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Einrichtung bei Werkzeugmaschinen, insbesondere Hobelmaschinen Für
den Antrieb von Tischhobelmaschinen werden in vielen Fällen Leonard-Antriebe verwendet,
da diese sich neben anderen Vorteilen insbesondere durch günstige Eigenschaften
hinsichtlich Drehzahlregelung und Drehrichtungsumkehr auszeichnen. Andererseits
haben jedoch Leonard-Antriebe den Nachteil, daß sie einen großen Materialaufwand
bedingen und daher kostenmäßig stark ins Gewicht fallen. Man ist daher neuerdings
dazu übergegangen, Leonard-Antriebe nur noch für große Hobelmaschinen mit großer
Antriebsleistung anzuwenden und für den Antrieb mittlerer und kleinerer Maschinen
einen in einer Drehrichtung durchlaufenden Drehstrommotor zu verwenden. Die erforderliche
Drehrichtungsumkehr wird bei derartigen Antrieben in bekannter Weise mittels elektromagnetischer
Wendekupplungen vo,rgenommen, die bisher im allgemeinen als Umschaltkupplungen ausgeführt
wurden. Neuerdings ist man jedoch aus konstruktiven Gründen -dazu übergegangen,
an: Stelle von Umschaltkupplungen für beide Drehrichtungen je eine einzelnee-
elektromagnetische Kupplung zu verwen@de'n.
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Im letztereri F'äll--müssen nün besondere Maß- Maßnahmen getroffen
werden, die dafür sorgen, daß die albzuschaltende Kupplung sich einwandfrei gelöst
hat, bevor die Gegenkupplung eingeschaltet wind, da sonst ein starker Verschleiß
der Kupplungen eintritt. Um einen übermäßigen Kupplungsverschl-eiß zu verhindern,
wurde bereits vorgeschlagen, die zwischen dem Abschalten der einen und dem Einschalten
der anderen Kupplung erforderliche Verzögerung dadurch zu erreichen, daß in den
Umsteuerste.llungen ein besonderes, Linealstück
vorgeseher% wird,
das. die Aufgabe hat, die gerade eingeschaltete Kupplung abzuschalten, während erst
nach dem Durchlaufen des zum Lineal gehörenden Weges die Gegenkupplung eingeschaltet
wird. Die Verwendung eines Linealstückes stellt jedoch nur eine .recht unvollkommene
Lösung der gestellten. Aufgabe dar, da die auf diese Weise erreichte Verzögerung
größenordnungsmäßig nur dann gleich ist, wenn die Arbeitsgeschwindigkeit der Hobelmaschine
(konstant ist. Dies trifft rüber in den meisten Fällen nicht zu, .da die. Geschwindig=keit
des Hobeltisches im allgemeinen durch Wechselräder im Getriebe in großen Grenzen
geregelt wird. Die Verwendung eines Linealstückes zur Erzielung der erforderlichen
Verzögerung zwischen Abschaltung der einen und Einschaltung der anderen Kupplung
kommt daher in den meisten Fällen schon aus diesem Grund nicht in Frage. Darüber
hinaus ergeben sich aber auch noch erhebliche Schwierigkeiten, wenn die Umsteuerung
nicht nur in den Endstellungen des Hobeltisches, sondern auch, wie allgemein üblich,
in beliebigen Zwischenstellungen durch Druckknopfschalter vorgenommen werden soll.
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Die für den vorliegenden Zweck an sich naheliegende Verwendung normaler
Zeitglieder (mit Hemmwerk, Motorantrieb usw.) stößt wegen der hohen Schalthäufigkeit;
die bei Hobelmaschinen zwischen siebenhundert und zweitausend Schaltungen je Stunde
liegen kann, auf Schwierigkeiten. Für diese Verhältnisse ist die Lebensdauerderartiger.
Geräte zu gering: Zeitglieder ohne Hemmwerke (Kondensatorrelais) scheiden im-vorliegenden
Fall ebenfalls aus, da sie zu teuer sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, eine Einrichtung für derartige
mit zur Drehrichtun.gsumkehr vorgesehenen elektromagnetischen Wendekupplungen ausgerüsteten
Hobelmaschinenantriebe zu schaffen, bei der zur Herabsetzung des Kupplungsverschleißes
eine in allen Betriebsfällen gleichmäßig verzögerte Einschaltung der Gegenkupplung
erreicht und bei der.- die Umsteuerung in jeder beliebigen Zwischenstellung des
Hobeltisches vorgenommen werden kann.
