DE1133458B

DE1133458B - Einrichtung zum Anhalten der Arbeitsspindel einer Maschine in einer bestimmten Winkelstellung

Info

Publication number: DE1133458B
Application number: DES66231A
Authority: DE
Inventors: Kanl Pfister
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1959-12-12
Filing date: 1959-12-12
Publication date: 1962-07-19

Description

Einrichtung zum Anhalten der Arbeitsspindel einer Maschine in einer bestimmten Winkelstellung Um die Arbeitsspindel einer Maschine in einer bestimmten Winkelstellung anzuhalten, ist in der Hauptanmeldung eine Einrichtung beschrieben und dargestellt, bei der die Arbeitsspindel nach dem Ausschalten ihrer Antriebsvorrichtung selbsttätig auf eine konstante, stark verminderte Drehzahl abgebremst und mit dieser Drehzahl so lange weiter gedreht wird, bis sie durch eine beim Abschalten verzögert an Spannung gelegte elektromagnetische Zahnkupplung mit nur einer einzigen Schließstellung angehalten wird.
Im Betrieb mit stark verminderter Drehzahl wird dabei das Drehmoment des Antriebes selbsttätig so weit herabgesetzt, daß gerade noch eine Mitnahme der Arbeitsspindel erfolgt. Auf diese Weise kann ein Einfahren in die vorbestimmte Stellung und ein Einrasten durch Betätigen der Zahnkupplung vorgenommen werden, ohne daß der Antrieb größeren, sonst möglicherweise zerstörend wirkenden Kräften ausgesetzt wird. Dies wird z. B. dadurch erreicht, daß im Zusammenwirken mit einem verringerten Antriebsdrehmoment zwischen Antriebsvorrichtung und Arbeitsspindel eine schlupffähige Magnetkupplung angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung sieht zur Verbesserung dieser Einrichtung Mittel zur Überwachung des eingerasteten Zustandes der Zahnkupplung vor. Dabei kann gemäß der Erfindung eine Meldung des jeweiligen Zustandes der Zahnkupplung erfolgen. Gleichzeitig oder für sich allein kann aber auch die überwachung des eingerasteten Zustandes der Zahnkupplung dazu herangezogen werden, selbsttätig die endgültige Ausschaltung der Antriebsvorrichtung zu veranlassen.
Bei einer magnetisch erregten Zahnkupplung mit nur einer einzigen Schließstellung, wie sie bei der Einrichtung nach der Hauptanmeldung vorhanden ist, rastet die Kupplung natürlich noch nicht stets gleichzeitig ein. Es wird vielmehr meist eine mehr oder weniger lange Zeit dauern, bis nach eingeschalteter Erregung der Kupplung die einzige vorhandene Schließstellung erreicht ist, je nachdem, in welchem Augenblick gerade die Kupplung erregt wird.
Da der Antrieb erst nach Stillsetzung der Arbeitsspindel endgültig abgeschaltet werden soll, gibt das Erregen der Zahnkupplung also noch keine Sicherheit dafür, daß dann die Arbeitsspindel schon zum Stillstand gekommen ist. Exakt kommt sie erst dann zum Stillstand, wenn die Zahnkupplung ihre einzige Schließstellung erreicht hat. Bis dahin dreht sich die Arbeitsspindel noch um einen gewissen Winkel, was entsprechend der stark verminderten Drehzahl einige Zeit dauern kann. Das Erreichen der Schließstellung und der Zustand des Stillstandes wird erst durch die Erfindung überwacht und zur Anzeige gebracht, wobei. mit Vorteil die endgültige Ausschaltung des Antriebes selbsttätig veranlaßt wird.
Um ein sicheres Kriterium dafür zu haben, daß die Kupplung eingerastet ist, kann gemäß weiterer Erfindung die Induktivitätsänderung der Kupplungs-Erregerwicklung ausgenutzt werden. Hierzu kann die Kupplung beispielsweise gleichzeitig durch einen überlagerten Gleich- und Wechselstrom erregt werden, z. B. durch einen ungesiebten gleichgerichteten Wechselstrom. In Reihe oder parallel zur Kupplungs-Erregerwicklung liegt dann die Auswerte-Einrichtung, z. B. die Primärwicklung eines Meßtransformators.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Die Figuren zeigen Ausführungsbeispiele in ihren für die Erfindung wesentlichen Teilen in vereinfachten schematischen Schaltbildern.
In Fig. 1 ist ein Schaltbild für die Erregung der magnetisch betätigten Zahnkupplung 1 veranschaulicht. Die Netzwechselspannung, die an die Klemmen 2 und 3 angelegt ist, wird mit Hilfe des Netztransformators 4 mit der Primärwicklung 5 und der Sekundärwicklung 6 herabtransformiert und mit Hilfe des Brückengleichrichters 7 gleichgerichtet. Im Stromkreis des gleichgerichteten Wechselstromes sind keine Glättungsglieder vorhanden. Beim Einschalten des Schalters 8 zur Erregung der Zahnkupplung 1 durchfließt also ein ungeglätteter, mit einer Wechselspannung von hauptsächlich doppelter Netzfrequenz überlagerter Gleichstrom die Erregerwicklung 9 der Zahnkupplung 1.
