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Mehrmotorenantrieb für Rotationsdruckmaschinen Man kann Antriebe für
Rotationsdruckmaschinen und ähnliche Maschinen so ausführen, daß einzelne Teile
durch Motoren angetrieben werden, die elektrisch synchron laufen, so daß mechanische
Verbindungen zwischen den einzelnen Maschinenteilen in Fortfall kommen können. Zu
diesem Zweck kann man z. B. Asynchronmotoren verwenden, die ständen- und läuferseitig
parallel geschaltet sind. Diese Asynchronmotoren können entweder selbst zum Antrieb
der Rotationsmaschine dienen oder nur den Zweck haben, die eigentlichen Teilantriebsniotoren
zu svnchronisieren. Im letzteren Fall wird man sie entgegen ihrem Drehfeld arbeiten
lassen, um große synchronisierende Kräfte zu erzielen. Beim Abschalten eines derartigen
Antriebes wird man die synchronisierenden Maschinen nur so lange eingeschaltet lassen,
bis die Maschine zum Stillstand gekommen ist, damit auch ein synchroner Anlauf garantiert
wird. Bei der Bemessung der Antriebe sind die Kräfte zu berücksichtigen, die die
Motoren während des Betriebes außer Tritt bringen können. Verwendet man z. B. ständen-
und läuferseitig parallel geschaltete Asvnchromnaschinen zur Aufrechterhaltung des
synchronen Laufes, so kann man diese Ausgleichsmaschinen so groß bemessen, daß sie
in der Lage sind, im ungünstigen Falle ein Drehmoment zu übertragen, das kleiner
ist, als das normale Drehmoment eines Teilantriebes und das ausreicht, um bei ungleich
belasteten Teilantrieben die Motoren synchron zu halten. Falls also die Belastungsunterschiede
für die einzelnen Motoren gering sind, können auch diese Ausgleichsmaschinen sehr
klein gehalten werden.
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Es besteht nun speziell beim Abbremsen der Maschine die Gefahr, daß
das Belastungsmoment (in diesem Falle also das Bremsmoment) der einzelnen Teilantriebe
sehr verschieden sein kann. Es liegt nahe, daß man für jeden Teilantrieb eine Band-
und Backenbremse verwendet, die elektromagnetisch gesteuert wird. Zu diesem Zweck
kann man z. B. Bremslüftmagnete in bekannter Ausführung verwenden, die gleichzeitig
mit den Teilantrieben eingeschaltet werden und die Bremsen lüften. Beim Ausschalten
der Teilantriebe werden diese Bremslüftmagnete gleichzeitig abgeschaltet, so daß
die Bremsgewichte dann die Bremsen anziehen. Unter Berücksichtigung, daß sowohl
die Schütze, die die Bremslüftmagnete steuern, sowie die Bremslüftmagnete selbst
und die Gestänge, mit denen die Bremsen betätigt werden, nicht immer gleiche Trägheitsmomente
und Reibungsverhältnisse besitzen werden und somit der Brelnsv organg nicht gleichzeitig
bei allen Antrieben einsetzt, muß man damit rechnen, daß ein Teilantrieb schon mit
voller Kraft
abgebremst wird, während die Bremse eines anderen Teilantriebes
noch nicht ganz eingefallen ist. In diesem Fall weist der eine Teilantrieb, dessen
Bremse noch nicht eingefallen ist, lediglich das normale Lastmoment auf, während
der Teilantrieb, dessen Bremse bereits eingefallen ist, noch das zusätzliche Bremsmoment
besitzt. Der Unterschied zwischen diesen beiden Momenten ist naturgemäß viel größer
als die bei normalem Betrieb auftretenden Lastunterschiede zwischen zwei Teilantrieben.
Um bei dem durch das einseitig hervorgerufene Bremsmoment eintretenden großen Belastungsunterschied
den Synchronismus bei Auslauf aufrechtzuerhalten, ist es somit erforderlich, die
Synchronisiermotoren sehr groß zu bemessen, nämlich derart, daß sie ein genügend
hohes Ausgleichsmoment liefern.
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Vorliegende Erfindung vermeidet die genannten Nachteile und ermöglicht
eine niedrige Bemessung der Ausgleichsmaschinen dadurch, daß die Kraft der Reibungsbremsen
durch an sich bekannte Mittel, z. B. Luft-oder Öldämpfung, fortschreitend vergrößert
wird zu dem Zwecke, die Ausgleichsleistung zwischen den elektrisch gekuppelten Asynchronmotoren
während des Stillsetzens des Antriebes möglichst klein halten zu können. Dadurch
wird erreicht, daß selbst bei nicht gleichzeitigem Einfallen aller Bremsen der größtmögliche
Momentenunterschied zwischen den Einzelantrieben herabgesetzt wird. Der Teilantrieb,
dessen Bremse bereits eingefallen ist, weist lediglich ein Widerstandsmoment auf,
welches nur um einen geringen Betrag höher ist als das jenes Teilantriebes, dessen
Bremse noch nicht eingefallen ist. Sollte also bei einer derartigen Anordnung der
Bremsvorgang bei den einzelnen Antrieben nicht gleichzeitig beginnen, so wird dann
auf jeden Fall der Teilantrieb, bei dem der Antrieb zuerst einsetzt, nur so schwach
abgebremst werden, daß auch klein bemessene Ausgleichsinascbinen nicht außer Tritt
fallen können. Verstärkt sich dann das Bremsmoment bei diesen Teilantrieben, so
wird inzwischen auch bei den anderen Teilantrieben die Bremsung eingesetzt haben,
so daß im ungünstigen Fall der Unterschied im bremsenden Moment immer nur einen
Teil des maximalen Bremsmomentes eines Teilantriebes betragen kann.
