Die Druckknopfsteuerung der Werksmaschinen als Wirtschaftlichkeitsfaktor in gewerblichen und industriellen Betrieben. Von Oberingenieur F. A. Förster, Berlin. FOERSTER, Die Druckknopfsteuerung der Werksmaschinen als Wirtschaftlichkeitsfaktor. Mehr und mehr ist man im heutigen Wirtschaftsleben darauf bedacht, die Produktionsarbeit in den gewerblichen und industriellen Betrieben zu rationalisieren. Diese Rationalisierung hat u.a. auch dazu geführt, die Werksmaschinen an Stelle des veralteten Transmissionsantriebes mit elektrischem Einzelantrieb auszurüsten und zwar mit einem Einzelantrieb, welcher der Arbeitsweise der betr. Maschine in jeder Hinsicht entspricht und den höchsten Nutzen aus derselben herauszuholen ermöglicht. Abgesehen von der nachweisbaren betriebswirtschaftlichen Ueberlegenheit des elektrischen Einzelantriebes sind die Vorteile desselben auch für die gesamte Elektrizitäts- und Energiewirtschaft von sozial- und nationalökonomischer Bedeutung. Textabbildung Bd. 343, S. 173 Abb. 1. Einfacher zweiteiliger Druckknopfschalter. Textabbildung Bd. 343, S. 173 Abb. 2. Druckknopftafel mit vier Druckknöpfen für verschiedene Betriebsvorgänge. Wenn wir in Deutschland nach dem verlorenen Kriege, angesichts des durch die sozialpolitische Gesetzgebung festgesetzten achtstündigen Normalarbeitstages auf dem Weltmarkte wieder vorankommen und unseren Platz behaupten wollen, so müssen wir die verkürzte Arbeitszeit durch schnelleres Arbeitstempo und Rationalisierung, d.h. durch intensivste Ausnutzung aller modernen Arbeitsmethoden wieder ausgleichen. Der elektrische Einzelantrieb im Verein mit der modernen Druckknopfsteuerung für die Werksmaschinen trägt diesen Bestrebungen Rechnung. Textabbildung Bd. 343, S. 173 Abb. 3.Selbsttätiger Umkehr-Regulier-Anlasser einer Universal-Drehbank-Druckknopfsteuerung. (Türen geöffnet.) a) offen;b) geschlossen. Wie ganz anders ist das Bild einer Werkstätte mit elektrischem Einzelantrieb gegenüber dem einer Werkstätte mit Transmissionsantrieb, der durch das chaotische Wirrsal der vielen schwingenden, schlagenden und so überaus geräuschvoll teils vertikal, teils horizontal laufenden Riemen, der Vorgelege und Ausrücker etc. den Gesamteindruck einer Werkstätte so nervenaufpeitschend, unruhevoll und sinnverwirrend macht, ganz abgesehen davon, daß die vielen laufenden Riemen leider erfahrungsgemäß auch zu mancherlei Betriebsunfällen die unvermeidliche Veranlassung bieten. Textabbildung Bd. 343, S. 174 Abb. 4. Große Spitzendrehbank mit Reguliermotor und eingebauter Druckknopfsteuerung (Maschinenfabrik Frorieg, Rheidt). Textabbildung Bd. 343, S. 174 Abb. 5. Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine mit Reguliermotor und Druckknopfsteuerung beim Bearbeiten eines Walzenständers. (Maschinenfabrik Schieß-Defries, Düsseldorf.) Für den elektrischen Einzelantrieb ist die Auswahl des für jede spezielle Werksmaschine geeigneten Motors von größter Wichtigkeit. Abgesehen von der zur Verfügung stehenden Stromart (Gleichstrom, Einphasen-Wechselstrom und Drehström) und der für den Betrieb der Werksmaschine zu erfüllenden Anforderungen, wie Regelbarkeit der Umlaufzahl, Vor- und Rückwärtslauf u.a.m. ist in erster Linie die