DE7143062U - Antrieb fur Werkzeugmaschinen, ins besondere Schälmaschinen oder andere span abhebende Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Heinz Im·«. PaUntonwolt D —8 München 81, Co»imortra|j· 81 Telefon: (0811) 483820

Quick und Lindeinann KG 4801 Großdornberg Lindenstrasee 39

L 9522 15.11.

Antrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schälmaschinen oder andere spanabhebende Werkzeugmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schälmaschinen oder andere spanabhebende Werkzeugmaschinen, die je von eimern Elektromotor über einen Drehmomentwandler antreibbar sind, der Verstellglieder für die Änderung des Drehmoments enthält, «leiche durch selbsttätig wirkende Steuermittel derart beeinflußbar sind, daß die Abtriebsdrehzahl des Wandlers und damit die Antriebsdrehzahl der Werkzeugmaschine, auf einen gewünschten Wert eingestellt, im wesentlichen konstant bleibt. Antriebe dieser Art sind bekannt (DT-PS 1 030 653) u"5d haben sich bewährt, Ale Steuermittel wurden solche vorgesehen, die gemeinsam oder unabhängig voneinander mindestens auf zwei der drei möglichen Änderungen der Beschleunigung, der Geschwindigkeit und des Weges bzw. der Drehbeschleunigung, der Drehzahl und des Drehwinkels ansprechen. Ein solcher Antrieb konnte gegenüber Antrieben mit regelbaren Kraftmaschinen, wie elektrischen Leonard-Antrieben, röhrengesteuerten Gleichstromantrieben usw., obwohl er deren Vorteile aufwies, wesentlich billiger hergestellt werden und wies die Nachteile dieser bekannten Antriebe nicht auf.

Dipl.-Ing. Η·ίηι

, Patentanwalt D — 8 Μθη*·η 31, Coiimortrofc· 81 Telefon: (0611) 483820

Der Erfindung liegt äie Aufgab« zugrunde, Antriebe der eingangs zuerst erwähnten Art so zu vereinfachen» das lediglieh eine einzige GrOBe dem BeeinfluBen der verstellbaren Leitschaufeln des Drehmomentwandlers dient und trotzdem die Abtriebsdrehzahl des Wandlers praktisch konstant gehalten wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäe vorgeschlagen, auf der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers oder einer mit ihr unmittelbar oder mittelbar über einen Zwischentrieb gekuppelten Welle eine Schwungmasse frei drehbar zu lagern» die über eine auf einen wählbaren Wert einstellbare Rutschkupp*· lung od. dgl. mit der Abtriebswelle des Wandlers oder der änderen welle verbünden ist und daß die Drehzahl der Abtriebs-' «eil- de» Wandlers oder der anderen Welle stit einer Selldrehzahl vergleichbar ist und der ermittelte Differenzbetrag als Steuergröße dem die Schaufeln des Wandlers beeinflussenden Steuerglied zugeführt ist. Anstelle einer Rutschkupplung bekannter Art kann auch ein Riementrieb vorgesehen sein, dessen Riemen beim Auftreten einer Oberlast (Bedienungsfehler an der Arbeitsmaschine, Fremdkörper blockiert die Arbeitsmaschine usw.) rutscht. Auf eine Brechstiftsicherung erfüllt die Aufgabe der Rutschkupplung. In jedem Fall soll di« Rutschkupplung', der Riemen bzw. die Brechstiftsieherung die Verbindung erst dann lösen, wenn ein Moment auftritt, das gröfier ist als das Moment, welches der Wandler maximal abgeben kann. Damit entfällt nicht nur die Einregulierung des antreibenden Elektromotors auf das Schwungmontent, mit dem die Anlage arbeitet, es läBt sich wegen der Anordnung der Schwungmasse auch ein einfacher Regelkreis für die Steuerung auf Drehzahl konstant einsetzen, so daB ein erheblicher Fortschritt erzielt wird. Naheliegend ist diese Anweisung deswegen nicht, weil man bisher immer Wert darauf legte, das Schwungmoment im Antrieb so klein wie möglich zu halten. Im übrigen ist:jetzt auch die Steuerung

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von Gleichstroa-Antriebsmctoren wesentlich einfacher, da diese ein xu hohes Schwingmoment haben, was z'u klein ist, um sie gut steuern xu können, aber xu groß ist, um einen Bruch xu vermelden.

