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Schaltung für den elektrischen Antrieb von mit verschiedenen Geschwindigkeiten
und wechselnder Arbeitsrichtung antreibbaren Arbeitsmaschinen Die Erfindung bezieht
sich auf den Antrieb von Arbeitsmaschinen, die mit verschiedenen Geschwindigkeiten
und wechselnder Arbeitsrichtung antreibbar sein müssen. insbesondere den Antrieb
von Reifenaufbaumaschinen in der Bereifungsindustrie, und betrifft eine neue Ausbildung
der Schaltung für den elektrischen Antrieb dieser Zlaschitien, durch die ein schneller
Übergang von der einen zur anderen Antriebsart ermöglicht, eine übersichtliche und
einfache Bedienbarkeit erreicht und ein unmittelbarer Anschluß an jede Wechselstromquelle
möglich ist.
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Erfindungsgemäß sind die nach der Zahl der Hetriebsarten vorgesehenen
Arbeitskontakte für den Antriebsmotor über Schützsteuerungen durch l)ruckknopfwähler
voreinstellbar, während die Stromschaltung durch einen Hauptschalter erfolgt. Diese
.\rheitskontakte sind dabei als parallel geschaltete, unter sich gekuppelte Doppelkontakte
ausgebildet, von denen die eine Kontaktreihe als Vorkontakte für einen nachgeschalteten
Hauptkontakt dient und die andere Kontaktreihe einer Schützsteuerung für diesen
Hauptkontakt vorgeschaltet ist.
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Demzufolge werden also durch die Betätigung eines der Druckknopfwähler
die die betreffende Betriebsart bestimmenden Vorkontakte geschlossen und dabei durch
den einen Vorkontakt auch der Hauptkontakt. Die Maschine ist betriebsbereit und
kann durch Einlegen des Hauptschalters, etwa eines am Arbeitsplatz vorgesehenen
Fußschalters, für die Dauer seiner Einlegung in Betrieb genommen werden. Dabei bleibt
die Wählereinstellung auch beim Abschalten des Hauptschalters bestehen, so daß die
eingestellte Betriebsart beliebig oft wieder durch den Hauptschalter eingeschaltet
werden
kann. Für die Auslösung der Wählerschaltung ist dieser ein
gemeinsamer Stromunterbrecher in Form eines Druckknopfunterbrechers vorgeschaltet.
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Um zu vermeiden, daß mit dem Einlegen des Hauptschalters die jeweils
volle Betriebsspannung auf den Antriebsmotor sofort einwirkt, ist der Motorleitung
eine mit einem als Spannungsteiler wirkenden Widerstand versehene Leitung parallel
geschaltet, die durch einen von einem Zeitrelais gesteuerten Schalter überbrückbar
ist. Die Einschaltung des Zeitrelais erfolgt dabei durch ein mit der einen Vorkontaktreihe
in Reihe geschaltetes Steuerschütz.
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Zum schnellen Abbremsen des Motors, der ja im Auslauf als Generator
wirkt, ist diesem ein Bremswiderstand parallel geschaltet, wobei der in dessen Leitung
vorgesehene Schalter von einer parallel geschalteten Spule gesteuert ist, in deren
Stromkreis ein Ruhekontakt eingeschaltet ist, der mit dem Hauptkontakt des Motors
zur gegensinnigen Bewegung gekuppelt ist.
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Sofern als Stromquelle nur Wechselstrom zur Verfügung steht, ist der
neuen Schaltung ein Transformator mit in dessen Abgriffe der Sekundärwicklung eingeschalteten
Gleichrichterzellen vorgeschaltet.
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Die Ausbildung der Wählerschaltung ist so getroffen, daß jeweils nur
ein Druckknopf betätigt werden kann bzw. vor dem Löschen der durch die Betätigung
eines Druckknopfes eingestellten Betriebsart jede Betätigung eines anderen Druckknopfes
ohne Wirkung bleibt.
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Die Wählerschaltung kann in beliebiger parallel geschalteter Anzahl
an verschiedenen Arbeitsplätzen der Maschine in der Zusammenfassung von Kommandogeräten
angeordnet sein, um die Bedienung der Maschine weiter zu erleichtern.
