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Verfahren und Einrichtung für den Antrieb einer Maschine mittels eines
Aggregates nach Art der Leonard-Aggregate Die Erfindung betrifft ein Verfahren und
eine Einrichtung für den Antrieb der verschiedensten :Maschinen mittels eines Aggregates
nach Art der Leonard-Aggregate, bei dem die Geschwindigkeitsänderungen des Motors
durch das Einwirken auf die an ihn durch den Generator des Aggregates angelegte
Spannung und gegebenenfalls auch auf das Feld dieses Motors erzielt werden. Die
Erfindung schafft bei Leonard-Antrieben folgende Verbesserungen: a) rasches Bremsen,
b) Unabhängigkeit des Hubes oder Weges des angetriebenen Gliedes von den benutzten
Gesch@vitjdigkeiten _,_ c) Genauigkeit der Haltepunkte, d) Ausstattung des erwähnten
angetriebenen Gliedes mit einem Hubanzeiger, der die Arbeitsstellung der Größe und
der Lage nach gegenüber einem festen Punkte (beispielsweise gegenüber einem Werkzeug,
wenn die angetriebene Maschine eine Werkzeugmaschine ist) unabhängig von der angewandten
Betriebsart im voraus einzustellen gestattet.
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Diese Verbesserungen ergeben sich bei Anwendung eines Verfahrens,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß zur Herbeiführung einer Verzögerung des Motorganges
der Widerstand des Generatorerregungskreises
plötzlich erhöht wind,
um den Motor nach einer zwischen der Betriebsgeschwindigkeit und der Mindestgeschwindigkeit
liegenden Geschwindigkeitskennlinie während einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen
laufen zu lassen, wobei diese Zwischengeschwindigkeit um so niedriger ist, je niedriger
.die Betriebsgeschwindigkeit selbst liegt.
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ach einem anderen Erfindungsmerkmal wird der Widerstand des Generatorerregungskreises
während einer zweiten Verzögerungsphase wiederum plötzlich erhöht, um den Motor
während einer bestimmten Anzahl von Umdrehungen nach der Mindestgeschwindigkeitskennlinie
laufen zu lassen.
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Nach einem anderen Merkmal der Erfindung werden -die Unterbrechung
der Motorspeisung und die Betätigung von Bremsvorrichtungen nach Erzielung der obenerwähnten
Verzögerung des Motorganges durchgeführt.
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Das obenerwähnte Verfahren kann mittels einer Einrichtung angewandt
werden, die .dadurch gekennzeichnet ist, daß der Erregungskreis des Generators einen
veränderlichen Widerstand, welcher den Erregungsregelwiderstand des Generators bildet,
einen ersten festen Widerstand, der wesentlich dem Gesamtwiderstand des Erregungsregelwiderstandes
gleichwertig ist, und einen zweiten festen Widerstand aufweist, wobei ein Umschalter
vorgesehen ist, welcher dazu dient, den zweiten festen Widerstand mit dem ersten
festen Widerstand bzw. mit dem veränderlichen Widerstand in Reihe zu schalten, wobei
die von diesen beiden hintereinandergeschalteten Widerständen gebildete Gesamtheit
zu dem übrigen Widerstand parallel geschaltet ist.
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Verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i ein Betriebsdiagramm, das die Änderungen
der Erregung in dem Generator des Leonard-Aggregates in Abhängigkeit von dem Hube
des gesteuerten Gliedes im Augenblick der Bremsung in einem erfindungsgemäßen Leonard-Aggregat
veranschaulicht, Abb.2 ein entsprechendes Diagramm, das sich jedoch auf die Geschwindigkeitsänderungen
des Motors in Abhängigkeit von dem Hube des gesteuerten Gliedes bezieht, Abb. 3
und q. den Abb. i und 2 entsprechende Diagramme, jedoch in dem Falle, in welchem
das Abstellverfahren gemäß einem Merkmal der Erfindung nicht zur Anwendung gelangt,
Abb. 5 ein Schaltbild des Erregerkreises des Generators, in welchem .die erfindungsgemäße
Abstellvorrichtung benutzt wird, Ab. 6 sehr schematisch die elektromechanische Vorrichtung
zur Steuerung der verbesserten Abstellvorrichtung gemäß der Abb. 5, Abb. 7 ein Schaltbild
der Erregerkreise .des Motors und des Generators eines erfindungsgemäßen Leonard-Aggregates
mit Drehrichtungsumkehr, Abb.8 ein Schaltbild der Steuerkreise für das Leonard Aggregat,
das teilweise in Abb. 7 dargestellt ist, Abb. g ein Schaltbild der Erregerwiderstände
des Motors und des Generators eines erfindungsgemäßen Leonard-Aggregates mit Drehrichtungsumkehr.
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Wie die Abb.5 zeigt, enthält das Leonard-Aggregat, bei dem die Erfindung
zur Anwendung gelangt, wie üblich einen Motor M, der von einem Generator G gespeist
wird. Der Antrieb dieses Generators erfolgt durch irgendeinen geeigneten, nicht
dargestellten Motor, wobei die Erregerkreise des Motors 211 und des Generators G
selbst wiederum durch eine Erregermaschine E gespeist werden, die auf derselben
Welle wie der Antriebsmotor und der Generator G sitzt.
