DE1033763B

DE1033763B - Selbsttaetige elektrische Steuerschaltung fuer Pressen, Stanzen od. dgl.

Info

Publication number: DE1033763B
Application number: DEU3673A
Authority: DE
Inventors: Robert Whitney Bradley; Roy Gustaf Ericson; Frank Earl Stratton
Original assignee: United Shoe Machinery Corp
Current assignee: United Shoe Machinery Corp
Priority date: 1955-02-11
Filing date: 1955-12-30
Publication date: 1958-07-10
Also published as: GB764634A; US2821670A; ES226750A1

Description

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige elektrische Steuerschaltung für Pressen, Stanzen oder ähnliche Werkzeugmaschinen.

Es sind bereits Schneidepressen, Lochschnitt- und Stanzmaschinen bekannt, die einen jeweils mit einem elektrisch leitenden Organ ausgestatteten Werkstückträger oder -tisch und Ausleger aufweisen, von denen der letztere derart angeordnet ist, daß er sich gegenüber dem Werkstücktisch auf- und niederbewegen läßt, um bei seiner Abwärtsbewegung auf ein Schnittoder Stanzwerkzeug aufzusetzen und dasselbe durch das auf dem Tisch befindliche Werkstück zu treiben. Für die Hubbewegung des Auslegers ist ein Antrieb vorgesehen, der für die Einleitung des Arbeitshubes, d. h. der Abwärtsbewegung des Auslegers zum Werkstücktisch hin, durch ein Steuerorgan in Betrieb gesetzt wird. Ferner ist hierbei eine Steuerung vorgesehen, die beim Schließen eines nach erfolgter Abwärtsbewegung des Auslegers über letzteren, das Werkzeug und den Werkstücktisch sich bildenden elektrischen Stromkreises den Arbeitshub, also die Abwärtsbewegung des Auslegers zum Werkstücktisch hin, beenden läßt. Somit kann der Arbeitshub des Auslegers unabhängig von der Stärke des Werkstücks oder der Höhe des Schnitt-, Stanz- oder sonstigen, z. B. bei Lochpressen verwendeten Werkzeugs gesteuert werden.

Gemäß der Erfindung ist nun eine Steuerschaltung vorgesehen, bei der das Ansprechen der Steuerung für die Beendigung des Arbeitshubes mit einer bestimmten Hublage des Werkzeugs, beispielsweise der ersten Berührung eines Teils des letzteren mit dem Werkstückträger, in einem festen Zeitverhältnis steht und mit einer solchen Verzögerung erfolgt, daß alle Teile des Werkzeugs das Werkstück durchdringen und mit dem Werkstückträger in Kontakt treten können, ehe der Arbeitshub des Auslegers beendet und dessen Bewegungsrichtung umgekehrt wird. Die Zeitdauer zwischen der ersten Berührung des Werkzeugs mit dem Werkstückträger und dem völligen Durchdringen aller Schneidkanten des Werkzeugs durch das Werkstück und der damit eintretenden Beendigung des Arbeitshubes ist unterschiedlich und hängt z. B. von der Beschaffenheit des jeweiligen Werkstückmaterials ab. Unter Berücksichtigung dessen und zwecks Ausgleichs der möglichen Unterschiede in der Arbeitsgeschwindigkeit des Antriebs der betreffenden Werkzeugmaschine muß das Ansprechen der Steuerung für das Beendigen des Arbeitshubes mit einer nach dem ersten Kontakt der aufeinandertreffenden Teile einsetzenden Verzögerung erfolgen können, die verändert werden kann, die jedoch unabhängig von dem Übergangswiderstand zwischen den miteinander in Berührung tretenden Teilen und dem Widerstand deren Zuleitungen sein muß.

Selbsttätige elektrische Steuerschaltung
für Pressen, Stanzen od. dgl.

Anmelder:

United Shoe Machinery Corporation,

Flemington, N.J., und Boston, Mass.

(V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Bohr, München 5,

Dr.-Ing. H. Fincke, Berlin-Lichterfelde,

und Dipl.-Ing. H. Bohr, München 5, Müllerstr. 31,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 13. Januar und 11. Februar 1955

Roy Gustaf Ericson, Danvers, Mass.,

Frank Earl Stratton, Beverly, Mass.,

und Robert Whitney Bradley, Marblehead, Mass.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Die Steuerschaltung für die Beendigung des Arbeitshubes gemäß der Erfindung läßt diese Bedingungen mit einer höchstmöglichen Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit erfüllen.

