DE549302C - Selbsttaetige Steuereinrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 25. APRIL 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47h GRUPPE

5 90964 χι η 4? ι?

Selbsttätige Steuereinrichtung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. April 1929 ab

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Steuereinrichtung für Maschinen oder Maschinenteile, bei der die Bewegung des Steuergliedes oder der Steuerglieder von der zu steuernden Maschine oder deren Antrieb selbst über ein Triebwerk abgeleitet ist. Als Beispiele seien hier genannt: Rührwerke aller Art, Zerfaserer in der Vorbereitung für Kunstseidenerzeugung, Farbbottiche, Mangeln o. dgl. Mit den bisher bekannten Steuereinrichtungen für solche Maschinen war es nur möglich, die Drehzahl oder die Geschwindigkeit abwechselnd in gleichen Abschnitten zu ändern.

Die Erfindung bezweckt, die Drehrichtung oder die Geschwindigkeit oder beide abwechselnd in ungleichen Zeit- oder Wegabschnitten zu ändern. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß dem Triebwerk für die

ao einander abwechselnden Steuerabschnitte, z. B. Vor- und Rücklauf, verschiedene Übersetzungen oder verschiedene Wege in bezug auf das Steuerglied zugeordnet sind oder zugeordnet werden.

Die Erfindung läßt sich in mannigfacher Weise verkörpern; einige Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt.

In der Abb. 1 ist angenommen, daß die Maschine mit verschieden langen Zeiten im Vorwärts- und Rückwärtslauf arbeiten und sich selbsttätig umsteuern soll; eine Aufgabe, die beispielsweise bei einem Zerfaserer auftritt. Von einer Welle 1 der Maschine wird, unabhängig vom wechselnden Drehsinn dieser Maschine, eine Schraubenspindel 2 angetrieben. Zu diesem Zweck treibt die Welle 1 über zwei Freilaufkupplungen 3 und 4, die im gleichen Sinne sperren, aber in verschiedener Drehrichtung angetrieben werden, die Welle der Schraubenspindel 2. Die Schraubenspindel trägt, wie an sich bekannt, zwei sich kreuzende Gewindegänge, und zwar einen mit schwacher Steigung 5 und einen mit großer Steigung 6. Diese beiden Gewinde gehen an den Enden der Spindel ineinander über. Auf der Spindel sitzt die Wandermutter 7, die an einem ortsfesten Gestänge 8 gegen Verdrehung gesichert geführt ist. Die Wandermutter 7 trägt eine Nase 9, die an den Enden ihrer Bewegung zwei Steuerglieder 10 und 11 umsteuert. Im Beispiel sind diese beiden Steuerglieder durch ein Gestänge 12 miteinander verbunden, an das der Umkehrschalter 13 für den Vor- und Rücklauf des Antriebsmotors der Maschine angelenkt ist. Der Schalter ist beispielsweise als Momentschalter ausgebildet.

In der gezeichneten Stellung möge die Maschine in Richtung des ausgezogenen Pfeiles an der Welle ι umlaufen. Die Schraubenspindel 2 wird dann durch die Freilaufkupplung 3 mitgenommen, und der Stift der Mutter 7 läuft im Gewindegang S nach links. Kurz vor Erreichung des Umkehrpunktes 14, wo die beiden Gewinde verschiedener Steigung ineinander übergehen, legt die Nase 9

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Friedrich Doering in Berlin-Charlottenburg.

das Steuerglied 11 nach links und damit den Schalter 13 nach rechts, wodurch die Maschine umgesteuert wird. Die Welle 1 dreht sich jetzt im Sinne des gestrichelten Pfeiles und nimmt über die Freilaufkupplung 4 die Spindel 2 in der bisherigen Drehrichtung mit, so daß die Wandermutter 7 im Gewinde 6 nach rechts läuft, wo sie am Ende der Bewegung wiederum den Schalter 13, diesmal über das Steuerglied 10, timschaltet.

