DE909741C - Elektrisch betaetigter Schutz der Bauteile von mit Kurbeln, Kniehebeln u. dgl. arbeitenden Pressen, Scheren und aehnlichen Maschinen vor Bruchbeanspruchung - Google Patents

Elektrisch betaetigter Schutz der Bauteile von mit Kurbeln, Kniehebeln u. dgl. arbeitenden Pressen, Scheren und aehnlichen Maschinen vor Bruchbeanspruchung

Info

Publication number
DE909741C
DE909741C DEN1280D DEN0001280D DE909741C DE 909741 C DE909741 C DE 909741C DE N1280 D DEN1280 D DE N1280D DE N0001280 D DEN0001280 D DE N0001280D DE 909741 C DE909741 C DE 909741C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrically operated
current
driven machine
operated protection
crankshaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEN1280D
Other languages
English (en)
Inventor
Hermann Nehlsen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dipl-Ing Dr-Ing Hermann Gerhard Nehlsen
Original Assignee
Dipl-Ing Dr-Ing Hermann Gerhard Nehlsen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dipl-Ing Dr-Ing Hermann Gerhard Nehlsen filed Critical Dipl-Ing Dr-Ing Hermann Gerhard Nehlsen
Priority to DEN1280D priority Critical patent/DE909741C/de
Application granted granted Critical
Publication of DE909741C publication Critical patent/DE909741C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Description

  • Elektrisch betätigter Schutz der Bauteile von mit Kurbeln, Kniehebeln u. dgl. arbeitenden Pressen, Scheren und ähnlichen Maschinen vor Bruchbeanspruchung Bei Pressen, Scheren, Steinbrechern u. dgl., die mit Kurbeln oder Kniehebeln arbeiten, besteht die Gefahr, daß die Bauteile dieser Maschinen bei Annäherung des Getriebes an die Totpunktlage über die Bruchgrenze hinaus beansprucht werden.
  • Ist P die mit Rücksicht auf die Festigkeit der Bauteile der Maschine zulässige größte Druckkraft, die von einer am Kurbelzapfen angelenkten Schubstange in der Richtung des von ihrem anderen Ende bewegten Bauteils ausgeübt wird, so müßte das an der Kurbelachse jeweils übersetzt wirksame Antriebsdrehmoment D sich mit dem Winkel a, den der Kurbelarm dabei jeweils mit der Bewegungsrichtung der Druckkraft einschließt, sich nach der Beziehung ändern. Das Drehmoment muB also mit dem Winkel a gleichzeitig bis auf Null herabgesenkt werden, wenn die zulässige Höchstkraft P nicht überschritten werden soll.
  • Man führt die genannten Maschinen, die auf kurze Zeiten meist sehr große Druckkräfte ausüben müssen, zur Unterstützung ihres Antriebsmotors oft mit sehr großen Schwungscheiben auf der schnell laufenden Vorgelegewelle aus. Selbst wenn es mit den bekannten Mitteln ohne weiteres möglich wäre, den Antriebsmotor rechtzeitig vom Netz abzuschalten, würden die großen Schwungmassen weiterhin wirksam bleiben. Um Brüche dennoch zu vermeiden, hat man daher die genannten Maschinen mit mechanisch wirkenden Sicherheitsgliedern ausgeführt, wie beispielsweise Abscherbolzen u. dgl., oder man hat hydraulische Zwischenglieder eingebaut, die bei Überschreitung eines gewissen Höchstdruckes wirksam werden. Diese Sicherheitsglieder haben aber meist derartige Nachteile, daß man es vorzog, bei Pressen und Scheren Kurbeln und Kniehebel ganz zu vermeiden, ein Weg, den man besonders bei Blockscheren beschritt. Aber hiermit mußten wieder gewisse andere Nachteile in Kauf genommen werden.
  • Gegenstand der Erfindung sind elektrisch wirkende Einrichtungen, durch die bei Maschinen mit Kurbeln und Kniehebeln das jeweils wirksame Antriebsdrehmoment praktisch der Beziehung P durch sin α angeglichen wird, und zwar für den Fall, daß keine zusätzlichen Schwungmassen vorhanden sind, als auch für den, daß solche in beliebiger Größe zum Arbeiten mit herangezogen werden.
  • Es seien zunächst Maschinen betrachtet, die ohne zusätzliche Schwungmassen arbeiten und von einem Drehstrommotor angetrieben werden, wobei das im Läufer steckende Schwungmoment zunächst unberücksichtigt bleiben soll.
