Maschinenanlage mit Einrichtung zum selbsttätigen Ausschalten des treibenden Teils im Falle von Betriebsstörungen des angetriebenen Teils.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Alaisehinenanlage mit einer Einrichtung zum selbsttätigen Ausschalten des treibenden Teils im Falle von Betriebsstörungen des angetriebenen Teils.
Es sind versehiedene Vorrichtungen, wie z. B. Rutsehkupplungen, Fliehkraftschalter r u. sw. bekanntgeworden, welche den antreiben- den Teil abschalten oder zumindest vor Über- lastung schützen, falls dem angetriebenen Teil ein zu grosser Widerstand entgegengesetzt wird. Wenn der treibende Teil einen Elels : tro- motor aufweist, genügen in manchen Fällen einfache Schmelzsicherungen in dessen Stromkreis, um den Motor und den angetriebenen Teil vor Überlastungen zu schützen. Die be kannten Sicherungsvorrichtungen sind oft jedoch in ihrer Wirkung zu träge.
Zum Beispiel bei Förderanlagen für Milehbüchsen kann es vorkommen, dass eine Büchse durch irgendeine Ursache umkippt und sieh fest- klemmt, wobei sie die Förderkette blockieren kann, in welchem Falle die Kette brechen oder ein anderer Teil der Maschinenanlage Schaden nehmen kann. Die vorliegende Erfindung bezweekt, eine schnell zur Wirkung gelangende Sicherungseinrichtung an Ma schinenanlagen zu schaffen.
Die Masehinenanlage mit Einrichtung zum selbsttätigen Ausschalten des treibenden Teils im Falle von Betriebsstörungen des angetriebenen Teils ist gemäss der Erfindnng dadurch gekennzeichnet, dal3 der angetriebene Teil mit einer Dynamomaschine in Wirkungsverbin- dung steht, welche einen Strom zur Steue- rung eines den treibenden Teil beeinflussen- den Elektromagnetes liefert.
Vorzugsweise kann der Elektromagnet einen Schalter betätigen, der im Stromkreis eines zum Antrieb der An. lage dienenden Elektromotors liegt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs- gegenstandes ist in der beigefügten Zeich mmg in zwei Varianten schematisch darge- stellt.
Ein Elektromotor 1 ist iiber eine Zwisehenwelle 6 und ein Zahnrad 5 mit der An triebswelle 4 des angetriebenen Teils einer Förderanlage in Wirkungsverbindung. Auf der Welle 4 ist ein Kettenrad 3 montieri, über welches eine Forderkette 2 läuft. Das Kettenrad 3 trägt einen kegeligen Zahnkranz 7, mit welchem ein kegeliges Zalmrad 8 in Eingriff steht. Das letztere sitzt auf der Welle einer Dynamomaschine 9. An Stelle-eines Zahnradgetriebes konnte selbstverstandliel auch eine Reibungsiibertragmng zwischen der Dynamomaschine und der Welle 4 vorgesehen sein.
Die Dynamomaschine 9 ist gemäss der ge strichelt gezeichneten Linie mit einein Blek tromagneten 18 in Verbindung, dessen Anker mit einem im Stromkreis des Elektromotors l liegenden dreipoligen Sehalter 19 derart in Wirkungsverbindung steht, dass er den Schalter bei erregtem Elektromagneten in der ge- schlossenen Stellung halten kann. Der Schalter 19 steht ferner unter dem Einfluss einer F'eder 22, die bestrebt ist, den Schalter 19 zi, i offnen vmd dadurch den Stromkreis des Motors 1 zu unterbrechen. Ein Druckknopf 21 dient zum Einschalten des Motors 1.
Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Anlage ist wie folgt : Zur Inbetriebsetzung der Anlage drückt man von Hand einige Zeit auf den Knopf 21, um den Schalter 19 entgegen der Wirlsung der Feder 22 zu schlie ssen. Der Motor 1 läuft dann an und setzt die Förderkette 2 entlang der Forderbahn in Bewegung. Gleichzeitig beginnt auch die Dynamomaschine Strom zu erzeugen, der den Elektromagneten 18 erregt. Man kann nun den Druckknopf 21 wieder loslassen, weil der Elektromagnet 18 den Schalter 19 geschlossen hält. Wird nun die Förderkette aus irgendeinem Grunde in ihrer Bewegung gehemmt, so sinkt die Drehzahl des Kettenrades 3 und diejenige der Dynamomaschine 9.
