DE899783C

DE899783C - Control for the electric motor drive of pipe draw bars

Info

Publication number: DE899783C
Application number: DEL6101A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Kurt Buehring
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1950-10-25
Filing date: 1950-10-25
Publication date: 1953-12-17

Description

Steuerung für den elektromotorischen Antrieb von Rohrziehbänken Bei Rohrziehbänken wird von einem dauernd durchlaufenden Motor eine endlose Kette angetrieben, in die zur Einleitung des Ziehvorganges ein sogenannter Ziehwagen eingehängt wird, der nach dem Einsetzen des Rohres in seinen Ziehkopf das Rohr durch die Matrize zieht. Hierbei tritt die Forderung auf, trotz sehr hoher Ziehgeschwindigkeit Stöße beim Ein- und Aushängen des Ziehwagens auf die durchlaufende Kette unter allen Umständen zu vermeiden. Durch diese Stöße treten nämlich sehr hohe Beanspruchungen der mechanischen Teile auf, und vor allem besteht die Gefahr des Abreißens des Ziehkopfes.Control for the electromotive drive of pipe drawing benches Bei Tube drawing benches an endless chain is driven by a continuously running motor, in which a so-called pulling carriage is attached to initiate the pulling process, after inserting the pipe into its pulling head, the pipe passes through the die pulls. In this case, the requirement arises, despite a very high pulling speed, shocks when attaching and detaching the pulling trolley to the continuous chain under all circumstances to avoid. These impacts cause very high mechanical stresses Split up, and above all there is a risk of the pulling head tearing off.

DieseAufgabe wird erfindungsgemäß in einfacher Weise dadurch gelöst, daß mittels Endschalter beim Einhängen des Ziehwagens und am Ende des Ziehvorganges eine den Motor auf eine kleine Geschwindigkeit herabregelnde und das Drehmoment herabsetzende Schaltung hergestellt wird.According to the invention, this object is achieved in a simple manner by that by means of limit switches when hanging the pulling carriage and at the end of the pulling process one that slows the motor down to a low speed and the torque degrading circuit is established.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.

Fig. i zeigt die Ziehbank, Fig. 2 die Schaltung, in der die bereits in Fig. i vorkommenden Teile mit denselben Bezugszeichen wie dort versehen sind.Fig. I shows the drawbench, Fig. 2 shows the circuit in which the already In Fig. i occurring parts are provided with the same reference numerals as there.

In der Ziehbank sind die Rollen R i und R 2 zum Antrieb der Kette K gelagert. Die Rolle Ra wird durch einen Elektromotor M angetrieben, auf dessen Welle eine Backenbremse Br sitzt, die mittels eines elektrohydraulischen Bremsgerätes G gesteuert wird. Ein derartiges bekanntes Bremsgerät besteht aus einer kleinen, von einem Elektromotor EM angetriebenen Pumpe, die in einem geschlossenen Zylinder einen leicht beweglichen Kolben betätigt. Die Hubkraft dieses Bremsgerätes ist abhängig von der Drehzahl, mit der die Ölpumpe umläuft. Beim Anschluß an' das Netz, d. h. an volle Spannung und Periodenzahl, läuft die Pumpe in kürzester Frist hoch und bewegt den Kolben nach oben, d. h. die Bremse wird gelüftet. Zwischen dem Kolben und dem Bremshebel sind besondere, hier nicht dargestellte Federn so angebracht, daß die Bremskraft besonders weich einsetzt und dann verstärkt wird.In the draw bench, the rollers R i and R 2 are used to drive the chain K stored. The roller Ra is driven by an electric motor M on which Shaft a shoe brake Br sits, which by means of an electro-hydraulic braking device G is controlled. Such a known braking device consists of a small, Pump driven by an electric motor EM, which is in a closed cylinder actuates an easily movable piston. The lifting force of this braking device is dependent of the Speed at which the oil pump rotates. When connecting to ' the network, d. H. at full voltage and number of periods, the pump runs in the shortest possible time Deadline and moves the piston up, d. H. the brake is released. Between the piston and the brake lever are special springs, not shown here appropriate that the braking force begins particularly soft and is then reinforced.