Wenn die Zahnkupplung 1 erregt ist, aber noch nicht eingerastet hat, d. h. wenn der Anker noch nicht angezogen hat, ist die Induktivität der Erregerwicklung 9 wesentlich geringer als dann, wenn der angezogene Anker den magnetischen Fluß über einen wesentlich kleineren Luftspalt schließt. Für den die Zahnkupplung erregenden Gleichstrom ist diese Änderung der Induktivität unerheblich. Für den überlagerten Wechselstrom bedeutet die Erhöhung der Induktivität aber in bezug auf einen in Reihe mit der Erregerspule liegenden Verbraucher eine Vergrößerung des induktiven Vorwiderstandes. Wenn man als Verbraucher einen Meß-transformator 10 mit seiner Primärwicklung 11 im Stromkreis der Erregerwicklung 9 anordnet, so werden in der Sekundärwicklung 12 im uneingerasteten Zustand der Kupplung höhere Spannungen induziert als im Falle des Einrastens. Der Rückgang der Spannung an der Sekundärwicklung 12 kann also als Anhaltspunkt für das Erreichen der Einraststellung herangezogen werden. Hierzu ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel über einen Gleichrichter 13 und Glättungsglieder, z. B. einen Siebkondensator 14, ein Relais 15 angeschlossen, dessen Umschaltekontakte 16 in der geschilderten Weise zur Meldung oder Veranlassung der endgültigen Ausschaltung des Maschinenantriebs herangezogen werden können.
In Fig.2 ist eine ähnliche Schaltungsanordnung veranschaulicht, bei der gleiche oder einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet sind. Hier ist aber die Primärwicklung 18 des Meßtransformators 19 nicht in Reihe zur Erregerwicklung 9 geschaltet, vielmehr liegt er parallel zu ihr. Ein Kondensator 17 dient zur Abriegelung des Erregergleichstromes der Erregerwicklung 9 von der Primärwicklung 18 des Meßtransformators 19. Umgekehrt wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Schaltungsbeispiel wird hier in der Sekundärwicklung 20 bei uneingerasteter Kupplung eine geringe Spannung induziert, da für den Wechselstromanteil des Erregerstromes der Zahnkupplung der zunächst niedrige induktive Widerstand der Erregerwicklung 9 einen merklichen Nebenschluß zur Primärwicklung 18 des Meßtransformatars 19 darstellt. Erst wenn die Zahnkupplung eingerastet hat und der induktive Widerstand der Erregerwicklung 9 angestiegen ist fließt ein größerer Wechselstrom durch die Primärwicklung 18 des Meßtransformators und induziert eine höhere Spannung in der Sekundärwicklung 20. Das an den Gleichrichter 13 mit Glättungsmitteln 14 angeschlossene Relais 15 spricht deshalb erst beim Einrasten der Zahnkupplung an und legt seinen Umschaltekontakt 16 um, der die Einrastung meldet und gegebenenfalls den Antrieb der Maschine endgültig abschaltet.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zum Anhalten der Arbeitsspindel einer Maschine in einer bestimmten Winkelstellung, wobei die Arbeitsspindel nach dem Ausschalten ihrer Antriebsvorrichtung selbsttätig auf eine konstante, stark vernunderte Drehzahl abgebremst und mit dieser Drehzahl bis in die Anhaltestellung weitergedreht wird, nach Patentanmeldung S 52983 VIII b / 21c, mit einer beim Ausschalten der Antriebsvorrichtung verzögert an Spannung gelegten, zwischen Arbeitsspindel und Maschinengehäuse angeordneten elektromagnetischen Zahnkupplung mit nur einer einzigen Schließstellung, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Überwachung des eingerasteten Zustandes der Zahnkupplung vorgesehen sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeige des jeweiligen Zustandes der Zahnkupplung durch die Überwachungsmittel erfolgt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsmittel im eingerasteten Zustand der Zahnkupplung selbsttätig die endgültige Ausschaltung der Antriebsvorrichtung veranlassen.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktivitätsänderung der Kupplungs-Erregerwicklung zur Überwachung des eingerasteten Zustandes der Zahnkupplung ausgenutzt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erregung der Zahnkupplung ein überlagerter Gleich- und Wechselstrom dient.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe oder parallel zur Kupplungs-Erregerwicklung eine vom Wechselstromanteil des Kupplungserregerstromes abhängige Meßvorrichtung angeordnet ist.