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Der Motor M treibt einen nicht dargestellten Maschinenteil an. Das
benutzte Abstellverfahren hat den Zweck, schnelles Bremsen, die Genauigkeit der
Haltepunkte und die Unabhängigkeit des Hubes des Maschinenteiles von den benutzten
Geschwindigkeiten zu gewährleisten.
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Das erfindungsgemäß angewendete Abstellverfahren besteht darin, zunächst
die Drehgeschwindigkeit des Motors von jeder beliebigen Höhe auf eine bestimmte
Geschwindigkeit herabzusetzen, die in -der Nähe der mit dem betrachteten Leonard-Aggregat
erzielbaren Kleinstgeschwin.digkeit liegt, und zwar in dem Augenblick, in welchem
die Erregung des Generators unterbrochen und der Anker gebremst wird, oder im Augenblick
der Umkehrung dieser Erregung bei Umkehrung des Drehsinnes.
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Zu diesem Zweck wird vor der Bremsung oder Umkehrung eine Spannungsvorbereitung
vorgenommen, d. h. je nach der Größe der benutzten Spannungsänderung in einem oder
zwei Stadien die Mindesterregung an dem Generator hergestellt, wodurch die Speisespannung
des Motors, auf die für den Betrieb vorgesehene Mindestspannung herabgesetzt wird.
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Erfolgt die Spannungsvorbereitung in zwei Stadien (beispielsweise
falls die Spannungsänderung größer als im Verhältnis i : 2, was im allgemeinen der
Fall ist), so verläuft das erste Stadium nach einer Kennlinie, die von der auf Normalbetrieb
eingestellten Geschwindigkeit abhängt und die zwischen der normalen Spannung und
der Mindestspannung des Generators liegt; auf diese Weise wird, je größer diese
Geschwindigkeit ist, auch die dieser Vorbereitung entsprechende Spannung um so größer
sein und entspricht also einer größeren Geschwindigkeit. Das zweite Stadium der
Spannungsvorbereitung besteht darin, das der Mindestspannung und der Mindestgeschwindigkeit
entsprechende Feld herzustellen.
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Zum besseren Verständnis des. erfindungsgemäß benutzten Verfahrens
sind die Abb. i und 2 graphische Darstellungen für die Stromstärke der Erregung
des Generators und die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Hube des angetriebenen
Gliedes. Die erste Spannungsvorbereitung erfolgt in C3 und die zweite in C4; die
Unterbrechung erfolgt bei C5 und die Abstellung bei C6. Jede graphische Darstellung
zeigt drei Geschwindigkeitsbeispiele: Beispielsweise eine Geschwindigkeit V4 von
io5o Umdrehungen
in der Minute (die einer Erregung il des Generators
entspricht), eine Geschwindigkeit V2 von q.2o Umdrehungen (die einer Erregung i2
entspricht) und eine Geschwindigkeit h", von ioo Umdrehungen (die einer Erregung
i"1 entspricht), die als mit dem betrachteten Leonard-Aggregat erzielbare Mindestgeschwindigkeit
angenommen ist.
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Bei Betrachtung der Geschwindigkeit V1 ist festzustellen, daß die
erste Spannungsvorbereitung darin besteht, die.Geschwindigkeit auf eine Zwischenstufe
1% 1', die der Erregung il' in Abb. q. entspricht, zurückzuführen. Diese Geschwindigkeit
hängt von :der Geschwindigkeit im Normalbetrieb ab. Betrachtet man die kleinere
Geschwindigkeit L'2, die der Erregung i2 entspricht, so stellt man nämlich fest,
daß die Zwischengeschwindigkeit sodann h2 ist, welche der Erregung i2 entspricht.
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Bevor aber diese Geschwindigkeit l"1' erreicht ist, wird in C4 die
zweite Spannungsvorbereitung erzielt, die die der Erregung il' entsprechende Zwischengeschwindigkeit
auf die der Mindesterregung i," entsprechende Mindestgeschwindigkeit herabsetzt.
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Wird von der Geschwindigkeit h2, die der Erregung i2 im Normalbetrieb
entspricht, ausgegangen, so setzt die erste Spannungsvorbereitung die Zwischengeschwindigkeit
auf V.,', die i2 entspricht, herab, und in C 4 setzt die zweite Vorbereitung
diese Geschwindigkeit V2' auf die Mindestgeschwindigkeit h," herab.
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In allen Fällen wird in dem Augenblick, in welchem die Unterbrechung
der Erregung des Generators oder die Umschaltung des Drehsinnes bei C5 erfolgt,
die Geschwindigkeit auf einen im wesentlichen gleichbleibenden Wert zurückgeführt,
der der mit dem betreffenden Leonard .Aggregat verwirklichbaren Mindestgeschwindigkeit
V," gleich ist. Infolgedessen wird das Halten stets in demselben Punkte C6 erfolgen,
von welcher Normalgeschwindigkeit auch ausgegangen wird.