Die letztere liefert dann zu wenig oder gar keinen Strom an den Elektromagneten 18, so dass der Stromkreis des Motors 1 unter dem Einflul3 der Feder 22 ausgeschaltet wird. Die Anlage kommt demnach selbsttätig zum Stillstand, wenn der angetriebene Teil in seiner Bewe- gung gehemmt wird. Der 1ehler der Störung kann behoben werden und die Anlage nachher durch Betätigung des Druckknopfes 21 erneut. in Betrieb gesetzt werden.
Die beschriebene Anlage hat den Nachteil, dass es schwierig ist, eine Dynamomaschine herzustellen, welche bei einer verhältnismässig geringen Abnahme der Drehzahl sofort eine genügend starke Spannungsabnahme ergibt, damit die magnetische. Wirkung des Elektro- magneten 18 im Vergleich zur Wirkung der Feder 22 verschwinden kann, um das Abschalten des Motors 1 Zll bewirken.
Dieser Nachteil kann auf folgende Weise behoben werden :
An Stelle der direkten, mit gestrichelten Linien dargestellten Verbindung der Dynamomaschine 9 mit dem Elektromagneten 18 ist die Anordnung gemäss den voll ausgezogenen I, inien so getroffen, dass die Dynamomaschine 9 einen Transformator 10 speist, dessen Se kundärwicklung verschiedene Abzapfungen besitzt, welche mit Hilfe eines Schaltarmes wahlweise benutzt werden können, damit die Abnahme einer den Erfordernissen entsprechenden Sekundärspannung möglich ist. Zum gleichen Zwecke könnte natiirlich auch eine Sekundärwicklung ohne Agriffe vorhanden sein, über welche ein veränderlicher Span nungsteiler geschaltet ist.
Der Sekundärkreis des Transformators 10 enthält in Reihe mit einer Glimmentladungsrohre 12, z. B. einer Nssonlampe, einen für Doppelweg-Gleichrich- tung ausgebildeten Gleichrichter 11 zur Speisung einer Relaiswicklung 13. Das Gleich- stromrelais hat einen Anker 14, einen Ruhekontakt 15 und einen Arbeitskontakt 16. Der Anker 14 und der Arbeitskontakt 16 des Relais dienen zur Steuerung des Stromkreises des Elektromagneten 18, in welchem Stromkreis eine geeignete Speisequelle, z. B. ein Transformator 17 liegt. Der Transformator 1. 7 kann mit seiner Primärwicklung beispiels- weise an das elektrische Kraftverteilnetz angeschlossen sein.
Bei einer nicht dargestellten Variante kann auch auf den Transformator 17 verzichtet werden, wobei dann der Transformator 10 mit einer weiteren Sekundärwick- litng versehen sein kann, die zur Speisung des Stromkreises des Elektromagneten 18 dienen kann.
Der Schaltarm des Transformators 10 wird so eingestellt, dass bei der über einer Grenzdrehzahl liegenden normalen Drehzahl der Welle 4 und somit der Dynamomaschine die Spannung über der Entladungsröhre 12 ? gröl3er als die Zündspannung dieser Röhre 12 ist, so dass Strom durch die Röhre fliessen kann. Dieser Strom wird vom Gleichrichter 11 gleichgerichtet. Die Wicklung 13 des Re- lais 13 bis 16 wird daher vom Gleichstrom durchflossen und der Anker 14 angezogen, wobei der Stromlireis des Elektromagneten 18 über das Kontaktpaar 14,16 geschlossen wird.
Die magnetische Kraft des Elektromagneten 18 hält den Schalter 19 des Antriebsmotors 1 entgegen der Wirkung der Feder 22 geschlos- sen, so dass die Maschinenanlage in Betrieb ist.
Wenn durch irgendeine Ursache der angetriebene Teil festläuft oder nur in seiner Bewegung verzögert wird, sinkt die Spannung der Dynamomaschine 9 und daher auch die Spannung über der Entladungsrohre 12. Die Einstellung ist derart gewählt, dass bei einer für die Maschine gefährlichen Hemmung des angetriebenen Teils die Spannung an der Röhre 12 unterhalb die Löschspannung derselben fällt, so dass die Entladungsröhre erlischt. Dies tritt selbstverständlich auch bei einer vollständigen Blockierung des angetriebenen Teils der Masehinenanlage auf. Sobald die Rohre 12 erlischt, fällt das Relais 13 bis 16 ab, der Elektromagnet 18 wird stromlos und die Feder 22 setzt durch Offnen des Schalters 19 den Antriebsmotor 1 ausser Betrieb.
Wenn nach dem Beheben der Störungsursache die Anlage wieder in Betrieb gesetzt werden soll, so drückt man auf den Knopf 21, um den Schalter 19 von Hand entgegen der Wirkung der Feder 22 zu schlie3en, bis die Drehzahl der Welle 4 wieder so gross ist, dass die Se kundärspannung des Transformators 10 oberhalb der Zündspannung der Entladungsröhre 12 liegt. Dann wird der Magnet 18 wieder erregt, so dass er den Schalter 19 geschlossen hält. Der Knopf 21 kann nun wieder losgelassen werden.