richtige Größe des Motors für die von der Werksmaschine zu leistende Arbeit unter Berücksichtigung der ganzen Arbeitsweise zu bestimmen. Sofern hierfür nicht von vorhandenen Maschinen der gleichen Art, oder auf Erfahrung gestützte oder sonstwie zuverlässige Daten vorliegen, kann diese Ermittlung in einfachster Weise erfolgen, indem man die Werksmaschinen mit der normalen Arbeitsbelastung provisorisch durch einen beliebigen Elektromotor der gleichen Stromart mittels Riemen antreiben läßt und in die Zuleitungen zum Motor einen Leistungsmesser (Wattmesser) einschaltet, aus dessen Angaben sich die Größe des erforderlichen Motors einwandsfrei ergibt. Wenn man sich vergegenwärtigt, daß der Wirkungsgrad aller Antriebsmaschinen und Betriebsmotoren bei normaler Vollast, der Nennleistung, seinen höchsten Wert hat und daß bei den Einphasenmotoren und Drehstrommotoren auch noch der Leistungsfaktor (cos λ) zu berücksichtigen ist, der in Abhängigkeit von der Belastung den Wirkungsgrad u. U. weiter nachteilig beeinflussen kann, so wird man leicht einsehen, welche sehr beachtliche wirtschaftliche Bedeutung die Wahl der richtigen Motorengröße hat. Andererseits sind die Energieverluste beim Transmissionsantrieb für jede Arbeits- bzw. Werksmaschine sehr wesentlich höhere, und zwar ohne Rücksicht auf den Wirkungsgrad der einfachen, doppelten oder dreifachen Riemenübertragung und dem Riemenschlupf etc., allein schon durch die ständige Bereitschaftsstellung und die oft beträchtliche Leerlaufarbeit der gesamten Transmissionsanlagen, die doch ununterbrochen im Betriebe sein müssen, auch dann, wenn der größte Teil der Werksmaschinen einer Werkstätte vorübergehend nicht im Betriebe ist. Beim elektrischen Einzelantrieb wird der Motor abgestellt, wenn an der Maschine nicht gearbeitet wird, und ein Verbrauch von elektrischer Energie findet nicht statt. Textabbildung Bd. 343, S. 174 Abb. 6. Zeugdruckmaschine mit Einzelantrieb durch Drehstrom-Nebenschlußmotor mit Druckknopfsteuerung. Ein sehr wesentlicher weiterer Vorzug des elektrischen Einzelantriebes ist aber darin zu erblicken, daß sich die Griffzeiten auf ein wirtschaftliches Minimum beschränken lassen. Unter „Griffzeiten“ ist das An- und Abstellen (Ein- und Ausrücken) der Maschine, die Umlaufsregelung (das Einstellen der hierfür vorgesehenen Apparate, bzw. das Ueberleiten des Riemens auf andere Riemenscheiben-Uebersetzungen beim Transmissionsantrieb), der Vor- und Rückwärtslauf, d.h. seine Einstellung an den Maschinen, wo er erforderlich ist u.a.m., zu verstehen, kurzum alle Handgriffe für den gesamten Steuerungs-, Regulier- und Umschaltungs-Mechanismus, dessen Bedienung oft umständlich ist und deshalb mehr oder weniger Zeit erfordert, die sehr wesentlich in der Kalkulation zu berücksichtigen ist.Vergl. Karl Meller. „Einzelantrieb von Werkzeugmaschinen“ (Verlag S. Hirzel, Leipzig 1927). Durch die neuerdings immer mehr zur Anwendung gelangende Druckknopfsteuerung für den elektrischen Einzelantrieb, durch welche dieser ganze mehr oder weniger umständliche An- und Abstell-Steuerungs-Regulier-Reversier- und Umschalt-Mechanismus auf die Bedienung einiger Druckknöpfe eingerichtet ist (Abb. 1 und 2), werden diese Griffzeiten