-
Elektrisch betriebenes Stoßwerkzeug: Bei der Verwendung des elektrischen
Stromes zum Betrieb von Stoß-- und Schlagwerkzeugen ist es mit Rücksicht auf ein
geringes Gewicht derselben zweckmäßig, mit einer Wicklung und einem in die Wicklung-
eingezogenen Kern zu arbeiten, an dem das eigentliche Werkzeug unmittelbar befestigt
ist. Dieser Wicklung muß ein zerhackter Strom zugeführt werden, bei dem das Abfallen
des Stromes auf Null möglichst plötzlich vor sich gehen-sollte. Dies geschieht am
einfachsten mittels eines in den Stromkreis eingeschalteten, periodisch betätigten
Unterbrechers. Bei allen bisher geschaffenen Anordnungen hat die Unterbrechung des
Stromes infolge der Funkenbildung derartige Schwierigkeiten gemacht, daß ein elektrisch
betriebenes Stoßwerkzeug sich bislang nicit allgemein einführen konnte. Auch die
- Verwendung von Wechselstrom und Unterbrechung im Nullwert der Spannung macht in
der Praxis .große Schwierigkeiten.
-
- Gemäß -der Erfindung soll als Unterbrechereinrichtung an Stelle-
der bisher benutzten metallischen 'Unterbrechung eine an sich bekannte Ventilröhre
verwendet werden. Als solche kommen in Frage: Röhren mit Quecksilberdampf oder Edelgasfüllung
oder auch Hochvakuumröhren mit einer Elektronenaussendenden Glühkathode. Damit diese
Röhren als Unterbrecher arbeiten, ist es notwendig, sie mit besonderem Regelorgan
zu versehen. Diese Organe können entweder aus einem außerhalb des Gefäßes befindlichen
Belag bestehen oder auch aus einer im Innern des Gefäßes befindlichen dritten Elektrode.
Dieser Elektrode wird ein Potential zugeführt, dessen Stärke oder auch dessen Vorzeichen
mittels einer Steuereinrichtung beeinflußt wird. Der Strom, den die Röhre durchläßt,
ist um so größer, je höher das positive Potential am Steuerorgan ist. Die Regelung
des Potentials am Steuerorgan erfordert zwar ihrerseits wieder einen Kontakt, an
dem jedoch Schwierigkeiten hinsichtlich Funkenbildung nicht auftreten können, da
die Leistung, die gesteuert werden muß, verschwindend klein ist, auf älIe Fälle
von einer viel geringeren Größenordnung als die im Hauptkreise der Röhre fließende.
-
Eine wie vorbeschriebene Einrichtung ist in Abb.. z beispielsweise
dargestellt. - Darin bedeutet a die Stromquelle, in diesem Falle eine Gleichstromquelle,
b die Wicklung des Stoßwerkzeuges, c den von der Wicklung beeinflußten Anker, der
durch eine Feder d in die
Ruhelage zurückgebracht wird; (: ist ein
Schalter in der Regel am Stoßwerkzeuge selbst, mittel:, dessen dieses in Betrieb
genommen oder wiede: ausgeschaltet werden kann, f ist die Steuerröhre mit der Kathode
' und der Anode h sowie eir Regelorgan i, in diesem Falle ein zwischen Anode und
Kathode liegendes Gitter. Diesem Gitter wird die Spannung der Stromquelle l: mittels
eines beispielsweise umlaufenden Unterbrechers l periodisch zugeführt. Der Unter
brecher wird beispielsweise von einem kleinen Motor, der an die Maschine a angeschlossen
ist, betrieben. In dem dargestellten Beispiel be kommt also das Steuerorgan i periodisch
ein, positive Spannung gegenüber der Kathode, so daß das Ventil einen kleinen Widerstand
dem Stromdurchgang entgegensetzt, und wird in den Zwischenzeiten sich selbst überlassen.
E:: nimmt dann infolge der Aufnahme von Elek tronen eine negative Ladung an, wodurch
der Strom in der Ventilröhre unterbrochen wird.
-
Man kann auch, um eine schärfere Unter brechung zu bewirken, mittels
eines Umschalters die Hilfsstromquelle k mit umgekehrtem Vor wichen an das Gitter
legen. In besonders einfacher Weise kann man diese Umkehrung der Polarität mittels
eines einfachen Ausschalters erreichen gemäß Abb. -:. Hier ist noch ein besonderer
Widerstand fsz von sehr hoher Ohmzahl zwischen Gitter und Anode vorgesehen und die
Batterie so geschaltet, daß beim Schließen des Unterbrechers das Gitter negative
Spannung gegenüber der Kathode bekommt. Wenn der Schalter geöffnet ist, nimmt i
das Potential der Anode an, der durchfließende Strom erreicht also Seinen Höchstwert,
wird der Schalter geschlossen so bekommt i negatives Potential gegenüber der Kathode
n, und der Hauptstrom der Röhre wird unterbrochen. Die Hilfsbatterie kann gegebenenfalls
auch fortgelassen werden; in diesem Fall nimmt beim Schließen des Schalters das
Regelorgan i das Potential der Kathode g an. Bei Hochvakuumröhren wird dadurch eine
vollkommene Unterbrechung des Stromes nicht erreicht. Man kann dieselbe erzielen,
wenn man den Schalter in Reihe mit dem hochohmigen Widerstande zwischen Gitter
i und Anode lt legt. Beim Offnen dieses Schalters ist dann das Regelorgan
i frei und nimmt infolge der Elektronenaufnahme negatives Potential gegenüber der
Kathode an. Um die Zeit der negativen Auf- f ladung möglichst klein zu machen, muB
man darauf achten, die am Gitter i bei offenem Schalter noch hängende Kapazität
so klein wie möglich zu machen.
