DE662831C - Elektromotorischer Antrieb einer absatzweise bewegten Schere mit umlaufenden Messern - Google Patents

Description

Eine Bauart von Scheren für Walzwerke besteht aus zwei mit je einem Messer versehenen Walzen, die derart einander zugeordnet sind, daß die beiden Messer gleichzeitig das zwischen den Messer walzen hindurchlaufende Walzgut erfassen und den Schnitt vollführen.

Werden Scheren dieser Art absatzweise betrieben, so daß sie jeweils nur eine einzige Umdrehung ausführen, so sind die Messer in der Ruhestellung etwa um i8o° zu ihrer Schnittstellung versetzt und müssen daher beim Einschalten des Antriebes auf einer Bogenstrecke von i8o° vom Stillstand bis zur vollen Walzgutgeschwindigkeit beschleunigt werden. Die Zeitspanne für diese Beschleunigung ist äußerst kurz. Zur Erzielung einer derart großen Beschleunigung ist es bekannt, die beiden durch ein Zahnradgetriebe miteinander verbundenen Messerwalzen durch einen Drehstrommotor anzutreiben, der für jeden auszuführenden Schnitt für eine Umdrehung von neuem eingeschaltet wird. In der Schnittstellung wird der Motor wieder abgeschaltet und zur Abkürzung des Auslaufes durch Umschaltung auf Gleichstrom abgebremst. Dieses Abbremsen ist erforderlich, damit die 'Messer nicht nochmals mit dem Walzgut in Berührung kommen. Um die Scherenmesser für die erneute Verwendung wieder in die richtige Ausgangsstellung zu führen, ist bei dem bekannten Antrieb auf der Motorwelle ein zusätzliches Rückführungsmagnetsystem angebracht.

Zur Einstellung des Vorschubes von Werkzeugmaschinen ist es bekannt, Gleichstrommotoren dadurch in bestimmten Stellungen abzubremsen, daß der Kollektor im gegebenen Augenblick außer Wirkung gesetzt und die Ankerwicklung über ein besonderes Schleifringpaar mit Gleichstrom gespeist wird. Da derartige Motoren normalerweise mit erheblicher Umdrehungszahl laufen, kann die vorgeschlagene Maßnahme, den Motor in einer bestimmten Winkelstellung anzuhalten, nicht befriedigend wirken; beispielsweise kann der Motor je nach der Belastung noch eine oder mehrere Umdrehungen zuviel ausführen, ehe er in die gewünschte Winkelstellung einpendelt.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß durch die Anwendung ähnlicher, aber magnetisch stärker wirkender Schaltungen ein vereinfachter und dabei zufriedenstellender Antrieb für nur je eine Umdrehung ausführender Scheren geschaffen werden kann. Gemäß der Erfindung werden im Ständer des Motors zwei Erregerwicklungen

*.) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dipl.-Ing. Gerhard Stepken in Berlin-Wilmersdorf.

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vorgesehen, von denen die eine als Haupterregerwicklung die Beschleunigung der Scherenmesser und den Schnitt bei eingeschalteter Läuferwicklung bewirkt, während die andere als Hilfserregerwicklung n^ kurzzeitiger Überbrückung der Läuferwicjklung die Scherenmesser in dieNullage zurück* führt. Das Kurzschließen der Läuferwicklung kann durch eine mit dem Läufer gekuppelte Nockenscheibe unmittelbar in der Schnittstellung der Scherenmesser oder kurz danach erfolgen. Zweckmäßig wird kurz nach dem Schnitt die Haupterregerwicklung des feststehenden. Magnetsystems abgeschaltet und die Hilfserregerwicklung eingeschaltet. Hierdurch wird gegenüber den bisher bekannten Scherenantrieben eine besonders einfache Antriebsvorrichtung geschaffen, die unter Vermeidung besonderer Synchronisiermotoren, Beschleunigungseinrichtungen und ohne komplizierte Schaltungen in einwandfreier Weise die gewünschte Arbeit auszuführen gestattet. Die Anordnung nach der Erfindung- ist sehr einfach, und die Anschaffungskosten des Antriebes im Verhältnis zu den sonst üblichen Antrieben sind sehr gering.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Antriebes schematisch dargestellt. Fig. ι zeigt den Antrieb selbst, Fig. 2 die Steuerung des Antriebes.

