DE202004004693U1 - Machine e.g. machine tool driven by at least one three-phase current motor, includes rotary field monitor and phase drop-out detector with restart protection - Google Patents

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Abstract

A machine, such as a machine tool, is driven with at least one three-phase motor (2) whose voltage supply can be interrupted during mal-functioning or disruption by an emergency switch (4), and in the voltage supply both a device for monitoring a rotary field (9) as well as a device for detecting a phase-dropout with re-start protection are provided.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Maschine, die mit mindestens einem Drehstrommotor betrieben wird, dessen Spannungsversorgung im Störfall von einem über Funk betätigbaren Notschalter unterbrechbar ist.The invention relates to a Machine that is operated with at least one three-phase motor, its power supply in the event of a fault one over Radio operated Emergency switch is interruptible.

Eine derartige Maschine ist als Bohrmaschine aus der Deutschen Gebrauchsmusterschrift 203 00 219 bekannt. Durch Anordnung eines über Funk betätigten Notschalters kann ein Maschinenbediener, sobald er z. B. optisch oder akustisch auf einen Störfall aufmerksam gemacht wird, auch aus einer größeren Entfernung zur Maschine den Notschalter ohne Zeitverzögerung auslösen und die Verbindung zur Spannungsversorgung trennen. Damit kann im akuten Notfall weiterer Schaden für Mensch, Maschine und Umwelt vermieden werden.Such a machine is a drilling machine known from German utility model 203 00 219. By Arrangement of an over Radio operated A machine operator can use the emergency switch as soon as he B. optically or acoustically on an accident attention is drawn, even from a greater distance to the machine the emergency switch without time delay trigger and disconnect the power supply. So that in acute emergency further damage to people, machines and the environment be avoided.

Drehstrommotoren von Maschinen, wie z. B. Werkzeugmaschinen, müssen oft als in eine bestimmte Drehrichtung betrieben werden. Um diese Drehrichtung sicher zu stellen, sind z. B. bei Drehstromsteckdosen die einzelnen Klemmen entsprechend den Phasen mit R, S und T gekennzeichnet und vorschriftsmäßig immer im Rechtsdrehfeld angeschlossen. Diese Vorschrift wird jedoch nicht immer und überall eingehalten. Wenn aber durch eine Verpolung eine Drehstromsteckdose falsch angeschlossen ist, dann wird der Drehstrommotor in die entgegengesetzte Drehrichtung betrieben. Somit läuft das angetriebene Werkzeug in der falschen Drehrichtung, was zu sehr unfallträchtigen Situationen führen kann: Beispielsweise kann ein sich falsch drehendes Kreissägeblatt zum Wegschleudern des zu sägenden Werkstücks und damit nicht nur zur Beschädigung des Werkzeugs und Werkstücks, sondern auch zu schweren Verletzungen des Maschinenbedieners oder anderer in der Nähe weilender Personen führen.Three-phase motors of machines, such as z. B. machine tools often operated as a certain direction of rotation. About this direction of rotation to ensure are z. B. with three-phase sockets the individual Terminals marked with R, S and T according to the phases and always according to regulations connected in a clockwise rotating field. However, this regulation will not always and everywhere respected. If, however, a three-phase socket through reverse polarity is connected incorrectly, then the three-phase motor is in the opposite Direction of rotation operated. So runs the driven tool in the wrong direction of rotation, which is too much accident-prone Situations can result: For example, a circular saw blade rotating incorrectly for throwing away the workpiece to be sawn and not only to damage the Tool and workpiece, but also to serious injuries to the machine operator or others nearby lead people.

Ähnliche Folgen können an anderen falsch angetriebenen Maschinen auftreten. Die Gefahr einer Verpolung erhöht sich zudem, wenn die Maschine transportabel ist und z. B. auf mehreren Baustellen an verschiedenen Stromnetzen über Steckdosen in Betrieb genommen wird.Similar Can follow occur on other incorrectly driven machines. The danger polarity reversal increased also when the machine is portable and z. B. on several Construction sites on various power grids put into operation becomes.