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Um den Vorteil des soeben beschriebenen Verfahrens besser hervortreten
zu lassen, sind den Abb.3 und q. ähnliche graphische Darstellungen wie zuvor zu
entnehmen, jedoch für den Fall, in welchem das übliche Brems- und Abstellverfahren
zur Anwendung gelangt. Aus diesen graphischen Darstellungen ist zu entnehmen, daß
bei Unterbrechung oder Umkehrung der Erregung in einer festen Arbeitsstellung C5
des Hubes, den. das angetriebene Glied ausführt, der Hub dieses Gliedes je nach
der benutzten Geschwindigkeit hl, h2 oder h,", die den drei Stromstärken il, i2
und i," entspricht, bei C7, C8 oder C9 endet; die gewählten Geschwindigkeiten
sind übrigens dieselben wie in den graphischen Darstellungen der Abb. i und 2. Mit
anderen Worten: Im Falle des normalen Brems- und Abstellverfahrens ist der Hub von
der im Normalbetrieb benutzten Geschwindigkeit abhängig, anstatt wie im Falle der
vorliegenden Er findung gleichförmig bei C6 (vgl. Abb. i und 2) zu enden. Um einen
bestimmten Hub zu erzielen, muß also nach dem üblichen Verfahren der Trennpunkt
C5 übrigens für jede Geschwindigkeit ,durch Abtasten eingeregelt werden, was ein
ernster Nachteil ist, der mit Hilfe des oben beschriebenen Brems- und Abstellverfahrens
vermieden werden kann.
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Erfindungsgemäß könnte die Spannungsvorbereitung in einem einzigen
Stadium anstatt in zwei Stadien erfolgen, doch ist die letztere Lösung vorzuziehen,
um bei Benutzung mittlerer Geschwindigkeiten eine mehr oder weniger jähe Verlangsamung
zu vermeiden, die während des Vorbereitunigshubes nur Nachteile hätte. Die Vorbereitung
in zwei Stadien gestattet eine allmählichere Verlangsamung.
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Das beschriebene Verfahren bietet noch einen Vorteil. Bekanntlich
ist es der Wert der bei der großen Geschwindigkeit auftretenden Schwungkräfte, der
oft dazu führt, -die Schnelligkeit der Senkung der Spannung für Bremszwecke zu beschränken.
Infolgedessen ist die Bremsung bei den mittleren und niedrigen Geschwindigkeiten
nach dem üblichen Verfahren langsamer, als sie es sein könnte. Die erfindungsgemäße
Aufteilung der Spannungsänderung in drei Stadien (zwei Vorbereitungsstadien bei
C3 und C4 und ein Unterbrechungs- oder Umkehrungsstadium bei C5) gewährleistet bei
den hohen Geschwindigkeiten eine weniger jähe Bremsung, als dies nach dem üblichen
Verfahren der Fall wäre, während bei den mittleren und niedrigen Geschwindigkeiten
die Bremsung mit der üblichen vergleichbar ist. Infolgedessen kann für diese Geschwindigkeiten
die ganze gewünschte Bremsgeschwindigkeit gewahrt werden.
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Während der der Spannungsvorbereitung für die Bremsung entsprechenden
Verlangsamungsperiode macht es jedoch die Spannungsänderung nicht entbehrlich, ein
praktisch gangbares Drehmoment beizubehalten. Infolgedessen kann dieser Vorbereitungshub
dem l,#Tutzhube des angetriebenen Gliedes einverleibt werden.
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Für die Durchführung des Verfahrens, das oben für ein Leonard-Aggregat
beschrieben worden ist, benutzt man die in Abb. 5 dargestellte elektrische Vorrichtung
und die in Abb. 6 dargestellte elektromechanische Vorrichtung.
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Wie die Abb. 5 veranschaulicht, enthält der Erregerkreis des Generators
G (eines Leonard-Aggregates,, das ohne Drehrichtungsumkehr gedacht ist) erfindungsgemäß
einen besonderen Erregerwiderstand, der von dem normalen veränderlichen Widerstand
des Feldregelwiderstandes Rg (vom Punkte a zum Punkte b) mit seinen Kontaktstiften
5 Rg und seinem Gleitkontakt Cg sowie von einem festen Widerstand 26 (vom Punkte
b zum Punkte c) mit einem zusätzlichen festen Widerstand 27 gebildet wird, wobei
die beiden Widerstände Rg und 26 gleiche Werte aufweisen. Ferner kann der Kontakt
28" eines Umschalters entweder an der Klemme a oder an der Klemme c angebracht sein.
Am Stromkreis des Gleitkontaktes Cg ist endlich der Kontakt 18" des Gleitkontakttrennschützes
angeordnet.
Bei Normalbetrieb befindet sich der Umschaltkontakt
28a auf der Klemme a. Bei der ersten Spannungsvorbereitung wird der Umschaltkontakt
28" auf die Klemme c geführt, und bei der zweiten Spannungsvorbereitung öffnet sich
der Kontakt 18" (Trennung des Gleitkontaktes vom Regelwiderstand). Für das Abstellen
oder Halten wird die Erregung infolge der Öffnung des Kontaktes 29, unterbrochen.
