DE869285C

DE869285C - Machine tool driven by an electric motor, in particular planing machine

Info

Publication number: DE869285C
Application number: DES4066D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl-Ing Depser
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-09-23
Filing date: 1938-09-23
Publication date: 1953-03-02

Description

Elektromotorisch angetriebene Werkzeugmaschine, insbesondere Hobelmaschine Bei elektromotorisch angetriebenen Werkzeugmaschinen, bei denen sich Arbeitswege mit beschleunigten Leerwegen abwechseln, insbesondere bei Hobelmaschinen und Fräsmaschinen, die z. B. beim Auftreffen des Stahles auf die Werkstückkante starken Bewegungswiderstandsänderungen unterworfen sind, macht namentlich bei kleineren Arbeitsgeschwindigkeiten die Einhaltung einer gewissen Geschwindigkeitsgrenze Schwierigkeiten, insbesondere wenn man darauf ausgeht, mit Antriebsmaschinen kleinerer Leistung auszukommen. Man könnte diese Schwierigkeiten dadurch verringern, daß man Antriebsmotoren entsprechend höherer Leistung verwendet. Die Anschaffungskosten für den Antrieb werden aber dadurch erhöht, und vollkommen läßt sich der Einfluß der Bewegungswiderstandsänderun.g, namentlich der Einfluß von plötzlichen Änderungen, auf diese Weise nicht ausgleichen.Electric motor-driven machine tools, in particular planing machines In the case of machine tools driven by an electric motor, where work paths alternate with accelerated idle travels, especially with planing machines and milling machines, the z. B. when the steel hits the workpiece edge, strong changes in movement resistance are subject to compliance, especially at lower working speeds some speed limit difficulties, especially when one is on it assumes to get by with prime movers of smaller power. You could do this Reduce difficulties by having drive motors correspondingly higher Power used. However, the acquisition costs for the drive are increased by and the influence of the changes in resistance to movement can be fully observed, namely the influence of sudden changes, in this way, does not offset.

Um eine größere Durchzugskraft beim Schnittgang einer Hobelmaschine mit ständig laufenden Antriebsriemenscheiben für Arbeitsgang und Rücklauf zu erzielen, hat man nach einem bekannten Vorschlag mit Hilfe elektromagnetischer Kupplungen den Rücklaufantrieb beim Arbeitsgang der Maschine mit dem Arbeitsgangantrieb gekuppelt. Bei diesem Antrieb muß aber ebenfalls eine Antriebsmaschine mit entsprechend höherer Leistung vorhanden sein.To achieve greater pulling power when cutting a planing machine to achieve with constantly running drive belt pulleys for work and return, one has according to a known proposal with the help of electromagnetic clutches the return drive is coupled to the work gear drive when the machine is working. at this drive must also be a drive machine with a correspondingly higher Performance.

Erfindungsgemäß wird bei einer elektromotorisch angetriebenen Werkzeugmaschine eine umlaufende Schwungmasse, die durch einen Sonderantrieb auf einer der Arbeitsbewegung der Maschine entspre-. chenden Geschwindigkeit gehalten wird, längs der Arbeitswege selbsttätig mit dem Antrieb der Maschine verbunden= aber längs der Leerwege von der Maschine getrennt.According to the invention in a machine tool driven by an electric motor a rotating flywheel, which is driven by a special drive on one of the working movements corresponding to the machine. corresponding speed is maintained along the work routes automatically connected to the drive of the machine = but along the idle paths of the machine separated.

Die Erfindung unterscheidet sich grundsätzlich von VVerkzeugmaschinen, bei denen. wohl ebenfalls umlaufende Schwungmassen verwendet werden, bei .denen aber der Antriebsmotor während der hauptsächlichsten Arbeitszeit nur die Leerlaufverluste der Arbeitsmaschine zu decken hat und die Arbeitsleistung in erster Linie von den Schwungmassen übernommen wird, wie z. B. bei von Schwungmassen angetriebenen Fräsmaschinen oder -Exzenterpressen mit Drehkeilkupplungen. In diesen Fällen ist ja auch, um die Massenenergien des Schwungrades zur Arbeitsleistung heranzuziehen, eine Drehzahlverminderung des Elektromotors erforderlich; während bei der Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung ein solcher Drehzahlabfall des Antriebsmotors während der Arbeitsbewegung durch die umlaufende Schwungmasse vermieden werden soll.The invention differs fundamentally from machine tools, at them. revolving centrifugal masses are probably also used, with .denen but the drive motor only incurs idling losses during the main working hours of the working machine and the work performed primarily by the Inertia mass is taken over, such as B. in milling machines driven by flywheels or eccentric presses with rotary wedge couplings. In these cases it is also about the To use mass energies of the flywheel for work performance, a speed reduction of the electric motor required; while in the machine tool according to the invention such a drop in speed of the drive motor during the work movement the rotating centrifugal mass should be avoided.

