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Druckknopfsteuerung für Werkzeugmaschinen mittels über entgegengesetzt
gerichtete Stromventile an die gleiche Steuerleitung angeschlossener Steuerorgane
Die Erfindung betrifft eine Druckknopfsteuerung für Werkzeugmaschinen, bei denen
die Druckknöpfe auf beweglichen Teilen, z. B. Supporten der Maschinen, oder als
Druckknopftafeln frei beweglich im Raum angeordnet sind und durch Schleifleitungen
oder biegsame Kabel mit dem fest angeordneten Teil der Steuerung verbunden sind.
Da für die Schleifleitungen auf der Maschine nur ein beschränkter Raum zur Verfügung
steht, ist man bestrebt, die Anzahl der Schleifleitungen soweit wie möglich herabzusetzen.
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Damit die Maschine gefahrlos von ungeschultem Personal bedient werden
kann, wird für Druckknopfsteuerungen für Werkzeugmaschinen in neuerer Zeit mehr
und mehr eine Wechselstromsteuerspannung von 42 V, So Hz benutzt, da diese Steuerspannung
für den Bedienenden keinerlei Lebensgefahr auch dann mit sich bringt, wenn während
des Betriebs durch irgendeinen Umstand die Steuergeräte schadhaft werden sollten.
Dies bedingt, daß auch bei Gleichstromausrüstungen eine Wechselstromspannung von
42 V vorhanden ist, die an die Druckknopf- oder Steuergeräte geführt wird und zur
Erregung von Hilfsschützen verwendet wird. Die Kontakte der Hilfsschütze oder auch
die Hauptkontakte der Schütze steuern die Arbeitsmotoren in der gewünschten Schaltfolge.
Bei den bisher verwendeten Steuerungen konnte man z. B. für eine Gleichstromdruckknopfsteuerung
zur Ausführung von vier Kommandos im günstigten Falle mit vier Schleifleitungen
auskommen. Sind von einem Bedienungspult aus zwei derartige Einrichtungen zu steuern,
so waren hierfür bisher mindestens sieben Steuerleitungen erforderlich: Die Erfindung
bezweckt, für eine Steuerung dieser Art die Anzahl der erforderlichen Schleifleitungen
herabzusetzen, und sie erreicht dies dadurch, .daß zwei mit je einer
Phase
eines Wechsel- oder Drehstromnetzes verbundene Schleifleitungen (Speiseleitungen)
und eine oder mehrere Steuerschleifleitungen von dem ortsfesten Steuerteil zu den
Druckknopftafeln führen, wobei für eine Höchstzahl von vier über eine Steuerleitung
zu übertragenden Kommandos zwischen der Steuerleitung und jeder der beiden Speiseleitungen
je zwei Druckknöpfe über je ein Stromventil mit entgegengesetzt gerichteter Stromdurchlässigkeit
geschaltet sind, während in dem ortsfesten Steuerteil zwischen dieselbe Steuerleitung
und jede der beiden Speiseleitungen ebenfalls über je ein Stromventil mit entgegengesetzt
gerichteter Stromdurchlässigkeit je zwei gesteuerte Organe (Zwischenschütze) geschaltet
sind.
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Die Erfindung hat also den Vorteil, daß für eine Höchstzahl von vier
Kommandos nur drei Schleifleitungen zwischen dem ortsfesten Steuerteil -und den
Druckknopftafeln zu verlegen sind und daß für je vier weitere Kommandos nur eine
Schleifleitung mehr erforderlich ist.
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Es sind bereits Fernsteueranlagen bekannt, bei denen zwei Steuerorgane
über Stromventile über die gleiche Steuerleitung mit dem einen oder anderen Pol
einer Gleichstromquelle. verbunden werden können; bei der Anwendung dieser bekannten
Druckknopfsteuerung für Werkzeugmaschinen wären aber für die Übertragung von vier
Kommandos mindestens vier Schleifleitungen und für je zwei weitere Kommandos eine
Schleifleitung mehr zu verlegen.
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In der Zeichnung ist in Abb. r ein vereinfachtes Schaltbild und in
Abb. 2 eine Druckknopfsteuerung mit den erforderlichen Verriegelungen dargestellt.
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In Abb. i sind die Druckknöpfe Dl und D2 mit ihren Stromventilen r',
und b'2 zwischen die Steuerleitung St, und die mit der Phase R verbundene Speiseleitung
geschaltet, während die Druckknöpfe D3 und D4 mit ihren Ventilen L'3 und l%, zwischen
der Steuerleitung Stl und der mit der Phase S verbundenen Speiseleitung liegen.
