DD208457A3

DD208457A3 - Schaltungsanordnung zur ueberwachung von drehzahldifferenzen an werkzeugmaschinen, insbesondere pressen

Info

Publication number: DD208457A3
Application number: DD23681882A
Authority: DD
Inventors: Otto Hoffmann
Original assignee: Otto Hoffmann
Priority date: 1982-01-18
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1984-05-02
Also published as: CS260960B1; DE3300852A1; SU1390072A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Ueberwachung von Drehzahldifferenzen an Werkzeugmaschinen, insbesondere bei Drehzahldifferenzen bzw. Wellenbruch zwischen Exzenterwelle und Steuerelementen an mechanischen Pressen. Mit der Schaltungsanordnung soll ohne vorherige Einstellarbeiten an Steuerelementen unabhaengig von Drehzahlaenderung, Drehrichtung sowie gewaehlter Betriebsart die Maschinezur Vermeidung von Unfaellen unmittelbar stillgesetzt werden. Die von Steuerscheiben ueber Messwandler entnommenen Signalewerden in einer durch logische Verknuepfung wechselseitig arbeitenden aus Freigabe- und Loeschimpulsgliedern, Impulsspeichern, Impulstoren und Fehlerspeichern bestehenden Auswerteschaltung verarbeitet.

Description

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Schaltungsanordnung zur- Überwachung von Drehzahldifferenzen an WerJkLzejugjnaschinen, insbesondere. Pressen

Anwendungsgebiet der Erfindung.

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Überwachung von Drehzahldifferenzen an Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen- mit mechanischem Antrieb des 'StSiBeIs, der beim Bruch einer zu überwachenden Welle z» B₃ Unterbrechung des Antriebes zum iTockenschaltwerk diesen sofort stillsetzt*

Charakteristik der, .bekannten technischen Lösungen

Nach der D3-AS 1 463 066 is~ eine elektrische Sic herheitssteuerung für Kurbelpressen mit einer mit der Kurbelwelle umlaufenden Steuerscheibe und in einer Halterung des Pres— sengestalls einstellbar angeordneten, auf den Vorbeigang von Diskontinuitäten am Umfang der Steuerscheibe entsprechenden Schaltelementen bekannt, bei der die Steuerscheibe entsprechend einer angegebenen Weglänge auf ihren Umfang eine Anzahl von ferromayrnetischen Diskontinuitäten besitzt.

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Durch deren Vorbeigang an einem ersten Schaltelement wird ein Wechselstrom induziert sowie durch den Vorbeigang einer einzigen ferromagnetisch he η Diskontinuität an einsin zweiten Schaltelement wird ein vorhandener Wechselstrom gesteuert.» wobei an den Ausgängen der Schaltelemente jeweils ein Transistorverstärker mit Transformator angeordnet ist. Diese elektrische Sicherheitssteuerung ist mechanisch sehr aufwendig und das Maschinensystem wird erst nach Beendigung des Hubes stillgesetzt«

Außerdem sind nach den DE-US 2' 237 199 und 2 338 449 Überwachungsvorrichtungen für Pressen bekannt,- bei denen einmal die Überwachung-mittels Elementen zur Erzeugung einer Meßspannung in Abhängigkeit der Steuerwaizendrehung und elektro— niecher. Bausteine zur Beeinflussung der Pressensteuerung im Sinne einer Antriebsschaltung bei einer Störung sowie zum anderen durch eine geeignete Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Überprüfung der Betriebsfähigkeit der vorgenannten Überwachungsvorrichtung erreicht wird*

Die Nachteile bestehen vor allein in der elektromechanischen Art der Ausbildung der Überwachungsvorrichtung, die damit auch durch die Erschütterungen beim Arbeiten der Presse sehr störanfällig ist* Durch die Anwendung von Sender und'Empfänger' ist diese Einrichtung sehr kostenaufwendig«

Durch das DD-WP 85 909 ist eine Vorrichtung zur Überwachung von Antrieben für Kommando- oder Steuergeräte an Werkzeugmaschinen bekannt, bei der an der Antriebswelle der Presse und am Kommando— oder Steuergerät je ein Drehmelder angeordnet ist, deren Offner- bzw, SccilieSerkontakte in Wirkverbindung stehen. Diese Vorrichtung ist drehzahlabhängig und durch die Drehmelder kostenintensiv»

Außerdem ist keine Kontaktsicherheit gegeben.

