DE1438897C3 - Transportable Presse zum Andrücken von Verbindungsklemmen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Steuern eines Elektromotors, der eine transportable Presse zum Andrücken von Verbindunsjsklemmen an elektrische Leitungen mit einem beweglichen und einem ortsfesten Gesenk antreibt, bei der ein Antriebsmechanismus für das bewegliche Gesenk vorgesehen ist, durch den dieses zum ortsfesten Gesenk bewegbar ist, bei der der Antriebsmechanismus mit der Antriebswelle des Elektromotors gekuppelt ist, der in der einen Drehrichtung den Arbeitshub und in der anderen Drehrichtung den Rückhub des beweglichen Gesenks betätigt und beim Arbeitshub eine Blende bewegt, die bei Beendigung des Arbeitshubes einen auf eine photoelektrische Zelle gerichteten Lichtstrahl unterbricht und dadurch die Drehrichtung des Elektromotors umkehrt, nach Patent 1502213.

Bei der transportablen Presse gemäß dem Hauptpatent, welche der obengenannten Presse entspricht, ist eine dort nicht näher beschriebene Anordnung mit einer Photozelle verbunden und bewirkt die Umsteuerung des Drehsinnes des Elektromotors und damit die Einleitung des Rückhubes.

Da Verbindungsklemmen in der Regel relativ kleine Abmessungen aufweisen, ist es erwünscht, den Arbeitshub möglichst präzise auszuführen, d. h. einerseits einen solchen Anpreßdruck zu erzeugen, daß eine innige Verbindung der Verbindungsklemme mit dem anzuschließenden elektrischen Leiter entsteht, und andererseits zu vermeiden, daß durch übermäßig hohen Anpreßdruck die Verbindung zerquetscht wird. Dem Gegenstand der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß bei Erreichen des Endes des Arbeitshubes des beweglichen Gesenks eine möglichst schnelle Umsteuerung des Drehsinns des Motors erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Elektromotor in seiner den Arbeitshub bewirkenden Drehrichtung durch einen ersten steuerbaren Halbleiter und in seiner den Rückhub bewirkenden Drehrichtung durch einen zweiten steuerbaren Halbleiter gespeist werden kann, daß ein Startschalter vorgesehen ist, der zum Einleiten des Arbeitshubes den Lichtstrahl auf die lichtelektrische Zelle richtet, wodurch der mittels einer Schaltungsanordnung erste steuerbare Halbleiter leitfähig gesteuert werden kann, während der zweite steuerbare Halbleiter nichtleitend gehalten wird, daß durch die Unterbrechung des Lichtstrahles durch die Blende der erste steuerbare Halbleiter nichtleitend und der zweite steuerbare Halbleiter leitend gesteuert werden kann und daß ein weiterer Schalter vorgesehen ist, welcher den zweiten steuerbaren Halbleiter bei Beendigung des Rückhubes nichtleitend steuern kann.

Da die Schaltgeschwindigkeit der zur Anwendung gelangenden steuerbaren Halbleiter sehr hoch ist. kann die Umsteuerung des Elektromotors sehr schnell, z. B. in weniger als einer Motorumdrehung, erfolgen. Wenn, wie im Hauptpatent, die Photozelle und die den Lichtstrahl erzeugende Lichtquelle in ihrer Position einstellbar sind, kann somit die Länge des Arbeitshubes des beweglichen Gesenks sehr präzise eingestellt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert.

Mit 88 ist ein Motor bezeichnet, der dadurch umsteuerbar ist, daß die Polarität der ihm zugeführten Spannung umgesteuert wird.

