DE957959C

DE957959C - Control for electromotive drives of work machines

Info

Publication number: DE957959C
Application number: DENDAT957959D
Authority: DE
Inventors: Dr Ing Otto Grebe Olpe (Westf) und Dr phil Her bert Falderbaum, Olpe (Westf)
Original assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Current assignee: ELMEG Elektro Mechanik GmbH
Publication date: 1957-01-24

Description

Bei einer Arbeitsmaschine muß die Arbeitsvorrichtung zum Einrichten, für eine Kontrolle oder eine Reparatur häufig schrittweise bewegt werden. Bei einer Rübenschnitzelmaschine sind z. B. die einzelnen Messer nur durch ein kleines Fenster zugänglich. Für eine Kontrolle oder eine Reparatur müssen nun die einzelnen Messer vor dieses Fenster gebracht werdend Dieses schrittweise Weiterbewegen der Arbeitsvorrichtung wurde bis-In the case of a working machine, the working device must be used for setting up, for a control or a repair can often be moved in increments. In a beet chopping machine z. B. the single knife only accessible through a small window. For a check or a repair the individual knives must now be brought in front of this window, this step by step Moving the working device further has been

her durch kurzzeitiges Einschalten des Antriebsmotors erreicht. Dieses kurz aufeinanderfolgende Einschalten stellt für den Antriebsmotor aber eine außerordentlich, hohe Belastung dar, wodurch dieser eventuell beschädigt werden kann. Außerdem ist das genaue Einstellen der Arbeitsvorrichtung in . eine bestimmte Stellung infolge der nachlaufenden Schwungmasse des Antriebsmotors schwierig. Es ist auch bekannt, das schrittweise Weiterbewegen der Arbeitsvorrichtung in derselben Weise durch einen kleinen Hilfsantrieb mit entsprechend kleiner Schwungmasse zu bewerkstelligen, jedoch erfordert diese Maßnahme einen verhältnismäßig hohen, zusätzlichen Aufwand.achieved by briefly switching on the drive motor. This one in quick succession Switching on represents an extraordinarily high load for the drive motor, which causes it may be damaged. In addition, the precise setting of the working device is in. a certain position is difficult due to the trailing flywheel of the drive motor. It is also known to incrementally advance the working device in the same manner to accomplish a small auxiliary drive with a correspondingly small flywheel, but requires this measure a relatively high, additional effort.

Bei Arbeitsmaschinen, die zur Einstellung bestimmter Geschwindigkeiten em Mehrganggetriebe besitzen, muß dieses Getriebe bei einem Gangwechsel langsam durchgedreht werden, damit die Verschieberäder, insbesondere wenn diese hydraulischFor work machines that are used to adjust certain Have speeds em multi-speed gearbox, this gearbox must be used when changing gears be turned slowly so that the sliding wheels, especially if they are hydraulic

betätigt werden, sich, ohne zu klemmen, ineinander schieben lassen. Ein derartiges langsames Durchdrehen des Getriebes ist mit einem Antriebsmotor, der nur für eine Drehzahl ausgelegt ist, überhaupt nicht möglich. Auch die Maßnahme, die Drehzahl des Antriebsmotors z. B. durch Vorwiderstände abzusenken, ist nicht anwendbar, da hierdurch die Drehzahl stark lastabhängig wird und das zum langsamen Durchdrehen des Getriebes erforderlichebe operated, can be pushed into one another without jamming. Such a slow spin the gearbox is equipped with a drive motor that is designed for only one speed at all not possible. Also the measure, the speed of the drive motor z. B. by series resistors lowering is not applicable, as this makes the speed heavily load-dependent and that for the slow cranking of the transmission required

ίο Drehmoment abhängig von der jeweils eingestellten Übersetzung ist, so daß bei richtiger- Drehzahl im kleinsten Gang die Drehzahl im größten Gang viel zu hoch wird und umgekehrt. Bisher wurde dieses langsame Durchdrehen des Getriebes durch einen kleinen Hilfsantrieb bewirkt. Diese Maßnahme erfordert jedoch ebenfalls einen verhältnismäßig hohen zusätzlichen Aufwand.ίο Torque depending on the set Translation is so that with correct speed in the lowest gear the speed in the highest gear a lot becomes too high and vice versa. So far, this slow spinning of the transmission was by a causes small auxiliary drive. However, this measure also requires a proportionate high additional effort.

Erfindungsgemäß erfolgt nun bei elektrischen Antrieben für Arbeitsmaschinen das schrittweise Weiterbewegen der Arbeitsvorrichtung und/oder das langsame Durchdrehen des Getriebes beim Räderwechsel mit Hilfe von elektrisch zwangläufig voneinander abhängig gesteuerten Kupplungen und Bremsen. Das schrittweise Weiterbewegen der Arbeitsvorrichtung erfolgt dabei dadurch, daß die elektrisch steuerbare Kupplung und die elektrisch steuerbare Bremse durch Stromimpulse abwechselnd erregt werden. Die Erregerstromimpulse können entweder von Hand gesteuert oder von einem selbsttätigen Impulsgeber erzeugt werden, der z. B. ein Zeitrelais oder ein Drehzahlwächter sein kann. Bei einem Zeitrelais erfolgt die Impulsgabe unabhängig von der Drehzahl der Arbeitsvorrichtung nach einer bestimmten, einstellbaren Zeit, während bei einem Drehzahlwächter die Impulsgabe bei einer bestimmten, einstellbaren Drehzahl erfolgt. Bei dem erfindungsgemäßen elektrischen Antrieb kann der Antriebsmotor beim schrittweisen Weiterbewegen der Arbeitsvorrichtung durchlaufen, so daß die Gefahr einer Überlastung für den Antriebsmotor nicht besteht. Außerdem kann die Arbeitsvorrichtung sehr genau in eine bestimmte Stellung gebracht werden, da das Schwungmoment der umlaufenden Teile von Kupplung und Bremse sehr klein gehalten und infolgedessen die Arbeitsvorrichtung nach dem Abschalten der Kupplung durch die zwangläufig eingeschaltete Bremse sehr schnell stillgesetzt werden kann. Da die elektrisch steuerbare Kupplung und die elektrisch steuerbare Bremse sowieso für den Antrieb vorgesehen sind, wird bei dem erfindungsgemäßen Antrieb also kein zusätzlicher Hilfsantrieb für das schrittweise Weiterbewegen der Arbeitsvorrichtung benötigt.According to the invention, this is now done gradually in the case of electrical drives for work machines Moving the working device further and / or slowly spinning the gearbox during Wheel change with the help of electrically inevitably interdependent controlled clutches and Brakes. The step-by-step advancement of the working device takes place in that the electrically controllable clutch and the electrically controllable brake by current pulses alternately get excited. The excitation current pulses can either be controlled manually or by an automatic pulse generator can be generated z. B. a time relay or a speed monitor can be. In the case of a time relay, the impulses are generated independently of the speed of the working device according to a specific, adjustable one Time, while with a speed monitor the impulses are given at a certain, adjustable speed he follows. In the case of the electric drive according to the invention, the drive motor can at step-by-step movement of the working device run through, so that there is a risk of overloading for the drive motor does not exist. In addition, the working device can be very precise be brought into a certain position, since the moment of inertia of the rotating parts of the clutch and brake kept very small and consequently the working device after switching off the clutch can be stopped very quickly by the inevitably switched on brake can. Since the electrically controllable clutch and the electrically controllable brake are for the anyway Drive are provided, so there is no additional auxiliary drive in the drive according to the invention required for the step-by-step movement of the working device.