auf das alleräußerste Minimum beschränkt. Hierzu sind je nach Art und Anzahl der an einer Maschine auszuführenden Manipulationen naturgemäß auch mehr oder weniger komplizierte Apparate notwendig (vergl. Abb. 3 a und b), deren Beschaffung allerdings die Werksmaschine verteuert. Man wird deshalb die Druckknopfsteuerung da, wo komplizierte und kostspielige Hilfsapparate erforderlich sind, nur bei solchen, meist größeren Maschinen zur Anwendung bringen, bei denen der dadurch zu erzielende Gewinn die Anschaffungskosten für die Druckknopfsteuerung mit allem Zubehör in absehbarer Zeit ausgleicht oder rentiert oder wo sonstige betriebstechnische oder wirtschaftliche Vorteile die Einrichtung rechfertigen. Während man bei uns in Deutschland im allgemeinen im Hinblick auf die Kostenfrage vorzugsweise nur größere Werksmaschinen mit Druckknopfsteuerungen ausrüstet, hat man in Amerika viel weitgehendere Anwendung von der Druckknopfsteuerung gemacht und dabei die Werksmaschinen so eingerichtet, daß der Arbeiter mit Hilfe von ein paar Druckknöpfen seine Maschine und die Arbeit an derselben beherrscht. Es handelt sich dabei aber im wesentlichen um Werksmaschinen, die durch ungelernte Arbeiter bedient werden können und die an die Intelligenz des Arbeiters keine übertriebenen Ansprüche stellen. Textabbildung Bd. 343, S. 175 Abb. 7. Rollmaschinen, angetrieben durch Drehstrom-Reihenschlußmotoren, mit Druckknopfsteuerung. Vorn: Rollenschneidemaschine, dahinter: Umrollmaschine. Hierbei ist wohl auch zu berücksichtigen, daß die Intelligenz der ungelernten Arbeiter in Amerika, insbesondere die der Farbigen nicht ganz auf der Höhe der ungelernten Arbeiter in den europäischen Kultur Staaten steht und diesen Mangel in bezug auf die Produktion soll die Druckknopfsteuerung ausgleichen. Textabbildung Bd. 343, S. 175 Abb. 8. Kalanderantrieb. 100-PS-Drehstirom-Asynchronmotor mit Hilfsmotor, Reduktionsgetriebe und Überholungskupplung mit Druckknopfsteuerung. Aber neben den größeren Maschinen gibt es auch bei uns in Deutschland einige kleinere Maschinen, für die sich die Druckknopfsteuerung sehr vorteilhaft eingeführt hat, für Maschinen, die für das An- und Abstellen nur sehr einfache Anlaßgeräte erfordern und die meist mit den einfachsten aller Betriebsmotoren, d. i. mit Drehstrom-Kurzschlußmotoren betrieben werden, so z.B. die Zentrifugen in den Zuckerfabriken und besonders die Schleifmaschinen, die zweckmäßig sogar für das An- und Abstellen mit einer soliden Druckknopfsteuerung für Fußbetrieb eingerichtet werden, so daß bei ihnen überhaupt kein Handgriff erforderlich ist. Textabbildung Bd. 343, S. 176 Abb. 9. Schaltbild eines Drehstrom-Kalanderantriebes in Kaskadenschaltung (D.R.P. a.). a = Spannungswandler, b = Überstromauslöser, c = Schütz, d = Hilfstransformator, e = Bremsmagnet, f = Hauptmotor, g = Hilfsmotor, h = Widerstände, i = Druckknopf „Einziehen“, k = Druckknopf „Halt“. Textabbildung Bd. 343, S. 176 Abb. 10. Rotationsmaschine mit vollautomatischem Antrieb. Verlegung von Stahlpanzerrohr. Anordnung von Druckknopftafeln. Bei den größeren Werksmaschinen mit Druckknopfsteuerung ist die Einrichtung meist so getroffen, daß der Arbeiter von seinem jeweiligen