DE1463066C - Elektrische Sicherheitssteuerung für Kurbelpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Sicherheitssteuerung für Kurbelpressen mit einer mit der Kurbelwelle umlaufenden Steuerscheibe und in einer Halterung des Pressengestells einstellbar angeordneten, auf den Vorbeigang von Diskontinuitäten am Umfang der Steuerscheibe ansprechenden Schaltelementen, von denen ein erstes für den Weiterlauf der Presse nach erfolgter Zurücklegung des gefährlichen Teiles des Arbeitshubes des Preßstempels auf einer Weglänge etwa gleich dem halben Umfang der Steuerscheibe angesprochen wird und dadurch den Steu- ' erstromkreis der Presse weiter geschlossen hält, während ein zweites Schaltelement zwecks Steuerung des sicheren Anhaltens nach einem vollendeten Arbeitsspiel der Presse kurz vor Beendigung eines vollen Umlaufes der Steuerscheibe angesprochen wird und dadurch den Steuerstromkreis der Presse unterbricht.

Eine solche Sicherheitssteuerung ist im wesentlichen bekannt aus der Zeitschrift »Werkstattechnik und Maschinenbau«, 1952, S. 179 und 180, sowie aus der deutschen Patentschrift 972 548. In beiden Fällen handelt es sich bei den Schaltelementen um mechani_sche Nockenschalter, die von Nockenkurven der Steuerscheibe betätigt werden. In jedem Fall wird durch Drücken eines Startknopfes oder zumeist gleichzeitiges Drücken zweier räumlich auseinanderliegender Knöpfe eine Kupplung eingeschaltet und der Stempel der Presse angetrieben. Wird der Startknopf kurz darauf losgelassen, so kommt die Presse _ZUm Stillstand. Das eine Schaltelement, der sogenannte »Grenzschalter«, begrenzt diese Stillsetzungsmöglichkeit jedoch auf den Abwärtshub des Preßstempeis, d. h. den »gefährlichen« Teil des Arbeitsganges. Kurz vor Erreichen des unteren Totpunkts schaltet der Grenzschalter ein und ersetzt fortan den Startknopf, so daß die Presse auch dann weiterläuft, wenn der Startknopf nunmehr losgelassen wird. Kurz vor Erreichen des oberen Totpunktes öffnet der Grenzschalter wieder. Außer diesem Grenzschalter ist — das zweite Schaltelement — ein sogenannter »Sperrschalter« vorgesehen, der während des größten Teils des Kurbelwinkels geschlossen gehalten wird, jedoch kurz vor Erreichen des oberen Totpunktes, d. h. kurzzeitig, öffnet. Dieser Sperrschalter bewirkt, daß der Stempel im oberen Totpunkt zum Stillstand kommt, auch dann, wenn der Startknopf in gedrückter Stellung gehalten wird. Um zu erreichen, daß die Presse exakt im oberen Totpunkt zum Stillstand kommt, muß der Sperrschalter kurz vor diesem Punkt öffnen, da die bewegten Teile wegen ihrer Trägheit trotz Bremsung noch ein gewisses Stück nachlaufen. Um einen erneuten Arbeitsgang der Presse auszulösen, muß der Startknopf losgelassen und darauf erneut gedruckt werden.

Die eingangs erwähnten mechanischen Grenz- und Sperrschalter genügen nun nicht allen Anforderungen

bezüglich Sicherheit und Verschleißfestigkeit. Es wurden bereits viele Anstrengungen unternommen, um starke und abnutzungsbeständige Schalter zu entwickeln, die eine zuverlässige Arbeitsweise während der ganzen Lebensdauer der Presse gewährleisten. Eine massivere und kompliziertere Ausbildung der Schalter brachte jedoch nicht eine entsprechende Erhöhung der Zuverlässigkeit. Infolge der Trägheit, des Auftretens großer Massenkräfte u. dgl. waren die Bemühungen zur Entwicklung verbesserter Schalter me- ίο chanischer Art mehr oder weniger erfolglos.

Es haben nun freilich auch bereits andersartige Schaltelemente, z. B. Kommutatoren mit Schleifbürsten (USA.-Patentschrift 2 082 210) oder auch berührungslose, beispielsweise induktive Impulsgeber (USA.-Patentschrift 2 730 698, deutsche Patentschrift 946 939 usw.) in Werkzeugmaschinensteuerungen Anwendung gefunden.

