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Regelvorrichtung für den Vorschub einer Schrämmaschine Die Erfindung
betrifft eine Regelvorrichtung für den Vorschub einer Schrämmaschine, deren Schrämwerkzeug
durch einen Elektromotor angetrieben wird und die eine hydrostatisch betriebene
Vorschubwinde aufweist. Diese Vorschubwinde ist getrennt von der Schrämmaschine
am Strebende aufgestellt und wird in Abhängigkeit von der Belastung des Motors der
Schrämmaschine geregelt. Zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit des Schrärawerkzeugs
wird ein Vergleich zwischen je einem auf den Istwert und einem auf den Sollwert
der Vorschubgeschwindigkeit bezogenen elektrischen Signal durchgeführt und in Abhängigkeit
davon die Vorschubgeschwindigkeit erhöht oder verringert, je nachdem, ob
die Stärke des Sollwertsignals größer oder kleiner als die Stärke des Istwertsignals
ist. Diese Regelung wird durch ein weiteres elektrisches Signal gesteuert, das beim
überschreiten der Belastung des Schrämwerkzeugs um eine bestimmte Größe erzeugt
wird und die Vorschubgeschwindigkeit zur Begrenzung der Belastung des Schrämwerkzeugs
herabsetzt. Eine Schrämmaschine mit einer solchen Regelvorrichtung ist durch die
britische Patentschrift 602 783 bekannt.
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Bei dieser bekannten Schränunaschine ist das erstgenannte elektrische
Signal nicht nur auf den Istwert der Vorschubgeschwindigkeit des Schrämwerkzeugs
bezogen, sondern ist auch proportional der Drehzahl des Motors. Tatsächlich werden
hierbei drei elektrische Signale algebraisch addiert, nämlich erstens ein Geschwindigkeits-Sollwertsignal
von einem einstellbaren Potentiometer, zweitens ein Signal, das sich mit der Klemmenspannung
an einem Windenmotor ändert, und drittens ein Signal, das zu dem Spannungsabfall
im Ankerstromkreis des Windenmotors proportional ist.
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Diese bekannte Anordnung ist jedoch nicht anwendbar, wenn das Schrämwerkzeug
elektrisch angetrieben werden soll, seine Vorschubbewegung aber durch eine hyraulische
Vorrichtung herbeigeführt wird und die hydraulische Vorrichtung elektrisch gesteuert
werden soll, wie an sich durch die britische Patentschrift 864 802 bekannt
ist. Weiterhin hat sich die in der britischen Patentschrift 602 783 beschriebene
übersteuernde Belastungsregelung, die als einstufige Belastungsregelung bezeichnet
werden kann, für den Betrieb in Kohlenbergwerken als nicht ausreichend erwiesen.
Zwar kann die Belastungsgröße so gewählt und eingestellt werden, daß sie den Bedingungen
eines bestimmten Kohlenflözes entspricht. Ein anderer Kohlenflöz erfordert aber
andere Einstellungen, so daß es sich ergeben kann, daß die gewählte Belastungseinstellung
plötzlichen hohen überbelastungen, die jederzeit eintreten können, nicht genügt.
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Es sind ferner Schrämmaschinen bekannt, bei denen der Vorschub, der
durch eine hydraulische Winde erfolgt, in Abhängigkeit vom Belastungsstrom des elektrischen
Schränunaschinemnotors selbsttätig regelbar ist. Die elektrische Vorschubregelung
der Schrämmaschine erfolgt durch an sich bekannte Bauelemente, wie Transformatoren,
Gleichrichter, Verstärker, Potentiometer (Zeitschrift »Bergbauwissenschaften«,
1959, Heft 8, S. 178). Schließlich ist eine Regelvorrichtung für den
Vorschub einer Schrämmaschine vorgeschlagen worden, deren Schrämwalze durch einen
elektrischen Motor angetrieben ist. Die Schränunaschine weist eine hydrostatisch
betriebene Vorschubwinde auf, die getrennt von der Maschine im Maschinensaal des
Strebs aufgestellt ist. Die Vorschubwinde wird hierbei in Abhängigkeit von der Belastung
des Elektromotors der Schrämmaschine geregelt.
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Durch die Erfindung soll eine Regelvorrichtung für den Vorschub einer
Schrämmaschine geschaffen werden, die die erwähnten Nachteile nicht aufweist.
Die
Erfindung geht daher von einer Regelvorrichtung für den Vorschub einer Schrämmaschine
aus, deren Schrämwerkzeug elektrisch angetrieben ist und die eine hydrostatisch
betriebene Vorschubwinde aufweist, die getrennt --von der Schrämmaschine am Strebende
aufgestellt, ist und in Abhängigkeit von der Belastung des Elektromotors der Schrämmaschine
geregelt wird.
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Diese Regelvorrichtlung ist erfIndungsgemäß gekennzeichnet durch eine
Vorrichtung zur Erzeugung des Sollwertes für die Vorschubgeschwindigkeit des hydrostatischen
Windenmotors, durch eine Vorrichtung zur Erzeugung des Istwertes der Vorschubgeschwindigkeit
des -hydrostatischen Winderunotors, durch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines überbelastungssignals
bei _überschreiten eines bestimmten Belastungswertes des Antriebsmotors des Schrämwerkzeugs
und durch einen Regler, der die Geschwindigkeit des hydrostatischen Windemnotors
in Ab-
hängigkeit - davon.- xegelt, welcher der von der Sollwerterzeugung
und der Istwerterzeugung gegebenen Werte größer ist, und fär den Fall der Erzeugung
des überbelastungssignals die Geschwindigkeit des hydrostatischen Windenmotors herabsetzt.
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Durch Anwendung; der vorerwähnten zusätzlichen Regelstufe zur ersten
Regelstufe können der Verschleiß und die Gefahr von Beschädigungen an mechanischen,
hydraulischen und elektrischen Bestandteilen der Maschine weitgehend verringert
werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der hydrostatische Motor-der-Vorschubwinde
in an sich bekannter Weise in der Drehrichtung umkehrbar und weist eine das Drucköl-für
den hydrostatischen Motor liefernde, in ihrer Liefermenge durch Ändern der Stellung
eines Steuerelements einstellbare Pumpe und einen Elektromotor fär den Antrieb der
Pumpe auf.
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Weitere Einzelheiten--und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels,an Hand der Zeichnungen.
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-- Fig.listeineschematischeDarstellung.derKon,-struktion der Maschine
und des ihr zugeordneten Steuersystems; F ig. 2 bis 2F veranschaulichen die elektrische
Schaltung der der Maschine zugeordneten Steuereinrichtung.
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Gemäß F i g. 1 umfaßt die Maschine ein hier nicht gezeigtes
Schrärawerkzeug,- das durch einen Elektromotor 1 angetrieben wird und so,
angeordnet ist, daß es längs eines Kohlestrebs, der abgebaut werden soll, mit Hilfe
von Antriebsmitteln in Form eines mit variabler Drehzahl Übeitenden hydraulischen
Winderunotors 2 - bewegt:, werden kann, der mit der Schneidemaschine duich
ein. endloses Seil verbunden ist, wie es in F i gt 1 bei 3 schematisch
angedeutet ist, so daß der Spillmptor die Maschine in der einen oder anderen Rich"g
längs des Kohlestrebs--bewegen kann.
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Der hydraulische,Mndenmotor2-wird durch eine Pumpe 4 mit variabler
Förderleistung gesteuert, wo-.bei diese Pumpe ein, Steuerelement umfaßt, durch dessen
Stellung die--. Förderleistung der Pumpe bestimmt wird. Das Steuerelement ist in
einem hydrau-.Eschen Zylinder 5 -so angeordnet, daß es eine Bewegung -aus
einer Mittellage, bei der die Förderleistung der Pumpe gleich Nug ist, in einer
bestimmten Richtung bewirkt, daß di6 Pumpe dem Windenmotor Öl
zuführt, um
die Maschine zu bewegen, wobei sich die Förderleistung der Pumpe und damit auch
die Geschwindigkeit der Bewegung der Maschine nach dem Ausmaß richtet, in dem sich
das Steuerelement gegenüber seiner Mittellage bewegt. Eine Bewegung des Steuerelements
in der entgegengesetzten Richtung bewirkt entsprechend, daß der Windenmotor die
Schrämmaschine zurückzieht. Die Pumpe 4 wird über eine Kupplung 7 durch einen
Elektromotor 6
angetrieben.