  • Es liegt nahe, diesen Motor vom Netz abzuschalten, wenn sich die auftretende Druckkraft einer unzulässigen Höhe nähert. Zum Abschalten des Motors muß dessen Energieaufnahme, der Einfachheit wegen möglichst sogar nur seine Stromaufnahme, herangezogen werden. Weder die erstere noch die letztere stehen jedoch in unmittelbarer Beziehung zu der von der Kurbel ausgeübten Druckkraft. Setzt man unveränderte Spannung im Drehstromnetz voraus und vernachlässigt die mit dem Drehmoment wechselnden Verluste im Motor, so ist dessen Drehmoment D = k ₧ i ₧ cos p und damit die auftretende Druckkraft Hiernach ist also die Stromaufnahme des bzw. die Energieaufnahme E ₧ i ₧ cos c ₧ I,73 = k ₧ P ₧ sin α.
  • Hieraus geht hervor, daß das Abschalten des Antriebsmotors weder durch ein wattmetrisches Relais noch durch ein einfaches Überstromrelais veranlaßt werden kann.
  • Nach der Erfindung wird zum Abschalten des Motors bei der Annäherung an eine gefährlich hohe Beanspruchung trotzdem ein einfaches Überstromrelais verwandt, dessen Auslösespule in Abhängigkeit vom Motorstrom unter entsprechender Beeinflussung durch Winkel α und r erregt wird. Diese Beeinflussung erfolgt erfindungsgemäß jedoch nur in dem Bereich, in welchem durch die Maschine Druckkräfte erzeugt werden sollen, also im wesentlichen im Bereich von 9o° Kurbeldrehung, während im übrigen Bereich eine Abschaltung nur bei einer solchen Stromaufnahme des Motors stattfindet, wie sie ausschließlich mit Rücksicht auf diesen zweckmäßig erscheint, so daß in diesem die größtmöglichen Motordrehmomente zum gegebenenfalls erforderlichen Abbremsen bzw. Wiederanfahren der Maschine ungehindert zur Verfügung stehen.
  • Um die beispielsweise bei einer Blockschere mit Kurbeltrieb während eines Umlaufes zu berücksichtigenden Gesichtspunkte möglichst anschaulich zu machen, ist ein solcher in der Fig. I dargestellt. Die Kurbel durchläuft den Bereich von Punkt I bis Punkt 2 ohne Schneidebelastung, die erst nach 9o° Drehung im Punkt 2 beginnt und nach weiteren 9o° Drehung im Punkt 3 beendet sein möge. Die weitere Drehung von I8o° über den Punkt 4 in die angenommene Ausgangsstellung Punkt I möge wieder ohne Belastung durch Schneiden stattfinden.
  • Das Auslöserelais soll so erregt werden, daß es zum Ansprechen kommt, wenn die im Punkt 2 einsetzende Belastung beispielsweise das doppelte Normaldrehmoment des Antriebsmotors überschreitet. Der Verlauf dieses Drehmomentes ist durch die Kurve 6 über 5 als Abszisse dargestellt, die, von Punkt 2 aus beginnend, entsprechend der Funktion P ₧ D ₧ sin α bis zum Punkt 3 auf Null abfallen muß, wenn in diesem Bereich die im Punkt 2 einsetzende Schubkraft nicht überschritten werden soll. Nach berschreitung des Punktes 3 soll das Auslösedrehmoment möglichst schnell wieder seinen Ausgangswert erreichen und auf weiteren 27o° beibehalten.
  • der Kurve 6 des Drehmomentes ist die diesem entsprechende Stromaufnahme des Motors als Kurve 7 gezeichnet, die der Kurve 8 entnommen ist, welche die Stromaufnahme des Motors beispielsweise darstellen möge, wobei diese auf der Abszisse aufgetragen ist, während auf der Ordinate das Drehmoment im gleichen Maßstab dargestellt ist, der für die Kurve 6 gilt. Dabei möge der Punkt 9 dem Vollastdrehmoment und der Punkt I2 dem doppelten Drehmoment zukommen, während der Punkt II den reinen Leerlaufstrom darstellt, der etwa 4o% des Vollaststromes möge, was etwa den tatsächlichen Verhältnissen solcher Zweck verwendeter Motoren entspricht. Wenn also im Bereich zwischen den Punkten 2 und 3 keine größere Druckkraft auftreten soll als jene, die dem doppelten Motordrehmoment in 9o°-Kurbelstellung entspricht, muß das Überstromrelais ansprechen, wenn die Motorstromaufnahme die durch den Kurvenzug 7 begrenzten Werte überschreitet, die im vorliegenden Fall auf fast ein Sechstel des Ausgangsstromes heruntergehen. Dies kann ziemlich genau erreicht werden dadurch, daB man die Auslösespule des Relais durch die Spannung eines in der Motorzuleitung liegenden Shunts unter Vorschaltung von Widerständen speist, die in entsprechender Abstufung von der Welle der Scherenkurbel so Beschältet werden, daß deren Gesamtwert unter ßerücksichtigung der Eigenwiderstände von Shunt und Relaisspule in dem gleichen Verhältnis abnimmt, wie der Strom entsprechend der Kurve 7 herabgehen muß, so daß also in der Relaisspule bei diesem Verlauf des Motorstromes stets der gleichbleibende Auslösestrom fließt.
