DE1241900B - Anordnung zur Schnellschaltung von Antriebs- und Stellsystemen, insbesondere bei fuehlergesteuerten Werkzeugmaschinen - Google Patents

Anordnung zur Schnellschaltung von Antriebs- und Stellsystemen, insbesondere bei fuehlergesteuerten Werkzeugmaschinen

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DE1241900B
DE1241900B DEM56759A DEM0056759A DE1241900B DE 1241900 B DE1241900 B DE 1241900B DE M56759 A DEM56759 A DE M56759A DE M0056759 A DEM0056759 A DE M0056759A DE 1241900 B DE1241900 B DE 1241900B
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Germany
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relay
contact
clutch
brake
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Alexander Kato
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Machinefabrik Heid AG
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/0016Control of angular speed of one shaft without controlling the prime mover

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Description

  • Anordnung zur Schnellschaltung von Antriebs-und Stellsystemen, insbesondere bei fühlergesteuerten Werkzeugmaschinen Bei mit elektromagnetischen Kupplungen und Bremsen ausgerüsteten kinematischen Systemen ist es in vielen Fällen notwendig, kurze Ein- und Ausschalttotzeiten der Kupplungen und Bremsen zu erzielen. Für den Anlaufvorgang ist oft auch ein größeres wirksames Kupplungsdrehmoment erforderlich, als es für den Zustand der Bewegung gefordert wird.
  • Als Beispiele von Antriebs- und Stellsystemen, bei denen die vorher beschriebenen Anforderungen auftreten, seien angeführt: Stellantriebe von Kopiereinrichtungen an Werkzeugmaschinen, die mit elektromagnetischen Kupplungen arbeiten. Bei diesen Kopiereinrichtungen werden die nachzufahrenden Kurven durch rasches Zu- und Abschalten der entsprechenden Vorschubkupplungen in Treppenfunktionen angenähert. Dabei bestimmen die Ein- und Ausschalttotzeiten der Kupplungen und Bremsen die Größe der Überläufe (Schaltamplituden) und damit die Güte der Annäherung der Treppenfunktionen (Ist-Kurve) an die stetige Soll-Kurve. Es ist also hier darauf zu achten, daß durch ein schnelles und kräftiges Ansprechen der Kupplung (Einschalttotzeit) die Bewegung rasch einsetzt, als auch durch ein schnelles kräftiges Einfallen der Bremse beim Abschalten der Kupplung die Bewegung rasch beendet.
  • Stellantriebe von Werkzeugmaschinen mit numerischen oder anderen Programmsteuerungen, die ein Positionieren der Lagewerte zwischen Werkzeug und Werkstück durchführen müssen. Hier müssen naturgemäß wieder die Beträge der Überlaufstrecken nach dem Abschalten der Kupplung(en) klein sein, da sie ja die Positioniergenauigkeit unmittelbar beeinflussen.
  • Hauptgetriebe von Werkzeugmaschinen, deren Ausgangsdrehzahlen über elektromagnetische Reibungskupplungen im Lauf und unter Last geschaltet werden müssen (Lastschaltgetriebe) und bei Ausschalten aller Kupplungen über eine elektromagnetische Bremse rasch auf Null gesetzt werden müssen. Bei diesen Getrieben muß beim Schalten unter Last (im Schnitt) darauf geachtet werden, daß keine Unterbrechung des Kraftflusses eintritt, da infolge der abtriebsseitig wirkenden Schnittkraft ein Absinken der Drehzahl gegen Null eintreten könnte, was einen Werkzeugbruch zur Folge hätte.
  • Antriebe von mechanischen Pressen (Exzenter, Kurbel usw.), deren Arbeitshub mit elektromagnetischen Kupplungen und Bremsen gesteuert wird. Hier muß für ein exaktes Halten des Stempels in der oberen Totlage gesorgt werden (Ausschalttotzeit).