Bei der Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung ist zweckmäßig der Hilfsmotor des Sonderantriebes zwangsläufig mit dem Antrieb der Werkzeugmaschine auf verschiedene Geschwindigkeiten einstellbar. Bei Leonardantrieben kann der Hilfsmotor von -der Erregerspannung des Leonärdgenerators gespeist werden.In the machine tool according to the invention, the auxiliary motor is expedient of the special drive inevitably with the drive of the machine tool on different Adjustable speeds. In the case of Leonard drives, the auxiliary motor can be operated by -der Excitation voltage of the Leonärd generator are fed.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.

Zum Antrieb. des Motors q. (Fig. i) für eine Hobelmaschine, deren Tisch durch ein Rechteck 6 schematisch angedeutet ist, dient ein Le:onardumformer, .der aus dem Drehstrommotor i, dem Steuergenerator 2 und der Erregermaschine 3 besteht. Die Spannung des Steuergenerators und damit die Drehzahl des Motors 4 kann durch den Regler 5 in verhältnismäßig weiten Grenzen eingestellt werden. Der Tisch 6 führt in bekannter Weise eine hin und her gehende Bewegung aus. Bei der einen Bewegung, dem Arbeitshub; greift der Stahl das Werkstück an, bei der anderen Bewegung, dem Ausholhuh, gleitet der Stälil lose über das Werkstück --hinweg. Der Aüsholhü'b kann infolgedessen, mit größerer Geschwindigkeit ausgeführt werden, und zu diesem Zweck wird bei der entsprechenden Bewegung des Tisches 6 der Regler 5 durch ein Schütz 16 kurzgeschlossen. DerLeonardgenerator erhält dadurch die volle Netzspannung im Erregerkreis. Er liefert eine entsprechend erhöhte -Spannung an .den Leonardmotor 4. Dieser läuft infolgedessen mit entsprechend höherer Geschwindigkeit: Das Schütz 16 wird von einem durch 14 angedeuteten Relaisschrank,. der wiederum durch die Endschalter 13 für die Bewegung des Tisches 6 betätigt wird, gesteuert. Derartige Schalteinrichtungen sind an sich bekannt und sölllen deshalb nicht näher erläutert werden. Auch sind alle anderen Schalteinrichtungen, so z. B. .diejenigen, die die Umkehr der Drehrichtung des Motors 4 bewirken und die ebenfalls bekannt sind, der Einfachheit halber weggelassen.To the drive. of the engine q. (Fig. I) for a planer whose Table is indicated schematically by a rectangle 6, serves a Le: onardumformer, . Which consists of the three-phase motor i, the control generator 2 and the exciter 3. The voltage of the control generator and thus the speed of the motor 4 can through the controller 5 can be set within relatively wide limits. The table 6 leads in a known way a reciprocating motion. In the one movement the working stroke; the steel attacks the workpiece during the other movement, the Ausholhuh, the Stälil slides loosely over the workpiece - away. The Aüsholhü'b can as a result, run at greater speed, and for that purpose When the table 6 moves accordingly, the controller 5 is controlled by a contactor 16 shorted. The Leonard generator receives the full line voltage in the Excitation circuit. It supplies a correspondingly increased voltage to the Leonard motor 4. As a result, this runs at a correspondingly higher speed: The contactor 16 is of a relay cabinet indicated by 14 ,. which in turn by the limit switch 13 is actuated for the movement of the table 6, controlled. Such switching devices are known per se and should therefore not be explained in more detail. Also are all other switching devices, so z. B. those who want to reverse the direction of rotation of the motor 4 and which are also known are omitted for the sake of simplicity.