  • Eine dem Zweck dienende Regelvorrichtung könnte erfindungsgemäß beispielsweise so ausgeführt sein, wie sie die Fig. I2 und I3 schematisch darstellen. An den Stumpf 37 der Kurbelwelle ist die Scheibe 38, durch Verdrehung einstellbar, angeflanscht, die mit einem Wellenstumpf versehen ist, auf dem ein Schleifkörper sitzt. Dieser besteht aus einem ununterbrochenen Schleifring 39, neben dem isoliert ein weiterer Schleifring 4o sitzt, der ununterbrochen etwa drei Viertel des Umfanges einnimmt, während der verbleibende Rest des Umfanges von ebenfalls voneinander isolierten Segmenten 41 eingenommen wird, wie dies aus dem Schnitt der Abb. I2 durch diesen Teil des Schleifkörpers ersichtlich ist. Das in der eingezeichneten Drehrichtung letzte dieser Segmente 42 ist mit dem Schleifring 39 verbunden. An diese Segmente sind die entsprechend abgestuften Einzelwiderstände 43 in der gezeichneten Weise angeschlossen.
  • Bei Drehung des Schleifkörpers in der eingezeichneten Richtung werden, ausgehend von der gezeichneten Stellung, die zwischen den Bürsten 44 liegenden Widerstände nacheinander kurzgeschlossen, woraufhin nach Ablauf des Segmentes 42 wieder auf 27o° Drehung der gesamte Widerstand zwischen Shunt und Relaisspule geschaltet wird.
  • Auf eine mit der beschriebenen Einrichtung erzielbare sehr weitgehende Anpassung des Ausschaltstromes an den durch die Kurve 7 dargestellten Verlauf kann in der Praxis meistens verzichtet werden. Eine ausreichende Anpassung an diesen Verlauf kann erfindungsgemäß mit der nachfolgend beschriebenen Einrichtung auf einfachere Weise erreicht werden.
  • Nach der Darstellung der Fig. 8 wird zwischen die Klemmen des vom Motorstrom durchflossenen Shunts 24 und die Zugspule 27 des Auslöserelais 28 ein transformatorisch wirkendes Kuppelglied 36 geschaltet, dessen Primär- und Sekundärspulen 25 und 26 in der gezeichneten Art an den Shunt und die Auslösespule angeschlossen sind. Durch Veränderung der Größe der magnetischen Kupplung kann bei sinkendem Strom im Shunt gemäß Kurve 7 der Strom in der Auslösespule auf der erforderlichen gleichbleibenden Höhe gehalten werden.
  • Ein solches transformatisches Kuppelglied ist beispielsweise in den Fig. 2 bis 4 schematisch dargestellt. In Nuten eines aus Dynamoblechen geschichteten Ständers I6 liegt die Primärspule I8, die an den Shunt 24 angeschlossen ist. Auf dem in diesem Ständer drehbaren Anker I7 sitzt in Nuten die Sekundärspule I9, die mit der Zugspule des Auslöserelais 28 verbunden ist, die einen kleineren Bogen umschlingt wie die Primärspule. Der Anker des Kuppelgliedes steht bei Stellung der Kurbel zwischen den Punkten I und 2 der Fig. I in der in Fig. 2 gezeichneten Stellung still. Dabei wird von der Sekundärspule I9 nur ein kleiner Teil des von der Primärspule 18 erzeugten Wechselflusses umschlungen, wobei die Stellung eine solche ist, daß bei einem Strom im Shunt gemäß dem Linienzug Io der Fig. I im Punkt 2 gerade der Strom in der Sekundärspule I9 erzeugt wird, der das Relais zum Auslösen bringt.
  • Während sich die Kurbelwelle um 9o° von Punkt 2 zu Punkt 3 dreht, wird der Anker etwa um den gleichen Winkel mit der gleichen eingezeichneten Richtung verdreht. Dabei wächst der von der Sekundärspule umfaßte Fluß stetig und erreicht in der in Fig. 3 gezeichneten Stellung seinen Höchstwert, den er bis zur Erreichung der in Fig. 4 gezeichneten Endstellung beibehält. Durch den sich in der beschriebenen Art ändernden Grad der magnetischen Kupplung wird erreicht, daß in der Sekundärspule und damit in der Zugspule des Auslöserelais der gleichbleibende Auslösestrom fließt, wenn der Strom im Shunt 24 nach dem Linienzug Io gegen den Punkt 3 hin abnimmt. Wie ersichtlich, deckt sich dieser Linienzug ziemlich gut mit dem anzustrebenden Verlauf nach der Kurve 7. Beim Erreichen des Punktes 3 muß sprunghaft wieder das zwischen den Punkten I und 2 bestandene Kupplungsverhältnis hergestellt werden, das über weitere I8o° Kurbeldrehung beibehalten werden muß. Der Anker muß also sprunghaft in die Ausgangsstellung nach Abb. 2 zurückgebracht werden.