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Im DD-WP 136 029 werden mit wahlweise ein oder zwei "berührung slose η Meßwandlern von der antriebs- "bzw* ab trie beseitigen Steuerscheibe Inroulse abgenommen und in einer logischen Verknüpfung ausgewertet.

Nachteilig wirkt sich bei dieser Lösung aus, daß die Steuerscheiben fest zueinander zugeordnet sein müssen. Für Pressen mit verstellbarem Hub erfordert diese Lösung nach jeder Hubverstellung aufwendige Einstellarbeiten, um die geforderte Zuordnung wieder zu erreichen.

Ziel der Erfindung; ·

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Schaltungsanordnung zur Überwachung von Drehzahldifferenzen für Werkzeugmaschinen, insbesondere zur Vermeidung von Arbeitsunfällen an Pressen zu schaffen, die unabhängig von Drehzahländerung, Drehrichtung sowie gewählter Betriebsart, wie Einzel- oder Dauerhub, Schleichgang, Einrichtbetrieb, die Maschine bei einem Wellenbruch unmittelbar stillsetzt.

Darlegung des .Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Überwachung von Drehzahldifferenzen für Werkzeugmaschinen zu schaffen, die ohne Einsteilarbeiten von Steuerelementen z. 3„ am ifockenschaitwerk bei Hubverstellung einer Exzenterpresse über eine volle Drehung funktionssicher arbeitet.

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die auf der zu überwachenden Welle sowohl antriebs- als auch abtriebsseitig befindlichen Steuerscheiben in ihren Stellungen zueinander beliebig zugeordnet sein können. Das Verhältnis der Anzahl der Steuerfahnen der beiden Steuerscheiben liegt im Bereich kleiner-2 : 1. .'

Über mindestens je einen berührungslosen MeBwandler v/erden die durch Drehung der Steuerscheiben angegebenen Impulse erfaßt und an ein jeweils nachgeordnetes freigäbe- und Löschimpulsglied sowie einem Impulsspeicher weitergeleitet» Dabei sind jeweils ein Freigabe- und Löschimpulsglied-des einen Meßwandlers mit dem impulsspeicher des anderen Meßwandlers verbunden. Sowohl eins der Freigabe- und Löschimpulsglieder als auch einer der Impulsspeicher sind mit je einem Impulstor logisch so verknüpft₅ daß eine Impulsspeicher registrierte Impulsperiode registriert und nach Abschluß dieser Impulsperiode gemeinsam mit dem Freigabe- und Löschimpulsglied das Impulstor kurzzeitig zur Signalgabe an einem nachgeschalteten Fehlerspeicher öffnet und dabei gleichzeitig den Impulsspeicher' löscht*

In der weiteren Ausgestaltung ist für zweikanalige Steuerungen mit dem zweiten Freigabe— und Löschimpulsglied und dem zweiten Impulsspeicher ein weiteres Impulstor logisch verknüpft. Dabei erfolgt die Auswertung in einem weiteren Fehlerspeicher, Die Impulstore überwachen dabei die Fehlerspeicher wechselseitig»

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Ausführungsbeisoie1

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiei näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnun gen zeigen:

Fig« 1 Prinzipdarstellung der Schaltungsanordnung

Fig, 2 Signalverarbeitung bei Zwanglauf der Steuerscheiben

Fig. 3 Signaiverarbeitung bei Drehzahlabfall der Steuerscheiben untereinander bzw, Wellenbruch,'

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist auf der zu überwachenden Welle 9 antriebs- als auch abtriebsseitig ;je eine Steuerscheibe 1; 2 angeordnet»

Die Überwachung einer unterbrechbaren'Drehbewegung kann auch bei Übe werden*

bei Übertragung z, 3, Ketten- oder Zahnradtrieb durchgeführt

Am umfang der beiden Steuerscheiben 1; 2 sind gleichmäßig verteilte Steuerfahnen angeordnet. Die Anzahl der Steuerfahnen der antriebsseitigen Steuerscheibe T aur abtriebsseitigen Steuerscheibe können sich im Bereich des Verhältnisses kleiner 2 : 1 bzv7₄ 1 : 2 unterscheiden. An jeder Steuerscheibe 1; 2 ist ein berührungsloser Meßwandier 3; ^ angeordnet«, Die Ausgangssignale der MeBwandler 3; 4 werden in einer Auswerteeinrichtung 10 verarbeitet.