In einem Drehstromnetz werden die drei Phasen durch einzelne Sicherungen geschützt. Löst eine der Sicherungen durch Überlastung aus, so wird evtl. ein Drehstrommotor an zwei Phasen betrieben. Das kann zu einer Überhitzung seiner Motorwicklung und sogar zur Zerstörung des Drehstrommotors führen.In a three-phase network, the three phases protected by individual fuses. Triggers one of the fuses due to overload off, a three-phase motor may be operated on two phases. The can cause overheating its motor winding and even destroy the three-phase motor.

Schließlich besteht bei gefährlichen, elektrisch betriebenen Maschinen die Forderung, daß nach einem beliebigen Netzausfall die Maschine bei Spannungswiederkehr nicht selbsttätig wieder anläuft. Denn ein unkontrolliertes oder unverhofftes Anfahren einer Werkzeugmaschine kann ebenfalls zu schweren Unfällen führen. Daher sind derartige Maschinen mit einem sog. Wiederanlaufschutz ausgerüstet.Finally, dangerous, electrically operated machines the requirement that a any power failure the machine does not have on power recovery automatic starts again. Because an uncontrolled or unexpected start of a machine tool can also cause serious accidents to lead. Such machines are therefore equipped with a so-called restart protection equipped.

In Anbetracht der geschilderten, vielfältigen Unfallgefahren liegt der Erfindung das Bestreben zugrunde, bei einer mit Drehstrommotor arbeitenden Maschine der eingangs genannten Art das Sicherheitsniveau wesentlich zu erhöhen.In view of the described, diverse accident risks the invention is based on the endeavor to provide a three-phase motor working machine of the type mentioned the safety level to increase significantly.

Hierzu geht die Erfindung grundsätzlich schon aus von einer Maschine, wie z. B. Bohrmaschine, die mit mindestens einem Drehstrommotor betrieben wird, dessen Spannungsversorgung im Störfall von einem über Funk betätigbaren Notschalter unterbrechbar ist, und schlägt jedoch zusätzlich vor, daß in die Spannungsversorgung sowohl eine Vorrichtung zur Drehfeldüberwachung als auch eine Vorrichtung zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz geschaltet ist.In principle, the invention already goes for this from a machine such as B. drill with at least a three-phase motor is operated, its power supply in the event of one over Radio operated Emergency switch is interruptible, but also suggests that in the Power supply both a device for rotating field monitoring as well as a device for phase failure detection with restart protection is.

Damit ist sichergestellt, daß die Maschine nicht nur bei einer bemerkbaren Notsituation aus der Entfernung abgeschaltet wird. Vielmehr werden auch weitere, insbesondere auch für den Bediener gar nicht erkennbare Gefahrenpotentiale sicher ausgeschaltet, so daß die erfindungsgemäße Ausbildung zu einem sehr hohen Sicherheitsstandard der Maschine führt. Wird die Maschine z. B. in einer bezüglich der Sicherheitsvorschriften oder der Spannungsversorgung unterentwickelten Region eingesetzt, so wird der Bediener dennoch weitgehend gegen solche Unfälle geschützt, die durch Montage- oder Netzfehler bedingt sind.This ensures that the machine is not only switched off at a noticeable emergency situation from a distance becomes. Rather, there are also others, especially for the operator danger potentials that are not recognizable are safely switched off, so that the training according to the invention a very high safety standard of the machine. Becomes the machine z. B. in a respect the safety regulations or the power supply underdeveloped Region used, so the operator is largely against such accidents protected, caused by assembly or network faults.

Um die vielfältigen Sicherungsfunktionen in kompakter Form zu realisieren, wird insbesondere vorgesehen, daß der über Funk betätigbare Notschalter, die Vorrichtung zur Drehfeldüberwachung und die Vorrichtung zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind. Eine solche Baueinheit kann insbesondere in einem Gehäuse klein bauend untergebracht und damit preisgünstig hergestellt und bequem eingesetzt werden.To the diverse security functions To realize in a compact form is particularly provided that the radio actuated Emergency switch, the device for rotating field monitoring and the device for phase failure detection with restart protection for one unit summarized are. Such an assembly can be small, in particular in a housing housed in a building and thus inexpensively manufactured and convenient be used.

