DD139553A1

DD139553A1 - Verfahren und vorrichtung zum verhindern der zerstoerung von maschinenteilen

Info

Publication number: DD139553A1
Application number: DD78208979A
Authority: DD
Inventors: Klaus Hertrich; Horst Fenske
Original assignee: Klaus Hertrich; Horst Fenske
Priority date: 1978-11-09
Filing date: 1978-11-09
Publication date: 1980-01-09
Also published as: DE2941690A1; GB2034828A; SU1036573A1; SE7909214L; FR2441125A1

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern der Zerstörung von Maschinenteilen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Durch die Erfindung soll eine Überbelastung von Maschinenteilen, die durch das Vorhandensein von nicht vorhersehbaren, unregelmäßigen Materialanhäufungen zwischen den Maschinenteilen einsetzen kann, ausgeschlossen werden. Vorzugsweise ist die Erfindung bei Rotationsdruckwerken und Rotationsfalzern anwendbar, bei denen zwischen beidseitig gelagerten Zylindern Materialbahnen oder Bahnabschnitte bearbeitet werden. Dem Anwendungsgebiet sind dabei keine engen Grenzen gesetzt; es ist denkbar, daß die Erfindung auch an anderen Stellen des Maschinenbaus Verwendung finden kann, an denen zwischen zusammenwirkenden Maschinenelementen bei Havarien etc. außerplanmäßige Materialanhäufungen letzten Endes zu Bruch führen können.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Um die Maschinenelemente, z.B. in Rotationsfalzern vor Zerstörungen, z.B. infolge von Überbelastungen zu schützen, wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen. Durch Sicherheitsvorrichtungen, wie sie beispielsweise durch die CH-PS 542 bekannt wurden, sollen evtl. Unregelmäßigkeiten optisch beobachtet werden. Da Lichtreflexschranken, die früher zu diesem Zweck eingesetzt wurden, wesentliche Mangel aufweisen, wurde vorgeschlagen, an bestimmten Stellen von Rotationsfalzern, z.B.. in einem vom Falzprodukt überdeckten Bereich des PaIz-

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klappenzylindermantels, eine Öffnung vorzusehen, durch die beim Ausbleiben eines Falzproduktes ein Lichtleitorgan von einer über dem Falzzylinder angeordneten Lichtquelle einen Impuls erhält, der nach außen geleitet und zum Stillsetzen der Maschine benutzt werden kann. Nachteilig ist bei diesen Vorrichtungen, daß nur aus dem Ausbleiben von Bogen oder Produkten Rückschlüsse auf an anderen Stellen sich häufendes Material gezogen werden können, während an der Stelle, an der die Überbelastung tatsächlich, z.B. infolge einer Materialanhäufung auftritt, keine Reaktion erfolgt. Wenn beispielsweise bei der erwähnten Vorrichtung das Falzprodukt 4 nicht ausbleibt, sondern sich an dieser Stelle mehrere Falzprodukte anhäufen, könnte der Falzklappenzylinder 1 und der nicht dargestellte Falzmesserzylinder beschädigt werden, ohne daß dies vorher optisch wahrgenommen würde.

Auch der Weg, daß, wie beispielsweise beim Gegenstand der US-PS 1.784.757 - Produktanhäufungen durch ein nahe dem Schneid- und Falzmesserzylinder angeordnetes rakelförmiges Gatter abgewiesen werden führt nicht zum Erfolg, da gerade das Verklemmen von Produkten etc. zwischen dem Zylinder und dem Abweiselement bei den derzeitig hochtourig laufenden Maschinen zu Zerstörungen oder zumindestens zu längerem Maschinenstillstand führen kann. Auch sogenannte Überlastkupplungen, wie z.B. Scherkupplungen, sind für leistungsgesteigerte Aggregate nicht mehr zuverlässig und empfindlich genug.

Ziel der Erfindung

Durch die Erfindung soll die Zerstörung von Maschinenteilen bei Havarien vermieden werden, um Maschinenstillstandszeiten, Reparaturen etc. zu vermeiden, und Maschinenelemente auch bei Auftreten von Unregelmäßigkeiten durch rechtzeitiges Ausrükken der Maschine zu schützen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der bereits eine beginnende Überbelastung von