Wie ersichtlich, sind die Zeiten für die beiden Drehrichtungen ungleich, und zwar erfolgt der Rücklauf der Mutter 7 bedeutend schneller als der Vorwärtslauf. An Stelle des einzigen Schalters 13 können auch mit den Steuergliedern 10 und 11 besondere Schalter verbunden sein, beispielsweise Druckknopfschalter, die den Antrieb über Umkehrschütze steuern. Auch ist es möglich, mit einem einao zigen Steuerglied auszukommen, das dann irgendwo auf der Bahn der Nase 9 angebracht ist und von dieser beim Hin- und Rücklauf abwechselnd zu verschiedenen, jetzt einstellbaren Zeiten umgelegt wird. a5 Man kann dabei das Steuerglied in bezug auf sein am Triebwerk sitzendes Bewegungsglied verstellbar anordnen, wofür die Abb. 2 ein Beispiel zeigt. Hierbei ist angenommen, daß nicht die Drehrichtung, sondern die Geschwindigkeit geändert werden soll. Die Antriebswelle ι treibt die Spindel 2 über ein Schneckenrad 15 an; die Spindel trägt ein einfaches Kreuzgewinde; die Mutter 7 läuft an den Enden selbsttätig in das rücklaufende Gewinde ein. Der Schalter 13 sitzt bei diesem Ausführungsbeispiel nicht ein für allemal fest, sondern er ist in bezug auf die Nase 9 verstellbar. Zu diesem Zweck sitzt der Schalter 13 auf einem Schlitten, der durch eine Spindel 16 beliebig hin und her verschoben werden kann. Auf diese Weise läßt sich der Zeitpunkt, wo die Geschwindigkeit geändert werden soll, beliebig festlegen. Man kann diese Einrichtung auch für die Umkehr der Drehrichtung benutzen; dann muß ähnlich wie bei der Abb. 1 dafür gesorgt werden, daß die Drehrichtung der Spindel 2 stets die gleiche bleibt.

Im Beispiel der Abb. 3 ist an die Stelle der Spindel eine Nockenscheibe 22 getreten, die von der zu steuernden Maschine angetrieben wird. Diese Scheibe trägt Nocken 17 und 18, die zweckmäßig beliebig auf der Scheibe verstellbar sind. Diese Nocken steuern den Schalter 13, der in diesem Falle ein Rundumschalter ist, über ein Schaltkreuz 19. Die Einrichtung kann sowohl für die Änderung der Geschwindigkeit wie auch für die Änderung der Drehrichtung oder auch für beide benutzt werden; im Beispiel läßt das Armkreuz 19 vier Schaltstellungen zu, beispielsweise Vorwärtslauf langsam, Vorwärtslauf schnell, Rückwärtslauf langsam, Rückwärtslauf schnell oder in irgendeiner anderen beliebigen Kombination. Die An- 6g zahl der Nocken auf der Scheibe ist nicht an zwei gebunden.

Man kann die Anordnung auch so treffen, daß im Triebwerk zwei Getriebe mit verschiedener Übersetzung angeordnet sind, die über einseitig wirkende Kupplungen wechselweise in Abhängigkeit vom Drehsinn der Maschine angetrieben werden. Hierfür gibt die Abb. 4 ein Ausführungsbeispiel, wo angenommen ist, daß der Schalter 13 die Maschine abwechselnd auf Vor- und Rücklauf schalten soll. Die von der Maschine angetriebene Welle ι trägt zwei Seilscheiben verschiedenen Durchmessers 20 und 21, auf die Seile 24 und 25 im entgegengesetzten Sinne aufgewunden sind. Die Seile sind an einer Walze 23 befestigt, die mit dem Schalter 13 verbunden ist. Die Scheiben 20 und 21 werden abwechselnd durch Magnete 26 und 27 über eine Kupplung 28 mit der Welle 1 verbunden. Die Magnete können in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters 13 wechselweise eingeschaltet werden. In der gezeichneten Stellung ist der Magnet 2"] erregt, er hat die Kupplung 28 nach rechts gerückt und die Scheibe 21 mit der Welle 1 gekuppelt. Diese dreht sich in der Richtung des ausgezogenen Pfeiles und wickelt damit das Seil

25 von der Trommel 23 ab. Nach etwa einer halben Umdrehung springt der Schalter 13 in die andere Lage, schaltet die Maschine auf die entgegengesetzte Drehrichtung (gestrichelter Pfeil) und schaltet über den Magneten

26 die Kupplung 28 nach links. Dadurch wird die Scheibe 20, von der vorher das Seil 24 ab- und auf die Trommel 23 aufgewickelt wurde, an die Welle 1 angekuppelt, so daß nun die Trommel 23 im entgegengesetzten Sinne wie vorher gedreht und damit der Schalter 13 nach etwa einer halben Umdrehung wiederum in seine erste Stellung umgelegt wird.

Es ist ersichtlich, daß infolge des verschiedenen Durchmessers der Scheiben 21 und 20 die_ Welle 1 und damit die Maschine einen no größeren Weg zurücklegen muß, wenn die kleine Scheibe angetrieben wird, als wenn die große Scheibe angetrieben ist.

Bei der Einrichtung nach der Abb. 4 müssen die beiden Scheiben 21 und 20 abwechselnd angekuppelt werden, wofür im Beispiel Elektromagnetkupplungen dienen. Diese lassen sich vermeiden, wenn man eine Einrichtung entsprechend der Abb. 5 trifft. Die entsprechenden Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen wie im Beispiel der Abb. 4. Die Welle 1 trägt einen Lenker 29, der je

nach der Drehrichtung der Welle nach rechts oder nach links ausschlägt und die Mitnehmer 30 oder 31 für die Scheiben 20 oder 21 bewegt. Die Wirkungsweise ist im übrigen die gleiche wie beim Beispiel nach der Abb. 4.