Ferner gewährleistet die erfindungsgemäße Steuerschaltung eine zwischen ihrem einleitenden Ansprechen und dem eigentlichen Steuervorgang eintretende Verzögerung, die von individuellen Unterschieden verschiedener Arbeitsvorgänge unabhängig ist und zur Anpassung an die der jeweiligen Werkzeugmaschine innewohnenden Verzögerungen auf ein Minimum herabgesetzt werden kann.

Zu diesem Zweck weist die Steuerschaltung für die Beendigung des Arbeitshubes erfindungsgemäß einen Relaisstromkreis mit einer Gleichstromeingangsstufe auf, die eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre enthält. Diese Röhre erhält im Normalzustand von einer Gleichspannungsquelle mit einem mit ihr in Reihe liegenden Widerstand, der im wesentlichen nur eine Wirkkomponente besitzt, eine Vorspannung, bei der sie sperrt. Die Gleichspannungsquelle ist einerseits 'zu

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den Eingangselektroden dieser Röhre, andererseits zu den elektrisch leitenden Organen des Werkstücktisches und des Auslegers parallel geschaltet, so daß der Widerstand zwischen diesen Organen mit dem Reihenwiderstand der Gleichspannungsquelle einen Spannungsteiler bildet. Dadurch ist die effektive Gittervorspannung der Röhre dem Widerstand zwischen den genannten Organen immer proportional und wird bei Verminderung desselben unter einen vorbestimmten Widerstandswert auf den Spannungsgrenzwert ge- ίο bracht, bei dem die Röhre zündet und damit leitend wird, auch wenn der Widerstand des Leitungspfades von einem zum anderen Organ einschließlich der betreffenden Zuleitungen eine beträchtliche Größe annimmt. Wenn also Ausleger und Werkstücktisch an die Klemmen der Gleichspannungsquelle angeschlossen sind, bewirkt demzufolge der Kontakt des Werkzeugs mit den beiden vorerwähnten Organen, daß die Röhre leitend wird, und zwar zeitlich unabhängig von der Größe des somit im Nebenschluß der Spannungsquelle liegenden Widerstandes, vorausgesetzt jedoch, daß der Widerstandswert dieses Widerstandes unter dem dem Spannungsgrenzwert entsprechenden Werte liegt. Dies ist besonders wichtig, wenn für das leitende Organ des Werkzeugtisches ein Werkstoff der Art leitenden Gummis verwendet wird, der einen beträchtlichen und unter verschiedenen Arbeitsbedingungen des Werkzeugs veränderlichen Widerstand zwischen den sich berührenden Stellen der leitenden Organe bildet.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in den Ausgangskreis der obenerwähnten Röhre ein Stromkreis mit einer durch entsprechende Einstellung veränderbaren Zeitkonstante geschaltet, so daß die Ausgangsspannung dieses Stromkreises und demzufolge dessen Verzögerungswirkung infolge dessen Trennung von der Gleichstromeingangsstufe von Änderungen.des Widerstandes zwischen den sich berührenden Organen unabhängig ist. Durch die Verwendung einer Gleichspannung in der Eingangsstufe werden ferner infolge der Ungleichförmigkeit der Wechselspannungsquelle eintretende Schwankungen vermieden.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Steuerschaltung mit zeitlich veränderbarer Verzögerung unter Verwendung von zwei Gasentladungsröhren in einem zweistufigen Steuerstromkreis vorgesehen, der ein zwischen die beiden Stufen geschaltetes Schaltglied mit veränderbarer Zeitkonstante und ein in den Ausgangskreis der zweiten Stufe geschaltetes Relais aufweist. Bei dieser Schaltung bleibt nicht nur das Zeitkonstantenglied von äußeren Einflüssen der vorhergehenden Stufe unberührt, sondern ist auch die durch die Steuerschaltung bedingte zeitliche Verzögerung unabhängig von veränderlichen Eigenschaften des Relais, wie z. B. der Ansprechreibung eines Ankers, die die Ansprechzeit verändern kann, wenn beispielsweise die Schließzeit des Relais von der gesteuerten Zunahme des Relaiswicklungsstroms abhängig gemacht wird.