Aufgabe der Erfindung ist es indessen, eine Sicherheitssteuerung für Kurbelpressen anzugeben, die in jeder Hinsicht fehlersicher arbeitet. Dazu genügt es nicht, mechanische Schaltelemente durch berührungslose zu ersetzen, sondern es muß darüber hinaus Sorge dafür getragen werden, daß nicht durch die letzteren zusätzliche Fehlermöglichkeiten und eine zusätzliche Fehlerwahrscheinlichkeit in den Steuerablauf hineingetragen werden.

Diese Aufgabe ist, ausgehend von einer Sicherheitssteuerung der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Steuerscheibe auf der angegebenen Weglänge ihres Umfanges eine Anzahl ferromagnetischer Diskontinuitäten aufweist, durch deren Vorbeigang am ersten Schaltelement, einem induktiven Aufnahmekopf, ein Wechselstrom induziert wird, daß das zweite Schaltelement, ebenfalls ein induktiver Aufnahmekopf, durch Vorbeigang einer einzigen ferromagnetischen Diskontinuität einen vorhandenen Wechselstrom steuert und daß sich an den Ausgang der Aufnahmeköpfe je ein Transistorverstärker anschließt, an dessen Ausgang ein durch einen Kurzschlußstrom innerhalb des Transistorverstärkers in den Sättigungszustand tretender Transformator vorgesehen ist.

Indem der erste Aufnahmekopf, der hier einen Teil des Grenzschalters bildet, nicht auf die Anwesenheit nur einer ferromagnetischen Diskontinuität, sondern auf die Aufeinanderfolge mehrerer solcher Diskontinuitäten in einem Bewegungsvorgang anspricht, wird zum einen erreicht, daß die Steuerung sogleich stillgesetzt wird, wenn die Presse aus irgendeinem Grunde, z. B. Festfahren, während des Abwärtshubes stehenbleibt. Ferner werden zufällige Beeinflussungen, die etwa durch einen ferromagnetischen Fremdkörper verursacht werden könnten, an dieser Stelle um so sicherer ausgeschlossen. Gleiches kommt für den zweiten Aufnahmekopf als Teil des Sperrschalters nicht in Betracht. Seine Funktion ist genau die umgekehrte wie diejenige des ersten Aufnahmekopfes, indem sein Signal nicht für den Weiterlauf über einen bestimmten Drehwinkel, sondern für den Stillstand an einem bestimmten Punkt maßgebend ist. Aus diesem Stillstand heraus muß die Presse sodann erneut zu starten sein, wozu ein Ausgangssignal des zweiten Aufnahmekopfes erforderlich ist. Dieser Kopf kann nur durch entsprechende Einkapselung gegen ferromagnetische Fremdkörper geschützt werden, die auch bei geschwindigkeitskritischer Abtastung einen Impuls jedenfalls liefern würden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Figuren hervor.

F i g. 1 ist eine Endansicht, von rechts der F i g. 2 gesehen, auf die Steuerscheibe und die Aufnahmekopf e einer Anordnung nach der Erfindung; der Gehäusedeckel 13 ist dabei abgenommen; F i g. 2 ist ein Schnitt nach 2-2 der F i g. 1; Fig. 3 ist ein Teilschnitt nach 3-3 der Fig. 1;

F i g. 3 a ist ein Diagramm, aus welchem die geöffnete oder geschlossene Stellung der Schalter während eines vollen Arbeitsvorganges hervorgeht;

F i g. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Steuerscheibe in etwas kleinerem Maßstab;

F i g. 5 zeigt die fehlersichere Steuerschaltung für den Sperrschalter;

F i g. 6 zeigt die fehlersichere Steuerschaltung für den Grenzschalter.

In F i g. 1 bis 3 ist die Steuerscheibenanordnung mit den zugehörigen Aufnahmeköpfen dargestellt; sie ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Steuerscheibenanordnung 10 enthält einen Rahmen oder ein Gestell 11 (F i g. 2), welches ein Gehäuse 12 trägt. Das Gehäuse hat einen abnehmbaren Deckel 13. Im Gestell 11 ist eine Welle 15 gelagert, welche durch eine Kupplung 16 mit der Kurbelwelle 17-der Presse verbunden ist. Das Gestell 11 ist mit dem Gestell der Presse verbunden.