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Die Steuerung der auf die Kontakte 28a, 18" und 29awirkenden Schütze
erfolgt mittels,einer Knaggen-und Schaltvorrichtung. Die zu diesem Zweck benutzte
elektromechanische Vorrichtung ist in Abb.6 dargestellt. 3o bezeichnet das vom erfindungsgemäß
verbesserten LeonardAggregat angetriebene Glied, auf welchem eine einstellbare Knagge
31 befestigt ist. Diese Knagge kann nacheinander die drei Kontaktvorrichtungen 323,
324, 32s betätigen. Die zuerst betätigte Kontaktvorrichtung 323 steuert den auf
den Kontakt 28" der Abb. 5 einwirkenden Schalter und entspricht der ersten Spannungsvorbereitung
in C3 der Abb. i und 2; die alsdann betätigte Kontaktvorrichtung 324 steuert das
auf den Kontakt 18" der Abb. 5 einwirkende Schütz und entspricht der zweiten Spannungsvorbereitung
in C4 der Abb. i und 2; die an dritter Stelle betätigte Kontaktvorrichtung 325 steuert
das auf den Kontakt 29" einwirkende Schütz und entspricht der Unterbrechung der
Erregung des Generators in C5 der Abb. i und 2.
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Die Werte der Widerstände Rg, 26 und 27 werden derart berechnet, daß
i. bei dem auf die Klemme a aufgeschobenen Kontakt 28" durch das Spiel des von einem
Ende der Kontaktstifte 5 R- zum anderen Ende gehenden Gleitkontaktes C- ein Erregerstrom
erzielt wird, der seinen Höchst- und Mindestwerten (der kleinsten Geschwindigkeit
und der größten Geschwindigkeit entsprechende Spannungen) entspricht, wobei die
in Reihe liegenden Widerstände 27 und 26 alsdann in Parallelschaltung an dem vom
Gleitkontakt Gg nicht kurzgeschlossenen Teil des einstellbaren Widerstandes Rg liegt;
2. bei dem auf die Klemme c aufgeschobenen Kontakt 28a und am linken Ende der Kontaktstifte
5 Rg befindlichen Gleitkontakt Cg für den Erregerstrom der Wert erreicht wird, den
man für den Erregerstrom bei der ersten Spannungsvorbereitung für die größte Geschwindigkeit
gewählt hat (ii' in Abb. i), wobei sich der Widerstand 27 alsdann in Parallelschaltung
am Widerstand 26 befindet.
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Bei der kleinsten Geschwindigkeit (Gleitkontakt Cg am rechten Ende
der Kontaktstifte 5 Rg) ist der übergang des Umschaltkontaktes 28, vom Kontaktstift
a zum Kontaktstift c wirkungslos, da die beiden Widerstände Rg und 26 gleich groß
gewählt worden sind; dies veranschaulicht übrigens die Abb. Z für die der Mindestgeschwindigkeit
entsprechende Stromstärke im.
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Es leuchtet jedenfalls ein, daß durch die Wahl der Werte für die drei
Widerstände Rg, 26 und 27 die Kennlinien der Spannungsvorbereitung nach Belieben
je nach den gewünschten Werten für die große Geschwindigkeit und für die Zwischengeschwindigkeiten
angepaßt werden können.
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Es mag beispielsweise angeführt werden, daß zwecks Erzielung eines
Erregerstromes i von i bis io Ampere in einem Stromkreis von 25 Ohm außerhalb des
Widerstandes der Feldregler bei Normalbetrieb und zwecks Erzielung einer Spannungsvorbereitung
bei der großen Geschwindigkeit, die i. = 5 Ampere entspricht, für die einzelnen
Widerstände folgende Werte angenommen werden können: Rg und 26 440 Ohm,
27 25 Ohm.
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Unter diesen Umständen erhält man
| für i normal = io Ampere i. Vorbereitung auf
i = 5 Ampere, |
| - i - = 7 = 4,3 - |
| 4 =3 _ |
| - i - = 2 - I. - - i = I,ö2 - , |
Wird an Stelle eines Leonard Aggregates normaler Bauart ferner erfindungsgemäß eine
Ausrüstung benutzt, die außerdem noch eine vom Feld des Motors gesteuerte Geschwindigkeitsänderung
enthält, so läßt man, um dieselbe Genauigkeit in der Abstellung zu erzielen wie
im vorerwähnten Falle, den beiden oben angegebenen Spannungsvorbereitungen eine
oder zwei Feldvorbereitungen am Erregerkreis vorausgehen.
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Hierbei ist jedoch zu bemerken, daß erfindungsgemäß in diesem Falle
die Feldvorbereitung bzw. -vorbereitungen vor der Spannungsvorbereitung bzw. den
Spannungsvorbereitungen erfolgen. Im allgemeinen könnte man sich übrigens mit einer
einzigen Feldvorbereitung begnügen, welche lediglich darin besteht, das volle Feld
des Motors wiederherzustellen.
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In dem vorliegenden Falle wird die in Abb.6 dargestellte elektromechanische
Vorrichtung vor den Kontaktvorrichtungen 323, 324 und 325 durch eine oder zwei weitere
Kontaktvorrichtungen' ergänzt, um die Feldvorbereitung bzw. -vorbereitungen des
Motors für die Bremsung zu erzielen.
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Selbstverständlich ist die elektromechanische Vorrichtung in Abb.6
nur beispielsweise dargestellt und ließe sich durch jede gleichwertige Vorrichtung
zur Steuerung der einzelnen V orbereitungs- und Trenn- bzw. Umschaltkontakte ersetzen.