  • Die beschriebene Art der Drehung des Ankers kann erfindungsgemäß beispielsweise durch Mitnehmerscheiben bewirkt werden, wie sie in den Fig. 9 bis II dargestellt sind. Auf dem Ende der Kurbelwelle 35 sitzt, durch Verdrehung einstellbar, die Scheibe 33 mit der Mitnehmernase 34. Auf dem Wellenstumpf des Ankers I7 des Kuppelgliedes 36 sitzt die Scheibe 29, deren Mitnehmernase 3o zeitweilig im Eingriff mit der Nase 34 der Scheibe 33 steht. Die Achse des Ankers des Kuppelgliedes 36 ist, wie die eingezeichneten Mittellinien erkennen lassen, gegenüber der Achse der Kurbelwelle 35 um einen gewissen einstellbaren Betrag parallel versetzt. Die Scheibe 29 hat am Umfang eine weitere Nase 31, mit der sie sich unter der dauernden Einwirkung einer nicht miteingezeichneten Feder in der eingezeichneten Drehrichtung gegen die feste Anschlagnase 32 legt.
  • Bei Rechtsdrehung der Kurbelwelle 35 vom Punkt I der Fig. I aus legt sich nach etwa 9o° die Nase 34, wie in Fig. 9 gezeichnet, gegen die Nase 3o und nimmt von hier ab die Scheibe 29 bis in die in Fig. Io gezeichnete Stellung mit, in der die beiden Nasen nach etwa 9o° Drehung wieder außer Eingriff kommen, so daß die Scheibe 29 unter der Wirkung der Rückdrehfeder wieder in die Ausgangsstellung der Fig. 9 zurückschnellt, während sich die Scheibe 33 um I8o° in die dem Ausgangspunkt i entsprechende Stellung weiterdreht.
  • Bei Ausführung des Kuppelgliedes nach der Fig. 2 muß der Anker i7 mit zwei Schleifringen versehen werden, mit denen die Auslösespulen des Relais 28 verbunden werden müssen. Die Fig, 5 bis 7 zeigen demgegenüber eine Ausführungsform nach der Erfindung, bei der Schleifringe, die immer der Wartung bedürfen, vermieden werden. Hierbei ist die mit der Auslösespule des Relais verbundene Sekundärwicklung 23 unmittelbar an die mit dem Shunt verbundene Primärwicklung 22 anschließend ebenfalls auf dem Ständer 2o des Kuppelgliedes angeordnet, während das Dynamoblech zwischen den beiden anderen Spulenseiten ausgespart ist. Der Anker 2I trägt dabei keine Wicklung, und das Blech ist auf etwa ein Drittel des Umfangs ebenfalls bis zu einer gewissen Tiefe ausgespart.
  • Zwischen den Punkten I und 2 bzw. 3 und I der Fig. I steht der Anker 2I in der in Fig. 5 gezeichneten Stellung still. In dieser können die AW der Primärspule 22 nur einen kleinen Wechselfluß durch die Sekundärspule 23 treiben, so daß sich dort nur ein entsprechend kleiner Strom ausbilden kann. Mit der Drehung des Ankers rechtsum nimmt der magnetische Widerstand fortschreitend ab und erreicht in der in Fig. 6 gezeichneten Stellung seinen kleinsten Wert, den er bis zu der in Fig. 7 gezeichneten Stellung beibehält. Entsprechend dem derart veränderten magnetischen Widerstand wächst der in der Sekundärspule 23 erzeugte Strom gegenüber dem in der Primärspule 22 fließenden. Dieser kann also auch hier wieder nach dem Linienzug Io der Fig. I herabsinken, wobei der Strom in der Spule des Auslöserelais unverändert die zum Ansprechen erforderliche Höhe beibehält. Nach Erreichung der Endstellung der Fig. 7 springt auch hier der Anker 2I wieder in die Ausgangsstellung der Fig. 5 zurück, wozu die gleichen Mitnehmerscheiben wie in Fig. 9 bis II gezeichnet verwandt werden können.
  • Da die von der Zugspule des Auslöserelais 28 aufgenommene Scheinleistung nur wenige kVA ausmacht, bekommt das Kuppelglied solch kleine Abmessungen, daß es preislich nicht ins Gewicht fällt. Es kann in der Verlängerung des Kurbelwellenstumpfes ohne weiteres an den Körper der Kurbelmaschine geflanscht werden.