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Damit die Stellung des Steuerelements und damit die Bewegungsgeschwindigkeit
der Schrämwerkzeuge geregelt werden kann, ist der Zylinder 5_ in einen hydraulischen
Kreis eingeschaltet, der drei Hilfspumpen 8, 9 und 10 umfaßt; die
erste Hilfspumpe 8
ist über ein Venti1A mit einem Einlaß des Zylinders
5
verbunden, der so angeordnet ist, daß das über diesen Einlaß zugeführte
Druckmittel das Steuerelement veranlaßt, sich in einer solchen Richtung zu bewegen,
daß die Bewegungsgeschwindigkeit der Schrämwerkzeuge erhöht wird, wenn die Maschine
vorgeschoben wird. Das Ventil A wird durch eine Magnetspule 11A betätigt,
die einen Teil einer noch zu beschreibenden Steuereinrichtung 12 bildet; hierbei
ist die Anordnung derart, daß das Einschalten der Solenoidwicklung bewirkt, daß
sich das Ventil A
öffnet, damit das Druckmittel von der ersten Hilfspumpe
8 zu dem Zylinder des Steuerelements strömen kann. Wird das Ventä A durch
Ausschalten des Solenoids 11A geschlossen, wird der Einlaß des Zylinders
5 mit einem Auslaß verbunden. Die zweite Hilfspumpe 9 ist über ein
Ventil B an einen zweiten zu dem Zylinder 5 führenden Einlaß angeschlossen,
der so angeordnet ist, daß das über diesen Einlaß zugeführte Druckmittel bewirkt,.
daß sich das Steuerelement in der Richtung bewegt, bei der die Geschwindigkeit der
Schrämwerkzeuge verringert wird, während die Maschine vorgeschoben wird. Das Ventil
B wird auf ähnliche Weise betätigt, und zwar durch eine Magnetspule UB. Es sei bemerkt,
daß die betreffenden Ventile beini Zurückziehen der Schrämmaschine ihre Funktion
umkehren, so daß das öffnen des Ventils B zu einerErhöhung der Geschwindigkeit der
Schrämwerkzeuge fährt, während das Öffnen des Ventils A eine Verringerung
dieser Geschwindigkeit bewirkt. Die dritte Hilfspumpe 10
ist über ein Ventil
C mit einem dritten Einlaß des Zylinders 5 verbunden, über den Drucköl
zugeführt werden kann, um das Steuerelement unter noch zu behandelnden Bedingungen
schnell in seine Mittellage zurückzuführen; auch das Ventil C wird durch
eine Magnetspule betätigt, jedoch ist die Anordnung -derart, daß das Ventil dann,
wenn die Magnetspule ausgeschaltet ist, offen ist, um eine Verbindung zwischen der
Hilfspumpe 10 und dem zugehörigen Einlaß -herzustellen, während das Ventil
C beim Einschalten der Magnetspule 11C geschlossen wird. Wird das-Venti1C.geöffnet,
kann eine zusätzliche Menge des Druckmittels einem AbsperrventilE zugeführt werden,
das in die Verbindungen zwischen den Hilfspumpen8 und 9 einerseits und den
Zugehörigen Ventilen andererseits eingeschaltet ist, so daß das AbsperrventilE geschlossen
werden kann, um.zu verhindern, daß das Druckmittel von den Hilfspumpen
8 und 9 aus zu den Ventilen A und B gelangt; außerdem wird
hierbei eine in F i g. 1 nicht gezeigte Verbindung betätigt, um die den Ventilen
A
und B zugeordneten Einlässe mit einem Auslaß zu
verbinden.
Ein weiteres durch eine Magnetspule 11D
zu betätigendes Ventil D ist
in 'eine Rohrleitung eingeschaltet, die gemäß F i g. 1 von der die Hilfspumpe
10 mit dem Ventil C verbindenden Leitung abgezweigt ist und zu einem
Absperrventil F führt, das in eine Umgehungsleitung für den Windenmotor 2 eingeschaltet
ist. Hierbei ist die Anordnung derart, daß das Ausschalten der Magnetspule
11D bewirkt, daß das Ventil D geöffnet wird, damit das Druckmittel
dem Absperrventil F zugeführt wird, das dann geöffnet wird, damit das durch die
Pumpe geförderte Druckmittel nur durch die Umgehungsleitung zirkuliert, um den Windemnotor
2 stillzusetzen.
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Die Ventile A bis D werden durch die elektrische Steuereinrichtung
12 gesteuert, die es ermöglicht, die Geschwindigkeit der Vorwärtsbewegung des Schrämwerkzeuges
zu regeln, und zwar unter dem vorherrschenden Einfluß einer Lastregeleinrichtung,
d. h. einer Einrichtung, durch die die Belastung der Schrämwerkzeuge begrenzt
wird. Um die erwähnte Geschwindigkeit zu regeln, wird ein einem Potentiometer
13 entnommenes Geschwindigkeits-Sollwertsignal mit einem geschwindigkeitsabhängigen
Signal verglichen, das einen linear arbeitenden Differentialtransformator 14 entnommen
wird, der durch das Steuerelement gesteuert wird. Die Regelung der Last erfolgt
mit Hilfe eines Stromtransformators 15, der in das Kabel 16 eingeschaltet
ist, das den Motor 1
mit der Netzleitung 17 verbindet. F i
g. 1 zeigt ferner ein Speisekabel 18, das zu dem Pumpenmotor
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führt, sowie ein zu der Steuereinrichtung 12 führendes Kabel 19.
Bei 20 ist in F i g. 1 ein Druckknopf zum Unterbrechen der Bewegung der Maschine
angedeutet, der einen Teil des Potentiometers 13 bildet, und bei 21 ist eine
durch eine Kette zu betätigende Notabschalteinrichtung angedeutet; auf diese Einrichtungen
wird im folgenden näher eingegangen.
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Gemäß F i g. 2 bis 2 F umfaßt die Steuereinrichtung 12 neun
Hauptaggregate, nämlich ein Stromzuführungsaggregat 100 (F i g. 2),
ein in F i g. 2 A gezeigtes Aggregat 200 zum Bestimmen der Stellung
des Steuerelements, das den schon erwähnten, eine lineare Spannung liefernden Differentialtransformator
umfaßt, der durch die Stellung des Steuerelements gesteuert wird, um ein Signal
zu erzeugen, dessen Stärke sich nach der Drehzahl des Windenmotors richtet, ferner
ein Stromzuführungsaggregat 300
(F i g. 2 E) für das Transformatoraggregat,
ein Potentiometersteueraggregat 400 (F i g. 2 F) zum Erzeugen eines Geschwindigkeits-Sollwertsignals
von variabler Stärke, einen in F i g. 2 A gezeigten phasenempfindlichen
Regler 500, der die beiden Signale vergleicht, sowie einen in F i
g. 2 B und 2 C gezeigten, mit variablem totem Gang arbeitenden Regler
600, durch den die Ventile A und B so gesteuert werden, daß die Bewegungsgeschwindigkeit
der Schrämwerkzeuge in Abhängigkeit davon erhöht oder herabgesetzt wird, daß das
Sollwertsignal stärker oder schwächer ist als das geschwindigkeitsabhängige Signal.
Weiterhin umfaßt die Schaltung ein Lastregelaggregat 700
(F i g. 2
A), das Mittel umfaßt, um dann ein Signal zu erzeugen, wenn die Belastung
der Schrämwerkzeuge einen vorbestimmten Wert erreicht, um die Bewegungsgeschwindigkeit
der Schrämwerkzeuge zu begrenzen; schließlich ist noch ein in F ig. 2D dargestelltes
Aggregat 800 zum Steuern der Maschine am Ende eines Schnittes mit einer Verzögerungseinrichtung
zum Abschalten der Stromzufuhr in Verbindung mit einem ebenfalls in F i
g. 2 D gezeigten Aggregat 900 zum Stülsetzen der Maschine mit
einer Verzögerungseinrichtung für die Stromzufuhr vorgesehen.
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Gemäß F i g. 2 umfaßt das Stromzuführungsaggregat
100 einen Dreiphasentransformator 101, dessen Primärwicklung 102 an
- ein Dreiphasennetz 103 angeschlossen werden kann, während die Sekundärwicklung
104 mit einem Vollweggleichrichter 105
verbunden ist. Der Gleichrichter gibt
den Strom über zwei Hauptleitungen 106 und 107 ab, deren Spannung
über bzw. unter der Spannung einer gemeinsamen Hauptrückleitung 108 liegt.
