DE2163080C3 - Elektrische Sicherheitssteuerung für Pressen, Stanzen u.dgl - Google Patents

Description

Die Anmeldung geht aus von einer elektrischen Sicherheitssteuerung für Pressen, Stanzen und dergleichen, gemäß dem Wortlaut des Oberbegriffes des An

spruches 1,

Eine solche Sicherheitssteuerung ist in der DE-OS 1463215 beschrieben.
Auch bei dieser bekannten Steuerung sind noch Lücken in der Selbstüberwachung vorhanden, die ein Anlaufen der Presse ohne Betätigung der Einrücktaster erlauben. So würde beispielsweise beim Hängenbleiben des zweiten Relais auch das erste Relais entregt bleiben. Wenn dazu noch der Taster gedrückt wird, zieht das dritte Schütz an und beim Loslassen des Tasters auch das vierte. Damit sind alle Kontakte im Stromkreis des Magnetventils für die Einrückung der Presse geschlossen und es erfolgt ein unbeabsichtigter Arbeitshub,

ία Es kann somit zu Recht angenommen werden, daß eine Pressensteuerung, die sämtlichen Forderungen nach Sicherheit der Bedienungsperson gegen durch Nachschläge bzw. Durchläufe verursachte Unfälle erfüllt, bisher nicht verwirklicht ist.

Die vorliegende Erfindung hat sich dementsprechend zur Aufgabe gestellt, nicht nur die Relais der Sicherheitssteuerung in ihren beiden Funktionen Anziehen, Abfallen —, sondern darüber hinaus auch die Einrücktaster und, soweit vorhanden, die Endtaster zu überprüfen, welche ab unterem Totpunkt das Hochlaufen des Stößels ermöglichen, obwohl die Einrücktaster nicht mehr betätigt sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Weitere Ausgestal-

JO tungen der erfindungsgemäßen Steuerung sind den Unteransprücheii 2 und 3 zu entnehmen.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird sichergestellt, daß eine stetige Überwachung sämtlicher ein- und ausrückender Steuergeräte (Einrücktaster,

ji Endtaster) sowie der befehlsverarbeitenden Geräte (Schütze, Relais) vorhanden ist. Geht man davon aus, daß ein gleichzeitiges Versagen zweier zugeordneter Geräte mit an Sicherheit grenzener Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden kann, so ist durch die erfindungsgemäße Verkettung der Schaltgeräte untereinander sowie durch die in Reihe in den Steuerstromkreis der Magnetventile geschalteten Kontakte einiger Schütze eine absolute Sicherheit gegenüber sämtlichen denkbar möglichen Fehlerquellen gegeben.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Schaltplanes, welcher ein beliebiges Ausf Uhrungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil des Stromlaufplanes der erfindungsgemäßen Sicherheitssteuerung,

-₎₀ Fig. 2 eine Ergänzung der Sicherheitssteuerung nach Fig. 1 und

Fig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Sicherheitssteuerung.

Die Pressensicherheitssteuerung besteht aus mehreren Steuerblöcken. Jeder Steuerblock, im folgenden kurz »Block« genannt, ist im wesentlichen in sich abgeschlossen und greift lediglich durch Kontakte der in ihm enthaltenden Relais auf andere vor- oder nachgeschaltete Blöcke über.

Der erste, in Fig. 1 der Einfachheit halber nur schematisch dargestellte Block »Betriebsartenvorwahl« weist für jede an einem Schalter S einzustellende Betriebsart ein gesondertes Relais auf und ist an die Leitung 1 für die Spannungsversorgung eier Presse angeschlossen. Für die Stromversorgung in dler Betriebsart »Einzelhub« ist dabei ein Relais Al vorgesehen. Dieser Block liefert unabhängig von der gewählten Betriebsart die für die Steuerung benötigte

Spanung, die von der Leitung 2 abgenommen werden kann.