Ist an der Maschine schon ein handbetätigbarer Notschalter vorhanden, der wahlweise auch über Funk betätigbar ist, dann ergibt sich eine besonders kompakte Ausbildung, wenn der handbetätigbare Notschalter, der wahlweise über Funk betätigbare Notschalter, die Vorrichtung zur Drehfeldüberwachung und die Vorrichtung zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.Is already a manually operable on the machine Emergency switch available, which can also be operated via radio, then a particularly compact design results if the hand-operated Emergency switch, which is optionally available via Radio-controlled emergency switches, the device for rotating field monitoring and the device for phase failure detection with restart protection are combined into one unit.

In beiden vorgenannten Fällen kann eine weitere Raumreduzierung erzielt werden, wenn der handbetätigbare Notschalter und / oder der über Funk betätigbare Notschalter, die Vorrichtung zur Drehfeldüberwachung und die Vorrichtung zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz auf dasselbe Betätigungsglied oder Schaltglied einwirken.In both of the above cases a further reduction in space can be achieved if the hand-operated Emergency switch and / or the radio actuated Emergency switch, the device for rotating field monitoring and the device for phase failure detection with restart protection on the same actuator or switch element act.

Die Baueinheit kann in die Maschine selbst eingebaut werden, indem sie z. B. in oder hinter einem relativ voluminösen Betätigungsknopf eines handbetätigten Notschalters untergebracht wird. Dann benötigt sie keinen oder zumindest kaum zusätzlichen Raum, ist daher auch gut nachrüstbar und zudem für Bedienung, Reparatur oder Austausch leicht zugänglich.The assembly can be installed in the machine itself by z. B. is housed in or behind a relatively voluminous control button of a hand-operated emergency switch. Then she needs no or at least hardly any additional space, can therefore also be easily retrofitted and is also easily accessible for operation, repair or replacement.

Ist die Maschine über eine Anschlußleitung an eine ortsfeste Anschlußdose anschließbar, bietet sich an, daß die Baueinheit in der Anschlußleitung, und dort insbesondere integriert in einer Anschlußbox, angeordnet wird. Hierdurch kann die Maschine ohne jeglichen Eingriff in die Maschine selbst, und damit besonders schnell und preisgünstig, nachgerüstet werden. Außerdem läßt sich hier die Baueinheit besonders leicht austauschen.Is the machine connected to a connection line? a stationary junction box connected, offers itself that the Unit in the connecting line, and there in particular integrated in a junction box. hereby the machine can be operated without any intervention in the machine itself, and can be retrofitted particularly quickly and inexpensively. Moreover let yourself replace the unit particularly easily here.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nun näher beschrieben werden.In the drawing there are two exemplary embodiments of the invention, which will now be described in more detail.

1 zeigt in schematischer Anordnung eine erste Ausführung der Erfindung, nämlich eine Werkzeugmaschine mit einer integrierten Baueinheit. 1 shows a schematic arrangement of a first embodiment of the invention, namely a machine tool with an integrated unit.

2 zeigt in schematischer Anordnung eine zweite Ausführung der Erfindung, nämlich eine Werkzeugmaschine mit einer in ihrer Anschlußleitung integrierten Anschlußbox. 2 shows a schematic arrangement of a second embodiment of the invention, namely a machine tool with a connection box integrated in its connecting line.

Die Werkzeugmaschine 1 ist als Bohrmaschine ausgebildet. Ihr das Werkzeug antreibende Drehstrommotor 2 ist über eine Anschlußleitung 3 und einen Anschlußstecker 3a mit einer Steckdose 3b verbindbar, die zur Spannungsversorgung an ein Drehstromnetz mit 400 Volt Spannung angeschlossen ist.The machine tool 1 is designed as a drill. Your three-phase motor driving the tool 2 is via a connecting line 3 and a connector 3a with an electrical outlet 3b connectable, which is connected to a three-phase network with 400 volts for voltage supply.

