CH324063A - Einrichtung zur Verbesserung des Antriebes von Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

  Einrichtung zur     Verbesserung    des Antriebes von Werkzeugmaschinen    Bekanntlich wird bei einem motorischen  Antrieb von Werkzeugmaschinen eine mög  lichst geringe Änderung der Drehzahl mit der  Belastung angestrebt. Bei stationärem Be  trieb besteht das     ]Problem    praktisch nicht.,  wird aber wichtig besonders bei Änderungen  der Belastung bei sehr kleinen Geschwindig  keiten. Dabei ergibt sich bei einer Last  zunahme ein plötzlicher Drehzahlabfall, wäh  rend bei einer Entlastung die Drehzahl steigt.  Diese vorübergehenden Betriebszustände kön  nen manchmal. sehr wichtig sein.  



  Um diesen Nachteilen zu begegnen, werden       Servosteuerungen    gebraucht, deren Aufgabe  es ist, die     Geschwindigkeit    konstant zu halten.  Dabei wird die Dauer der Ausgleichvorgänge  verringert, indem die Regeleinrichtung dem       Einfluss    der Beschleunigung unterworfen  wird. Trotzdem verbleibt ein Übergangszu  stand. Es ist die     Aufgabe    vorliegender     Er-          findung,    die Stabilität der Drehzahl während  dieser Zeit weiter zu verbessern.  



  Die Erfindung geht aus von der Tatsache,  dass die beobachtete Drehzahländerung die  Folge gewisser     .Schwankungen    des Lastmomen  tes der     Werkzeugmaschine    ist, und wegen  der Trägheit der bewegten Massen mit einer  gewissen     Verzögerung    auftritt.  



  Es erscheint, als logisch, die     Ursache    selbst,  das heisst die Schwankung des Lastmomentes,       mindestens    in erster     Näherung    zu benützen,  um die     Leistungszufuhr    zum Antriebsmotor    zu steuern. Die Regelung der Drehzahl zur  Stabilisierung tritt     dann    erst in zweiter Nä  herung in Erscheinung.  



  Die vorliegende 'Erfindung betrifft eine  Einrichtung zur     Verbesserung    des Antriebes  von Werkzeugmaschinen, bei welchem die  Drehzahl des Motors     abhängig    gemacht wird  von einer Regelspannung, welche als Diffe  renz gebildet ist zwischen einer zur besagten  Drehzahl proportionalen     Gleichspannung    und  einer einstellbaren konstanten Bezugsspan  nung. 'Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass bei  einer     Drehzahlschwankung    selbsttätig der ge  nannten     Regelspannung    eine     zusätzliche     Gleichspannung hinzugefügt wird, welche pro  portional der die Drehzahlschwankung hervor  rufenden Schwankung des Lastmomentes ist  und praktisch ohne Verzug wirksam wird.  



  Die Figur zeigt ein Beispiel für die Ver  wirklichung der Erfindung bei einer Hobel  maschine.  



  Der Tisch 1 dieser     Maschine    verschiebt sich  auf der Bank 2 unter dem Einfluss der An  triebskraft des Motors 3. Das zu bearbeitende  Werkstück 4 ist auf dem     Tisch    1 befestigt. Das  Werkzeug 5 ist am     feststehenden    Halter 6 be  festigt. Der Gleichstrommotor 3, welcher eine  Tachometerdynamo 12: antreibt, wird über eine  steuerbare     Gasentladungsröhre    7, ein     Thyra-          tron,    vom     Wechselstromnetz    8 gespeist.

   In be  kannter Weise wird der Mittelwert des Motor  stromes verändert, indem     Steuerimpulse    ver-      änderlicher Phasenlage von den Klemmen 10  eines elektronischen Steuergerätes 9 dem  Thyratron zugeführt werden. Die Phasen  verschiebung zwischen den     Impulsen    und  der Speisewechselspannung des Netzes 8  kann in an sich bekannter Weise durch Ver  änderung einer     Gleichspannung    erzielt. wer  den. Diese wird den Klemmen 11 des Ge  rätes 9 zugeführt. Sie setzt sich zusammen  aus der Tachometerspannung 12 und der  Vergleichspannung der Batterie 13, welche  den     Sollwert    der     Arbeitsdrehzahl    bestimmt.

