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Bremswächter für bewegte Maschinenteile, insbesondere Elektromotoren
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zum Bremsen von bewegten, z. B. umlaufenden
Maschinenteilen, insbesondere Elektromotoren, mit Hilfe von Bremswächtern mit Wechselkontakten
und Motor-Steuerschützen. Die Motor-Steuerschütze können als Laufschütze oder als
Bremsschütze arbeiten, wobei sie als Laufschütze beim Anlaufen und während des Arbeitens
und als Bremsschütze beim Bremsen der Elektromotoren ihre Funktionen erfüllen. Ein
Motor-Steuerschütz ist z. B. für Links- und ein Motor-Steuerschütz für Rechtslauf
des Elektromotors bestimmt. Arbeitet z. B. das Linksschütz als Laufschütz, was bei
Linkslauf des Elektromotors der Fall ist, so arbeitet das Rechtsschütz als Bremsschütz.
Arbeitet dagegen bei Rechtslauf des Elektromotors das Rechtsschütz als Laufschütz,
so arbeitet das Linksschütz als Bremsschütz.
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Der Bremswächter hat zwei Wechselkontakte. Einer arbeitet bei Linkslauf
und der andere bei Rechtslauf des Elektromotors, wobei sie mit den Steuerschützen
zusammenarbeiten.
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Es kann vorkommen, daß beim Bremsen bei zu großer Schaltgeschwindigkeit
des Bremswächterwechselkontaktes der Selbsthaltestromkreis des Bremsschützes über
den Bremswächterwechselkontakt geschlossen bleibt, was insofern nachteilig ist,
als der Elektromotor nach dem Stillstand sofort in entgegengesetzter Richtung anläuft.
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Dieser Nachteil wird durch die Erfindung dadurch beseitigt, daß die
Eigenzeiten der Wechselkontakte größer sind als die größtmögliche Eigenzeit der
Kontakte der mit ihm zusammenarbeitenden Motor-Steuerschütze. Das kann z. B. dadurch
besonders vorteilhaft erreicht werden, daß die beweglichen Kontaktstücke der Bremswächterwechselkontakte
aus ihren Arbeitsstellungen derart herausbewegt werden, daß sie den ersten Teil
ihres Öffnungsweges schnell, den weiteren Teil des Öffnungsweges aber so langsam
durchlaufen, daß die Selbsthaltestromkreise der Bremsschütze sicher geöffnet bleiben.
Werden die beweglichen Kontaktstücke der Wechselkontakte von Hebeln getragen, so
werden die Hebel aus ihren Arbeitsstellungen heraus in Richtung der Ruhestellungen
anfangs mit einer großen und dann mit einer kleineren Geschwindigkeit bewegt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur schematisch
dargestellt. Die Figur zeigt den Bremswächter und ein Schaltbild der gesamten Anlage
mit den Motor-Steuerschützen und den Bremswächterwechselkontakten zum Betrieb eines
Drehstrommotors. Der Bremswächter ist zur senkrechten Mittelinie A
... A symmetrisch aufgebaut und arbeitet auf der einen Seite z. B.
bei Rechtslauf und auf der anderen Seite bei Linkslauf des Elektromotors 1. Dieser
wird vom Netz 2 über einen Schalter 3 gespeist. Der Rotor 4 ist in an sich bekannter
Weise mit dem Bremswächter gekuppelt, zu dem ein Drehmomentübertrager 5 mit dem
Knebel 6 gehört. Der Knebel 6 ist in den Richtungen 7 beweglich und in einer z.
B. aus Isolierstoff bestehenden Grundplatte 8 drehbar gelagert. In der Grundplatte
sind ferner zwei Bolzen 9 und 9 a als Drehachsen für zwei die beweglichen Wechselkontaktstücke
10 und 10a tragende Wechselkontakthebel 11 und 11a fest angeordnet. Die Wechselkontakthebel
11 und 11a drehen sich in den Richtungen 12, 12a. Die Wechselkontaktstücke 10 und
10a können dabei mit den fest angeordneten Gegenkontaktstücken 13, 13a und
14, 14a Kontakte bilden.
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Um die Bolzen 9 und 9 a sind ferner Hebel 15,15 a drehbar. Diese Hebel
sind mit Federn 16, 16a und 17, 17a verbunden. Alle Federn sind Druckfedern. Die
Federn 16, 16 a stützen sich an den Wechselkontakthebeln 11 und 11a, die Federn
17, 17a an Widerlagern 18, 18a über Einstellorgane 22, 22a
an der Grundplatte 8 ab.
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Die Hebel 15, 15a haben noch je einen Anschlag 19, 19a, die mit den
Wechselkontakthebeln 11 und 11a zusammenarbeiten. Am Ende jedes Hebels 15, 15 a
ist je ein Einstellorgan, z. B. je eine Schraube 20, 20 a, vorgesehen, mit denen
die Hebel 15, 15 a gegenüber den Anschlägen 21, 21a an der Grundplatte 8 eingestellt
werden können.
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Die Federn 16, 16 a sind schwächer als die Federn 17, 17a.
Die Einstellorgane 22, 22a dienen zum Einstellen der wirksamen Kräfte der
Federn 17, 17a.
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Die elektrische Steuerung wird von den Phasen S und T gespeist.
Zu ihr gehören ein Linkslaufschütz L,
ein Rechtslaufschütz R, ein Linkslauf-Druckknopf
EL,
ein Rechtslauf-Druckknopf ER und ein Ausschalt-oder Halt-Druckknopf
H. Die Schütze haben Hilfskontakte, und zwar hat das Linkslaufschütz L die Hilfskontakte
L1 und L, und das Rechtslaufschütz die Hilfskontakte R1 und R_ Schließlich ist noch
ein Einrichteschalter ES vorgesehen, mit dem der Bremswächter während des Einrichtens
der vom Motor 1 z. B. angetriebenen Werkzeugmaschine (nicht dargestellt) außer Betrieb
genommen werden kann. Die Zeichnung zeigt den Ruhezustand.