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Irn gesteuerten Teil sind zwischen die Steuerleitung St, und die Phase
S die beiden Schütze S1 und S= mit je einem vorgeschalteten Stromventil b 'i und
Y.,' mit entgegengesetzter Stromdurchlässigkeit geschaltet, während zwischen der
Stenerleitung St, und der Phase R die beiden Schütze S3 und S4 mit den zugehörigen
Stromventilen b'3 und V4 geschaltet sind. Die Schütze S2 und S4 liegen also über
die beiden gleichgerichteten Stromventile h;' und f'4 dauernd zwischen den beiden
Phasen des Wechsel- oder Drehstromnetzes, ebenso die beiden Schütze S1 und S3. Damit
die Schütze nicht dauernd ansprechen, sind sie so bemessen, daß sie in Reihenschaltung,
bei der jedes von ihnen nur die halbe Netzspannung erhält, nicht ansprechen kÖnnen,
sondern erst dann, wenn sie an der vollen Netzspannung liegen.
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Beim Drücken des Druckknopfes Dl wird nun das Schütz S1 über den Druckknopf
Dl unmittelbar von der Phase R zur Phase S erregt, so daß es anspringen kann. Die
Schütze S 2 und S3 können dagegen nicht ansprechen, da ihre zugeordneten Ventile
1s und Vs für diese Stromrichtungen sperren, und das Schütz S4, weil es beim Drücken
des Druckknopfes Dl beiderseits an die gleiche Netzphase gelegt wird.
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Beim Drücken des Druckknopfes D2 von der Phase S wird das Schütz S2
erregt, und zwar über' die Spule des Schützes S2, das Ventil h2, die Steuerleitung
Stl, den Druckknopf D2 und das Ventil h2 zur Phase R, während das Ansprechen der
an der Steuerleitung St, liegenden drei anderen Schütze verhindert ist. Entsprechend
wird beim Drücken des Druckknopfes D3 das Schütz S3 (von R über hs , die Steuerleitung
St, das Ventil h$ und den Druckknopf D3 nach der Speiseleitung S) erregt und beim
Drücken des Druckknopfes D, das Schütz S4, das mit seinem Ventil V4 ebenfalls zwischen
der Steuerleitung St, und der Speiseleitung R liegt. Es ist also ersichtlich, daß
für diese durch die Druckknöpfe Dl bis D, zu gebenden vier Kommandos, durch welche
die Schütze S,-bis S, gesteuert werden, di° beiden Speiseleitungen R und S sowie
die eine Steuerleitung St, erforderlich ist. Für die vier weiteren, mittels der
Druckknöpfe D" bis D8 zu gebenden Kommandos, durch welche die SchützeS5bisS8 gesteuertwerden,
ist eine zweite Steuerleitung St. erforderlich, an die diese Druckknöpfe und Schütze
in genau der gleichen Weise angeschlossen sind, wie dies für die Druckknöpfe Dl
bis D4 und die Schütze S, bis S, beschrieben wurde.
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Es ist klar, daß sich die Anzahl der Kommandos in dieser Weise beliebig
vermehren läßt und daß für je vier weitere Kommandos immer eine Steuerleitung mehr
erforderlich ist.
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In der Abb.2 ist die Anwendung der Druckknopfsteuerung nach der Erfindung
auf eire Werkzeugmaschine dargestellt. Mit M ist der Antriebsmotor der Werkzeugmaschine
bezeichnet, der als Gleichstrommotor mit fremderregtem Feld FM ausgebildet ist und
durch die Schütze 7 und 8 auf Rechts- bzw. Linkslauf geschaltet werden kann. Durch
Verstellen des Widerstandsreglers WR, der durch den Reglermotor RM verstellt werden
kann, können verschiedene Geschwindigkeiten des Antriebsmotors M eingestellt werden.
Die Steuerung des Antriebsmotors M und des
Reglermotors RM erfolgt
mittels, der. Druckknöpfe Dl bis D4, did auf eier Druckknopftäfel T1 angeordnet
sind und' die Aufschriften »Rechts und schneller«, »Links und schneller«, »Langsamer«
und- »Halt« tragen. Die Druckknöpfe sind so -verriegelt, daß bei Betätigung des
-Hält-Druckknopfes kein zusätzliches Kommando ausgeführt werden kann. Beim Drücken
des Langsam-Knopfes kann nicht gleichzeitig »Schneller« betäiigt werden, und bei
gleichzeitiger Betätigung der Rechts- und Linksläüf-Drucklcnöpfe wird kein Kommando
ausgeführt. Wird jedoch nur einer der Druckknöpfe gedrückt, so wird das betreffende
Kommando ausgeführt.
