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Vorrichtung zur Steuerung eines elektromotorischen Stellantriebs Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines zu einem Regler
gehörenden elektromotorischen Stellantriebs, bei dem zusätzlich zu dem während der
Regelvorgänge wirksamen Normalgang eine Stellbewegung im Schnellgang vorgesehen
ist, bei dessen Einschaltung ein elektrischer oder elektromechanischer Speicher
anspricht, der den im Schnellgang zurückgelegten Stellweg speichert. So wird z.
B. bei der Temperaturregelung für Tieföfen gefordert, daß beim öffnen des Ofens
die Klappen für Brennstoff und Luft schnell schließen und der Regler ausgeschaltet
wird. Wenn die Ofentüren wieder geschlossen sind, dauert es eine geraume Zeit, bis
der Regler die Klappen wieder in die Stellung gefahren hat, die vor dem Ansprechen
des Schnellganges vorhanden war. Es ist deshalb erwünscht, daß die ursprüngliche
Klappenstellung zunächst im Schnellgang wieder hergestellt wird, bevor der Regler
eingeschaltet wird.
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Bei Werkzeugmaschinensteuerungen ist es bekannt, bei der Fertigung
des ersten Stückes die Vorschubwege und Vorschubgeschwindigkeiten, die mit der Maschine
zurückgelegt werden, zu speichern, indem zugehörige Anschläge eingestellt werden,
damit die Maschine beim automatischen Betrieb diese Wege selbständig zurücklegt.
Auch bei der vorliegenden Vorrichtung zur Steuerung eines Stellantriebs wird von
der Maßnahme Gebrauch gemacht, mit der Einschaltung des Schnellganges einen elektrischen
oder elektromechanischen Speicher anzuschließen, der den im Schnellgang zurückgelegten
Laufw ' eg speichert.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schnellgang für
den Rücklauf über den Speicher so lange eingeschaltet bleibt, bis der gleiche Stellweg
in umgekehrter Richtung zurückgelegt ist. Die Erfindung kann angewendet werden bei
Stellantrieben mit zwei Motoren, bei denen also für den Schnellschluß ein besonderer
Motor vorgesehen ist, oder bei Stellantrieben, bei denen der Schnellgang über ein
zusätzliches Getriebe mit anderer Übersetzung erreicht wird.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen an Hand der Zeichnung
näher erläutert werden. Darin zeigt Fig. 1 einen Zwei-Motoren-Antrieb mit
Stirnradgetrieben für beide Motoren, F i g. 2 und 3 ein Beispiel für
Speichereinrichtungen; F i g. 4 stellt einen Antrieb dar, bei dem der Schnellgang
durch ein Getriebe mit anderer übersetzung erreicht wird, das über eine Kupplung
eingeschaltet werden kann; F i g. 5 zeigt einen Zwei-Motoren-Antrieb, bei
dem der Schnellgangmotor jedoch über ein Schneckengetriebe eingreift; F i
g. 6 gibt den dazugehörigen Schaltplan für die elektrische Schaltanordnung
der Motoren wieder. Nach F i g. 1 treibt ein elektrischer Stellmotor MR eines
Reglers über Stimräder eine Kurbel 1 an, mit der z. B. die Klappen an einem
Ofen verstellt werden. Ein elektrischer Schnellgangmotor Ms wirkt über zwei weitere
Stirnräder 2 und 3 auf die gleiche Kurbel 1. Solange der Regler arbeitet,
ist der Stellmotor MR eingeschaltet, und da der Schnellgangmotor Ms stromlos ist,
läuft sein Anker über die Stirnräder 3 und 2 mit. In das Stirnrad 2 greift
außerdem ein Ritzel 4 eines elektromechänischen Speichers Sp ein. Soll der Schnellgang
eingeschaltet werden, so werden der Regler und der Stellmotor MR ausgeschaltet und
der Schnellgangmotor Ms in der gewünschten Drehrichtung in Bewegung gesetzt. Gleichzeitig
spricht der elektromechanische Speicher Sp an. Der Stellmotor MR läuft entweder
stromlos mit oder seine Abtriebsverbindung wird mit Hilfe einer Kupplung gelöst,
die hinter dem Stirnrad 3 auf der Welle 5 angebracht ist und die anspricht,
wenn der Schnellgang arbeitet (in der Figur nicht dargestellt). Der Schnellgangmotor
Ms läuft so lange, bis er von einem Endschalter der als Stellglied verwendeten Kurbel
1 ausgeschaltet wird.