Außer dem Block »Betriebsartenvorwahl« ist noch der Block »Betriebsbereitschaft« an die Leitung 1 angeschlossen, Er besteht aus zwei parallelgeschalteten gleichartigen Relais Bl, Bl, denen jeweils aus Schließern und Öffnern bestehende Doppelkontakte BIb und BIb und zu den Magnetventilen Kl, Kl gehörende Kontakte XIe₁ K2a sowie Taster 73, Γ4 vorgenordnet sinU. Darüber hinaus befindet sich je ein Schließer BIa, 52a der Relais Bl, B2 in der Leitung 2 zwischen dem Block »Betriebsartenvorwahl« und den an diese Leitung 2 angeschlossenen nachfolgenden Blöcken.

Dieser Block »Einrückkommandos« enthält zwei parallel geschaltete Einrücktaster 71, 72 mit je aus einem öffner und einem Schließer gebildeten Doppel kontakt TIa, TIa. Jedem dieser Kontakte ist ein Relais Cl, C2, Dl, Dl zugeordnet, die in den Blökken »Vorspann« und »Ein-/Ausrückung« liegende Kontakte aufweisen.

Der Block »Vorspann« bezieht seine Spannung über den Schließer AIa des zugehörigen Relais im Block »Betriebsartenvorwahl« und ist in der Betriebsart »Einrichten« abschaltbar. Für Arbeiten in den anderen vorerwähnten Betriebsarten sind zwei parallelgeschaltete Relais El, El vorgesehen, die über in Reihe geschaltete öffner von Doppelkontakten EIa, E2a und den Schließern CIa, DIa sowie der öffner der Relais Cl, C2, Dl, Dl aus dsm Block »Einrückkommandos« mit Spannung versorgt werden. Außerdem befinden sich in Reihe zu diesen genannten Kontakten öffner GIa, HIa der zugehörigen Relais Gl, Hl sowie Schließer G2a, H2e der zugehörigen Relais G2, I'l aus den später zu beschreibenden Blöcken »Ein-/Ausrückung« und »Übernahme/Anschaltung«. Zur Selbsthaltung der Relais El, El dienen Schließer der Doppel kontakte EIa, E2a der Relais £1, El und öffner Gib, HIb der Relais Gl, Hl aus dem Block »Übernahme/Abschaltung«. Die öffner Gib, HIb sind dabei durch öffner FIb, FIb überbrückbar. Ferner gehört zum Block »Vorspann« ein ausschaltverzögertcs Zeitrelais Ll, das mittels eines Schließers Eic des Relais El mit Spannung versorgt wird. Ein öffner LIa des Zeitrelais Ll ist außerdem in den Stromkreis für den Anzug der Relais El, E2 angeordnet. Außerdem gehört zum Block »Vorspann« ein weiteres ausschaltverzögertes Zeitrelais AfI, das mittels der Schließer Eid, GIc, HIc mit Spannung versorgt wird. Ein öffner MIa des Zeitrelais Ml ist außerdem im Stromkreis für den Anzug der Relais £1, £2 angeordnet.

Der nach Fig. 2 auf den Block »Vorspann« folgende Block »Ein-/Ausrückung« weist ebenfalls zwei parallelgeschaltete gleichartige Relais Fl, Fl auf. Außer den im Block »Vorspann« angeordneten Kontakten befinden sich je ein Schließer FIe, F2e dieser Relais Fl, F2 in der Leitung 2 zu den Magnetventilen Kl, Kl des letzten Blockes »Stellglieder«. Zwei weitere, zusammen mit einem Schließer Alb des Relais AX aus dem Block »Betriebsartenvorwahl« in Reihe geschaltete Schließer FIc, F2c der Relais Fl, F2 dienen der Selbsthaltung dieser Relais und überbrücken aus diesem Grund den Schließer LIb des abschaltverzögerten Zeitrelais Ll. Weiterhin liegen in der Verbindung von den Relais Fl, F2 zur Spannung liefernden Leitung 2 je ein Schließer EIb, EIb der Relais £1, £2 aus dem Block :oVorspann« sowie zwei öffner CIb, D\b und swei Schließer CIb, DIk der Relais Cl, C2, DX, Dl aus dem Block »Einrückkommandos« und ein Schließer MIb des Zeitrelais Ml «us dem Block »Vorspann«, Darüber hinaus ist eine wei-

tere, sämtliche soeben erw,äbnten Kontakte zur Selbsthaltung überbrückende Zuleitung von der Leitung 2 zu den Relais Fl, F2 vorgesehen, in der Schließer Fla", F2d, GIc, HIc der betreffenden Relais Fl, F2, Gl, Hl sowie zwei öffner G2b, HIb der Relais

to G2, Hl liegen.

