DE256885C

DE256885C -

Info

Publication number: DE256885C
Application number: DENDAT256885D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

256885 KLASSE 21 c. GRUPPE

gespeisten Antriebsmotor.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. September 1910 ab.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Antrieb für Hobelmaschinen und ähnliche Werkzeugmaschinen mit hin und her gehenden Teilen.

Es ist bereits bekannt, derartige Maschinen mit Hilfe eines Motorgenerators anzutreiben, d. h. der Antriebsmotor wird nicht unmittelbar an das Netz, sondern mittelbar unter Zwischenschaltung eines Motorgenerators angeschlossen. Es ist auch bekannt, zu den Feldwicklungen von Generatoren, die starken Belastungsschwankungen unterworfen sind, induktionslose Widerstände parallel zu schalten. Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß sowohl zur Hauptstromwicklung als auch zur Nebenschlußwicklung des Generators je ein induktionsloser Widerstand parallel geschaltet ist, wodurch die Zeit geregelt wird, in welcher das Feld nach der Ausschaltung verschwindet, während der Leerlaufsbewegung der Maschine größere Energiemengen zurückgewonnen und die Funken am Kommutator vermieden werden.

In den Ausführungsbeispielen der Zeichnung ist Fig. ι das Schaltungsschema, wenn der Nebenschluß des Generators des Motorgenerators mit der Hauptleitung durch einen Spannungswiderstand verbunden ist, und Fig. 2 zeigt die Schaltung mit einem Reihenwiderstande zum Nebenschluß des Generators.

Der Motor des Motorgenerators ist mit A, der Generator mit B und der Antriebsmotor mit M bezeichnet. Die Wicklungen der verschiedenen Maschinen sind, sofern sie Reihenwicklungen sind, mit C und sofern sie Nebenschlußwicklungen sind, mit 5 bezeichnet, wobei die Wicklungen der Maschine A durch Zufügung des Indexes a, die der Maschine B durch b und die der Maschine M durch m näher bezeichnet sind. Demgemäß heißt die Wicklung des Reihenfeldes des Motors Ca und seine Nebenschlußwicklung Sa.

Die Feldwicklungen des Generators B bestehen aus einer Reihenwicklung Cb und einer Nebenschlußfeldwicklung Sb, welche in der noch zu beschreibenden Weise durch den Schalter G und einen Widerstand mit den Hauptleitungen P und N verbunden ist.

Ein Widerstand Vb liegt parallel zu der Nebenschlußwicklung Sb, und ebenso ist ein Abzweigwiderstand Db parallel zur Reihenwicklung Cb geschaltet. Der Ankerstromkreis von B und M wird von einem Schalter D geregelt und der Feldstromkreis von B durch einen Schalter E, und diese beiden Schalter sind in der Weise miteinander gekuppelt, daß

Schalter E stets zuerst geöffnet und zuletzt geschlossen werden muß. Der Zweck dieser beiden Schalter D und E ist der, die Maschine stillzusetzen, ohne den Motor A von der Hauptleitung abschalten zu brauchen.

Der Schalter G ist nach Fig. ι ein dreipoliger Umschalter, und seine Kontakte g¹ bis g⁶ sind mit der Nebenschluß wicklung Sb und dem Widerstände Q derartig verbunden,

ίο daß dieser an den Hauptleitungen P und N liegt und das eine Ende der Nebenschlußwicldung Sb stets mit dem Ende q dieses Widerstandes verbunden ist, während das andere Ende der Wicklung abwechselnd mit den einstellbaren Punkten q¹ und q² des Widerstandes verbunden werden kann. In der ausgezogen dargestellten Lage des Schalters ist das eine Ende sowohl der Nebenschlußwicklung Sb wie auch des Widerstandes Q durch g¹ und den Arm t^l des Schalters mit der Hauptleitung N verbunden und das andere Ende der Wicklung durch den Schalter E, den Arm t³ des Schalters und den Kontakt g⁵ des Schalters mit dem Punkte q² verbunden, während das andere Ende ^³ des Widerstandes Q durch den Kontakt g³ und Schaltarm i² mit der Hauptleitung P verbunden ist. Die Nebenschlußwicklung Sb ist bei dieser Schalterstellung an eine Spannung gelegt, welche der zwischen der Hauptleitung N und dem Spannungspunkte q² des Widerstandes Q herrschenden entspricht; diese Stellung des Schalters entspricht dem schnelleren, also im allgemeinen dem Rückkehr hübe des hin und her gehenden Werkzeuges.