Das Aggregat 100
umfaßt einen Stabilisator 109 mit einer Zenerdiode
110, die in einer Reihenschaltung mit einem Widerstand 111 jede der
Leitungen 106 und 107 mit der gemeinsamen Leitung 108 verbindet-
ferner ist an die gemeinsame Klemme jeder Diode und des zugehörigen Widerstandes
eine Anzapfleitung angeschlossen, so daß zwei weitere Speiseleitungen 112 und
113 zur Verfügung stehen. Eine weitere Zenerdiode 114, die mit einem Widerstand
115 in Reihe geschaltet ist, verbindet die Leitungen 107 und
108
miteinander, und an die Verbindungsstelle zwischen der Diode und dem Widerstand
ist eine weitere Hilfsspeiseleitung 116 angeschlossen.
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Weiterhin umfaßt das Aggregat 100 ein zweiten Transformator
117, dessen Primärwicklung 118 mit zwei Phasen des Hauptnetzes verbunden
ist und der drei Sekundärwicklungen 119, 120 und 121 umfaßt. Die erste Sekundärwicklung
119, die durch eine Klipseldiode 122 überbrückt ist, speist eine Vollweggleichrichterbrücke
123; eine der Ausgangsklemmen der Brücke 123 ist mit einer weiteren
gemeinsamen Leitung 124 verbunden, die über einen Kondensator 124' geerdet ist;
die andere Ausgangsklemme der Brücke 123 ist an eine Speiseleitung
125 angeschlossen. In die Leitung 125 ist eine Sicherung
126 und ein Relaiskontakt 127 eingeschaltet. Die Leitungen 124 und
125 sind durch einen Widerstand 128 und eine damit in Reihe geschaltete
Drossel 129 verbunden. Die zweite Sekandärwicklung 120 ist an eine weitere
Vollweggleichrichterbrücke 130 angeschlossen, deren Ausgangsklemme mit der
gemeinsamen Leitung 124 bzw. einer Speiseleitung 131 verbunden sind; die
Leitungen 124 und 131 sind durch eine Zenerdiode 132 überbrückt. Die
dritte Sekundärwicklung 121 ist mit zwei Leitungen 133 und 134 verbunden,
die in Verbindung mit einem Mittelabgriff 135 dieser Wicklung eine weitere
Speisestromquelle bilden.
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Das in F i g. 2 A gezeigte Aggregat 200 zum Bestimmen
der Stellung des Steuerelements umfaßt, wie schon erwähnt, den eine lineare Spannung
liefernden Differentialtransformator 14 mit einer Primärwicklung 201 und zwei Sekundärwicklungen
202 und 203.
Eine erste Ausgangsleitung 24 führt von der gemeinsamen Klemme
der Wicklungen 202 und 203 zu dem phasenempfindlichen Gleichrichteraggregat
500. Eine zweite Ausgangsleitung 205 und eine dritte Ausgangsleitung
206 führen von den anderen Enden der beiden Sekundärwicklungen zu dem Regler
500. Die Primärwicklung 501 wird durch einen Rechteckwellenoszillator
gespeist, der das oben erwähnte Transformatorspeiseaggregat 300 nach F i
g. 2 E
bildet.
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Gemäß F i g. 2 E ist das L.V.D.T.-Speiseaggregat
300 allgemein als Oszillator ausgebildet und mit zwei Speiseleitungen
301 und 302 sowie einer gemeinsamen
Rückleitung
303 versehen. Die Speiseleitung 301 ist gemäß F i g. 2 an die
Speiseleitung 106 angeschlossen, während die zweite Speiseleitung
302 mit der Leitung 107 verbunden ist. Zwischen jeder Speiseleitung
301 und 302 einerseits und der gemeinsamen Leitung 303 andererseits
liegen in einer Reihenschaltung ein Widerstand 304 und eine Zenerdiode
305. Von den Verbindungsstellen zwischen jedem Widerstand 304 und der zugehörigen
Diode 305 aus verlaufen Leitungen, die zwei weitere Speiseleitungen
306 und 307 bilden. Das Aggregat 300 umfaßt fünf Transistoren
308 bis 312. Der Emitter des PNP-Transistors 308 ist mit der
Leitung 303 verbunden, und sein Kollektor ist über zwei Widerstände
313 und 314 an die Leitung 307 angeschlossen. Die Basis des NPN-Transistors
309 ist an die Verbindungsstelle der beiden Widerstände angeschlossen, und
sein Emitter ist über eine Diode 315 mit der Leitung 307 sowie Über
einen Widerstand 316 mit der gemeinsamen Leitung 303 verbunden. Der
Kollektor des Transistors 309 ist über eine Diode 317
und einen damit
in Reihe geschalteten Widerstand 318 an die Basis des Transistors
308 angeschlossen und außerdem über zwei in Reihe geschaltete Widerstände
319 und 320 mit der Speiseleitung 301 verbunden. Die Basis
des PNP-Transistors 310 ist an die gemeinsame Klemme der Widerstände
319 und 320 und über eine Diode 321 an die Leitung
306 angeschlossen; sein Kollektor ist -über einen Widerstand 322 mit
der Speiseleitung 302 verbunden, und sein Emitter ist über einen Widerstand
323 an die Speiseleitung 301 angeschlossen. Die Basis des PNP-Transistors
311 ist mit dem Emitter des Transistors 310
und außerdem über eine
Diode 324 mit der Leitung 306 verbunden, während sein Emitter ebenfalls an
die Leitung 306 angeschlossen ist. Der Kollektor dieses Transistors ist über
zwei in Reihe geschaltete Widerstände 325 und 326 mit dem Emitter
des PNP--Transistors 312 verbunden. Der Widerstand 325 ist ferner
mit der Leitung 303 über zwei Dioden 327
und 328 sowie eine
damit in Reihe geschaltete Zenerdiode 329 verbunden. Parallel zu dieser Diodenanordnung
ist eine ähnliche Anordnung 330, 331, 332
geschaltet, wobei jedoch die Polarität
der Dioden umgekehrt ist. Die Verbindungsstelle der Widerstände 325 und
326 ist über einen Kondensator 333
an die gemeinsame Leitung
303 angeschlossen und außerdem über einen Widerstand 334 mit einer Klemme
der Primärwicklung 201 (F i g. 2 A) verbunden, deren andere Klemme
an die gemeinsame Leitung 303 angeschlossen ist. Die gleiche Verbindungsstelle
ist ferner über einen Widerstand 335 und zwei damit in Reihe geschaltete
Kondensatoren 336 an die gemeinsame Leitung 303 angeschlossen, während
die Verbindungsstelle zwischen dem Widerstand 335 und den Kondensatoren
336 über einen weiteren Widerstand 337 mit der Basis des Transistors-308-Verbunden
ist. Der Kollektor des Transistors 312 ist an die Speiseleitung
307 angeschlossen, und seine Basis ist mit dem Kollektor des Transistors
310 verbunden.
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Während des Betriebs des Aggregats 300 dienen die Transistoren
308 und 309 dazu, den die Ausgangstransistoren 311 und
312 antreibenden Transistor 310 ein- und auszuschalten. Damit Schwingungen
entstehen, wird ein Teil des Ausgangssignals über den RC-Kreis, zurückgeleitet,
der sich aus dem Widerstand 337 und den beiden damit in Reihe geschalteten
Kondensatoren 336 zusammensetzt; das Ausgangssignal, das im Niederfrequenzbereich
liegt, wird der Primärwicklung 201 des eine lineare Spannung liefernden Differentialtransformators
14 zugeführt. Der Transformator 14 dient dann dazu, die den Leitungen
205 und 206 zugeführten Ausgangssignale -unterschiedlich zu variieren,
so daß dann# wenn sich das Steuerelement in seiner Mittellage befindet, die Ausgangssignale
die gleiche Größe haben, jedoch einander entgegengesetzt sind, während eine Bewegung
des Steuerelements in einer bestimmten Richtung bewirkt, daß das Signal in einer
Leitung schwächer und das Signal in der anderen Leitung stärker wird, und umgekehrt.
