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Schützensteuerung zur Drehzahlregelung von Motoren Es sind bereits
Schützensteuerungen bekannt, bei denen die Zu- und Abschaltung der Schützen durch
von Hand oder motorisch ferngesteuerte Meisterkontroller oder Flachbahnregler erfolgt.
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Da in manchen Fällen die Verwendung von Meisterkontrollern oder Flachbahnreglern
zu schwerfällig ist, werden Maschinen, bei denen eine Fernsteuerung erwünscht ist,
auch direkt durch mittels Druckknöpfen betätigte Schützen und Relais gesteuert.
Die Anzahl der Druckknöpfe richtet sich nach den gewünschten Kommandos. Sie können
an verschiedenen Bedienungsstellen angebracht werden.
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Für vollautomatisch gesteuerte Rotationsdruckmaschinen, Schnellpressen,
Zeitungseinsteckmaschinen, Kalander usw. sind fünf bis sechs Kommandos erforderlich,
und zwar zunächst beim Einrichten der Maschine »Vorrücken« und »Lauf«. Beim Einrichten
arbeitet gewöhnlich ein Hilfsmotor mit Übersetzung auf die Hauptwelle der Arbeitsmaschine.
Er hat den Zweck, auf Kommando »Vorrücken« die Arbeitsmaschine kurzzeitig vorrücken
zu lassen und auf Kommando »Lauf« die Maschine in langsamer, gleichbleibender Bewegung
zu halten, wie sie z. B. zum Einziehen des Papiers bei Rotationsdruckmaschinen erforderlich
ist. Bei langen Papierbahnen ist auch noch eine erhöhte Einziehgeschwindigkeit erwünscht,
die auf das Kommando »Schnell einziehen« durch einen besonderen Druckknopf hergestellt
wird. Es wird alsdann ein Feldschwächungswiderstand in das Magnetfeld des Hilfsmotors
eingeschaltet.
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Durch Druck auf den weiteren Knopf :>Schneller« wird alsdann der Steuermotor
einer Kontrollerwalze eingeschaltet, welcher die Kontrollerwalze langsam vordreht
und wodurch die Ankerwiderstände abgeschaltet werden. Der Hauptmotor übernimmt dann
die Arbeit, und gleichzeitig wird der zum Einrichten gebrauchte Hilfsmotor überholt
und abgeschaltet. Die Kontrollerwalze wird so lange vorgedreht, bis ein Druck auf
den Knopf »Konstant« den Kontroller in seiner augenblicklichen Stellung anhält.
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Ein weiterer Druckknopf »Langsamer« steuert den Steuermotor an der
Kontrollerwalze über ein Wechselrelais um, wodurch der Kontroller zurückgedreht
wird und die Ankerwiderstände wieder vorgeschaltet werden, und zwar so lange, bis
wieder der Druckknopf »Konstant« gedrückt wird. Als letztes Kommando »Halt« ist
ein Druckknopf erforderlich, der im Falle des Reißens der Papierbahn oder bei einer
sonstigen Störung die Maschine sofort stillsetzt.
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Wenngleich diese Einrichtungen oft bis zu den kleinsten Maschinen
herab erwünscht und auch möglich sind, scheitert ihre Anwendung an den Kosten und
der Kompliziertheit.
Eine Einrichtung zu schaffen, welche alle oben
geschilderten Vorteile bietet, aber welche wesentlich einfacher und billiger ist,
ist der Zweck der Erfindung. Sie besteht darin, ohne jede Hilfseinrichtung, wie
Meisterkontroller und sonstige Handregelschalter, eine beliebige Anzahl von Schützen,
die sowohl für Anker- als für Feldregelung benutzbar sind, mit nur zwei an der Arbeitsinaschine
angebrachten und von Hand zu bedienenden Umschaltern zu steuern. Die Schützen für
Feldregelung können 'kleiner und billiger hergestellt werden als die Ankerstufenschützen.
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Mit dieser Anordnung ist es erstmalig möglich, zur Drehzahlregelung
vorgesehene Schützen durch Bewegung -zweier kleiner Umschalter wunschgemäß nacheinander
zu-oder abzuschalten. Es können mit Hilfe dieser beiden Umschalter alle Kommando,
wie »Vorrücken«, »Lauf«, »Erhöhte Anziehgeschwindigkeit«,- »Schneller« und »Langsamer«,
ausgeführt werden.
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Es ist wichtig, hierbei darauf hinzuweisen, daß an verschiedenen Maschinen,
7. B. Zeitungseinsteckmaschinen, Flachdruckpress#en u. a. m., auf das Kommando »Langsamer«
verzichtet werden kann.
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In diesem Falle kann auf den in dem Schaltschema eingezeichneten Umschaltr
U= sowie dessen Steuerleitungen und den Hilfskontakt 2 an den Regelschützen I bis
VI verzichtet werden, was dann wohl als die einfachste Fernsteuerung bezeichnet
werden kann, die für derartig verschiedene Kommandos möglich ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen
Gleichstrommotor mit drei Stufen für Ankerregelung und drei Stufen für Feldregelung
gezeichnet. Selbstverständlich können beliebig viele Stufen sowohl für Anker- als
auch für Feldregelung angewendet «-erden, ohne daß die Schaltung prinzipiell geändert
wird.