Am Ende dieser Rückbewegung wird der Schalter G in die gestrichelte Lage umgelegt. Der Punkt q an dem einen Ende von Sb und Q ist jetzt mit der Hauptleitung P durch den Kontakt g⁴ und den Arm t² verbunden. Sb ist über Schaltarm t³ des Schalters G und dessen Kontakt g^e mit dem Kontakt q¹ verbunden. Es ergibt sich hieraus, daß diese Umlegung des Schalters G nicht nur die Verbindung der Feldspule Sb in bezug auf die Hauptleitung umgekehrt hat, sondern daß ihr auch eine Spannung aufgedrückt ist, welche der zwischen der Hauptleitung P und dem Spannungspunkte q¹ herrschenden entspricht.

Die Spannung ist also jetzt kleiner als die des Rückwärtshubes.

Die Maschine macht jetzt ihren Arbeitshub mit einer geringeren Geschwindigkeit als den Rückwärtshub. Die Punkte q¹ und q² sind in bezug auf den Widerstand Q einstellbar, so daß man den beiden Hubbewegungen beliebige Werte geben kann.

Während einer Vorwärts- oder einer Rückwärtsbewegung entnimmt der Motorgenerator seine Energie von den Hauptleitungen P und N und. liefert dem Motor M die elektrische Energie. Am Ende des Hubes wird der Schalter G umgelegt, und die Verbindungen werden dadurch in der beschriebenen Weise vertauscht. Das Feld von B verschwindet jedoch nicht sofort, da die Zeit hierfür von der Größe des parallel zu Sb liegenden Widerstandes Vb abhängt. Wenn das Feld von B verschwindet, wird die Spannung der Maschine B kleiner als die Gegenspannung des Motors M, welch lerzterer durch die Trägheit der Hobelmaschine sich noch weiter dreht. Die Folge hiervon ist, daß M als Generator arbeitet und B, während sein Feld verschwindet, als Motor arbeitet und durch die Maschine A Energie zu der Hauptleitung P, N zurückliefert. .

Die Reihenwicklung Cb ist nun so angeordnet, daß sie, wenn B als Generator arbeitet, die NebenschlußwicklungSö unterstützt. Wenn also B als Motor läuft und ihr Ankerstrom umgekehrt ist, dann will die WicklungC5 das Feld von B schwächen, und um diese Wirkung zu verringern, ist ein Abzweigwiderstand Db parallel zu Cd angeordnet. Wenn also M als Generator arbeitet, ist die Impedanz dieses Widerstandes Db, der induktionslos gewickelt ist, wesentlich kleiner als Cb, so daß der Motorstrom hauptsächlich durch Db hindurchfließt. Die Anordnung dieses Abzweigwiderstandes Db hat ferner den Vorteil, das Funken der Bürsten von B zu vermindern.

Bei der Arbeit von hin und her gehenden Werkzeugmaschinen u. dgl. ist diejenige Zeit, während welcher die lebendige Energie der hin und her gehenden Teile dazu benutzt wird, an die Hauptleitung Energie abzugeben und die Maschine hierdurch zu bremsen, verhältnismäßig kurz im Gegensatz zu den Verhältnissen, welche bei der üblichen Anwendung eines Motorgenerators auftreten. Es wurde nun durch die Anordnung der Widerstände Vb und Db herausgefunden, daß die lebendige Energie der Maschinenteile bei Umkehrung der Bewegungsrichtung sehr gut ausgenutzt wurde und daß gleichzeitig die Neigung zum Funken beträchtlich vermindert wurde.

Auch in Fig. 2 ist die Anordnung der Maschine A, B und M und auch die ihrer Feldwicklungen wieder dieselbe wie vorher. Anstatt jedoch einen Spannungswiderstand Q zu verwenden, wird jetzt ein Widerstand R benutzt, der in Reihe mit der Generat or-Feldwicklung Sb liegt, r¹ und r² sind wieder die einstellbaren Spannungspunkte. Der zweipolige Schalter G¹ ersetzt den dreipoligen Schalter G von vorher. Die vier Kontakte von G¹ sind in folgender Weise angeschlossen; g² und g³ sind mit dem einen Ende der Nebenschlußwicklung Sb verbunden. g⁴ ist

mit dem Spannungspunkte r¹ und g¹ mit r² verbunden, während t¹ und t² wieder an N und P angeschlossen sind. Die Lage des Schalters in der dargestellten Stellung entspricht dem Arbeitshube; wenn jedoch der Schalter in die gestrichelte Lage umgelegt wird, werden die Verbindungen von Sa vertauscht ; das eine Ende davon ist mit dem Punkte r¹ verbunden, wo ein geringerer Widerstand in Reihe mit der Wicklung liegt, so daß für die Rückwärtsbewegung eine größere Geschwindigkeit erzielt wird.

