CH621085A5

CH621085A5 - Safety control device for a press or punch

Info

Publication number: CH621085A5
Application number: CH501477A
Authority: CH
Inventors: Franz Schneider; Gustav Krautter
Original assignee: Schuler Gmbh L
Priority date: 1976-07-24
Filing date: 1977-04-22
Publication date: 1981-01-15
Also published as: GB1527857A; DE2633322A1; FR2359446A1; DE2633322C2; BE856909A; NL7708206A; IT1080648B; FR2359446B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitssteuereinrichtung für eine Presse oder Stanze mit einer Antriebseinrichtung, die eine durch Druckmittel betätigbare Kupplung und durch Druckmittel betätigbare Betriebsbremsen aufweist, und in dem Kupplung und Betriebsbremsen mittels unabhängig voneinander aufgebauter Kupplungs- und Bremskreise mit einem Druckerzeuger über Ventile verbunden sind, die von zur Sicherheitssteuereinrichtung gehörenden Steuerschützen wechselweise aktivierbar sind, wobei die Steuerschütze zwangsgeführte Kontakte aufweisen, die bei jedem Arbeitsspiel auf Anzug und Abfall geprüft werden und die eine Nachlauf Überwachungsschaltung aufweist.

Eine bekannte Sicherheitssteuerung der vorgenannten Gattung ist in der Zeitschrift «Werkstattstechnik», 66. Jg., Heft 1, Seiten 31—37 ausführlich beschrieben. Diese Sicherheitssteuerung ist für die Anwendung auf Pressen konventioneller Bauart zugeschnitten. Hierunter sind Pressen zu verstehen, deren

Antriebssysteme eine Kupplung aufweisen, die durch Druckmittel, insbesondere pneumatisch, eingerückt wird, während durch das gleiche Druckmittel Bremsen entgegen der Kraft von Federn gelüftet werden. Zum Stillsetzen der Presse wird die Druckmittelzufuhr unterbrochen, wodurch die Kupplung ausgerückt wird und die Bremsen einfallen.

Weiterhin ist eine Presse bekannt (DE-OS 2 343 411), bei der die Kupplung in konventioneller Bauweise, d. h. pneumatisch arbeitend, ausgebildet ist, die aber zur Betätigung der Bremsen einen Hydraulik-Kreislauf aufweist, durch den Betriebsbremsen aktiviert werden. Eine Sicherheitssteuerung ist bei dieser Presse nicht vorgesehen, da es sich im wesentlichen um eine schnellaufende Presse handelt, die üblicherweise im Dauerlaufbetrieb arbeitet und für Einzelhubbetrieb denkbar ungeeignet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sicherheitssteuereinrichtung anzugeben, die es erlaubt, druckmittelbetätigte Kupplungen und Betriebsbremsen für Antriebseinrichtungen von Pressen zu verwenden, die im wesentlichen im Einzelhubbetrieb eingesetzt werden.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass der Kupplung, den Betriebsbremsen und dem Druckerzeuger an der Druckmittelzuführung Signalgeber aufgeschaltet sind, deren Öffner und Schliesser Folgefunktionsverknüpft in Betätigungsstrompfade der Steuerschütze und der Nachlaufüberwachung geschaltet sind, und dass bei jedem Arbeitsspiel im Zuge der Prüfung der Funktionstüchtigkeit die Kupplungs- und Bremskreise von dem Druckerzeuger zumindest einmal getrennt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.

Durch die erfindungsgemässe Sicherheitssteuereinrichtung ist eine sichere Überprüfung der Kupplung, der Betriebsbremsen und des Druckerzeugers bei jedem Arbeitsspiel der Presse gewährleistet. Eine Störung innerhalb dieser Antriebseinrichtung führt automatisch zu einer Zwangsabschaltung der Presse.

Anhand einer Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 Kupplungs- und Bremskreise einer Antriebseinrichtung und

Fig. 2 ein Prinzipschaltbild einer Sicherheitssteuereinrichtung für eine Presse mit einem Antriebssystem gemäss Fig. 1.