Zwischen dem Drehstrommotor 2 und der Anschlußleitung 3 kann ein nicht dargestellter üblicher Betriebsschalter angeordnet sein. Zusätzlich ist in Serie hierzu ein handbetätigter Notschalter 4 angebracht. Der Notschalter umfaßt einen Betätigungsknopf 5, der zur guten Sichtbarkeit und bequemen Bedienung relativ voluminös ausgebildet ist und auf ein Schaltglied 6 nach Art eines Unterbrechers einwirken kann.Between the three-phase motor 2 and the connecting line 3 can be arranged a conventional operating switch, not shown. In addition, a manual emergency switch is in series 4 appropriate. The emergency switch includes an operating button 5 , which is relatively voluminous for good visibility and convenient operation and on a switching element 6 can act like an interrupter.

Innerhalb des Betätigungsknopfes 5 ist ein Funkempfänger 7 angeordnet, der ein Betätigungsglied 8 steuert, das ebenfalls auf das Schaltglied 6 einwirkt. Parallel zum Notschalter 4 sind eine Vorrichtung 9 zur Drehfeldüberwachung und eine Vorrichtung 10 zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz angeordnet. Notschalter 4, Betätigungsknopf 5, Schaltglied 6, Funkempfänger 7, Betätigungsglied 8, Vorrichtung 9 und Vorrichtung 10 sind zu einer Baueinheit 11 zusammengefaßt, die in den für den Notschalter 4 an der Werkzeugmaschine 1 vorgesehenen Montageschacht eingesetzt ist.Inside the control button 5 is a radio receiver 7 arranged of an actuator 8th controls that also on the switching element 6 acts. Parallel to the emergency switch 4 are a device 9 for rotating field monitoring and a device 10 arranged for phase failure detection with restart protection. Emergency switch 4 , Operating button 5 , Switching element 6 , Radio receiver 7 , Actuator 8th , Contraption 9 and device 10 are one unit 11 summarized in the for the emergency switch 4 on the machine tool 1 provided mounting shaft is used.

Zur Steuerung des Betätigungsglieds 8 über den Funkempfänger 7 ist ein kleiner transportabler Handsender 12 vorgesehen.To control the actuator 8th via the radio receiver 7 is a small portable handheld transmitter 12 intended.

Die Spannungsversorgung der Werkzeugmaschine 1 wird nun in mehrfacher Weise überwacht:The power supply of the machine tool 1 is now monitored in several ways:

Im akuten, unfallträchtigen Störfall, z. B. mechanischer Art, kann sowohl durch Drücken des Betätigungsknopfes 5 als auch durch ein von Handsender 12 ausgelöstes Funksignal das Schaltglied 6 unterbrochen werden: Beides Mal wird in der Baueinheit 11, entweder von Hand über den Betätigungsknopf 5 oder per Funk über den Funkempfänger 7 und das Betätigungsglied 8, auf das Schaltglied 6 eingewirkt.In acute, accident-prone accident, e.g. B. mechanical type, can both by pressing the operating button 5 as well as by a handheld transmitter 12 triggered radio signal the switching element 6 be interrupted: Both times in the unit 11 , either by hand using the control button 5 or by radio via the radio receiver 7 and the actuator 8th , on the switching element 6 acted.