Eine weitere Möglichkeit bietet die Erfindung auch insofern, als eine zweistufige, für das Beenden des Arbeitshubes vorgesehene Steuerschaltung mit einer gewöhnlich leitenden Wechselstromausgangsstufe vorgesehen ist, die beim Einsetzen einer Entladung einer im Eingangskreis liegenden Röhre ihren Strom unterbricht, um damit nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach Einsetzen dieser Entladung die Betätigung eines Relais herbeizuführen. Hierdurch wird erreicht, daß die Einleitung eines Arbeitshubes nur -;rfolgen kann, wenn die Emission der Ausgangsröhren ausreichend ist. Zusätzlich können die Wicklung des in dem Ausgangskreis liegenden Relais überbrückende Entladungselemente, z. B. -röhren, vorgesehen sein, die bei Stromunterbrechung des Ausgangskreises zünden, um das öffnen des Relais zu beschleunigen.

Schließlich ist erfindungsgemäß in der Steuerschaltung eine Sicherung geschaffen, die Verletzungen des Bedienungsmannes vermeiden läßt, und zwar im Falle, daß der Ausleger auf dem Wege seines Arbeitshubes auf einen Körperteil, z. B. einen Finger, des Arbeiters trifft, selbst wenn isolierendes Material zwischen diesem Körperteil und dem betreffenden leitenden Organ liegt. Für diese Sicherung ist nach der Erfindung der von dem Arbeiter mit der einen Hand zum Einschalten des Auslegerantriebs betätigte Handgriff mit dem Werkstücktisch und daher mit dem Steuerstromkreis elektrisch verbunden, so daß bei Auftreffen des Auslegers auf einen Teil der anderen Hand des Arbeiters während des Arbeitshubes die Eingangsspannung der Steuerschaltung derart verändert wird, daß letztere den Arbeitshub des Auslegers sofort beenden läßt.

In den Zeichnungen sind zwei beispielsweise Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Steuerschaltung schematisch veranschaulicht.

Fig. 1 zeigt ein Schaltbild für eine Schneidepresse gemäß der Erfindung;

Fig. 2 stellt das Schaltschema in einer anderen Ausführungsform dar.

Die in Fig. 1 abgebildete Schneidepresse weist einen Werkstücktisch 10 auf, der mit einer aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, beispielsweise leitfähigem Gummi, gefertigten Werkstücktragplatte 12 belegt ist, auf der das aus einem Platten- oder Blattmaterial, z. B. Leder, Stoff od. dgl., bestehende Werkstück 14 ruht, um von dem frei auf ihm aufliegenden Schnitt* oder Stanzwerkzeug bearbeitet, z. B. ausgestanzt zu werden. Ein an seiner Unterseite mit einer metallischen, elektrisch leitenden Schlagplatte 19 ausge¹-statteter Ausleger 18 ist an einer neben dem Werk*- stückträger 10 vorgesehenen senkrechten Säule 20 schwenkbar gelagert und kann mit ihr gegenüber dem Werkstücktisch auf- und abwärts bewegt werden, um bei der Abwärtsbewegung das Werkzeug 16 durch das Werkstück 14 zu treiben. Aus Sicherheitsgründen ist die Platte 19 von dem übrigen Teil des Auslegers 18 elektrisch isoliert.

Der Ausleger 18 und dessen Tragsäule 20 werden vorzugsweise hydraulisch betätigt. In Fig. 1 ist ein solcher hydraulischer Antrieb veranschaulicht. Er besteht aus einem am unteren Ende der Säule 20 befestigten, in einem Zylinder 24 gleitbar angeordneten Kolben 22, dessen Bewegung durch eine Steuervorrichtung 26 mittels eines in derselben verschiebbar gelagerten Ventilkörpers 28 gesteuert wird. In der dargestellten oberen Stellung des Ventilkörpers 28 ist jeweils über das Ventil ein unterer Schlitz 30 des Zylinders 24 mit einer Zuflußleitung 32 für das Druckmittel und ein oberer Schlitz 34 des Zylinders 24 mit einer Abflußleitung 36 verbunden, so daß der Kolben 22 aufwärts getrieben wird. In der unteren Stellung des Ventilkörpers 28 ist umgekehrt der untere Zylinderschlitz 30 mit der Abflußleitung 36 und der obere Zylinderschlitz 34 mit der Zuflußleitung 32 verbunden, so daß jetzt der Kolben 22 durch das Druckmittel nach unten bewegt wird. Gewöhnlich wird der Ventilkörper 28 mittels einer Feder 38 in seiner oberen, seiner Ruhelage gehalten, wobei also der Ausleger 18 vom Werkstücktisch 10 abgehoben ist. Ein

Elektromagnet 40^ dessen Anker mit dem Ventilkörper 28 verbunden ist, bringt bei seiner Erregung den Ventilkörper in dessen untere Stellung.

