Elektrischer Antrieb für Maschinen, z. B. Hobelmaschinen. Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für Maschinen, die durch Stillstands zeiten getrennte Arbeitswege zurücklegen müssen und an den Wegenden elektrisch ge bremst werden. Die Erfindung ei am Bei spiel des Vorschubantriebes einer Hobelma schine erläutert.
Für solche Vorschubantriebe sind neue Lösungen notwendig ,geworden, seit es, vor allem durch die Einführung des Leonardan- triebes, mö'gli'ch geworden ist, mit ganz kur zen Umschaltzeiten an den Hubenden zu ar beiten. Die hierdurch geschaffene Möglich keit der Arbeitszeitverkürzung würde wieder aufgehoben werden, wenn es nicht gelingt, auch die Vorschubbewegung des Werkzeuges innerhalb der kurzen Umschaltzeiten durch zuführen. Bei den hohen Tischgeschwindig keiten bewähren sieh mechanische Vorschub einrichtungen nicht mehr, denn es treten so heftige Stösse und Schläge auf, dass Beschädi- gungen unvermeidlich sind. Es müssen des halb andere Lösungen ,gesucht werden.
Die -elektrischen Vorschubantriebe müssen folgende Bedingungen erfüllen: Entsprechend -,der ,grossen Schalthäufig keit des ei'gentl'ichen Arbeitsspiels muss auch der Vorschubantrieb der grossen Schalthäufig keit ,gewachsen sein. ,Das erfordert Motoren mit möglichst kleinem Schwungmoment und grossem Drehmoment. Bei dem grossen Dreh moment ist aber die Stillsetzung durch Ge genstrombremsung recht schwierig, denn es ist kaum zu erreichen, dass -der Bremswächter im Augenblick des Stillstandes abschaltet. Ist das aber nicht der Fall, dann treten un erwünschte Nachlaufbewegungen auf.
Weiter will man den Vorschubmotor nicht nur für die eigentliche Vorsehubbewegung verwenden, sondern gleichzeitig auch noch für die sogenannte Schnellverstellung, Hierbei ist die Verlustleistung aber entsprechend grö sser, so dass man wieder zu einem grösseren Motor greifen müsste. Hierdurch steigen die Schwungmassen, was sich wiederum auf die mögliche Schalthäufigkeit ungünstig aus wirkt.
Die Erfindung bringt eine Lösung, die einwandfreies Bremsen und einwandfreien Eilgangbetrieb mit einem kleinen Motor ge ringer Schwungmassen und ausreichendem Drehmoment ermöglicht, und zwar dadurch, dass zum Antrieb der Arbeitswelle ein Dreh felderz.euger dient, dessen induzierender Teil von einem durch einen Elektromotor angetrie benen Hilfsläufer getragen wird und elek- trisch auf :
gleichen oder entgegengesetzten Drehsinn zu seiner mechanischen Umlauf richtung und auf verschiedene Polzahl um schaltbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Figur erläutert: Der Vorschub antrieb besteht aus folgenden Teilen: 1 ist das Gehäuse, das zur Aufnahme des fest stehenden, Ständerfeldes 2 des motorischen Teils dient; 3 ist der Drehfelderzeuger, der mit dem Läufer 4 des motorischen Teils, ge koppelt ist und auf seinem Läufer 5 das Zwischenfeld 6 trägt. 7 ist der eigentliche Arbeitsläufer, der auf der Arbeitswelle 8 sitzt.
Das Ständerfeld 2 kann über den Schal ter S an das Netz gelegt werden, und zwar ist in. dem Ausführungsbeispiel eine sechs- polige Ständerwicklung angenommen. Das Drehfeld :des, Läufers 5 kann entweder über das Schütz ES auf sechs Pole oder über die Schütze U15 und U16 auf vier Pole geschal tet werden, wobei U15 das Feld entgegen gesetzt, U16 im gleichen Umlaufsinn wie der Drehfeldläufer 5 einschaltet.