Die Antriebseinrichtung gemäss Fig. 1 ist prinzipiell aus zwei Betriebsbremsen 1, 2 und einer Kupplung 3 aufgebaut, die über unabhängige Kupplungs- und Bremskreise wechselweise aktivierbar sind. Die Betriebsbremsen 1, 2 und die Kupplung 3 werden z. B. entgegen der Kraft von Rückstellfedern hydraulisch zur Wirkung gebracht. An die Bremskreise sind weiterhin je eine Ruhebremse 4, 5 angeschlossen, die in konventioneller Bauweise ausgeführt sind und entgegen der Kraft von Betätigungsfedern hydraulisch im gelüfteten Zustand gehalten sind. Die Speisung der Kupplungs- und Bremskreise erfolgt von einem Druckerzeuger, der mit einer Pumpe 6 und einem Ölsumpf 7 aufgebaut ist. Der Pumpe 6 ist direkt ein Uberdruckventil 8 und ein den Betriebsdruck anzeigendes Manometer 9 zugeordnet. Weiterhin sind noch ein Trennventil 10 und ein Druckwächter 11 an der Druckleitung der Pumpe 6 angeschlossen. Die Druckleitung der Pumpe 6 steht über je ein Rückschlagventil 12,13,14 mit dem Kupplungs- und den Bremskreisen in Verbindung. Dem Kupplungs- und den Bremskreisen ist je ein Druckspeicher 15,16,17 zugeordnet, wobei der Druckspeicher 15 über den Kupplungskreis und ein Pressensicherheitsventil 25 mit der Kupplung 3, der Druckspeicher 16 über einen ersten Bremskreis mit der Ruhebremse 4 und über ein Bremsventil 18 mit der Betriebsbremse 1 und der Druckspeicher 17 über einen zweiten Bremskreis mit der Ruhebremse 5 und über ein weiteres Bremsventil 19 mit der Betriebsbremse 2 verbunden sind. Hierbei sind jeweils der Betriebsbremse 1, 2 und der Kupplung 3 Druckwächter 20, 21,

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Die Sicherheitssteuereinrichtung weist eine Betriebsbereitschaftskontrolle 23 und eine Nachlaufüberwachung 24 bekannter Art auf, die deshalb nur schematisch angedeutet sind. Ausführlich dargestellt sind'die Betätigungsstrompfade für ein Zeitrelais E, einen Hilfsschütz F, einen Einzelhubsicherungs-schütz ES, einen Kupplungsschütz K, Kupplungsventile 25, Bremsventile 18, 19 und vier arbeitsspielabhängig gesteuerte Schützen NG — Niedergang —, ÜL — Überlappung —, HL — Hochlauf — und NL - Nachlaufüberwachung —. Von einem zur Sicherheitssteuereinrichtung gehörenden Zweihand-Steuerpult sind in die Betätigungsstrompfade des Zeitrelais E und des Einzelhubsicherungsschützes ES die Kontaktbedingung ZN -Zweihand-Steuerpult nicht betätigt — und in die Betätigungsstrompfade des Hilfsschützes F, des Kupplungsschützes K und der Kupplungs- und Bremsventile 25,18, 19 die Kontaktbedingung ZB — Zweihand-Steuerpult betätigt — eingefügt. Weiterhin ist in den Betätigungsstrompfad des Hilfsschützes F ein Schliesser fi geschaltet, dem ein Umschalter et parallelgeschaltet ist. Der Umschalter ea liegt weiterhin im Betätigungsstrompfad des Einzelhubsicherungsschützes ES in Reihe mit Öffnern f2, hl^ ki sowie einem Öffner skx des der Kupplung 3 zugeordneten Signalgebers SK, einem Öffner sdt des dem Druckerzeuger 6, 7 zugeordneten Signalgebers SD, einem Schliesser sb10 des der Betriebsbremse 1 zugeordneten Signalgebers SB1 und einem Schliesser sb20 des der Betriebsbremse 2 zugeordneten Signalgebers SB2. In einem parallelgeschalteten Selbsthaltekreis des Einzelhubsicherungsschützes ES sind ein Öffner hl2, ein Schliesser esi und Schliesser sb12, sb22 in Reihe geschaltet. Die Schliesser sb12, sb22 sind durch einen Schliesser k3 überbrückbar. Im Betätigungsstrompfad des Kupplungsschützes K liegen in einer Reihenschaltung Schliesser ngj, f3, es2, sbu, sb2i und lwt eines nicht näher dargestellten Laufwächters. Parallel zu den Schliessern sbu und sb2i ist ein Schliesser kx zur Selbsthaltung des Kupplungsschützes K geschaltet. Parallel zu dem Schliesser lwi ist ein Schliesser bwj eines nicht näher dargestellten Betriebsartenwahlschalters geschaltet. Zum Betätigungsstrompfad des Kupplungsschützes K sind Öffner ng2, es3, Schliesser s2, hl3 und die Kontaktbedingung ZB parallelgeschaltet. Die Kontaktbedingung ZB des vorhergehend beschriebenen Betätigungsstrompfades ist durch einen Schliesser k2 überbrückbar. Parallel zu dem Kupplungsschütz K sind jeweils in Reihe ein Schliesser k5 und die Kupplungsventile 25 sowie ein Schliesser k4 und die Bremsventile 18,19 geschaltet, wobei beide Schliesser ki und k5 mechanisch zwangsgekoppelt sind, so dass sie immer die gleiche Schaltanlage einnehmen. Den arbeitsspielabhängig gesteuerten Schützen NG, ÜL, HL, NL sind Betätigungsnocken 30, 31, 32, 33 zugeordnet, deren Kontakte in den entsprechenden Strompfaden der Schütze NG, ÜL, HL, NL liegen. Die Betätigungsnocken 30, 31, 32, 33 werden synchron zu einer Antriebswelle der Presse angetrieben. Die Abwicklung der Betätigungsnokken 30, 31, 32, 33 ist in der Fig. 2a näher dargestellt.