Zweckmäßig ist es dafür xu sorgen, daB der Verstellhub des Steuergliedes in wählbaren Zeiten begrenzbar ist. Wird beispielsweise eine gegen Verdrehen gesicherte Stange in eine Schälmaschine mit umlaufendem Messerkopf hineingeschoben bxw. tritt eine geschälte Stange aus dem umlaufenden Messerkopf aus, dann wird der verstellhub des Steuergliedes nicht begrenzt; zwischen diesen Stellungen empfiehlt es sich, den Verstellhub so xu begrenzen, daB der Schwenkweg der Verstellschaufel» des Drennömentenwandler'; im Sinne Schließen und im Sinne Offnen verhältnismäeig gering ist.

Eine recht einfache Steuerung wird dann erreicht, wenn die Abtriebswelle des Drehmomentenwandlers mit der Welle eines Generators, dessen Spannung insbesondere linear xur eingegebenen Drehzahl ansteigt, verbunden ist, und dessen abgegebene Spannung mit einer Sollspannung verglichen wird, wobei die ermittelte Spannungsdifferenz als Steuergröße dem die Verstellschaufeln beeinflußenden Steuerglied zugeführt wird. Ist die vom Generator abgegebene Spannung höher als die eingestellte Sollspannung, weil die Drehzahl der Abtriebswelle des Wandlers xu hoch ist, dann steuert die Spannungsdifferenz die Verstellschaufeln im Sinne Schließen; entsprechendes gilt für eine vom Generator abgegebene Spannung, die geringer ist als die Sollspannung, das heißt, in diesem Fall werden die Verstellschaufeln des Wandlers im Sinne Erhöhen der Abtriebswelle geöffnet, wobei in beiden Fällen während des eigentlichen Sehäivorganges der Verateilhub des Steuergliedes in beiden Richtungen gegenüber einer Mittellage verhältnismäßig

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gering sein kann.

Um die Sollspannung ständig auf einem bestimmten Wert halten zu können» auch wenn die Drehzahl der Abtriebswelle des Wandlers und damit die Drehzahl der Antriebswelle der Werkzeugmaschine geändert werden muB, wird weiterhin empfohlen, zwischen der Abtriebewelle des Wandlers md dem Generator ein stufenlos regelbares Getriebe vorzusehen. Es ist also, muß die Antriebsdrehzahl der Werkzeugmaschine geändert werden, weil sich der Durchmesser des zu schälenden Gutes geändert hat, ledigll h erforderlich, das stufenlos regelbare Getriebe so einzustellen, daß der Generator die der Sollspannung entsprechende Spannung abgibt. Würde das stufenlos regelbare Getriebe nicht vorgesehen sein, dann müßte man beispielsweise bei einer Verringerung der Drehzahl der Antriebswelle der werkzeugmaschine eine entsprechend geringere Sollspannung einstellen. Bei großen Drehzahlbereichen ergeben sich dadurch Ungenauigkeiten in der Steuerung, weil die zu vergleichenden Spannungen bei geringen Drehzahlen klein sind.

Bewährt hat sich als Steuerglied eines erfindungsgemäß ausgebildeten Antriebe ein beidseitig durch Ul beaufschlagter Kolben, der entsprechend einer aufgetretenen Drehzahländerung bzw. entsprechend der aufgetretenen Spannungsdifferenz von der einen oder von der anderen Seite her mit 01 beaufschlagt wird und dadurch die Verstellschaufeln des Wandlers in der einen oder anderen Richtung bewegt.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend erläutert.

Von einem nicht dargestellten Antriebsmotor wird eine Riemenscheibe od. dgl. 1 angetrieben, die auf der Eingangswelle 2 •Ines Drehmomentwandler£. 3 festgelegt ist. Der Drehmomenten-

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wandler weist eine Pumpe 4, fest angeordnete Leitschaufeln 5 und 6 und Verstellschaufeln 7 auf. Auf jeder Verstellschaufel-Welle 8 ist ein Planetenrad 9 festgelegt, welches mit einem Zentralrad 10 kämmt, das von einem aus einer Kolbenstange 11 und aus einem Kolben 12 bestehenden Steuerglied um einen dem Verstellhub des Steuergliedes entsprechenden Winkel hin und her gedreht werden kann.

Die Abtriebswelle 12 des Wandlers 3 ist über eine Kupplung 4 mit einer gleichachsig angeordneten Welle 14 verbunden, die außer einem Zahnrad 15 eine Riemenscheibe od. dgl. 16 trägt, über die die Antriebswelle der nicht dargestellten Werkzeugmaschine in Umlauf versetzbar ist. Dient der Antrieb dem Antrieb des umlaufenden Messerkopfes einer Schälmaschine, dann treibt die Riemenscheibe öd. dgl. 16 die Hohlwelle des Messerkopfes an. Weiterhin ist auf der Welle 14 eine Schwungmasse frei drehbar gelagert, die über eine auf einen wählbaren Wert einstellbare Rutschkupplung 18 mit der Welle 14 verbunden ist. Diese Rutschkupplung besteht im dargestellten Fall aus unter Federdruck stehenden Reibbelägpn.