Sollte die Werkzeugmaschine 1 über die Anschlußleitung 3 und den Anschlußstecker 3a an ein unzulässiges Linksdrehfeld angeschlossen werden, weil nämlich die Steckdose 3b an die Spannungsversorgung falsch angeschlossen wurde, so reagiert die Vorrichtung 9 und bewirkt über das Betätigungsglied 8 die Trennung des Schaltglieds 6.Should the machine tool 1 via the connecting line 3 and the connector 3a be connected to an impermissible counter-clockwise rotating field, namely because the socket 3b the device has reacted incorrectly to the power supply 9 and causes via the actuator 8th the separation of the switching element 6 ,

Sollte eine der drei Phasen der Anschlußleitung 3 bzw. Anschlußsteckers 3a bzw. der Steckdose 3b aus beliebigem Grund ausgefallen sein, so reagiert die Vorrichtung 10 und bewirkt über das Betätigungsglied 8 die Trennung des Schaltglieds 6. Gleichzeitig verhindert sie ein selbsttätiges Wiederanlaufen, falls die Spannungsversorgung plötzlich wieder vorhanden ist.Should one of the three phases of the connecting line 3 or connector 3a or the socket 3b failed for any reason, the device responds 10 and causes via the actuator 8th the separation of the switching element 6 , At the same time, it prevents an automatic restart if the power supply is suddenly available again.

Eine nachrüstbare Variante der Erfindung ist in der 2 dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen, jedoch mit einem Index versehenen Bezugszeichen versehen.A retrofittable variant of the invention is in the 2 shown. The same components are provided with the same reference numerals, but with an index.

Hier wird von einer Werkzeugmaschine 1' nach dem Stand der Technik ausgegangen, die auch einen handbetätigten Notschalter 4' umfassen kann. Auch hier ist die Werkzeugmaschine 1' über eine mit einer Anschlußbox 13 versehene Anschlußleitung 3' und eine Steckdose 3b' an ein Drehstromnetz mit 400 Volt Spannung angeschlossen.Here is from a machine tool 1' based on the state of the art, which also includes a manually operated emergency switch 4 ' may include. Here too is the machine tool 1' via one with a junction box 13 provided connecting cable 3 ' and an electrical outlet 3b ' connected to a three-phase network with a voltage of 400 volts.

In der Anschlußbox 13 sind ein Funkempfänger 7', eine Vorrichtung 9' zur Drehfeldüberwachung, eine Vorrichtung 10' zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz und ein gemeinsames Schaltglied 6' mit Betätigungsglied 8' zu einer kompakten Baueinheit 11' zusammengefaßt, um die Spannungsversorgung zum oben erläuterten Zweck schon innerhalb der Anschlußbox 13 zu unterbrechen. Zur Funksteuerung ist ein Handsender 12' bestimmt.In the junction box 13 are a radio receiver 7 ' , a device 9 ' for rotating field monitoring, a device 10 ' for phase failure detection with restart protection and a common switching element 6 ' with actuator 8th' into a compact unit 11 ' summarized to the voltage supply for the purpose explained above already within the connection box 13 to interrupt. There is a hand transmitter for radio control 12 ' certainly.

Zur Nachrüstung einer Werkzeugmaschine braucht eine vorhandene Anschlußleitung 3' nur mit einer die Baueinheit 11' umfassenden Anschlußbox 13 versehen zu werden, um die vielfältigen, oben genannten Funktionen zu nutzen.An existing connection line is required to retrofit a machine tool 3 ' only with one the unit 11 ' comprehensive connection box 13 to be provided in order to use the various functions mentioned above.

11
Werkzeugmaschinemachine tool
1'1'
Werkzeugmaschinemachine tool
22
DrehstrommotorThree-phase motor
2'2 '
DrehstrommotorThree-phase motor
33
Anschlußleitunglead
3'3 '
Anschlußleitunglead
3a3a
Anschlußsteckerconnector
3b3b
Steckdosesocket
44
handbetätigbarer Notschaltermanually operable Emergency switch
4'4 '
handbetätigbarer Notschaltermanually operable Emergency switch
55
Betätigungsknopfactuating button
5'5 '
Betätigungsknopfactuating button
66
Schaltgliedswitching element
6'6 '
Schaltgliedswitching element
77
Funkempfängerradio receiver
7'7 '
Funkempfängerradio receiver
88th
Betätigungsgliedactuator
8'8th'
Betätigungsgliedactuator
99
Vorrichtung zur Drehfeldüberwachungcontraption for rotating field monitoring
9'9 '
Vorrichtung zur Drehfeldüberwachungcontraption for rotating field monitoring
1010
Vorrichtung zur Phasenausfallerkennungcontraption for phase failure detection
10'10 '
Vorrichtung zur Phasenausfallerkennungcontraption for phase failure detection
1111
Baueinheitunit
11'11 '
Baueinheitunit
1212
Handsendertransmitter
12'12 '
Handsendertransmitter
1313
Anschlußboxjunction box