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Das in F ig. 2 F gezeigte Potentiometersteueraggregat 400 besitzt
zwei Eingangsklemmen 401 und 402, die mit zwei Klemmen 901 und
902, verbunden sind, welche gemäß F i g. 2 D zu dem in F i
g. 2 D
gezeigten Aggregat 900 zum Stillsetzen der Maschine gehören
und über Widerstände 903 und 904 mit Leitungen 905 und 906
verbunden sind, die ihrerseits an die Hauptspeiseleitungen 112 und 113 nach
F i g. 2 angeschlossen sind. Das Potentiometer 13 des Aggregats 400
besitzt zwei Widerstandswicklungen 403 und 404, und zwar eine für die Vorwärtsbewegung
und eine für die Rückwärtsbewegung der Schrärawerkzeuge. Die beiden Wicklungen sind
an einem Ende miteinander verbunden, und diese Verbindungsstelle ist an einen Stoppschalter
20 angeschlossen, der seinerseits über einen Widerstand 405 mit der - negativen
Klemme verbunden ist. Ein Schleifkontakt 406, der mit jeder der beiden Widerstandswicklungen
in Berührung gebracht werden kann, ist über einen Widerstand 407 und einen variablen
Widerstand 408 an die Klemme 401 angeschlossen, und eine Leitung, in die Vorwärts-
und Rückwärtsschalter 409 und 410 eingeschaltet sind, überbrückt den Schleifkontakt
406 und diejenige Klemme des Stoppschalters 20, die den Widerstandswicklungen 403
und 404 unmittelbar benachbart ist. Die gemeinsame Klemme der Vorwärts- und Rückwärtsschalter
409 und 410 ist mit dem phasenempfindlichen Regler 500 verbunden.
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Die Aufgabe des Potentiometeraggregats 400 besteht darin, dem Regler
500 ein Geschwindigkeits-Sollwertsignal zuzuführen, dessen Polarität sich
nach der gewünschten Bewegungsrichtung des Schleiforgans richtet, und dessen Stärke
von der gewünschten Bewegungsgeschwindigkeit abhängt. Gemäß F i g. 2 F sind
die Schalter 409 und 410 so mit dem Schleifkontakt 406 verbunden, daß jeweils der
richtige Schalter geschlossen ist, wenn der Schleifkontakt in Berührung mit einer
Widerstandswicklung gebracht wird, während der andere Schalter offengehalten wird.
Ferner gewährleistet eine Verriegelung zwischen den Schaltern409,410 und dem Stoppschalter
20, daß die Schalter 409 und 410 beim Niederdrücken des Knopfes des Stoppschalters
20 geöffnet werden.
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Der Regler 500 umfaßt gemäß F i g. 2 A drei Eingangsleitungen
501, 502, 503, die jeweils mit den Ausgangsleitungen204,205,206 des Aggregats200
verbunden sind. In jede der Leitungen 205 und 206
ist eine Diode 504
eingeschaltet, und das von dem Aggregat 200 abgewandte Ende jeder Diode ist mit
der gemeinsamen Leitung 501 über einen Widerstand 505 und einen damit
paraHelgeschalteten Kondensator 506 verbunden. Ferner sind die von dem Aggregat
200 abgewandten Enden der Dioden durch einen
Widerstand
507 und ein damit in Reihe geschaltetes Potentiometer 508 verbunden.
Dem diodenseitigen Ende des Widerstandes 507 wird das Eingangssignal von
dem Potentiometeraggregat 400 aus -über einen Widerstand 509 zugeführt, und
dem gleichen Punkt wird --in Eingangssignal dem Lastregelaggregat 700
aus
zugeführt. Das Eingangssignal aus dem Aggregat 400 wird ferner über einen Widerstand
510 einer an die gemeinsame Leitung 124 angeschlossenen gemeinsamen Leitung
zugeführt. Der Schleifkontakt des Potentiometers 508 ist mit der gemeinsamen
Leitung über einen Kondensator 511 und außerdem mit der Basis eines ersten
Transistors 604 (F i g. 2 B) des Reglers 600 verbunden.
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Das Gleichrichteraggregat hat die Aufgabe, das dem Potentiometeraggregat
400 entnommene Signal mit dem Signal aus dem Transformatoraggregat 200 zu vergleichen.
Wenn ein Angleich zwischen den beiden Signalen besteht, hat das Ausgangssignal des
Gleichrichteraggregats im Vergleich zu der Spannung des Schleifkontakts des Potentiometers
508 gegen die gemeinsame Leitung den Wert Null. Wenn dagegen ein Unterschied
zwischen den beiden Signalen vorhanden ist, liefert der Gleichrichter eine Ausgangsspannung,
die vom Schleifkontakt des Potentiometers 508 aus dem Regler 600 zugeführt
wird und deren Polarität sich danach richtet, ob das Geschwindigkeits-Sollwertsignal
größer oder kleiner ist als das geschwindigkeitsabhängige Signal.
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Die Aufgabe des Widerstandsnetzwerks des phasenempfindlichen Gleichrichteraggregats
besteht darin, das Eingangssignal aus dem Aggregat400 auf Null zu bringen, wenn
die Abhängigkeit von einem äußeren Bezugspunkt verloren geht.
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Der in F i g. 2 B gezeigte variable Gegenspannungsverstärker
umfaßt eine gemeinsame Sammelschiene 601, die mit der gemeinsamen Leitung
124 verbunden ist, eine positive Sammelschiene 602 in Verbindung mit der
positiven Leitung 102 und eine an die negative Speiseleitung 113 angeschlossene
negative Sammelschiene 603. Zwischen den Sammelschienen 602
und
603 sind zwei Emitterfolgeschaltungen 604, 604, und 605, 605'
angeschlossen, deren Transistoren vom NPN-Typ bzw. vom PNP-Typ sind. Der Basis der
ersten Emitterfolgeschaltung wird das Ausgangssignal des Gleichrichteraggregats
zugeführt. Die Emitterfolgeschaltung 604 hat die Aufgabe, den Eingangswiderstand
des Verstärkers zu erhöhen, und der Zweck der Emitterfolgeschaltung 605 besteht
darin, alle auf Temperaturänderungen zurückzuführenden Emitter-Basis-Änderungen
bei dem ersten Transistor zu kompensieren. Ein Widerstand 606 ist zwischen
der Sammelschiene 602 und dem Kollektor des Transistors 604 angeschlossen,
und ein weiterer Widerstand 607 verbindet die Sammelschiene
603 mit dem Kollektor des Transistors 605. Der Verstärker umfaßt zwei
weitere NPN-Transistoren 608 und 609, die ein »langschwänziges« Paar
bilden, und deren Kollektoren über Widerstände 610 mit der Sammelschiene
602 verbunden sind, während ihre Emitter über Widerstände 611 an die
festen Klemmen eines verstellbaren Widerstandes 612 angeschlossen sind. Die
Basis des Transistors608 ist mit dem Emitter des Transistors 605 verbunden,
während die Basis des Transistors 609 an die gemeinsame Sammel-
schiene
601 angeschlossen ist. Ein Kondensator 610'
verbindet den Kollektor
des Transistors 608 mit dessen Basis. Der Schleifkontakt des variablen Widerstandes
612 ist über einen Widerstand 613 mit dem Schleifkontakt eines weiteren
variablen Widerstandes 614 verbunden, der seinerseits zwischen den Sammelschienen
601 und 603 angeschlossen ist, wobei Widerstände 615 zwischen
jeder Sammelschiene und dem variablen Widerstand 614 vorgesehen sind. Die Kollektoren
beider Transistoren 608 und 609 sind über Zenerdioden 616 und
damit in Reihe geschaltete Widerstände 617 mit der Sammelschiene
603 verbunden, und von der Diode 616, die dem Transistor
608
zugeordnet ist, führt eine Verbindung zur Basis eines NPN-Transistors
618 A.
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Der Kollektor des Transistors 618A ist über zwei Widerstände
619A und 620A mit der Speiseleitung 131 verbunden. Die Basis
des Transistors 618A ist über einen Kondensator 621A an die Sammelschiene
601 angeschlossen, und der Emitter dieses Transistors ist direkt mit dieser
gemeinsamen Sammel-
schiene verbunden. Die gemeinsame Klemme der Widerstände
619A und 620A ist an die Basis eines PNP-Transistors 622A angeschlossen,
dessen Emitter über eine Diode 623 A mit der Speiseleitung 131
verbunden
ist, während sein Kollektor über einen Widerstand 624A an die Steuerelektrode eines
siliziumgesteuerten Gleichrichters 625A angeschlossen ist. Diese Steuerelektrode
ist ferner über einen Widerstand 626A mit der Speiseleitung 116 verbunden.
Der Kollektor des Transistors 622A ist ferner mit der Sammelschiene
601 über eine Diode 627A und mit der Basis des Transistors
618A über einen Widerstand 628A verbunden. Der siliziumgesteuerte
Gleichrichter 625 A hegt zwischen der Magnetwicklung 11A und der Sammelschiene
601, während das andere Ende der Magnetwicklung 11A mit der Speiseleitung
125 verbunden ist. Eine Diode 629 A
ist mit der Magnetwicklung
11A parallel geschaltet.