An ihrem rechten Ende (F i g. 2) trägt die Welle 15 die Steuerscheibe 20 aus Eisen oder anderem magnetischem Material, welche die Aufnahmeköpfe 21 und 22 (F i g. 1) betätigt. Die Aufnahmeköpfe bestreichen verschiedene Wege der Scheibe, auf denen magnetische Diskontinuitäten angeordnet sind. Der Aufnahmekopf 21, der in der Entfernung r_: von der Achse der Scheibe angeordnet ist, bestreicht auf der Scheibe einen Weg mit einer nichtmagnetischen Aussparung in Form eines sektorförmigen Ausschnittes 23 mit einer Vorderkante 23 α und einer Hinterkante 23 b. Der Aufnahmekopf 21 wird in justierter Stellung durch eine oder mehrere Madenschrauben 24 (F i g. 3) einer Halterung 25 gehalten, die mit dem feststehenden Gestell verbunden ist. Wie weiter unten in Verbindung mit F i g. 5 näher erläutert, ist der Aufnahmekopf 21 vorzugsweise als Differentialtransformator angeordnet und derart ausgebildet, daß in symmetrischen Wicklungen ein Ungleichgewicht entsteht, wenn der Aufnahmekopf sich gegenüber dem Eisen der Scheibe befindet, wodurch ein Ausgangssignal erzeugt wird, und daß die in den beiden Wicklungen induzierten Spannungen sich aufheben und kein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn der Aufnahmekopf sich gegenüber der Aussparung 23 befindet. Der Aufnahmekopf 21 erzeugt also stehts dann ein Ausgangssignal, wenn er sich gegenüber dem Eisenmaterial der Scheibe befindet.

Der Aufnahmekopf 22 dagegen ist derart ausgebildet, daß er infolge der Bewegung der Scheibe ein Ausgangssignal über etwa die Hälfte des Umfanges der Scheibe abgibt. Im Weg des Aufnahmekopfes 22 (F i g. 1) ist daher eine Mehrzahl von Diskontinuitäten in Form von Zähnen 26 der Scheibe angeordnet. Die Scheibe kann daher als Zahnrad ausgebildet sein, dessen Zähne über den halben Umfang der Scheibe abgeschnitten oder abgeschliffen sind; der Teilkreisradius der Zähne ist gleich dem Abstand r₂ des Aufnahmekopfes 22 von der Achse der Scheibe. Die Ausgangssignale der Aufnahmeköpfe 21 und

22 werden nach Durchgang durch die weiter unten beschriebene Schaltung dazu benutzt, die erwähnte Steuerfunktion des Sperrschalters bzw. des Grenzschalters auszuüben. Der Aufnahmekopf 21 ist derart gegenüber der Scheibe 20 und der Kurbelwelle 17 angeordnet, daß er sich, wie aus Fig. 3 a zu ersehen, über einen kleinen Winkel hin in geöffneter Stellung befindet, kurz bevor der Schlitten der Presse den oberen Totpunkt erreicht, und daß er während der übrigen Zeit geschlossen ist. Die genaue Dauer der Öffnungszeit ist nicht kritisch; sie kann beispielsweise 15 bis 30° betragen. Der Aufnahmekopf 22, der als Grenzschalter dient, ist vorzugsweise derart angeordnet, daß der Schalter über einen Winkel von etwa 180° geschlossen ist und ein Ausgangssignal erzeugt, und zwar von etwa 10° vor dem unteren Totpunkt bis zu 10° vor dem oberen Totpunkt. Während der übrigen 180°, d. h. während der Abwärtsbewegung des Schlittens, ist der Schalter geöffnet und erzeugt kein Ausgangssignal. Hierdurch soll erreicht werden, daß die Bedienungsperson während der Abwärtsbewegung des Schlittens, d. h. während des »gefährlichen« Teiles des Arbeitsganges, ihre Hände auf den Druckknöpfen hält, so daß sie nicht in den Bereich des Stempels kommen können.