In die Kette K ist mittels'des Hakens H der Ziehwagen Z einhängbar, der den Ziehkopf ZK und ein Schaltlineal S trägt, das mit einem ortsfesten Endschalter E zusammenarbeitet. In dem Bock B der Ziehbank befindet sich die Matrize U, durch die das Rohr R nach dem Einsetzen seiner Spitze in den Ziehkopf ZK des Ziehwagens hindurchgezogen wird. Mit L ist eine Lichtquelle und mit F eine Fotozelle bezeichnet, die durch das Rohr R bis kurz vor Beendigung des Ziehvorganges gegen die Lichtquelle L abgeschirmt ist.The pulling carriage Z, which carries the pulling head ZK and a switching rule S, which works together with a stationary limit switch E, can be suspended in the chain K by means of the hook H. The die U is located in the bracket B of the draw bench, through which the pipe R is pulled after its tip has been inserted into the pulling head ZK of the pulling carriage. L denotes a light source and F denotes a photocell, which is shielded from the light source L by the tube R until shortly before the end of the drawing process.

Der Antriebsmotor 11l für die Kette der Ziehbank ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, ein Drehstrom-Asynchronmotor mit Schleifringläufer, dessen Läuferwiderstände W i bis W 3 durch-dieLäuferschütze L i bis L3 gesteuert werden. Beim Einlegen des Hauptschalter HS wird der Motor M an das Drehstromnetz N gelegt und gleichzeitig über seinen Hilfskontakt die Spule des Schützes A über den Ruhekontakt des Endschalters E und den Ruhekontakt eines von der Fotozelle F gesteuerten Schützes FS an Spannung gelegt. Das Schütz A legt über seine Arbeitskontakte den Motor EM des Bremsgerätes an die Netzspannung, so daß die Bremse voll .gelüftet wird. Ferner schaltet das Schütz A das erste Läuferschütz L i ein, das sofort anspricht und den Läuferwiderstand W i kurzschließt. Der Motor NI beginnt also hochzulaufen. Über einen Arbeitshilfskontakt legt das Schütz L i außerdem das Zeitrelais P über den Ruhehilfskontakt des Schützes L2 an Spannung. Das Zeitrelais P spricht an und schaltet über seinen Arbeitshilfskontakt und den rechten Arbeitshilfskontakt des Schützes L i das zweite Läuferschütz L:2 ein, das den Läuferwiderstand W:2 kurzschließt und sich durch seinen linken Arbeitshilfskontakt in einen von den SchützenL i undP unabhängigen Haltestromkreis legt. Ferner unterbricht es durch Öffnen seines Ruhehilfskontaktes den Stromkreis des ZeitrelaisP und bereitet ferner den Stromkreis für das dritte Läuferschütz L 3 vor, der geschlossen wird, sobald das abfallende Zeitrelais P seinen Ruhehilfskontakt schließt. Nachdem das Läuferschütz L 3 den Läuferwiderstand W 3 kurzgeschlossen hat, läuft der Motor M mit seiner vollen Drehzahl. Wenn nun der Ziehwagen Z zum Einhängen des Rohres R ganz nach links mit seinem Ziehkopf ZK an die Matrize U herangefahren wird, wird der Endschalter E durch Auflaufen auf das Schaltlineal S betätigt, und er unterbricht durch Öffnen seines Ruhekontaktes den Stromkreis für das Schütz A. Das Schütz A fällt ab und unterbricht durch Öffnen seines linken Arbeitskontaktes den Stromkreis für alle drei Läuferschütze L i bis L 3, wodurch der ganze Läuferwiderstand wieder eingeschaltet und das Drehmoment sehr starkgeschwächt wird. Ferner legt das Schütz A über seinen Ruhekontakt denElektromotor EMüber den AnpassungstransformatorT an dieLäuferklemmendes Motors M. Da dieser zunächst noch mit seiner hohen Drehzahl läuft, ist die an den Läuferklemmen auftretende Sekundärspannung und Frequenz angenähert Null. Der an den Läuferklemmen liegende Elektromotor EM wird infolgedessen nur mit ganz niedriger Drehzahl betrieben, wobei die von ihm angetriebene Ölpumpe des Bremsgerätes nicht mehr in der Lage ist, den Kolben hochzudrücken. Daher fällt dieser durch das Bremsgewicht ab, und die Bremse wird geschlossen. Hierbei erfolgt eine infolge der bereits erwähnten Federanordnung am Bremsgerät stoßfreie Abbremsung des Antriebsmotors M und dieser vermindert seine Drehzahl.The drive motor 11l for the chain of the draw bench is, as can be seen from FIG. 2, a three-phase asynchronous motor with a slip ring rotor, the rotor resistances W i to W 3 of which are controlled by the rotor contactors L i to L3. When the main switch HS is inserted, the motor M is connected to the three-phase network N and at the same time the coil of the contactor A is connected to voltage via its auxiliary contact via the normally closed contact of the limit switch E and the normally closed contact of a contactor FS controlled by the photocell F. The contactor A applies the motor EM of the braking device to the mains voltage via its normally open contacts, so that the brake is fully released. Furthermore, the contactor A switches on the first rotor contactor L i, which responds immediately and short-circuits the rotor resistance W i. The motor NI thus begins to run up. Via an auxiliary contact, the contactor L i also applies voltage to the timing relay P via the auxiliary auxiliary contact of the contactor L2. The timing relay P responds and switches on the second rotor contactor L: 2 via its auxiliary contact and the right auxiliary contact of the contactor L i, which short-circuits the rotor resistance W: 2 and, through its left auxiliary contact, is placed in a holding circuit that is independent of the contactors L i and P. Furthermore, it interrupts the circuit of the time relay P by opening its rest auxiliary contact and also prepares the circuit for the third rotor contactor L 3, which is closed as soon as the falling time relay P closes its rest auxiliary contact. After the rotor contactor L 3 has short-circuited the rotor resistance W 3, the motor M runs at full speed. If the pulling carriage Z is now moved all the way to the left with its pulling head ZK to the die U to hang the pipe R, the limit switch E is actuated by hitting the switching rule S, and it interrupts the circuit for the contactor A by opening its normally closed contact. Contactor A drops out and, by opening its left working contact, interrupts the circuit for all three rotor contactors L i to L 3, as a result of which the entire rotor resistance is switched on again and the torque is greatly weakened. Furthermore, the contactor A connects the electric motor EM via the matching transformer T to the rotor terminals of the motor M via its normally closed contact. The electric motor EM located at the rotor terminals is consequently only operated at a very low speed, with the oil pump of the braking device driven by it being no longer able to push up the piston. As a result, it is released by the braked weight and the brake is applied. In this case, as a result of the spring arrangement already mentioned on the braking device, the drive motor M is braked without impact and this reduces its speed.