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In Abb. 5 ist die Anwendung der Erfindung auf ein Leonard-Aggregat
ohne Drehrichtungsumkelir dargestellt. Selbstverständlich ließe sich eine ähnliche
elektrische Vorrichtung auch auf ein Leonard-Aggregat mit Drehrichtungsumkehr des
angetriebenen Motors anwenden. In .diesem Falle steuert beispielsweise in der elektromechanischen
Vorrichtung nach Abb. 6 der letzte Schalter 325 an Stelle des Trennschalters der
Erregung die Schalter 16 und 17 für die Stromumkehr in der Wicklung 3g.
des
Generators, um in dem einen oder dem anderen Sinne zu wirken.
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In den Abb. 7, 8 und 9 ist übrigens ein vollständiges Schaltbild der
Erregerkreise des Motors und des Generators des erfindungsgemäß verbesserten Leonard-Aggregates
und der Steuerkreise der in diesen Erregerkreisen benutzten Schalter dargestellt,
und zwar in dem allgemeinen Falle eines Leonard-Aggregates mit Drehrichtungsumkehr,
Verwendung eines Motors mit feldgesteuerter Geschwindigkeitsänderung und Möglichkeit,
in einem bestimmten Drehsinne zwei oder mehrere Geschwindigkeitsnormen selbständig
zu verwirklichen.
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In der Abb.7 sind die Feldregelwiderstände schematisch und willkürlich
dargestellt. In Wirklichkeit sind sie so angeordnet, wie die Abb.9 näher veranschaulicht.
Um ein genaueres Schaltbild zu erzielen, braucht in Wirklichkeit nur die willkürliche
Darstellung derRegelwiderstände durch die Abb. 9 ersetzt und die Verbindung der
Klemmen d, e, f, g, h, j, k, t mit den entsprechenden Klemmen der Abb. 9
hergestellt zu werden.
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Wie die Abb.7 und 9 zeigen, hat der Regelwiderstand Rg des Generators
zwei Gleitkontakte Cg und Cg' für den Vorwärtsgang und für den Rückwärtsgang. Der
eine Gleitkontakt (vgl. insbesondere Abb. 9) verstellt sich auf dem zusammenhängenden
Segment 129 sowie auf dem Kontaktstift 5 Rg und auf dem zusammenhängenden Segment
6 Rg, der andere Gleitkontakt verstellt sich auf zusammenhängenden. Segmenten und
entsprechenden Kontaktstiften, um einen Betrieb mit gleichbleibendem Drehmoment
für die kleinen Geschwindigkeiten und mit gleichbleibender Leistung für die großen
Geschwindigkeiten zu erzielen. Diese Gleitkontakte Cg und Cg' sind mit den beiden
entsprechenden Gleitkontakten Cm und Cm' der Regelwiderstände Rm des
Motors mechanisch verbunden.
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Bei der Vorrichtung gemäß den Abb.7 und 9 werden, wie zuvor bezüglich
der Abb. 5 im Falle einer Anlage ohne Umkehr des Drehsinnes angegeben, im Erregerkreis
des Generators ein fester Widerstand 26 und ein zusätzlicher fester Widerstand 27
benutzt, wobei ein Doppelkontakt 28j 28v (vgl. Abb. 7) das Überführen des zusätzlichen
Widerstandes 27 aus seiner Reihenschaltung mit dem Widerstand 26 auf Parallelschaltung
mit diesem Widerstand gestattet; in der aus Abb.7 ersichtlichen Stellung liegt der
zusätzliche Widerstand27 im Parallelschluß mit dem Wi.derstand26.
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Der Feldregler des betreffenden Motors hat zwei Gleitkontakte Cm.
und Cii2 für die beiden Laufrichtungen. Wie ferner zu sehen ist, wird für die Bremsung
des erwähnten Motors eine einzige Feldvorbereitung benutzt, die .darin besteht,
das volle Höchstfeld durch die Schließung des Kontaktes 33Q herzustellen, welcher
den Regelwiderstand Rm vollständig überbrückt. Ferner kann ein fester Widerstand
34 (vgl. A@bb. 7 und 9) in Parallelschaltung mit dem Regelwiderstand Rm vorgesehen
sein.
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Am Stromkreis der beiden Gleitkontakte Cg und Cg' liegen die beiden
Kontakte 18" und 18v, die von dem Trennschütz zum Abschalten der Gleitkontakte an
dem Generator betätigt werden. An den Gleitkontakten Cg und Cg' des Generatorfeldregelw
iderstandes und zugleich an den Gleitkontakten Cm. und Cm des Motorfeldregelwiderstandes
endlich liegen die Kontakte 19Q bis 19d, die die Umschaltung der Gleitkontakte (gegebenenfalls
unabhängig vom Drehsinn) auslösen. In .der aus der Zeichnung ersichtlichen: Stellung
befinden sich die Gleitkontakte Cm und Cg im Betrieb.
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Am Erregerkreis des Generators endlich ist der Umschalter 16" und
17Q vorgesehen. je nachdem die eine oder die andere Gruppe von Kontakten geschlossen
ist, läuft auch der vom Aggregat angetriebene Motor in dem einen oder dem anderen
Sinne um. Der Umschalter besitzt besondere Öffnungskontakte, die an den Klemmen
eines Entladungswiderstandes 35 anliegen.
