange 2 der elektrische Störungskontakt 7 und damit der Steuerstromkreis der Gegen strombremsung geschlossen, der wie folgt verläuft: Vom positiven Pol über die Kontakte 15 und 7, den Hilfskontakt 51, die Kontakt platte 36, den Schleifkontakt 60, die Kon taktschiene 38 und die Spule 28 zum nega tiven Pol.
Damit wird die Spule 28 erregt und diese zieht ihren Anker 29 an. Infolge des Lang loches 31 ist dieser Vorgang zunächst un behindert. In der ersten Phase wird daher der Verriegelungskontakt 20 geöffnet und damit der Erregerstromkreis der Spule 16 unterbrochen. Zugleich stellt das Gleitstück 35 eine leitende Verbindung zwischen der Kontaktschiene 37 und der Kontaktplatte 36 her. Sobald der Leergang des Ankers 29 er schöpft ist, reisst dieser den Anker 22 durch Vermittlung einer Feder 24 aus der inzwi schen stromlos gewordenen Spule 16 heraus und bringt auch den Schaltarm 25 mit einem Ruck in die Stellung R, wodurch die Gegen strombremsung eingeleitet wird.
Die hier durch eintretende Unterbrechung der elek trischen Verbindung zwischen den Kontakt platten 36 und 38 ist ohne Bedeutung, weil der Erregerstromkreis für Spule 28 durch die inzwischen erfolgte direkte Verbindung der Platten 37 und 36 geschlossen bleibt.
Zufolge der Gegenstrombremsung, die jetzt einsetzt, wird der Motor rasch zum Stillstand gebracht. Er kehrt hierbei seine Drehrichtung um, was zur Folge hat, dass der Arm 11 vom Anschlag 12 zum Anschlag 13 wandert, hierbei an den Nocken 32 stösst und so den Kontakt 51 öffnet. Dies bedeutet die Unterbrechung des Erregerstromkreises für Spule 28, die somit ihren Anker 29 fallen lässt. Dadurch gelangt der Schaltarm 25 in die Ruhestellung 0 zurück, wodurch der Webstuhl endgültig stillgesetzt wird.
Durch Verstellung des Anschlages 12 kann der Rücklaufweg des Motors beliebig eingestellt werden, so dass es ohne weiteres gelingt, den Stuhl in der günstigen Stellung des offenenen Webfaches anzuhalten.
Die beschriebene Sicherheitseinrichtung kann für verschiedenartige Störungsfälle nutzbar gemacht werden. Eine andersartige Störung tritt zum Beispiel am Webstuhl ein, wenn das Webstuhlschütz das Ende seiner Wurfbahn nicht erreicht, sondern vorher stehen bleibt. Die bekannte Sicherheitsein richtung hierfür besteht aus Frosch und Stecher und lässt den Stecher im Störungs falle einfallen, wodurch der Webstuhl eine gewaltsame Hemmung seiner Bewegung er fährt, die unter Umständen zu Rahmen brüchen führen kann.
Man kann, um diesen Störungsfall geson dert zu erfassen und die starke Beanspru chung des Rahmens zu mildern, beim Ein fallen des Stechers einen weiteren Störungs kontakt 33 schliessen, der parallel zum Kon takt 7 geschaltet ist und daher dieselbe Wir kung wie, dieser Kontakt hat. In analoger Weise kann man jeder Störungsart einen be sonderen Störungskontakt zuordnen, der vom Überwachungsorgan der betreffenden Stö rung gesteuert wird und alle diese Störungs kontakte parallel zueinander in den Steuer stromkreis der Gegenstrombremsung schalten.
In manchen Fällen ist es nötig, den Web stuhl oder die Arbeitsmaschine nach Belieben ein Stück rückwärts laufen zu lassen, ohne hierfür die Sicherheitsvorrichtung in An spruch nehmen zu müssen. Für diesen Zweck ist ein besonderer (gestrichelt dargestellter) Stromkreis vorgesehen, der vom positiven Pol über einen Druckknopf 43 unmittelbar zur Spule 28 und von da zum negativen Pol führt. Durch Schliessen des Druckknopfes 43 wird die Arbeitsmaschine auf Rücklauf will kürlich geschaltet.
Eine Reihe von Arbeitsmaschinen, wie zum Beispiel Schaft- oder Jacquard-Maschi- nen, sind so eingerichtet, dass Teile von ihnen niemals rückläufig bewegt werden dürfen. Damit die Vorrichtung der vorliegenden Er findung auch für diese Maschinen benutzbar ist, können die nicht rückläufig zu bewegen den Maschinenteile mit den andern Teilen durch eine lösbare Kupplung verbunden sein, die betriebsmässig auf elektrischem Wege ferngesteuert wird.
Diese Fernsteuerung kann so eingerichtet sein, dass die Lösung der Kupplung selbsttätig erfolgt, wenn das Kom mando zur Gegenstrombremsung des Motors gegeben wird. In diesem Fall wird gleich zeitig der nicht rückläufig zu bewegende Maschinenteil vom andern Teil abgekuppelt. Diese Entkupplung kann zum Beispiel mit tels eines besonderen Schaltmagnetes erfol gen, dessen Erregerspule 44 parallel zur Spule 28 geschaltet ist.