Der im Schnellgang zurückgelegte Stellweg
ist im Speicher Sp gespeichert würdtii. Um die Sielluhg des Stellgliedes wieder
zu erreichen, die vor der Betätigung des Schnellganges vorhanden war, wird der Schnellgangmotor
in umgekehrter Drehrichtung eingeschaltet und bleibt über -einen im Speicher eiligebauten
Schaltet so länge -eingeschaltet, bis,der gleiche Weg in umgekehrter Richtung wieder
zurückgelegt ist.
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Der Speicher kath Z. B. nach F i g. 2 äüfgebaut sein.
Mit dem Ritzel 4 (F i g. 1) ist ein nicht dargestellter Impulsgeber verbunden,
der bei jedem Umlauf des Ritzels 4 eine bestimmte- Zahl von Spannungsimpulsen abgibt.
Diese Spannungsimpulse werden einem Elektromagneten 7 zugeführt, der jedes
Mal einen Anker 8 anzieht und über eine Klinke 9
ein Klinkenrad
10 um einen Zahn weiterschaltet. Eine Hemmung 11 sorgt dafür, daß
das Rad 10
jedesmal nur um eitien Zahn weiterrückeil kann. Mit der Welle des
Rades 10 ist eine Scheibe 12 mit einem Schaltnocken 13 fest verbunden.
Der Schaltnocken 13 wirkt über eine Rolle und eine Stange 14 gegen die Kraft
einer nicht dargestellten Feder auf einen Umschalter 15, der entweder eine
elektrische Verbindung mit dem Kontakt 16 oder 17 herstellt.
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Solange der Regler arbeitet, ist die elekt- Ache Verbindung Imigcheft
dem IMp.ülSgeber und 'dem Magneten 7 unterbrochen. Wird der Schne:Rgängmotor
Ms eingeschaltet, so wird der Stellmotor MIR des Reglers abgeselialtet und die VärWmdung
zwischen Impulsgeber und Magnet 7 hergestellt. Der Speicher beginnt z-a -arbeiten,
und -der Umschalter 15
verläßt den Kontakt 16 und 15gt sich gegen den
Kontakt 1-7.. Diese Kontaktverbindung -ist, wie noch näher be-s-ähntböii Witd, der
LKüiricht-uüg äs Schnellgängiüotors Ms zugeordnet, die Odem i#icklaut eütspricht.
Soll -die ursprüngliche Lage -des Stellgliedes wieder erreicht werden, so wird der
Rücklauf des Schnellgangmotors eingeschaltet. Das Ritzel 4 wird in umgekehrter Drehrichtung
angetrieben, und der Impulsgäbet des Speitheis 4 gibtItüpulgeäTüf eiften Magtieteü,
der wie dür Magnet 1 mit A-iiiät Klinkt zusammenarbeitet, die ein Klinkenrad
wib das glinkefir-ad 1-0, jedoCh ih üiiigelbktei D'rühtiehtung, törtschältet. Diese
Eiiitichtuügen -sind iii F! g. 2 nicht dargestellt-. Das Klinketirad, welühes
dhe Achsä 18 ih unrgokehrter Dfehrichtung Wie das Xakennd 10 fortbeWegt,
ist #z. g. hinter dem K-.hn#k6iiiad 10 äC -der gleichen Achse belestigt
-zu &eükeü, Die gpettklinke 11 steht während Ües Rückläufg nicht mit
dem Klinke:nrad 10
in Verbindüng-, so aaß hietdurch die Rücklautbewe-'guhg
hichtgehe#müft wird, Der Schnellgäfigmotbi M## bleibt während dbg kücklaufs so lange
eingeschaltet, bis der Sühaltnockän 13 in die in FI g.2 dargestellte
Läge zurückgekehrt ist, Die Kurbel 1 hat dann die gleiche räumliche Stellung
erreicht, dibvot Abschalteh des Reglers lfndvot dem-Einschälten des Sühn-e,11# gaiigmrotors
vothayiden war.
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Nach F 1 g. 4 igt nur ein einziger elektrischer Steilbiotor
M füt die Feineinstellulig ides Stellantniebes übet den Regler und defi Schnellgatig
vorgesehen, Dei Stellmotor M kann über eine Kupplung IYI Mil Stirnräde,m
19 bis 22 odet über -eine Kupplung Ki mit "güthrädäth 23 und .14 verbunden
werdefi, Die andere kupplung ist dä7nil jeweils gelöst, Solange der Regler arbeitet,
ist die KupplungK" wirksam u7ffd (läs SielIfflied 1 witd über die 'St#irnräder
19 bis 22-. gedreht. Die Kupplung K2 ist gelöst. Für den Schiiell#, sChluß
wird der keglär üü4äsühditet, die Kuppluüg K, gelöst und eine Verbiftäting zum Stirnrad
24 über die Kupplung K, hergestellt. Der Stellmotor M wird jetzt in Richtung »schließen«
des Stellgliedes eingesthälttet, uftd übet &iü Seithräd'er 23 ünd 2,4 #vird
des stengkeil j- ängerrieben. weichzeitig wed aär 'Spdcher Sp über das Ritzel 4
verstellt, der den während des Schnelltgati#PA zürückgelegte Laufweg speichert.