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Nach der Erfindung wird .diese Aufgab,- dadurch gelöst, daß das Einschalten
der einen Kupplung nach dem Abschalten der anderen Kupplung durch ,Ausnutzung des
zeitlichen Abklingens des magnetischen Feldes der abgeschalteten Kupplung verzögert
wird. Der Alyklingvorgang des magnetischen Felldes der jeweils abgeschalteten Kupplung
kann nach der Erfindung beispielsweise :dadurch für das verzögerte Einschalten der
Gegenkupplung praktisch ausgenutzt werden, daß die Einschaltschütze für das Schalten
der magnetischen Wendekupplungen mit Doppelspulen ausgerüstet werden, von denen
jeweils die eine in üblicher Weise von der Steuerspannung, die andere von der induzierten
Spannung des Magnetfeldes der abgeschalteten :Kupplung im Sinn einer Gegenerregung
zu ersterer gespeist wird. Diese Lösung bedingt allerdings, daß von der normalen
Ausführung abweichende Spezials.Chütze verwendet werden müssen. Will man: dies vermeiden,
so kann marin weiterer Ausbildung der Erfindung eine 'Schalteinrichtung verwenden,
bei der mit .den Einschaltschützen für das Einschalten der magnetischen Wendekupplungen
besondere, von der induzierten Spannung des Magnetfeldes der jeweils abg=eschalteten
Kupplung erregte Hilfsschütze elektrisch verriegelt sind, derart, daß das Einschaltschütz
der einzuschaltenden Kupplung erst dann anziehen kann, wenn .das von der Kupplungsspannung
erregte Hilfsschütz nach dem Abklingen des Magnetfeldes der abgeschalteten Kupplung
abgefallen ist. Zum besseren Verständnis des Erfindungsgegenstandes dienen die in
den Abb. i und a dargestellten Ausführungsbeispiele, an Hand denen die Erfindung
im folgenden näher erläutert wird: Das in Abb. i dargestellt.- Ausführungsbeispiel
zeigt eine Schalteinrichtung, bei der mit Doppelspulen ausgerüstete Einschaltschütze
verwendet sind, während,das Ausführun,,-sbeispiel nach Abb, mit den Einschaltschützen
verriegelte Hilfsschütze aufweist.
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In A#bb. i bedeutet a den Antriebsmotor eines Hobelmaschinenantriebes,
der als Drelistrommotor ausgebildet ist und in einer Drehrichtung durchläuft: Die
für den Hobelmaschinenantrieb erforderliche Drehrichtungsumkehr (Schnittbewegung
und Rücklaufbewegung des Hobeltisches) wird durch magnetische Wendekupplungen: b
und c bekannter Ausführung in Verbindung mit Zahnradtrieben d, e bzw.
f, g, 1a bewirkt, mit deren Hilfe die Hauptspindel i der Maschine wahlweise
in .der einen oder anderen Drehrichtung angetrieben werden kann. Die Erregung .der
Magnetkupplungen erfolgt aus dem Hilfsnetz ±, das gleichzeitig die Steuerspannung
für die Einschaltschütze A und B liefert. Die Steuerung der Schütze
A und B erfolgt mittels eines Schalters k, dem außer der dargestellten Nullstellung
eine Schaltstellung »Schnitt« und eine Schaltstellung »Rücklauf« zugeordnet sind.
Die Einschaltschütze A und B selbst besitzen je zwei Spulen
m und ya bzw. o und p; von denen jeweils die eine in üblicher Weise von der
Steuerspannung ±, die andere von der induzierten Spannung des Magnetfeldes der abgeschalteten
Gegenkupplung im Sinn einer Gegenerregung zu ersterer gespeist wird. Außer den Hauptkontakten
q und r besitzen die Einschaltschütze A und B noch Hilfskontakte s
und t bzw. u und v.