Der Antrieb des Tisches 6 ist über eine ein- und ausrückbare Kupplung 8 und ein Vorgelege g mit der Schwungmasse io verbunden,. die von einem regelbaren Hilfsmotor i i angetrieben wird. Dieser Motor, i r ist an die Erregermaschine 3 angeschlossen. Er wird auch von der Spannung dieser Maschine im Nebenschluß über einen: Regler 12, erregt. Die Regler 5 und 1.2 werden am besten derart miteinander verbunden., daß unter Berücksichtigung des übersetzungsverhältnisses während des Arbeitshubes für den Tisch 6 der Motor 4 jeweils die gleiche Geschwindigkeit ergibt wie die Schwungmasse io.The drive of the table 6 is via an engaging and disengaging clutch 8 and a back gear g connected to the flywheel mass io. that of a controllable Auxiliary engine i i is driven. This motor, i r, is connected to the exciter 3 connected. He is also shunted over by the tension of this machine one: regulator 12, energized. The controllers 5 and 1.2 are best combined in this way connected. that taking into account the transmission ratio during the Working stroke for the table 6 of the motor 4 results in the same speed in each case like the flywheel io.

Die ein- und ausrückbare Kupplung 8 wird, ähnlich wie das Schütz 16, von dem Relaisschrank 14 aus bei der Bewegungsumkehr des Tisches über irgendeine elektrische, hydraulische öder pneumatische Einrichtung 15 derart gesteuert, daß während des Arbeitshubes die Schwungmasse io mit dem Tisch 6 gekuppelt, wähnend des Ausholhubes aber entkuppelt ist. Dadurch wird erreicht, daß während .des Arbeitshubes die kleine, dafür aber schneller rotierende Schwungmasse ro praktisch eine starre Arbeitsgeschwindigkeit auch bei plötzlich auftretenden Widerstandsänderungenerzwingt. Beim Ausholhub dagegen, bei dem wegen der gesteigerten Geschwindigkeit ein möglichst kleines Schwungmoment erwünscht ist, läuft die Schwungmasse to allein weiter. Während dieser Entkupplungszeit sorgt der Hilfsmotor i i dafür, daß die Schwungmasse stets wieder auf die richtige Geschwindigkeit gebracht wird. Da beim Ein- und Ausrücken der Kupplung die beiden Kupplungshälften genau öder nahezu die gleiche Geschwindigkeit haben, ist die Kupplung trotz des periodischen Ein- und Ausrückens keinem besonderere Verschleiß unterworfen. Unter Umständen kann zwischen der Kupplung und dem Tisch 6 eine Synchronisiereinrichtung 7 bekannter Bauart eingefügt werden, die erst bei Drehzahlgleichheit die eigentliche Kupplung herstellt.The clutch 8, which can be engaged and disengaged, is, similar to the contactor 16, from the relay cabinet 14 upon reversing the movement of the table over any electrical, hydraulic or pneumatic device 15 controlled in such a way that During the working stroke, the flywheel is coupled to the table 6, while it is known but the lift stroke is uncoupled. This ensures that during .the working stroke the small but faster rotating centrifugal mass ro is practically a rigid one Working speed even with sudden changes in resistance. On the other hand, during the recovery stroke, because of the increased speed, as much as possible If a small moment of inertia is desired, the flywheel continues to run on its own. While During this decoupling time, the auxiliary motor i i ensures that the flywheel is always brought back up to speed. As when moving in and out the coupling the two coupling halves exactly or almost the same speed the clutch is not a special one, despite the periodic engagement and disengagement Subject to wear and tear. There may be between the coupling and the table 6 a synchronizing device 7 of known type are inserted, which only at The actual clutch produces the same speed.