Nun sind dieLäuferfrequenz undLäuferspannung des Drehstrom-Schleifringläufermotors direkt umgekehrt proportional der Drehzahl, d. h. bei abnehmender Drehzahl steigen Läuferfrequenz und Läuferspannung geradlinig an. Ist die Drehzahl des Arbeitsmotors M durch das Einfallen der mechanischen Bremse auf etwa 2o % abgesunken,- wodurch die Läuferfrequenz und Läuferspannung auf etwa 8o°/o der Stillstandswerte gestiegen sind, so ist die kleine Ölpumpe des Bremsgerätes jetzt in der Lage, den Kolben anzuheben, so daß die Bremsbacken gelockert werden und somit die Bremse schleift und den Motor !11 auf der gewünschten Regeldrehzahl von 2o°/o hält. Bei dieser niedrigen Geschwindigkeit des Motors M und seinem stark verringerten Drehmoment kann der Ziehwagen Z ohne Stoß in die Kette K eingehängt werden.The rotor frequency and rotor voltage of the three-phase slip ring motor are now directly inversely proportional to the speed, d. H. increase with decreasing speed Rotor frequency and rotor voltage in a straight line. Is the speed of the work engine M dropped to about 20% due to the application of the mechanical brake, - by which means the rotor frequency and rotor voltage have risen to about 80 per cent of the standstill values the small oil pump of the braking device is now able to lift the piston, so that the brake shoes are loosened and thus the brake grinds and the motor ! 11 maintains the desired control speed of 2o ° / o. At this low speed of the motor M and its greatly reduced torque, the pulling carriage Z can without Joint can be hooked into the chain K.