Soll die ur-%p#iiligliche Lage des Stellgliedes wiederhergestellt werden,
so wird der Stellmotor M für ent-"egengesetzte Drehrichtung eingeschaltet und ver
stellt das Stellglied so lange, bis am Speicher die ursprüngliche Stellung wiederhergestellt
und damit der gleiche Weg in umgekehrter Richtung zurück# gelegt ist.
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Nach F i g. 5 treibt der 'Stellmotor MR des Reglers über ein
VörgA-I&gä25 ehl Umlaufrädergättiebe, von dem lediglich zwei Topf(adär
26 Ünd 27 dargestellt Skid, JD2 Tö#pfräd 27 ist ihit der Wellb
28 des Stella -ii# ad 26 tt.ägt eine "liedes vorbünde Des Topft Schüückenv,-tzahtlüng,
-uüd iii diese greift eine Schnecke19 ;ein, die übef eifi Votgelege30
Vom
Schnel,Ige:fig-Päötor M# ängetriebeft werdeü kämi. Diü Welle
31 der SchhUke tteibt übet zWei Stitilräder die Nz)ckenschtibb
32 des nicht dargestüllteh Speicher' än. Der Söhaltflöcktn i3 dür Ne#dken#chüfbe
32
clrüükt in der i-ft Fi g. -3 ä gezeichneten Aü,.-gaügsstibllufig
die Pölle 33"die Verbinduggstatige 14 Und dä# mit den Umsthalter 15 nach
tücht#> so d-äß er deü Köntakt 1,16 berühtt Sobald der S'Ohhiellgäng#iüotor
MS >-#üges#c112#ltet wird, gind die Vbrbindungen züin Stell--Bibtöt -MR uüte,tbröv,heh,
Der #tefläntfieb -Würd mit gtoßer Ge-#chWindigktit fügefähreil, -dadieM.-t.tieb#sverbiiidulig
zwischen dem Schnellgängmbtor, dtt Sühliecke ünd dem Schfeckehrad sehr vVel wehigär
-stark untersetzt ist äls die übetden Stellmoet MA und das Umlauf-.r,ädergütriebb-.
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»In F i g-. #6 ist ;die, Zügtht$iig'e für die M6törgnMz #füd
Ms dargestellt. Der ReglerR1 der nur sühematisch gezeichnet ist, t#hältct üb&
Schalter S:r, Se dün StälknotorMg im tih#CI1 odet änderäti Drehsinh :eift, wobei
der Motorstrom Übet deft tlinSchä1Wrl-5 fließen -muß. Die Stromversorguhg für die
brehnChtung »sohließen#< des Schnell--gaügsiüotor,# Ms ist am Punkt 34 abgegriffen
und führt übt2#r tineft Handschalter,#, und teinen E-.nd# schaltet Sä. Fürdie Stromrichtüh.
g »öff nenz< -muß der Strom über de,n Umschalter 15, den Kontakt
.17 und einen liandschälter S4 zum Schnellgängmotor Ms fließen. Soll der
Schnellschlußvorgang ausgelöst werden, so wird der Schalter S" geschlossen. Der
Schnellganginoto!7,2s *beginnt zu laufeh, und die Nockens scheibe verläßt die in
F i g. 3 a gäzeichhete, Gfundstellung. Sie 'gelangt z-. B. in die
in F 1 g. 3 b gefeichnete Lage, bis der #Bhdsr-Ifalter S, -anspricht
und das Stellglied vollständig geschlossen ist. Unmittelbar iiachdem det Schnellgangmotor
MS zu laufen begänft, hat der U mschalter 15 die Verbindung zum Kontakt
16 und damit den Strom zum Stellmotor %
unter.brochert und :die -elektrische
Verbindung zum Kontakt 17 umgeschaltet. Soll die Ausgängsstelluag des St-ell-gliedes
w.iedt#hergegtellt- worden, sb wird der Schalter S4 geschlossen und der Schnellgangmotor
Ms in umgekehrter Drehrichtung eingeschaltet. Er läuft jetztSo lange,
bis die Nö#ckeiischeibe 32 die in F 1 g. 3 a gezei#ühnete Lage
wieder -erreicht und der Nocken 13 den Umschalter 15 nach rechts bewegt,
so
daß wieder die Verbindung zum Kontakt 16 hergestellt ist.