An Stelle der Kupplung 8, die mechanisch, magnetisch, hydraulisch oder pneumatisch wirken kann, können auch ähnlich arbeitende Getriebe ver= wendet werden, z. B. ein Differentialgetriebe gemäß Fig. 2. Der erste Teil 17 des Getriebes ist dauernd finit der Schwungmasse io, der zweite Teil 18 dauernd mit dem Tisch 6 verbunden, der dritte Teil i9 kann durch eine Bremse 2o; die durch die Einrichteng 15 (vgl. Fig. i) betätigt wird, festgehalten werden. Solange der Teil i9 festgehalten wird, ist die Schwungmasse io mit dem Tisch 6 gekuppelt. Wird der Teil i9 dagegen durch Lüften der Bremse 2o freigegeben, dann ist die Schwungmasse io entkuppelt.Instead of the clutch 8, which is mechanical, magnetic, hydraulic or can act pneumatically, similarly working gears can also be used be e.g. B. a differential gear according to FIG. 2. The first part 17 of the transmission is permanently finite with the centrifugal mass io, the second part 18 is permanent with the table 6 connected, the third part i9 can by a brake 2o; through the setup 15 (see. Fig. I) is actuated, be held. As long as part i9 was held the flywheel is coupled to the table 6. Will the part i9 oppose it released by releasing the brake 2o, then the flywheel is decoupled io.

Bei großer Arbeitsgeschwindigkeit ist unter Umständen die Schwungmasse io entbehrlich, sie kann also dauernd abgekuppelt bleiben und braucht dann auch nicht zu laufen. Das dauernde Abkuppeln und gegebenenfalls Stillsetzen der- Schwungmasse kann auch selbsttätig erfolgen, indem z. B. bei .der Einstellung des Reglers 5 auf höhere Geschwindigkeitsstufen über den Relaisschrank 1q. die Kupplung 8 dauernd ausgerückt und gegebenenfalls der Hilfsmotor i i stillgesetzt wird. Auch ein Fliehkraftschalter od. dgl. kann die dauernde Abkupplung der Schwungmasse bei höheren Geschwindigkeiten selbsttätig herbeiführen.If the working speed is high, it may be the Flywheel mass is dispensable, so it can be permanently disconnected and needs it then not to run either. Constant uncoupling and, if necessary, shutting down the flywheel can also be done automatically by z. B. with. The setting of the controller 5 to higher speed levels via the relay cabinet 1q. the coupling 8 is continuously disengaged and, if necessary, the auxiliary motor i i is stopped. Even a centrifugal switch or the like can permanently disengage the flywheel bring about higher speeds automatically.

Die Erfindung bietet u. a. folgende Vorteile: Auch bei stark sich änderndem Bewegungswiderstand läßt sich eine bestimmte Arbeitsgeschwindigkeit erzwingen. Da die Schwungmasse als Energiespeicher alle auftretenden Belastungsspitzen und -täler ausgleicht, braucht der Arbeitsmaschinenantrieb nur die Durchschnittsleistung aufzubringen und kann deshalb entsprechend kleiner gehalten werden. Der Hilfsmotor i i, der in der Hauptsache nur die Aufgabe hat, die Schwungmasse während der Entkupplungszeit auf einer bestimmten Geschwindigkeitsstufe zu halten, kann klein gehalten werden. Er hat im wesentlichen nur Reibungsverluste zu decken, da während der Kupplungszeit der Hauptmotor der Arbeitsmaschine selbst für eine entsprechende Aufladung der Schwungmasse sorgt. Die durch den Hilfsmotor hervorgerufene zusätzliche Beanspruchung der Erregermaschine 3 kann deshalb ohne weiteres in Kauf genommen werden.The invention provides, inter alia. the following advantages: Even with strong yourself Changing resistance to movement can be used to force a certain working speed. Since the flywheel acts as an energy store, all load peaks and -troughs, the machine drive only needs the average power to apply and can therefore be kept correspondingly smaller. The auxiliary engine i i, the main task of which is to control the flywheel during the uncoupling time Keeping it at a certain speed can be kept small. It essentially only has to cover frictional losses, since during the coupling time the main motor of the machine itself for a corresponding charging of the flywheel cares. The additional stress on the exciter caused by the auxiliary motor 3 can therefore be accepted without further ado.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Machine tool driven by an electric motor, in particular planing machine or milling machine; where commutes to work accelerated Alternate idle travel, characterized in that a rotating centrifugal mass, those corresponding to the working movement of the machine by means of a special drive Speed is maintained along the work paths automatically with the drive connected to the machine, but separated from the machine along the idle paths. a. Machine tool according to Claim i, characterized in that the auxiliary motor of the special drive inevitably with the drive of the machine tool on different Speeds is adjustable. 3. Machine tool according to claim i and a with Leonard drive, characterized in that the auxiliary motor from the excitation voltage of the Leonard generator is fed.