Wenn also der Drehfeldläufer 5 mit 1000 min-' umläuft und das Schütz ES eingeschaltet wird, so läuft das Zwischenfeld mit -1000 min-' um, d. h. der Arbeitsläufer 7 und die Arbeits welle 8 stehen still. Ist ES ausgeschaltet und U15 eingeschaltet, so läuft der Drehfeld läufer mit 1000 Umläufen, das Ständerfeld mit -1500 min-' Umläufen, die Arbeitswelle 8 also mit 500 min-'. Wird dagegen U16 eingeschaltet, so. wird das Zwischenfeld um gepolt und läuft jetzt mit -r1500 min-', so dass sich für die Arbeitswelle 8 ,eine Drehzahl von 2500 min-1 als Eilgang ergibt.
v<B>2500</B> min-' als Eilgang ergibt.
Die in dem Ausführungsbeispiel darge stellte Schaltung wirkt folgendermassen: Zur Vorbereitung der Vorschubschaltung dient ein Knebelschalter K mit den Arbeitskon takten 10 und den Ruhekontakten 11. Das Arbeiten der Schalteinrichtung ist abhängig von einem Endschalter 12, der durch die Nockenscheibe 13 betätigt wird, und von den beiden Umschaltschützen U5 und U6, die in Abhängigkeit vom Hauptantrieb arbeiten. Die Nockenscheibe 13 wird von der Welle 8 aus angetrieben, und zwar über Übersetzungs getriebe.
Es sei angenommen, dass L'6 vom Hobel antrieb eingeschaltet sei. Wie diese Einschal tung vor sich geht, ist unerheblich, sie ist schematisch durch die Arbeitskontakte 14 angedeutet. Die Ruhekontakte 15 sind vor läufig geschlossen. Durch das Ansprechen von U6 sind seine, Arbeitskontakte 16 ge schlossen, und dadurch das Schütz ES an Spannung gelegt (Stromlauf: Anschluss 17, Arbeitskontakte 10, Kontakte 4 des Schalters 12, Arbeitskontakte 16 von 176, Anschluss 18, Ruhekontakte 19 von L'15, Spule 20 von ES, Anschluss 21).
Wenn ES anspricht, wird, wie bereits erwähnt, das Drehfeldläuferfeld auf die entgegengesetzt gleiche Drehzahl zum Drehfeldläufer geschaltet, d. h. die Arbeits welle 8 steht still. In der Endlage des Ar beitshubes wird das Schütz U,6 abgeschaltet. Diese Abschaltung ist schematisch durch den Nocken ?:.9 angedeutet, der dann die Ruhe- kontakte: 15 öffnet. L'6 fällt ab und legt da bei über seine jetzt geschlossenen Ruhekon takte 23 die Spule 24 von U5 an Spannung.
Dem Endschalter 12 steht vorläufig noch die kleinere Bahn 25 der Nockenscheibe 13 ge genüber, so dass der Endschalter 12 immer noch die dargestellte Lage einnimmt. Infolge dessen liegt jetzt U15 an Spannung (Strom lauf:
Anschluss 17, Arbeitsl>ontakte 10 von K, Anschluss 26, Kontakte 1 von 12, Xrbeits- kontakte, 27 von U5, Ruhekontakte 28 von U16, Ruhekontakte 29 des jetzt abgefallenen Schützes ES, Spule 30 von U15, Anschluss 31.) Durch das Ansprechen von U15 ist, wie bereits erwähnt, das Ständerzwischenfeld auf vier Pole geschaltet, so dass die Arbeitswelle 8 mit 500 min-1 läuft.
Bei der Bewegung der Arbeitswelle wird die Nockenscheibe 13 im Sinne des eingezeichneten Pfeils gedreht, und zwar so lange, bis er im Punkt B den Endschalter 12 öffnet. An der Einschaltung von U5 hat sieh bisher noch nichts geändert. U15 liegt also noch: an Spannung. Wird aber jetzt durch die Nockenbahn 32 (Punkt B) der Kontakt 1 geöffnet, so fällt U15 ab, während anderseits durch Schliessen des Arbeitskon taktes 2 ES an Spannung gelegt wird. (Stromlauf : Anschluss 17, Arbeitskontakte 10, Anschluss 26, Kontakte 2, Arbeitskontakte 32 von U5, Ruhekontakte 19 des jetzt abge fallenen Schützes U15, Spule 20, Anschluss 21).