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Durch die Verwendung der zuvor angegebenen Spannungsvorbereitung und
die gemeinsame Verwendung von Spannungs- und Feldvorbereitungen in der soeben dargelegten
Weise ist es möglich, nicht nur genaue und von den benutzten Geschwindigkeiten unabhängige
Haltepunkte, sondern auch Geschwindigkeitsänderungen in genauen und bestimmten Punkten
des vom angetriebenen Gliede ausgeführten Hubes zu erzielen, um jede gewünschte
Reihenfolge von -Geschwindigkeiten oder Gangarten während des Arbeitskreislaufes
zu verwirklichen.
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Ist beispielsweise die vom verbesserten Leonard-Aggregat angetriebene
Maschine eine Werkzeugmaschine, insbesondere eine Hobelmaschine, so läßt sich mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Arbeitskreislauf erzielen, d. h. es können
während des Arbeitshubes drei Geschwindigkeiten benutzt werden: eine kleine Geschwindigkeit
V1 oder Ein-und Austrittsgeschwindigkeit des Werkzeuges, eine größere Geschwindigkeit
V2 oder Schneidgeschwi.ndigkeit und eine noch größere Geschwindigkeit h, (die beispielsweise
der Rücklaufgeschwindigkeit gleich ist) oder Zwischenschnittgeschwindigkeit.
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Die gewünschte Reihenfolge der Geschwindigkeiten wird mit Hilfe von
Knaggen und Schaltern erzielt, die genau an den geeigneten Punkten des vom angetriebenen
Gliede ausgeführten Hubes liegen; anstatt aber einfach auf die Wählerkontakte der
Gleitkontakte des Motorfeldregelwiderstandes (hier auf die Kontakte 19, und 19d)
und auf den das volle Höchstfeld herstellenden Kontakt 33. einzuwirken, betätigen
diese Schalter im vorliegenden Falle auch in den Erregerkreisen des Generators die
Spannungsvorbereitungskontakte :28"-28b, die Kontakte für die Wahl der Gleitkontakte
des Feldregelwiderstandes des Generators (hier die Kontakte 19v und 19d) und die
Kontakte 18" und 18v für die Abschaltung der Gleitkontakte des Feldregelwiderstandes
des Generators.
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In den in Alyb. 8 nur beispielsweise dargestellten Steuerkreisen,
die die einzeln-en iin Abb. 7 in den Erregerkreisen des Motors und des Generators
dargestellten Kontakte steuern, ist beispielsweise angenommen, daß das Leonard-Aggregat
bei einer nach dem obenerwähnt@en Kreislauf arbeitenden Werkzeugmaschine zur Anwendung
gelangt. Es
handelt sich also um einen Arbeitskreislauf, in welchem
.bei demselben Drehsinne drei mögliche Geschwindigkeiten I'1, L'2, L 3 benutzt werden
können, Selbstverständlich könnte das Schaltbild der Steuerkreise von jedem Fachmanne
entsprechend geändert werden, wenn es sich um eine andere Anwendung als im angeführten
Ausführungsbeispiel handelt.
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Die aus Abb.8 ersichtlichen Steuerkreise enthalten eine ganze Reihe
von Schützen, die nachstehend näher beschrieben werden sollen. Ihre Speisung erfolgt
durch den Stromkreis der Erregermaschine, beispielsweise mittels Lei:tunge1136 und
37# .die von den Klemmen der Erregermaschine oder von jeder anderen äußeren Quelle
kommen.
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Wie die Abb. 8 zeigt, wirkt zunächst das Schütz 16 auf die Kontakte
i6a des Gangumschalters (vgl. Abb. 7).
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Außerdem ist das Schütz 17 zu sehen, das auf die Kontakte 17a des
Gangumschalters (vgl. Abb. 7) einwirkt. Die Erregungsumschalter 1D und 17 werden,
wie noch dargelegt werden soll, -im umgekehrten Sinne erregt, und zwar spricht beispielsweise
der Umschalter 16 während des Schneidbubes, der Umschalter 17 dagegen während des
Rücklaufhubes an.
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Weiterhin ist das Relais 38 für den selbsttätigen Betrieb vorhanden
sowie das Ankerschütz 39, das auf den Kontakt 39" der Abb. 7 einwirkt,
der den Ankerstromkreis des Generators öffnet und den Motorankerkreis über einen
Bremswiderstand .Io oder gegebenenfalls ein anderes Bremssystem schließt.
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Der Schalter 19 dient zur Wahl der Gleitkontakte, die auf die Kontakte
iga bis igd in Abb. 7 einwirken. Dieser Schalter ist beispielsweise während des
Rücklaufhubes erregt, nicht aber während des Schneidhubes, oder umgekehrt.
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Es gibt ferner das Schütz 28 für die erste Spannungsvorbereitung an
dem Generator. Dieses Schütz wirkt auf die Kontakte 28ä 28b (Abb.7) und ist beispielsweise
im Normalbetrieb erregt.
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Das Schütz 33 ist das Schütz für die Fieldvorbereitung am Klotor und
wirkt auf den Kontakt 33a
in der Abb. 7; dieses Schütz ist beispielsweise
im ZTorrnalbetri.eb erregt.