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Auf einer zweiten Steuertafel T2 sind die gleichen Druckknöpfe angeordnet,
mittels denen von einer anderen Stelle der Maschineaus die gleichen Kommandos zur
Steuerung des Hauptantriebsmotors und des Reglermotors gegeben werden können, wie
von den Druckknöpfen der Druckknopftafel T, Von jeder Druckknopftafel führen drei
Anschlußleitungen zu den Bürsten Bi bis B3 bäw. Ei bis B3 ; an die drei zu dem ortsfest
angeordneten Steuerteil führende Steuerleitungen angeschlossen sind. Von diesen
drei Steuerleitungen sind die beiden äußeren an die Phasen R und S eines Wechsel-
oder Drehstromnetzes angeschlossen.
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Wenn zur Inbetriebnahme der Maschine der nicht dargestellte Hauptschalter
geschlossen wird, durch den die beiden Speiseleitungen mit den Phasen R und S verbunden
werden, dann wird das unmittelbar' an diese Speiseleitungen angeschlossene Schütz
6 erregt, das durch Schließen seiner Kontakte 6a1 und 6a2 die Erregerstromkreise
für die Schütze 7 und 8 vorbereitet. Zur Einschaltung des Hauptantriebsmotors M
auf Rechtslauf wird der Druckknopf Dl gedrückt, wodurch folgender Stromkreis für
das Hilfsschütz i zustande kommt: Von der Phase R über die Spule des Schützes i,
den Ruhekontakt 4r1, das Ventil V1', die Schleifleitung L2, die Bürste B2, die Ruhekontakte
der Druckknöpfe D4; D3, den Arbeitskontakt des Druckknopfes Dl, das Ventil V1, den
Ruhekontakt des Druckknopfes D2, die Bürste B3, die Schleifleitung L3 zur Phase
S. Da die Stromventile hl und h1 in diesem Stromkreis beide für die gleiche Stromrichtung
durchlässig sind, kann das Schütz i ansprechen und schließt durch seinen Arbeitskontakt
ia den Erregerstromkreis für das Motorschütz 7, das durch Schließen seiner Hauptkontakte-7a1
und 7a2 den Antriebsmotor M im Rechtslaufsinn einschaltet.
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Nach dem Loslassen des Druckknopfes Dl hält sich das Schütz 7 über
seinen Arbeitskontakt 7a und die Spule des Umschaltschützes.4: Das. Hilfsschütz,
4, das durch den Kontakt-ia -" kürzgeschlöss"en. war; solange der Druckknopf Di
gedrückt gehalten wurde, zielst an und-bereitet durch Umlegen seines Köntaktes'4@l
den Stromkreis für das Hilfsschütz 3 vor. '.
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Wird nun der Druckknopf Dl nochmals gedrückt,-so wird-däsaHilfsschütz
3 eingeschaltet, das über seinen Arbeitskontakt 3a und- die Ruhekontakte Sri und
5''2 den Reglermotör RM auf »Schneller« einschaltet. Der Reglermotor RM wind `so
lange- äh-Spannung gelegt, wie der Druckknopf Dl -gedrückt gehalten wird.
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Wird . der Druckknopf D2 (»Links und schneller«) zuerst gedrückt,
so wird das Schütz :2 über die in gleicher Stromrichtung durchlässigen Ventile h2
und h2 erregt und in derselben Weise, wie für die Einschaltung des Motors auf Rechtslauf
beschrieben, der Motor M auf Linkslauf eingeschaltet. Beim nochmaligen Drücken des
Druckknopfes D2 wird dann wieder mittels des Hilfsschützes 4 das Schütz 3 erregt,
das den Reglermotor RM auf schneller einschaltet.
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Beim Drücken des Druckknopfes D3 wird das Schütz 5 über folgenden
Stromkreis erregt: Von der Phase S über die Wicklung des Schützes 5, das Ventil
VJ, die Steuerleitung St, die Schleifleitung L2, die Bürste B2, den Ruhekontakt
des Druckknopfes D4, den Arbeitskontakt des Druckknopfes D3, das Ventil v$, die
Bürste B1 und die Schleifleitung L1 zur Phase R. Das Schütz 5 legt seine Kontakte
5r1 und 5r2 um und schaltet damit, solange der Druckknopf D3 gedrückt gehalten wird,
den Reglermotor RM in der entgegengesetzten Drehrichtung wie beim Drücken eines
Druckknopfes »Schneller« ein, wodurch der Widerstandsregler WR nach oben im Sinne
einer Verstärkung des Feldes FM verstellt wird.
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Beim Drücken des Druckknopfes D4 (»Halt«) wird fogender Stromkreis
geschlossen: Von der Phase R über die Schleifleitung Ll, die Bürste B1, das Ventil
l14, den Arbeitskontakt des Druckknopfes D4, die Bürste B2, die Schleifleitung L2,
die Steuerleitung St, das Ventil V4, den Widerstamd Wi zur Phase
S.
Hierdurch wird das Schütz 6 kurzgeschlossen. Es öffnet seine Arbeitskontakte
6111. und 6a2 und schaltet damit das zur Zeit eingeschaltete Motorschütz 7 oder
8 ab.