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Die Schützen I, II und III sind einander gleich und dienen zur Überbrückung
der Anlaßwiderstände für den Anker.
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Die Schützen IV, V und VI schalten stufenweise Vorschaltwiderstände
in den Erregerkreis des Motors.
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Das Schütz A ist ein gewöhnliches Hauptschütz bekannter normaler Konstruktion.
welches die Hauptzuleitung zum Motor schließt und unterbricht.
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Die Relais C und D steuern das Hauptschütz A. Von den beiden
Umschaltern ZTt und Uz dient Ur zur Ausführung der Kommandos »Vorrücken« und »Lauf«,
der Umschalter U= zur Ausführung des Kommandos »Langsamer«.
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Wird [TI abwechselnd nach Kontakt 5 und 6 bewegt, so wird der Lauf
anhaltend gesteigert, also auch das Kommando »Schneller« erledigt. Wird der Umschalter
[T= abwechselnd nach Kontakt 17 und i S bewegt, so wird der Lauf stufenweise
verzögert.
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Der Druckknopf H dient zur plötzlichen Außerbetriebsetzung der ganzen
Anlage. Die Sicherungen Sl und S-' sichern den Motor. Die Sicherungen S°, S-1 und
S5 sichern die Steuerleitung.
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Die Schützen I bis VI haben je zwei auf demselben Magneten angebrachte
Spannungspulen a und b, die der klareren Übersicht wegen untereinander
gezeichnet sind. Die Spulen a dienen zum Heben der Schützen, die Spulen b zum Festhalten
der Schützen in gehobener Stellung.
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Die Widerstände c haben den Zweck, bei Betätigung des Umschalters
U" einen Kurzschluß zu vermeiden.
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Sobald ein Schütz angezogen hat, wird die Hubspule a durch Öffnen
des Kontaktes 3 stromlos; gleichzeitig wird die Haltespule b über einen Widerstand
c und durch Schließen des Kontaktes i an die Netzspannung gelegt und erhält das
Schütz in der Einschaltestellung (gehobene Stellung).
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Jedes Schütz besitzt noch zwei weitere Hilfskontakte (2 und 4.), von
welchen Kontakt :2 in der Einschaltestellung des Schützes (gehobene Stellung) geöffnet
und. dagegen geschlossen ist. Die Kontakte 2 dienen zum Abschalten der Schützen
und die Kontakte .l, um das jeweils folgende Schütz in Schaltbereitschaft zu setzen.
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Will man eine Arbeitsmaschine, z. B. eine Rotationsdruckmaschine, auf das Kommando
»Vorrücken« in Betrieb setzen, so wird Umschalter Ul, der normalerweise durch Federdruck
immer in der Mittellage gehalten wird, an Kontakt 5 gedrückt. Solange- die Berührung
mit 5 anhält, erfolgt Stromschluß von Sicherung S--, über die in der Ruhelage geschlossenen
Kontakte ,~ und 8, über die Spüle des Relais D und über den g eschlo@ssenen Druckknopfschalter
H zur Sicherung S@. Das Relais D zieht jetzt seinen Anker an und schließt dadurch
die Kontakte 9.
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Das Hauptschütz A liegt mit io an .dein Pluspol S@. Der andere Pol
i i der Spule des Schützes A empfängt jetzt Strom über 9 und das Magnetgestell des
Relais D sowie über den Druckknopfschalter H von der Minussicherung Sl.