Um die in F i g. 3 a angegebenen Winkelstellungen einstellen zu können, ist wenigstens einer~der Aufnahmeköpfe gegenüber dem Gestell und die Scheibe 20 gegenüber der Kurbelwelle einstellbar ausgebildet. Um den Aufnahmekopf 22 gegenüber dem Gestell und dem Aufnahmekopf 21 zu verstellen, ist er in einem" bogenförmigen Ausschnitt 27 (s. F i g. 1 und 2) verstellbar angeordnet. Er wird durch eine Mutter 28 (Fi g. 2) in der gewünschten Stellung gehalten. Um die Winkelstellung der Scheibe 20 gegenüber der Kurbelwelle zu ändern, ist eine ausrückbare Zahnradkupplung vorgesehen, die in Fig. 2 mit dem allgemeinen Bezugszeichen 30 bezeichnet ist. Sie besteht aus einer Nabe 31, die mit der Welle 15 verstiftet ist und in ein Zahnrad ausläuft, welches eine Außenverzahnung 32 trägt. Mit der Scheibe 20 durch Nieten od. dgl. verbunden ist ein Ring 33 mit einer Innenverzahnung, die in die Zähne 32 eingreift. Die Scheibe 20 wird durch eine Feder 35 gegen das Zahnrad der Nabe 31 gedrückt, so daß die Zähne sich im Eingriff befinden. Um die Stellung der Scheibe 20 gegenüber der Kurbelwelle 17 zu ändern, wird sie entgegen der Wirkung der Feder 35 nach rechts der F i g. 2 verschoben und um die gewünschte Zähnezahl verdreht, worauf man die Kupplung eingreifen läßt. Zum Zwecke der Verstellung ist ein gerändelter Knopf 45 vorgesehen, der durch eine Mehrzahl von Schrauben 46 mit einem Ansatz 47 der Scheibe verbunden ist. Die Stellung der Scheibe 20 gegenüber der Kurbelwelle 17 kann an einer Skala 42 der Nabe 31 abgelesen werden, die in einem Ausschnitt 40 der Scheibe 20 sichtbar ist. Eine Zeigerspitze 41 zeigt die eingestellte Stellung an. Bei der Darstellung der Fig. 1 folgt die Öffnung 23 auf die Zähne 26. Statt dessen können diese beiden Funktionen auch verstellbar überlappt angeordnet sein, wobei der Winkelabstand der beiden Aufnahmeköpfe verändert werden kann.

Statt des äußeren Ausschnittes 23 der Fig. 1 kann gemäß Fig. 4 bei einer Scheibe 20a eine bogenförmige Aussparung 23 α vorgesehen sein, was es ermöglicht, die Aufnahmeköpfe 21 α und 22 α in der gleichen Winkelstellung anzuordnen. Die Aussparung 23 α kann sich über einen Winkel von etwa 40° erstrecken. Die Aussparung 23 a und die Zähne 26 a überlappen sich dabei vorzugsweise um etwa 20 bis 30°.

Um die Winkelstellung der Scheibe 20 a gegenüber der Kurbelwelle zu ändern, kann die Scheibe mit Montagelöchern 33 a versehen sein, die in entsprechende Bolzen der Nabe eingreifen. Eine Feineinstellung kann in diesem Falle dadurch erfolgen, daß beide Aufnahmeköpfe verstellbar ausgebildet sind.

F i g. 5 zeigt die Schaltung des Aufnahmekopfes 21 für den Grenzschalter. Der leichteren Verständlichkeit halber ist die Schaltung in einzelne Teile unterteilt. Der Hauptteil der Schaltung, der mit dem allgemeinen Bezugszeichen 100 bezeichnet ist, kann grob als ein Verstärker mit den Eingangsklemmen 101 und 102 sowie mit den Ausgangsklemmen 103 und 104 betrachtet werden. Vor den Eingangsklemmen liegt eine Eingangsstufe 105; hinter den Ausgangsklemmen ist eine Transformator-Ausgangsstufe 106 angeordnet.