Der nächstfolgende Block ist der Block »Übernahme/Abschaltung«, Dieser besteht aus zwei parallel angeordneten, je von einer synchron mit der Kurbelwelle 3 der Presse umlaufenden Kurvenscheiben 4, 5

is gesteuerten Endtastem Al, Rl mit je einem aus einem öffner und einem Schließer bestehenden Doppelkontakt Ria, Ria. Jeder dieser vier Kontakte liegt dabei im Stromkreis eines jeweils ihm zugeordneten Relais Gl, G2, Hl, Hl.

Der letzte für die Betriebsart »Einzelhub« erforderliche Block »Stellglieder« beruht aus dem das Druckmittel für die Betätigung des· Kupplung und Bremse steuernden Magnetventilen Kl, Kl und ist, wie bereits erwähnt, über die Schließer FIe, F2e mit der Leitung 2 verbunden.

Der beschriebene Aufbau der Sicherheitssteuerung ist ausschließlich auf die für die Betriebsart »Einzelhub« erforderliche Schaltung abgestellt. Auf die Darstellung der für die drei übrigen Betriebsarten erforderlichen vollständigen Schaltung der Sicherheitssteuerung wurde, da dieses das Verständnis der Steuerung in der Betriebsart »Einzelhub« nicht behindert, der Einfachheit halber verzichtet.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Si-

J5 cherheitssteuerung wird im folgenden für einen Hub in der Betriebsart »Einzelhub« erläutert.

Hierzu ist zunächst am Schalter 5 des Blockes »Betriebsartenvorwahl« die Betriebsart »Einzelhub« einzustellen. Dadurch werden die Schließer AIn, Alb des Relais Al im Block »Betriebsartenvorwahl« in den Strompfaden 10 und 16 geschlossen. Durch kurzzeiiges Drücken des Tasters 73 im Block »Betriebsbereitschaft« ziehen die Relais Bl, Bl, über die eigenen öffner Bib, BIb im Strompfad 3 an und gehen über die Schließer Bib, BIb im Strompfad 4 in Selbsthaltung über. Gleichzeitig stellen die Schließer

■ BIa, BIa im Strompfad 5 die Spannungsversorgung der angeschlossenen nachfolgenden Blöcke her.

Im Block »Einrückkommandos« ziehen die Relais

so Cl, Dl an, wodurch deren im Block »Vorspann« liegende Schließer CIa, DIa schließen, während die im Block »Ein-/Ausrückung« untergebrachten öffner CIb, DIb öffnen. Da der Pressenstößel vom vorangegangenen Abbremsen im oberen Totpunkt steht, befinden sich die Endtaster Rl, Rl des Blockes »Übernahme/Abschaltung« in der in Fig. 2 dargestellten Lage. Demnach ziehen auch die Relais GT., Hl an und stellen mit ihren Schließern GIa, HIa die Spannungsversorgung der im Block »Vorspann« gelegenen ReIaL £1, E2 her. Diese ziehen an und gehen über ihre Selbsthaltekontakte, den Schließern EIa, EIa in Selbsthaltung über, sofern nicht ein Kleben der Relais C2, D2, Fl, F2, Gl, Wl, Ll und Ml vorliegt. Außerdem bewirkt das Anziehen der

Relais G2, Hl mit den Öffnern G2b, HIb eine Unterbrechung des irn Block »Übernahme/Abschaltung« gelegenen Selbsthaltcstromkreis zu den Relais Fl, F2.