Claims (7)

Maschine (1), die mit mindestens einem Drehstrommotor (2) betrieben wird, dessen Spannungsversorgung im Störfall von einem über Funk betätigbaren Notschalter (4) unterbrechbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Spannungsversorgung sowohl eine Vorrichtung zur Drehfeldüberwachung (9) als auch eine Vorrichtung zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz (10) geschaltet ist.Machine ( 1 ) with at least one three-phase motor ( 2 ) is operated, whose power supply in the event of a malfunction is controlled by a radio-controlled emergency switch ( 4 ) can be interrupted, characterized in that both a device for rotating field monitoring ( 9 ) as well as a device for phase failure detection with restart protection ( 10 ) is switched. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der über Funk betätigbare Notschalter (4), die Vorrichtung zur Drehfeldüberwachung (9) und die Vorrichtung zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz (10) zu einer Baueinheit (11) zusammengefaßt sind.Machine according to claim 1, characterized in that the radio-controlled emergency switch ( 4 ), the device for rotating field monitoring ( 9 ) and the device for phase failure detection with restart protection ( 10 ) to a unit ( 11 ) are summarized. Maschine nach Anspruch 2 mit einem an der Maschine (1) angeordneten, handbetätigbaren und wahlweise auch über Funk (7, 8, 12) betätigbaren Notschalter (4), dadurch gekennzeichnet, daß der handbetätigbare und wahlweise auch über Funk (7, 8, 12) betätigbare Notschalter (4), die Vorrichtung zur Drehfeldüberwachung (9) und die Vorrichtung zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz (10) zu einer Baueinheit (11) zusammengefaßt sind.Machine according to claim 2 with one on the machine ( 1 ) arranged, manually operated and optionally also via radio ( 7 . 8th . 12 ) operated emergency switch ( 4 ), characterized in that the manually operable and optionally also via radio ( 7 . 8th . 12 ) actuatable emergency switches ( 4 ), the device for rotating field monitoring ( 9 ) and the device for phase failure detection with restart protection ( 10 ) to a unit ( 11 ) are summarized. Maschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der handbetätigbare Notschalter (4) und / oder der über Funk betätigbare Notschalter (7, 8, 12), die Vorrichtung zur Drehfeldüberwachung (9) und die Vorrichtung zur Phasenausfallerkennung mit Wiederanlaufschutz (10) auf dasselbe Schaltglied (6) oder Betätigungsglied (8) einwirken.Machine according to claim 2 or 3, characterized in that the manually operated emergency switch ( 4 ) and / or the radio-controlled emergency switch ( 7 . 8th . 12 ), the device for rotating field monitoring ( 9 ) and the device for phase failure detection with restart protection ( 10 ) on the same switching element ( 6 ) or actuator ( 8th ) act. Maschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (11) in oder hinter einem Betätigungsknopf (5) des handbetätigten Notschalters (4) untergebracht ist.Machine according to claim 3 or 4, characterized in that the structural unit ( 11 ) in or behind an operating button ( 5 ) of the manually operated emergency switch ( 4 ) is housed. Maschine nach Anspruch 2, die mit einer Anschlußleitung (3') an die Spannungsversorgung anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (11') in der Anschlußleitung (3') angeordnet ist.Machine according to claim 2, which with a connecting line ( 3 ' ) can be connected to the power supply, characterized in that the structural unit ( 11 ' ) in the connecting line ( 3 ' ) is arranged. Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit (11') in einer Anschlußbox (13) angeordnet ist.Machine according to claim 6, characterized in that the structural unit ( 11 ' ) in a connection box ( 13 ) is arranged.
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