Für die Steuerung des hydraulischen Antriebs zum Einleiten eines Abwärtsschlages, also Arbeitshubes des Auslegers 18, ist ein von Hand betätigbarer Schalter 42 vorgesehen, dessen Handgriff 44 am auslaufenden Ende des Auslegers angeordnet ist. Bei der in Fig. 1 dargestellten Schaltstellung eines Schalters .S2 bewirkt ein Hinunterdrücken des Handgriffs 44 die Verbindung der Leitung 46 der unter Wechselspannung stehenden Anschlußleitungen 46, 48 mit der Zwischenleitung 50. Wenn aber der Schalter 3*2 seine andere Schaltstellung eingenommen hat, muß nicht nur der Handgriff 44 gedrückt, sondern auch ein weiterer, an der Seite des Auslegers vorgesehener Schaltknopf 51 betätigt werden, so daß zum Einschalten eines Arbeitsganges beide Hände des Arbeiters über der Schlagplatte 19 benötigt werden.

Es ist ferner ein Einschaltrelais 52 vorgesehen, das drei Arbeitskontaktsätze 52 a, 52 b, 52 c besitzt. Der Kontaktsatz 52 α ist in einen Haltestromkreis für das Relais, der Kontaktsatz 52 b in den Erregerstromkreis für den Elektromagneten 40 und der Kontaktsatz 52 c in die Anodenspannungszuführungsleitung einer elektronischen Steuerung zum Beenden des Arbeitshubes geschaltet. Diese Steuerung enthält ein Relais 54 mit zwei Ruhekontaktsätzen 54α und 54 b, die jeweils mit dem Kontakt 52 a bzw. 52 b des Relais 52 in Reihe geschaltet sind. Ferner ist ein Hilfsrelais 56 mit drei Kontaktsätzen 56 a, 56 b und 56 c vorgesehen, von denen der Arbeitskontaktsatz 56 α zwischen die Wicklung des Relais 56 und die Leitung 50, der Ruhekontaktsatz 56 b in den Erregerstromkreis des Elektromagneten 40 und der Ruhekontaktsatz 56 c in den Erregerstromkreis des Relais 52 eingeschaltet ist. Die Erregerwicklung des Relais 56 wird bei Schließen eines unter der Steuerung der hydraulischen Steuereinrichtung stehenden Druckschalters 57 oder, wenn ein weiterer Schalter SX geschlossen ist, bei Schließen eines Endausschalters 58 gespeist. Liegt an der Leitung 50 Spannung, wird das Relais 52 über den Kontaktsatz 56c erregt; dabei schließt der Kontaktsatz 52α und stellt einen den Kontaktsatz 56 c enthaltenden Haltestromkreis für das Relais 52 her. Gleichzeitig schließen der Kontaktsatz 52 b, so daß der Elektromagnet 40 für das Einschalten des Arbeitshubes erregt wird, und der Kontaktsatz 52 c, welcher damit Anodenspannung an die elektronische Steuerschaltung für das Beenden des Arbeitshubes legt.

Die Steuerschaltung für das Beenden des Arbeitshubes weist zwei in einem zweistufigen Relaisstromkreis geschaltete Thyratronröhren 60, 62 auf. Die Elektroden des Eingangskreises der Thyratronröhre 60 stellen das Steuergitter 64 und die Kathode 66 dar. An diesen beiden Elektroden liegt ein Eingangsstromkreis, der aus einer mit einem Widerstand 70 in Reihe geschalteten Batterie 68 und einem Gitterstrombegrenzungswiderstand 72 besteht. Batterie 68 und Widerstand 70 bilden hierbei zusammen eine Gleichspannungsquelle mit einem Reihenwiderstand, der im wesentlichen nur eine Wirkkomponente besitzt. Es kann aber auch ohne einen Zusatzwiderstand eine Gleichspannungsquelle mit gleich großem Innenwiderstand verwendet werden. Die beiden Eingangselektroden sind mit einem Glättungskondensator 74 überbrückt. Die Gleichspannungsquelle 68 ist über die Leitungen 73 und 75 an die leitenden Platten 19 und 12 des Auslegers 18 bzw. des Werkstückträgers 10 angeschlossen.

Die Schaltung läßt erkennen, daß irgendein parallel zur Gleichspannungsquelle 68 geschalteter Wirkleitwert mit deren Innenwiderstand, d. h. dem Widerstand 70, einen Spannungsteiler bildet, der die am Steuergitter 64 liegende Gleichspannung kleiner werden läßt, * und daß die Größenwerte der Gleichspannungsquelle derart eingestellt werden können, daß die Thyratronröhre 60 bei einer gegebenen Größe des Nebenschlußwirkleitwerts, zweckmäßig bei etwa ίο 500 000 Ohm, zündet.