  • Da jede Abschalteinrichtung mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung arbeitet, muß der Auslösestromimpuls mit einer entsprechenden zeitlichen Voreilung gegeben werden, was durch eine entsprechende Verdrehung des Ständers des Kuppelgliedes oder bei der Vorrichtung nach Fig. I2 und I3 durch Verschiebung der Bürsten 44 gegenüber dem Kurbeldrehsinn leicht und beim Lauf nachstellbar zu erreichen ist. Hiermit kann gleichzeitig bis zu einem gewissen Grad auch die zeitliche Verzögerung erfaßt werden, die zwischen dem Abschalten und dem Eintritt des Stillstandes des Antriebsmotors liegt, während welcher die Kurbelwelle sich noch um einen kleinen Winkel weiterdreht. Um diesen Nachlauf möglichst klein zu halten, verwendet man als Motoren zweckmäßig solche mit kleinem Läuferschwungmoment. Gleichzeitig versieht man aber den Motor auch mit einer solch starken mechanischen Bremse, die ihn beim Abschalten in wenigen Umläufen zum Stillstand bringt. Hierbei ist dem Umstand gebührend Rechnung zu tragen, daß sich die im Zustand der höchsten Druckkraft befindliche Kurbelmaschine durch ihr gegen den Nullwert absinkendes Lastmoment an der Abbremsung des Motors überlegungsgemäß kaum mehr beteiligt.
  • In der Folge seien Antriebe betrachtet, bei denen der Antriebsmotor durch Schwungscheiben unterstützt wird, die man meistens auf die schnell laufende Vorgelegewelle setzt. Derartige oft recht große schnell laufende Schwungmassen lassen sich natürlich in der zur Verfügung stehenden kurzen Zeit nicht bis zum Stillstand abbremsen. Man schützte die angetriebene Maschine in solchen Fällen, wie bereits eingangs erwähnt, durch Kupplungen mit Abscherbolzen und dergleichen Vorrichtungen, die den Nachteil haben, daß sie nach dem Ansprechen durch neue ersetzt werden müssen, was meist mit einem erheblichen Zeitverlust verbunden ist. Man hat auch magnetische Reibungskupplungen zwischen die Schwungräder und die Vorgelegewelle der anzutreibenden Kurbelmaschine geschaltet. Diese erfüllen ihren Zweck jedoch nur sehr unvollkommen. Denn da deren Übertragungskräfte auf das größtzulässige Drehmoment bei beispielsweise etwa 6o° Kurbelwinkel fest eingestellt werden müssen, sind sie auch imstande, bei Verkleinerung dieses Winkels solch große Schubkräfte hervorzurufen, daß es zum Bruch der Bauteile kommen muß.
  • Es ist ein weiterer Gegenstand der Erfindung, bei der Annäherung der Kurbel an die Totpunktstellung neben der Abschaltung des Antriebsmotors auch die zusätzlichen Schwungmassen in ihrer Wirkung unschädlich zu machen, ehe eine Bruchbelastung in den Bauteilen der Maschine auftritt.
  • Zu dem Zweck wird zwischen die Schwungscheibe und die Vorgelegewelle der Kurbelpresse oder Schere eine gleichstromerregte magnetische Kupplung geschaltet, und erfindungsgemäß wird deren Erregung so beeinflußt, daß sie jeweils nur das Drehmoment übertragen kann, das in der Fig. I durch die Kurve 6 über einen vollständigen Kurbelumlauf dargestellt ist, wobei diese Beeinflussung wieder selbsttätig durch die Kurbelwelle erfolgt.
  • In der Fig. I ist als Kurve I3 zwischen den Punkten 2 und 3 die Größe des magnetischen Flusses der Kupplung in einem beliebigen Maßstab gezeichnet, dessen Einzelwerte dem Wurzelwert der Zugkraft entsprechen, dem das übertragbare Drehmoment unter Annahme unverändert bleibender Reibung verhältnisgleich sein möge. Zur Erzeugung eines derart verlaufenden Magnetflusses müßte bei Annahme einer für solche Kupplungen zweckmäßigen Sättigung des aktiven Eisens der Erregerstrom etwa nach der Kurve I4 verändert werden, wenn die Entkupplung beispielsweise wieder in go° Kurbelwinkel bei einem Drehmoment erfolgen sollte, das dem doppelten Normalmoment des vorher angenommenen Antriebsmotors entspricht.
  • Dieser Verlauf des Erregerstromes kann erfindungs- i gemäß gut durch eine Reihe von Widerständen erzielt werden, die, ausgehend vom Punkt 2, in entsprechender Abstufung bis zum Punkt 3 vor die Erregerwicklung der Kupplung geschaltet und im Punkt 3 wieder kurzgeschlossen werden. Dazu könnte ein Schleifkörper auf der Kurbelwelle Verwendung finden, der bei sinngemäßer Abwandlung der Schaltung in seinem äußeren Aufbau etwa dem durch die Fig. 12 und 13 dargestellten entspricht.