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Die neue Schaltung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt Abb. i den Schaltplan für eine Reifenaufbaumaschine mit zwei Antriebsrichtungen
für den Hauptmotor und zwei Geschwindigkeiten in jeder Arbeitsrichtung und Abb.2
eine Vorderansicht eines Steuergerätes hierzu.
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Für den Antrieb der Reifenaufbaumaschine dient eine mit zwei Ankerspannungen
betreibbare Gleichstromverbundmaschine, die somit in ihrer Drehzahl weitgehend reguliert
werden kann und auch bei kleinster Drehzahl noch eine größte Durchzugskraft besitzt.
Die Schaltung ist in dem Ausführungsbeispiel zum Anschluß an ein Wechselstromnetz
vorgesehen, und demzufolge ist ein Netzanschlußgerät für die Bereitstellung des
erforderlichen Gleichstromes vorgesehen, das entfallen kann, wenn eine zentrale
Gleichstromanlage mit den erforderlichen Betriebsspannungen zur Verfügung steht.
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Der mit Sicherungen 45, 46 versehene Wechselstromanschluß ist über
einen Schalter 44 an einen Transformator 43 angeschlossen, dessen Sekundärwicklung
zwei über Gleichrichterzellen 4i, 42 geführte Abgriffe 47, 48 und einen Mittelleiter
49 hat. Diese durch Sicherungen 38, 39. 4o einzeln abgesicherten Hauptleitungen
47, 48, 49 sind derart an den Transformator angeschlossen, daß sich zwischen ihnen
eine Gleichstromspannung von 65 bzrv. 220 V ergibt. Bei Wegfall des NTetzanschlußgerätes
41 bis 43 wird die zentral erzeugte Gleichstromspannung direkt an die Sicherungen
38, 39, 40 gelegt und über einen dreipoligen Ausschalter an die Leitungen 47, 48,
49 angeschlossen.
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Von der Hauptleitung 47 ist eine über eine Sicherung 35 geführte Leitung
51 auf je zwei hintereinandergeschaltete Ruhekontakte 2 11 r, i 1I r und 4 11
r, 3 1I r unterteilt und nach je zwei parallel geschalteten Schätzspulen
4, 3 und 2, i abgezweigt. Von den Schätzspulen 4, 3, 2, i führt die Leitung 51 in
paralleler Schaltung über die Ruhekontakte 3 1 r, 4 1 r, i I r, 2 1 r nach
den Schaltknöpfen 16 (rechts - langsam), 17 (rechts -schnell), 14 (links - langsam),
13 (links -schnell), wobei jedem Betätigungsdruckknopf 16, 17, 14, 13 ein
Arbeitskontakt 4 1I a, 3 1I a, 2 11 a, i II a parallel geschaltet ist. Die Ruhekontakte
i I r, i 11 r ... 4 1 r, 4 1I r sind nur Verriegelungskontakte.
Sie liegen mit den zugehörigen Schätzspulen i bis 4 jeweils auf einer Achse. Von
hier ist die Leitung 51 zusammengefaßt und über den Ausschaltknopf 15 (Halt) nach
der Leitung 5o geführt, die über eine Sicherung 31 von der Hauptleitung 49 abgegriffen
ist.
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Zur Anzeige des jeweils eingeschalteten Betriebszustandes dienen Signallampen
20, 21, i9, 18, die in paralleler Schaltung an eine Leitung 52 angeschlossen sind,
in die ein entsprechender Reduzierwiderstand 37 eingeschaltet ist. Die Leitung 52
führt von den Lampen 20, 21, 19, 18 über Arbeitskontakte 4 1 a, 3 I a,
2 I a, i I a zu der Hauptleitung 48.
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Die Zugänge der Hauptkontakte 4 1, 3 1, 2 1, i 1 liegen in paralleler
Schaltung mit der Leitung 53 an der Hauptleitung 47. Die Abgänge der linken Hauptkontakte
4 I, 3 I sind in der Leitung 54 zusammengefaßt und über einen Ruhekontakt 8 1I r,
Schätzspule 5, Ruhekontakt 6 I r, Fußkontakt 32 (Einschaltknopf), Endschalter 34
(am Schlitten) nach der Hauptleitung 5o geführt. Die Abgänge der Hauptkontakte 2
I, i I sind mit der Leitung 55 zusammengefaßt und über einen Ruhekontakt 8 I r,
Schätzspule 6, Ruhekontakt 5 I r vor dem Fußkontakt 32 in die Leitung 54 geschaltet.