Das Zünden der Thyratronröhre 60 ruft eine Spannung am Kathodenwiderstand 76 hervor, die über einen Widerstand 78 an einem Schaltungsglied mit veränderbarer Zeitkonstante liegt und in diesem ein Schaltelement 80 mit einstellbarem kapazitivem Blindwiderstand auflädt, das, wie dargestellt, aus einem Stufenkondensator mit einem Wählschalter bestehen kann. Am Ende einer durch die eingestellte Kapazität bestimmten Verzögerungszeitspanne wird die am Steuergitter 82 der Thyratronröhre 62 liegende Spannung so groß, daß sie die in dem Eingangskreis dieser Röhre durch einen zusammen mit einem mit ihm in Reihe geschalteten Widerstand 86 an der Anodenbatterie liegenden Widerstand 84 erzeugte negative Vorspannung übersteigt und somit die Thyratronröhre 62 zünden läßt.

Im Ausgangskreis der Thyratronröhre 62 liegt außer der Gleichspannungsquelle noch die Wicklung des Relais 54, das bei seiner Erregung durch öffnen seines oberen Kontaktsatzes 54 a den obenerwähnten Haltestromkreis zu der Zwischenleitung 50 und durch öffnen seines unteren Kontaktsatzes 54 b den Stromkreis über den Elektromagneten 40 unterbricht. Demzufolge wird der Elektromagnet 40 nicht mehr erregt, und zwar gleichgültig, ob der Schalter 42 offen oder geschlossen ist, so daß sich der Ventilkörper 28 in seine obere Stellung bewegt und somit der Arbeitshub des Auslegers 18 beendet wird und letzterer sich in seine Ruhelage hebt. Bei Zündung der Thyratronröhre 62 liegt am Relais 54 praktisch die gesamte Anodenspannung, die vorzugsweise wesentlich größer als die für das Anziehen seines Relaisankers benötigte Spannung gewählt wird.

Die Arbeitsweise der gesamten Einrichtung unter Verwendung der in Fig. 1 dargestellten Steuerschaltung für die Beendigung des Arbeitshubes ist wie folgt: Der Arbeiter legt ein Werkstück 14 auf die leitende Tragplatte 12, setzt ein Schnitt- oder Stanzwerkzeug 16 auf das Werkstück und drückt dann den Handgriff 44 nach unten. Hierdurch wird das Relais 52 erregt, das somit seine Kontakte 52 b schließt, so daß der Elektromagnet 40 erregt und demzufolge der Arbeitshub eingeleitet wird.

Beim Abwärts- und Arbeitshub des Auslegers 18 trifft die Schlagplatte 19 auf das Schnitt- oder Stanzwerkzeug 16 und treibt es durch das Werkstück 14. Wenn die Schneidkante des Werkzeugs mit der Tragplatte 12 während des Arbeitshubes in Eingriff kommt, wird der Widerstand des von der Leitung 73 über die Schlagplatte 19, das Werkzeug 16 und die Tragplatte 12 zu der Leitung 75 laufenden Leitungsweges plötzlich stark herabgesetzt, und die Thyratronröhre 60 zündet, wenn dieser Widerstandswert unter denjenigen Wert sinkt, der erforderlich ist, um eine Vorspannung an dieser Röhre zu erzeugen, die dieselbe sperrt. Unmittelbar beim Zünden der Röhre liegt an der Kathode dieser Thyratronröhre die volle Batteriespannung B⁺, und das kapazitive Blindwiderstandsschaltelement 80 lädt sich über den Widerstand 78 auf. Wenn nun die Spannung am Schaltelement 80 einen Wert erreicht,

der die durch den Kathodenwiderstand der Thyratronröhre 62 erzeugte Vorspannung in dem Eingangskreis dieser Röhre übersteigt, zündet die Thyratronröhre 62 und läßt das Relais 54 erregen, das durch öffnen seiner Kontakte 54 a den über die Leitung 50 verlaufenden Haltestromkreis und infolge öffnen der Kontakte 54 b die Erregung des Elektromagneten 40 unterbricht. Ist in diesem Zeitpunkt der Schalter 42 geschlossen, bleibt über ihn das Relais 52 und somit über dessen geschlossene Kontakte 52 c auch das Relais 54 erregt. Ist jedoch der Schalter 42 offen, verliert durch öffnen der Kontakte 54 a das Relais 52 und somit durch öffnen dessen Kontakte 52 c auch das Relais 54 seine jeweilige Errregung, so daß alle Schaltelemente in die in Fig. 1 veranschaulichten Schaltstellungen zurückkehren.