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In diesen Steuerkreisen befindet sich endlich das Schütz 18 für die
Unterbrechung der Gleitkontakte des Feldregelwiderstandes :des Generators. Dieses
Schütz wirkt' auf die Kontakte 18ä i8b der Abb. 7 und ist beispielsweise im Normalbetrieb
erregt.
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Im Stromkreis des Erregungsumschalters 16 h2-findet sich ein Kontakt
17,1, der durch den anderen Erregungsumschalter 17 derart betätigt wird, daß sich
der Kontakt 17d öffnet, wenn der Umschalter 1 7 erregt oder eingerückt ist.
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Desgleichen befindet sich am Stromkreis des Umschalters 17 ein Kontakt
16d, der unter :der Wirkung des Umschalters i6 steht und unter denselben Bedingungen
arbeitet. Am Stromkreis des Umschalters 16 befindet sich ferner ein elektromechanischer
Kontakt 40e4, der durch einen Tischumschalter betätigt wird. Dieser Kontakt ist
während des Betriebes in dem einen Sinne (beispielsweise während des Schneidhubes)
geschlossen und während des Betriebes in dem anderen Sinne (Rücklaufhub) geöffnet.
Dieser Kontakt steuert gewissermaßen die Erregung des Umschalters 16 und folglich
die Schließung der Kontakte 16a. Desgleichen steuert der Tischumschalter
den am Stromkreis des Erregungsumschalters 17 liegenden Kontakt .I0,.4, der die
umgekehrte Stellung des Kontaktes 40e4 (der im Schneidhub :geschlossen ist, während
40,4 im Rücklaufhu@b geschlossen ist) einnimmt.
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An den Stromkreisen der beiden Umschalter 16 und 17 befindet sich
noch der Kontakt 39b, der unter der Einwirkung des Ankerschalters 39 steht, und
:der Kontakt 38a, der unter der Wirkung des Relais 38 für selbsttätigen Betrieb
steht.
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Dieses Relais 38 für selbsttätigen Betrieb spricht an, wenn der Druckknopf
41 für den selbsttätigen Betrieb geschlossen ist, wie in der Zeichnung dargestellt.
Ferner ist an dem Stromkreis dieses Relais 38 sicherheitshalber ein Maximalrelaiskontakt
42 angeordnet.
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Außer diesem selbsttätigen Betrieb ist noch eine Handsteuerung möglich,
und zwar mittels des Knopfes 41' und der beiden Schneidrücklaufknöpfe 43, 44, die
beispielsweise von Hand und nach 13,2-lieben den einen der beiden Erregungsumschalter
16 und 17 zu schalten gestatten.
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Die beiden Knöpfe 41 und 41' bilden zusamm°n einen Umschalter, der
das Anlassen oder das Abstellen des selbsttätigen B=etriebes steuert. Der eine ist
geschlossen, wenn der andere offen ist.
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Das Ankerschütz 39 hat in seinem Stromkreis einen mit Verzögerung
wirkenden Kontakt 38e, der im Falle des selbsttätigen Betriebes in Wirkung tritt,
sowie zwei Kontakte 16E und 17e, die im Falle der Handsteuerung in Wirkung treten,
und zwar durch Vermittlung des Knopfes 41', der die Handsteuerung zuläßt.
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Im Stromkreis des Schalters i9 für die Wahl der Gleitkontakte liegen
in Parallelschaltung zwei Kontakte 45e und 45e die am Tische der Werkzeugmaschine
(hier vorgesehenes Beispiel) für die Erzielung des äbenerwähnten Kreislaufes vorgesehen
sind. Im Reihenschluß mit den beiden Kontakten 45e und 45, liegt ein Kontakt
16d, der durch den Erregungsumschalter 1,6 betätigt wird. Ferner liegt in
Reihe mit dem Kontakt 45e ein Haltekontakt ige, der durch das Schütz ig betätigt
wird. In Parallelschaltung mit diesen drei Kontakten ig, i6d und -15e und ebenfalls
in Parallelschaltung mit dem 1-Zoiitakt45, liegt ein Kontakt 17d, der -durch d°n
zweiten Erregungsumschalter 17 betätigt wird. Wie man sieht, sind die beiden Kontakte
.15e und 45e auf diese Weise ohne Wirkung im Rückkehrsinne, in welchem der Kontakt
17d geschlossen ist.
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Im Stromkreis des Schützes ig liegt endlich ein Kontakt
38d, der unter der Wirkung des Relais 38 für selbsttätigen Betrieb steht.
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An den Stromkreisen der Schütze 28, 33 und 18 (Schütz der ersten Spannungsvorbereitung,
Schütz für Feldvorbereitung am Motor, Schütz für Unterbrechung der Gleitkontakte)
b,-findet sich je ein
Doppelsatz von Kontakten 40,2 bis 40,2, 4oci
bis 4ori, 40c3 bis 4o,3, von denen die einen in einem Sinne (Schneidhub - die Kontakte
40c) und die anderen im entgegengesetzten Sinne (Rücklaufhub - die Kontakte 40r)
arbeiten. Diese Kontakte 40c und 40r werden von Knaggen betätigt, die vom angetriebenen
Glied (beispielsweise dem Tisch der Werkzeugmaschine) in einer bestimmten Ordnung
getragen werden.