  • Antriebe von Förderanlagen, die diskontinuierlich arbeiten, also getaktet werden. Bei Antriebs- und Stellsystemen, die Kupplungen und Bremsen enthalten, ist es bekannt, die Kupplung wie auch die Bremsen je für sich mit einer eigenen Schnellerregung zu versehen, derart, daß die Kupplungen beim Einschalten kurzzeitig übererregt werden und beim Abschalten der Kupplungen die zugehörige Bremse mit einem eigenen Schaltelement übererregt wird. Bei dieser bekannten Schaltung ist also auf die Zusammenarbeit von Kupplungen und Bremse keine Rücksicht genommen, es besitzt vielmehr jedes Element einen Schaltkreis für sich, so daß der Einsatz der Bremse um die Ansprechzeit des verwendeten Schaltmittels verzögert erfolgt und darüber hinaus auch der Schaltaufwand groß ist. Diese bekannte Schaltung weist je Kupplung und je Bremse ein Einschaltrelais mit einem Relaiskontakt im Stromkreis der Kupplung bzw. Bremse auf und parallel zu jedem dieser Einschaltrelais liegt ein Schaltkreis zum Steuern der übererregungsperiode mit einem ansprechverzögerten Relais, wobei zur Ansprechverzögerung z. B. dem Relais ein Widerstand vorgeschaltet und ein Kondensator parallel geschaltet ist. Bei einer anderen Ausführung dieser Art werden bei gleichfalls getrennten Schaltkreisen für die Kupplung und Bremse elektronische Schaltmittel verwendet, bei denen die Schaltzeiten wohl kurz sind, der Aufwand aber höher ist als bei Verwendung von Relais. Die Erfindung zielt darauf ab, bei einer Schaltungsanordnung zur Schnellschaltung von mit magnetischen Kupplungen und Bremsen ausgerüsteten Antriebssystemen die Zusammenarbeit von Kupplung(en) und Bremse zu berücksichtigen und die Schaltungsanordnung so zu vereinfachen, daß für beide Elemente zum Ein- und Abschalten der Übererregung nur ein Schaltmittel herangezogen wird, wobei die Bremse überhaupt kein eigenes Schaltmittel besitzt, vielmehr im gesamten Schaltzyklus von den Schaltelementen der Kupplungen gesteuert wird.
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Schnellschalten von Antriebs- und Stellsystemen, insbesondere bei fühlergesteuerten Werkzeugmaschinen, wobei das Antriebs- und Stellsystem eine oder mehrere elektromagnetische, im Ruhezustand abgeschaltete, bei Einschaltung an Überspannung und im eingeschalteten Zustand an Betriebsspannung geschaltete Kupplung(en) sowie eine elektromagnetisch betätigte, im Ruhezustand an Betriebsspannung und nach Abschaltung der Kupplung vorübergehend im betätigten Zustand an Überspannung geschaltete Bremse enthält, wobei jeder Kupplung ein Einschaltrelais zugeordnet ist, denen zeitverzögerte Schnellschaltrelais zugeordnet sind, deren Kontakte den Stromkreis zur Umschaltung der zugeführten Spannung schalten. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß jedes jeweils einer Kupplung zugeordnete Einschaltrelais einen Wechselkontakt aufweist, der wechselweise den Stromkreis der jeweiligen Kupplung oder der Bremse schließt und ein allen Kupplungen und der Bremse gemeinsames einziges Schnellschaltrelais, das sowohl ansprech- als auch abfallverzögert ist, vorgesehen ist, dessen in Serie mit den Kontakten des Einschaltrelais liegende Wechselkontakte, abhängig von der Kontaktstellung des Einschaltrelais, in der einen Schaltlage den übererregungsstromkreis der Kupplung(en) und in der anderen Schaltlage den Normalerregungskreis der Kupplung(en) bzw. den Übererregungskreis der Bremse schließen, wobei im Ruhezustand bei abgeschalteten Kupplungsstromkreisen der Bremsstromkreis an Betriebsspannung liegt, im Betriebszustand nach Ansprechen des jeweiligen Einschaltrelais und vor Ansprechen der Schnellschaltrelais die jeweilige Kupplung an Überspannung und die Bremse an Betriebsspannung, im Betriebszustand nach Ansprechen von Einschalt- und Schnellschaltrelais die jeweilige Kupplung und die Bremse an Betriebsspannung liegen und im Betriebszustand nach Abschalten des Einschaltrelais und vor Abschalten des Schnellschaltrelais die jeweilige Kupplung angeschaltet und die Bremse an Überspannung gelegt ist. Dadurch wird sowohl die Einschaltzeit der Bremse stark verkürzt als auch der Schaltaufwand bzw. die Kosten gegenüber elektronischen Schaltmitteln wesentlich herabgesetzt.
  • Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt A b b. 1 ein Diagramm zu der bekannten Schaltanordnung mit dem Stromverlauf beim abwechselnden Schalten mit einem eigenen Schaltmittel für die Kupplung und die Bremse, A b b. 2 ein Diagramm des Stromverlaufes zu der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, A b b. 3 ein Schaltschema für eine Kupplung und eine Bremse unter Anwendung von zwei Spannungsquellen für die Überspannung und die Betriebsspannung, A b b. 4 eine abgeänderte Schaltung der A b b.1 mit zwei Kupplungen und einer Bremse bei Anwendung einer Spannungsquelle und A b b. 5 ein Schaltschema für zwei Kupplungen, die alternativ ein- und ausgeschaltet werden, wobei die übererregungszeit für die Kupplungen und die Bremse einstellbar ist.
  • In den A b b. 1 und 2 ist der Stromverlauf der angeführten bekannten und der erfindungsgemäßen Schaltung gegenübergestellt. A b b. 1 zeigt den Stromverlauf beim abwechselnden Schalten einer Kupplung und einer Bremse mit Übererregung durch je ein eigenes Schaltmittel für die Kupplung und für die Bremse. Der vom Zeitpunkt to der eingeschalteten Kupplung über seinen Nennwert J, ansteigende Strom JK wird nach der Zeit t, auf den Nennwert umgeschaltet. In strichpunktierten Linien ist der Stromverlauf ohne Übererregung dargestellt, bei dem der Strom JK nach der Zeit tK den 0,63fachen Nennstrom J. erreicht, wogegen dies bei Übererregung in der kürzeren Zeit Tk der Fall ist. Beim Abschalten der Kupplung zum Zeitpunkt tA und Einschalten der Bremse wird zuerst die Ansprechzeit tR des Schaltmittels der Bremse und dann noch die Zeit tB verstreichen, bis der Bremsstrom TB seinen 0,63fachen Nennwert erreicht hat.
  • Bei der erfindungsgemäßen Schaltanordnung nach A b b. 2 steigt der Kupplungsstrom wieder über seinen Nennwert an und sinkt nach der Zeit tf auf den Nennstrom J, ab. Beim Einschalten der Bremse wird, weil kein eigenes Schaltelement vorhanden ist, nur die wesentlich kürzere Umschlagzeit tR des Kontaktes wirksam. Die Zeitkonstante für die Bremse ist gleichfalls infolge der Überspannung wesentlich kürzer. Die Bremse wird nach A b b. 2 nicht vom Strom J., sondern von einem Vorerregungsstrom TK eingeschaltet.
  • Im folgenden werden nun die verschiedenen Schaltungsanordnungen gemäß den A b b. 3 bis 5 beschrieben.
  • Die Schaltung nach A b b. 3 gestattet es, alternativ zwei oder mehrere Kupplungen mit Übererregung einzuschalten, wobei die Bremse nur vorerregt ist und bei Anfall aller Kupplungen, ohne zusätzliches Schaltmittel, übererregt kurzzeitig eingeschaltet wird. Dieser Fall betrifft im speziellen die Schaltung einer Koordinate (Plan oder Lang) einer Kopiersteuerung.
