DE10028148B4

DE10028148B4 - Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage

Info

Publication number: DE10028148B4
Application number: DE10028148A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Schuman; Kurt Metzger
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 2000-06-07
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: CZ20023977A3; US6546854B2; EP1292442A1; BR0111419A; WO2001094106A1; CN1443110A; DE10028148A1; US20020017205A1; KR20030007892A; CA2407479A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage, bei welcher ein Pressenstößel und wenigstens eine Werkstücktransporteinrichtung elektromechanisch angetrieben und mittels einer Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung mit wenigstens einem Eingang und wenigstens einem Ausgang elektrisch versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Spannungsabfall an dem Eingang (3) der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) die Stromstärke an dem Eingang (3) der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) erhöht wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage nach der im Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 näher definierten Art.

Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE 195 26 491 A1 bekannt.

Bei diesem Verfahren werden bei einem eventuellen Netzspannungsausfall alle für die Bewegung der Werkstücktransporteinrichtungen maßgeblichen Einrichtungen aus einem Zwischenkreis mit Spannung versorgt. Dadurch ist es möglich, daß zumindest die Werkstücktransporteinrichtungen in einen kollisionsfreien Bereich verfahren werden können, um Kollisionen mit dem Pressenstößel oder mit anderen Bauteilen der Pressenanlage zu vermeiden.

Das dort beschriebene Verfahren kann zwar zur Vermeidung von Kollisionen sehr gut eingesetzt werden und es sind auch entsprechende Erfolge nachweisbar, allerdings setzt es immer ein Abschalten der Pressenanlage voraus, was offensichtliche Nachteile, wie Produkti onsausfall oder eine unter Umständen notwendige Neueinrichtung der Anlage zur Folge hat.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage zu schaffen, mittels welchem trotz eines eventuellen Spannungsabfalls und sogar eines kurzfristigen vollständigen Ausfalls der Netzspannung die Pressenanlage weiterbetrieben werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Dadurch, daß bei einem Spannungsabfall an dem Eingang der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung die Stromstärke an dem Eingang der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung erhöht wird, bleibt die dem Antrieb des Pressenstößels zugeführte Leistung gleich, wodurch das Verfahren mit einer konstanten Hubzahl weiterbetrieben werden kann. Die Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung wird in diesem Fall bis zu einem gewissen Grad überlastet, so daß dieses Verfahren bis zu einem gewissen Grad des Spannungsabfalls, je nach Belastbarkeit der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung, durchgeführt werden kann.

Eine alternative Lösung der Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 2.

Durch die dort erfindungsgemäß durchgeführte Reduzierung der Hubzahl des Pressenstößels bei einem Spannungsabfall an dem Eingang der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung benötigt die Pressenanlage eine ge ringere Leistung, wodurch die Stromstärke konstant gehalten wird und dadurch ein Ausgleich des Spannungsabfalls stattfindet.

Durch beide erfindungsgemäßen Lösungen wird vorteilhafterweise erreicht, daß bei einem Spannungsabfall, bis hin zum vollständigen Ausfall der Spannung für eine gewisse Zeit, die Pressenanlage unter Beibehaltung der üblichen Sicherheitsvorkehrungen weiterbetrieben werden kann und kein vollständiger Produktionsausfall in Kauf genommen werden muß. Eine Wiederinbetriebnahme der Pressenanlage kann erfindungsgemäß in jedem Fall verhindert werden.

Bei der Erhöhung der Stromstärke an dem Eingang der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung kann in einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Falle des Erreichens der maximalen Stromstärke der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung auch die Hubzahl des Pressenstößels verringert werden, wodurch sich ein fließender Übergang bzw. eine Kombination der beiden oben angegebenen Verfahren ergibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbeispiel.

Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Darstellung eine elektrische Schaltung für eine Pressen anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
An einem Netzanschluß 1, z.B. eines 400-Volt-Wechselstromnetzes, ist eine Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 angeschlossen, in welcher die Wechselspannung aus dem Netz gleichgerichtet wird. Hierzu weist die Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 einen Eingang 3 und einen Ausgang 4 auf, der beliebige Verbraucher mit Gleichstrom versorgen kann.
An den Ausgang 4 ist ein Zwischenkreis 5 angeschlossen, an welchem wiederum ein Wechselrichter 6, mehrere Wechselrichter 7a, 7b und 7c sowie ein Gleichspannungsumsetzer 8 angeschlossen sind. Diese Geräte sind notwendig, um die in dem Zwischenkreis 5 herrschende Gleichspannung von z.B. 600 Volt in eine Spannung umzuwandeln, die für die im folgenden beschriebenen Geräten und Einrichtungen geeignet ist.
So ist an dem Wechselrichter 6 eine als Elektromotor ausgebildete Antriebseinrichtung 9 angeschlossen, welche ein Schwungrad 10 und damit einen nicht dargestellten Pressenstößel einer ebenfalls nicht dargestellten Pressenanlage antreibt. Die zuvor beschriebenen Elemente stellen Teile dieser an sich bekannten Pressenanlage dar.
An die Wechselrichter 7a, 7b und 7c sind drei Antriebseinrichtungen 11a, 11b und 11c angeschlossen, die zum Antrieb von Werkstücktransporteinrichtungen, wie z.B. einem Feeder, einem Schiebetisch oder sonstigen Handhabungseinrichtungen für die Pressenanlage, dienen. Auch die Werkstücktransporteinrichtungen sind im vorliegenden Fall nicht dargestellt. Die Wechselrichter 6 und 7a, 7b und 7c transformieren dabei die Gleichspannung von im vorliegenden Fall 600 Volt auf eine Wechselspannung von beispielsweise 400 Volt.
Der Gleichspannungsumsetzer 8 transformiert die Spannung von 600 Volt aus dem Zwischenkreis 5 in eine Gleichspannung von beispielsweise 24 Volt, um damit eine PLC 12, eine Bremseinrichtung 13 und verschiedene Sensoren 14 mit Gleichstrom zu versorgen. Die Wirkungsweise des Gleichspannungsumsetzers 8 ist an sich bekannt und spielt im folgenden auch keine Rolle.
Die Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 kann auch als selbstgeführte, gepulste Einspeise-Rückspeiseeinheit bezeichnet werden und regelt selbstgeführt den Zwischenkreis 5 der Pressenanlage. Auf diese Weise ist es unter anderem auch möglich, elektrische Energie aus dem Schwungrad 10 über die dann als Generator betriebene Antriebseinrichtung 9 in den Zwischenkreis 5 oder über die Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 zurück ins Netz zu speisen.
Im Normalfall liegt an dem Netzanschluß 1 ständig eine konstante Spannung von z.B. 400 Volt an, die zu einem kontinuierlichen Betrieb der Pressenanlage im idealen Fall ohne Störungen führt. Die Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 versorgt aus dem Wechselstromnetz den Zwischenkreis 5. Aus dem Zwischenkreis 5 werden der Pressenantrieb 9 und wenigstens eine Werkstücktransporteinrichtung versorgt. Die Leistung, die dem Zwischenkreis 5 entnommen werden kann, ergibt sich aus der Leistung, die aus dem Netz in den Zwischenkreis 5 gespeist wird. Diese Leistung ist proportional der Spannung und dem Strom an dem Eingang der Versorgungsund Rückspeiseeinrichtung 2.
Fällt jedoch die Spannung an dem Netzanschluß 1 und somit an dem Eingang 3 der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 ab, so wird an dem Eingang 3 der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 die Stromstärke erhöht. Dies führt zu einer gleichbleibenden Leistung in dem Zwischenkreis 5, wodurch auch die Wechselrichter 6, 7a, 7b und 7c sowie der Gleichspannungsumsetzer 8 mit der üblichen Leistung versorgt werden. Im Endeffekt können dadurch sowohl die Antriebseinrichtung 9 für den Pressenstößel als auch die Antriebseinrichtungen 11a, 11b und 11c für die Werkstücktransporteinrichtungen in gewohnter Weise mit elektrischer Leistung versorgt werden. Dies bedeutet, daß das Verfahren beim Betrieb der Pressenanlage trotz eines eventuellen Spannungabfalls in gewohnter Weise durchgeführt werden kann. Dies ist so lange möglich, bis die maximal zulässige Stromstärke der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 erreicht ist.