  • In der Praxis kommt man mit einer weniger vollkommenen Anpassung an den Kurvenzug 14, insbesondere in seinem ersten, weniger wichtigen Teil, vollkommen aus. Man erzielt eine gut ausreichende Übereinstimmung im Absinken des Erregerstromes in dessen wichtigerem Teil dadurch, daß man erfindungsgemäß die Erregerwicklung bei langsamer Gangart der Kurbelmaschine über eine mit ihr in Reihe geschaltete Selbstinduktion durch Kurzschließen zur Entladung der magnetischen Energie bringt, wodurch beispielsweise leicht der durch die Kurve 15 dargestellte abklingende Verlauf des Erregerstromes erreicht werden kann. Um ein schnelles Wiederansteigen des Erregerstromes der Kupplung nach Überschreitung des Punktes 3 zu bekommen, muß das Wiedererregen über einen Schnellerregungswiderstand unter Ausschaltung der verzögernden Wirkung der Selbstinduktion erfolgen. Eine dem Zweck dienende Schaltung zeigt als Beispiel die Fig. I4. Bis kurz nach Überschreitung des Punktes 2 der Fig. I fließt der aus der Gleichstromquelle 45, 46 kommende volle Erregerstrom durch die Erregerwicklung 47 der Kupplung über die vorgeschaltete Selbstinduktion 48 und den Vorwiderstand 49 bei offenen Schaltern 50 und 5I.
  • Durch verstellbare Nocken auf der Kurbelwelle wird im bereits genannten Zeitpunkt hinter Punkt 2 der Schalter 50 geschlossen, so daß der Erregerstrom über den entstandenen Kurzschlußweg gesetzmäßig abklingt, während gleichzeitig über den Vorwiderstand 49 verstärkter Gleichstrom über den Schalter 5o fließt. Mit der Erreichung des Punktes 3 der Fig. I wird durch den genannten Nocken der Schalter 50 wieder geöffnet und durch einen weiteren Nocken auf der Kurbelwelle der Doppelschalter 51 geschlossen. In dieser Schaltung lädt sich auf dem Weg über den Vorwiderstand 49 und den weiteren Widerstand 52 sowie den Schalter 5I die Wicklung 47 der Kupplung schnell wieder bis zum ursprünglichen Erregerstrom auf, während der Strom in der Selbstinduktion 48 langsamer ansteigt. Wenn er den gleichen Wert erreicht hat wie der Strom in der Erregerwicklung 47, wird der Doppelschalter 5I durch den genannten zweiten Nockenschalter wieder geöffnet und damit die beiden Widerstände 52 und 53 als Vor- und Parallelwiderstände wieder abgeschaltet. Die Schaltung ist damit zur folgenden Entladung wieder bereit. Die Größe des stationären Erregerstromes sowie dessen zeitlicher Verlauf können durch die Selbstinduktion 48 und den Vorwiderstand 49 in den erforderlichen Grenzen leicht eingestellt werden.
  • Für den Erfindungszweck kann die bekannte Art der Kupplung Verwendung finden, bei der durch magnetischen Zug die Reibflächen beider Kupplungshälften gegeneinandergepreßt werden. Diese Kupplungsart hat allerdings einige Nachteile, die sie für den vorliegenden Zweck wenig günstig erscheinen lassen. Als wesentlichster ist der zu betrachten, daß die Kraft, bei der die Reibflächen gegeneinander zum Gleiten kommen, nicht allein von der Größe des magnetischen Zuges abhängig ist, sondern auch von der jeweiligen Reibung der Flächen, die je nach Wärme und Abnutzungszustand der Reibflächen wesentlichen Veränderungen unterworfen ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Reibflächen beim Gleiten stark verschleißen, wobei zu berücksichtigen ist, daß das Gleiten, wenn es eintritt, mit der vollen Relativgeschwindigkeit erfolgt, da die Kurbelmaschine beim Ansprechen des Schutzes absichtsgemäß zum sofortigen Stillstand kommen soll. Bei der mit diesem starken Gleiten einsetzenden starken Erhitzung der Reibflächen steigt die Reibung erfahrungsgemäß sehr schnell bis zu einem Mehrfachen der beim Haften im gleitfreien Zustand Wirksamen. Es tritt damit die Gefahr auf, daß unter der Wirkung der stark gestiegenen Reibung in der Folge Drehmomente auf die Maschine übertragen werden, welche zur Beanspruchung über die Bruchgrenze der Bauteile hinaus führen, so daß eine Beschädigung selbst nach eingetretenem Stillstand noch unvermeidlich ist.