  • Nach A b b. 3 stehen zwei Spannungen U1 und Ui zur Verfügung, von denen die Spannung Ui um den Betrag der gewünschten Schnellerregung größer als U2 ist, z. B. beträgt UI 110 Volt und U2 19 Volt. Das Schaltschema enthält ein Relais X, das im Stromkreis der Kupplung K liegt, und ein Einschaltrelais S, das an der Betriebsspannung UZ liegt und durch den Schalter 1 ein- und ausgeschaltet werden kann. Als Schalter 1 kann z. B. auch ein Druckknopf oder der Fühlerkontakt einer Kopierdrehbank dienen.
  • Der Kupplungsstromkreis führt über den Wechselkontakt s des Einschaltrelais S zum Kreis des Relais X und von diesem über dessen Wechselkontakt x zu den Leitungen mit den Spannungen U1 und u2. Der Wechselkontakt x weist die Kontaktpaare 5, 6 und 7, 8 und der Wechselkontakt s die Kontaktpaare 9, 10 und 11, 12 auf. Der Kontakt 5 liegt an der Überspannung U, und der Kontakt 7 unter Zwischenschaltung einer Diode D., an der Betriebsspannung U, Mit dem Kontakt 7 ist über den Vorwiderstand R4 die Bremse B verbunden. Die Kontakte 8 und 12 sind miteinander verbunden. Zwischen die Wurzel des Wechselkontaktsystems x und dem Kontakt 9 des Wechselkontaktsystems s ist die Erregerwicklung des Relais X geschaltet, der der Widerstand R3 vorgeschaltet ist. Parallel hierzu liegen die Reihenschaltungen des Widerstandes R1 mit der Diode Dl bzw. des Widerstandes R2 mit der gegensinnig zu Dl geschaffenen Diode D2.
  • Im ausgeschalteten Zustand des Schalters 1 liegt nur die Bremse B über den Vorwiderstand R4 an der niederen Spannung U2. Wird der Schalter 1 geschlossen, dann wird das Relais S erregt und der Wechselkontakt s schlägt aus der voll gezeichneten Stellung in die gestrichelte Stellung um, wodurch der Parallelkreis an die Überspannung U1 gelegt wird.
  • Den wesentlichen Teil des Schaltkreises bildet das mit R3 in Serie liegende Relais X und der parallel hierzu geschaltete Widerstand R1. An diesem Widerstand baut der infolge der Kupplungsinduktivität, mit der er in Serie liegt, allmählich ansteigende Kupplungsstrom eine Spannung auf, die das Relais X bei Erreichen eines im Widerstand R3 einstellbaren Spannungsniveaus zum Ansprechen bringt. Das Relais arbeitet somit ansprechverzögert. Mit dem Widerstand R3 kann der Ansprechschwellwert des Relais X auf den Nennstrom der Kupplung eingestellt werden. Die Diode D2 verhindert die Beeinflussung dieses Spannungsniveaus am Widerstand R1 durch den Widerstand R2 während des Einstellvorganges.
  • Beim Ansprechen des Relais X schlägt dessen Wechselkontakt x aus der voll gezeichneten in die gestrichelte Stellung um, so daß sein Kontaktarm das Kontaktpaar 7, 8 verbindet und damit die Kupplung von der hohen Spannung U1 auf die niedere Spannung U2 umschaltet, womit das Zeitintervall der Schnellerregung beendet ist. Das Relais X bleibt, da sein Schwellwert auf den Spannungsabfall des Nennstromes am Widerstand R, eingestellt war, erregt und die Kupplung damit auf der niederen Spannung U2. Die Bremse B bleibt trotz des Schließens des Kontaktpaares 7, 8 nach wie vor über den Widerstand R4 und die Diode D3 an der niederen Spannung Uz, da ihr Strompfad von U1 an dem Kontaktpaar 11, 12 unterbrochen ist.