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Die Wirkungsweise .der Schalteinrichtung der Abb.. i ist folgende:
Wird der Schalter k bei laufendem Motor a aus seiner Nullstellung in die Schaltstellung
»Schnitt« umgelegt, so wird die Spule m des Einschaltschützes A über den geschlossenen
Hilfskontakt v des Schützes B an die Spannung des Hilfsnetzes ± gelegt
(der Minuspol der Spulen m und o wunde zur Vereinfachung der Darstellung nicht mit
dem Minuspol des Netzes verbunden). Dies hat zur Folge, daß das Schütz A anzieht,
wo@ bei seine Hauptkontakte q geschlossen und seine Hilfskontakte s und t geöffnet
werden. Durch das Schließen .der Kontakte q wird die der Schnittbewegung zugeordnete
Kupplung b an die Spannung
des Netzes ± gelegt und schaltet daher
ein, so daß die Hauptspindel i. vom -Motor a über die Kuppluna b und die Zahnräder
d, e in der der Schnittbewegung zugeordneten Drehrichtung angetrieben wird.
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Wird nun der Schalter/, zum Zweck der Drehrichtungsumkehr willkürlich
oder selbsttätig in suiti: Schaltstellung »Rücklauf« umgelegt, so wird die Spule
in spannungslos und das Schütz A fällt alt, wobei die Hauptkontakte q geöffnet
und die Hilfskontakte s und t geschlossen. werden. Feim Öffnen der Kontakte
q wird die Kupplung b abgeschaltet. Im gleichen Augenblick wird aber
die Spule o des Einschaltschützes B der Gegenkupplung c an die Spannung des Netzes
± gelegt. Das Schütz B zieht jedoch noch nicht an, da der Erregung der Spule o entsprechend
der eingezeichneten Pfeile die Erre-gung der Spule p entgegenwirkt, die von
der induzierten Spannung des Magnetfeldes der abgeschalteten Kupplung b über den
geschlossenen Hilfskontakt s des abgefallenen Schützes _1 gespeist wird. Erst nach
dem Abklingen. des magnetischen Feldes der abgeschalteten Kupplung b und .damit
der @'otl diesem induzierten Spannung wird die Spul.: p spannungslos, so daß die
volle Erregung der Spule o wirksam wird und so das Schütz B mit der durch. diesen
Abklingvorgang bedingten Verzögerung anzieht. Beim Anziehen des Schützes B «-erden
dessen Hauptkontakte f- geschlossen und die Hilfskontakte tz und v geöffnet.
Über die geschlossenen Kontakte r wird die Gegenkupplung c an die Spannung des Hilfsnetzes
-'_- gelegt und schaltet daher ein, so daß nunmehr die' Spindel i. über die eingeschaltete
Kupplung c und die Zahnräder f, g und h in der entgegengesetzten Drehrichtung
angetrieben wird. DieseVc.rgänge wiederholen sich jeweils in entsprechender Weise
beim Umschalten des Schalters k, wobei beim Umlegen des Schalters auf seine Schaltstellung
»Schnitt« der Erregung der Spule m des Einschaltschützes A die Erregung der
von der Induktionsspannung der abg; schalteten Kupplung c gespeisten Spule u. entgegenwirkt
und das Einschaltschütz A erst nach dem Abklingen des Magnetfeldes der abgeschalteten
Kupplung c anziehen und damit die Kupplung b einschalten läßt.
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Mit dieser Einrichtung wird erreicht, daß unabhängig von der jeweiligen
Drehzahl des Antriebsmotors a zwischen Abschalten der einen und Einschalten der
anderen Kupplung eine zeitlich gleichmäßigeerzöerung gelegt wird, die in jedem Fall,
also auch bei der Umsteuerung bei einer beliebigen Zwischenstellung des Hobeltisches,
wirksam wird.
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Bei dem in Abb.2 dargestellten Ausführungsbeispiel, bei dem im übrigen
alle entsprechenden Teile mit gleichen Bezeichnungen versehen sind, sind die Einschaltschütze
A und B im Gegensatz zu Abb. i nur mit einer Spule m bzw. o, also als Normalgeräte,
ausgeführt. Um bei diesem Ausführungsbeispiel die gewünschte Verzögerung beim Umschalten
des Schalters k zum Zweck der Drehrichtungsumke'hr zu erhalten, sind Hilfsschütze
C und D mit den Kontakten w und x vorgesehen, deren Steuerspulen
v und. w von der Induktionsspannung der abgeschalteten Gegenkupplung gespeist werden.