Dieser hat eine nicht dargestellte Ausgangswelle,

die auf eine Gewindespindel 80 wirkt; wenn die Spindel in einem Drehsinn gedreht wird, werden die Gesenke der Presse aufeinander zu bewegt, und wenn die Spindel in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, werden die beiden Gesenkteile der Presse auseinanderbewegt, wie es bereits in der Patentschrift des Hauptpatents beschrieben ist. Die eine Klemme des Motors 88 ist an das Ende der Sekundärwicklung eines Transformators 225 angeschlossen, die über eine Diode 226 mit einer Ausgangsklemme 204 verbunden ist, welche über einen Kondensator 227 geerdet ist. Das andere Ende der Sekundärwicklung des Transformators ist geerdet. Die Primärwicklung des Transformators 225 ist an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen. Ein Fußpedal 201 dient dem Zwecke, den Motor zur Einleitung des einen Hubes der Presse in Bewegung zu setzen; der Schalter 201 hat einen Schaltarm, der über eine Kapazität 202 geerdet ist. In der einen Schaltstellung ist der Schaltarm über ein Potentiometer 203 mit der Klemme 204 verbunden und in der anderen Stellung mit der Leitung 205, die zu der einen Elektrode einer Photozelle 94 führt, welche stromleitend wird, wenn sie von einer Lichtquelle 91 bestrahlt wird. Wie in der Patentschrift des Hauptpatentes beschrieben ist, ist an dem beweglichen Gesenkteil der Gesenkpresse eine Verschlußblende vorgesehen, die den Lichtstrahl unterbricht, wenn das bewegliche Gesenk in Richtung auf das feste Gesenk einen bestimmten Weg zurückgelegt hat. Die Versehlußblende ist mit 97 in der Figur bezeichnet. Die andere Klemme der Photozelle 94 ist mit der Klemme 204 verbunden, wobei Widerstände 206 und 207 von der Leitung 205 zu dem Erdungspunkt führen und ihr Verbindungspunkt mit der Basiselektrode eines Transistors 208 verbunden ist. Die Emitterelektrode des Transistors 208 ist geerdet. Die Kollektorelektrode des Transistors 208 ist mit der einen Klemme der Lichtquelle 91 verbunden, deren andere Klemme mit der die Spannung führenden Klemme 204 verbunden ist. Die Widerstände 209 und 210 sind in Reihe zwischen der Kollektorelektrode des Transistors 208 und dem Erdungspunkt angeordnet, und ihr Verbindungspunkt ist mit der Basiselektrode eines Transistors 2!1 ver-. bunden. dessen Emitterelektrode geerdet ist. während die Kollektorelektrode über den Widerstand 212 mit der Spannung führenden Klemme 204 verbunden ist.

Eine Diode 213 und ein Widerstand 214 sind von der Verbindungsstelle der Kollektorelektrode des Transistors 208 mit dem Widerstand 209 und der Basiselektrode eines Transistors 215 eingeschaltet. wobei die Basiselektrode des Transistors 215 über den Widerstand 216 mit der Klemme 204 verbunden ist. Die Kollektorelektrode des Transistors 215 ist mit der Torelektrode eines Thyristors 219 über eine Diode 217 und einen Widerstand 218 verbunden. Die positive Elektrode des Thyristors 219 ist geerdet und die negative Elektrode ist mit der zu der anderen Klemme des Motors 88 führenden Klemme geführt. Die Basiselektrode eines Transistors 220 ist über einen Widerstand 221 mit dem Kollektor des Transistors 211 verbunden, während die Emitterelektrode des Transistors 220 geerdet ist und seine Kollektorelektrode über einen Gleichrichter 224 und einen Widerstand 223 mit der Leitung 208 und direkt mit der Torelektrode des Thyristors 222 verbunden ist. Die Torelektrode des Thyristors ist normalerweise durch einen Schalter 90 geerdet, und wenn dieser Schalter geöffnet wird, wird der Motor im Rückwärtslauf gesteuert, wie im Zusammenhang mit der Beschreibung des beweglichen Gesenkteiles in dem Hauptpatent beschrieben ist. Die positive Elektrode des Thyristors 222 ist mit der Leitung 208 verbunden, während die negative Elektrode geerdet ist. Die Diode 226 und die Kapazität 227 liefern an die Klemme 204 eine niedrige Gleichspannung.

Die Thyristoren 219 und 222 sind in Serie mit dem Motor 88, jedoch in entgegengesetzter Polarität geschaltet, so daß, wenn der Thyristor 219 stromführend ist, der Thyristor 222 gesperrt ist und¹ dem Motor Spannung einer Polarität zugeführt wird, wobei die Spannung die entgegengesetzte Polarität aufweist, wenn "der Thyristor 222 stromführend ist und der Thyristor 219 gesperrt ist.

Bei der Einleitung des Arbeitsvorganges ist der Schalter 90 geschlossen, und dementsprechend ist die Torelektrode des Thyristors 222 geerdet und der Thyristor gesperrt. Der Schalter 201 ist geöffnet, so daß kein Strom durch den Transistor 208 fließt, und die Lichtquelle 91 leuchtet daher nicht. Es befindet sich die Blende 97 in ihrer Anfangsstellung und unterbricht nicht den Lichtweg zwischen der Lichtquelle 91 und der Photozelle 94. Da die Klemme 204 mit der Basiselektrode des Transistors 215 über die Diode 213 und den Widerstand 214 verbunden ist. hat dieser Transistor eine derartige Vorspannung, daß er gesperrt ist. Da der Transistor 215 gesperrt ist, wirkt er als hoher Widerstand in Serie mit der Torelektrode des Thyristors 219 und beschränkt den zu dieser Elektrode Hießenden Strom auf einen derartigen Wert, daß der Thyristor 219 nicht geöffnet wird.