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Die Kontakte 40c1, 40c2, 40c3 einerseits und die Kontakte 40,1, 40r2,
40r3 andererseits sind bei Normalbetrieb geschlossen. Jeder Kontakt jedes einzelnen
Satzes liegt in Parallelschaltung zum entsprechenden Kontakt (mit derselben Bezeichnung)
des anderen Satzes. Die Kontakte des Satzes c öffnen sich in der Reihenfolge der
Kennziffern am Ende des Schneidhubes und schließen sich selbsttätig, sobald ihre
Knaggen nach Umkehr der Gangrichtung aufgehört haben, auf sie einzuwirken. Das gleiche
gilt für die Kontakte des Satzes r, jedoch am Ende des Rücklaufhubes.
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Im Reihenschluß mit jedem Kontakt des Satzes c liegt ein Kontakt 26g,
und in Reihe mit jedem Kontakt des Satzes r liegt ein Kontakt 17g; diese
beiden Kontakte 169 und 17, haben die Aufgabe, die Speisung des Schützes
28, 33 oder 18 nur über den der benutzten Gangrichtung entsprechenden Kontaktsatz
zuzulassen; für den Schneidhub z. B. gestattet der Kontakt 169 die Speisung der
betreffenden Schütze nur über den Satz c der Kontakte 40.
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,An denselben Stromkreisen der Schütze 28, 33 und 18 liegen die Kontakte
q.53, 45a bzw- 45b, die den Kontakten 40e2, 4o,1 und 40c3 entsprechen, jedoch während
des Hubes und nicht mehr am Ende in Tätigkeit treten.
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Alle 'Kontakte 45, .die die Bezeichnungen oder Kennziffern a.,
b, c, d, e tragen, sind für die Erzielung des Kreislaufes vorgesehen. Zu
diesem Zweck wird eine Knagge benutzt, die mit Schnitt, Verlangsamung, Eilgang bezeichnet
werden kann und die nacheinander die Kontakte q.53, 45b, 45c derart angreift, daß
nacheinander die Geschwindigkeiten V2 (Schneidgeschwindigkeit), danach die kleinere
Geschwindigkeit h, (Austrittsgeschwindigkeit des Werkzeuges) und die Höchstgeschwindigkeit
h3 (oder Geschwindigkeit, die gleich ist der Rücklaufgeschwindigkeit und die zur
Verstellung zwischen den Schneidperioden in ein und demselben Sinne benutzt wird)
erzielt werden.
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Eine Knagge, die mit Eilgang, Verlangsamung, Schnitt bezeichnet werden
kann, greift nacheinander die 'Kontakte 45d, 45a, 45b und 45e an, und zwar nach
der Betätigung der vorerwähnten Knagge, um nacheinander die Geschwindigkeiten ha
(gleich der Rücklaufgeschwindigkeit), h, (oder Eintrittsgeschwindigkeit des Werkzeuges)
und h2 (oder Schneidgeschwindigkeit, die einem neuen Schnitt eines Teiles des nächsten
Werkstückes entspricht) zu erzielen.
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Wie bereits angegeben, bleiben die beiden Knaggen wegen des Vorhandenseins
der Kontakte 17d und 17, im Sinne des Rückhubes wirkungslos. Wie aus dem
Schaltbild der Abb. 8 hervorgeht, enthalten die Stromkreise der drei Schütze 28,
33 und 18 ebenfalls einen Kontakt 38e, der unter der Wirkung des Relais für selbsttätigen
Betrieb steht, zwei Kontakte 16f und i7f, die je einem der .beiden Erregungsumschalter
16 und 17 unterstehen, sowie endlich einen Kontakt q.63 eines nicht dargestellten
Gegenstrombremsrelais, welcher Kontakt sich auf die obere Klemme bei Drehung im
Schneidsinne und auf die untere Klemme .bei Drehung im Rücklaufsinne schließt. Auf
diese Weise können die drei Schütze 28, 33 und 18 nur ansprechen, wenn der Drehsinn
des Motors in dem gewünschten Sinne hergestellt worden ist.
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Im Stromkreis des Schützes 33 für die Feldvorbereitung am Motor liegt
endlich ein Kontakt 28a, der unter der Wirkung des Schützes 28 steht, und ein weiterer
Kontakt r83, der unter der Wirkung des Schützes 18 steht. Auf diese Weise kann die
etwaige Feldverminderung am .Motor durch das den Kontakt 33, 'betätigende
Schütz 33 erst nach Einrücken oder Erregen bzw. Ansprechen des Relais 28 für die
Spannungsvorbereitung und des Relais 18 für die Abschaltung der Gleitkontakte eintreten,
d. h. das Feld des Motors kann nach Beginn der Spannungssteigerung herabgesetzt
werden. Auf diese Weise wird eine sehr sanfte Umschaltung ohne größere Kraftinanspruchnahme
erzielt.
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Das beschriebene Leonard-Aggregat kann für den Antrieb von Werkzeugmaschinen,
beispielsweise Hobelmaschinen, dienen. Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung
nicht nur auf diesen Antrieb, sondern eignet sich auch für den Antrieb aller anderen
Apparate oder Maschinen, insbesondere hin und her gehender Maschinen, wie Walzwerke,
Fördermaschinen, Aufzüge, Kräne, Druckereimaschinen, Papierherstellungsmaschinen,
Textilverarbeitungsmaschinen usw.