Die Funktion der bisher beschriebenen Sicherheitssteuereinrichtung wird anhand einer im Einzelhub betriebenen Presse erläutert. Um die Presse in Betrieb setzen zu können, müssen die Betriebsbereitschaftskontrolle 23 und die Nachlaufüberwachung 24 ein positives bzw. Gutsignal liefern. Weiterhin ist der Betätigungsstrompfad des Zeitrelais E durch die Kontaktbedingung ZN geschlossen und somit angezogen, wodurch der Umschalter ex auf den Betätigungsstrompfad des Einzelhubsicherungsschützes ES geschaltet ist. Kupplungs- und Bremskreise (Fig. 1) sind von dem Druckerzeuger 6, 7 durch das

Trennventil 10 getrennt. Die Druckwächter 11, 20, 21, 22 prüfen den herrschenden Zustand und übermitteln diesen an die Signalgeber SD, SK, SB1, SB2. Entspricht der übermittelte dem erforderlichen Zustand, d. h. kein Druck an der Kupplung 3 und an dem Druckerzeuger 6, 7, aber Druck an den Betriebsbremsen 1, 2, sind die Öffner skt und sdj und die Schliesser sbio, sbJ2 und sb20, sb22 geschlossen. Das Einzelhubsiche-rungsschütz ES zieht an, wodurch der Schliesser est geschlossen wird und das Schütz ES in Selbsthandlung übergeht. Wenn der Druck, beispielsweise durch Leckverluste an den Betriebsbremsen 1, 2, nach dem Anzug des Einzelhubsicherungsschützes ES wieder abfällt, öffnen die Schliesser sb12 und/oder sb22, so dass das Einzelhubsicherungsschütz ES wieder stromlos wird, da die Selbsthaltung über den Schliesser est unterbrochen ist. Erst wenn der Druck an den Betriebsbremsen 1, 2 erhalten bleibt bis das Kupplungsschütz K angezogen hat und der Schliesser k3 geschlossen ist, kann die Presse gestartet werden. Bei angezogenem Einzelhubsicherungsschütz ES ist auch der Schliessr es2 im Betätigungsstrompfad des Kupplungsschützes K geschlossen, während der Öffner es3 in einem parallel liegenden Strompfad geöffnet ist. Am Zweihand-Steuerpult kann nun die Kontakbedingung ZB ordnungsgemäss durch Betätigung von Tastern hergestellt werden, wodurch der Betätigungsstrompfad des Zeitrelais E unterbrochen wird.

Nach einer vorgegebenen Abfallverzögerung fällt das Zeitrelais E ab und schaltet den Umschalter ei in den Betätigungsstrompfad des Hilfsschützes F, welches anzieht und über den Schliesser fi in Selbsthaltung übergeht. Der Schliesser f3 im Betätigungsstrompfad des Kupplungsschützes K wird geschlossen. Die Schliesser sbu und sb2i sowie der Schliesser Iwj des Laufwächters sind ebenfalls geschlossen, da der Antrieb der Presse eingeschaltet ist und die Betriebsbremsen 1, 2 unter Druck stehen. Da der der Betätigungsnocke 30 zugeordnete Schalter geschlossen ist (Fig. 2a), hat das Schütz NG angezogen, der Schliesser ngi ist geschlossen, das Kupplungsschütz K liegt im geschlossenen Betätigungsstrompfad und zieht an.

Über den geschlossenen Schliesser ki wird die Selbsthaltung des Kupplungsschützes K sichergestellt. Durch die nunmehr geschlossenen zwangsgekoppelten Schliesser k4, k5 werden über den Betätigungsstrompfad des Kupplungsschützes K die Kupplungs- und Bremsventile 25, 18, 19 angesteuert. Die Kupplung 3 wird hierdurch mit Druckmittel beaufschlagt und eingerückt. Gleichzeitig werden die Bremsen 1, 2 drucklos und die Presse wird für ein Arbeitsspiel gestartet. Der Druckabfall an den Bremsen 1, 2 bewirkt mittels der Signalgeber SB1, SB2 das Öffnen der Schliesser sbu, sb21, während die Schliesser kl5 k2 geschlossen sind. Das Trennventil 10 ist ebenfalls umgesteuert und der Druckerzeuger 6, 7 arbeitet auf die Kupplungs- und Bremskreise, wodurch der Schliesser sd2, der zu dem dem Druckerzeuger 6, 7 zugeordneten Signalgeber SD gehört, geschlossen wird. Um den Niedergang während eines Arbeitsspieles zu gewährleisten, müssen die Taster des Zweihand-Steuerpultes betätigt bleiben und die Kontaktbedingung ZB aufrechterhalten werden. Weiterhin werden in der Anfangsphase des Niederganges im Rahmen der Nachlaufüberwachung 24 die Druckwächter 11, 20, 21, 22 des Druckerzeugers 6, 7 der Kupplung 3 und der Betriebsbremsen 1, 2 kontrolliert. Wenn beide Druckwächter 21, 22 den drucklosen Zustand der Betriebsbremsen 1, 2 durch die Signalgeber SB1, SB2 und die Druckwächter 11, 20 den vorhandenen Druck an dem Druckerzeuger 6, 7 und der Kupplung 3 durch die Signalgeber SD, SK übermitteln, wird der Niedergang fortgesetzt. Liefert z. B. einer der Signalgeber SB1, SB2 ein anderes Signal, weil beispielsweise eine der Betriebsbremsen 1, 2 nicht drucklos geworden ist, wird der Niedergang sofort unterbrochen und die Presse stillgesetzt. Ist der Niedergang beendet, fällt das Schütz NG ab, während das Schütz ÜL bereits angezogen hat, um einen nahtlosen Übergang für den Anzug des

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Schützes HL für den zwangsweisen Hochlauf sicherzustellen. Der Schliesser ngi und der Öffner ng2 sind in die gezeichnete Ruhelage zurückgekehrt, wodurch ein Betätigungsstrompfad des Kupplungsschützes K geöffnet ist. Mit dem Anzug des Schützes HL wird der Öffner hl2 geöffnet und unterbricht die Selbsthaltung für das Einzelhubsicherungsschütz ES, das hierdurch abfällt. Das Kupplungsschütz K wird nunmehr über die Schliesser hl3, sd2 gehalten. Nach Beendigung des Hochlaufes fällt das Schütz HL ab, der Schliesser hl3 öffnet und das Kupplungsschütz K wird stromlos und fällt ebenfalls ab, wodurch infolge Öffnens der Schliesser Iq, k5 die Kupplungs- und Bremsventile 25,18,19 umgesteuert werden und die Presse stillgesetzt wird. Hat das Schütz NL angezogen, liegt der Bremsweg innerhalb der geforderten Toleranzen, so dass von hier keine Störung gemeldet wird.

Das Trennventil 10 trennt den Druckerzeuger 6, 7 von den Kupplungs- und Bremskreisen, die vor Beginn eines neuen Arbeitsspieles auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft werden. Die eingangs beschriebenen Stellungen der Schliesser sbi0, sbu, sb12, sb20, sb21, sb22 und der Öffner skt, sdt der den Kupplungs- und Bremskreisen und dem Druckerzeuger 6, 7 zugeordneten Signalgebern SB1, SB2, SK, SD entsprechen der Funktionstüchtigkeit.

Eine Störung im Antriebssystem, das im wesentlichen durch die Kupplungs- und Bremskreise und den Druckerzeuger 6, 7 gebildet ist, führt aufgrund der erfindungsgemässen Sicherheitssteuereinrichtung zwangsläufig zu einer Abschaltung der Presse, bzw. ein erneutes Einschalten ist nicht möglich, da die Stellungen der Schliesser und Öffner der Signalgeber nicht den vorhergehend beschriebenen Stellungen entsprechen. Wesentlich ist hierbei, dass im Zuge der Prüfung der Druckerzeuger 6, 7 von den Kupplungs- und Bremskreisen zumindest einmal getrennt wird, wodurch eine lückenlose Prüfung der Funktions-s tüchtigkeit aller Leitungen, der Rückschlagventile 12,13,14, der Speicher 15, 16,17, der Betriebsbremsen 1, 2, der Kupplung 3, des Druckerzeugers 6, 7 sowie der Bremsventile 18, 19, des Pressensicherheitsventils 25 und des Trennventils 10 gegeben ist.