Parallel zu dem Fußkontakt 32 liegen zwei in Wechselschaltung geschaltete Dauerkontakte
29, 3o. Die Zugänge der Hauptkontakte 4 11, 2 11 liegen in paralleler Schaltung
mit der Leitung 56 an der Hauptleitung 48. DieZugänge der Hauptkontakte 3 1I, i
1I liegen mit den Leitungen 57 und 58 an den Leitungen 54, 55 hinter den Hauptkontakten
4 I, 3 I bzw. 2 1, i I. Die Abgänge der Hauptkontakte 4 1I, 3 1I liegen an der Leitung
59, welche über den Hauptkontakt 5I, Anker io (Antriebsmotor), Hauptkontakt 7, Hauptkontakt
5 I1, Hauptschlußfeld i i nach der Hauptleitung 49 geschaltet sind. Die Abgänge
der Hauptkontakte 2 Il, i I1 liegen an einer Leitung 6o, welche über den Hauptkontakt
6 11 hinter dem
Hauptkontakt 7 in die Leitung 59 geschaltet sind.
Die Leitung 61 ist hinter dem Hauptkontakt 5 I vor dem Anker io abgegriffen und
über den Hauptkontakt 6 I vor das Hauptschlußfeld i i in die Leitung 59 geschaltet.
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Zum schnellen Abbremsen des Motors io sind von dessen Ankerleitung
zwei Leitungen 62, 63 mit in Reihe geschalteten Ruhekontakten 5 1I r und 6 1I r
zu einer Schützspule 8' geführt, der ein mit dem Hauptkontakt 8 in Reihe geschalteter
Bremswiderstand 23 parallel geschaltet ist. Eine vor der Leitung 59 vor dem Hauptkontakt
5 1I abgegriffene Leitung 6:1 ist über einen Widerstand 24 mit der Leitung 63 verbunden.
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Die Schaltung des als Anlaßwiderstand dienenden Widerstandes 24 erfolgt
durch eine Zeitrelaisspule 28 mit Zeitrelaiskontakt 28', die in paralleler Schaltung
an einer hinter der Sicherung 35 abgegriffenen Leitung 65 liegen. Diese parallelen
Leitungen führen Tiber die Schützspule 7 und die beiden parallel geschalteten Arbeitskontakte
6 1I a und 5 1I a mit gemeinsamer Rückleitung 66 nach der Verbindungsstelle der
Leitung 54, 55 vor dem Fußkontakt 32.
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Von der Hauptleitung 47 führt eine Leitung 67 über den Feldregler
22, Feldwiderstand 25, Nebenschlußfeld 12 des Antriebsmotors nach der Hauptleitung
49. Parallel zum Feldwiderstand 25 liegen zwei Arbeitskontakte 61 a, 5 I
a, während dem Feld 12 ein Widerstand 26 parallel geschaltet ist.
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Der bei diesen Reifenaufbaumaschinen noch vorhandene Anrollmotor 9
erhält seinen Betriebsstrom von einer Leitung 69, welche über die Sicherung 68 von
der Hauptleitung 47 abgegriffen ist und in paralleler Schaltung zu der Schützspule
27 und dem Endschalter 33 bzw. dem Hauptkontakt 27 I, Anrollmotor 9, Hauptkontakt
27 1I nach der Hauptleitung 50 geführt ist.
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Für langsamen Rechtslauf des Antriebsmotors io wird bei geschlossenemTrennschalter
44 derDruckknopf 16 (rechts - langsam) gedrückt. Die Spule des Wählerschützes 4
erhält Spannung und schaltet dieses ein. Die Ruhekontakte 4 I r und 4 1I r werden
in diesem Augenblick unterbrochen, so daß die Druckknöpfe 17, 14 und 13 nicht mehr
betätigt werden können. Erst wenn derAusschaltdruckknopf 15 den Steuerstromkreis
unterbricht, kann anderweitig gewählt werden. Es kann also immer nur ein Wählerschütz
betätigt werden. Die Arbeitskontakte 4 I a, 4 1I a des Wählerschützes 4 werden geschlossen,
schalten die zugehörige Signallampe 20 (rechts - langsam) ein und überbrücken die
Momentbetätigung 16. Diese Wählerbetätigungen 16, 17, 14, 13, 15 können an verschiedenen
Stellen der Aufbaumaschinen in Form von Kommandotafeln zur schnellen und übersichtlichen
Arbeitsweise angebracht sein.