Die beschriebene Einrichtung erlaubt eine völlig selbsttätige und betriebssichere Über- wachung und Sicherung der Maschinenanlage gegen Überlastungen. Der Vorteil dieser Ausbildung gegenüber der zuerst beschriebenen Variante liegt darin, dass auch eine ziemlich geringe Verzögerung des angetriebenen Teils zum Ausschalten des treibenden Teils führt.
Ein über das Normale erhöhter mechanischer Widerstand, der beispielsweise auftreten kann, wenn zu bearbeitendes Material zwi schen die Zahnräder der Maschine gerät, ge nügt zum Ausschalten der Anlage.
Mit den gleichen, in der Zeichnung voll ausgezogenen Mitteln kann auch eine Sicherung der Masehinenanlage gegen Überschrei- ten einer über der normalen Drehzahl liegenden Grenzdrehzahl erzielt werden, wenn die Leitung 16a statt an den Kontakt 16 an den Ruhekontakt 15 angeschlossen ist.
In diesem Falle wird die Sekundärspannung des Transformators 10 so eingestellt, dass die Entladungsröhre 12 bei der normalen Drehzahl der Welle 4 noch nicht zündet, dass aber, sobald eine unzulässige Erhöhung der Drehzahl über die Grenzdrehzahl eintritt, die Spannung über der Entladungsrohre 12 die Zündspannung derselben übersteigt, so dass die Entladungs- robre 12 zündet ; dadurch wird das Relais 13 bis 16 erregt und der Magnet 18 ausgeschaltet, so dass sich der Schalter 19 unter der Wir kung der Feder 22 öffnet und der Motor 1 ausser Betrieb gesetzt wird.
Es ist auch möglich, die beiden beschriebenen Sicherungsarten miteinander zu kombinieren, so dass die Maschinenanlage sowohl beim Unterschreiten einer untern als auch beim Uberschreiten einer obern'Grenzdrehzahl selbsttätig ausser Betrieb gesetzt wird.
Machine system with a device for automatically switching off the driving part in the event of malfunctions in the driven part.
The present invention relates to an Alaisehinenanlage with a device for automatically switching off the driving part in the event of malfunctions of the driven part.
There are various devices such. B. Rutsehkupplungen, centrifugal switch r u. sw. became known, which switch off the driving part or at least protect it from overload if the driven part is opposed to a too great resistance. If the driving part has an Elels: tro motor, in some cases simple fuses in its circuit are sufficient to protect the motor and the driven part from overloads. However, the known safety devices are often too sluggish in their effect.
For example, in conveyor systems for Mileh bushes, it can happen that a bush overturns for some reason and jams, whereby it can block the conveyor chain, in which case the chain can break or another part of the machinery can be damaged. The aim of the present invention is to create a safety device on machine systems that takes effect quickly.
The machine system with a device for automatically switching off the driving part in the event of malfunctions in the driven part is characterized according to the invention in that the driven part is functionally connected to a dynamo, which influences a current for controlling a driving part. supplies the electromagnet.
Preferably, the electromagnet can operate a switch that is in the circuit for driving the to. location serving electric motor.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in two variants in the attached drawing.
An electric motor 1 is operatively connected to the drive shaft 4 of the driven part of a conveyor system via an intermediate shaft 6 and a gearwheel 5. A sprocket 3 is mounted on the shaft 4, over which a conveyor chain 2 runs. The chain wheel 3 carries a conical ring gear 7 with which a conical toothed wheel 8 is in engagement. The latter sits on the shaft of a dynamo machine 9. Instead of a gear transmission, a friction transmission between the dynamo machine and the shaft 4 could of course also be provided.
The dynamo 9 is connected to a sheet metal magnet 18 according to the dashed line, the armature of which is in operative connection with a three-pole holder 19 in the circuit of the electric motor 1 in such a way that it holds the switch in the closed position when the electromagnet is energized can. The switch 19 is also under the influence of a spring 22 which tends to open the switch 19 zi, i vmd thereby interrupting the circuit of the motor 1. A push button 21 is used to switch on the motor 1.
The mode of operation of the system described so far is as follows: To start up the system, the button 21 is pressed manually for some time in order to close the switch 19 against the curl of the spring 22. The motor 1 then starts up and sets the conveyor chain 2 in motion along the conveyor track. At the same time, the dynamo also begins to generate electricity, which excites the electromagnet 18. You can now let go of the push button 21 because the electromagnet 18 keeps the switch 19 closed. If the conveyor chain is now inhibited in its movement for any reason, the speed of the sprocket 3 and that of the dynamo 9 decrease.