Die Hilfsschütze C und D sind im übrigen so mit den Einschaltschützen --1 und B
verriegelt, daß das Einschaltschütz der einzuschaltenden Kupplung erst dann anziehen
kann, wenn das von der Induktionsspannung der abgeschalteten Kupplung erregte Hilfsschütz.
abgefallen ist. Bei der Einrichtung rler Abb. 2 sind aus Gründen der einfacheren
Darstellung der .:@ntriebs@moto,r a und die Maschinenspindel i sowie die Zahr:radtriebe
d, e
bzw. f, g, h weggelassen.
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Wird bei dem Ausführungsbeispiel der Abc. -2 der Schalter h aus seiner
gezeichneten Nullstellung in seine Schaltstellung »Schnitt« umgelegt, so wird die
Spule in des Einschaltschützes _1 über den gL-chlossenen Hilfskontakt v des Schützes
h @o@">-I<: den geschlossenen Kontakt _t- des Hilfsschützes D an die Spannung
des Netzes ± gelegt, so daß das Schütz <d anzieht und seine Kontakte q schließt-und
se itie Hilfskontakte s und t öffnet. Gleichzeitig zieht das Hilfsschütz C an und
öffnet seinen Kontakt w. Mit dem Schließen ,der Kontakte q wird cittsprechend dem
@@usführurrgsbeispiel der Abb. i die Kupplung b eingeschaltet, was entsprechend
dein Ausführungsbeispiel der Abb. i einen Antrieb der nicht dargestellten Maschinenspindel
in der einen Drehrichtung zur Folge hat. Wird daraufhin der Schalter k zum Zweck
der Dreliriclitrtti`zsutnlcellr in seine Schaltstellung »Rücklauf« umgelegt, so
fällt das Schütz .-? ab, und die Kupplung b wird abgeschaltet. Die Spüle v des Hilfsschützes
C wird aber von der Induktionsspannung des Feldes der abgeschalteten Kupplung b
weiter erregt. Dies hat zur Folge, daß beim Umschalten des Schalters k auf die Schaltstellung
»Rücklauf« der Stromkreis der Spule o des Einschaltschützes B der Gegenkupplung-
c unterbrochen bleibt, so daß letzteres noch nicht anzieht. Erst wenn das Magtietfel_1
und damit die induzierte Spannung der aligescllaltet,n Kupplung b abgeklungen ist,
d, h. nach einer ge-
wissen Verzögerung, zieht das Einschaltschütz B der Gegenkupplung
c an und schaltet diese ein, da nach dem Abfallen des Hilfsschützes C der Stromkreis
der Schützspule o durch das Schließen des Kontakts zu geschlossen und damit die
Spule o an die Steuerspannung ± gelegt wird. Beim abermaligen Umlegen des Schalters
k in seine Schaltstellung »Schnitt« wiederholen sich diese Vorgänge in entsprechender
Weise, wobei in diesem Fall di-: verzögerte Einschaltung der Kupplung b durch das
mit dem Einschaltschütz A verriegelte Hilfsschütz D mit Spule s und Kon.talzt x
bewirkt wird.
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Schließt man die beiden Hilfsschütze C und D unmittelbar an die Kupplungsspannung
an, dann liegt der Zeitpunkt für das Abfallen dieser Schütze, bestimmt durch .das
Halteverhältnis, eindeutig fest. Es könnte nun sein, daß dabei die Abschaltung immer
noch zu früh erfolgt. Uni auch im letzteren Fall noch Einfluß .auf den Abfallzeitpunkt
zu haben, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung den Spulen v und N je ein Widerstand
E bzw. F vorgeschaltet, der beim Abschalten der jeweiligen
Kupplung
kurzgeschlossen wird. DieWiderständeB und F sind so ausgelegt, daß, sich die Spulen
y und z im Dauerbetrieb nicht unzulässig erwärmen. Durch das Kurzschließen der Vorwiderstände
über die Schutzkontakte s bzw. u halten die Hiifsschütz-e ihreKontaktew bzw. y länger
als sonst geschlossen.
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Darüber hinaus kann man .die Widerstände E und F auch einstellbar
machen und hat so nochmals Ei.nfiuß auf den Zeitpunkt des Abfallens: der Hilfsschütze.