Standorte aus, der sich je nach dem Arbeitsfortgang an der Maschine ändert, die Maschine steuern und alle Maßnahmen durchführen kann, welche die Arbeit an der Maschine erfordert. Es sind zu diesem Zweck mehrere Druckknopftafeln von gleicher Einrichtung mit gleicher Knopfzahl in Parallelschaltung an verschiedenen Stellen der Maschine angebracht (vergl. Abb. 5 und 7–10), die als Standplatz für den Arbeiter in Frage kommen können. Bisweilen ist es zweckmäßig, an Stelle von mehreren, an verschiedenen Stellen an der Werksmaschine anzubringenden Druckknopftafeln nur eine Druckknopftafel mit der erforderlichen Anzahl von Druckknöpfen zu verwenden, die aber dann an beweglichem Kabel ortsveränderlich eingerichtet sein muß, damit sie von dem Arbeiter, jeweilig an seinen wechselnden Standplatz an der Maschine mitgenommen werden kann. Textabbildung Bd. 343, S. 176 Abb. 11. Druckknopf-Tafel zur Rotationsmaschine mit vollautomatischem Antrieb. Bei den Metallbearbeitungsmaschinen kommt die Druckknopfsteuerung hauptsächlich an den großen Spitzendrehbänken (Abb. 4) und an den großen Bohrwerksmaschinen (Abb. 5) zur Anwendung. In der Textilindustrie werden in Amerika z.B. in der Spinnerei alle Selfaktoren, Flyer und Ringsspinnmaschinen und in der Weberei die Webstühle mit Druckknopfsteuerung betrieben. Bei uns in Deutschland sind in der Textilindustrie Druckknopfsteuerungen bisher nur an den Maschinen der Textilveredlungsindustrie, an Kalandern und Zeugdruckmaschinen (Abb. 6) zur Ausführung gekommen. Die großen Maschinen in der Papierfabrikation werden selbstverständlich auch bei uns in Deutschland neuerdings fast ausschließlich mit Druckknopfsteuerung ausgerüstet, so insbesondere die großen Papiermaschinen, die Roll- und Umrollmaschinen (Abb. 7) und die Kalander (Abb. 8/9), desgl. die größeren Schnellpressen und namentlich die Rotationsmaschinen (Abb. 10). Bei den großen Rotationsmaschinen unterscheidet man zwischen halbautomatischen und vollautomatischen Antrieb. Um das zeitraubende und bei großen Maschinen schwierige Drehen der Maschine von Hand zu vermeiden, wird bei halbautomatischen Antrieben ein Hilfsmotor vorgesehen. Dieser treibt die Welle des Hauptmotors über ein aus mehreren Zahnradpaaren bestehendes Hilfsgetriebe mit eingebauter selbsttätiger Ueberholungskupplung an. Ist die Rotationsmaschine nicht mit einem solchen Hilfgetriebe versehen, so kann sie auch nachträglich damit ausgerüstet werden. Beim vollautomatischen Betrieb wird sowohl der Hilfsmotor als auch der Hauptmotor lediglich durch Druckknopfsteuerung bedient. Zum Steuern des Hilfsmotors während der Vorbereitungsarbeiten dienen in derselben Weise wie beim halbautomatischen Antrieb die Druckknöpfe „Vorrücken“, „Einziehen“ und „Halt“. Um die Anlaßwalze zu verstellen, sind zwei Druckknöpfe „Schneller“ und „Langsamer“ vorgesehen (Abb. 11). An Industriebetrieben, in denen auch in Deutschland für Werksmaschinen bereits Druckknopfsteuerungen zur Ausführung gekommen sind, kommen weiter in Betracht neben der Zuckerindustrie (Zentrifugen), die Gummiindustrie (Mischwalzwerke und Kalander), ferner unter den Bäckereimaschinen die Mammutöfen sowie die größeren Maschinen in den Nudel- und Maccaronifabriken.