Der Anzug der Relais £1, £2 bewirkt im Block »Vorspann« außerdem Übergang in die Selbsthaltung das Anziehen des abschaltverzögerten Zeitrelais Ll durch den Schließer Eic im Strompfad 10. Weiter bewirkt der Anzug der Relais £1, £2 durch die ·"> Schließer £lc, CIc, W2cdas Anziehen des abschaltverzögerten Zeitrelais Ml im Strompfad 14. Die im Block »Ein-/Ausrückung« angeordneten Schließer £lb, EIb, Lib, MIb der zugehörigen Relais £1, £2, Ll, Ml bereiten nun durch ihr Schließen die hi Stromversorgung der Relais Fl, Fl vor.

Zieht eines der Relais Bl, Bl beispielsweise wegen einer durchgebrannten Magnetspule nicht an, oder fällt eines dieser Relais bei der letzten Außerbetriebnahme der Presse nicht ab, so wird keine Betriebsbe- ι "> reitschaft der Sicherheitssteuerung erzielt und die Presse kann durch Betätigen der Einrücktaster Tl, Tl nicht eingerückt werden. Ebenso ist es bei einem Versagen der übrigen betätigten Relais und Kontakte wegen der doppelten Anordnung der Relais und der -'» mit verschiedenen Blöcken verketteten Kontakte.

Damit ist die Presse betriebsbereit.

Bei Betätigen der Einriicktaster 71, Tl im Block »Einrückkommandos« durch die Bedienungsperson der Presse geschieht folgendes: r>

Während die Relais Cl, Ol abfallen und deren im Strompfad 15 des Blockes »Ein-/Ausrückung« angeordnete Öffner CIb, DIb die Stromversorgung der Relais Fl, F2 weiter vorbereiten, öffnen die Schließer CIa, DIa des Blockes »Vorspann« den Strompfad m 10 zum abschaltverzögerten Zeitrelais Ll. Dieses hält sich noch eine vorgegebene Zeit, z. B. 0,5 Sek., und öffnet dann den Strompfad 15 mittels des Schließers Ll b. Gleichzeitig mit dem Abfall der Relais Cl, Dl erfolgt über die sich schließenden Schließer TIa, T2a r> der Einrücktaster 71, T2ein Anziehen der Relais C2, Dl. Mit deren Öffner C2a, D2a im Block »Vorspann« wird der Strompfad 10 zusätzlich zu den abgefallenen Schließern CIa, DIa noch weiter unterbrochen, so daß sichergestellt ist, daß das Zeitrelais Ll w 0.5 Sek. nachdem Betätigen des ersten Einrücktasters

ClUI dlll.

Vor der nächsten Betätigung der Einrücktaster 71, 72 findet eine Überprüfung darauf statt, ob alle Relais, Cl, C2. Dl, D2 ordnungsgemäß arbeiten. ·-,

Wurden beide Einrücktaster 71, 72 innerhalb des Zeitxaumes betätigt, in der das Zeitrelais Ll trotz Unterbrechung seiner Stromzufuhr noch angezogen bleibt, so ist der Stromkreis zu den Relais Fl, F2 im Block »Ein-/Ausrückung« durch die nun schließen- w den Schließer CIb, DIb geschlossen. Die Relais Fl, F2 ziehen an und halten sich, obwohl der Schließer LIb durch den Abfall des Zeitrelais Ll öffnet, über den Anzugsstromkreis für die Relais Fl, Fl und über den bereits durch die Wahl der Betriebsart »Einzelhub« geschlossenen Schließer Alb und die Einrückkommandos im Strompfad 15, 16.

Eine weitere Folge des Anzuges der Relais Fl, Fl besteht darin, daß deren Öffner Fla, Fla im Strompfad 10 des Blockes »Vorspann« geöffnet werden, so μ daß nach der Freigabe der Einrücktaster Tl, T2 nach der Ausführung des Arbeitshubes das Zeitrelais Ll auch weiterhin bis zum Stillstand der Presse entregt bleibt.

Die wichtigste Folge des Anzuges der Relais Fl, F2 besteht darin, daß die im Strompfad 23 liegenden Schließer FIe, FIe schließen und die Stromversorgung der Magnetventile Kl, Kl für die Betätigung der Kupplung und Bremse ermöglichen.

Die Presse führt nun einen Arbeitshub aus. Damii die Bedienungsperson der Presse während des Niederganges des Stößels nicht in den Gefahrenbereich greifen kann, müssen beide Einrücktaster Tl, T2 se lange betätigt werden, bis der Stößel kurz vor derr unteren Totpunkt angelangt ist. Wird jedoch einer dei Einrücktaster 71, T2 während der Abwärtsbewegung des Stößels losgelassen, so werden die Relais Fl, Fl wegen der sich öffnenden Kontakte CIb, CIb, DIb DIb im Strompfad 15 des Blockes »Ein-/Ausrükkung« entregt. Die Stromzufuhr zu den Magnetventilen Kl, Kl wird durch öffnen der Schließer FIe, F2< unterbrochen und der Stößel wird stillgesetzt. Die; geschieht selbst dann, wenn ein Relais Fl, F2 kleber sollte. Damit das ausschaltverzögerte Zeitrelais Ll wieder erregt werden kann und durch dessen Schließei LIb im Strompfad 15 eine neue Einrückung vorbereitet werden kann, muß allerdings zunächst auch dci andere der Einrücktaster 71, 72 losgelassen werden Um dann die Presse erneut einzurücken, muß die Betätigung innerhalb der obengenannten Zeitspanne erfolgen.

Kurz vor dem unteren Totpunkt werden durch die mittels synchron mit der Kurbelwelle 3 umlaufender Kurvenscheiben 4,5 betätigenden Endtastern Al, Rl die in den Strompfaden 19, 21 liegenden Relais Gl Hl erregt und die in den Strompfaden 20, 22 liegenden Relais G2, Hl entregt. Hierdurch gehen die Relais Fl, F2 über die eigenen Schließer FId, FId im Strompfad 17 in Selbsthaltung. Durch die öffnet Glfc, HIb im Strompfad 13 werden die Relais £1 £2 des Blockes »Vorspann« entregt. Die Einrücktaster 71, 72 können nunmehr losgelassen werden, da der Stößel über die im Strompfad 17 liegenden Kontakte GIc, HIc, Gib, HIb der Relais Gl, G2, Hl Hl zum oberen Totpunkt gefahren wird.

Am oberen Totpunkt wird der Selbsthaltekreis der Relais Fl, F2 durch das öffnen der Schließer GIc HIc im Strompfad 17 sowie durch das öffnen der Öffner Gib, HIb im gleichen Strompfad entregt. Der Siööci wiidduidi das öffnen der Schließer Fie, F2e im Strompfad 23 und Entregung der Magnetventile Kl, Kl stillgesetzt.

Bleiben die Einrücktaster Tl, T2 bis zum oberen Totpunkt betätigt, so werden die Magnetventile Kl, Kl trotzdem entregt, da die Schließer £16, EIb im Strompfad 15 bereits am unteren Totpunkt abgefallen sind und erst wieder erregt werden können, wenn sich die Einrücktaster 71, T2 in Ruhelage befin^sn und sämtliche überwachten Bauteile ihren ordnungsgemäßen Zustand melden.

Die im Strompfad 14 befindlichen öffner der Relais Fl, F2 verhindern, daß der Block »Vorspann« vorzeitig abgeworfen wird. Ohne diese öffner wäre dies der Fall, wenn kurz vor der Übernahme zur Stößelaufwärtsbewegung durch die Endtaster Al, Rl die Einrücktaster 71, Tl zur Ausrückung der Presse losgelassen werden, aber innerhalb des Bremsweges die Endtaster Al, Rl ihre Übernahmestellung - Relais Gl, Hl sind erregt, und Relais G2, Hl entregt einnehmen.

Sollte sich beispielsweise bei unsachgemäßer Einstellung der Kurvenscheiben 4,5 oder Lösen der Feststelleinrichtung der Kurvenscheiben 4,5 während des Betriebes eine Verschiebung der Übernahmepunkte und somit auch Abschaltpunkte ergeben, so verhindert das Zeitrelais Ml durch öffnen des Schließers

MIb ein eventuelles Weiterfahren des Stößels über den oberen Totpunkt, solange die Einrücktaster Tl, 72 betätigt bleiben.

Der Taster T4 hat die Funktion eines Not-Halts. Bei seiner Betätigung wird der Stößel unabhängig von seiner augenblicklichen Lage sofort stillgesetzt.

In Fig. 3 wird noch einmal verdeutlicht, wie die eiamandfreie wie auch eine mögliche fehlerhafte Funktionsweise der verschiedenen Blöcke jeweils von

den hinteren Blöcken nach einem oder mehreren vorgeordneten Blöcken gemeldet wird. Dadurch ergibt sich eine optimale Sicherheit, da bei einem Fehler in der Funktionsweise eines Bauteiles (Relais, Schütze, Einrücktaster, Endtaster) beispielsweise im Block »Ein-AAusrückung«, dieser Fehler dem Block »Vorspann« mitgeteilt wird, und deshalb schon hier der Aufbau eines geschlossenen Stromkreises zu den Magnetventilen Al, Kl unmöglich gemacht wird.

Hierzu 2 Bliitt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrische Sicherheitssteuerung für Pressen, Stanzen und dergleichen, bei der zum Einschalten von Magnetventilen für die Betätigung von Kupplung und Bremse mittels mindestens zwei gleichzeitig zu betätigenden Einrücktastern mit je einem aus einem Offner und einem Schließer bestehenden Doppelkontakt mehrere in parallelen Stromkreisen liegende, durch Hilfskontakte gegenseitig verkettete Relais Verwendung finden, von denen mindestens zwei (Relais) Arbeitskontakte aufweisen, die in Reihe in dem Stromkreis der Magnetventile angeordnet sind, und bei der ein von einer synchron mit der Kurbelwelle umlaufenden Kurvenscheibe gesteuerter Endtaster mit einem aus einem öffner und Schließer bestehenden Doppelkontakt kurz vor Erreichen der tiefsten Stellung des Stößels dessen Hochlauf und Stillsetzung im oberen Taupunkt einleitet, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zusätzlich zu dem Endtaster (Rl) mit Doppelkontakt (Ria) ein weiterer Encltaster (/72) mit Doppelkontakt (/72a) vorgesehen ist, und daß Ober je einen Doppelkontakt (71a, TIa, Ria, Ria) sowohl der Einrücktaster, (71, Tl) als auch der Endtaster (Al, Rl) jeweils zwei Relais (Cl, C2; DIl, Dl; Gl, Gl; Hl, Hl) invers steuerbar sind, indem eines dieser Relais über den öffner und das andere dieser Relais über den Schließer des zugeordneten Dcv/pelkontaktes (71a, TIa, Ria, Ria) wechselweise an Spannung liegt, und daß jeweils eic ils Schließer ausgebildeter Kontakt (CIa, CIb, Dia, DIb, CIa, HIa, GIc, HIc) gemeinsam mit einem als öffner ausgebildeten Kontakt (C2<i·, Cl b, Dia, DIb, GIa, HIa, Gib, HIb) dieser Relais in Reihe in den Überwachungsstromkreisen der Relais (ßl, Ö2und El, El) bzw. im Steuerkreis des Relais (Fl) liegt und

b) dem Relais (Fl) in an sich bekannter Weise mindestens ein zusätzliches Relais (Fl) zugeordnet ist und ein Arbeitskontakt (F2e) dieses Relais (F2) gleichwirkend mit: dem Arbeitskontakt (FIe) des Relais (Fl) im Stromkreis der Magnetventile (HTl, Kl) liegt.

2. Sicherheitssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfskontakte (Fla, F2fl) der Relais (Fl, F2) zur Überwachung ihrer Schaltstellung in Stromkreisen vorgeordneter Relais (JBl, El, Ll) angeordnet sind.

3. Sicherheitssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Kontakte (Ria, Ria) Kurvenscheiben (4, 5) mit getrennten Antrieben vorgesehen sind.

4. Sicherheitssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Relais (F2) dem Relais (Fl) parallel geschaltet ist.