Da die beiden Thyristoren 219 und 222 gesperrt sind, fließt kein Strom über die Leitung 208 und den Motor 88. ■

Der Kondensator 202 wird auf die Spannung der Klemme 204 aufgeladen über das Potentiometer 203 und den Schaltarm des Schalters 201. der die in der Zeichnung angegebene Stellung hat.

Um den Motor 88 in Bewegung zu setzen und einen Arbeitszyklus der Presse einzuleiten, wird der Schalter 201 gegen die Kraft einer in der Zeichnung nicht dargestellten Feder so umgelegt, daß die obere Belegung des Kondensators 202 an die Leitung 205 angeschaltet wird. Die Ladung des Kondensators 202 fließt zur Basiselektrode des Transistors 208 durch das Netzwerk, welches durch die Widerstände 206 und 207 gebildet wird, so daß der Transistor 208 stromleitend wird. Die Lichtquelle 91 wird dadurch eingeschaltet und bestrahlt die Photozelle 94. weiche stromleitend wird, so daß ein Strom zur Basiselektrode des Transistors 208 von der Klemme 204 fließt und der Transistor 208 im stromleitenden Zustand bleibt.

Da der Transistor 208 nunmehr stromführend ist. bricht die Spannung, welche den Transistor 215 im gesperrten Zustand hielt und über die Diode 213 und den Widerstand 214. zugeführt wurde, zusammen. Der Transistor 215 wird daher stromführend durch den Strom, der von der Klemme 204 den Widerstand 216 durchfließt, so daß ein Strom der Torelektrode des Thyristors 219 zugeführt wird und der Thyristor stromführend wird, so daß ein gleichgerichteter Halbwellenstrom den Motor 88 durchfließt und die Drehung der Spindel in solchem Sinne bewirkt, daß

der bewegliche Gesenkteil in Richtung auf den festen Gesenkteil bewegt wird. Wenn der bewegliche Gesenkteil seinen Arbeitshub beginnt, wird der Schalter

90 geöffnet. Der Thyristor 222 wird jedoch noch nicht stromführend, da der Transistor 220 nach wie vor die Torelektrode des Thyristors 222 auf Erdpotential hält. Wenn der Transistor 220 stromführend wird, erhält die Basiselektrode des Transistors 211 Erdpotential infolge des niedrigen Widerstandes des Transistors 220, so daß der Transistor 211 gesperrt wird und ein Strom zur Basiselektrode des Transistors 220 fließt und dieser Transistor stromführend wird und ein Kurzschluß der Torelektrode des Thyristors 222 zur negativen Elektrode erfolgt, solange die Lichtquelle 91 Licht aussendet, d.h. solange der Transistor 208 stromführend ist. Der Motor 88 dreht sich daher in einem Sinn und ist vollständig unter der automatischen Kontrolle des geöffneten Schalters 90. Die Transistoren 215, 220 und 208 sind sämtlich stromführend, und der Transistor 211 ist gesperrt. Der Stromkreis wird in diesem Zustand durch das ausgesendete Licht der Lampe 91 gehalten und behält diesen Zustand, der den Motor mit voller Leistung in einer Richtung rotieren läßt, bis der Lichtstrahl unterbrochen wird. Wenn der bewegliche Gesenkteil sich in seinem Arbeitshub ein bestimmtes Stück bewegt hat, wird der Lichtstrahl durch die Blende 97 unterbrochen, so daß die Photozelle 94 gesperrt wird und der Transistor 208 ebenfalls gesperrt wird. Dementsprechend wird die Lichtquelle

91 abgeschaltet und das Potential der Klemme 204 wird wiederum der Basiselektrode des Transistors 215 über die Diode 213 und den Widerstand 214 zugeführt, so daß der Transistor 215 gesperrt wird. Der Transistor 215 wirkt nunmehr als ein hoher Widerstand in dem Stromkreis der Torelektrode des Thyristors 219, so daß der zur Torelektrode fließende Strom auf einen Wert begrenzt wird, der so niedrig ist, daß der Thyristor 219 nicht stromleitend wird. Die sich daraus ergebende Umkehr der Polarität am Thyristor 219 bewirkt eine Sperrung des Thyristors 219.