In der Mitte der Schaltung ist ein doppeltes Netzteil 107 angeordnet. Dieses enthält einen Transformator 120 mit einer Eingangswicklung 121 und mit den Ausgangswicklungen 122 und 123. Die Eingangswicklung 121 ist mit dem Wechselstromnetz verbunden. Die Ausgangswicklungen haben eine Mittelklemme 124. Die in den Ausgangswicklungen induzierte Spannung wird im unteren Teil durch die Dioden 125 und 126 gleichgerichtet und durch einen Kondensator 127 sowie einen Reihenwiderstand 128 gefiltert. An den Klemmen 131 und 132 liegt daher eine Gleichspannung, wobei die Klemme 132 negativ gegenüber der Klemme 131 ist. Diese Spannung wird durch eine Zenerdiode 133, die mit dem Reihenwiderstand 128 zusammenwirkt, auf einem konstanten Wert von beispielsweise 6,8 Volt gehalten. Im oberen Teil der Schaltung wird der Strom der Sekundärwicklungen 122 und 123 durch die Dioden 135 und 136 gleichgerichtet und durch einen Kondensator 137 im Verein mit einem Reihenwiderstand 138 gefiltert, so daß die Ausgangsklemme 139 gegenüber der Mittelklemme 131 eine positive Spannung hat. Diese Spannung wird durch eine Zenerdiode 140 auf einem Wert von beispielsweise 12 Volt gehalten.

Die Eingangsschaltung 105 erzeugt ein Wechselstrom-Ausgangssignal stets dann, wenn magnetisches Material sich in der Nähe des Aufnahmekopfes 21 befindet. Der Aufnahmekopf ist in Form eines Differentialtransformators ausgebildet, der einen Kern 143, eine Primärwicklung 141 und eine symmetrische Sekundärwicklung 142 hat. Der Differentialtransformator ist derart ausgebildet, daß die in der Sekundärwicklung 142 induzierte Spannung gleich Null ist, wenn sich in seiner Nähe kein magnetisches Material befindet, welches die Symmetrie stört. Die Ausgangsspannung der Sekundärwicklung wird an den Basis-Emitter oder -Eingangskreis eines Transistors 145 angelegt. Da die Ausgangsspannung des Transformators, selbst wenn die Symmetrie aufgehoben ist, außerordentlich klein ist, und um eine fehlerhafte Arbeitsweise infolge von Restströmen des Transistors zu vermeiden, wird eine negative Vorspannung an die Basis des Transistors gelegt, die die Restströmung unterbindet. Diese negative Vorspannung wird durch einen Widerstand 146 und einen Thermistor 147 erzeugt, die mit der negativen Klemme 132 des Netzteils verbunden sind. Die Widerstände bilden einen Schenkel eines Spannungsteilers; der restliche Sehen-

kel wird durch einen Widerstand 148 gebildet, der über die Leitung 149 mit der positiven Klemme 139 des Netzteils verbunden ist.

Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, um das an die Eingangsklemmen 101 und 102 des Verstärkers angelegte Wechselstromsignal auf die richtige Phase zurückzuführen, um die notwendigerweise eintretende Phasenverschiebung auszugleichen, die durch den Aufnahmekopf 21 eingeführt wird und die sich mit der Drehzahl der Presse ändert. Dies wird dadurch erreicht, daß das Wechselstromsignal in ein Gleichstromsignal umgewandelt wird, welches dann durch eine von der Netzfrequenz gesteuerte Transistorstufe in ein Rechteckwellen-Wechselstromsignal

IO

den Transistor 182 zu liefern. Der Ausgang des Transistors 182, der immer noch die Form einer Rechteckwelle hat, ist über die Ausgangsklemmen 103 und 104 an die Primärwicklung 5 TP eines Transformators 5 T gelegt, der mit Sekundärwicklungen 5 TSA und 5 TSB versehen ist. Die durch den Aufnahmekopf 21 des Sperrschalters zu betätigende Schaltung wird an die Sekundärwicklungen 5 TSA und 5 TSB angeschlossen.

Die beschriebene Anordnung hat den Vorteil, daß das Signal von der Stellung, nicht jedoch von der Drehzahl der Kurbelwelle abhängt, so daß das Ausgangssignal lediglich von der relativen Winkelstellung zwischen der magnetischen Scheibe und dem Aufnah-

zurückverwandelt wird. Um das Wechselstromsignal 15 mekopf abhängt. Es wird daher zu allen Zeiten — in ein Gleichstromsignal umzuwandeln, ist ein Trans- mit Ausnahme eines kleinen Intervalls kurz vor Erformator 150 mit einer Primärwicklung 151 und einer reichen des oberen Totpunktes — ein zuverlässiges Sekundärwicklung 152 vorgesehen. Ein parallel zur Ausgangssignal abgegeben. Auf diese Weise ist es Primärwicklung geschalteter Kondensator 153 ver- möglich, die Presse aus der Ruhestellung zu starten, bessert die Wellenform. Die in der Sekundärwicklung 20 da das Signal auch bei stillstehender Steuerscheibe erinduzierte Wechselspannung wird durch einen Voll- scheint. Da die Scheibe mit den Aufnahmeköpfen weggleichrichter gleichgerichtet, der aus den Dioden
161 bis 164 besteht, wobei das Ausgangssignal der