io Durch die Druckwächter 21, 22 ist indirekt eine Bremswegkontrolle gegeben, da die Betriebsbremsen eine vorgegebene Konstruktion aufweisen und immer mit annähernd gleichem Druck beaufschlagt werden, so dass bei gegebener Hubzahl - Geschwindigkeit — der Presse der Bremsweg annähernd 15 konstant ist. Wenn jedoch die Überwachung mittels der Druckwächter nicht ausreichend erscheint, können den Betriebsbremsen 1, 2 zusätzlich noch Bremsmomentüberwa-chungsschalter zugeordnet werden, deren Endkontakte in den Betätigungsstrompfad des Einzelhubsicherungsschützes ES ge-20 schaltet werden, so dass eine von Druckwächtern 21, 22 unabhängige Bremswegkontrolle, üblicherweise in Verbindung mit der Nachlaufüberwachung 24, durchführbar ist.

Im Rahmen der Erfindung sind die im Beispiel verwendeten und beschriebenen elektromechanischen Steuerschütze -25 durch gleichartige und gleichwirkende elektronische Steuerschütze ersetzbar. Weiterhin kann anstelle des Pressensicherheitsventils 25 auch ein anderes handelsübliches Pressensicherheitsventil mit Druckwaage und Endschalter eingesetzt werden.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Sicherheitssteuereinrichtung für eine Presse oder Stanze, welche Presse oder Stanze eine Antriebseinrichtung aufweist, die eine durch Druckmittel betätigbare Kupplung und durch Druckmittel betätigbare Betriebsbremsen aufweist, und in dem Kupplung und Betriebsbremsen mittels unabhängig voneinander aufgebauter Kupplungs- und Bremskreise mit einem Druckerzeuger über Ventile verbunden sind, die von zur Sicherheitssteuereinrichtung gehörenden Steuerschützen wechselweise aktivierbar sind, wobei die Steuerschütze zwangsgeführte Kontakte aufweisen, die bei jedem Arbeitsspiel auf Anzug und Abfall geprüft werden, und eine Nachlaufüberwachungsschaltung (24), dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplung (3), den Betriebsbremsen (1, 2) und dem Druckerzeuger (6, 7) an der Druckmittelzuführung Signalgeber (SK, SB1, SB2, SD) aufgeschaltet sind, deren Öffner und Schliesser (ski, sbio, sbu, sbi2, sb20, sb2i, sb22, sdt, sd2) folgefunktionsver-knüpft in Betätigunsstrompfade der Steuerschütze (ES, K) und der Nachlaufüberwachungsschaltung (24) geschaltet sind, und dass bei jedem Arbeitsspiel im Zuge der Prüfung der Funktionstüchtigkeit die Kupplungs- und Bremskreise von dem Druckerzeuger (6, 7) zumindest einmal getrennt werden.

2. Sicherheitssteuereinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalgeber (SD, SK, SB1, SB2) mit Druckwächtern (11, 20, 21, 22) zusammenwirken, die an der Kupplung (3), den Betriebsbremsen (1, 2) und den Druckerzeuger (6, 7) angeschlossen sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Sicherheitssteuereinrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Betätigungsstrompfad eines Einzelhubsicherungsschützes (ES) ein Öffner (skj) des der Kupplung (3) zugeordneten Signalgebers (SK), ein Öffner (sdì) des dem Druckerzeuger (6, 7) zugeordneten Signalgebers (SD) und Schliesser (sbi0, sb20) der den Betriebsbremsen (1, 2) zugeordneten Signalgebern (SB1, SB2) und in den Betätigungsstrompfad des Kupplungsschützes (K) Schliesser (sbn, sb2i) der den Betriebsbremsen (1, 2) zugeordneten Signalgebern (SB1, SB2) in Reihe geschaltet sind.

4. Sicherheitssteuereinrichtung nach den Patentansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die den Betriebsbremsen (1,2) zugeordneten Bremsmomentüberwachungs-schalter Endkontakte aufweisen, die in den Betätigungsstrompfad des Einzelhubsicherungsschützes (ES) geschaltet sind,

so dass in Verbindung mit der Nachlaufüberwachung (24), durch an die Betriebsbremsen (1,2) angeschlossenen Druckwächter (21, 22) und/oder durch die Bremsmomentüberwa-chungsschalter eine Bremswegkontrolle durchführbar ist.