DE817622C

DE817622C - Einrichtung bei Werkzeugmaschinen oder Arbeitsmaschinen

Info

Publication number: DE817622C
Application number: DEP2883A
Authority: DE
Inventors: Artur Dr Dr-Ing Gruen; Werner Dr Kleinsteuber
Original assignee: PINTSCH ELECTRO GmbH
Current assignee: PINTSCH ELECTRO GmbH
Priority date: 1950-07-29
Filing date: 1950-07-29
Publication date: 1951-10-18

Description

Einrichtung bei Werkzeugmaschinen oder Arbeitsmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung bei Werkzeugmaschinen oder Arbeitsmaschinen, wie z. B. Papierschneidemaschinen, deren Antriebsmotor fortlaufend kurzzeitigen Belastungsstößen durch zusätzlichen Antrieb eines Arbeitsteils (Schneidemessers) ausgesetzt ist.
Bei einer Reihe von Maschinen, wie Stoßmaschinen, Scheren, Papierbearbeitungsmaschinen, tritt in einer zur Arbeitsperiode kleinen Zeit eine erhöhte Belastung auf, die dem Antriebsmotor ein erheblich vergrößertes Antriebsmoment abfordert. Es stellt sich bei den Motoren bei vergrößerter Last von selbst ein vergrößerter Strom ein. Dieses ist .aber bei den betreffenden Maschinen stets verbunden mit einem erheblichen Abfall in der Drehzahl, was zu technischen Störungen führt, indem beispielsweise ein Transport des Papierbandes verursacht wird, der unter anderem zum Zerreißen des Papierbandes führen kann.
Der Konstanthaltung der Drehzahl des Motors durch Anwendung eines Schwungrades steht entgegen, daß mari in der Dimensionierung des Schwungrades begrenzt ist. Besonders läßt sich im allgemeinen nicht erreichen, daß bei kleineren Drehzahlen das Schwungrad zur Überbrückung des erhöhten Drehmomentbedarfes ohne Drehzahlabfall ausreicht, da das Schwungradmoment quadratisch mit der Drehzahl abfällt. Es kommt aber vielfach darauf an, die Drelizähländerung des Motors gerade bei verhältnismäßig niedriger Drehzahl vermeiden zu können.
Gemäß der Erfindung wird die Einrichtung so getroffen, daß als Antriebsmotor ein Gleichstrommotor dient, der aus dem Wechselstrom- bzw. Drehstromnetz über gittergesteuerte Gleichrichter mit Lichtbogen- oder lichtbogenartiger Entladung gespeist wird, deren Steuergittern vermittels eines Test- oder Fühlorgans, z. B. Fotozellenkreis, in Abhängigkeit vom Einsatz der stoßartigen Belastung, Niedergehen des Schneidemessers, eine der Dauer oder dem Verlauf der stoßartigen Belastung angepaßte Änderung der Größe oder/und Phasenlage der Gitterspannung von solchem Betrage erteilt wird, daß die Drehzahl des Antriebsmotors praktisch konstant ist.
Auf diese Weise ist es möglich, im Augenblick der Belastungszunahme, also z. B. dem Niedergehen des Messers beim Schneiden von Papier- oder Textilbändern, das Motordrehmoment kurzzeitig so hoch zu steuern, daß wieder annähernd Gleichgewicht zwischen Antriebsmoment und Belastungsmoment besteht und höchstens praktisch unwesentliche zusätzliche Beschleunigungen oder Verzögerungen auftreten.
Die Abtastung kann z. B. auf mechanischem Wege durch Nocken, Gestänge, Kolbenscheibe oder pneumatisch oder hydraulisch geschehen oder elektrisch, induktiv, kapazitiv oder über Widerstände, oder aber fotoelektrisch.
Die Übertragung auf das Steuergerät des Gleichrichters hängt von der Art der Abtastung ab. Sie kann dementsprechend, z. B. mechanisch oder elektrisch, erfolgen. Für die Verarbeitung der übertragenen Abtastung im Steuergerät gibt es verschiedene Möglichkeiten. - Beispielsweise kann im Steuergitterkreis ein zusätzlicher Widerstand vorgesehen sein, der in Abhängigkeit von der Abtastung zu- oder abgeschaltet wird. Entsprechend kann auch ein Reihenwiderstand kurzgeschlossen und durch Aufhebung des Kurzschlusses wieder eingeschaltet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß in Abhängigkeit von der Abtastung im Gitterkreis des Gleichrichters direkt eine Zusatzspannung zu- oder abgeschaltet wird. Auch kann durch die Bewegung .des Arbeitsteiles bzw. durch die Abtastung eine Spannung direkt erzeugt werden, die sich der Steuergitterspannung im gegebenen Zeitmoment überlagert. In Abhängigkeit von der Abtastung kann die Phasenlage einer Gitterwechselspannung, z. B. durch Veränderung eines Widerstandes, einer Induktivität oder Kapazität einer Phasenbrücke, geändert werden. Zur Erzielung einer Induktivitätsänderung kann die Vormagnetisierung einer Eisendrossel in Abhängigkeit von der Abtastung variiert werden. Bei Verwendung eines Fotozellenkreises als Abtastorgan kann die sogenannte Lichtschranke oder Lichtblende so eingerichtet sein, daß z. B. bei Eintritt des Schneidemessers in den Strahlengang des Lichtes eine elektrische Spannung erzeugt wird, die derart, beispielsweise als zusätzliche Gittervorspannung, auf den Steuergitterkreis des Gleichrichters einwirkt, daß entweder ein vergrößerter oder ein verkleinerter Lichtfluß eine bestimmte Drehmomentveränderung zur Folge hat. Statt dessen kann zu Beginn oder bei Beendigung der Drehmomentsvergrößerung jeweils durch Lichtstöße dieses Drehmoment ein- und ausgeschaltet werden.