  • Man muß bei Verwendung von magnetischen Reibungskupplungen daher dafür Sorge tragen, daß die Erregung gänzlich ausgeschaltet wird, wenn das Gleiten eintritt. Dabei darf hier jedoch nicht die bekannte Schutzart verwendet werden, bei der das Ausschalten der Erregung durch die Erhitzung eines Widerstandes durch die Reibflächen bewirkt wird, weil das Abschalten nach den vorigen Überlegungen zu spät zur Wirkung kommen würde. Um die bekannte Kupplung für den vorliegenden Zweck dennoch geeignet zu machen, wird sie erfindungsgemäß so ausgebildet, daß in einer neben der Erregerspule zweckentsprechend angeordneten Hilfsspule beim Gleiten durch Lücken in der gegenüberliegenden umlaufenden Eisenscheibe Wechselstrom erzeugt wird, der zum Ausschalten der Erregung herangezogen wird.
  • Wesentlich besser für den vorliegenden Zweck geeignet sind Kupplungen, bei denen die Übertragung der Drehkraft durch Bauteile erfolgt, die ebenfalls durch magnetischen Zug gegeneinandergepreßt werden, bei Überschreitung der diesem entsprechenden Haltekraft aber im wesentlichen senkrecht und damit ohne Verschleiß voneinander abreißen, woraufhin der antreibende Teil leer weiterläuft. Bei solchen fällt dann auch das zeitraubende Nachstellen des magnetischen Spaltes weg.
  • Bei Anwendung des Schutzes nach der Erfindung wird die Magnetkupplung zweckmäßig zwischen die das Schwungrad tragende Welle und die Vorgelegewelle der anzutreibenden Kurbelmaschine gesetzt, während die erstere Welle mit der des Antriebsmotors durch eine normale Kupplung verbunden wird. Man kann bei dieser Anordnung auf ein Abschalten des Motors mit den im ersten Teil beschriebenen Mitteln der Erfindung verzichten und diesen zunächst mitsamt dem Schwungrad im Auslösungsfall leer weiterlaufen lassen. Wenn Motor mit Schwungrad nach kurzer Überprüfung der Kurbelmaschine wieder gekuppelt werden müssen, so kann dies bei Verwendung einer Abreißkupplung dadurch geschehen, daß man das Schwungrad mit gegenläufigem Drehfeld im Motor bis zum Stillstand abbremst.
  • Die Mittel zum Schutz der Bauteile der Kurbelmaschine vor Bruchbelastung sind in der Anwendung auf die meist verwendeten Drehstrommotoren als Antriebsmotor beschrieben. Es ist mit Gegenstand der Erfindung, diese Mittel in ihrer grundsätzlichen Wirkungsweise bei sinngemäßer Abwandlung auch für Gleichstrommotoren zu verwenden.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrisch betätigter Schutz der Bauteile von mit Kurbeln, Kniehebeln u. dgl. arbeitenden Pressen, Scheren und ähnlichen Maschinen vor Bruchbeanspruchung, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbare höchstzulässige Antriebskraft in dem gleichen Verhältnis selbsttätig begrenzt wird, wie der Sinus des Winkels zwischen Kurbelarm und Richtung der erzeugten Druckkraft abnimmt.
  2. 2. Elektrisch betätigter Schutz nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Abschaltung des Antriebsmotors herangezogene Teil seiner Gesamtstromaufnahme durch Regelung von Vorwiderständen oder transformatorischen Kuppelgliedern durch die Kurbelwelle der angetriebenen Maschine derart verändert wird, daß er in der durch ihn erregten Zugspule des Abschaltgerätes die zum Abschalten erforderliche Größe erreicht, wenn das Motordrehmoment einen Höchstwert überschreitet, der im gleichen Verhältnis abnimmt wie der Sinus des Winkels zwischen Kurbelarm und Richtung der erzeugten Druckkraft.
  3. 3. Elektrisch betätigter Schutz nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugkraft einer Magnetkupplung zwischen der angetriebenen Maschine und einer mit dem Antriebsmotor gekuppelten Schwungscheibe durch Regelung des Stromes der Erregerwicklung der Magnetkupplung mittels von der Kurbelwelle der angetriebenen Maschine geschalteter Vorwiderstände derart beeinflußt wird, daß die übertragbare Drehkraft im gleichen Verhältnis abnimmt wie der Sinus des Winkels zwischen Kurbelarm und Richtung der erzeugten Druckkraft.