  • Wird der Schalter 1 geöffnet, so fällt das Relais S ab, und der Kontakt s schlägt wieder in die voll gezeichnete Lage um, wodurch die Kupplung K abgeschaltet wird. Das mit der Kupplung in Serie liegende Relais X ist über den Widerstand R2 und die Diode D2 Ubfallverzögert, wobei die Diode D, eine Beeinflussung des Abschaltvorganges durch den Parallelwiderstand R1 verhindert. Durch das verzögerte Abfallen des Relais X verbleibt auch dessen Kontakt x über die Abfallzeit in der strichlinierten Stellung mit dem geschlossenen Kontaktpaar 7, 8 und legt damit die Bremse B über das nun gleichfalls überbrückte Kontaktpaar 11, 12 kurzzeitig an die hohe Spannung U1. Die Diode D3 entkoppelt dabei die beiden Spannungsquellen U, und Uh, die sonst während der Abfallzeit kurzgeschlossen wären. Nach dem Abfallen des Relais X und Umschlagen des Kontaktes x in die voll gezeichnete Stellung ist die Bremse B wieder vorerregt, und die Kupplung K wird bei Einschalten des Relais S wieder an die hohe Spannung U1 gelegt.
  • Das System arbeitet nur mit der Feldenergie der Relaisspule des Relais X, es sind keine Auf- oder Entladungen von Kondensatoren vorhanden, und die Schaltfolge des Systems ist durch die infolge der Überspannung verkürzte Einschaltzeitkonstante der Kupplung plus der auf die gewünschte Zeit einstellbaren überspannungsperiode der Bremse bestimmt und damit extrem kurz. Das Anlegen der Bremse B an die Überspannung erfolgt mit dem gleichen Wechselkontakt s wie das Abschalten der Kupplung K und damit sehr rasch, nämlich innerhalb der Umschlagzeit des Kontaktes (etwa 0,5 ms) wie auch ohne zusätzliche Schaltmittel. Dadurch, daß die Bremse vorerregt ist, wird die Zeit für deren Ankerweg erspart und der Aufbau des Drehmomentes nur von der elektromagnetischen Zeitkonstante, die wieder infolge der Überspannung kurz ist, abhängig.
  • Die Schaltung ist übrigens mehr eine Schnellerregung als eine Übererregung, da die Übererregung als Überspannung nur etwa bis zum Erreichen des Nennstromes der Kupplung aufrechterhalten wird.
  • Bei der Schaltung nach A b b. 4 handelt es sich um die gleiche Schaltung wie nach A b b. 3, nur daß an Stelle einer Kupplung zwei Kupplungen Anwendung finden und an Stelle zweier Spannungsquellen U1 und U2 nur eine Spannungsquelle U mit der hohen Spannung tritt und die Normalspannung durch einen Vorwiderstand R,, erzielt wird.
  • Mit Rücksicht auf die beiden Kupplungen K, und K2 sind zwei Schalter 1 und 1' und zwei Relais S und S' mit zugehörigen Umschaltkontakten s und s' vorgesehen. Wird einer der beiden Kontakte 1 oder 1' geschlossen, dann wird eines der beiden Relais S oder S' erregt und es schlägt einer der beiden zugehörigen Wechselkontakte s oder s' aus der in vollen Linien gezeichneten Stellung des Kontaktarmes in die gestrichelte Stellung um. Der Wechselkontakt s' weist die Kontaktpaare 13, 14 und 15, 16 auf. In der gestrichelten Stellung des Wechselkontaktes s oder s' wird eine der beiden Kupplungen K, oder K., über die Kontaktpaare 9, 10 oder 13, 14, die Diode D, und den Vorwiderstand R, und die Kontaktpaare 5, 6 des Wechselkontaktes x des Relais X an die hohe Spannung U gelegt. Die weitere Funktion ist im übrigen analog der zu A b b. 3 beschriebenen.
  • Die Schaltung nach A b b. 5 gestattet es wieder, eine oder mehrere Kupplungen alternativ übererregt einzuschalten und beim Abschalten aller Kupplungen die Bremse ihrerseits übererregt einzuschalten. Dabei ist aber die übererregungszeit der Kupplung bzw. Kupplungen und der Bremse, obwohl sie nur mit einem Schaltmittel erfolgt, getrennt einstellbar. Die Bremse ist zweckmäßig vorerregt. Die Schaltung ist wieder auf eine Kopiersteuerung, die auf eine Koordinate reduziert ist, anwendbar.
