DE2232515C3 - Vorrichtung zum selbsttätigen Anhalten einer elektromotorisch angetriebenen Maschine in vorbestimmter Lage - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Anhalten einer elektromotorisch angetriebenen Maschine in einer vorbestimmten Lage mit einem Schaltorgan zum Auslösen einer Bremskraft auf den im wesentlichen aus einem Elektromotor und einem nachgeschalteten stufenlosen Getriebe bestehenden Maschinenantrieb, wobei das Getriebe mittels einer von Hand oder durch Verstellmotor betätigbaren Verstellspindel verstellbar ist und das durch einen umlaufenden Impulsgeber betätigbare Schaltorgan durch die Verstellspindel zwischen den zwei, jeweils der höchsten und der niedrigsten Getriebedrehzahl entsprechenden Endpunkten einstellbar ist.

Vorrichtungen der vorausgesetzten Art sind in verschiedenen Ausführungen bekannt und dienen dazu, Maschinen mit Hilfe der Bremskraft in einer bestimmten Stillstandsstellung anzuhalten. Eine genaue Ansteuerung einer derartigen Anhaltestellung ist meist deshalb erforderlich, weil nur in der vorbestimmten Stillstandsposition Maschinenaggregate, beispielsweise Ventile, gesperrt und zugänglich sind und Umrüstungen, Neueinstellungen od. dgl. Arbeiten vorgenommen werden können. Schwierigkeiten für eine genaue Ansteuerung bereiten vor allem Maschinen mit stufenlos verstellbaren Getrieben, wobei die über einen weiten Bereich einstellbaren Drehzahlen kürzere oder längere Bremswege ergeben und der jeweilige Maschinennachlauf unterschiedlich ist

Bei einer durch die GB-PS 6 39 817 bekanntgewordenen Bauart der vorausgesetzten Vorrichtung für eine Verpackungsmaschine ist der Impulsgeber in Form einer umlaufenden Kurvenbahn ausgebildet Ihm steht in koaxialer Anordnung ein schwenkbar gelagertes Schaltorgan gegenüber, wobei dessen Kontaktmittel mit der Kurvenbahn in Berührung steht Zum Verstellen des Schaltorgans gemeinsam mit dem Kontaktmittel gegenüber der Kurvenbahn entsprechend der jeweiligen Einstellung des Regelgetriebes ist das Schaltorgan außerdem über ein mehrgelenkiges Hebelgestänge mit der Verstell spindel des Betriebes verbunden. Ist bei dieser Bauart bereits unbefriedigend, daß bedingt durch die koaxiale Anordnung des Schaltorgans das Kontaktmittel und die umlaufende Kurvenbahn ständig in Berührung stehen und erhöhtem Verschleiß ausgesetzt sind, so gilt dies vor allem für die Lagerung des Schaltorgans und die Gelenke des Hebelgestänges, deren Lagerspiele insbesondere bei fortgeschrittenem Verschleiß keine einwandfreien Stillstandspositionen zulassen. Mit erheblichen Kosten verbunden ist ferner die aufwendige Bauweise durch die schwenkbare Anordnnung des Schaltorgans sowie sein Anschluß an die Getriebespindel mittels des Hebelgestänges.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, für die vorausgesetzten elektromotorisch angetriebenen Maschinen, deren Drehzahlen über ein stufenloses Getriebe mittels einer von Hand oder durch Verstellmotor betätigbaren Verstellspindel eintellbar sind, eine Vorrichtung zum selbständigen Anhalten zu schaffen, die unter Berücksichtigung des jeweiligen Maschinennachlaufs bei Abbremsung aus den unterschiedlichen Drehzahlbereichen den Maschinenstillstand in einer für alle Drehzahlbereiche gemeinsamen vorbestimmten Position bewirkt und bei der durch unmittelbare Verstellung des Schaltorgans mittels der Getriebeverstellspindel der Bauaufwand verringert und in Verbindung mit einer vorteilhaften Schalterausbildung die Anhaltegenauigkeit erhöht ist.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Verwendung eines an sich bekannten berührungslosen Schalters mit streifenförmigem Impulsgeber, wobei jedoch die Schaltereinstellung längs einer Geraden innerhalb des Wirkungsbereichs des umlaufenden Impulsgebers erfolgt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dient zur Längsverstellung des Schalters ein bei Spindelbetätigung wirksames Schraubgetriebe, das aus einem auf der Spindel angebrachten Gewinde und einer den Schalter tragenden axial verschiebbaren Mutter gebildet ist. Hierbei besteht die Mutter zweckmäßigerweise aus einer das Spindelgewinde umgebenden Buchse, die gegen Verdrehen gesichert und mit in die Gewindegänge eingreifenden Schrauben versehen ist. Gemäß weitergehender Erfindung ist der Impulsgeber auf der Maschinenwelle einstellbar befestigt.

An Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten und für die Getriebeverstelleinrichtung einer nicht gezeigten Becherfüll- und -verschließmaschine vorgesehenen Ausführungsbeispiels ist die Erfindung, weitere ihrer Merkmale und Vorteile, näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 die Anhaltevorrichtung an der Verstelleinrichtung für das stufenlose Getriebe der Becherfüll-

und -verschließmaschine von der Seite in teilweisem Schnitt,

F i g. 2 die Anhaltevorrichtung in der Schnittansicht A-Bder F i g. 1 mit Maschinenantrieb und Schaltbild.

Der Antrieb der nicht dargestellten Becherfüll- und -verschließmaschine besteht aus einem Bremsmotor 10 und einem nachgeschalteten stufenlcsen Getriebe 11, das über einen Riemen- oder Kettentrieb 12 mit der mit 13 bezeichneten Maschinenhauptwelle in Verbindung steht (F i g. 2). Die Welle 13 ihrerseits steuert die Maschinenaggregate, beispielsweise die nicht näher dargestellten Füllventile der Maschine.

Das Getriebe 11 besitzt, wie aus F i g. 1 erkennbar, eine mit Handrad 14 versehene Verstellspindel 15 zur Drehzahleinstellung von Hand. Die Spindel 15 ist in einer U-förmigen Abstützung 16 gelagert und auf dem Streckenabschnitt zwischen den beiden Lagerstellen der Abstützung 16 mit einem Außengewinde 17 versehen. Auf dem zweckmäßigerweise auf ein^m Spindelansatz 18 angebrachten Gewinde 17 sitzt eine mit 19 bezeichnete längsverschiebbare Buchse. Die Buchse 19 ist mit zwei, jeweils an den Enden angebrachten und in das Gewinde 17 eingreifenden Schrauben 20, 21 sowie einer Längsnut 22 versehen, in die eine in der Abstützung 16 angebrachte Schraube 23 mit einem Ansatz 24 eingreift und dem Drehmoment entgegenwirkt. In Anpassung an den Drehzahlbereich des Getriebes 11 ist die Steigung für das Ansatzgewinde 17 so gewählt, daß die bei der Verstellbewegung der Spindel 15 einsetzende Längsbewegung der Buchse 19 der gleichzeitig mit der Spindelbewegung bewirkten Erhöhung oder Verringerung der Getriebedrehzahl proportional ist.

Mit einem Haltewinkel 25 ist an der Buchse 19 ferner ein berührungsloser Schalter 26 befestigt. Mit der beeinflußbaren Schalterseite ist er zu einem streifenförmigen Impulsgeber, zweckmäßigerweise in Form einer an einem Stellring 28 befestigten Metallfahne 27 gerichtet, die auf der Welle 13 lös- und nachstellbar angebracht ist. Die Anordnung des impulsgebers 27, 28 auf der horizontalen, sich quer zur Spindel 15 erstreckenden Welle 13 ist dabei so getroffen, daß das freie Ende der Fahne 27 beim Umlauf der Welle 13 den Schalter 26 in den beiden Endstellungen a und b, die jeweils der maximalen und minimalen Getriebedrehzahl entsprechen sowie in jedem Punkt der Geraden zwischen den Stellungen a und b überstreicht.

Nach der aus F i g. 2 ersichtlichen Schaltungsanordnung ist der Schaber 26 an eine Versorgungsleitung A, B und an eine Schaltleitung E, F angeschlossen. Der Bremsmotor 10 seinerseits steht in Verbindung mit einer Stromzuführung R, S, T. In einem Strompfad der Leitung Q D befinden sich die Maschinenschalter 51 und 52, ferner ein Schütz Di. Sein Kontakt d\ ist in eine Halteleitung des Strompfades eingeschleift Weitere Schützkontakte dl sind in der Stromzuführung R, S, T und ein Schützkontakt cö in der Leitung E, F angeordnet Die Leitung £ F weist außerdem ein Relais Al auf. Sein Kontakt rl befindet sich in einer Breimctromleitung R, MP.