    Bei bekannten Steuerungen ist es lediglich  die Differenz dieser beiden ':Spannungen, wel  che über die Klemmen 11 dem Gerät 9 zuge  führt wird.  



  Gemäss vorliegender Erfindung wird die  ser Differenz noch eine Spannung hinzuge  fügt., welche von den Schwankungen des Last  momentes abgeleitet wird.  



  Zu diesem Zwecke wird in der Nähe des  Werkzeuges 5 ein Tastgerät, zum Beispiel  elektromagnetischer Art, angebracht, mit wel  chem eine der elastischen Durchbiegung des       Werkzeuges    proportionale Spannung erzeugt  werden kann.  



  Dieser Taster enthält im wesentlichen eine  mit     magnetischem    Kern versehene Spule 14,  welche in unmittelbarer     Nähe    des     Werkzeuges     fest mit dem Maschinengestell oder zum Bei  spiel mit dem Halter 6 verbunden angeord  net. ist. Der Luftspalt zwischen dem Kern  und dem Werkzeug schwankt, wenn das  Werkzeug durch die Arbeitskraft gebogen  wird. Anderseits ist die Spule     1-I    in eine   Wheatstone  - Brückenschaltung eingefügt,  welche noch die Selbstinduktion 15 und die  beiden Widerstände 16 und 17 enthält. Die  Brückenschaltung wird über einen Trans  formator     1'8    mit.     Wechselstrom    gespeist.

   Sie  ist so abgeglichen, dass im     Ruhezustand,    wenn  das Werkzeug keine Durchbiegung aufweist,  keine Spannung an der Ausgangsdiagonale,  das heisst an den Punkten a und b, erzeugt  wird. Die Steuerspannung, welche auftritt,  wenn durch Arbeitsleistung das Werkzeug  durchgebogen worden     ist,    wird nach eventuel  ler Verstärkung im Gerät 24 im Gleichrichter    19 gleichgerichtet und durch den Kondensa  tor 22 in Verbindung mit dem parallelen  Widerstand     \23    geglättet. An den Klemmen  erscheint eine Gleichspannung, welche im we  sentlichen proportional der     Arbeitskraft    des       Werkzeuges    ist.

   Gemäss der Erfindung wird  diese zwischen c und     d    auftretende Span  nung der Differenz der Spannungen 12 und  13 hinzugefügt.  



  Da auf jeden Fall die Tachometerspan  nung 1:2 in an sich bekannter Weise in den  Regelvorgang     eingreift,    jedoch mit Verzö  gerung, ist es durchaus möglich, mit einem  einfachen, dafür aber rascher arbeitenden  Tastgerät auszukommen. Um möglichst kleine  Regelzeiten zu erhalten, wird der Taster so  nahe als möglich am Werkzeug angeordnet  und damit die Empfindlichkeit vergrössert.  Natürlich ist es möglich, diese Regelprinzipe  auch bei andern Motorantrieben anzuwenden,  zum Beispiel bei     Ward-Leonard-Antrieben.     In letzterem     Falle    wirkt: die Regelspannung  auf den. Erregerkreis des Generators.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Verbesserung des An triebes von Werkzeugmaschinen, bei welchen die Drehzahl des Motors abhängig gemacht wird von einer Regelspannung, welche aus der Differenz gebildet ist zwischen einer zur besagten Drehzahl proportionalen Gleichspan nung und einer einstellbaren konstanten Be zugsspannung, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Drehzahlschwankung selbsttätig der genannten Regelspannung eine zusätzliche Gleichspannung hinzugefügt wird, welche pro portional ist der die Drehzahlschwankung hervorrufenden Schwankung des Lastmomen tes und praktisch ohne Verzug wirksam wird.

   UN TBRANSPRUCIIE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Gleichspannung mittels eines Abnehmers er zeugt wird, der direkt mit dem Werkzeug verbunden ist. ?. Einrichtung nach Unteranspruch 1, für Werkzeugmaschinen, in denen der Abnehmer elektromagnetisch arbeitet und in einen Wech selstromkreis eingeschaltet ist, derart, dass zwischen zwei Punkten dieses Kreises eine Wechselspannung auftritt, wenn ein Luft spalt zwischen Werkzeug und Abnehmer va- riiert und die nach Verstärkung und Gleich richtung die zusätzliche Gleichspannung er gibt.