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Die Auswerteeinrichtung 10 besteht aus jeweils zwei Freigabe- und Löschimpulsgliedern 5*1? 5-»2, Impulsspeichern 6.1; 6*2, Impulstoren 7*1? 7*2 und Pehler speichern 8,1; 8,2.

Die Ausgänge der Meßwandler 3ί- 4 können wahlweise reell oder negiert mit den Eingängen der- Auswerteeinrichtung 10 verbunden sein. Jeder der beiden Meßwandler 35 4 ist mit einem gleichartig aufgebauten Seil der Auswerteeinrichtung 10 logisch verknüpft» Sowohl antriebs- als auch abtriebsseitig wurde diese Verknüpfung unter den Funktionsgruppen Freigabe- und Löschimpulsglied 5*1 bzw, 5.2, "Impulsspeicher 6.2 bzw» '.6,I₃ Impulstor 7«1 "bzw, 7„2 und dem Pehlerspeicher 8,1 bzw. 8*2 durchgeführt«

Ist die Pressensteuerung einkanalig, ist ein Fehlerspeicher 8,1' ausreichend*

Bei Drehung, der antriebsseitigen Steuerscheibe 1 gibt der Meßwandler 3 an den Impulsspeicher 6*2 und das Freigabe- und Löschimpulsglied 5*1 Impulse ab. Dabei wird im Impulsspeicher 6.»2!. eine volle' Impulsperiode gespeichert und im Freigabe- und LöschimOulsglied 5·1 wird nach Ablauf einer Imnulsperiode ein Freigabeimpuls - gebildet und an das Impulstor 7*1 weitergeleitet,

^:Das Impulstor 7*1 wird dann freigegeben, wenn über eine weitere logische Verknüpfung im abtriebssaitigen Impulsspeicher 6.1. die Meldung vorliegt, daß dort ebenfalls eine volle Impulsperiode gespeichert, d« tu, eine Steuerfahne und Lücke vom abtriebsseitigen Meßwandler 4 erfaßt wurden« Ist dies nicht der Fall, wird über die logische Verknüpfung zum Fehlerspeichei 8,1 das Fehlen' dieses Impulses registriert und als Wellenbruchsignal an die nachgeschaltete nicht dargestellte Pressensteuerung weitergeleitet und die Presse stillgesetzt.

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Sofort nach dem Freigabeimpuls wird vom Freigabe- und Loschiiapulsglied 5»1 ein Löschimpuls gebildet, der im fehlerfreien Fall den abtriebsseitigen Impulsspeicher 6.1· über eine weitere logische "Verknüpfung mit diesem löscht und damit zur Speicherung der folgenden Impulsperiode freigibt.

Die beschriebene Signalverarbeitung wird je nach Stellung der beiden Steuerscheiben 1; 2 zueinander und je nach dem konkret gewählten Verhältnis der Anzahl der Steuerfahnen der Steuerscheibe 1 zur Steuerscheibe 2 (innerhalb der Bedingung 2 <( S / SgT₃^ O₃5) ab der Steuerscheibe 2 über den Meßwandler 4 zeitlich und impulslängenmäßig abtriebs~ seitig verschoben analog durchgeführt,

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In der Fig. 2 wird die Signalverarbeitung für den Fall dargestellt, daJ3 antriebsseitig und abtriebsseitig im Verhältnis gleiche Drehsahlen, d« h.,starre Verbindung vorn Antrieb zum Abtrieb vorliegen«