Brückenschaltung an den Klemmen 165 und 166 er-

durch das Gehäuse abgeschirmt ist, ist es praktisch ausgeschlossen, daß ein unerwünschtes Stück magnetischen Materials von ausreichender Größe in die

scheint, die durch einen Kondensator 167 überbrückt 25 Nähe des Transformatorkernes gelangt und ein fehsind, um die Gleichspannung zu glätten. Dieser Kon- lerhaftes Ausgangssignal erzeugt,
densatorhat vorzugsweise einen geringen Wert in der -Erfindungsgemäß ist der Aufnahmekopf 22

Größenordnung von 0,25 Mikrofarad, um die Zeit- (F i g. 6) für den Grenzschalter derart ausgebildet, konstante ausreichend kurz zu halten. daß er ein von der Geschwindigkeit der Kurbelwelle

Um das Gleichstromsignal in Wechselstrom zu- 30 abhängiges Ausgangssignal abgibt, wenn die Zähne rückzuverwandeln, ist ein Transistor 170 vorgesehen,
der als Schalter arbeitet, welcher mit der Netzfrequenz synchronisiert ist. Der Transistor wird durch
einen im Basis-Emitter-Kreis angeordneten Transfor

mator mit einer Sekundärwicklung 172 abwechselnd leitend und nichtleitend gemacht, dessen Primärwicklung 171 an das Netz angeschlossen ist. In der Praxis wird vorzugsweise eine Sekundärwicklung 172 verwendet, die auf den Kern des Transformators 120 ge-

der Steuerscheibe dicht neben ihm vorbeistreichen. Der Aufnahmekopf 22 der Eingangsschaltung 190 enthält einen Permanentmagneten 191 als Kern, der von einer Wicklung 192 umgeben ist. Die Wicklung 192 liegt mit einem Reihenwiderstand 194 im Eingangskreis des Transistors 193. Ein Spannungsteiler, der aus dem Widerstand 196, dem Thermistor 197 und dem Widerstand 198 besteht, liefert eine negative Vorspannung und bestimmt den Arbeitspunkt des

wickelt ist. Die Schaltung enthält außerdem einen Ba- 40 Transistors. Das verstärkte Wechelstromsignal im

sis-Emitter-Widerstand 173 und einen Reihenwiderstand 174. Während der einen Halbwelle des Netzstromes wird der Transistor 170 leitend, wodurch der Kollektor-Emitter-Kreis geschlossen wird. Während der anderen Halbwelle ist der Transistor nichtleitend. Es entsteht daher eine Rechteckwelle, wie sie bei 175 der F i g. 5 angedeutet ist. Die Amplitude der Rechteckwelle hängt von der Ausgangsspannung der Brückenschaltung ab.

Ausgangskreis des Transistors 193 wird an die Eingangsklemmen 101 und 102 des Verstärkers 100 gelegt; dieser ist in der gleichen Weise ausgebildet wie der Verstärker 100 der F i g. 5. Die Ausgangsklemmen 103 und 104 des Verstärkers 100 sind mit einem Ausgangskreis 200 verbunden, der einen Transformator 8 T zum Anschluß an die durch den Aufnahmekopf 22 des Grenzschalters betätigte Schaltung enthält. Parallel zur Primärwicklung 8 TP des Transfor-