Es ist zweckmäßig, noch einen Hilfsschalter F anzuordnen, welcher in der Einschaltstellung den zwischen r¹ und r² liegenden Teil des Widerstandes R kurzschaltet. Dieser Schalter wird beispielsweise bei Hobelmaschinen dann benutzt, wenn eine größere Anzahl von Gußstücken, die hintereinander auf dem Hobeltische angeordnet sind, abgehobelt werden sollen, um während der Zwischenpausen in Wirksamkeit zu treten. Zu seiner Steuerung sind Knaggen o. dgl. an einem der hin und zurück gehenden Teile der Maschine angeordnet, welche den Schalter F während dieser Ruhepausen schließen und dadurch die Geschwindigkeit der Maschine zwischen den einzelnen Schnittbewegungen vergrößern. Die gewöhnliche Schnittgeschwindigkeit wird darauf durch öffnung des Schalters F vermittels . entsprechend angeordneter Knaggen wieder eingestellt, kurz bevor der Hobel wieder zu schneiden beginnt. Die Stellungen dieser Knaggen sind natürlich einstellbar.

Der Schalter F könnte auch, anstatt den Widerstand zwischen r¹ und r² . kurzzuschließen, die Verbindung von r¹ und r"¹ oder von q¹ und g·² vertauschen.

Der Widerstand Vb, der im Nebenschluß zur Feldwicklung Sb liegt, dient nicht hauptsächlich dazu, den Nebenschluß gegen induktive. Spannungserhöhungen zu schützen, sooft der Stromkreis des Nebenschlusses'unterbrochen wird, sondern hauptsächlich als ein Mittel zur Regelung der Zeit, in welcher das Feld nach der Ausschaltung verschwindet. Wenn Vb einen hohen Widerstand besitzt, so ist diese Zeit nur kurz, denn diese Zeit wächst an, wenn der Widerstand von Vb verkleinert wird. Die Länge dieser Zeit regelt die Größe der Energierückgewinnung und beeinflußt auch das Funken der Bürsten des Generators während der Stromumkehrung.

Der Spannungsteiler Q bzw. der Reihenwiderstand R werden zweckmäßig in Form eines kreisförmigen Rheostaten gebaut, wobei die Kontakte r bzw. q in Form radialer Arme dieses Rheostaten angeordnet sind.

Der Schalter F kann allgemein bei elektrisch angetriebenen Hobelmaschinen angewendet werden, um deren Geschwindigkeit während der arbeitslosen Teile des Arbeitshubes zu vermehren; wo beispielsweise die Geschwindigkeit durch Einschaltung eines Widerstandes in die Nebenschlußwicklung oder in den Stromkreis des Antriebsmotors verändert wird, kann dieser Schalter dazu benutzt werden, diesen Widerstand ein- und auszuschalten, um die Geschwindigkeit in der beschriebenen Weise zu vergrößern.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Elektrischer Antrieb für Hobelmaschinen und ähnliche Maschinen mit hin und her gehendem Arbeitsgang und einem von einem kompoundierten Motorgenerator gespeisten Antriebsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl zur Hauptstrom wicklung (Cb) als auch zur Nebenschlußwicklung (Sb) des Generators je ein induktionsloser Widerstand (Db bzw. Vb) parallel geschaltet ist, zwecks Rückgewinnens größerer Energiemengen während der Leerlaufsbewegung der Maschine und zum Verringern des Kommutatorfeuers.

2. Elektrischer Antrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen von den hin und her gehenden Teilen gesteuerten Hilfsschalter (F) zur Änderung der Verbindungen der Nebenschlußwicklung des Generators mit dem Reihen widerstand (Q, R), zum Zweck einer schnelleren Bewegung der hin und her gehenden Teile während der Zwischenpausen eines Arbeitsganges.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.