The latter then supplies too little or no current to the electromagnet 18, so that the circuit of the motor 1 is switched off under the influence of the spring 22. The system comes to a standstill automatically when the driven part is inhibited in its movement. The fault of the fault can be eliminated and the system can be re-started afterwards by pressing the push button 21. put into operation.
The system described has the disadvantage that it is difficult to manufacture a dynamo machine which, with a relatively small decrease in speed, immediately results in a sufficiently strong voltage decrease for the magnetic. The effect of the electromagnet 18 can disappear in comparison to the effect of the spring 22 in order to cause the motor 1 Zll to be switched off.
This disadvantage can be remedied in the following ways:
Instead of the direct connection, shown with dashed lines, of the dynamo 9 with the electromagnet 18, the arrangement according to the fully drawn I, inien is made so that the dynamo 9 feeds a transformer 10, the secondary winding of which has various taps, which with the help of a Switching arm can optionally be used so that the removal of a secondary voltage corresponding to the requirements is possible. For the same purpose, of course, there could also be a secondary winding without a handle, via which a variable voltage divider is connected.
The secondary circuit of the transformer 10 contains in series with a glow discharge tube 12, e.g. B. a Nsson lamp, a rectifier 11 designed for full-wave rectification to feed a relay winding 13. The DC relay has an armature 14, a normally closed contact 15 and a normally open contact 16. The armature 14 and normally open contact 16 of the relay are used for control the circuit of the electromagnet 18, in which circuit a suitable supply source, e.g. B. a transformer 17 is located. The transformer 1.7 can be connected with its primary winding, for example, to the electrical power distribution network.
In a variant not shown, the transformer 17 can also be dispensed with, in which case the transformer 10 can be provided with a further secondary winding which can be used to feed the circuit of the electromagnet 18.
The switching arm of the transformer 10 is set so that at the normal speed of the shaft 4 and thus of the dynamo machine, which is above a limit speed, the voltage across the discharge tube 12? is greater than the ignition voltage of this tube 12, so that current can flow through the tube. This current is rectified by the rectifier 11. The winding 13 of the relay 13 to 16 is therefore traversed by the direct current and the armature 14 is attracted, the current of the electromagnet 18 being closed via the contact pair 14, 16.
The magnetic force of the electromagnet 18 keeps the switch 19 of the drive motor 1 closed against the action of the spring 22, so that the machine system is in operation.
If, for whatever reason, the driven part stalls or is only slowed down in its movement, the voltage of the dynamo 9 drops and therefore also the voltage across the discharge tubes 12. The setting is selected such that if the driven part jams, which is dangerous for the machine Voltage across tube 12 drops below its extinction voltage, so that the discharge tube goes out. Of course, this also occurs if the driven part of the machine installation is completely blocked. As soon as the pipes 12 go out, the relay 13 to 16 drops out, the electromagnet 18 is de-energized and the spring 22 puts the drive motor 1 out of operation by opening the switch 19.
If the system is to be put back into operation after the cause of the fault has been eliminated, the button 21 is pressed to close the switch 19 by hand against the action of the spring 22 until the speed of the shaft 4 is again so high that the secondary voltage of the transformer 10 is above the ignition voltage of the discharge tube 12. Then the magnet 18 is excited again so that it keeps the switch 19 closed. The button 21 can now be released again.
The device described allows completely automatic and operationally reliable monitoring and protection of the machine system against overloads. The advantage of this design over the variant described first is that even a fairly small deceleration of the driven part leads to the switching off of the driving part.
A mechanical resistance that is higher than normal, which can occur, for example, if the material to be processed gets between the machine's gears, is sufficient to switch off the system.
The same means, which are fully drawn out in the drawing, can also be used to secure the machine system against exceeding a limit speed above the normal speed if the line 16a is connected to the normally closed contact 15 instead of the contact 16.
In this case, the secondary voltage of the transformer 10 is set so that the discharge tube 12 does not yet ignite at the normal speed of the shaft 4, but that as soon as the speed increases beyond the limit speed, the voltage across the discharge tubes 12 has the same ignition voltage exceeds, so that the discharge tube 12 ignites; as a result, the relay 13 to 16 is energized and the magnet 18 is switched off, so that the switch 19 opens under the action of the spring 22 and the motor 1 is put out of operation.
It is also possible to combine the two types of security described with one another so that the machine system is automatically put out of operation both when the speed falls below a lower limit and when an upper limit speed is exceeded.