Bei Betätigung der Verstelleinrichtung 14,15 zur Einstellung des stufenlosen Getriebes 11 auf eine der erwünschten Maschinenleistung entsprechende Drehzahl nimmt der an der Buchse 19 befestigte Schalter 26 die Endstellungen a oder b oder jede Stellung auf der Geis raden zwischen a und b ein. Wird danach zum Inbetriebsetzen der Maschine der Schalter Sl betätigt, dann schließt das erregte Schütz D1 die Kontakte d 1 und c/2, so daß die Maschine ihre Arbeitsfunktion entsprechend der eingestellten Getriebedrehzahl ausführt Hierbei

*> läuft der Impulsgeber 27 mit der Welle 13 um und überstreicht den Schalter 26, der bei normalem Betrieb durch den vom Schütz Di abgeworfenen Kontakt di unwirksam ist. Unterbricht man zum Stillsetzen der Maschine durch Betätigung des Schalters 52 den

»5 Steuerstromkreis C, D, dann wirft das unwirksame Schütz Di die Kontakte dt und dl ab und schließt Kontakt cö. Hierdurch trennt Kontakt dl die Leitungsverbindung R, S, Tzum Motor 10, während Kontakt cö den Stromkreis zum Schalter 26 schließt. Überstreicht bei nachfolgendem Umlauf der Welle 13 der Impulsgeber 27 den Schalter 26, dann beeinflußt dieser das Relais Rt, das den Kontakt rl in der Leitung /?, MP schließt, wodurch bei Motor 10 die Abbremsung eingeleitet und die Maschine zum Stillstand gebracht wird.

Der Maschinenstillstand bei der geregelten Abbremsung, die an Stelle des Bremsmotors 10 selbstverständlich auch mit einer an der Welle 13 angreifenden elektromagnetischen Bremse geschehen kann, erfolgt bei allen Getriebedrehzahlen in gleicher Stellung. F i g. 1

zeigt die Stillstandsposition der Welle 13, wobei der Impulsgeber 27 in der ausgezogen dargestellten Lage steht. Der eingezeichnete Drehwinkel φ kennzeichnet den Maschinennachlauf bei der Abbremsung in der Endstellung b bei niedrigster Getriebedrehzahl. Bei böherer Getriebedrehzahl und damit verbundener Verstellung des Schalters 26 in Richtung zur Endstellung a wird er jeweils größer und erreicht bei der Schalterstellung im Punkt a, der höchsten Getriebedrehzahl, die maximale Größe.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Anhalten einer elektromotorisch angetriebenen Maschine in einer vorbestimmten Lage mit einem Schaltorgan zum Auslösen einer Bremskraft auf den im wesentlichen aus einem Elektromotor und einem nachgeschalteten stufenlosen Getriebe bestehenden Maschinenantrieb, wobei das Getriebe mittels einer von Hand oder durch Verstellmotor betätigbaren Verstellspindel verstellbar ist und das durch einen umlaufenden Impulsgeber betätigbare Schaltorgan durch die Verstellspindel zwischen den zwei, jeweils der höchsten und der niedrigsten Getriebedrehzahl entsprechenden Endpunkten einstellbar ist, gekennzeichnet durch die Verwendung eines an sich bekannten berührungslosen Schalters (26) mit streifenförmigem Impulsgeber (27), wobei jedoch die Schaltereinstellung längs einer Geraden innerhalb des Wirkungsbereichs des umlaufenden Impulsgebers erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längsverstellung des Schalters (26) ein bei Spindelbetätigung wirksames Schraubgetriebe dient, das aus einem auf der Spindel (15) angebrachten Gewinde (17) und einer den Schalter tragenden axial verschiebbaren Mutter gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter aus einer das Spindelgetriebe (17) umgebenden Buchse (19) besteht, die gegen Verdrehen gesichert und mit in die Gewindegänge eingreifenden Schrauben (20,21) versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (27) auf der Maschinenwelle (13) einstellbar befestigt ist.