Durch das Einhängen des Ziehwagens in die Kette wird der Motor 111 belastet. Seine Drehzahl sinkt infolgedessen noch stärker ab, und die Läuferspannung nimmt so weit zu, daß der Ansprechwert eines an den Läuferklemmen liegenden Spannungswächters W überschritten wird. Der Spannungswächter W spricht an und schließt seinen Kontakt, wodurch das Hilfsschütz D an Spannung gelegt wird. Das Hilfsschütz D legt sich über seinen rechten Kontakt in einen vom Spannungswächter unabhängigen und über den Arbeitskontakt des Endschalters E verlaufenden Haltestromkreis und überbrückt ferner durch seinen linken Arbeitskontakt den Ruhekontakt des Endschalters E, wodurch das Schütz A erneut an Spannung gelegt wird. Das Schütz A bringt infolgedessen in der bereits oben beschriebenen Weise durch Anlegen .des Elektromotors EM an die Netzspannung die Bremse zum Lüften und die Läuferschütze L i bis L3 zum Ansprechen, so daß der Motor M mit vollem Drehmoment stoßfrei in kurzer Zeit auf die volle Drehzahl hochfährt. Der Spannungswächter W fällt ab und; sobald der Ziehwagen Z von der Kette K so weit nach rechts mitgenommen worden ist, daß das Schaltlineal den Endschalter E wieder freigibt, wird der Stromkreis für das Schütz A über den Ruhekontakt des Endschalters E aufrechterhalten und das Schütz D zum Abfallen gebracht, da sein Haltestromkreis durch Öffnen des Endschalter-Arbeitskontaktes unterbrochen wird. Kurz vor Beendigung des Ziehvorganges wird durch das Ende des Rohres R der Strahlengang von der Lichtquelle L zu der Fotozelle F freigegeben und infolgedessen -das Fotozellenschütz FS (Fig. 2) zum Ansprechen gebracht, das durch Öffnen seines Ruhekontaktes den Stromkreis für das Schütz A wieder unterbricht. Infolgedessen wird in der bereits beschriebenen Weise die Geschwindigkeit des Motors M und sein Drehmoment herabgesetzt, so daß nun das Ausklinken des Ziehwagens aus der Kette ohne Stoß, der andernfalls infolge der plötzlichen Entlastung des Motors M im Triebwerk auftreten würde, erfolgen kann.By hanging the pulling carriage in the chain, the motor 111 burdened. As a result, its speed drops even more, and so does the rotor voltage increases so much that the response value of a voltage monitor connected to the rotor terminals W is exceeded. The voltage monitor W responds and closes its contact, whereby the auxiliary contactor D is connected to voltage. The auxiliary contactor D lies over its right contact into one that is independent of the voltage monitor and via the normally open contact of the limit switch E running holding circuit and also bridged by his left normally open contact the normally closed contact of limit switch E, causing contactor A again voltage is applied. The contactor A consequently brings in the already described above You can release the brake by applying the EM electric motor to the mains voltage and the rotor contactors L i to L3 to respond, so that the motor M with full torque jumps up to full speed in a short time. The voltage monitor W falls off and; as soon as the pulling carriage Z has been taken so far to the right by the chain K has been that the switching ruler releases the limit switch E again, the circuit is maintained for contactor A via the normally closed contact of limit switch E and that Contactor D dropped because its holding circuit was opened by opening the limit switch normally open contact is interrupted. Shortly before the end of the drawing process, the end of the tube R the beam path from the light source L to the photocell F. released and as a result -the photocell contactor FS (Fig. 2) made to respond, which by opening its normally closed contact interrupts the circuit for contactor A again. As a result, in the manner already described, the speed of the motor M and its torque reduced, so that now the notching of the pulling carriage from the chain without impact, otherwise as a result of the sudden release of the load on the engine M would occur in the engine.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Control for the electric motor drive of Pipe drawing benches with a continuously running, endless chain suspended pulling trolley, characterized in that by means of limit switches (E) or photocell (F) before hanging the pulling carriage in the chain and at the end of the pulling process temporarily reduces the speed and torque of the Drive motor (M) reducing circuit can be produced.

2. Control according to claim i, characterized in that the motor (EM) is an electrohydraulic one by means of the limit switch Brake release device (G) can be connected to the rotor terminals of the drive motor (M).

3. Control according to claim i, characterized in that by means of the limit switch via contactors (A and L i to L 3) resistors (W i to W3) in the rotor circuit of the drive motor (M) can be switched on.

4. Control according to claim i, characterized characterized that after inserting the pipe in the pulling head and hanging of the pulling carriage into the chain by means of one on the rotor clamps of the drive motor (M) lying voltage monitor (W) bypassed the limit switch (E) and as a result which reduces the torque and the speed of the drive motor (M) Circuit is canceled.

5. Control according to claim i, characterized in that that the end of the drawing process through a pipe arranged in front of the die (U) self-controlled photoelectric device (L, F). is monitored.