  • Die gesamte Anordnung liegt an der nach der gewünschten Übererregung dimensionierten hohen Spannung U. Die Schaltung ist ähnlich jener nach A b b. 4, nur ist das Relais X über den Widerstand R5 an die Spannung U durch die Schalter 1 oder 1' anschaltbar, und in Serie mit RK sowie parallel zu dem Relais X liegt ein weiterer Widerstand R6 und ein Kondensator Cl, wobei der Widerstand R6 durch eine Diode D4 überbrückt ist.
  • Im ausgeschalteten Zustand, wenn die Schalter 1 und 1' geöffnet sind, liegt nur die Bremse B über dem nach der gewünschten Vorerregung eingestellten Widerstand R4 an Spannung. Wird einer der Schalter 1 oder 1' geschlossen, spricht das zugehörige Relais S oder S' an und legt die entsprechende Kupplung K, oder K., über ihren Kontakt s oder s' (gestrichelte Stellung) an Spannung. Da jedoch das Relais X, welches gleichfalls durch Schalter 1 oder I' an Spannung gelegt wurde, über den Widerstand R5, die Diode D4 und den Kondensator Cl ansprechverzögert ist, befindet sich dessen Kontakt x noch in der voll gezeichneten Stellung, womit der Vorwiderstand R,, kurzgeschlossen ist und die eingeschaltete Kupplung übererregt wird. Während des Ladevorganges des Kondensators C1 ist der Widerstand R6 durch die Diode D4 kurzgeschlossen und somit unwirksam, so daß die Ladezeit von C1 und damit die Ansprechverzögerung des Relais X, ausschließlich durch den Widerstand RS bestimmt wird. Wenn die Kondensatorspannung an C1 die Ansprechspannung des Relais X erreicht hat, spricht dieses an, sein Kontakt x schlägt aus der voll gezeichneten Stellung zu dem Kontaktpaar 7, 8 (gestrichelte Stellung) um, hebt den Kurzschluß des Vorwiderstandes R,, auf, und die Periode der Übererregung und damit der Einschaltvorgang sind beendet. In dieser Stellung würde der Kontakt x den Vorwiderstand R4 der Bremse B kurzschließen, doch ist dieser Strompfad an einer der beiden Kontaktstellen 11, 12 oder 15, 16 durch das Einschalten der Kupplung K1 oder K, über die Kontakte s oder s' unterbrochen.
  • Die beiden Dioden D5 und D6 dienen der Entkopplung der Strompfade für die Relais S und S', um ein gleichzeitiges Ansprechen dieser Relais beim Schließen eines der Schalter 1 oder 1' zu vermeiden.
  • Wird nun der geschlossene Kontakt 1 oder 1' wieder geöffnet, fällt zuerst das zugehörige unverzögerte Relais S oder S' rasch ab, sein Kontakt s oder -s' schlägt wieder in die voll gezeichnete Stellung um, trennt die zugehörige Kupplung K1 oder K, ab und schließt nun den Kurzschlußkreis für den Torwiderstand R 4 über die Kontaktpaare 7, 8 -11, 12 -15, 16, wodurch die Bremse B übererregt wird. Das Relais X, welches gleichfalls durch Kontakt 1 oder 1' abgeschaltet wurde, ist jedoch durch den Parallelkreis C1 und R6 abfallverzögert, wobei die Diode D4 nun den Kurzschluß von R6 für den Entladungsstrom von C1 verhindert. Wenn der Entladestrom im Relais X dessen Abfallwert erreicht hat, schlägt sein Kontakt x wieder in die voll gezeichnete Stellung um, unterbricht den Kurzschluß des Vorwiderstandes R4, beendet die übererregungsperiode der Bremse B und stellt den Kurzschluß des Vorwiderstandes Rj. für die nächste Kupplungseinschaltung vorbereitend wieder her. Wenn die Schaltung nur für eine Kupplung, z. B. K1, Anwendung findet, entfällt naturgemäß das Relais S' mit dem Kontaktsatz s', ebenso wie die Dioden D, und D6. Der Widerstand R, wird dann an die Leitung zwischen dem Schalter 1 und dem Relais S angeschlossen und der Pol 12 des Kontaktes s mit der Leitung zwischen dem Widerstand R4 und der Bremse B verbunden.