ίο Gleichzeitig bewirkt der gesperrte Zustand des Transistors 208, daß der Transistor 211 einen Basisstrom erhält und daher stromleitend wird. Die Basiselektrode des Transistors 220 erhält daher ein Potential, welches ungefähr dem Erdpotential entspricht, so daß der Transistor 220 gesperrt wird. Der Kurzschluß zwischen der Torelektrode und den negativen Elektroden des Thyristors 222 wird daher unterbrochen, und es fließt ein hinreichender Strom durch die Diode 224 und den Widerstand 223, so daß der Thyristor 222 Stromführung wird. Dementsprechend wird die Polarität der Spannung, die dem Motor 88 zugeführt wird, umgekehrt, und damit wird auch der Drehsinn des Motors 88 so schnell umgekehrt, wie es die Trägheit des Ankers des Motors zuläßt. Es wird der bewegliche Gesenkteil nunmehr wiederum zurückbewegt, von dem festen Gesenkteil weg, durch die Drehung der Spindel 80, bis der Schalter 90 wiederum am Ende der Rückwärtsbewegung des beweglichen Gesenkteiles geschlossen wird und auf diese Weise ein Kurzschluß der Torelektrode mit der negativen Elektrode des Thyristors 222 erfolgt, der nunmehr gesperrt wird, so daß der Motor anhält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

I 438 Patentansprüche:

1. Anordnung zum Steuern eines Elektromotors, der eine transportable Presse zum Andrükken von Verbindungsklemmen an elektrische Leitungen mit einem beweglichen und einem ortsfesten Gesenk antreibt, bei der ein Antriebsmechanismus für das bewegliche Gesenk vorgesehen ist, durch den dieses zum ortsfesten Gesenk bewegbar ist, bei der der Antriebsmechanismus mit der Antriebswelle des Elektromotors gekuppelt ist, der in der einen Drehrichtung den Arbeitshub und in der anderen Drehrichtung den Rückhub des beweglichen Gesenks betätigt und beim Arbeitsliub eine Blende bewegt, die bei Beendigung des Arbeitshubes einen auf eine photoelektrische Zelle gerichteten Lichtstrahl unterbricht und dadurch die Drehrichtung des Elektromotors umkehrt, nach Patent 1502 213, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (88) in seiner den Arbeitshub bewirkenden Drehrichtung durch einen ersten steuerbaren Halbleiter (219) und in seiner den Rückhub bewirkenden Drehrichtung durch einen zweiten steuerbaren Halbleiter (222) gespeist werden kann, daß ein Startschalter (201) vorgesehen ist, der zum Einleiten des Arbeitshubes den Lichtstrahl auf die lichtelektrische Zelle (94) richtet, wodurch mittels einer Schaltungsanordnung der erste Steuerbare Halbleiter (219) leitfähig gesteuert werden kann, während der zweite steuerbare Halbleiter (222) nichtleitend gehalten wird, daß durch die Unterbrechung des Lichtstrahles durch die Blende (97) der erste steuerbare Halbleiter (219) nichtleitend und der zweite steuerbare Halbleiter (222) leitend gesteuert werden kann und daß ein weiterer Schalter (90) vorgesehen ist, welcher den zweiten steuerbaren Halbleiter (222) bei Beendigung des Rückhubes nichtleitend steuern kann.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über den Startschalter (201) in dessen unbetätigtem Zustand ein Kondensator (20.2) aufladbar ist, der bei Betätigen des Startschalters über den geschlossenen Kontakt desselben sowie über eine Schaltvorrichtung (208) zur Versorgung der Lichtquelle (91) für den Lichtstrahl mit Strom entladen werden kann, und daß die Schaltungsanordnung so aufgebaut ist, daß die Lichtquelle (91) gelöscht wird, wenn die Blende (97) den Lichtstrahl zwischen der Lichtquelle (91) und der lichtelektrischen Zelle (94) unterbrochen hat.

3. Anordnung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß im Steuerkreis des ersten steuerbaren Halbleiters (219) ein Silizium-Schalttransistor (215) angeordnet ist, der während der Dauer des leitenden Zustandes der lichtelektrischen Zelle (94) in leitendem Zustand gehalten weiden kann, und daß dabei der Steuerstrom des ersten steuerbaren Halbleiters (219) so steuerbar ist. daß er leitend bleibt.