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Maschinenteilen, ohne daß die zu bearbeitenden Produkte optisch oder in anderer Weise beobachtet werden müssen, zum Stillsetzen der Maschine führt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die elastische Verformung von Maschinenteilen, z.B. der Lager von Wellen, bei beginnender Überbelastujig an der sich einstellenden Lagerverformung feinfühlig gemessen, daß die Größe der Verformung in einem an sich bekannten Toleranzfeinanzeiger erfaßt, mit einem Sollvergleichswert verglichen und bei beginnender Überbelastung bzw. Verformung des abgetasteten Lagerelements über einen vorgegebenen Sollwert hinaus die entstehenden Signale verstärkt und zum Stillsetzen der Maschine benutzt werden. Dieses Verfahren ist, gemäß einem v/eiteren Merkmal der Erfindung, mit einer Vorrichtung realisierbar, bei der zwischen einer Lagerbohrung der Maschinenwand und einem Wellenlager elastisch verformbare Distanzstücke angeordnet sind, wobei in dem in der Belastungsrichtung liegenden Distanzstück ein Meßwertaufnehmer vorgesehen und dieser mit dem Motorschalter verbunden ist. Die erwähnten Distanzstücke sind aus relativ elastischem Material hergestellt und mit einer das Wellenlager oder die Welle direkt aufnehmenden, stabilen Lagerbuchse verbunden. Nach einem weiteren Merkmal sind vorzugsweise drei Distanzstücke gleichmäßig am Umfang der Lagerbohrung verteilt vorgesehen.

Durch die Erfindung wird insbesondere der Vorteil erreicht, daß bereits bei einsetzender Überbelastung eines Aggregates sofort und feinfühlig diese Überbelastung registriert bzw. die Anlage stillgesetzt v/erden kann. Damit v/erden Beschädigungen der Maschinenelemente durch sich anhäufendes Material, Fremdkörper od.dgl. vermieden, so daß die in diesen Fällen bisher aufzuwendenden Reparaturzeiten produktiv verwendet werden können. Vorteilhaft ist auch, daß die an einem erfindungsgemäß ausgerüsteten Lager noch aufzunehmende Belastungstoleranz entsprechend den vorliegenden Erfahrungen am jeweiligen Lagerungspunkt und gemäß den zu bearbeitenden Materialdicken feinfühlig einstellbar ist.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen zum Teil schematisch dargestellt. Es zeigt:

Pig. 1i einen teilweisen Längsschnitt durch eine Bearbeitungsgruppe eines Rotationsfalzers,

Fig. 2 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgerüstetes Lager und

Fig. 3 einen Längsschnitt gemäß Fig. 2

Zwischen den Maschinenwänden 1;1' eines Rotationsfalzers sind die beiden Falzzylinder z.B. ein Falzklappenzylinder 2 und ein Falzmesserzylinder 3 mit den dazugehörenden Zahnrädern etc. angeordnet. Die Wellen 4 dieser Zylinder werden in Lagerbohrungen 5 der Maschinenwände Ί;1· über· Wellenlager 6 aufgenommen. Für die Realisierung der Erfindung ist es dabei gleichgültig, ob die Wellenlager 6 als Gleitlager oder mittels eines als Loslager ausgeführten. Kugellagers od.dgl. ausgebildet werden. In jedem Fall ist in dem Lager, in dem erfindungsgemäß die Lagerverformung gemessen v/erden soll, zv/ischen einer Lagerbuchse 7 und der Wand der Lagerbohrung 5 ein ausreichender Abstand verblieben, um darin auf den Umfang verteilte Distanzstücke 8 aufzunehmen. Als Material für die Distandzstücke 8 kommt z.B. ein relativ festes aber gerade noch elastisches Plastmaterial in Frage. In dem beim Ausführungsbeispiel gezeigten Aggregat kann es unter Umständen, z.B. bei Havarien, zu einer unvorhergesehenen Anhäufung der zu bearbeitenden Produkte kommen. In diesem Fall würde sich in dem in der Hauptbelastungsrichtung liegenden Distanzstück 8^f eine Verformung einstellen, die gemessen werden soll. Zu diesem Zweck ist wiederum etwa in Richtung der hauptsächlich zu erwartenden Belastungsrichtung neben der Lagerbohrung 5 eine Hilfsbohrung 9 vorgesehen. Ein Stößel 1.0 ragt durch den zwischen beiden Bohrungen 5 und 9 verbliebenen Steg und durch eine Bohrung im Distanzstück 8' so, daß er an der Lagerbuchse 7 anliegt. Durch den Stößel 10 ist die Stellung eines in seinem Scheitelpunkt gelagerten Winkelhebels 11 beeinflußbar der am'Ende seines langen Armes einen Kontakt 12 aufweist. Diesem steht eine Kontakteinstellschraube 13 gegenüber. Das Ende des