Unabhängig von der Art des Tast- oder Fühlorgans kann die Einrichtung so getroffen sein, daß eine vermittels des Tast- oder Fühlorgans bei Einsetzen der zusätzlichen Belastung (Niedergehen des Schneidemessers) erzeugte Zustandsgröße, insbesondere elektrische Spannung, in einen elektrischen Impuls von solcher Dauer umgewandelt wird, daß die durch das Einsetzen des Impulses durch Gitterspannungsänderung verursachte Vergrößerung des Drehmoments des Motors bereits vor oder gegebenenfalls erst nach Beendigung der zusätzlichen Belastung des Motors beendet wird oder abzuklingen beginnt. Die vom Abtastorgan bei Einsetzen der zusätzlichen Belastung des Motors erzeugte Spannung kann beispielsweise ein elektromagnetisches Zeitrelais oder ein von gittergesteuerten Röhren gebildetes Zeitrelais zum Ansprechen bringen, das für ein vorgeschriebenes Zeitintervall die in Betracht kommende Gitterspannungsänderung aufrechterhält und dann rückgängig macht. Zum Beispiel kann die vom Abtastorgan erzeugte elektrische Spannung gleichzeitig mit der Gitterspannungsänderung im Gitterkreis die Aufladung eines Kondensators bewirken, dessen nach einer vorgeschriebenen Zeit über eine Glimmröhre einsetzende Entladung das Abfallen des Relais bzw. die Rückgängigmachung der Gitterspannungsänderung bewirkt oder einleitet.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, daß nicht nur der Beginn der zusätzlichen Belastung des Motors, sondern auch das Aufhören oder das Bevorstehen des Aufhörens der zusätzlichen Belastung des Motors durch ein Tast- oder Fühlorgan zur Anzeige gebracht wird und dadurch die vom ersten Testorgan bewirkte Gitterspannungsänderung rückgängig gemacht wird, gegebenenfalls nach einer vorgeschriebenen Gesetzmäßigkeit (steiler oder allmählicher Abfall). Durch derartige Maßnahmen kann erreicht werden, daß die durch Änderung der Gitterspannung des Gleichrichters erzeugte Veränderung des Drehmoments des Motors gegenüber der Beendigung der zusätzlichen Belastung mit einer der mechanischen Trägheit des Motors entsprechenden Voreilung beendet wird. In der Mehrzahl der Fälle ist es zweckmäßig, unter Anwendung einer der angedeuteten oder ähnlichen Maßnahmen die Einrichtung so zu treffen, daß bei Einsetzen der zusätzlichen Belastung des Motors (Niedergehen des Schneidemessers) ein schneller oder steiler Anstieg des Drehmoments des Motors erzeugt wird, dagegen die Rückgängigmachung dieser Drehmomentsvergrößerung weniger schnell oder steil, vorzugsweise allmählich abklingend, erfolgt, und zwar bereits von einem Zeitmoment an, der vor dem Aufhören der zusätzlichen Belastung liegt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung bei Werkzeugmaschinen oder Arbeitsmaschinen, wie z. B. Papierschneidemaschinen, deren Antriebsmotor fortlaufend kurzzeitigen Belastungsstößen durch zusätzlichen Antrieb eines Arbeitsteils (Schneidemessers) ausgesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmotor ein Gleichstrommotor dient, der aus dem Wechselstrom- bzw. Drehstromnetz über gittergesteuerte Gleichrichter mit Lichtbogen- oder lichtbogenartiger Entladung gespeist wird, deren Steuergittern vermittels eines Tast- oder Fühlorgans, z. B. Fotozellenkreis, in Abhängigkeit vom Einsatz der stoßartigen Belastung (Niedergehen des Schneidemessers) eine der Dauer oder dem Verlauf einer stoßartigen Belastung angepaßte Änderung der Größe oder/und Phasenlage der Gitterspannung von solchem Betrage erteilt wird, daß die Drehzahl des Antriebsmotors praktisch konstant ist.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Begrenzung oder Veränderung, vorzugsweise zur Verkürzung der Dauer der Antriebsmomentsänderung gegenüber der Dauer des vergrößerten Lastmoments vorgesehen sind.
3. Einrichtung nach :Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites Tast-oder Fühlorgan vorgesehen ist, daß die Beendigung oder das Bevorstehen der Beendigung der zusätzlichen Belastung des Motors anzeigt und im Sinne einer Rückgängigmachung der Gitterspannungsänderung auf den Gitterkreis des Gleichrichters einwirkt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das das Einsetzen der zusätzlichen Belastung des Motors anzeigende Tast-oder Fühlorgan zur Steuerung eines elektromechanischen oder eines rein elektrischen Zeitrelais derart dient, daß die Zeitdauer des Anhaltens der Gitterspannungsänderung von der Dauer der zusätzlichen Belastung verschieden, vorzugsweise kurzzeitiger ist.
Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgender, dadurch gekennzeichnet, daß die durch das Einsetzen der zusätzlichen Belastung des Motors durch Gitterspannungsänderung hervorgerufene Vergrößerung seines Drehmoments in steilem Anstieg, die Rückgängigmachung dieser Drehmomentsvergrößerung dagegen allmählich abklingend erfolgt.
6. Einrichtung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgängigmachung der bei Einsetzen der zusätzlichen Belastung durch Gitterspannungsänderung erzeugten Vergrößerung des Drehmoments des Motors vor Beendigung der zusätzlichen Belastung erfolgt bzw. eingeleitet wird.