Zum Zwecke der Verstärkung der Rechteckwelle 50 mators liegt eine Diode 204, um kurzzeitig auftre- 175 ist eine Ausgangs-Verstärkerstufe 180 vorgese- tende, unerwünschte Ströme zu unterdrücken. Sohen, welche die Transistoren 181 und 182 enthält. lange die Zähne der Steuerscheibe an dem Aufnah-Der Widerstand 183 begrenzt den Strom des Transi- mekopf 22 vorbeigehen, wird in der Sekundärwickstors 181 auf einen zulässigen Wert. Durch den lung 8 TS des Transformators ein ausreichend starkes Widerstand 184 erhält der Transistor 181 eine Vor- 55 Ausgangssignal erzeugt; wenn keine Zähne an dem spannung derart, daß er normalerweise leitend ist. Aufnahmekopf vorbeigehen oder wenn die Steuer-Die ankommende Welle 175, die eine negative Polarität hat, bewirkt daher, daß der Transistor 181 in periodischen Abständen nichtleitend wird. Im Eingang
des Transistors 181 ist zum Zwecke der Temperatur- 60 Ordnung besteht darin, daß die Presse beim Auftreten kompensation ein Thermistor 185 angeordnet, zu von Fehlern automatisch stillgesetzt wird, so daß

keine gefährliche Situation entstehen kann. Es wird in diesem Zusammenhang auf F i g. 5 verwiesen. Tritt

scheibe stillsteht, ist die Ausgangsspannung gleich Null.

Ein wesentliches Merkmal der beschriebenen An

dern ein Widerstand 186 parallel geschaltet ist.

Der Transistor 181 ist direkt mit dem Eingang des Transistors 182 verbunden. Um das Fließen uner-

beispielsweise in den Zuleitungen zum Aufnahme-

wünschter Restströme bei hohen Temperaturen zu 65 kopf eine Unterbrechung ein, so wird das Ausgangs

verhindern, sind im Basis-Emitter-Kreis die Dioden 187 und 188 angeordnet, wobei die Diode 188 gleichzeitig dazu dient, die erforderliche Vorspannung für

signal beendet. Tritt im Transistor 145 eine Unterbrechung ein, so erhält die Primärwicklung 151 kein Signal. Tritt andererseits im Transistor 145 ein Kurz-

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Schluß auf, so fließt ein starker Gleichstrom durch die Wicklung 151 und sättigt den Kern 150, so daß in der Sekundärwicklung keine Spannung induziert werden kann. Tritt in der Brückenschaltung der Dioden 161 bis 164 in einer dieser Dioden ein Kurzschluß auf, so wird die Wicklung 152 kurzgeschlossen, so daß im Ausgang der Brückenschaltung kein Signal auftritt. Die einzelnen Dioden werden vorzugsweise derart ausgewählt, daß ihre Belastbarkeit im Verhältnis zur tatsächlichen Stromführung groß ist, so daß die Möglichkeit einer Unterbrechung praktisch ausgeschlossen ist. Tritt im Kondensator 167 ein Schluß von geringem Widerstand auf, so wird keine Signalspannung an die folgende Stufe abgegeben.

Tritt im Schalttransistor 170 eine Unterbrechung auf, so wird kein Signal weitergegeben. Umgekehrt hätte ein Kurzschluß dieses Transistors die Folge, daß an die nächste Stufe eine Gleichspannung angelegt wird, so daß an den Ausgangsklemmen kein Wechselstromsignal auftreten kann. Die gleichen Erwägungen gelten für die Transistoren 181 und 182; eine Unterbrechung derselben verhindert die Weiterleitung des Signals; ein Kurzschluß erzeugt einen starken Gleichstrom, der ein Wechselstromsignal unterdrückt. Tritt in den Dioden des Netzteils 107 ein Kurzschluß auf, so bewirkt dies eine Belastung des Eingangstransformators des Netzteils dSrart, daß die erzeugte Spannung unter den Wert sinkt, bei dem die Schaltung arbeitsfähig ist. Diese Fehlennöglichkeit kann ferner dadurch ausgeschlossen werden/ daß im Primärkreis eine Sicherung angeordnet wird. Eine Unterbrechung in einer der Dioden beeinträchtigt die Arbeitsweise nicht wesentlich, und zwar wegen der starken Filterung. Tritt eine Unterbrechung gleichzeitig in zwei zusammengehörigen Dioden auf, so wird keine Ausgangsspannung entwickelt und die Schaltung daher unwirksam. Die übrigen Teile, insbesondere die Widerstände, können derart gewählt werden, daß ihre tatsächliche Belastung im Vergleich zur zulässigen Belastung gering ist, so daß die Möglichkeit des Auftretens von Fehlern praktisch ausgeschlossen wird.