Für das langsame Durchdrehen des Getriebes beim Räderwechsel werden die elektrisch steuerbare Kupplung und die elektrisch steuerbare Bremse gleichzeitig erregt. Die Bremse wird dabei so stark erregt, daß das Bremsmoment groß gegen das zum Durchdrehen des Getriebes im Leerlauf aufzuwendende Drehmoment ist, so daß die Drehmomentunterschiede zwischen dem kleinsten Gang und dem größten Gang nicht mehr ins Gewicht fallen. Die Drehzahl wird dadurch unabhängig von der jeweils eingestellten Übersetzung konstant gehalten. Auch hierbei erfolgt der Antrieb durch den Hauptantriebsmotor, so daß keine nennenswerten zusätzlichen Mittel erforderlich sind.For the slow spinning of the transmission when changing gears, the electrically controllable The clutch and the electrically controllable brake are energized at the same time. The brake is applied so strongly excited that the braking torque is great against that of spinning the gearbox when idling to be used torque, so that the torque differences between the lowest gear and the greatest gear no longer matter. This makes the speed independent of kept constant according to the gear ratio set. Here, too, the drive is carried out by the Main drive motor, so that no significant additional funds are required.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch einen erfindungsgemäßen Antrieb für eine Arbeitsmaschine, bei dem die Erregerstromimpulse für die Kupplung und die Bremse von Hand gesteuert werden.The drawing shows, for example, schematically a drive according to the invention for a work machine, in which the excitation current pulses for the clutch and the brake are controlled by hand will.

Fig. ι zeigt die Anordnung von Kupplung und Bremse bei dem erfindungsgemäßen Antrieb undFig. Ι shows the arrangement of clutch and brake in the drive according to the invention and

Fig. 2 die elektrische Schaltung ihrer Erregerwicklungen. Fig. 2 shows the electrical circuit of its excitation windings.

Der durchlaufende Antriebsmotor 10 treibt den Innenteil der elektrisch steuerbaren Kupplung 11 an. Der Außenteil der Kupplung 11 treibt über die Welle 12 das Getriebe 13 und über den Riemen 14 die elektrisch steuerbare Bremse 15 an. Die Erregerwicklung 16 der Bremse 15 wird einerseits direkt und andererseits über den Kontakt 17 mit dem parallel geschalteten Vorwiderstand 18 und den Kontakt 19 von der Stromquelle 20 gespeist. Die Erregerwicklung 21 der Kupplung 11 wird einerseits ebenfalls direkt und andererseits entweder über den Kontakt 22 oder den Kontakt 23 und den Vorwiderstand 24 von der Stromquelle 20 gespeist. Zum schrittweisen Weiterbewegen der nicht dargestellten Arbeitsvorrichtung wird der Knopf 25 gedrückt. Dadurch wird der Kontakt 22 geschlossen und damit die Kupplung 11 durch ihre Erregerwicklung 21 erregt, während gleichzeitig der Kontakt 19 den Erregerstromkreis der Bremse 15 mit ihrer Erregerwicklung 16 unterbricht. Die Arbeitsvorrichtung wird also bewegt. Durch Loslassen des Druckknopfes 25 wird der Kontakt 22 wieder geöffnet und damit'die Kupplung mit ihrer Erregerwicklung 21 entregt und gleichzeitig der Erregerstromkreis der Bremse 15 mit ihrer Er-. regerwicklung 16 durch den Kontakt 19 geschlossen, so daß die Arbeitsvorrichtung abgebremst wird.The continuous drive motor 10 drives the inner part of the electrically controllable coupling 11 at. The outer part of the clutch 11 drives over the Shaft 12 the gear 13 and over the belt 14 the electrically controllable brake 15. The excitation winding 16 of the brake 15 is on the one hand directly and on the other hand via the contact 17 with the series resistor 18 and connected in parallel the contact 19 is fed by the power source 20. The excitation winding 21 of the clutch 11 is on the one hand also directly and on the other hand either via contact 22 or contact 23 and the series resistor 24 is fed by the current source 20. For moving the working device, not shown, the button 25 is pressed. This makes contact 22 closed and thus the clutch 11 is excited by its field winding 21 while at the same time the contact 19 interrupts the excitation circuit of the brake 15 with its excitation winding 16. the Working device is thus moved. By releasing the push button 25, the contact 22 opened again and thus de-energized the clutch with its excitation winding 21 and at the same time the Excitation circuit of the brake 15 with its excitation. energizing winding 16 closed by contact 19, so that the working device is braked.