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Sobald z. B. der Druckknopf EL also für den Linkslauf des Motors
1 betätigt wurde, läuft der Elektromotor an.
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Der mit dem drehmomentabhängigen Teil des Bremswächters gekuppelte
Knebel 6 bewegt sich beim Hochlaufen des Elektromotors im Uhrzeigersinn, beim späteren
Abbremsen des Elektromotors dann aber in entgegengesetzter Richtung. Ist das Drehmoment
beim Hochlaufen des Elektromotors genügend groß, so wird der Ruhekontakt 10, 13
durch den Knebel 6 geöffnet. Steigt das Drehmoment weiter, so wird der Knebel 6
weitergedreht. Dabei dreht er den Wechselkontakthebel11 im Uhrzeigersinn, bis dieser
sich gegen die Stirnfläche des Anschlages 19 des Hebels 15 anlegt. Hierbei wird
zwar die Feder 16 zusammengedrückt. Da diese aber gegenüber der Feder 17 schwach
ist, so bleibt der Hebel 15 noch in seiner gezeichneten Stellung stehen. Sobald
die Ansprechgrenze des Bremswächters, die durch die zur Regulierung dienende Feder
17 einstellbar ist, überschritten wird, wird der Hebel 15 entgegen der Spannung
der Federn 17 von seinem Auflager am Anschlag 21 abgehoben und ein Arbeitskontakt
10, 14 geschlossen. Durch diesen letzten Kontaktschluß wird der spätere Bremsvorgang
vorbereitet.
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Beim Bremsen des Elektromotors bewegt sich der Knebel 6 wieder zurück,
sobald die Ansprechgrenze des Bremswächters unterschritten wird. Dadurch wird zunächst
der Arbeitskontakt 10, 14 geöffnet. Hierdurch wird das bei Linkslauf arbeitende
Bremsschütz R abgeschaltet. Bei einer weiteren Bewegung des Knebels 6 entgegen dem
Uhrzeigersinn schließt wieder der Ruhekontakt 10, 13. Durch das Schließen des Ruhekontaktes
1.0, 13 wird ein ungewolltes Einschalten des Elektromotors im Rechtslauf unmöglicht
gemacht.
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Zum erneuten Einschalten des Elektromotors, z. B. im Rechtslauf, wird
auf den Taster ER gedrückt. Dadurch wird das Rechtsschütz R für den Rechtslauf des
Elektromotors eingeschaltet und hält sich selbst über seinen Selbsthaltekontakt
in Selbsthalteschaltung. Der Elektromotor läuft an. Der Bremswächter öffnet seinen
Ruhekontakt 10 a, 13a und schließt seinen Arbeitskontakt 10
a, 14 a, wenn die eingestellte Drehzahl überschritten wird. Der Elektromotor
läuft jetzt auf seine Betriebsdrehzahl, wobei der Arbeitskontakt 10a, 14a
des Bremswächters geschlossen bleibt.
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Zum Ausschalten wird auf den Halteknopf H gedrückt. Das Rechtslaufschütz
R fällt ab, öffnet seinen Arbeitskontakt R2 und schließt seinen Ruhekontakt R1.
Das Linkslaufschütz L arbeitet jetzt als Bremsschütz und zieht an und schließt seinen
Arbeitskontakt L.,. Der Motor 1 bekommt Bremsstrom, welcher ein Drehfeld im entgegengesetzten
Sinn des laufenden Kurzschlußläufers erzeugt und dadurch den Bremsvorgang bewirkt.
Der Bremswächter BR bleibt so lange geschlossen, bis der abzubremsende Elektromotor
1 die Ansprechdrehzahl des Bremswächters unterschreitet.
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Bei dieser Anordnung wird also erstens der Wechselkontakthebel
11, 11a nach dem Öffnen des Hilfskontaktes 10. 13 bzw. 10 a, 13
a durch den Anschlag 19, 19 a abgefangen. Er bewegt sich also erstens schnell,
weil die Feder 16, 16a schwach ist. Der Wechselkontakthebel wird dann in seiner
Bewegung gestoppt. Zweitens ist die weitere Bewegung des Wechselkontakthebels aber
langsamer als die erste, weil die Feder 17, 17a kräftiger als die Feder 16,16a ist.
Beim Stillsetzen spielt sich der Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab. Durch die
Erfindung wird also erreicht, daß sich beim Bremsen der Wechselkontakthebel 11,
11 a erst schnell bewegt, bis sich die Schraube 20 gegen den Anschlag
21 legt. Nun ist die Kraft der vorgespannten Feder 17 abgefangen durch den
Anschlag. Dadurch ist aber die Schaltgeschwindigkeit für das Schließen des Ruhekontaktes
10, 13
bzw. 10 a, 13 a von den Federn 17 und 17 a unabhängig.
Schließlich bewegen die Federn 16, 16a die Wechselkontakthebel 11, 11a so langsam,
daß die Rückstellzeit der Wechselkontakthebel größer als die Zeit ist, welche ein
Bremsschütz zum Abfallen braucht. Die Erfindung erreicht dadurch bei einfacher Bremsschaltung,
welche im wesentlichen nur aus zwei Schützen besteht, ein sicheres Abfallen des
Bremsschützes vor dem Schließen des Ruhekontaktes 10, 13 bzw. 10 a, 13
a.