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Der Motor ist also eingeschaltet und kann anlaufen. Um das Trägheitsmoment
der Arbeitsmaschine beim Vorrücken ::u über-
| winden, ist gleichzeitig über die Kontakt- |
| brücke ig und 2o das Anlaßschütz I mit ein- |
| geschaltet und dadurch ein größerer Teil des |
| Ankerwiderstandes kurzgeschlossen worden. |
| Es kann zu diesem Zweck natürlich auch ein |
| beliebig anderes Anlaßschütz verwandt «@er- |
| den. Diese Tatsache erlaubt, daß der bei Ro- |
| tationsmaschinen übliche Hilfsmotor mit |
| Cbersetzungsgetriebe fehlen kann. |
| Läßt man #len Unischalter (` wieder in die |
| Mittellage zurückgleiten, so ist der Aelotor |
| wieder außer Betrieb. Er kann also kurz-rei- |
| tig oft zum »Vorrücken« benutzt werden. |
| Erfolgt das Kommando »Lauf«, so wird |
| ('1 an Kontakt 6 gedrückt. Jetzt erhält die |
| Spule des Relais C einmal Strom von der |
| Plussicherung S-" zum andern über den |
| Druckknopfschalter IV von der Minussiche- |
| rung S:,. Das Relais C -zieht jetzt an und |
| schließt gleichzeitig die Strombrücken i2 und |
| 13 sowie 14 und 15, ferner wird Kontakt 16 |
| geschlossen und 7 und 8 geöffnet. Hierdurch |
| wird die Spule des Hauptschützes A über i i, |
| ir;, Magnetkörper des Relais C und über den |
| Druckknopfschalter H mit der Minussiche- |
| rung S° verbunden. |
| Da die Spule des Hauptschützes mit ihrem |
| anderen Ende an der Plussicherung S-' liegt. |
| zieht der Anker des Hauptschützes wieder an. |
| Läßt man den Hebel des Umschalters L'1 in |
| seine Mittellage zurückkehren, so bleibt das |
| Relais C über die Brücke 12 und 13 geschlos- |
| sen. Der Motor bleibt mit langsamer Ge- |
| schwindigkeit in Betrieb. |
| Soll @ler \@lotor auf das Kommando |
| >.Schneller<; beschleunigt werden, so wird der |
| Umschalter L'1 wieder gegen Kontakt 5 ge- |
| drückt. Jetzt erhält die Anzugsspule a, des |
| Schützes I Strom, und zwar von der Plus- |
| sicherung S° über die geschlossenen Brücken |
| r._1 und 1 7; zur Minussicherung S4. Schütz I |
| wird gehoben und schaltet seine Festhalte- |
| spule b über den alsdann geschlossenen Kon- |
| takt i an das Netz. Gleichzeitig öffnet sieh |
| beim I-Ieb°n des Schützes I der Kontakt 3, so |
| daß die Anzugsspule a stromlos wird. Die |
| erste Ankerwiderstandsstufe ist jetzt durch |
| Schütz 1 kurzgeschlossen, und der :Motor |
| nimmt die dem verminderten Anlaßwiderstand |
| entsprechende erhöhte Geschwindigkeit an. |
| Soll das Kommando »Schneller« noch wei- |
| ter ausgeführt werden, so wird Unischalter V1 |
| wieder gegen Kontakt 6 gedrückt. Dann tritt |
| Strom von der Plussicherung S° über 6 über |
| den geschlossenen Schalter 4. in die Anzugs- |
| 2.pule des Schützes 1I ein. Di: ses wird ge- |
| hoben und alle Vorgänge wiederholen sich |
| wie bei dem Schütz I. Durch abermaliges Be- |
| rühren von Bontakt 5 wird Schütz Il l einge- |
| schaltet, es können durch abwechselndes Kon- |
| taktgebein finit Umschalter L1 der Reihe nach |
alle Schützen eingeschaltet werden, deren Anzahl vollständig unbeschränkt ist.
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Ein Kommando »Konstant« ist nicht mehr erforderlich, da man den zum
schnelleren Lauf benutzten Umschalter U1 bei jeder erreichten Motorgeschwindigkeit
belassen kann.
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Das Kommando »Langsamer« wird ausgeführt, indem man den Umschalter
L'2 gegen einen der beiden Kontakte 17 oder i 8 drückt.
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Welcher von bei,len gewählt werden muß, stellt sich von selbst durch
Eintritt der gewollten Tourenverminderung heraus. Hat man den falschen Kontakt berührt,
geschieht nichts.
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Sind z. B. sämtliche Schützen eingeschaltet s. Abb. 2). und berührt
man finit dem Umschalter h'2 Kontakt 17, so wird die Haltespule b des Schütze VI
über Kontakt i kurzgeschlossen, dadurch wird die Haltespule b stromlos und öffnet
das Schütz. Im Augenblick der Cberbrückung von 17 fängt der Widerstand c den Kurzschlußstroin
auf.
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Drückt man den Umschalter U2 an 18 (s. Abb. 3), so hat der Widerstand
c des Schützes V die gleiche Funktion, wie oben bei Schütz V1 beschrieben ist. Soll
das Kommando »Langsamer« noch weiter ausgeführt werden, so wird Umschalter L'2 (s.
Abb. d) wieder an Kontakt 17 gedrückt, dadurch wird rlie Haltespule b #I:es Schützes
IV kurzgeschlossen, dieses Kommando kann so lange fortgesetzt werden, bis alle Regelschutzen
ausgeschaltet sind.
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Man kann mit »Langsamer« bei jeder Schützenstellung aufhalten und
sofort mit Unischalter ('1 wieder das Kommando »Schneller« einleiten, Das Kommando
»Halt« wird durch Niederdrücken des Haltekopfes H zu jedem beliebigen Zeitpunkt
und bei jeder :beliebigen Stellung -der Schützen ausgeführt. Sahald der Haltekopf
H geöffnet ist, ist die gesamte Anlage außer Betrieb.
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Selbstverständlich können die beiden Umschalter C'1 und L'2 an beliebig
vielen Punkten der Antriebsmaschine in Parallelschaltung wiederholt werden, wodurch
eine Steuerung von beliebig vielen Kommandostellen aus geschehen kann. Auch der
Druckknopf TI kann beliebig oft wiederholt werden.