-
An Stelle des vorbeschriebenen umlaufenden Unterbrechers kann auch
ein vom Hauptstrom betriebener Wagnerscher Hammer n treten, wie es in Abb. 3 dargestellt
ist, wo der Kontakt o beim Fließen eines Stromes in der Spule von i! unterbrochen
und damit das positive Potential am Regelorgan i vermindert wird. Dadurch tritt
ein Stromrückgang in der Röhre tz läßt nker los, und dieser schließt den Bonseinen
takt o wieder. An Stelle des agnerschen Hammers rz kann auch das Stoßwerkzeug selbe:
die Betätigung des Kontaktes o besorgen, wa:, allerdings die Hinführung zweier weiterer
Lei tungen zum Schlagwerkzeug bedingen würdu-Da bei dem Anwachsen von L,'berlandzentralen
vielfach an den Arbeitsstellen nur Wechselstrom oder nur Drehstrom zur erfügung
stehen wird, so ist es zweckmäßig, di Einrichtung nach der Erfindung auch für Wechselstrom
einzurichten. Dies ist in bequemer eise meglich durch Verwendung eine:. synchron
mit dem Betriebswechselstrom umfaufenden der die Steuerung bewirkt. U m mit Sicherheit
eines funkenfreie zu erreichen, sollt.-die Einschaltdauer nicht wesentlich größer
zwei Halbperioden des Betriebs.vechselstromc, sein. Die Phase der Einschaltung wird
dann zweckmäßig so eingestellt, daß 1,,r Periode vor Beginn des Halbwechsels der
Kontakt geschlossen wird und etwa lj,r Periode nach Vollendung des positiven Halbwechsels
die stattfindet. Da infolge der Röhre dem positiven Halbwechsel eines stromlose
Halbperiode vorangeht und nachfolgt, so ist dadurch eine vollkommen funkenfrei Unterbrechung,
selbst bei gewissen Änderungen in der Phase des Stromes gegenüber der Spannung gewährleistet.
Abb. .1 zeigt eine derartig. Einrichtung, die Bezeichnungen sind die gleichen wie
in den früheren Abbildungen. Es ist also z der synchron mit dem Betriebswechselstrom
Maschine a umlaufende: Abb. stellt den Vorgang der Unterbrechung dar. Im Leitmoment
z wird der g schlossen, also positive Spannung an das Gitter gebracht; während einer
Halbperiode fliegt dann Strom durch die R hre, die den Anker d@@s Schlagwerkzeuges
betätigt, im Zeitmoment wird wieder abgeschaltet. r Die Dauer der Unterbrechung
ist beliebig, mit Rücksicht auf das :arbeiten des erkzeuges ein Vielfaches der Einschaltdauer.
Im dargestellten Beispiel beträgt sie zwei Halbperioden, während die Einschaltdauer
eine Halbperiode im Zeitmoment 3 wird also wieder eingeschaltet. die vorhandenen
V"echselstromquellen besser auszunutzen, empfiehlt es sich, mehrere: Arbeitseinrichtungen
an dieselben anzuschließen und die Einschaltmomente so zu wählen, daß während der
Arbeitsdauer eines Gerätes bei allen übrigen Arbeitspause vorhanden ist. Benutzt
man auch noch den negativen Halbwechsel, so würden bei der Verteilung der Ein-und
Ausschaltzeiten nach Abb. 5 sechs ausnutzen.
Um die beiden Halbperioden
des Wechselstromes für ein einziges Gerät auszunutzen, kann man in die Zuführung
zum Solenoid zwei Ventilröhren einführen, die so parallel geschaltet sind, daß sie
umgekehrte Durchlaßrichtung be sitzen. Die Steuerung wird dann derartig be trieben,
daß sowohl Einschaltzeit als auch Ausschaltzeit sich über mehrere aufeinanderfolgende
Halbperioden erstrecken. Die Einrichtung ist in Abb. 6 dargestellt. Die beiden Ventilröhren
sind mit f bzw. f' bezeichnet. Die Steuerung kann in einer der vorbeschriebenen
Schaltungen. z. B. wie dargestellt mit Hilfsbatterie und einem hohen Ohmschen Widerstand
zwischen Gitte. und Anode erfolgen. Abb. 7 zeigt den zeitlichen Verlauf des durch
das Solenoid fließenden Wechselstromes.
-
Will man die Werkzeuge nicht mit @Vechselstrom betreiben, sondern,
was besonders für die Abmessungen unter Umständen wertvoll sein kann, mit Gleichstrom,
so kann man zwei oder bei Verwendung einer mehrphasigen Wechsel stromquelle mehrere
Ventilröhren in bekannter Weise so schalten, daß ihre Gleichrichterwirkung ausgenutzt
wird (Abb.8). Man benötigt dazu außerdem zu den vorerwähnten Elementen noch einen
Transformator P, der in der glitte der Sekundärwicklung eine Anzapfung besitzt.
Zwischen dieser und der Verbindungs -leitung der beiden Kathoden wird das Werkzeug
angeschlossen, und zwar um die Pulsationen des pulsierenden Gleichstromes noch weiter
auszugleichen, unter Einschaltung einer Drossel q in die Zuleitung zum Solenoid
oder eines Konden sators y parallel zu demselben.