DE738899C - Elektromagnetisches Schaltgetriebe fuer Schrittschaltantrieb von grossen Massen - Google Patents

Description

• Elektromagnetisches Schaltgetriebe für Schrittschaltantrieb von großen Massen Die Erfindixng betrifft' ein elektromagnetisches Schaltgetriebe für den schrittweisen Antrieb von großen Massen. Die schrittweise Bewegung erfordert je Schritt eine rasche Beschleunigung der zu bewegenden Masse zu Beginn der Bewegung und eine möglichst rasche Stillsetzung am Ende derselben. Die Lösung dieser Aufgabe wird um so schwieriger, je größer die zu bewegende Blasse ist, zudem haben die üblichen Schrittschaltmagnete eine langsam ansteigende Kraftcharakteristik, die im Augenblick der Stillsetzung gerade ihren Höchstwert erreicht. Bei der Stillsetzung müssen daher erhebliche Energien vernichtet werden, wodurch eine starke Abnutzung der,'Getriel:eteile auftritt.
• Eine bessere Anpassung der Kraftcharakteristik an die Lastkurve läßt sich durch Verwendung von Wälzgetrieben erreichen. Mit solchen Wälzgetrieben kann man die Antriebskraft bereits gegen Ende der Bewegung wieder abfallen lassen, allenfalls sogar unter die Gegenkraft der Last, so daß eine geringe Verzögerung eintritt. Wenn dagegen die Summe der Gegenkraft keine ansteigende Charakteristik besitzt, ist die Stillsetzung der bewegten Masse am Ende des Schritts auch bei Verwendung von Wälzmagneten nur mit heftigem Anschlag, d. h. unter Umsetzung der Bewegungsenergie in zerstörende Formänderungsarbeit möglich.
• Die Erfindung löst diese bei elektromagnetischen Schaltgetrieben für den schrittweisen Antrieb von großen Massen auftretende Aufgabe dadurch, daß zwei entgegengesetzt wirkende Antriebsmagnete vorgesehen sind, von denen der eine schnell schaltend ausgebildet die Masse zu Beginn der Schrittbewegung beschleunigt, während der andere verzögert wirksam wird und die bewegte Masse vor ihrer Stillsetzung in ihrer Bewegung hemmt. Die beiden entgegengesetzt wirkenden Antriebsmagnete nach der Erfindung werden vorteilhaft als Wälzmagnete bekannter Bauart ausgebildet. Durch die Hemmung der bewegten Masse mittels des verzögert wirksam werdenden zweiten Magneten wird erreicht, daß am Ende des Schaltschrittes nur noch eine verhältnismäßig kleine Bewegungsenergie mittels Anschlag zu vernichten ist.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. i eine schematische Darstellung des Schaltgetriebes, Fig. 2 Schaubilder des Kraftverlaufs, F ig. 3 eine Schaltungsanordnung zur Steuerung des Schaltgetriebes nach Fig. i.
• In Fig. i ist die zu bewegende Masse Will einfach als Rechteck dargestellt und erfährt ihren Antrieb über eine Zahnstange Z, welche zwei gegenläufige Zahnungen z1 und N= besitzt. Auf jede der Zahnstangen wirkt die Stoßklinke eines Magnetankers, und zwar .rh im Sinne der Bewegung und Beschleunigung, sh. im Sinne der Hemmung und Verzögerung. Die Klinke sla ist im Ruhezustand ausgehoben, während sb im Eingriff bleiben kann und den vorüberstreichenden Zähnen ausweichen kann, wenn eine Rückwärtsbew egung erforderlich ist. Zum Antrieb der Stoßklinken dienen die Magnete Hb, der Beschleunigungsmagnet, 111t, der Hemmagnet. In Fig. 2 ist in zwei Feldern der Bewegungsverlauf und der Kraftverlauf dargestellt.
• Es ist angenommen, daß die bewegte Masse unter dem Einfluß einer konstanten Zugkraft gleichförmig beschleunigt würde, so daß also die Bahnkurve einer Parabel Bf die Geschwindigkeitskurve einer geraden Linie Gf entsprechen würde. Angetrieben von einem Magnetsystem Hb allein würde die Bewegung eine steilere parahelähnliche Kurve und die Geschwindigkeit ebenfalls eine derartige Kurve Gb durchlaufen.
• Die gewünschte Bahn- und Geschwindigkeitskurve als Resultat des Zusammenwirkens der erfindungsgemäßen Magnetanordnung Dr und Gr- zeigen den dargestellten Verlauf. Die Bahnkurve ist eine Kurve mit Wendepunkt, die Geschwindigkeitskurve zeigt zunächst eine rasche Beschleunigung, dann ein Maximum über dem Wendepunkt der Bahnkurve und schließlich ein rasches Abfallen auf den Nullwert, welches eine weiche Stillsetzung garantiert. Entsprechend sind in Feld z die Kurven des Kraftverlaufes Zb, des beschleunigenden Magneten, Zh. des hemmenden Magneten und Zy- die resultierende Zugkraft dargestellt. In Fig. 3 sind die beiden Magnete durch Schließkontakte s1 und s2 impulsweise bei jedem Schritt erregt. Wenn beide Kontakte gleichzeitig schließen, wird Hh, sei es durch Vorschaltung einer Drossel Dr oder durch windungsreiche Dimensionierung der Wicklung, verzögert wirksam gemacht, so daß die Zugkraft erst im letzten Viertel der Bewegung zur Wirkung kommt. Im anderen Falle ist s= ein Kontakt, welcher um den entsprechenden Zeitabstand später schließt, etwa durch den Anker des Magneten illb erst betätigt. Die Bewegung steht also zunächst allein unter Einfluß des Magneten Mb, dann unter dem resultierenden Einfluß beider.
• Die Wirkung der erfindungsgemäßen Schaltanordnung ist ein dem tatsächlichen Kraftbedarf angepaßter Kraftverlauf. Ähnlich wie bei Fahrzeugen, die elektrisch gesteuert von Haltepunkt zu Haltepunkt anfahren und wieder anhalten müssen, die Elektromotore auf Antrieb und beim Anhalten als Dynamo auf Hemmung umgestellt werden, wird hier beim Schrittschaltantrieb Kraft- und Lastkurve ideal angepaßt. Schnelle Bewegungsmöglichkeit ohne ungesunden Verschleiß macht die Anordnung besonders dann wertvoll, wo es gilt, große Massen und Schwungmomente zu beherrschen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektromagnetisches Schaltgetriebe für Schrittschaltantrieb von großen Massen, gekennzeichnet durch ztvei entgegengesetzt wirkende Antriebsmagnete, von denen der eine schnell schaltend ausgebildete die Masse beschleunigt, während der andere verzögert wirksam wird, und die bewegte Masse vor ihrer Stillsetzung in ihrer Bewegung hemmt. Elektromagnetisches Schaltgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoßklinken der beiden Schaltmagnete auf Zahnstangen oder Zahnräder mit gegenläufiger Zahnung einwirken. 3. Elektromagnetisches Schaltgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsmagnet durch einen Kontakt des Beschleunigungsmagneten eingeschaltet wird. d.. Elektromagnetisches Schaltgetriebe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmagnete als Wälzmagnete ausgebildet sind.