In Fig. ι läuft das Walzgut zwischen den beiden Messerwalzen 2 und 3 hindurch, die mit je einem Scherenmesser 4 bzw. 5 versehen sind. Auf den Wellen der beiden Messerwalzen sind die Zahnräder 6 und 7 angeordnet, die miteinander in Eingriff stehen. Zum Antrieb der beiden Messerwalzen dient der aus einem Ständer 8 und einem Läufer 9 bestehende Elektromotor, wobei der Läufer 9 mit der Messerwalze 2 gekuppelt ist und hierdurch diese sowie über die beiden Zahnräder 6 und 7 auch die Messerwalze 3 antreibt.

Der Ständer 8 ist mit zwei voneinander unabhängigen Erregerwicklungen 10 und 11 versehen. Werden diese beiden Wicklungen beispielsweise mit Gleichstrom erregt, so haben ihre Magnetfelder die in der Zeichnung durch Pfeile versinnbildlichten magnetischen Kraftrichtungen I bzw. II. Der Läufer 9 des Antriebsmotors hat eine Wicklung 12, deren Magnetfeld bei Gleichstromerregung die Kraftrichtung III hat. Die Kraftrichtung I entspricht der Schnittstellung, Richtung II der Ausgangsstellung und Richtung III der jeweiligen Winkelstellung der Scherenmesser.

Die in Fig. 2 dargestellte Steuerung des Antriebes zeigt, wie die Wicklungen 10, Ji und 12 an die Gleichstromsammelschienen 13 und 14 über Vorschaltwiderstände angeschlossen sind. Zum Ein- und Ausschalten der beiden Wicklungen 10 xead 11 dienen die Schütze 15 und 16, während ein Schütz 37 zum Kurzschließen der Wicklung 12 vorgesehen ist. Die Steuerung der Schütze erfolgt ilurch den einzigen Druckknopfschalter 18, der mit zwei Arbeitskontakten 19 und 20 sowie einem Ruhekontakt 21 versehen ist. Die Kontakte 19, 20 und 21 dienen zum Schalten der Erregerwicklungen der Schütze 15, 16 und 17. In dem Erregerstromkreis des Schützes 17 liegt ferner noch ein Kontakt 22, der von einer Nockenscheibe 23 betätigt wird. Die Nockenscheibe 23 ist auf der Welle des Antriebsmotors befestigt.

Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Vor dem Einschalten des Scherenantriebes befindet sich der Läufer in der aus der Zeichnung· ersichtlichen Lage, wobei die Kraftrichtung III des drehbaren Magnetsystems mit der Kraftrichtung-II der Wicklung 11 zusammenfällt. Wird jetzt der Druckknopf 18 niedergedrückt, so wird zunächst nur das Schütz 15 erregt, während der Erregerstromkreis des Schützes 17 am Kontakt 22 noch unterbrochen ist. Das Schütz 15 spricht an und schaltet die feststehende Antriebswicklung 10 ein. Hierdurch wird die drehbare Wicklung 12, die bereits vor Betätigung des Druckknopfes 18 erregt war, mit großer Beschleunigung in die Kraftrichtung I der Wicklung 10 gebracht, so daß die Scherenmesser zum Schnitt kommen. Wird jetzt der Läufer infolge des Schwungmomentes weitergedreht, so erfährt er zunächst bereits durch die Kraftrichtung I der Wicklung 10 eine erhebliche Bremsung. Diese Bremsung wird aber noch dadurch wesentlich erhöht, daß unmittelbar in der Schnittstellung oder kurz danach die Nockenscheibe 23 den Kontakt 22 schließt und hierdurch das Schütz 17 zum Ansprechen bringt, da seinerseits die Läuferwicklung 12 kurzschließt. Auf diese Weise wird die sich in dem Feld der Haupterregerwicklung 10 bewegende Wicklung 12 so stark abgebremst, daß sie bereits nach kurzer Strecke, beispielsweise in der mit χ bezeichneten Stellung, zum Stillstand kommt. _lt0 Dieser gesamte Vorgang, d. h. also die Beschleunigung, der Schnitt und das Abbremsen bis zum Stillstand, vollzieht sich im Bruchteil einer Sekunde. Wird jetzt der Druckknopf 18 wieder losgelassen, so wird durch den Kontakt 19 die Haupterregerwicklung 10 entregt, durch den Kontakt 20 der Kurzschluß der Läuferwieklung 12 wieder aufgehoben, dagegen durch den Kontakt 21 das Schütz 16 und hiermit die Hilfserregerwicklung 11 eingeschaltet. Die Kraftrichung II dieser Wicklung bewegt hierdurch

die Läuferwicklung 12 aus der Auslauf stellung χ wieder zurück in die richtige, aus der Zeichnung ersichtliche Ausgangsstellung.