Die vorstehenden Erwägungen gelten in gleicher Weise für die Schaltung der F i g. 6.

Da die beschriebene Steueranordnung keine bewegten Teile enthält, die der Abnutzung unterliegen, und da keine Relais od. dgl. verwendet werden und die elektrischen Einzelteile keine bewegten Elemente oder Kontakte enthalten, ist die Lebenserwartung der Steueranordnung praktisch unbegrenzt; aber selbst wenn in den Einzelteilen Fehler auftreten sollten, ist dafür gesorgt, daß keine gefährliche Situation entsteht und die Presse automatisch zum Stillstand kommt.

Durch Vereinigung der beschriebenen Anordnung mit einer Pressensteuerung wird daher ein Steuersystem für eine Presse geschaffen, welches nicht der Abnutzung und den Gefahren unterworfen ist, die notwendigerweise bei der Verwendung von bewegten Kontakten in Schaltern oder Relais auftreten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektrische Sicherheitssteuerung für Kurbelpressen mit einer mit der Kurbelwelle umlaufenden Steuerscheibe und in einer Halterung des Pressengestells einstellbar angeordneten, auf den Vorbeigang von Diskontinuitäten am Umfang der Steuerscheibe ansprechenden Schaltelementen, von denen ein erstes für den Weiterlauf der Presse nach erfolgter Zurücklegung des gefährlichen Teiles des Arbeitshubes des Preßstempels auf einer Weglänge etwa gleich dem halben Umfang der Steuerscheibe angesprochen wird und dadurch den Steuerstromkreis der Presse weiter geschlossen hält, während ein zweites Schaltelement zwecks Steuerung des sicheren Anhaltens nach einem vollendeten Arbeitsspiel der Presse kurz vor Beendigung eines vollen Umlaufes der Steuerscheibe angesprochen wird und dadurch den Steuerstromkreis der Presse unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerscheibe (20) auf der angegebenen Weglänge ihres Umfanges eine Anzahl ferromagnetischer Diskontinuitäten (26) aufweist, durch deren Vorbeigang am ersten Schaltelement, einem induktiven Aufnahmekopf (22), ein Wechselstrom induziert wird, daß das zweite Schaltelement, "ebenfalls ein induktiver Aufnahmekopf (21), durch Vorbeigang einer einzigen ferromagnetischen Diskontinuität (23) einen vorhandenen Wechselstrom steuert und daß sich an den Ausgang der Aufnahmeköpfe je ein Transistorverstärker (145 usw., 193 usw.) anschließt, an dessen Ausgang ein durch einen Kurzschlußstrom innerhalb des Transistorverstärkers in den Sättigungszustand tretender Transformator (150) vorgesehen ist.

2. Sicherheitssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Aufnahmekopf (21) als Differentialtransformator ausgebildet ist.

3. Sicherheitssteuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Aufnahmeköpfe (21, 22) und/oder die Steuerscheibe (20) in ihrer relativen Winkellage einstellbar sind.

4. Sicherheitssteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Transformators (150) am Ausgang des Transistorverstärkers (145 usw., 193 usw.) nacheinander einem Gleichrichter (161 bis 164), einem Transistorzerhacker (170) und einem weiteren, eventuell mehrstufigen Transistorverstärker (180) zugeführt wird, von dem jede einzelne Stufe beim Auftreten eines Kurzschlußstromes in einer vorausgehenden Stufe in den Sätladungszustand gerät und an dessen Ausgang sich ein weiterer Transformator (5 T, 8 T) befindet.

5. Sicherheitssteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistorzerhakker (170) mit Netzfrequenz gesteuert ist und zur Erzeugung einer Rechteckwelle (175) mit einer Halbwelle der Netzfrequenz jeweils in den Sättigungszustand gelangt.

6. Sicherheitssteuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator (120) des zu ihrer Strom-Versorgung dienenden Netzteiles (107) so ausgelegt ist, daß bei Kurzschluß in einer der Dioden (125, 126, 135, 136) des ihm nachgeschalteten Gleichrichters seine Ausgangsspannung durch Überlast hinreichend zusammenbricht, um kein zum Betrieb der Presse führendes Ausgangssignal mehr entstehen zu lassen, sofern er nicht entsprechend abgesichert ist, um in diesem Fall eine Stromunterbrechung herbeizuführen.