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Wird nun der Fußkontakt 32 oder der Wechselschalter 29,
30 betätigt, so erhält das Umkehrschütz 5 (rechts) Spannung, sofern der aus
Sicherheitsgründen angebrachte Endschalter 34 am Schlitten geschlossen ist. Die
Spule 5 erhält über den Wählerschützkontakt 4 I eine Spannung von 2=o `e" und schließt
die Hauptkontakte 5 I, 5 1I sowie den Arbeitskontakt 5 I1 a. Der parallel zum Hauptkontakt
7 liegende Anlaßwiderstand 24 läßt die Maschine io mit geteilter Ankerspannung anlaufen.
Die Spule des Zeitrelais 28 erhält Spannung und schließt mit etwa 2 Sekunden Verzögerung
den Hauptkontakt 28', der das Hauptschütz 7 schließt und die volle Spannung (65
V) über den Hauptkontakt .4 1I auf den Anker io freigibt. Das Nebenschlußfeld liegt
in jedem Falle an 220 V und ist über den Feldregler 22 regelbar. Der Arbeitskontakt
5 I a überbrückt den Feldwiderstand 25, der in Ruhestellung mit dem Nebenschlußfeld
in Reihe geschaltet ist. Der Anrollmotor 9 wird durch den Endschalter 33 über das
Schütz 27 betätigt. Die Spannung beträgt in jedem Falle 220 V.
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Bei Unterbrechung der Kontakte 29, 30, 32 oder 34 fallen das Umkehrschütz
5 und das Hauptschütz 7 ab, und der zum Generator gewordene Antriebsmotor gibt seine
im Leerlauf erzeugte Spannung (etwa 65 V) auf die Spule des Bremsschützes 8', die
den Hauptkontakt 8 betätigt und den Bremswiderstand 23 zuschaltet. Der Antriebsmotor
wird somit abgebremst. Die Wählerschaltung bleibt bestehen, so daß durch erneute
Betätigung des Schalters 32 der Motor io erneut mit der gleichen Drehzahl und dem
gleichen Drehsinn in Betrieb genommen werden kann. Erst durch Betätigung des Druckknopfes
15 (Halt) wird die Wählerbetätigung unterbrochen, und es kann durch Drücken eines
der Knöpfe 13, 14, 17 eine andere Betriebsschaltung gewählt werden.
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So schaltet der Druckknopf 17 (rechts -schnell) das Wählerschütz 3,
wodurch eine Spannung von 220 V über die Leitung 57 unter den gleichen Bedingungen,
wie vorbeschrieben, auf den Anker io freigegeben. wird.
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Bei Betätigung des Druckknopfes 14 (links -langsam) schaltet sich
das Wählerschütz 2 ein und gibt wieder 65 V frei. In diesem Falle wird über den
Hauptkontakt 2 I das Umkehrschütz 6 (links) betätigt, wobei am Anker die Polarität
durch 6 1
und 6I1 gewechselt wird und eine Drehrichtungsänderung am Motor
io nach links eintritt.
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Durch den Druckknopf 13 (links -schnell) wird das Wählerschütz i betätigt
und eine Spannung von 220 V an den Anker gelegt.
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Die Wählerdruckknöpfe, Signallampen, Sicherungen, Hauptschalter, Feldregler
sind zweckmäßig in übersichtlicher Anordnung auf einer Schalttafel untergebracht,
die auf der Rückseite die verschiedenen Schaltaggregate aufnimmt. Dabei können auch
mehrere Sätze der Druckknopfwähler oder einzelne hiervon in paralleler Schaltung
an verschiedenen Stellen der Maschine angeordnet sein, um von jeder Arbeitsstellung
aus die Schalteinstellung bestimmen zu können.