Das Zahnrad 15 kämrat mit einem Zahnrad 19, welches auf der Eingangswelle 20 eines stufenlos regelbaren Getriebes 21 festgelegt ist. Die Abtriebswelle 22 des Getriebes 21 treibt einen Gleichstromgenerator 23 an, dessen abgegebene Spannung mit einer Sollspannung, erzeugt durch eine Gleichstromquelle 24, verglichen wird. Die bei 25 vorhandene Differenzspannung wird einem Ölversorgungsgerät 26 zugeführt, welches einem Zylinder 27 je nach der erforderlichen Beaufschlagung des Kolbens 12 öl zuführt, so daß der Kolben 12 über seine Kolbenstange 11 alle Verstellschaufeln 7 in der jeweils erforderlichen Richtung verschwenkt.

Nicht dargestellt sind Anschläge, die den Verstellhub des KoI- Dipl.-Ing. Heinz L«u»r, Patentanwalt D — 8 MOndien 81, Cosimoitrolj· 81 ■ Takfon: (0811) 483820

bens 12 zu begrenzen gestatten. Hub-Begrenzungsmittel sind als solche bekannt, so daß es ihrer Darstellung nicht bedarf. An der Kolbenstange 11 kann ein Zapfen festgelegt sein und diesem Zapfen können Anschläge, deren Abstand voneinander änderbar ist, so zugeordnet werden, daß der Kolben 12 einen Maximalhub und geringere Kilbe ausführen kann. Soll der Verstellhub auf einen bestimmten Wert begrenzt werden, dann sind die beiden Anschläge in die Bewegungsbahn des Zapfens od. dgl. hineinzubewegen, so daß die Verstellschaufeln dann nur tan einen entsprechenden Winkel von der Mittellage im Sinne Schließen und im Sinne öffnen verschwenkt werden können.

Wichtig ist, daß die Anschläge aus der Bewegungsbahn des Zapfens od. dgl. herausgenommen werden können, wenn bei Schälmaschinen das Schälen einer Stange beginnen soll bzw. ein· geschälte Stange die Schälmaschine verläßt, weil dann jeweils ein Stoß auftritt, der zur Drehzahländerung führen würde. Es sind also Steuermittel vorzusehen, die die erwähnten Anschläge dann aus der Bewegungsbahn des Zapfens herausnehmen, wenn mit Stößen zu rechnen ist.

Claims (2)

<Γ

1. Antrieb für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schälmaschinen oder andere spanabhebende Werkzeugmaschinen, die ja von eimern Elektromotor über einen Drehmomentenwandler antreibbar sind, der Verstellglieder für die Änderung des Drehmoments enthält, welche durch selbsttätig wirkende Steuermittel derart beeinflußbar sind, daß die Abtriebsdrehzahl des Wandlers und damit die Antriebsdrehzahl der Werkzeugmaschine, auf einen gewünschten Wert eingestellt, im wesentlichen konstant bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß auf. der Abtriebst alle (3') des Wandlers (3) oder einer mit ihr unmittelbar oder mittelbar über einen Zwischentrieb gekuppelten, dem Antrieb einer Werkzeugmaschine dienenden Welle (14) eine Schwungmasse (17) frei drehbar gelagert ist, die über eine auf einen wählbaren Wert einstellbare Rutschkupplung (18) od. dgl. mit der Abtriebswelle (3¹) des Wandlers (3) oder der anderen Welle (14) verbunden ist, und daß die iie Schwungmasse (17) lagernde Welle (14) oder die Abtriebswelle (3¹) de3 Wandlers (3) mit einem ein ölversorgungstgerät (26) steuernden Gleichstromgenerator (23) verbunden ist, wobei das Ölversorgungsgerät den Kolben (12) eines Stellgliedes (12, 27) beaufschlagt, das tait den Verstellgliedern (7, 8, 9, 10) des Wandlers (3) verbunden ist.

2. Antrieb nach Anspruch 1, gekennzeichnet , durch den Hub des Steuergliedes (11, 12) in wählbaren Zeiten begrenzende Anschläge.

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Antrieb nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen der Abtriebswelle (3*) des Wandler-s. (3) oder der die Schwungmasse (17) lagernden Welle (14) und dem Generator (23) ein stufenlos regelbares Getriebe (24) vorgesehen ist.

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