-
Die Transistoren 618A und 622A bilden eine Triggerschaltung
zum Steuern des Ventils A, und wenn die Basis des Transistors 618A
auf eine Spannung von mehr als etwa + 0,4 V gegenüber der Sammelschiene
601 gebracht wird, wenn die Spannung aus der Speiseleitung 125 ansteigt,
wird der Transistor 618A leitfähig, um den Transistor 622A
einzuschalten,
der die Triggerelektrode des siliziumgesteuerten Gleichrichters auf eine höhere
Spannung bringt, um den Gleichrichter zu zünden. Wird die Zufuhr des Eingangssignals
zur Basis des Transistors 618A unterbrochen, schaltet sich der Kreis selbst
ab, sobald die Speis6spannung erneut durch Null geht. Der Gleichrichter zündet mindestens
über einen Winkel von 1501.
-
Das Ventil B ist mit einem ähnlichen Steuergleichrichter und einer
Triggerschaltung ausgerüstet, deren Teile mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet
werden wie die Teile der Schaltung für das Ventil A,
wobei jedoch der Buchstabe
A durch den Buchstaben B ersetzt ist. Die Schaltung für das Ventil B ist
auf ähnliche Weise an die positive Speiseleitung 131 und die negative Speiseleitung
116 angeschlossen, doch ist die Basis des Transistors 618B mit dem
Transistor 609 und nicht etwa mit dem Transistor 608 des Verstärkers
verbunden.
-
Während des Betriebs des Verstärkers bewirkt ein von dem Regler
500 abgegebenes Ausgangssignal, daß einer der Transistoren 608 und
609 leitfähig wird, und zwar jeweils in Abhängigkeit von der Polarität des
Ausgangssignals gegenüber der Sammelschiene.
- Bei dem beschriebenen
Steuersystem ist die Polärität des, Gleichrichter=Ausgangssignals gegünÜber der
gemeinsamen Leitung negativ, wenn das Ge--sohwindigkeits-Sollwertsiglial größer
ist als das geschwindigkeitsabhängig-e Signal für die Vorwärts.-beweguilg
der SchrämWerkzeuge, und sie ist positiV, wenn das Sollwertsignal kleiner ist als
das geschwindigkeitsabhängige Signal für die gleiche Bewegungsrichtung, Bei der
Rückwärtsbewegung kehren sich die Polaritäten. uni. Wenn das Ausgangssignäl des
Gleichrichteraggregats negativ ist, wird der Träftsistor 604 abgeschaltet, so daß
der Transistor 605 stärker leitfähig wird. Dies bewirkt, daß der Tränsistor
608 Weniger leitfähig wird, wobei der Traüsistör 609 natürlich seine
Leitfähigkeit erhöht. Wenn der Transistor 608 weniger leitfähig wud, fließt
ein Strom durch die Diode 616 -und den damit in Reihe geschalteten Widerstand
617, um den Transistor 618 A zu triggern. Hierdurch wird
das, Ventil A güöffnet, wodurch, wie schon erwähnt, die, Güschwindigkeit
des Schrämwerkzougs in der Vörwärtsflüh# tung erhöht wird. Ist das Auggangssignal
des Gleich' richteraggregats positiv, wird die umgekehrte Wirb kung hervorgerufen,
so daß das Ventil B geöfffiöt wird, um die Geschwindigkeit des, Schneldoigans
Hera, abzusetzen.
-
Der variable Widerstand 612 dient dazu, dia büiden die, VentilcA
und B steuernden Triggerschältungen abzugleidhen, und mit Hilfe des vatiäbleii
Widerstandes 614 witd der Spännüüggpegol dät Kollektoron der Transistoren
608 und 609 eifige# stellt, so daß bewirkt werden kann, daß das tingangssignal
für die Basis des Traftsistörs 604 etwa von 0 bis 1 V variiert, bevor
der Magnütspulänkreis des Ventils A bzw. des Ventils B getrigg-ert
Wird.
-
Den. Ventilen C und D sifid ähnliöhö Stiäuerglüichrichter
und Triggerschaltungen zugeordnet, Und die -Teile dieser beiden Schaltungen sind
neben den Bezugszahlen mntspreühend mit C bZW. mit D bezeichnot. Jedoch umfassen
diese beiden Schaltungen üing Eingangs-Emitterfolgeschaltung 63OC, 630'C-
UM 63oD, 630'D. Die Einitterfölgosohaltung 630 C üinA faßt einen NPN#Transistor,
dessen Xolldktör wilt der Leitung 112 verbunden ist, während der Emitter
über
einen Widerstand 631 C mit der nügativen Sammolschiene und direkt
mit der Basis des Transistors 618 C verbunden ist. Dir; Basis des
Transistörs 630 C
ist über einen Widerstand 632 C an die SpäiseldittIlig
112 angeschlossen, und mit dieser Basis ist auch das Laststeueraggrägat
700 verbunden, an den gleichen Punkt ist das Ende der Aggregate
800 und 900 ah# geschlossen. Die Einitterfolgeschaltung 630D ist von
gleicher Konstruktion wie die Emitterfolgeschaltung 63OC, abgesehen davon, daß die
Basis der Emitterfolgoschältung 630 D nur mit dem Ende der beiden Aggregate
800 und 900 verbunden ist.
-
Das Lastregelaggregat700 nach Fig,2A überwacht die Ausgangsspannung
des genannten Stromtransförmators 15, durch dessen Primärwicklung der Lagtstrom.
des Motors zum Antreiben des-Schneidwerkzeugs fließt. Die Spannung wird-eiftür Vollweggleichrichterbrücke
702 zugeführt5 an doten Ausgangsklemmen ein erster variabler Widerstand
703
angeschlossen ist. Der Schloifköfttakt dieses Wider" standes ist über
einen Widerstand 704 mit der Wittleren Leitung135 der Sekundärwicklung des Trans.
for-niatorg 117 des Speiseaggrogats verbunden, und eine der festen Klemmen
des variablen Widerstandes ist an eine güthüingäftle Leitung 705 angeschlossen,
die Mit der gemeinsamen 14aUptleitung 108 verbündtü ist. Das Aggregat
700 umfäßt eine ZWelte VöllWeggleichriehterbrücke 706, die -zwischen
den beiden äußeren. Leitungen 133 und 1-34 lieg die von der SekündärMeklütig
121 ausgehend Die Ausgaiigsklemmen der G- leirlitiehterbflielte
206 sind durch einen Kondensator 706' ilbetbrÜekt sowie durüh
eine Reihenschältung, die Zwei Widerstände 707, einen ileißleiter 108 und
eine Zeiierdiöde 709 umfaft Die Sohältunggelemente 708 und IÖ» sind
durCh einen Kondensator 710 überbrückt, dessen positive Seite eitie Ausgangsklenunü
bildet, die mit dem Leerlauf- und Verzögetühgsaggtegat 800 vdtbundän ist, ferner
dürch zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren 711, deteii Vätbindungsstelle
än die gemeinsame Leitung 705 aligesehlossön ist, einen
Widerstand
111 in Roiheüsr;haltuhg mit einem variablen Widerstand 113 und einen
weiterert Widerstand 714 in Relhünschalttifig Mit eiüeffi vatiablen Wider' stand
115. Peiner sind zwei weitere SpäiselbitUngeil 716 und 711
vorgesehen, die an die Leittiftgäh 112 und 113 angeschlossen sind
und den fünf Transistoren des Aggregats 700 Strom zUführen.
Der Einitter des
ersten PN.P#Tra-ngistorg 718 Ist mit der 96müiiigäüään
Leitüng 705 verbunden, sein Kollektör ist ilbüt einen ,Widerstand
719 an die LöitUilg 716 atigesChlogsäti, und seine Basis ist über
einen Widerstand 720 mit dem Schleifkontakt eines Pötöfltlöfüetöt§
713 v6tbunden# Die Basis des Transistors 118 ist iörüet Über
eine Diode 721 mit det gemeinsamen Leitung 705
sowie über einen Widerstand
722 und einen damit parallelgeschalteten Kondensator 723 init dem
Emitter des zweiten NPN-TfäMsistöfg 724 verbunden. Der Emitter des %weiten Transistors
ist ferner über einen Widerstand 725 an die Spelselditung 111 angeschlossen,
sein Kollektör ist über einen Widerstäftd 726 mit der Spolgelgitung
116 VP;rbutidüli, tuld seine Basis ist über eine Zonerdiode 121 au den Kollektöt
des Transistors 718 angeschlossen. Der dritte PNP-Transistor
728 ist mit seinem köllektor an die Speis& löitüng 117
angeschlossen, während seine !3asis über eine Zenerdiode 729 mit
dein Einitter des Traüsistörs 724 verbunden ist, Dür trflitter des Trangigtors
728
ist über einen Widerstand 130 an die Spoiseleitiltig
716 angeschlossen. Der Kollektof des vierten 1?NP-Tratisistors
731 ist mit der SpeiSeleituiig 716 verbüft# den, sein Emitter ist
über ei-ümn Widerätaftd 732 äü die Speigeleitung 717 angeschlossen,
und seine, Basis ist über eine Zenerdiode 733 mit dem Kellektor
des
Transistors 724 verbunden, Der fürifte NP-N-#ftati# sistor 734
ist nilt seinem Kollektor an elfte Auggahggklemme angeschlosson, die direkt init
der Basis des Transistors 6-30C verbunden isL Sein VIüitt(2Jt ist dirökt an die
gemeinsame Lcitung 705 angegöhlossön, und seine Basis ist über einen
Widerstand 735 Auf
dem Schleifkofitakt des Widerstandes 7.15 -üüd
Über
einen Kondensator 736, der mit einer Diode 737
parallel
geschaltet iste rhit der gemölnsainen Leitliiig 705 verbunden, Der
Emitter fts Transistors 731 ist über eine Diode 738 an den Regler
500 ang-Cschlosgen# Diese letztere Verbindung ist init dem Etnittär
des
dritten Transistors 728 über eine Diode 739 vötbuüden# Der
Emitter des Transistors 131 ist übet eine
Diode 1140 an die gemeinsame
- Leitung 706 ängeschlossen, und der EnÜtter des Transistors
728 ist über eine Diodo 741 an die gmtäüifigaihd Leltütig
äft-
Das Aggregat 700 arbeitet wie folgt: Wenn der
Strohltransformator 15 kein Ausgatigssignal abgibt, gleichen die Kondensatoren
711 die Gleichrichterbrücke 706 gegenüber der gemeinsamen Sammelschiene
705 ab. Wenn der das Schrärnwerkzeug antreibende Motor Strom aufnimmt, wird
das Aus# gangssignal des Gleichrichters gegenüber der gemein" samen Leitung
705 aus dem Gleichgewicht gebracht, d# h#, es verändert sich in der positiven
Richtung. Je nach der Größe dieses Stroms wird bei einem vorher eingestellten Pegel,
der sich nach der Einstellung des variablen Widerstandes 713 richtet, der
Transistor 718 eingeschaltet, uni den Transistor 724 abzuschalten, so daß
die beiden Transistoren 729 und 731 ein' geschaltet werden und das
Einitterausgangssignal dieser beiden Transistoren die Diode 738 auf ihren
Widerstand in der Durchlaßrichtutig umstellt, damit dem Regler 500 ein positives
Signal zugeführt wird. Wie schon erwähnt, bewirkt bei der Vorwärtsbewegung des Schräniwerkzeugs
ein dem Aggregat 400 entnommenes positives Signal, daß das Ventil B betätigt wird5
um die tewegungsgeschwindigkeit des Schrämwerkzeugs herabzusetzen. Daher schaltet
diese Last die normale GeschWindigkeitsregelung aus.
-
Bei einer außergewöhnlichen Überlastung, z. B. wenn die Stromstärke
uni 150,14 über dem normalen Belastungsstrom liegt, der mit Hilfe des variablen
Widerstandes 715 eingestellt ist, wird der Transistor 734 eingeschaltet,
um die Magnetspule des Ventils C
abzuschalten und so die Bewegungsgeschwindigkeit
schnell zu verringern, Wird die Basis des Transistors 724 positiv gemacht, gehen
die Kollektorspannungen zurück, und die Basis des Transistors 630C wird auf
eine niedrigere Spannung gebracht, um diesen Transistor abzuschalten. Hierdurch
wird der Transistor 618 C abgeschaltet, so daß auch der Transistor
622 C
abgeschaltet wird, um den Gleichtichter 625 C auszuschalten.
Sobald keine überlastung mehr besteht# wird die Magnetspule des Ventils
C wieder eitigeschaltet, damit der Windenmotor wieder durch die Transistoren
718 und 724 oder den Geschwindigkeitsregler gesteuert werden kann.
-
Die Einrichtung zum Steuern der Maschine am Ende des Schnittes umfaßt
gemäß F i g. 2 D einen ersten PNP#Transistor 901, dessen Emitter
mit einer positiven Speiseleitung 802 verbunden ist, die an die Leitung
716 (F i g. 2 A) angeschlossen ist, während die Basis des Transistors
801 über eine Diode 803
und zwei in Reihe geschaltete Kondensatoren
804 mit der Leitung 742 des Lastregelaggregats verbun" den ist. Eine weitere ]Diode
805 ist zwischen der ge-
meinsamen Klemme der Diode 803 und
der Kondensatoren 804 und der Leitung 802 angeschlossen. Ferner sind ein
variabler Widerstand 806, dessen Schleifkontakt ebenfalls mit der Leitung
902 Vera bunden ist, und ein damit in Reihe geschalteter fester Widerstand
807, die beide durch eine Diode 809
überbrückt sind, zwischen dem Emitter
und der Basis des Transistors 801 angeschlossen. Der Kollektor des Transistors
801 ist über zwei in Reihe geschaltete Widerstände 809 und
809' mit einer negativen Leitung 810 verbunden, die an die Leitung
717 (F i g. 2 A)
angeschlossen ist, die gemeinsame Klemme dieser
Widerstände ist über eine Diode 811 mit der Basis eines zweiten NPN-Trangistörs
812 verbunden, der zwischen der positiven Leitung 802 und einer gefftinsamen
Leitung 813 angeschlossen Ist, wobei der Kollektor mit der Leitung
802 über einen Widerstand 814 verbunden ist. Der Kollektor des Transistors
812
ist ferner über eine Diode 815 an die Leitung angeschlossen, die von dem
Lastregelaggregat zu der Triggersrhaltung für das Ventil C führt,
und über eine weitere Diode 816 mit der Basis des Transistors 630D verbunden.
Der Kollektör des Transistors 812 ist ferner über einen Widerstand 819 an
die Basis des Transistors 801 angeschlossen. Eine Diode 817
liegt zusammen
mit einem damit in Reihe geschaltem ten Widerstand 818 zwischen der Basis
des Transistors 812 und der negativen Leitung 810, und ein Widerstand
820 verbindet die Basis dieses Transistors mit der Leitung 802.
-
Das Aggregat zum Steuern der Maschine am Schrämende umfaßt ferner
eine Einrichtung zum Verzögern des Abschaltens der Strömquelle um 5 Sekunden,
die einen dritten PNP217ransistor 921 umfaßt, dessen Emitter über einen Widerstand
812
an die Leitung 802 angeschlossen ist, während sein Kollektor mit
der negativen Leitung 116 verbunden ist. Die Basis dieses Transistors ist
mit der gemeinsamen Klemme eines Kondetisätors 823 und einer damit in Reihe geschalteten
Diode 924 verbunden; diese Teile liegen in einer Leitung, die eine Verbindung zwischen
der Speiseleitung 902 und einer gemeinsamen Leitung 813 herstellt. Eine Parallelschaltung
aus einem Widerstand 825 und einer Diode 826 liegt zwischen der Leitung
813 und ei er an die positive Speiselditung 125 angeschlossenen 'n Leitung,
in die hintereinander eine Diode 811 und ein Widerstand 828 eingeschaltet
sind. Ferner enthält diese Leitung eine Parällelschaltung aus einem Widerstand
829 und einem Kondensator 830, über welche die Leitung mit der gemeinsamen
Leitung 813 verbunden ist; Der Emitter des Transistors Sil ist ferner übet
einen Widerstand 831 und eine damit in Reihe geschaltete Diode
832 an die Basis des ersten Transistörs 801 angeschlossen.
-
Das Aggregat zum Stillsetzen der Maschine umfaßt gemäß F i
g. 2 D einen ersten NPN-Transistor 907, dessen Kollektor über
zwei hintereinandergeschaltete Widerstände 908 und 909 mit der Leitung
905 verbunden ist, während sein Emitter an die Leitung 906 angeschlossen
ist. Die Basis dieses Tfansistors ist über einen Widerstand 910 mit der Klemme
902 und über einen Widerstand 904 mit der negativen Leitung 906 verbunden.
Eine Diode 912 ist zwischen der Basis dieses Transistors und der Leitung
906 angeschlossen. Dieses Aggregat umfaßt ferner einen zweiten PNP-Transigtor
913, dessen Emittet mit der positiven Leitung 909 verbunden ist, während
sein Kollektor über zwei Widerstände 914 an die Leitung 906 angeschlossen
Ist. Die Basis des Transistors 913 liegt über einen Widerstand
915 an der Klemme 901 und ist über einen Widerstand 90 mit
der Leitung 905 verbunden, wobei eine Diode 91,6
zwischen der Basis
dieses Transistors und der positiven Speigeleitung 909 angeschlossen ist.
Die gemeinsame Klemme der Widerstände 914 ist mit der Basis eines dritten NPN-Transistors
917 verbunden, dessen Kollektor über einen Widerstand 918 an die Leitung
905 und über eine Diode 920 an die Basis eines vierten NPN-Transistors
921 angeschlossen ist. Eine Diode 919 liegt zwischen dem Emitter und
der Basis des Transistors 917.
-
Eine Diode 920 liegt zwischen der Verbindungsstelle der beiden
Widerstände 909 und 908 und der Basis eines vierten NPN-Traftsistorg
921, dessen Xollektor
über zwei Dioden 922 und
923 mit den zu den Transistoren 630C und 630D führenden Leitungen verbunden
ist. Ferner ist der Kollektor über einen Widerstand 924 an die positive Leitung
905 angeschlossen, während der Emitter mit der gemeinsamen Leitung
925 verbunden ist. Das beschriebene Aggregat umfaßt eine Abschalteinrichtung
mit einer zeitlichen Verzögerung von 5 Sekunden, die einen fünften PNP-Transistor
926 enthält, dessen Emitter mit der gemeinsamen Leitung 925 verbunden
ist, während sein Kollektor über einen Widerstand 927 an die Leitung
906 angeschlossen ist. Die Basis dieses Transistors ist mit der gemeinsamen
Klemme von zwei in Reihe geschalteten Widerständen 928 und 929 verbunden,
die zwischen der Leitung 905 und dem Kollektor eines noch näher zu beschreibenden
Transistors 930 angeschlossen sind. Diese gemeinsame Klemme ist ferner über
eine Diode 931 und einen damit in Reihe geschalteten Kondensator
932 an den Kollektor des Transistors 921 angeschlossen; eine weitere
Verbindung verläuft von dem Kondensator 932 aus über eine Zenerdiode
833 zur gemeinsamen Klemme eines Widerstandes 818 und einer damit
in Reihe geschalteten Diode 817 des Aggregats zum Steuern der Maschine am
Ende -des Schnittes. Ein Widerstand 933 verbindet die gemeinsame Klemme der
Diode und des Kondensators (931, 932) mit der gemeinsamen Leitung
813.
-
Das Verzögerungsaggregat umfaßt ferner einen sechsten XPN-Transistor
934, dessen Kollektor über einen Widerstand 935 mit der Leitung
905 und über zwei Dioden 936 und 937 mit der Emitterfolgeschaltung
für die Ventile C und D verbunden ist. Der Emitter des Transistors
934 ist an die gemeinsame Leitung 925 angeschlossen, und seine Basis ist
mit der gemeinsamen Klemme von zwei in Reihe geschalteten Widerständen
938 und 939 verbunden, die zwischen der positiven Leitung
905 und dein Kollektor des Transistors 926 liegen. Dieser Kollektor
ist ferner über einen Kondensator 940 an die Basis des Transistors 930 angeschlossen,
dessen Emitter mit der gemeinsamen Leitung 925 verbunden ist, während der
Kollektor über einen Widerstand 941 an der negativen Leitung 906 liegt. Ein
weiterer Widerstand 942., liegt zwischen der Basis dieses Transistors und der Leitung
906.
-
Das Aggregat zum Steuern der Maschine am Schrämende arbeitet wie folgt:
Wenn das Schrämwerkzeug am Schrämende aus dem Kohlestreb austritt, geht die Belastung
des Antriebsmotors und damit das Ausgangssignal des Lastregelkreises plötzlich zurück.
Infolgedessen wird der Transistor 801
über die in Reihe geschalteten Kondensatoren
804 durch einen Impuls eingeschaltet, so daß auch der Transistor 812 eingeschaltet
wird. Aus der Beschreibung des Lastregelaggregats 700 ist erinnerlich, daß
die Verbindung der Basis des Transistors 630C der Sammelleitung
705, 813 bewirkt, daß das Ventil C
geöffnet wird. Entsprechend bewirkt
daher der Transistor 812, daß beide Ventile C und D geöffiiet
werden. Die Einrichtung zum Steuern -der Maschine am Schrämende wird dadurch zurückgestellt,
daß der Potentiometerregler abgeschaltet wird.
-
Der Stromkreis der Einrichtung zum Stillsetzen der Maschine wird durch
das Potentiometer unterbrochen, wenn der hydraulische Motor 2 stillgesetzt werden
soll. Hierbei wird die Zufuhr des Stroms zur Basis der Transistoren 907 und
913 unterbrochen, so daß diese Transistoren abgeschaltet werden. Infolgedessen
wird der normalerweise nicht leitfähige Transistor 921 eingeschaltet, so
daß die Ventile C
und D geöffnet werden. Der Transistor 917
wird durch den Transistor 913 abgeschaltet, und in diesem Zusammenhang sei
bemerkt, daß die Verwendung der »Weder-Noch«-Schaltung, die durch die beiden Dioden
920 gebildet wird, gewährleistet wird, daß dann, wenn beide Stromkreise des
Geschwindigkeitsregelpotentiometers unterbrochen werden, der Transistor
921 eingeschaltet wird, um die Ventile C und D
zu öffnen. Das
Abschalten an dem Potentiometer bewirkt ferner, daß der Transistor 926 eingeschaltet
wird, da der Basis dieses Transistors von dem Transistor 921 aus ein Impuls
zugeführt wird. Die Spannung am Kollektor des Transistors 926 steigt an,
um den Transistor 934 einzuschalten und den Transistor 930 abzuschalten.
Die Rückkopplung vom Kollektor des Transistors 930 aus über den Widerstand
928
übernimmt die Regelung, und der Transistor 926
wird voll eingeschaltet.
Der Kondensator 940, der vorher aufgeladen wurde, beginnt jetzt, sich über den Widerstand
942 zu entladen. Nach Ablauf von 5 Sekunden ist die Spannung an der Basis
des Transistors 930 so weit angestiegen, daß dieser Transistor wieder eingeschaltet
wird und die Verzögerungsschaltung in ihren früheren Zustand vor der Zuführung des
Impulses zurückkehrt. Da der Transistor 934 auf die Dauer von 5 Sekunden
eingeschaltet wurde, nachdem die Maschine stiRgesetzt worden ist, wird verhindert,
daß sich die Ventile C und D schließen, bevor diese 5 Sekunden
vergangen sind. Wird das Potentiometer innerhalb von weniger als 5 Sekunden
eingeschaltet, schaltet der Transistor 921 den Transistor 812 ein,
um die Ventile C und D in ihrer geöffneten Stellung zu halten.
-
Wie schon erwähnt, umfaßt das Aggregat zum
Steuern der Maschine
am Schrämende eine Zeitsteuereinrichtung zum Einschalten der Stromquelle. Wenn die
Netzleitungen wieder mit der Maschine verbunden werden, befindet sich der Kondensator
830 im entladenen Zustand und schaltet den Transistor 821 über den
Transistor 801 ein. Wie schon erwähnt, wird hierdurch der Transistor
812 eingeschaltet, so daß die Ventile C und D geöffnet werden.
Der Kondensator 830 lädt sich jetzt auf, wobei die Aufladung durch die Diode
826 begrenzt wird, und zwar über den Widerstand 825 und die Basis
des Transistors 821, und nach Ablauf von 5 Sekunden wird der Transistor
821 abgeschaltet. Auf diese Weise werden die Ventile C und
D 5 Sekunden lang offengehalten.
-
Dieses erneute Anschließen der Stromquellen würde beim Schließen des
Relaiskontakts 127 erfolgen. Wenn die an dem das Schrämwerkzeug antreibenden
Motor liegende Spannung wegfällt, spricht dieses Relais an, um die Stromzufuhr zu
den Ventilsteuergleichrichtem zu unterbrechen, so daß die Magnetspulen
C und D abgeschaltet werden, wobei auch die Stromzufuhr zu der Zeitsteuereinrichtung
zum Einschalten der Stromquellen unterbrochen wird.
-
Nimmt man an, daß sich während des Betriebs der Maschine das Potentiometer
in seiner Stellung für das Ausgangssignal Null befindet, bewirkt das Einschalten
des Antriebs für das- Schrämwerkzeug,. daß auch der Pumpenantriebsmotor
6 eingeschaltet wird, doch da die Magnetspulen C und'D stromlos
eind,
wird dgs Schrämwerkzeug nicht vorwärts bewegt. Um das Sc.hrämwerkzeug in der Vorwärts-1.it#mg
gg bewegen, muß das Potentiometür auf die gewünschte" Cleschwi#digkeit ein estellt
werden, wo---9 durch die Magnetspulen7C und D eingeschaltet werden, so daß
das Abgleicherl des phasenempfindlichen Cileichnchteraggregats gestört wird, worgufhin
die M agne, tspule ird. Das Ventil .,4 -eiiigeschaltet w . läßt dan'
01 zu dem Steuerelement gelangen, so daß die hydraulische Pumpe dem hydraulischen
Motor2 Öl
zufill-ot und dieser Motor in Betrieb gesetzt wird, um das $cli.rämwerkzeug
zu bewegen. Der hydraulisQhe, Motqr erhöht seine Drehzahl hierbei, bis sich das
Steuerelement über eine vorbestimmte Strecke bewegt hat; dieser Vorgang wird durch
den eine lüie"grn Spannung liefernden DiffererItialtransformator X4 jiberwapht,
der schließlich ein Ausgangssigna.1 erzeugt, daß d , g# m durch das Potentio.mQter
erzeugten Signal en tgegengesetzt gleich ist. A , n diese m, P unk t wird
die 'MggÜetsp.u.le-A ausgeschaltet, und das $te"uereleme,nt wird in seiner jeweiligen
Stellung festgelegt und in ihr gehalten, bis sich erneut ein Unterschied zwischen
den Signalen dgs Potentiometers und des Trangformators ergibt. Die Abtriebsgeschwindigkeit
des hydraulische # n Motors bleibt kons t ant, so daß sich das $rhrämw#,rk it eine
-zeug nu r unveränder liphen Geschwindigkeit bewegt, Verstellt man das Potentiometor
rückwärts in Richtung auf die Nullstellung, wird der Abgleich zwischen' den Signalen
(pmeut gestört, jedoch jetzt im (3ntgegengesetgten Sinn, so daß das VentilB ähnlich
wie das - Venti1A zur Wirkung kommt, abgesehen davon, d?ß es die Geschwindigkeit
des Schrä . mwerkzeugs herabsetzt, bis wieder ein Abgleich zwischen den'
Signalen des Potentiome, te, -rs und des Transformators erzielt ist, woraufhin si
die Geschwindigkeit erneut stabilisiert. Um das Schrärnwer#zeug zum Stillstand zu
bringen, wird das Potentiometer auf Null gestellt, um die Ventile, C und
D auszuschalten.
-
Damit der vorherrschend wirksame LastregIrr zur Wirkung gebracht werden
kann, wird das Potentiometer in seine Stellung für die, volle Geschwindigkeit gebracht,
und während der sich daran anschließenden Beschleunigungsperiode. der Maschine erreicht
das Sr,hrämwerkzeug eine vorbestimmte Belastung, In diesem Stadium kommt der Lastregler
gegenüber dem Geschwindigkeitsregler vorherrschend zur Wirkung, und die Abtriebscir-ehzahl
variiert entsprechend dem $pbrämwiderstand, wobei das Ventil B entsprechend betätigt
wird, und wenn die Last unter einen vorbestimmten Wert zurückgeht, wird das Ventil
A erneut betätigt, um die Geschwindigkeit und damit auch die Belastung des
Schrämwerkzeugs zu erhöhen, Das Sclhrämwerkzei4g wird daher beschleunigt, 4bgQbremst
oder auf. einer konstanten Geschwindigkeit gehalten, und zwar entsprechend der Laßt,
dir, das $chrämwerkzeug auf die Stromquelle aufbringt, wobei diese Last im wesentlichen
konstant gehalten wird, W4hren des Betriebs der. Maschine mit Rege # d jung
der Last kann es vorkommen, daß eine plötzliche Überlastung des Sch rämwerkzeu
9 g eintritt, apf die das Ventil -8 nicht genügend schnell reagieren
kann, lim zu verhindern, daß das Schrämwerkzeug zum Stillstand kommt. Unter diesen
Umständen schaltet der Lastregler die Mggnetspule C ab, um das Steuerelement
schnell in selhe Nullstellung zurt14zuführen. Wtmu dies geschieht, ohne daA das
Sch ämwork-zeug zum Stillstand gebra wird, so daß dQ# N
Qht U$panjau,pggrelais
ni , -pht anspricht, geht die Bewegunp 9 eischWindigkeit
des SchrÄrnwerkzeugg schnell zurück, und die Iß##ig.#tuiig der Stromquelle
wird verringert. Die Magnetspule C wird dann eingeschaltet, und das Venti1A
erhöht die Geschwindigkeit der Maschine wieder-, biß die vorbestimmte Belastungsgrenze
erreicht ist, Wird dagegen das Schrämwerkzeug zum Stillstand gebracht, spricht das
Nullspannungsrelais an, so daß das $teuerelemr"nt in einer anderen Stellung als
der Nulistolpng verbleibt, d. h. in einer Stellung für eine bestimmte Abtriebsdrehzahl
des WindenmQtors, mit der dor Motor arbeitet, sobald ihm erneut En(Dxgie zuggführt
wird. Beim nächsten Einschalten der Masbhine Unnte dann der hydraulische Motor sofort
mit einer bestimmten Abtriebsdrehzahl arbeiten, so daß ßi eine Gefahr aus der Tatsache
# # cli ergibt, daß das schwere Gerät eine. unerwartete Bewegung ausfühzt.
Um dies zu vermeiden, werden die Ventile C und 0, währ- "ncl der erwähnten Zeitspanne
nach dpm Einschalten offengehalten, damit das Steuerelem,ent in seine Nullstellung
zurückkehren kEmii- während d e,5er Zeitspanne wird das durch die Pumpe geförderte
Druck-mittel um den Windenmotor herumgeleitet, plid danach steht das Gerät wieder.
für den normgign B#grieb zlir Verfügung.
-
Wenn das $ghrämwerkzrug das Schrämende er reicht, wird eine Beschleunigung
der Maschine info,lgg des %gfalls der- Last durch die Einrichtung zum Steuelm
am Schrämende verhindert, denn diese Einrichtung öffnet die VentileC und
D, bis der Potemtiometerregler mit der Hand auf Null zurückgestellt wird.
-
Wenn die Zufuhr des Druckmittels zu dem Windenmotqr augenblicklich
unterbrochen werden soll, wird der erwähnte Steuerschalter 20 auf dem Regler betätigt,
wodurch wiederum -die Ventile C
und D geöffnet werden, Durch
die Betätigung dieses Sch-ilters wird bewirkt, daß der- Potentiometerregler durch
eine mechanische Verbindung zurückgestellt wird.
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Eine weitere Sicherung ist in Form eines Notsebglters 21 vprg#,.sflipn,
der von einer entfernten Steile aus Mit Hilfe einer Kette oder Schnur betätigt werden
kann. Beim Betätigen des Schalters 21 wird das gesamte. System stillgesetzt, d#
h., die Stromzufuhr zum Motor der hydraulischen Pumpe und zum Antrie?bsmotor des
Schrärawerkzeugs wird unterbrochen. Wenn dies geschehen ist, muß der Potentiometerreglpr.
in der schon erwAnten Weise zurückgestellt werden, bQvQr das Gerät wieder
in Betrieb gesetzt werden kann.
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Man erkennt somit, daß, eine Gesohwindigkeitsrpgelung ii:bgr deiq
ganzen 0g5r,]4w!ndigkeitsbereich des Geräts in Form einer stufonloseai Regelung
zur Verfügung steht, die, unter dem steuernden Einfluß des vorherrschend wirksam
werdenden Lastreglers steht-. Während des Betriebs des Geräts ist es norm41erweise,
erf #rdrrlieli, ei inp maximale Leistung des Schr4mwer#z(#ugs J nrhalb genau vorgeschriebener
In. e Grpligen zu erzielen, iind da der dem Schrämwerkzeug entgegengesetzte
Widerstand vgriie ,4 # rt, muß man mit -einer glitornatischep Regelung arbeiten,
ohne daß es erforderlich ist, das Potentiometer und den Lastrogler st4ndig zu #
. vt) rstellen, der bei beiden Bewegutigsrichtungen des $ph -rämwgrk zeuge
wirksam ist. Die .. 5 kann in der gesamten $yst#,m Prg#de dad # 4f rh Yarli
r, rt werden, daß man auf elektn5chefß Weg einen taten Gang zwischen den Betriebspunkten
der
Ventile A und B vorsieht und/oder die Strömungsgeschwindigkeit des hydraulischen
Mediums in dem hydraulischen Steuerkreis variiert.