Ist die maximal zulässige Stromstärke der Versorgungsund Rückspeiseeinrichtung 2 erreicht, so wird bei einem Spannungsabfall an dem Eingang 3 der Versorgungsund Rückspeiseeinrichtung 2 die Hubzahl des Pressenstößels reduziert. Dies führt zu einem geringeren Leistungsbedarf des Pressenantriebs 6, wodurch eine geringere Leistung aus dem Zwischenkreis 5 entnommen wird. So kann trotz eines verhältnismäßig langen Abfalls der Spannung die Pressenanlage weiterbetrieben werden, ohne daß ein Abschalten derselben notwendig ist.
Dadurch, daß bei einem Spannungsabfall am Eingang 3 der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 der Strom am Eingang 3 entsprechend erhöht wird, bleibt die dem Zwischenkreis 5 und somit dem Pressenantrieb 9 und der Werkstücktransporteinrichtung zugeführte Leistung gleich. Dadurch kann die Pressenanlage mit konstanter Hubzahl weiter betrieben werden. Die Stromstärke kann so lange erhöht werden, bis die maximal zulässige Stromstärke der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 erreicht ist. Dieser ist abhängig von der Größe der gewählten Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2. Dies ergibt, daß das beschriebene Verfahren bis zu einem gewissen Grad des Spannungsabfalls betrieben werden kann.
Dabei kann der Übergang von der oben beschriebenen Erhöhung der Stromstärke an dem Eingang 3 der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 zu der nachfolgend beschriebenen Verringerung der Hubzahl des Pressenstößels kontinuierlich oder an einem bestimmten Punkt sprunghaft erfolgen.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage, bei welcher ein Pressenstößel und wenigstens eine Werkstücktransporteinrichtung elektromechanisch angetrieben und mittels einer Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung mit wenigstens einem Eingang und wenigstens einem Ausgang elektrisch versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Spannungsabfall an dem Eingang (3) der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) die Stromstärke an dem Eingang (3) der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) erhöht wird.
Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage, bei welcher ein Pressenstößel und wenigstens eine Werkstücktransporteinrichtung elektromechanisch angetrieben und mittels einer Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung mit wenigstens einem Eingang und wenigstens einem Ausgang elektrisch versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Spannungsabfall an dem Eingang (3) der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) die Hubzahl des Pressenstößels reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der maximal zulässigen Stromstärke der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) die Hubzahl des Pressenstößels reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressenstößel mit einem Schwungrad (10) verbunden ist, durch welches bei einem Spannungsabfall oder einem Spannungsausfall an dem Eingang (3) der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) Energie über eine Antriebseinrichtung (9) in den Zwischenkreis (5) gespeist wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) mit Wechselstrom von einem Netzanschluß (1) versorgt wird, welcher von der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) in Gleichstrom umgewandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) zur Verfügung gestellte Gleichstrom durch einen Wechselrichter (6) in einen Wechselstrom für wenigstens eine Antriebseinrichtung (9) des Pressenstößels umgewandelt wird.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) zur Verfügung gestellte Gleichstrom durch einen Wechselrichter (7a, 7b, 7c) in einen Wechselstrom für wenigstens eine Antriebseinrichtung (11a, 11b, 11c) der wenigstens einen Werkstücktransporteinrichtung umgewandelt wird.