  • Diese Schaltung läßt sich natürlich auch auf beliebig viele Kupplungen erstrecken, wobei je weitere Kupplung ein zusätzlicher Schalter mit Relais und Diode parallel zu den Schaltern 1 und 1', Relais S und S' und den Dioden Ds und D6, vorgesehen wird und die Kupplung über einen den Umschaltkontakten s und s' entsprechendem Kontakt zu diesen Kontakten parallel geschaltet wird. Es kann auch in diesem Fall nur jeweils eine Kupplung übererregt eingeschaltet werden; bei Abfall aller Kupplungen wird die Bremse selbsttätig mit Übererregung eingeschaltet. Sollte eine Vorerregung der Bremse aus irgendeinem Grund unerwünscht sein, wird der Vorwiderstand R4 weggelassen; die übrige Funktion wird dadurch nicht betroffen.
  • Die Schaltung nach A b b. 5 gestattet es, wie erwähnt, die übererregungszeit für Kupplung und Bremse an den Widerständen RS und R6 getrennt einzustellen, wobei in beiden Fällen der gleiche Kondensator Cl, einmal beim Aufladen und das andere Mal beim Entladen zur Erzielung des Verzögerungseffektes herangezogen wird. Dadurch werden zusätzliche passive Lade- oder Entladezeiten, die den gesamten Schaltzyklus verzögern könnten, vermieden. Die Schaltfolge ist ausschließlich durch die Summe der beiden übererregungszeiten der Kupplung und Bremse begrenzt. Für das Ausschalten der Kupplung und Einschalten der Bremse wird wieder der gleiche Kontakt s oder s' verwendet, so daß die Umschaltzeit kurz (z. B. 0,5 ms) ist und ein zusätzliches Schaltelement für die Bremse entfällt.
  • Die erfindungsgemäße Schaltanordnung kann auch nachträglich in bestehende Getriebesysteme eingebaut werden.

Claims (4)

  1. Patentansprüche: 1. Anordnung zur Schnellschaltung von Antriebs- und Stellsystemen, insbesondere bei fühlergesteuerten Werkzeugmaschinen, wobei das Antriebs- und Stellsystem eine oder mehrere elektromagnetische, im Ruhezustand abgeschaltete, bei Einschaltung an Überspannung und im eingeschalteten Zustand an Betriebsspannung geschaltete Kupplung(en) sowie eine elektromagnetisch betätigte, im Ruhezustand an Betriebsspannung und nach Abschalten der Kupplung vorübergehend im betätigten Zustand an Überspannung geschaltete Bremse enthält, wobei jeder Kupplung ein Einschaltrelais zugeordnet ist, denen zeitverzögerte Schnellschaltrelais zugeordnet sind, deren Kontakte den Stromkreis zur Umschaltung der zugeführten Spannung schalten, dadurch gekennzeichnet, daß jedes jeweils einer Kupplung zugeordnete Einschaltrelais (S bzw. S') -einen Wechselkontakt (s bzw. s, s') aufweist, der wechselweise den Stromkreis der jeweiligen Kupplung (K bzw. K1, KZ) oder der Bremse (B) schließt, und ein allen Kupplungen und der Bremse gemeinsames einziges Schnellschaltrelais (X), das sowohl ansprech- als auch abfallverzögert ist, vorgesehen ist, dessen in Serie mit den Kontakten (s) des Einschaltrelais (S) liegende Wechselkontakte (x), abhängig von der Kontaktstellung des Einschaltrelais (S), in der einen Schaltlage den übererregungsstromkreis der Kupplung(en) und in der anderen Schaltlage den Normalerregungskreis der Kupplung(en) bzw. den übererregungskreis der Bremse schließen, wobei im Ruhezustand bei abgeschalteten Kupplungsstromkreisen der Bremsstromkreis an Betriebsspannung liegt, im Betriebszustand nach Ansprechen des jeweiligen Einschaltrelais (S, S') und vor Ansprechen des Schnellschaltrelais (X) die jeweilige Kupplung an Überspannung und die Bremse an Betriebsspannung, im Betriebszustand nach Ansprechen von Einschalt- (S, S') und Schnellschaltrelais (X) die jeweilige Kupplung und die Bremse an Betriebsspannung liegen und im Betriebszustand nach Abschalten des Einschaltrelais (S, S') und vor Abschalten des Schnellschaltrelais (X) die jeweilige Kupplung abgeschaltet und die Bremse an Überspannung gelegt ist.