Die Kontakte 15 und 14 sind nicht als Druckknöpfe ausgebildet, sondern werden von dem bei Webstühlen bekannten Hand hebel 18 über noch näher zu beschreibende Verbindungsorgane gesteuert. Mit dieser Steuerung wird gleichzeitig eine weitere Auf gabe gelöst, von der nunmehr die Rede sein soll.
Tritt ein Bruch des Schussfadens ein, und ist der Webstuhl mit Hilfe der beschriebe nen Sicherheitseinrichtung (Auslösestange 2, Störungskontakt 7) endgültig zum Stillstand gebracht worden, so muss die Störung durch Einsetzen einer neuen Spule beseitigt werden. Der Bedienende müsste nun eigentlich, mit Rücksicht auf die Eigenart des Schussfaden- wächters, eine umständliche Manipulation vornehmen, um den Faden relativ zum Schuss- fadenwächter in die richtige Lage zu bringen.
Diese Arbeit kann man ihm ersparen, wenn man dafür Vorsorge trifft, dass die Auslöse bereitschaft der Vorrichtung bei Inbetrieb nahme der Anlage oder bei ihrer Wieder inbetriebnahme zeitweilig aufgehoben wird. Dies kann wie folgt geschehen: Der Handhebel 18 steht unter dem Ein fluss einer am Brustbaum 1 befestigten Feder 39. 18 ist gemäss Fig. 1a, die giue Draufsicht mit Schnitt durch den Handhebel 7.8 zeigt, in einem Schlitz 40 des Brust baumes geführt und befindet sich in der ge- zeichneten Lage in der Betriebsstellung.
Der Hebel 18 liegt hier, unter dem Einfluss der Feder 39, an der gante a des Schlitzes an. In der Ruhestellung lag Hebel 18 an der Kante b an. Beim Übergang von der Ruhe stellung in die Betriebsstellung wird der Hebel, gegen die' Wirkung der Feder 39, zu nächst bis an die Kante c geführt. Mit dem Handhebel 18 ist über ein Zwischengelenk 41 eine waagrecht geführte Stange 42 gelenkig verbunden, an der zwei Anschlagstifte 45 und 46 befestigt sind. Auf der Stange 42 gleitet eine Hülse 47, die eine waagrechte Kante d und eine schräge Kante e hat. Die Kanten d und e werden zur Steuerung der Kontakte 7 und 14 benutzt.
Die Stange 42 hat ferner einen verjüngten Teil 48, der zur Steuerung des Kontaktes 1.5 dient. Diesen hält eine unter der Wirkung einer Feder 49 stehende Kontaktbrücke 50 geschlossen, wenn der verjüngte Teil 48 dem Kontakt gegen übersteht. Eine Feder 52 sucht die Hülse 4 an den Anschlagstift 45 zu drücken; hier durch wird die Bewegung der Hülse 47 nach links begrenzt. Am Brustbaum 1 ist ferner bei 53 eine Sperrklinke 54 drehbar gelagert. Diese .Sperrklinke hat am linken Ende eine Nase 55, die in aderdargestellten Lage das Gleitstück 47 festhält und gegebenenfalls eine Bewegung dieses -Gleitstückes nach links verhindert.
Die Kontakte 7 und 14 werden von der Kontaktbrücke -56 gesteuert, die eine Feder 57 nach oben zu drücken sucht. Die Kontaktbrücke 56 befindet sich in der ge zeichneten Lage, die der Stellung für "Be- trieb" entspricht, in der Mitte zwischen den beiden Kontaktpaaren 7 und 14 und wird in dieser Lage dadurch erhalten, dass -die Feder 5 7 sie gegen die Kante e der Hülse 47 ,drückt.
Wird beim Einschalten der Handhebel 18 von der Kante b bis zur Kante c vorgebracht, so nimmt der Anschlag 45 das Gleitstück 47 soweit mit, dass die Kontaktbrücke 56 von der Kante d auf das untere Kontaktpaar 14 gepresst wird. Gleichzeitig wird auch der Kontakt 1'5 geschlossen, da das sich ver jüngende Ende 48 der Stange 42 dem Kon takt 15 gegenübersteht.
Die Schliessung der Kontakte 15 und 14 bedeutet aber, nach dem Vorangegangenen, .dass Sohaltarm 25 in die Stellung V gebracht wird, der Motor also anläuft, während dieses Vorganges muss nun Handhebel 18 so lange an der Kante c des Schlitzes 40 gehalten werden, bis der erste Schützenschlag erfolgt ist. Welche Folge dieses Festhalten am Anschlag c hat, soll später gezeigt werden.