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Die Wirkungsweise der Erfindung sei an einem Zahlenbeispiel erläutert.
Die besonderen mit den Teilantriebsmotoren mechanisch gekuppelten Asynchronmotoren,
welche untereinander elektrisch gekuppelt sind, haben lediglich den Zweck, die Ausgleichsmomente
zu übertragen. Es sei nun angenommen, daß bei normalem Betrieb das erforderliche
Ausgleichsmoment nie den Wert von 5o olo des normalen Arbeitsmomentes übersteigt;
dementsprechend sind die Ausgleichsmaschinen für 5o o/' o des Normalmomentes des
betreffenden Teilantriebes berechnet. Wird der Antrieb nun stillgesetzt, dann werden
die Bremsen zum Einfallen gebracht. Das Bremsmoment soll im vorliegenden Beispiel
ioo ojo des normalen Arbeitsmomentes betragen, um ein möglichst rasches Stillsetzen
des Antriebes zu ermöglichen. Fallen nun die Bremsen nicht gleichzeitig ein, dann
tritt bei den bekannten Antrieben im Betriebe folgendes ein: Die Bremse des Motors
i sei voll eingefallen. Die Bremse des Motors 2 fällt erst nach etwa 114 Sekunde
ein. Während dieser 1/4 Sekunde wird also auf den ersten Antrieb ein Bremsmoment
in der Größe von ioo °)o des Normalmomentes ausgeübt, zu welchem noch das durch
die Maschinenreibung herrührende Moment tritt. Der Motor :2 dagegen wird während
dieser 114 Sekunde lediglich durch das von der Maschinenreibung ausgeübte Gegenmoment
gebremst. Der Unterschied der beiden Momente beträgt somit ioo olo des Normalmomentes;
dieser Momentenunterschied müßte nun durch die Ausgleichsmaschinen hergegeben werden,
d. h. also den Ausgleichsmaschinen, welche nur für 5o °%o des Normalmomentes ausgelegt
sind, wird ein doppelt so hohes Moment zugemutet. Man müßte daher, um ein Außertrittfallen
des Antriebes beim Stillsetzen zu vermeiden, entweder darauf verzichten, das Stillsetzen
des Antriebes durch Reibungsbremsen, welche ein Bremsmoment von 5o oder mehr Prozent
des Normalmomentes ausüben, zu beschleunigen, oder aber man müßte die Ausgleichsmaschinen
für einen dem Bremsmoment entsprechenden Wert auslegen, also etwa für ioo bzw. Zoo
oder 300'0o des Normalmomentes.
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Durch die Dämpfung nach der Erfindung sind sämtliche der vorstehend
aufgeführten Nachteile beseitigt. Es sei angenommen, die Bremsung wirkt so, daß
sie pro 1f4 Sekunde um 25 1/o des Normalmomentes des Antriebes wächst. Fällt nun
die Bremse des einen Motors 1,14 Sekunde zu spät ein, dann beträgt der Momentenunterschied
zwischen diesem Motor und dem anderen Antrieb, bei welchem die Bremse bereits eingefallen
ist, nur 25 010 des Normalmomentes. Dieser Momentenunterschied wird von den Ausgleichsmaschinen,
welche für 5o 01, des Normalmomentes bemessen sind, mit Leichtigkeit hergegeben.
Nach Ablauf einer weiteren 1/4 Sekunde beträgt das Bremsmoment des ersten Motors
5o 010 des Normalmomentes, das Bremsmoment des zweiten Motors 25 ojo des Normalmomentes.
Der Unterschied beträgt also wiederum nur 25)[o. Nach etwa 2 Sekunden ist im Durchschnitt
bereits eine Bremskraft
von etwa Zoo 0['o des Normalmomentes erreicht,
ohne daß irgendeine der Ausgleichsmaschine mit mehr als 25 0i'o des Normalmomentes
belastet wird.
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Durch die Erfindung wird also erreicht, daß man ohne übergroße Bemessung
der Ausgleichsmaschinen ein rasches Stillsetzen des Mehrmotorenantriebes erzielen
kann. Die Anordnung arbeitet also in jeder Beziehung zufriedenstellend, ohne daß
kostspielige Mittel verwendet werden.
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Man kann die Dämpfung der Bremsen auf verschiedene Art hervorrufen,
beispielsweise durch Luft- oder Öldämpfung oder durch stufenweises Verstärken der
Bremskraft mittels elektrischer Schaltungen.
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Die Erfindung weist die gleichen Vorteile auch bei Verwendung für
Antriebe mit gleichstromgespeisten Bremslüftmagneten auf, welche in bekannter jVeise
zum Schutz gegen Funkenbildung mit einem Parallelwiderstand versehen sind. Dieser
Parallelwiderstand verursacht beim Abschalten bekanntlich ein verzögertes Abklingen
des Stromes, doch reicht diese Verzögerung bei weitem nicht aus, die eingangs geschilderten
Nachteile beim Ausschalten des Antriebes zu beseitigen. Der Widerstand ist nämlich
verhältnismäßig groß und gestattet immerhin ein so schnelles Abfallen des Magnetkernes,
daß von einer richtigen Dämpfung itn Sinne der Erfindung keine Rede ist.