Fig. 2 stellt eine andere Ausführungsform der Steuerschaltung gemäß der Erfindung dar, und zwar mit einem zweistufigen Relaisstromkreis, dessen Eingangsstufe derjenigen der Schaltung gemäß Fig. 1 ähnlich ist. In dieser Schaltung ist eine Thyratronröhre 100 vorgesehen, deren Steuergitter 102 über einen Widerstand 106 an eine Spannungsquelle 104 geschaltet ist. Die Spannungsquelle 104 ist in der gleichen Weise wie im Schaltschema der Fig. 1 an die Schlagplatte 19' und die Werkstücktragplatte 12 angeschlossen. Die Ausgangsstufe dieser Steuerschaltung weist zwei Thyratronröhren 110 und 112 auf, die in einem Stromkreis liegen, in dem gewöhnlich der Strom von den Wicklungsenden der Sekundärwicklung 114 eines Transformators 116 abwechselnd durch die Thyratronröhren 110 und 112 über deren gemeinsamen Kathodenfußpunkt und die Wicklung eines Relais 118 zum Mittelabgriff der Sekundärwicklung 114 fließt. Die Thyratronröhren 110 und 112 sind gewöhnlich durchlässig, da ihre Steuergitter 120 und 122 mit den Kathoden über Gitterstrombegrenzungswiderstände 124 und 126 und einen zwischen deren gemeinsamem Schaltungsknoten und den Kathodenfußpunkt geschalteten Widerstand 128 verbunden sind.

Der Ausgangskreis der Thyratronröhre 100 verläuft von einer Anodenspannungsquelle von deren Anschlußleitung 46' über einen Gleichrichter 130 und die Kontakte 132 α eines Relais 132 durch die Röhre 100 und von deren Kathode über einen Kathodenwiderstand 134 und die Leitung 136 zurück zur Anschluß leitung 48' der Anodenspannungsquelle. Der Kathodenwiderstand 134 ist an ein aus einem Widerstand 138 und einem veränderlichen Kondensator 140 bestehendes Schaltglied mit veränderbarer Zeitkonstante derart geschaltet, daß bei Durchlässigkeit der Thyratronröhre 100 die am Kathodenwiderstand 134 abfallende Spannung über den Widerstand 138 den Kondensator 140 auflädt und somit die obere, mit den Steuergittern 120, 122 der beiden Thyratronröhren 110, 112 verbundene Platte des Kondensators 140 gegenüber dessen unteren, an den Kathodenfußpunkt der beiden Röhren geschalteten Platte negativ geladen wird. Das Zünden der Thyratronröhre 100 bewirkt also nach einer von der Einstellung des Kondensators 140 abhängigen Zeitspanne das Sperren der Röhren 110 und 112.

Bei der Ausführungsform der Schaltung gemäß Fig. 2 wird der Arbeitshub durch Schließen eines Handschalters 42' eingeleitet, der hierbei die Wicklung des Relais 132 an die Anschlußleitungen 46' und 48' der Anodenspannungsquelle legt. Das Relais 132 wird also erregt und läßt seine Kontakte 132 α und 132δ schließen; über die Kontakte 132a wird jetzt Anodenspannung an die Anode der Thyratronröhre 100 gelegt und über die Kontakte 132 b die Kathoden der Thyratronröhren 110 und 112 mit dem Relais 118 verbunden. Wenn die Thyratronröhren 110 und 112 genau arbeiten, wird das Relais 118 nunmehr erregt, schaltet damit den Elektromagneten 40' zu dessen Erregung an die Spannungszuführungsleitungen 46' und 48' und stellt einen den Schalter 42' überbrückenden Haltestromkreis für das Relais 132 her. Diese beiden letzteren Stromkreise werden bei Erregen eines Hilfsrelais 54' unterbrochen, das über einen bei zu hohem Druck in dem Druckmittelsystem sich schließenden Druckschalter 57' anspricht.