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kurzen Armes des Y/inkelhebels 11: ist in eine Quernut des Stößels 1,0 eingelegt, so daß die Bewegungen des Stößels 10 feinfühlig auf den Winkelhebel 11 übertragen werden. Stößel 10, Winkelhebel 11, Kontakt 12 und die Kontakteinstellschraube 13 sind vorzugsweise Teile eines handelsüblichen Meßwertaufnehmers 14, wie sie z.B. bei elektronischen Peinzeigern in der Längenmeßtechnik, die im tausenstel Millimeterbereich arbeiten, Verwendung finden. Der Meßwertaufnehmer 14-ist mittels einer Gewindebohrung in den zwischen den Bohrungen 5 und 9 verbleibenden Steg befestigt. An einem Transformator 15 liegt die Niederspannung ü.. an, die in eine Steuerspannung Up umgeformt wird. Zwischen dem Transformator 1.5 und dem Meßwertaufnehmer 14 ist ein Relais 1:6 angeordnet, durch das ein Schalter 17 eines zur Niederspannung u. parallel liegenden Stromkreises beeinflußbar ist. In diesem Stromkreis ist ein Schütz 18 angeordnet, das mit dem Motorschalter 19 des Hauptmotors 20 zusammenwirkt .

Sobald z.B. in einem Rotationsfalzer durch Knautschbogen, Stopfer od.dgl. sich konzentrierende Papierhäufungen aufbauen, was bei hochtourig laufenden Rotationsdruckmaschinen in Bruchteilen von Sekunden erfolgen kann, wirkt sich die beginnende Überbelastung der Maschinenteile als elastische Verformung dieser belasteten Teile, wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, aus. Sobald eine Verformung vorliegt, die dem zulässigen Maximalwert nahe kommt-muß das Maschinensignal "Maschine stop" ausgelöst werden. Bei Überbelastung wird nach der Erfindung der Stößel 10 als Folge der einsetzenden Lagerverformung gedrückt und es kommt über den Winkelhebel 11 bzw. dessen Kontakt 12 zu einem Berühren der Kontakteinstellschraube 13, womit der Steuerstromkreis geschlossen ist. Dadurch spricht das Relais 16 an, schließt den Schalter 17» so daß über das Schütz 18 in den unter Betriebsspannung u^ stehenden Hauptstromkreis der Maschine eingegriffen wird und beispielsweise über den Motorschalter 19 der Hauptmotor 20 ausgeschaltet wird. Durch Ver-

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stellen der Kontakteinstellschraube 13 kann die Feineinstellung des Sollvergleichswertes so erfolgen, daß bereits die beginnende Überbelastung des Lagers zum Auslösen des Abschaltsignals führen kann. An Stelle der Anordnung eines Zwischenstromkreises kann auch, da der Steuerstromkreis keine ausreichende Leistung abgibt, um das Schütz 18 betätigen zu können, ein normaler Verstärker eingefügt werden.

Claims

-ν 20 8979 Erfindungsanspruch

1. Verfahren zum Verhindern der Zerstörung von Maschinenteilen bei Überbelastung, insbesondere der Wellen von Druckmaschinen, Rotationsfalzern etc., dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Verformung von Maschinenteilen bei Beginnen der Überbelastung an der sich einstellenden Lagerverformung feinfühlig gemessen, daß die Größe der Verformung in einem an sich bekannten Toleranzfeinanzeiger er-' faßt, mit einem Sollvergleichswert verglichen und bei beginnender Überbelastung bzw». Verformung des abgetasteten Lagerelements über einen vorgegebenen Sollwert hinaus die entstehenden Signale verstärkt und zum Stillsetzen der Maschine benutzt werden.

2. Vorrichtung zum Verhindern der Zerstörung von Maschinenteilen bei Überbelastung, insbesondere der Wellen von Druckmaschinen, Rotationsfalzern etc. dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Lagerbohrung (5) der Maschinenwand (1) und dem Wellenlager (6) elastisch verformbare Distanzstükke (8) angeordnet sind, daß in dem in der Belastungsrichtung liegenden Distanzstück (8^f) ein Meßwertaufnehmer (14) vorgesehen, und dieser mit dem Motorschalter (19) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Punkt 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke (8) aus relativ elastischem Material hergestellt und mit einer das Wellenlager (6) oder die Welle
(4)i direkt aufnehmenden stabilen Lagerbuchse (J)) verbunden sind. ·

4. Vorrichtung nach den Punkten 2. und 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Distanzstücke (8} gleichmäßig am Umfang der Lagerbohrung (5) verteilt vorgesehen sind.

Selten Zeichnungen