Für das langsame Durchdrehen des Getriebes beim Räderwechsel wird der Druckknopf 26 gedrückt. Dadurch wird über den, jetzt geschlossenen Kontakt 23 und den Vorwiderstand 24 die Kupplung 11 mit ihrer Erregerwicklung 21 erregt, während der Erregerstrom der Bremse 15 mit ihrer Erregerwicklung 16 durch den Vorwiderstand 18., der durch öffnung des Kontaktes 17 in diesen Erregers tromkreis geschaltet ist, geschwächt wird. Der Vorwiderstand 18 ist auf einen solchen Widerstandswert eingestellt, daß das Bremsmoment groß gegen das zum Durchdrehen des Getriebes im Leerlauf aufzuwendende Drehmoment ist, während der Vorwiderstand 24 auf einen solchen Widerstandswert eingestellt ist, daß das von der Kupplung übertragbare Drehmoment ausreicht, um das Getriebe und die Bremse langsam durchzudrehen.The push button 26 is pressed to slowly spin the transmission when changing wheels. As a result, via the now closed contact 23 and the series resistor 24, the coupling is established 11 excited with their excitation winding 21, while the excitation current of the brake 15 with their Excitation winding 16 through the series resistor 18., by opening the contact 17 in this exciter circuit is switched, is weakened. The series resistor 18 is at such a resistance value set that the braking torque is large against that for spinning the gearbox in idle torque to be used is, while the series resistor 24 has such a resistance value is set so that the torque that can be transmitted by the clutch is sufficient to drive the transmission and slowly turn the brakes.

Als elektrisch steuerbare Kupplungen und Bremsen kommen solche Kupplungen und Bremsen in Betracht, deren übertragbare Drehmomente bzw. 1*5 deren Bremsmomente bis zu einem HöchstwertSuch clutches and brakes come in as electrically controllable clutches and brakes Consider their transmittable torques or 1 * 5 their braking torques up to a maximum value

elektrisch beliebig eingestellt werden können und die für einen Schlupfbetrieb geeignet sind, insbesondere also Magnetpulver- oder Wirbelstromkupplungen und -bremsen. Es können aber auch z. B. elektromagnetisch betätigte Reibungskupplungen und -bremsen verwendet werden, wenn diese so ausgebildet sind, daß sich ihre übertragbaren Drehmomente bzw. ihre Bremsmomente elektrisch steuern lassen und wenn sie durch besondere Ausbildung der Reibflächen für einen Schlupfbetrieb geeignet sind.can be set electrically as desired and which are suitable for slip operation, in particular So magnetic particle or eddy current clutches and brakes. But it can also z. B. electromagnetically operated friction clutches and brakes are used when these are designed so that their transmittable torques or their braking torques can be controlled electrically and if they are due to the special design of the friction surfaces for a Are suitable for slip operation.

Claims

Patent claims:

i. Control for electromotive drives of work machines using a continuous motor, an electrically controllable clutch and an electrically controllable Brake, characterized in that the step-by-step advancement of the working device and / or the slow spinning of the transmission when changing gears with the help of dielectric inevitably dependent on each other controlled clutch and brake take place.

2. Control according to claim i, characterized in that that the electrically controllable coupling and the electrically controllable coupling to move the working device step by step Brake are alternately excited by current pulses.

3. Control according to claim 2, characterized in that the excitation current pulses of Can be controlled manually or automatically via time relays or speed monitors.

4. Electric drive according to claim 3, characterized in that the automatically controlled Excitation current pulses are adjustable in their time length.

5. Control according to claim 1, characterized in that that the electrically controllable clutch and the electrically controllable clutch for slow spinning of the transmission when changing gears Brake are energized at the same time.

6. Controller according to claim 5, characterized in that the electrically controllable Brake is excited so strongly that the braking torque is great against that to spin the The torque to be used in the gearbox when idling.

1 sheet of drawings