Ein weiteres Beispiel für die Erfindung bringt die xA.bb. 6. Auch hier sind, ähnlich wie bei den vorigen Beispielen, im Triebwerk zwei Getriebe 32 und 33 mit verschiedener

₎₀ Übersetzung angeordnet, die über einseitig wirkende Kupplungen 34 und 35 wechselweise in Abhängigkeit vom Drehsinn der Maschine angetrieben werden. Die verschiedenen Übersetzungsglieder arbeiten dabei auf eine ge-

,_s meinsame W^relle36, die das Steuerglied, z. B. einen Schalter 13, bewegt. In eines der Übersetzungsglieder ist ein Umkehrgetriebe 37 eingeschaltet, so daß die Welle 36 ständig in gleicher Richtung umläuft. Im Beispiel ist angenommen, daß der Schalter 13 von einer Kurbel 38 hin und her bewegt wird; man kann den Schalter aber auch unmittelbar auf die Welle setzen, wenn man ihn als Rundumschalter ausbildet. Die Ausführungsform nach dem Beispiel der Abb. 6 eignet sich insbesondere für verschieden langen Vor- und Rücklauf; man kann aber auch gleichzeitig damit eine Änderung der Geschwindigkeit verbinden, indem man beispielsweise auf die Welle 36 eine Nockenscheibe setzt, die ähnlich wie die Nockenscheibe 22 nach der Abb. 3 arbeitet.

Wenn man das feste Übersetzungsverhältnis z. B. nach der Abb. 6 oder auch nach der Abb. ι ändern will, weil man verschiedene Zeiten oder Wege für die einzelnen Betr-iebsabschnitte einstellen will, so kann man die Übersetzungsverhältnisse eines oder beider Übersetzungsgetriebe in an sich bekannter Weise veränderlich machen. Hierfür gibt die Abb. 7 ein Ausführungsbeispiel, das eine Vervollkommnung des Beispiels nach der Abb. 6 darstellt. Zwischen die Welle 1 und die Welle 36 sind Wechselräder 39 und 40 geschaltet, die in beliebiger Kombination eingerückt werden können. Beim Beispiel ergeben sich dadurch je nach der Stellung der beiden Wechselräder vier verschiedene Möglichkeiten für das Übersetzungsverhältnis und damit für die Zeiten oder Wege, bei denen die Umsteuerung vorgenommen wird.

In ähnlicher Weise können auch Wechselgetriebe bei den übrigen Beispielen benutzt werden. Gegebenenfalls kann man an Stelle eines Stufengetriebes ein gleichförmig änderndes Getriebe, wie z. B. einen Konusriementrieb, ein Reibscheibengetriebe ο. dgl., verwenden.

An Stelle der in den Ausführungsbeispielen gewählten elektrischen Schalter können selbstverständlich auch andere Steuermittel treten, wie Riemengabeln, Umkehr- oder Stufengetriebe, Ventile, falls es sich z. B. um Antriebe mit Dampfmaschinen handelt o. dgl.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Selbsttätige Steuereinrichtung für Maschinen oder Maschinenteile, bei der die Bewegung des Steuergliedes oder der Steuerglieder von der zu steuernden Maschine oder deren Antrieb selbst über ein Triebwerk abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zweck, die Drehrichtung oder die Geschwindigkeit oder beide abwechselnd in ungleichen Zeit- oder Wegabschnitten zu ändern, dem Triebwerk für die einander abwechselnden Steuerabschnitte, z. B. Vor- und Rücklauf, verschiedene Übersetzungen oder verschiedene Wege in bezug auf das Steuerglied zugeordnet sind oder zugeordnet werden.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der das Getriebe aus einer Schraubenspindel mit zwei sich kreuzenden Gewindegängen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenspindel (2) unabhängig vom Drehsinn der Maschine ständig in gleicher Richtung angetrieben wird, wobei sich die Wandermutter (7, 9) an den Enden in an sich bekannter Weise in das rücklaufende Gewinde umsteuert und die Steuerglieder (10, 11) bewegt, wobei die beiden Gewinde (5, 6) verschiedene Steigung haben können.

3. Steuereinrichtung nach den Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied, z. B. ein Schalter (13), in bezug auf einen am Triebwerk (2, 7) sitzenden Anschlag (9) verstellbar ist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (13) ein Rundumschalter ist, der durch mehrere, gegebenenfalls verstellbare Nocken (17, 18) eines Triebwerkes, z.B. einer Nockenscheibe (22), gesteuert wird.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Triebwerk zwei Getriebe (34, 37, 32 und 35, 33) mit verschiedener, gegebenenfalls veränderlicher übersetzung angeordnet sind, die über einseitig wirkende Kupplungen wechselweise in Abhängigkeit vom Drehsinn der Maschine angetrieben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen