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Schaltung zur Feineinstellung von Antrieben Es ist bekannt, zur Einstellung
einer durch einen Motor angetriebenen Vorrichtung in eine bestimmte Haltelage auf
der Vorrichtung zwei lichtempfindliche Elemente, zwischen denen sich ein Schirm
befindet, gegenüber einer Lichtquelle so anzuordnen, daß bei Veränderung der richtigen
gegenseitigen Lage der zu steuernden Vorrichtung zu der Lichtquelle die Beleuchtung
des einen Elementes verstärkt und die des anderen Elementes langsam vermindert wird.
Solange beide Elemente beleuchtet sind, ist der Motorstromkreis unterbrochen. Wenn
ein Element durch den Schirm gegen die Lichtquelle abgeblendet ist, wird durch ein
von diesem Element zum Ansprechen gebrachtes Relais der Motorstromkreis in dem die
Vorrichtung wieder in die Mittellage gegenüber der Lichtquelle zurückführenden Drehsinne
geschlossen, und wenn das andere Element gegen die Lichtquelle abgeblendet ist,
spricht das diesem Element zugeordnete Relais an, welches den Motor im entgegengesetzten
Drehsinne einschaltet und dadurch die Vorrichtung wieder in die Mittellage gegenüber
der Lichtquelle bringt, in der der Motorstromkreis wieder unterbrochen ist, da dann
beide Elemente beleuchtet sind.
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Bei dieser Anordnung sind aber über einen großen Winkelbereich beide
Elemente beleuchtet, so daß der Motorstromkreis bereits unterbrochen wird, wenn
die Mittellage noch nicht erreicht ist bzw. der Motorstromkreis zur Zurückführung
in die Mittellage erst geschlossen wird, wenn die Vorrichtung bereits stark aus
der Mittellage herausbewegt worden ist.
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Durch die vorliegende Erfindung wird eine bedeutend genauere Einstellung
von Antrieben, insbesondere Aufzügen, in die Haltelage dadurch erreicht, daß zwei
in den Gitterkreisen von die Motorschütze über Hilfsrelais steuernden Elektronenröhren
angeordnete lichtempfindliche Elemente, welche so geschaltet sind, daß bei abgeschalteter
Hauptsteuerung die Abblendung bzw. Beleuchtung eines lichtempfindlichen Elementes
allein eine Einschaltung des Antriebsmotors im Sinne eines Ausgleiches der Halteungenauigkeit
bewirkt und bei gleichzeitiger Abblendung bzw. Beleuchtung beider lichtempfindlicher
Elemente die Stillsetzung des Aufzuges erfolgt, von zwei an jeder Haltestelle angeordneten
Schirmen gegen eine gemeinsame Lichtquelle so abgeschirmt werden, daß in der Bündigstellung
des Fahrkorbes beide lichtempfindlichen Elemente gerade noch abge blendet bzw. beleuchtet
sind, bei ganz kleiner Abweichung aber sofort ein Element beleuchtet bzw. abgeblendet
wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei Verwendung
von Aufzügen dargestellt. Die Erfindung eignet sich aber selbstverständlich auch
für alle anderen Maschinen, bei welchen eine Feineinstellung der Haltelage erforderlich
ist, beispielsweise
Werkzeugmaschinen. In der Zeichnung ist I I
der Antriebsmotor, dessen Feld 21 vom Netz 16 erregt wird und welcher von der Leonarddynämö
12 - gespeist wird. Die Leonarddynamo wird von einem Drehstrommotor 13 angetrieben.
Das Generatorfeld 15 wird mit Hilfe des Schützes 17 bzw. 18 über einen veränderlichen
Widerstand ig vom Gleichstromnetz 16 gespeist. Die Schütze 17 und 18 sowie der Widerstand
i9 werden vom Schalter 2o gesteuert.
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In der gezeichneten Stellung ist der Schalter in der Ruhelage. Wird
er nun beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn gedreht, so überbrückt er die Kontakte
68, so daß folgender Stromkreis geschlossen ist: vom Pluspol des Netzes 16 über
die Kontakte 68, Spule 17a des Schützes 17, Spule 72 zum Minuspol des Netzes
16. Das Schütz 17 zieht an und legt dadurch das Feld 15 der Leonarddynamo, welches
mit dem gesamten Widerstand ig in Reihe liegt, an das Netz. Der Motor i i läuft
an. Wenn der Schalter 2o gegen den Uhrzeigersinn weitergedreht wird und die einzelnen
Abschnitte des Widerstandes 1g kurzschließt, steigt die Drehzahl des Motors allmählich
an.
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Wird der Schalter 2o im Uhrzeigersinne gedreht, so wird das Schütz
18 erregt und damit das Feld i 5 der Leonarddynamo so erregt, daß der Motor i i
reversiert wird. Die Leonarddynamo 12 hat außerdem eine Dämpferwicklung 22.
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Die Feineinstellvorrichtung besteht im wesentlichen aus zwei photoelektrischen
Zellen 25 und 26, welche mit je einer Elektronenröhre 23 bzw. 24 zusammenarbeiten.
Die Elemente a3 und 25 steuern den Motor in der Richtung nach unten, während die
Elemente 24 und 26 für die andere Bewegungsrichtung vorgesehen: sind. Die Röhren
und photoelektrischen Zellen werden am günstigsten auf dem Aufzug angebracht. Der
Gitter- und Anodenkreis der Röhren wird von dem Netz 16 gespeist. Die Röhren beeinflussen
zwei Relais 27 und 28, welche zur Steuerung der Umkehrschütze 17 und 18 dienen.
Diese @ Relais sind aber nur dann wirksam, wenn der Steuerhebel 2o sich in der Nullage
befindet.
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Die photoelektrischen Zellen 25, 26 sind unter Vorschaltung des Widerstandes
30 bzw. 31 an die Spannungsquelle 16 angeschlossen. Sind die Photozellen nicht belichtet,
dann ist der Widerstand so groß, daß ein nur sehr kleiner Strom durch sie fließt.
Sowie sie aber beleuchtet werden, vermindert sich bekanntlich ihr Widerstand, und
sie lassen einen entsprechend hohen Strom durch ihren Kreis fließen. Die Kathode
der photoelektrischen Zelle 25 ist mit der Verbindungsleitung des Widerstandes
30 und des Gitters der Röhre 23 verbunden. In ähnlicher Weise ist das Element
26 geschaltet. Der Gitterkreis greift also eine Spannung im Stromkreise der photoelektrischen
Zelle ab, so daß am Gitter entsprechend dem Widerstand der photoelektrischen Zelle
eine Spannung herrscht. Normalerweise sind beide photoelektrischen Zellen von einer
Lichtquelle 29 beleuchtet, so daß die Spannung am Gitter hoch ist und ein Anodenstrom
fließt, welcher beide Relais 27 und 28 eingeschaltet hält. Diese Relais sind noch
so geschaltet, daß, sofern beide angezogen oder beide abgefallen sind, keines der
Umkehrschütze 17 oder 18 an Spannung liegt. Das eine oder das andere Umkehrschütz
ist vielmehr nur dann erregt, wenn ein Relais angezogen und das andere abgefallen
ist. Ist beispielsweise das Relais 27 angezogen und das Relais 28 abgefallen, dann
ist, wie sich aus der Zeichnung leicht ersehen läßt, das Umkehrschütz i8 erregt.
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Im Schacht sind nun zwei undurchsichtige Schirme 36 und 37 angebracht,
welche bei genauer Haltelage des Aufzuges derart zwischen der Lichtquelle und den
photoelektrischen Zellen liegen, daß die lichtempfindlichen Elemente einen hohen
Widerstand erhalten und daher durch Erniedrigung der Gitterspannung beide Relais
27 und 28 abfallen, so daß keines der Schütze 17 oder 18 angezogen wird. Bleibt
dagegen der Aufzug oberhalb oder unterhalb der Haltelage stehen, dann ist, wie sich
aus der Abb. i ohne weiteres ergibt, nur eine der photoelektrischen Zellen erleuchtet,
so daß das entsprechende Relais angezogen bleibt, während das andere abfällt. Der
Motor wird daher im entgegengesetzten Sinne eingeschaltet. Die Feineinstellungsvorrichtung
ist nur auf einem der Schirmlänge entsprechenden Schachtstück wirksam. Bleibt der
Aufzug außerhalb dieses. Bereiches stehen, dann sind, wie sich aus der Zeichnung
unmittelbar ergibt, wieder beide Relais 27 und 28 eingeschaltet, da beide photoelektrischen
Zellen beleuchtet sind. Der Aufzug wird in diesem Falle von Hand weitergesteuert.
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In der Abb, 4 ist ein Ausführungsbeispiel für die Anordnung der photoelektrischen
Zellen auf dem Aufzug dargestellt. Die Lichtquelle ist in der Mitte der beiden photoelektrischen
Zellen 25 und 26 angeordnet, welche ihrerseits in zylindrischen Behältern 41 und
42 angebracht sind. Diese Behälter sind um senkrechte Bolzen 43 bzw. 44
schwenkbar.
Das Licht kann durch eine auf dem Zylinderdeckel angebrachte Öffnung 45 bzw. 46
zur photoelektrischen Zelle gelangen. Zur besseren Führung des Lichtes sind außerdem
zwei Linsen 47 bzw. 48 vorgesehen.
Für die fest im Schacht angebrachten
Schirme 36 und 37 sind in der Grundplatte 38 Schlitze 36d bzw. 37" vorgesehen.
Für die Drehzahl Null trifft ein von der photoelektrischen Zelle 25 durch die Öffnung
45 geführter Strahl auf der Linie 49 des Schirmes 36 auf. Die photoelektrische Zelle
und ihr Behälter sind nun, wie gesagt, um eine vertikale Achse 43 schwenkbar, und
zwar entspricht die Lage des Elementes der jeweiligen Geschwindigkeit, die der Aufzug
besitzt. Die äußersten Stellungen des Elementes sind durch die Linien So und 51
auf dem Schirm angedeutet. Ist die Geschwindigkeit bei Aufwärtsbewegung hoch, dann
bewegt sich die Zelle 25 im Uhrzeigersinne, und zwar mit Hilfe eines in Abhängigkeit
von der Drehzahl gespeisten Motors 52 (vgl. Abb. 3). Dieser Motor 52 kann beispielsweise
durch eine Tachometerdynamo 54, welche über ein Getriebe 56 mit dem Motor i i in
Verbindung steht, gespeist werden. Die Tachometerdynamo speist gleichzeitig einen
Motor 53 zur Steuerung der anderen photoelektrischen Zelle 26. Es ist nicht unbedingt
erforderlich, zur Speisung der Motoren 52 und 53 eine besondere Tachometerdynamo
.zu verwenden; man kann vielmehr diese Motoren direkt an die Klemmen des Antriebsmotors
i i anschließen.
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Wie aus der Abb. 4 ersichtlich, besitzen die Schirme 36 und 37 eine
Kurvenform, durch welche in Verbindung mit den in Abhängigkeit von der Drehzahl
schwenkbaren photoelektrischen Zellen die Feineinstellvorrichtung in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit unwirksam gemacht werden kann. Die Schirme besitzen gleiche
Form, sind jedoch in verschiedenen Stellungen im Schacht angebracht.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist folgende: Der Motor wird dadurch
in Bewegung gesetzt, daß der Schalter 20 aus der Ruhelage gebracht wird. Dabei gleitet
der Überbrückungskontakt 62 entweder vom Kontakt 63 oder 64 ab, so daß die Verbindung
zwischen den Ruhe- bzw. Arbeitskontakten der Relais 27 bzw. 28 unterbrochen ist.
Der Antrieb läuft, wie bereits vorher beschrieben, dadurch an, daß der Leonardgenerator
12 den Motor i i mit einer Spannung speist, während der Bremslüftmagnet 7o dadurch
gelüftet wird, daß das Bremsrelais 71 von der Spule 72 angezogen wird. und die Spule
des Bremslüfters an Spannung legt. Die Spule 73 des Bremsrelais liegt direkt an
der Klemme der Leonarddynamo 12 bzw. des Motors i i. Wenn daher der Schalter 2o
bereits in die Nullstellung gebracht ist, so daß die Spule 72 des Bremsrelais aberregt
ist, dann bleibt die Spule 73 noc?, so lange erregt, als d- Molor 30 läuft und nunmehr,
als Generator wirkend, Strom durch die Spule schickt. Während dieser Verzögerungszeit
bleibt daher die Bremse 72 gelüftet. Beim Abfallen schließt das Bremsrelais 71 den
Widerstand 74. in den Kreis des Bremslüfters 70, so daß sich das magnetische Feld
über diesen Widerstand entladen kann.
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Um den Aufzug zum Halten zu bringen, bewegt der Führer den Hebel 2o
in die Nullstellung, und zwar entsprechend seiner Schätzung, ob der Aufzug die Haltelage
erreicht hat. Der Motor i i arbeitet dann als Generator auf die Leonarddynamo, 12,
so daß eine Bremswirkung erzielt wird. Erreicht der Aufzug die Feineinstellungszone,
in welcher die Schirme 36 und 37 auf die photoelektrischen Zellen einwirken, dann
tritt die Feineinstellungsv orrichtun.g nach Maßgabe der Geschwindigkeit in Wirksamkeit.