Das Zwischenfeld wird auf sechs Pole umgeschaltet, also auf die entgegengesetzt gleiche Drehzahl zum Drehfeldläufer, so dass die Arbeitswelle 8 abgebremst und still gesetzt wird.
Der leiben beschriebene Vorgang verläuft so am Ende des Arbeitshubes. Der Tisch läuft jetzt zurück. Am Ende des Leerlaufhubes wird dass Schütz U6 wieder eingeschaltet, d. h. die Öffnung der Ruhekontakte 15 durch den Nocken 22 wieder rückgängig gemacht. Wie das in Wirklichkeit ;geschieht, ist unerheblich. Da nach wie vor die ,grössere Nockenbahn 32 .der Nockenscheibe 13 wirksam ist, ist jetzt Kontakt 3 geschlossen. U5 ist abgefallen, da die Ruhekontakte 23 wegen des Ansprechens von U6 geöffnet sind.
Infolgedessen ist E<B>S</B> spannungslos. Über ,die "Kontakte 3 ist jedoch U15 an Spannung gelegt (Stromverlauf: An schluss 17, Arbeitskontakte 10, Anschluss 26, Kontakte 3, Arbeitskontakte 33 von U6, An- sühluss, 34, Ruhekontakte 28 von U16, Ruhe kontakte 29 von ES, Spule 30, Anschluss 31). Der Motor läuft also wieder mit 500 min, 1, und zwar so lange, bis im Punkt A der End- schalter wieder freigegeben wird. Hierbei schliesst sich der Kontakt 4, während die Kon takte 2 und 3 ,geöffnet werden. U15 fällt wie der ab.
ES wird abgeschaltet und die Vor schubbewegung abgebremst. Das eben be- schriebene Spiel setzt dann beim nächsten Hubwechsel wieder ein. Soll auf Eilgang übergegangen werden., so wird der Schalter K in die dargestellte Lage ;gebracht. Dann wird durch die Unterbrechung der Kontakte .10 die Vorschubschaltung unterbrochen. Zur Eilgangsteuerung dient ein Druckknopf 35. Solange dieser nicht niedergedrückt ist, liegt ES an Spannung (Stromlauf: Anschluss 36, Kontakte 11, Ruhekontakte 37 von 35, Ruhe kontakte 38 von U6, Anschluss 39, Ruhekon takte 19 von U15, Spule 20, Anschluss 21).
Die Welle 8 steht also still. Wird jetzt der Druckknopf 35 niedergedrückt, so wird U16 an Spannung gelegt. (Stromlauf: Anschluss 36, Ruhekontakte 11, Arbeitskontakte 39, Ruhekontakte 40 von U15, Ruhekontakte 41 des jetzt abgefallenen Schützes ES, Spule 42 von U16, Anschluss 43). Durch die Einschal tung von U16 ist,die Welle 8 auf 2500 min--' geschaltet und läuft so lange, wie der Druck knopf 35 gedrückt wird.
Beim Loslassen wird der Eilgang wieder unterbrochen, .ES an Spannung gelegt und die Welle 8 still gesetzt.
Die Vorteile des beschriebenen und dar gestellten Antriebes liegen insbesondere in folgendem: Der Motor kann. klein .gewählt werden, weil beim Vorschub nur eine kleine Leistung nötig ist, für die der Motor auszulegen ist. Er ist damit den höchsten Ansprüchen an Schalthäufigkeit gewachsen.
Infolge der hohen Drehzahl- beim Eilgang wird die höhere Eilgangsleistung durch Dreh zahlerhöhung, aber nicht durch Drehmoment- erhöhung erzielt.
Die Bremsung am Ende des Arbeitsspiels ist ausserordentlich wirksam.
Die Nockensteuerung ist den bekannten Nockensteuerungen deshalb überlegen, da sie ohne Rutschkupplungen und ohne vorher fest zulegende Überlaufwege auskommt. Die Vor- schubgrösse lässt sieh,duroh ein Übersetzungs getriebe zwischen Vorschubspindel und Be tätigungsnocken leicht einstellen. <B>Es</B> ist naturgemäss, nilcht erforderlich, eine Form für die halbe Umdrehung festzulegen,
sondern man kann sie auch. auf einem andern Bogen des Schaltnockens unterbringen.