  4. 4. Elektrisch betätigter Schutz nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Erregerstrom einer Magnetkupplung zwischen der angetriebenen Maschine und einer mit dem Antriebsmotor gekuppelten Schwungscheibe durch Kurzschluß der Erregerwicklung der Magnetkupplung und einer damit in Reihe geschalteten Selbstinduktion durch Nockenschalter auf der Kurbelwelle der angetriebenen Maschine derart zum Abklingen gebracht wird, daß die übertragbare Drehkraft im gleichen Verhältnis abnimmt wie der Sinus des Winkels zwischen Kurbelarm und Richtung der erzeugten Druckkraft.
  5. 5. Elektrisch betätigter Schutz nach Anspruch i bis .1, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung der auf die angetriebene Maschine übertragbaren Drehkraft nur in dem Bereich dieser Maschine wirksam ist, in der sie Arbeitsdrücke ausüben kann.
DEN1280D 1943-05-22 1943-05-22 Elektrisch betaetigter Schutz der Bauteile von mit Kurbeln, Kniehebeln u. dgl. arbeitenden Pressen, Scheren und aehnlichen Maschinen vor Bruchbeanspruchung Expired DE909741C (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEN1280D DE909741C (de) 1943-05-22 1943-05-22 Elektrisch betaetigter Schutz der Bauteile von mit Kurbeln, Kniehebeln u. dgl. arbeitenden Pressen, Scheren und aehnlichen Maschinen vor Bruchbeanspruchung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEN1280D DE909741C (de) 1943-05-22 1943-05-22 Elektrisch betaetigter Schutz der Bauteile von mit Kurbeln, Kniehebeln u. dgl. arbeitenden Pressen, Scheren und aehnlichen Maschinen vor Bruchbeanspruchung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE909741C true DE909741C (de) 1954-04-22

Family

ID=7337694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEN1280D Expired DE909741C (de) 1943-05-22 1943-05-22 Elektrisch betaetigter Schutz der Bauteile von mit Kurbeln, Kniehebeln u. dgl. arbeitenden Pressen, Scheren und aehnlichen Maschinen vor Bruchbeanspruchung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE909741C (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19508881A1 (de) Reihenschlußmotor mit Bremseinrichtung
DE909741C (de) Elektrisch betaetigter Schutz der Bauteile von mit Kurbeln, Kniehebeln u. dgl. arbeitenden Pressen, Scheren und aehnlichen Maschinen vor Bruchbeanspruchung
DE662300C (de) Steuerung fuer elektrische Antriebe, insbesondere fuer Hebezeuge
DE6930577U (de) Kupplungsmotor.
DE841020C (de) Drehstrommotor mit axial verschiebbarem Laeufer
DE617600C (de) Werkzeugmaschine mit umlaufendem Werkzeug und unabhaengigem selbsttaetigem Vorschub des Werkstueckes, bei welcher der Vorschub ueber eine Magnetkupplung entweder staendig oder unterbrochen erfolgt
DE852573C (de) Elektromotor
DE600180C (de) Selbsttaetige belastungsabhaengige Spannungsumschalteinrichtung, insbesondere Sterndreieckschalter, fuer Wechselstrommotoren
DE672133C (de) Mit Wechselstrommaschinen arbeitender Antrieb, bei dem zur Geschwindigkeitsregelung des Motors die Drehzahl der Generatorantriebsmaschine veraendert wird
DE669450C (de) Einrichtung zur Vermeidung der UEberlastung von Konstantstrommaschinen in Reihenschaltung
DE599053C (de) Elektromotorische Antriebseinrichtung fuer Arbeitsmaschinen
DE370229C (de) Verfahren zum Puffern von Wechselstromnetzen mittels Schwungrades
DE591609C (de) Einrichtung zum Einschalten der Gleichstromerregung asynchron anlaufender Synchronmaschinen
DE480373C (de) Anordnung zur Regelung des Drehzahlabfalls bei Drehstrom-Gleichstrom-Kaskaden fuer Schwungradpufferung
DE273880C (de)
CH212272A (de) Einrichtung zur Steuerung elektrischer Motoren.
DE946640C (de) Anordnung zur Ausnutzung der im Schwungrad eines Ilgner-Umformers gespeicherten Energie
DE664586C (de) Steuerung fuer elektrisch betriebene Fahrzeuge
DE970895C (de) Elektromagnetische Kupplung
DE656745C (de) Einrichtung zum stufenlosen Anlassen, Regeln und Bremsen
DE455215C (de) Elektromotor mit regelbarer Nebenschluss- und Verbundwicklung
DE621660C (de) Einrichtung zum Bremsen von Wechselstromdoppelmotoren mit senkrechter Welle
DE741013C (de) Mit einer Feinregeleinrichtung ausgeruesteter elektrischer Hubwerksantrieb fuer Hebezeuge
DE915110C (de) Elektrische Steuerungsanordnung fuer Beschickungs- und Foerderanlagen, insbesondere fuer Zerkleinerungsmaschinen
AT114413B (de) Umformeranordnung.