Es sind nun Vorkehrungen getroffen, daß die Feineinstellungsvorrichtung nicht wirksam
werden kann, wenn die Geschwindigkeit innerhalb der Feineinstellungszone einen bestimmten
Wert überschreitet. In diesem Falle wird der Aufzug aller Voraussicht nach die Haltelage
überfahren. Zu diesem Zwecke sind die Umkehrschütze mit zusätzlichen Spulen 76 und
77 versehen, welche parallel zum Motor i i liegen. Diese Spulen sind so ausgelegt,
daß sie ein Schließen der offenen Schütze 17 oder 18 verhindern, sofern die Motordrehzahl
größer als etwa 25 °i, der normalen Drehzahl beträgt. Dadurch soll verhindert «-erden,
daß das Gegenschütz bei zu hoher Drehzahl des Motors eingeschaltet wird.
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Es sei nun angenommen, der Aufzug bewege sich nach unten und fahre
mit einer genügend niedrigen Geschwindigkeit in die Feineinstellungszone ein, während
der Schalter 2o sich in der Nullstellung befindet. In diesem Falle kommt der Schirm
36 zwischen die Lichtquelle 29 und die photoelektrische Zelle 25, so daß die Zelle
verdunkelt und deren Widerstand erhöht wird. Dadurch wird der Anodenstrom der Röhre
23 herabgesetzt, und das Relais 27 fällt ab. Das Relais 27 schließt nun das Umkehrschütz
17 ans Netz, wie aus der Zeichnung ohne weiteres ersichtlich ist. Durch das
Anziehen des Schützes 17 wird die Wicklung 15 an die Spannungsquelle gelegt, und
zwar unter Vorschaltung des- gesamten Widerstandes i9, und zwar verläuft der Strom
von der oberen Netzleitung über die Leitung 65, den Widerstand i9, den Kontakt des
Schützes 17, die Feldwicklung 15, den anderen Kontakt des Schützes 17, die Leitung
75 zur unteren Netzleitung. Der Generator 12 speist den Motor i i mit einer niedrigeren
Spannung, so daß der Motor mit einer entsprechend niedrigen Geschwiridigkeit
anläuft.
Mit. dieser Geschwindigkeit läuft nun der Aufzug so weit, bis die photoelektrische
Zelle 26 durch den Schirm 37 verdeckt wird (Stellung in Abb.4). In diesem Zeitpunkt
wird der Ohmwert der photoelektrischen Zelle 26 vergrößert; die Röhre 24 liefert
keinen Strom mehr, und das Relais 28 fällt ab. Nun sind beide Steuerrelais in der
abgefallenen Lage, so daß der Stromkreis für das Schütz 17 unterbrochen ist und
die Erregung der Leonarddynamo sowie der Bremsliifter abgeschaltet und der Motor
i i stillgesetzt wird.
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Istnun in derFeineinstellungszone, beispielsweise bei einer Abwärtsbewegung,
in irgendeinem Zeitpunkt die Geschwindigkeit zu groß, dann wird der Behälter 42
durch de:i Motor 53 im Uhrzeigersinne bewegt, so daß die photoelektrische Zelle26
nunmehr von dem entsprechend geformten Schirm 37 verdeckt ist. In diesem Falle fällt
das Relais 28 schon vor dem Erreichen der Haltelage ab, so daß, wie im vorstehenden
geschildert, der Motor stillgesetzt wird. Dadurch wird ein überfahren der Haltelage
vermieden.
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In ähnlicher Weise arbeitet die Vorrichtung bei Aufwärtsbewegung des
Aufzuges. In diesem Falle fällt nur als erstes das Relais 28 ab, während das Relais
27 je nach der Geschwindigkeit und der Stellung des Aufzuges später abfällt.
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Falls das eine Relais versagen sollte, so ist bei der Anordnung gemäß
der Erfindung trotzdem ein Stillsetzen der Maschine möglich. Wenn beispielsweise
das Relais 28 bei einer Bewegung nach abwärts nicht ansprechen sollte, so daß der
Aufzug an dem Schirm 36 vorbeifährt, dann wird die photoelektrische Zelle 25 wieder
beleuchtet, so daß sie über die Röhre a3 das Relais 27 -wieder zum Ansprechen
bringt. Nunmehr sind beide Relais angezogen, so daß das Schütz 17 jedenfalls abfallen
muß.