Sobald der erste Schützenschlag vorbei ist, wird Hebel 1,8 losgelassen; die Feder 3'9 zieht ihn zur Kante a .zurück. Hierdurch wandert die Stange 42 ein Stück nach links, Nase 515 der Sperrklinke 54 fällt ein, hält die Hülse 47 zurück, so dass sie sich vom Anschlag 45 ablöst und sperrt jetzt selbst die Hülse 47.
Anschlag 45 wandert ein Stück nach links, so dass sämtliche Teile des Hand- hebelsteuermeehanismus nun die in den Fig.1 und Ja ,gezeichnete Lage annehmen. Kontakt 15 bleibt hierbei ,geschlossen. Dagegen wird Kontakt 14 geöffnet, da die Kontaktbrücke 56 jetzt an die Kante e der Hülse -47 an stösst.
Die Feder 5'? ist, gespannt, und die Kontaktbrücke 56 wird durch die Kante e in der .Mitte zwischen den Kontakten 7 und 14 gehalten. Die Einrichtung ist so getrof fen, dass wenn die Kante e die Kontakt brücke 56 freigibt, letztere in die Lage schnellt, in welcher sie den Kontakt 7 schliesst. Der Kontakt 7 ist somit als Schnell schalter ausgebildet.
Tritt nun eine Störung ein, so wird der Auslöseimpuls des Störungswächters durch die Stange 2 weitergegeben, welche an die Sperrklinke 54 stösst und diese im Sinne des Uhrzeigers dreht. Hierdurch wird die Hülse freigegeben, so dass sie unter dem Einfluss .der Feder 52 bis zum Anschlag 45 schnellt.. Auf diese Weise wird auch die Kontakt brücke 56 freigegeben und diese schliesst, un ter ,dem Einfluss der Feder 52, ruckartig ,den Störungskontakt 7, der :das Kommando ",Gegenstrombremsung" gibt.
Dieses Kommando konnte, wie jetzt er- sichtlich ist, so lange nicht ,gegeben werden, als der Handhebel 18 an der Kante c des Schlitzes 40 gehalten wurde, .denn in dieser Lage hält die Kante d der Hülse 47 den Kontakt 14 geschlossen und liegt,die Hülse 47 am Anschlag 45 an, so dass eine Aus lösung der iSperrklinke 54 wirkungslos wäre.
Somit ist :die Auslösebereitschaft so lange aufgehoben, als Handhebel 18 an der Kante c anliegt. Dies bedeutet einen Vorteil in zweierlei Hinsicht:
,Erstens wird die elektrische Steuerung ausserordentlich vereinfacht und zweitens ist der Bediennungsvorgangden Gepflogenheiten des Webers angepasst, der mit dem Hand- bedienungsgerät die Maschine nicht nur steuern, sondern auch die Auslösebereitschaft in einfacher, sinngemässer Weise (nämlich durch Elen Handhebel) aufheben kann und hierdurch gezwungen wird,
den ersten Sohützensohlag, der ja nicht kontrolliert ist, sorgfältig zu beobachten. Die Maschine kann, ausser durch .den Druckknopf 43, auch durch den Handhebel stillgesetzt werden, indem dieser aus der Betriebsstellung, in derer an Kante a anlag, herausgerissen wird; die Feder 39 zieht ihn dann in die Ruhestellung (bei Kante b). Hierbei trifft der Anschlagstift 46 der Stange 42 auf eine untere Nase der Sperr- klinke 54 und löst diese aus.
Dann wandert auch ,die Hülse 47 in die Ruhestellung. Der Kontakt 15 wird geöffnet, .da sich die Stange 42 jetzt soweit nach links 'bewegt hat, dass sie die Kontaktbrücke 50 gegen die Wir- kung der Feder 49 zurückdrückt.
Mit der Öffnung des Kontaktes 1!5 wandert der ,Schaltarm 2'5 in die Ruhestellung 0 und die Anlage wird hierdurch stillgesetzt.
Die zusätzlichen Schleifkontakte 35 und 60 und ihre zugehörigen Kontaktschienen 36, 37 und 38 sind hier erforderlich, weil beim Durchdrehen der Arbeitsmaschine von Hand, die aus irgendwelchen Gründen hin und wie der erfolgt,
eine unbeabsichtigte Schliessung des Kontaktes 51 eintreten und damit der Stromkreis der Gegenstrombremsung un- erwünscht geschlossen werden könnte.
Dem wird (dadurch vorgebeugt, @dass in der Ruhe stellung, in der praktisch das Durchdrehen der Arbeitsmaschine von Hand stattfindet, die elektrische Verbindung zwischen -der Kontaktplatte 3,6 und den Kontaktschienen 37 und 38 aufgehoben ist.
EMI0006.0077
Die <SEP> Erfindung <SEP> lässt <SEP> sich <SEP> selbstven:tä.nd lich <SEP> auch <SEP> für <SEP> andere <SEP> Arten <SEP> von <SEP> Arbeits- maschin.en anwenden, die im Störungsfalle sofortiges Stillsetzen erfordern, und bei denen eine zeitweite Aussetzung der Auslösebereit- sehaft erwünscht ist.