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Wechselkontakte (s, .sr) des oder der Einschaltrelais (S, S') je mit einem Kontaktpaar (9, 10 bzw. 13, 14) in Serie mit dem Relais (X) liegen und durch dessen einen Kontakt (Kontaktpaar 5, 6) an die Überspannung (U1) oder durch dessen anderen Kontakt (Kontaktpaar 7, 8) an die niedere Spannung (U2) anlegbar sind, daß das zweite Kontaktpaar (11, 12 bzw. 15, 16) der Wechselkontakte (s, s) des Einschaltrelais (S) in Serie mit dem bei angezogenem Schnellschaltrelais geschlossenen Kontakt (7, 8) des Relais (X) liegt und an die Überspannung angeschlossen ist, daß parallel zum Relais (X) ein Widerstand (R1) mit Diode (D1) und ein Widerstand (R2) mit Diode (D2) liegen, wobei die Diode (D) den Stromfluß in der einen und die Diode (D2) in der entgegengesetzten Richtung sperrt, und daß die Bremse (B) über einen Vorwiderstand (R4) mit dem an die niedere Spannung (U2) angeschalteten Kontakt (7) des Wechselkontaktes (x) verbunden ist (A b b. 3, 4).
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Wechselkontakte (s, s') des oder der Einschaltrelais (S, S') in Serie mit dem Wechselkontakt (x) des Relais (X) liegen, daß in Serie mit dem Schnellschaltrelais (X) ein Widerstand (R6) und parallel zu ihm ein Kondensator (C1) über eine Diode (D4) geschaltet sind sowie parallel zur Diode (D4) ein Widerstand (R,) liegt und daß die Bremse über einen Vorschaltwiderstand (R4) an der Überspannung liegt, der durch das in Serie mit dem Kontaktpaar (7, 8) des Wechselkontaktes (x) des Schnellschaltrelais (X) liegende Kontaktpaar bzw. Kontaktpaare (11, 12 bzw. 15, 16) des oder der Wechselkontakte (s, .s') des oder der Einschaltrelais (S, S') überbrückt ist (A b b. 5).
  4. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1, bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Einschaltrelais (S, S') an der Überspannung (U) liegen und ein Vorschaltwiderstand (R,,) zur Abnahme der niederen Spannung vorgesehen ist, der durch den an der Überspannung liegenden Wechselkontakt (x) des Relais (X) überbrückbar ist (A b b. 5). In Betracht gezogene Druckschriften: Belgische Patentschrift Nr. 623145; USA: Patentschrift Nr. 3 019 870.
DEM56759A 1963-03-18 1963-05-09 Anordnung zur Schnellschaltung von Antriebs- und Stellsystemen, insbesondere bei fuehlergesteuerten Werkzeugmaschinen Pending DE1241900B (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE623145A (de) * 1961-10-11
US3019870A (en) * 1960-01-08 1962-02-06 Sperry Rand Corp Brake and clutch driving and holding circuit

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