Vom Impulsspeicher 6.2. wird die über den MeBwandler 3 von der'rotierenden Steuerscheibe 1 abgenommene Impulsperiode 11 des Antriebes als L-Signal 17 und als E-Signal 18 gespeichert Die Dauer der Signalspeicherung im Impulsspeicher 6.2, wird dabei durch den Löschimpuls 16 des Freigabe- und Löschimpulsgliedes 5·2 bestimm

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Analog erfolgt die Signalverarbeitung auf der Abtriebsseite,

In Fig, 3 soll nun dargestellt werden, daB bei geringer Drehsahländerung zwischen Antrieb und Abtrieb ein Fehler registrieri und die Maschine stillgesetzt wird«

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Vom .Impulstor 7*1 wird nur dann ein Fe hler signal 'weitergegeben, wenn im Impulsspeicher 6*1 ein L-Signal 29 bzw» E-Signal 30 zum AbfrageZeitpunkt a _s,. i fehlt« Das gleiche gilt,' wenn am Impulstor 7.2« zum AbfrageZeitpunkt a ... i ein L-Signal 27 bzw, H-Signal 23 vom Impulsspeicher 6.2 fehlt«

Aus 5¹Ig₄ 3 ist zu erkennen, wie sich durch Verzögerung der -Drehbewegung die - Signalverarbeitung ändert >

Von den dargestellten AbfrageZeitpunkteη a ₄₄, i ist erkenn bar, daß im Impulsspeicher 6,1 zum AbfrageZeitpunkt d erstmalig^.kein L-Signal 29 gespeichert ist*· Das Impulstor 7·Ί gibt ein Fehlersignal an den Fehlerspeicher 3,1 bzw« 8,2 weiter3 Die mit der Pressensteuerung verbundenen Fehlerspei eher 8.1; 8,2 lösen Stillstand im Pressenantrieb aus» Eine Inbetriebnahme ist erst dann wieder möglich, wenn nach Ursache nbe se itigung die Fehlerspeicher 8.1 bzw. 8,2 gelöscht wurden*

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SrfindunasansOrüche

Schaltungsanordnung zur überwachung von Drehzahldifferenzen an Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen mit mechanischem Antrieb des Stößels, wobei sowohl antriebs— als auch abtriebsseitig mit der zu überwachenden Welle Steuerscheiben umlaufen, die an sich bekannte Steuerfahnen am umfang besitzen und die Signale über berührungslose Meßwandler zwecks Unterbrechung des Steuerstromes bei Bruch der Antriebswelle zur Auswertung weiterleiten, dadurch se kennζeiehnet,_?r daß bei einer beliebigen Stellung der Steuerscheiben(1;2)zuein- . ander und einem Verhältnis der Anzahl der Steuerfahnen im Bereic'a<2 : 1 jeden berührungslosen Meßwandler (3; 4) ein Freigabe- und Löschimpulsglied (5·1; 5*2) und ein Impulsspeicher (6,1; 6.2) nachgeordnet sind, wobei jeweils ein Freigabe- und Löschimpulsglied (5*1 oder 5*2) des einen Meßwandlers (3 oder 4) mit dem Impulsspeicher (G₀I oder 6,2) des anderen Meßwandlers (4 oder 3) und sowohl das Freigabe- und Löschimpulsglied (5»1 oder' 5*2) als auch Impulsspeicher (6.2 oder 6.1) mit einem Impulstor (7·1 oder 7.2) logisch so verknüpft sind, daß der Impulsspeicher (6,2 oder 6*1) das Vorhandensein einer Impulsperiode registriert und nach Abschluß dieser Impulsperiode gemeinsam mit dem Freigabe- und Löschimpulsgliea (5»1 oder 5.2) diese über das kurzzeitig, geöffnete Impulstor (7.1 °<ier 7.2) einem nachgeschalteten Fehlerspeicher (8,1) zuleitet und danach den Impulsspeicher (6,1 oder 6,2) löscht»
2. Schaltungsanordnung nach Fkt, 1 dadurch gekennzeichnet, da

t, daß

für zweikanalige Steuerungen dem !spulstor (7·2) ein weitere] Fehlerspeicher(8.2)zugeordnet'ist.

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