Wenn nun bei Verwendung der in Fig. 2 dargestellten Steuerschaltung der Arbeiter in der oben beschriebenen Weise das Werkstück und Werkzeug auflegt und zwecks Einleitung des Arbeitshubes den Schalter 42' drückt und sodann der Arbeitshub bis zu dem Punkt fortgeschritten ist, an dem der Widerstand zwischen der Schlagplatte 19' und der Werkstücktrag^ platte 12' auf den Wert gemindert ist, bei dem die Thyratronröhre 100 zündet, lädt sich der Kondensator 140 auf, bis die Steuergitter 120, 122 der Thyratronröhren 110,112 gegenüber deren Kathoden eine genügende negative Spannung besitzen und somit eine dieser Röhren gesperrt wird. Gleichzeitig läßt die Induktivität der Wicklung des Relais 118 durch die andere, nämlich diejenige der beiden Röhren 110, 112, die als letzte durchlässig war, weiterhin Strom fließen. Während der nächsten Hälfte des Zyklus wirkt der ununterbrochenen Entladung dieser Röhre die an der einen Hälfte der Sekundärwicklung 114 liegende Spannung entgegen, so daß die an der Wicklung des Relais 118 liegende Spannung steigt, um die Entladung aufrechtzuerhalten, und zwar über dessen nor- male Betriebsspannung. Um vorteilhafterweise die in der Wicklung des Relais 118 gespeicherte Energie schnell abzubauen, sind parallel zu dieser Relaiswicklung zwei Entladungsröhren 142 und 144 vorgesehen. Diese Röhren sind so bemessen, daß ihre Zündspannung etwas über der normalen Betriebsspannung des Relais 118 liegt. Wenn nun unter den soeben erörterten Umständen der Ausgangsstromkreis unterbrochen wird, zünden diese Entladungsröhren sogleich und bauen damit die Energie der Wicklung des Relais 118 ab, so· daß dieses abfällt und seine Kontakte öffnen, demzufolge der Elektromagnet 40' seine Erregung verliert und somit der Arbeitshub des Auslegers 18' beendet wird.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist der Handgriff 44 durch seine Befestigung am Ausleger 18 mit dem Maschinengestell und somit über die Leitung 75 mit der Werkstücktragplatte 12 verbunden; die Leitung 75 braucht praktisch nicht vorgesehen zu sein, da diese Verbindung bereits über das Maschinengestell selbst erfolgt.

Sollte die Schlagplatte 19, während der Ausleger seinen Arbeitshub ausführt und der Arbeiter mit seiner einen Hand den Handgriff 44 erfaßt, auf dessen andere Hand oder einen Finger derselben auftreffen, der durch Zufall in die Bewegungsbahn des Auslegers gelangt ist, stellt der Körper des Arbeiters einen zum Eingangskreis der Thyratronröhre 60 parallel liegenden elektrischen Widerstand dar. Wenn dann der Widerstand 70 einen genügend großen Anteil an dem Gesamtwiderstand des aus Widerstand 70 und Körperwiderstand des Arbeiters bestehenden Spannungsteilernetzwerkes bildet, sinkt die Gittervorspannuag auf den Wert der Zündspannung der Röhre. Der Wert des verwendeten Widerstandes 70 muß niedrig genug sein, um unter normalen Arbeitsbedingungen ein Beenden des Arbeitshubes vor dem völligen Durchr

schneiden oder -stanzen des Werkstücks zu vermeiden. Abgesehen von höchst seltenen Arbeitsbedingungen, die gegeben sind, wenn Werkstoffe mit niedrigem ohmschem Widerstand geschnitten oder gestanzt werden, kann der durch die vorgenannte Forderung gegebene Grenzwert des Eingangswiderstandes genügend groß gewählt werden, so daß für den Fall, daß der Arbeiter mit einer Hand den Handgriff 44 festhält und mit der anderen Hand von der Schlagplatte 19 berührt wird, der Widerstand zwischen Handgriff und Schlagplatte (und somit der Widerstand zwischen Ausleger 18 und Werkstücktisch 10) selbst unter ungünstigsten, die Berührung der Hand des Arbeiters am Handgriff 44 betreffenden Kontaktbedingungen unter dem Grenzwert liegt. Als Grenzwert des Eingangswiderstandes genügen für normales Schneiden oder Stanzen von Oberleder etwa 680000 Ohm.

Die von einem Arbeitshub der Maschine beanspruchte Zeit, etwa 1 Sekunde, ist so kurz, daß der Arbeiter in den weitaus überwiegenden Fällen während der Abwärtsbewegung des Auslegers seine Hand vom Handgriff 44 nicht gelöst haben wird. Sollte nun während des Arbeitshubes die Schlagplatte 19 mit irgendeinem Körperteil des Arbeiters in Berührung kommen, so wird die Thyratronröhre 62 zünden und den Arbeitshub innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde beenden. Dieser Bruchteil bestimmt sich nach der jeweiligen Einstellung des Wählschalters des Schaltelements 80 und richtet sich nach den jeweiligen Arbeitsbedingungen.

Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttätige elektrische Steuerschaltung für Pressen, Stanzen od. dgl., die mit einem elektrisch leitenden Werkstückträger, z.B. einem Werkstücktisch, einem Preßteil, z. B. einem Auslegerarm, der bezüglich des Werkstückträgers senkrecht bewegbar ist, um ein Werkzeug wie ein Stanzeisen durch ein auf den Werkstückträger aufgesetztes Werkstück zu treiben, und einem Antrieb zum Betätigen des genannten Preßteils versehen sind, so daß dieser Antrieb eine Steuerung enthält, welche die Bewegung des Preßteils auf den Werkstückträger hin beenden und den Preßteil wieder anheben kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen Ausschaltrelaisstromkreis mit einer Gleichstromeingangsstufe aufweist, die eine gittergesteuerte Gasentladungsröhre (60) enthält, welche im Normalzustand von einer Gleichspannungsquelle mit einem mit ihr in Reihe liegenden Widerstand, der im wesentlichen nur eine Wirkkomponente besitzt, eine Vorspannung erhält, bei der sie sperrt, und daß diese Gleichspannungsquelle einerseits zu den Eingangselektroden dieser Röhre und andererseits zu den elektrisch leitenden Organen des Werkstückträgers und des Preßteils parallel geschaltet ist, so daß der Widerstand zwischen diesen Organen mit dem Reihenwiderstand der Gleichspannungsquelle einen Spannungsverteiler bildet und hierdurch erreicht, daß die effektive Gittervorspannung der Röhre dem Widestand zwischen dem Preß teil und dem Werkstückträger stets proportional ist und bei einer Veminderung desselben unter einen vorbestimmte ι Widerstands wert auf den Spannungsgrenzwert g< bracht wird, bei dem die Röhre zündet und dam: leitend wird.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurc gekennzeichnet, daß in dem Ausgangskreis de genannten Röhre (60) ein Stromkreis mit eine durch entsprechende Einstellung veränderbare Zeitkonstante geschaltet ist, so daß die Ausgangs spannung dieses Stromkreises und demzufolg! dessen Verzögerungswirkung infolge dessen Trenf¹ nung von der Gleichstromeingangsstufe von Ände rungen des Widerstandes zwischen den sich be rührenden Organen unabhängig ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Gasentladungsröhre^ in einen zweistufigen Steuerstromkreis einge-i schaltet sind und daß dieser Stromkreis einj zwischen die beiden Stufen geschaltetes Schalt-j glied mit veränderbarer Zeitkonstante und ein in! den Ausgangskreis der zweiten Stufe geschaltetes! Relais aufweist. ί

4. Steuerschaltung nach Anspruch 1, gekenn-i zeichnet durch die Ausbildung als zweistufige, für das Beenden des Arbeitshubes vorgesehene Steuerschaltung mit einer gewöhnlich leitenden Wechselstromausgangsstufe, die beim Einsetzen einer Ent-^ ladung einer im Eingangskreis liegenden Röhre ihren Strom unterbricht, so daß damit nach einer vorbestimmten Zeitspanne nach Einsetzen dieser Entladung die Betätigung eines Relais herbei-; geführt wird.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Entladungsröhren (142, 144) über die Spule in dem Relais der Wechselstromausgangsstufe verbunden sind und beim Abschalten dieser Stufe leiten, um das öffnen des Relais zu beschleunigen.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch leitender Handgriff (44), der von der einen Hand des Arbeiters betätigt wird, um den Antrieb des Preßteils einzuschalten, elektrisch mit dem Werkstückträger (12) und daher mit dem Steuerstromkreis verbunden ist, so daß bei einem Auftreffen des Preßteils auf irgendeinen Teil der anderen Hand des Arbeiters ein Stromkreis zwischen dem Werkstückträger und dem Preßteil hergestellt und die Eingangsspannung der Steuerschaltung derart verändert wird, daß die Abwärtsbewegung des Preßteils sofort aufhört.

In Betracht gezogene Druckschriften: Werkstattstechnik und Maschinenbau, August 1954,

S. 369/370;
Zeitschrift VDI vom 1. November 1954, S. 1061/

1062.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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