Während das vorstehend erläuterte Beispiel eine Steuerung des Antriebes von Hand vorsieht, kann die Steuerung ohne weiteres auch selbsttätig erfolgen, beispielsweise durch eine motorisch angetriebene Schaltvorrichtung an Stelle des handbetätigten Druckknopfschalters i8.

Eine Vereinfachung des Antriebes kann dadurch erreicht werden, daß das Abbremsen des Antriebsmotors nicht durch Kurzschließen seiner Läuferwicklung erfolgt, son-

• 5 dem unmittelbar durch die Hilfserregerwicklung ii, die zum Rückführen des Läufers in die Ausgangsstellung vorgesehen ist. Der Schaltvorgang ist hierbei ähnlich wie oben beschrieben, lediglich das Kurzschließen der

?·<> Läuferwicklung fällt fort. Die Wirkungsweise ist folgende: Der Läufer wird zunächst in der üblichen Weise bis zur Schnittstellung beschleunigt. Beim Hinwegeilen der Messer über die Schnittstellung wird jedoch sofort selbsttätig, beispielsweise durch die Nockenscheibe 23, die Haupterregerwicklung 10 abgeschaltet und die Hilfserregerwicklung 11 erregt. Der Läufer bleibt diesmal also nicht in der mit χ bezeichneten Stellung stehen, sondern läuft weiter bis zur Kraftrichtung II, pendelt einige Male um diese Stellung herum und kommt nunmehr gleich in der richtigen Lage zum Stillstand.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung der Scherenantriebsvorrichtung ersichtlich ist, sind bei dem Antrieb nach der Erfindung keinerlei zusätzliche Bremseinrichtungen notwendig, da das Bremsen in einfachster Weise durch Kurzschließen der Läuferwicklung erfolgt. Auch zum Zurückführen des Läufers in die richtige Ausgangsstellung sind keine zusätzlichen Geräte erforderlich.

Für die Wirkungsweise des Antriebes nach der Erfindung ist es grundsätzlich gleichgültig, ob die verschiedenen Magnetwicklungen mit Gleichstrom oder mit ein- oder mehrphasigem Wechselstrom gespeist werden.

Auch kann beispielsweise ohne weiteres ein normaler Drehstromschleifringläufermotor mit Gleichstromwicklungen ausgerüstet werden. Irgendeine Änderung des Ständer- oder Läufereisens ist nicht erforderlich. In der gleichen Weise kann auch ein beliebiger anderer elektromotorischer Antrieb beim Auslauf in einer genau festgelegten Stellung zum Stillstand gebracht werden. Es ist dann lediglich nach beendetem Auslauf eine derartige Umschaltung der Motorwicklungen erforderlich, daß sowohl Ständer als auch Läufer ein relativ zum Körper feststehendes Magnetfeld bilden, so daß bei Erregung der Wicklungen die Kraftrichtung des Läufers in die Kraftrichtung des Ständers gezogen wird.

Claims (3)

Patentansprüche: 6s

1.. Elektromotorischer Antrieb einer absatzweise bewegten Schere 'mit umlaufenden Messern für Walzwerke u. dgl. mittels eines Elektromotors, dessen Wicklungen so gesteuert werden, daß die Schere für jede Schnittperiode höchstens eine Umdrehung macht, gekennzeichnet durch zwei Erregerwicklungen (10 und 11) im Ständer des Motors, von denen die Haupterregerwicklung (10) die Beschleunigung der Scherenmesser und den Schnitt bei eingeschalteter Läuferwicklung (12) bewirkt, während die Hilfserregerwicklung (11) nach kurzzeitiger Überbrückung der Läuferwicklung (12) die Scherenmesser in die Nullage zurückführt.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurzschließen der Läuferwicklung (12) durch eine mit dem Läufer gekuppelte Nockenscheibe (23) unmittelbar in der Schnittstellung der Scherenmesser oder kurz danach erfolgt.

3. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß kurz nach dem Schnitt die Haupterregerwicklung (10) ab- und die Hilfserregerwicklung (11) eingeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen