DE2322513C2 - Vorrichtung zum Zusammendrücken eines Werkstücks - Google Patents

Description

Die Zusatzerfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammendrücken eines Werkstücks, insbesondere zum Andrücken der Zwinge eines elektrischen Verbinders an einen elektrischen Leiter nach Hauptpatent 19 22 557.

Mit der Vorrichtung gemäß Hauptpatent kann die Andrückkraft für das Andrücken der Zwinge eines elek frischen Verbinders an einen elektrischen Leiter während des Arbeitshubes des Pressenstößels geändert werden, und zwar in Abhängigkeit von der mit Hilfe des Kraftwandlers gemessenen jeweils wirksamen Kraft Die damit mögliche Erregung der Ele'ctromagneten in Abhängigkeit von dieser Messung erlaubt einen Andrückvorgang entsprechend einer optimalen Kraft-Weg-Kennlinie.

Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung gemäß Hauptpatent so zu verbessern, daß die Matrize des Pressenstößels mit dem Werkstück in sanften Anfangskontakt gebracht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben und kann den Unteransprüchen gemäß vorteilhaft weitergebildet werden.

Mit der beanspruchten Vorrichtung kann die Matrize des Pressenstößels mit dem Werkstück zunächst in sanften Anfangskontakt gebracht .,verden, wenn ein zu heftiges Auftreffen der Matrize auf das Werkstück zu einer Beschädigung oder Fehlverformung des Werkstücks führen würde. Nachdem dieser sanfte Anfangskontakt hergestellt ist, wird dann die Absenkstufe abge- schaltet, so daß die Vorrichtung ihre volle Arbeitsenergie und damit die volle Arbeitskraft ausüben kann.

Zum Schutz der Bedienungsperson und der Vorrichtung vor Verletzung bzw. Beschädigung kann die Steuerschaltung eine Taktgeberstufe aufweisen, die. wenn nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit eine kritische Kraft erreicht wird, eine Beendigung des Gesenkschließzyklus auslöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren erörtert. Von den Figuren zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung einer Presse zum Anquetschen von Anschlußklemmen, wobei die Presse vor Ausführung eines Arbeitshubes dargestellt ist:

Fig. 2 eine weitere teilweise geschnittene perspektivische Darstellung der Presse von Flg.!, wobei die Presse am Ende eines Arbeitshubes gezeigt ist;

Fig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuerschaltung; und

F i g. 4 ein schematisches Schaltbild, das im Detail die erfindungsgemäöe Steuerschaltung veranschaulicht.

Im allgemeinen weist die in F i g. 1 und 2 dargestellt'.· Vorrichtung eine Reihe von Merkmalen auf. die in den

Figuren nicht dargesU.!:: v;id. insbesondere zeigen die Zeichnungen keinen Vorschubmechanismus zum Zuführen von Anschlußklemmen und/oder einen Zuführmechanismus für abisolierte Leiter zwischen die Gese^· ke. Aus Gründen der Klarheit wurden diese Ein?elheiten weggelassen, da sie für ein vollkommenes Verständnis der Erfindung nicht wesentlich sind.

Dk- Presse weist ein Gehäuse auf, das aus einer metallischen Grundplatte 12 besteht, die auf der Oberfläche einer Werkbank 10 o. ä. aufliegt. An der metallischen Grundplatte 12 ist ein aufrechter Halteteil 18 befestigt, der eine:; kastuähnüchen Aufbau trägt, in dem ein magnetischer Betätigungsmechanismus montiert ist. Der Mechanismus ist mit einem Stößel 20 verbunden, der an seinem Unterende ein Gesenk 22 besitzt. Wie F i g. 2 besonders deutlich zeigt, ist der Stößel 20 mit einer Stößelwelle 24 verbunden, die sich vertikal nach oben durch den Halteaufbau 18 erstreckt Das Oberende der Stößelwelle 24 weist einen Flansch 26 auf, der als Anschlag für eine Feder 28 dient, die so ausgebildet ist, daß sie den oberen Abschnitt der Welle 24 umgibt und gegen das Oberende des Gehäuses 18 um die darin befindliche öffnung wirkt, durch die sich die Welle 24 während des Betriebs der Presse bewegt Ein bei 29 dargestelltes Hilfslager kann im Oberende des Gehäuses 18 vorgt-sehen sein zwecks Halterung der Welle 24, so daß sich diese relativ zu dem Gehäuse verschieben kann. Die Feder 28 ist eine Kompressionsfeder von ausreichender Kraft, so daß sie die Stößelwelle und den damit verbundenen Mechanismus in Abwesenheit einer die Magnete aufeinander zu ziehenden Kraft schnell nach oben in die in F i g. 1 gezeigte Position schieben kann. Der untere Magnet 30 der Gesenkschließvorrichtung ist an einer Querplatte 55 befestigt, die einen Teil des Gehäuses 18 bildet, und ist dadurch relativ zu einer Verschiebung der Stößelwelle fest angeordnet Dieser Magnet besitzt eine in der Mitte befindliche Öffnung, durch die sich die Stößelwelle 24 erstreckt, wobei letztere in der öffnung in Längsrichtung relativ zu dem Gehäuse 18 verschiebbar darin gehaltert ist mittels eines herkömmlichen Hauptlagers 36. Der obere Magnet 32 der Gesenkschließvorrichtung ist auf der Welle mittels einer verkeilten und ein Gewinde aufweisenden Buchse 38 (F i g. 2) befestigt Die Oberseite des festangeordneten Magneten 30 trägt ein Polster in Form einer Platte 34 aus Kunststoff, beispielsweise aus Mylar ο. ä., die eine Oberflächenberührung der beiden Magnete während des Schließens in die in F i g. 2 gezeigte Stellung verhindert, falls die Anordnung aktiviert werden sollte, ohne daß sich zwischen den Gesenken ein Werkstück befindet Die Kunststoffplatte 34 sorgt außerdem für Aufrechterha'tung eines maximalen Spaltes zwischen den beiden Magneten und verhindert so ein Aneinanderheften der Magnete.

Jeder der Magnete weist eine Ausnehmung auf, die sich winkelmäßig pjndum in dem Magnetkörper erstreckt Die Ausnehmungen sind in F i g. 2 bei 40 und 42 gezeigt Diese Ausnehmungen weisen Spulen WI und WII auf und sind in geeigneter Weise an eine Energiezuführungs- und Steuerschaltung angeschlossen, wie noch beschrieben wird.

Auf der Platte 12 ist in Ausrichtung mit der Matrize 22 eine festangeordnete Patrize 50 befestigt Unterhalb der Patrize 50 ist ein Kraftwandier 52 vorgesehen. Dieser Kraftwandler ist in einer noch zu beschreibenden Weise mit der erfindungsgemäßen Steuerschaltung gekoppelt, die in Fig. 1 und 2 allgemein als Schaltkasten 63 bezeichnet ist.

Die Anordung weist einen Schalter 3i am, risssev einer Kontakt an dem Magnet 32 befestigt :-;t, während der andere Kontakt des Schalte·!·' -n -.!ein Magiet 30 ' .festigt ist. Dieser Schalter isi der * ^KJ'?ui^chn!viiig zu-

j tfCiAno. und bewirkt ein Außerbetriebsetzen der A¹U-serik-ichiiitung, nachdem die Matrize 22 mit der An-•c-^!:iP.' <lemme oder einem anderen Werkstück in Kontakt gelangt ist
Außerdem weist die metallische Grundplatte I?

ίο lichtempfindliche Elemente 53 auf. Diese Elemente können herkömmliche Fotowiderstände sein. An der Unterseite der Querplatte 53 sind nicht gezeigte Lichtquellen befestigt zur Steuerung des elektrischen Ausgangs der lichtempfindlichen Elemente 53. Der Betrieb dieser Elemente im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Steuerschaltung wird noch näher erläutert

Bei Betrieb der Presse nimmt die Vorrichtung zuerst die in F i g. 1 gezeigte Stellung ein, wobei die Matrize 22 in ihrer oberen Position von der Patrize 50 entfernt ist Wenn die Vorrichtung zum Anquetschen verwendet wird, wird eire Anschlußklemme Tauf der unteren Gesenkhälfte positioniert, wobei der abvcilierte Teil des Leiters L in dem Anquetschteil der Anschlußklemme positioniert wird. Aktivierung der Spulen WI und WII resultiert in der Erzeugung eines Magnetfeldes in den Magneten 30 und 32, das eine die beiden Magnete zueinander ziehende Kraft entwickelt Aufgrund der Tatsache, daß der Magnet 30 fest mit dem Haltegehäuse 18 verbunden ist, wird durch Schließen der Magnete der Stößel 20 nach unten gezogen der gedrückt, und damit wird das an dem Stößel 20 angeordnete Gesenk 22 auf die Anschlußklemme T zu und gegen das untere Gesenk 50 bewegt Während dies stattfindet, wird die dabei entwickelte Kraft von dem Kraftwandler 52 festgestellt, der ein Signa! liefert, das dazu verwendet wird, den Gesenkschließzyklus selektiv zu beenden.

Fig.4 ist ein Blockschaltbild der gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangenden Steuerschaltung. Man hat festgestellt, daß Andrückverbindungen ausgezeichneter Qualität bei einer großen Vielrahl unterschiedlicher Drahtstärken erreichbar sind, wenn der Anquetschzyklus beendet wird, wenn die auf die Anschlußklemme einwirkende Kraft eine vorbestimmte kritische Größe erreicht Aufgrund dieser Feststellung weist die Steuerschaltung einen krtiftempfindlichen Steuerkreis 114 auf, der die Beendigung eines Anquetschzyklus bewirkt, wenn die auf die Klemme einwirkende Kraft den kritischen Wert erreicht.
Generell findet der Betrieb der Gesenkschließvorrichtung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Steuerschaltung wie folgt statt: Ursprünglich befinden sich die Magnete 30 und 32 in ihren voneinander entfernten Stellungen gemäß F i g. 1. Der Schalter 116, der beispielsweise ein Fußschalter sein kann, wird geschlossen unr* startet damit die Aktivierung der Elektromagnete. Wenn der Schalter 116 geschlossen wird, erzeugt der Startkreis ein Startsignal zur Aktivierung de/ AntrieDsstufe 104. Das Startsignal ist während des gesamten Zyklus vorhanden. Die aktivierte Antriebsstufe 104 gestattet einen Stromf/uß von der Gleichstromquelle 100 durrh die Spulen V, I und WII der Elektromagnete 30 und 32. Es wird eine stabilisierte Gleichspennungsquelle 102 verwendet zur Aktivierung der Schaltelemente der Meuersc^iltung. D«r Ausgang der Gleiches stromquelle 10\J ist ^frächtl-ch größer als der Ausgang der ^r'?bilisiertfci, Spannungsquelle 102. TypiscHerweise liefert die Gieic^h3tromqi-~lle 100 eine Gleichspannung von etwa 120 V, während die stabilisierte (jieichspu..

nungsquclle 102 30 V liefert. Das relativ hohe Potential. (Ins von der Energiequelle 100 geliefert wird, ist erforderlich zum Erzeugen der hohrn Andrückkraft, die zum Herstellen einer Andrückverbindung hoher Qualität erforderlich ist und während einer gegebenen Zeitspanne häufig im Bereich von 9000 N liegt.

Während der von der Gleichstromquelle 100 gelieferte Strom die Spulen der Elektromagnete, die in F i g. 4 allgemein mit 70 bezeichnet sind und den einzeln dargestellten Elektromagneten 30 und 32 von Fig. I und 2 entsprechen, erregt, werden die Magnete aufeinander zu bewegt. Die Anfangsgeschwindigkeit, mit der sich die Magnete einander nähern, wird gesteuert durch die Absenkstufe 112. Im Betrieb begrenzt diese Stufe den den Elektromagneten zugeführten mittleren Antriebsstrom, wodurch die Matrize 22 mit sehr geringer kinetischer Energie in anfänglichen Kontakt mit der Anschlußklemme T gebracht wird. Dadurch wird die Klemme T vor einer Beschädigung geschützt, die sich häufig prgrhrn kann, wrnn dip Matrize 22 schnell in Kontakt mit der Anschlußklemme gebracht wird. Nach Herstellung des Anfangskontaktes wird die Absenkstufe abgeschaltet, wodurch der Antriebsstrom erhöht wird, was eine Steigerung der Anziehungskraft zwischen den Magneten bewirkt. Durch den erhöhten Antriebsstrom kann die erforderliche Anquetschkraft zwischen den Gesenken schnell aufgebaut werden. Wie noch im einzelnen beschrieben wird, arbeitet die Absenkstufe so. daß sie intermittierend die Abscha'tstufe 109 desaktiviert, wodurch intermittierend der durch die Antriebsstufe 104 fließende Strom unterbrochen wird. Ein intermittierendes Unterbrechen des Antriebsstroms reduziert dessen Durchschnittswert, wodurch die Schließkraft begrenzt wird.

Die Kraft zwischen den Gesenken und damit die auf die Klemme Γ einwirkende Kraft wird von dem Kraftwandler 52 festgestellt, auf die Kraftregelstufe 114 gegeben und in eine proportionale Spannung umgewandelt. Die Kraftregelstufe 114 weist auch eine Bezugsspannung auf, die einer kritischen Kraft proportional ist, deren Erreichen anzeigt, daß eine Anquetschverbindung ausgeführt wurde. Die Stufe 114 weist auch einen Komparator auf, der die Bezugsspannung mit der von dem Kraftwandler gelieferten Spannung vergleicht und bei Übereinstimmung der beiden Spannungen ein Ausgangssignal erzeugt, das die Startstufe 108 aktiviert, so daß diese das Startsignal abschaltet und dadurch den Anquetschzyklus beendet.

Wenn ein Fremdkörper von zumindest vorbestimmter Größe und Form zufällig im Andrückbereich positioniert wird, gelangt die elektro-optische Schutzstufe 121 zur Anwendung Mnd erzeugt ein Ausgangssignal, das der Startstufe 108 zugeführt wird zwecks Abschaltens des Startsignals.

Es ist möglich, daß ein Fremdkörper, beispielsweise ein Mutternschlüssel oder ein Schraubendreher, zwischen den Gesenken erscheint, ohne die elektro-optische Schutzstufe zu aktivieren. Wie noch im einzelnen beschrieben wird, weist die Steuerschaltung ein weiteres Sicherheitsmerkmal auf, das ein Beendigen des Schließzyklus bewirkt, wenn ein derartiger Fremdkörper zwischen den Gesenken erscheint Wenn sich die Gesenkteile auf einem Schraubendreher oder einem Mutternschlüssel schließen, werden die Magnete 30 und 32 so weit auseinandergehalten, daß dieser Abstand ausreichend ist, um ein Schließer, der Kontakte des Schalters 33 zu verhindern. So wird die kritische Kraft nicht erreicht und es wird auf den zwischen den Gesenken liegenden Körper nur eine sehr geringe Kraft ausgeübt. Das zusätzliche Sicherheilsmerkmal zum Beenden eines Zyklus ist die Taktgeberstufe 110. Diese Stufe ist eine Taktgeberstufe, die bei Start eines Gesenkschließzyklus aktiviert wird. Wenn die kritische Kraft nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit erreicht wird, erzeugt die Taktgeberstufe ein Ausgangssignal, das der Startstufe 108 zugeführt wird und ein Abschalten des Startsignals bewirkt. Ein Signal der Taktgeberstufe wird

to auch der Abschaltstufe 109 zugeführt und aktiviert diese. Das Ausgangssignal der Abschaltstufe 109 bewirkt die Erzeugung eines Warnsignals, das der Bedienungsperson eine Störung in der Vorrichtung anzeigt und auch den Start weiterer Arbeitszyklen verhindert, bis die Bedienungsperson die Steuerschaltung von Hand rückgestellt hat.

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Steuerschaltung wird nunmehr unter Bezugnahme auf F i g. 4 ausführlicher beschrieben. Den anderen Figuren entsprechende Elemente sind mit gleichen Bczueszeichen bezeichnet. Zum Starten eines Gesenkschließzyklus, was bei der hier offenbarten spezifischen Ausführungsforrn in einem Andrückzyklus resultiert, wird der Schalter 116 geschlossen. Vor dem Schließen des Schalters 116 hat sich der Kondensator C₂ über die 30 V-Leitung 113 von der stabilisierten Gleichspannungsquelle 102 aufgeladen. Das Schließen des Schalter.· 116 bewi^rkt, daß die Spannung Am Kondensator C₂ an der Anode des Schalttransistors O2 erscheint. Dieser Transistor kann ein 2N-6027-Schalttransistor sein. Der Schalltransistor wird stromführend, wenn die Anodenspannung in vorbestimmter Beziehung zu der Spannung der Steuerelektrode steht. Zum Abschalten de-5 Transistors wird der Anode em negativer Impuls zugeführt, der die Anodenspannung etwa auf Erdpotential bringt. Das Anlegen der Spannung des Kondensators C₂ an dit Anode des Transistors Qi bewirkt, daß ucr Transistor leitend wird. Infolgedessen steigt die Spannung am Verbindungspunkt a in der Antriebsstufe 104, wodurch der Transi- stör Qw angeschaltet wird. Wenn der Transistor Qw leitet, leiten auch die Transitoren Qn- Om und aktivieren die Spulen WI und WII, wodurch zwischen den Magneten 30 und 32 eine Anziehungskraft erzeugt wird.
Eine Rückkopplungsspule L die einen Teil der Absenkstufe 112 bildet, ist in der Nähe der Spulen WI und WII angeordnet, wodurch der Strom in diesen Spulen einen induzierten Strom in der Rückkopplungsstufe L bewirkt. Der Schalter 33 ist zu Beginn offen. Eine Klemme der Rückkopplungsspule L ist mit der 30 V-Leitung 113 über einen geeigneten Widerstand verbunden, während die zweite Klemme mit dem invertierenden Eingang j eines Operationsverstärke 3 OPi gekoppelt ist. der als Triggerstufe geschaltet ist. Der Operationsverstärker OP\ kann ein herkömmlicher Schmitt-Trigger sein. Vor Erregung der Spule L ist die Ausgangsspannung der Triggerstufe OFi niedrig, wodurch der Transistor Q\q in seinem nichtleitenden Zustand gehalten wird. Wenn in die Rückkopplungsspule L ein Strom induziert wird, fällt die Spannung am Kondensator Q, der vorher von der Leitung 113 her aufgeladen wurde, ab. Wenn die Triggerspannung erreicht ist steigt der Ausgang der Stufe OPi auf eine Spannung an, die hinreichend groß ist, um den Transistor O10 anzuschalten. Der Emitter des Transistors Qi₀ ist mit der Basis des Transistors O₆ in der Abschaltstufe 109 verbunden. Wenn daher der Transistor Qjo leitet, wird die Basis des Transistors Q« positiv vorgespannt, wodurch dieser Transistor angeschaltet wird. Wenn der Transi-

stor Qi angeschaltet wird, fällt die Spannung am Verbindungspunkt a schnell ab und schaltet dadurch den Transistor Q]] ab, der seinerseits die Transistoren Q\2—Q\* der Antriebsstufe abschallet. Dadurch wird ein weiterer Stromfluß durch di.: Spulen Wl und VVII blockiert. Da der Strom in der Rückkopplungsspule L nunmehr absinkt, erhöht sich die Spannung am Kondensator C* und bringt den Ausgang der Triggerstufe OP\ auf dessen niedrig-;., Zustand zurück, was ein Abschalten der Transistoren ζ>ιο und Qt, bewirkt. Infolgedessen nimmt die Spannung am Verbindungspunki a der Antriebsstufe iO4 wiederum zu und schaltet die Antriebss'ufe an, was einen Stromfluß in den Wicklungen WI und IVII bewirkt. Die Antriebsstufc 104 wird also schnell erregt und aberregt und begrenzt den durchschnittlichen Stromfluß in den Wicklungen WI und WII. Dieser geringe durchschnittliche Strom bewirkt die Ausbildung einer kleinen Anziehungskraft /wischen den Magneten und begrenzt dadurch die Geschwindigkeit, mit der sich die Magnete 30 und 32 anfänglich i'inander nähern. Infolgedessen wird die Matrize 22 sanft auf die Anschlußklemme T abgesenkt. Wenn die Matrize 22 auf die Klemme T auftritt, wird der Schalter 33 geschlossen, um den Ausgang der Triggerstufe OPi auf einem niedrigen Niveau zu halten und dadurch die Transistoren Q, und Q\o in abgeschaltetem Zustand zu halten.

Der Betrieb des Schalters 33 ist am besten unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 zu verstehen, tin Kontakt des Schalters ist an dem Magnet 30 befestigt, und der andere Kontakt ist an dem Magnet 32 befestigt. Die Kontakte schließen sich, wenn die Magnete einen vorbestim Hen Abstand voneinander haben. Dieser Abstand entspricht dem Abstand zwischen den Gesenken 22 und 50 zu dem Zeitpunkt, wenn die Matrize 22 anfänglich Kontakt mit der Anschlußklemme Tbildet.

Wenn der Transistor Qf, abgeschaltet ist, steigt die Spannung am Verbindungspunkt a und bleibt auf diesem hohen Niveau während eines Zeitraumes, der ausreichend ist, um einen Stromaufbau in den Wicklungen WI und WII auf eine Höhe zu gestalten, die hinreichend ist, um die Entwicklung einer großen Anziehungskraft zwischen den Magneten zu bewirken. Diese Kraft wird natü-!ich auf den Stößel 20 übertragen, wodurch der Stößel mii hoher Kraft sich auf die Anschlußklemme 7absenkt. Auf diese Weise gelangen die Gesenke 22 und 50 mit hinreichend großer Kraft aufeinander, so daß eine Anquetschverbindung hoher Qualität entsteht.

Die auf die Anschlußklemme T einwirkende Kraft wird durch den Kraftwandler 52 geregelt. Der Ausgang des Kraftwandlers 52 ist mit der Kraftregelstufe 114 gekoppelt Diese Stufe weist auch einen Operationsverstärker OP₂ auf, der als Vergleichsstufe geschaltet ist. Der Ausgang der Stufe OP₂ ist mit der Steuerelektrode des Schalttransistors Q₉ verbunden Die Anode von Q₉ ist mit einer BezugsspannungsquelK in Form eines Potentiometers 122 verbunden. Das Potential am Abgriff des Potentiometers 122 ist der gewünschten kritischen Kraft proportional. Wenn die der Kraftwandlerstufe 52 zugeführte Kraft sich erhöht erhöht sich das an der Stufe liegende Potential, wodurch der Eingang zu der invertierenden

^Lnht wird. Dies bewirkt

einen Abfall der Spannung an dessen Ausgang. Wenn die auf die Klemme Γ einwirkende Kraft der kritischen Kraft entspricht, wird der Transistor Q₃ angeschaltet Die Kathode des Transistors Qs ist mit der Basis des Transistors Oi der Startstufe 108 gekoppelt Eine Stromführung des Transistors Qe spannt den Transistor Qi in leitenden Zustand vor und bewirkt, daß die Anode von O2 sich Erdpotential nähert, wodurch dieser abgeschaltet wird. Wenn der Transistor Qi abschaltet, fällt die Spannung am Verbindungspunkt a der Antriebsstufe 104 auf einen Wert ab, der ausreicht, um den Transistor Qn abzuschalten, wodurch die Antriebsstufe 104 abgeschaltet wird. Sobald die kritische Kraft erreicht ist, wird auf diese Weise eine Zuführung von Antriebsstrom für die Wicklungen blockiert, und der Gesenkschließzyklus wird beendet. Die Magnete kehren unter der Steuerung der Vorspannfeder 28 in ihre ursprüngliche offene Stellung zurück. Die kritische Kraft zum Beenden des Schließzyklus kann leicht dadurch variiert werden, daß das Potential mit dem Potentiometer 122 variiert wird.

Es soll angenommen werden, daß ein Fremdkörper, beispielsweise ein Schraubendreher, auf der Patrize 50 aufliegt. Die Steuerschaltung weist eine Taktgeberstufe 110 auf, die in Verbindung mit der Absenkstufe 112 betätigt wird. Wenn die Startstufe 108 aktiviert wird und eine Stromführiing des Transistors O? bewirkt, wird der Transistor Qi de' Taktgeberstufe angeschaltet und ermöglicht dadurch ein Aufladen des Kondensators C]. Der Kondensator Ci bildet einen Teil eines zeitkonstanten Kreises, der Widerstände 124 und 126 sowie den Transistor Q) enthält. Der Kondensator Ci lädt sich weiter auf eine Schwellenspannung auf, wodurch der Tran sistor Qt angeschaltet wird. Es ist zu beachten, daß während des Aufladens des Kondensatois Ci die Matrize 22 iangsani nach unten in Kontakt mit dem Schraubendreher gebracht wird, und zwar durch den Betrieb einer Ab senkstufe 112. Die zur Einwirkung gelangende Kraft ist so gering, daß die Gesenke nicht beschädigt werden. Der Schalter 33 ist so angeordnet, daß sich seine Kontakte nicht schließen, wenn auf dem Gesenkteil 50 ein relativ großer Gegenstand wie beispielsweise ein Schraubendrehe' aufliegt. In diesem Fall wird angenommen, daß die Hohe des Fremdkörpers größer ist als die des anzudrückenden Kontaktelements. Da dies im allgemeinen der Fall sein wird, haben sich die Magnete 30 und 32, wenn die Matrize 22 Anfangskontakt mit dem Fremdkörper bildet, nicht hinreichend weit geschlossen, um eine Kontaktierung der Kontakte des Schalters 33 zu gestatten. So bleibt die Absenkstufe im Betrieb, wodurch die von den Magneten ausgeübte Kraft begrenzt wird, und die kritische Kraft wird überhaupt nicht erreicht.

Wenn die Schwellenspannung des Transistors Qa erreicht ist, wird der Transistor stromführend und bewirkt dadurch ein Anschalten des Transistors Qi der Startstufe, was in einem Abschalten von Q2 resultiert. Das Anschalten von Qt bewirkt auch, daß Q5 stromführend wird, wodurch Qy und Og der Abschaltstufe 109 in den leitenden Zustand vorgespannt werden. Wenn Qs stromführend ist, leuchtet die Lampe 111 auf und zeigt der Bedienungsperson an, daß die Vorrichtung gestört ist Wenn der Transistor O? angeschaltet ist, wird ein Ansteigen der Spannung des Verbindungspunkts a auf die erforderliche Spannung zum Anschalten der Antriebsstufe 104 verhindert, selbst wenn ein weiterer Gesenk- schließzyklus gestartet ist Die Transistoren Q? und Q₈ bleiben stromführend, bis die Steuerschaltung durch die Bedienungsperson manuell rückgestellt wird durch Schließen des Rückstellschalters 115. Es ist zu beachten, daß der Transistor Q^ stromführend bleibt, obwohl das Anschalten von Qi ein Abschalten von Qi-Q* bewirkt Die Transistoren Q; und Qg bleiben stromführend, solange Qs stromführend ist Wenn die Bedienungsperson einen weiteren Arbeitszyklus zu starten versucht, ohne

ίο

die Schaltung vorher rückzustellen, so ist der Start eines neuen Zyklus nicht möglich, da die Kathode von Q₂ nach Erde kurzgeschlossen ist durch den stromführenden Transistor Qj. Wenn der Schalter 115 geschlossen wird, wird (?s abgeschaltet und schaltet damit Qj und Qg ab, so daß die Spannung am Verbindungspunkt a bei einem darauffolgenden Schließen des Schalters 116 auf das Startpotential der Antriebsstufe 104 ansteigen kann.

Es ist auch eine weitere Sicherheitsvorrichtung in Form einer elektro-optischen Schutzstufe 121 bei der erfindungsgemäßen Steuerschaltung vorgesehen. Diese Sicherheitsvorrichtung dient primär dem Schutz der Bedienungsperson, falls diese unbeabsichtigt ihre Hand zwischen die Gesenke legen und den Schalter 116 schließen sollte. Gcmiiß den Fig. I um¹ 2 ist eine Vielzahl von lichtempfindlichen Elementen wie Fotowiderständc auf der Basis 12 des .Stützgehäuses 18 angeordnet. Eine Lichtquelle zur Aktivierung dieser lichtempwiderstände sind mit einem Operationsverstärker OPj gekoppelt, Her einen Teil der elektrooptischen Schutzstufe i21 bildet. Immer dann, wenn das auf die Fotowiderstände 53, die im einzelnen mit PCi ... PC_n bezeichnet sind, fallende Licht nicht unterbrochen wird, sind ihre Widerstdniiswertf: am niedrigsten, und damit ist der Ausgang von OPi auf dem niedrigsten Pegel. Wenn das auf die Fotowiderstände auftreffende Licht unterbrochen wird, wie es der Fall wäre, wenn die Bedienungsperson ihre Hand in den Bereich der Gesenke brächte, erhöht sich der Widerstandswert einiger der Fotowiderstände PC, ... PC_n und damit der Ausgang von OPi. Wenn eine hinreichend große Anzahl von Fotowiderständen einen hohen Widerstandswert hat. befindet sich die Spannung an der Anode und an dei Steuerelektrode des Transistors Qis in einem vorbestimmten Verhältnis, das zum Anschalten des Transistors On in den leitenden Zustand erforderlich ist. Wenn Qn angeschaltet ist. wird Q₁ angeschaltet und

2" verhindert dadurch entweder e^inf* AWtiviomnp dor An

55 des Gehäuses 18 befestigt. Der Widerstandswert eines Fotowiderstandes variiert umgekehrt mit der Intensität des empfangenen Lichtes. Wenn also die Lichtwege zwischen einer Lichtquelle und den Fotowiderständen nicht unterbrochen werden, so ist der Widerstandswert jedes der Fotowiderstände am niedrigsten. Wenn das Licht zu einem Fotowiderstand unterbrochen wird, erhöht sich dessen Widerstandswert. Die Fototriebsstufe 104 oder bewirkt, falls diese bereits vorher aktiviert wurde, ein Abschalten derselben. Auf diese Weise wird die Bedienungsperson, wenn sie ihre Hand in die Nähe der Gesenke bringt, den Lichtweg zu einer hinreichenden Anzahl von Fotowiderständen unterbrechen, so daß Q\<, in den leitenden Zustand getriggert und dadurch eine Betätigung der Antriebsstufe verhindert wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zusammendrücken eines Werkstücks, insbesondere zum Andrücken der Zwinge eines elektrischen Verbinders an einen elektrischen Leiter, mit einem Pressenstößel, der eine Matrize zur Anwendung auf das Werkstück zwecks Durchführung des Zusammendrückvorgangs im Zusammenwirken mit einer weiteren Matrize trägt, und mit zusammenwirkenden Zugelektromagneten zum Antreiben des Stößels relativ zum Gerätekörper der Vorrichtung durch einen Arbeitshub in Richtung auf die weitere Matrize, wobei ein erster der Elektromagnete an dem Stößel befestigt ist und ein zweiter der Elektromagnete an dem Gerätekörper der Vorrichtung befestigt ist, eine Rückkehrvorrichtung zum Zurückführen des Stößels in seine Ausgangsstellung vorgesehen ist, ein fCraftwandler vorgesehen ist zum Messen der auf das Werkstück während eines jeden Arbeitshubcs des Stößels ausgeübten Zusammendrückkraft und zur Erzeugung eines entsprechenden Ausgangssignals und eine Regelschaltung vorgesehen ist, die nach Maßgabe des Ausgangssignals des Kraftwandlers ein den Elektromagneten zu deren Aktivierung zugeführtes Kraftsignal in der Weise regelt, daß dadurch die auf das Werkstück während eines jeden Arbeitshubes des Stößels ausgeübte Zusammendrückkraft geregelt wird, nach Patent 19 22 557, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Erregung der Elektromagnete steuernde Steuerschaltung eine Absenkstufe (112) aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie die F'regung der Elektromagnete (30, 32) auf einen eine niedrige Schließkraft erzeugenden Wert begrenzt,
daß ein Schalter (33) vorgesehen ist, der auf einen vorbestimmten Abstand zwischen den Matrizen (22, 50) anspricht zur Abschaltung der Absenkstufe (112), und

daß die Regelschaltung (114) die Erregung der Elektromagneten (30, 32) abschaltet, wenn die gesteuerte Kraft einen vorbestimmten Wert erreicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine von der Energiequelle (100) gespeiste Antriebsstufe (104) und durch eine Abschaltstufe (109), die bei Aktivierung der Absenkstufe (112) angeschaltet wird und intermittierend den Ausgangsstrom der Antriebsstufe (104) unterbricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch _t kennzeichnet, daß die Absenkstufe (112) eine Rüc<kopplungsspule (L) aufweist, die auf die Erregung der Elektromagnete (30, 32) anspricht, und einen Schwellenwertschalter (OPi), der auf einen in die Rückkopplungsspule (L) induzierten Strom anspricht zwecks Erzeugung eines Befehlssignals für die Abschaltstufe (109), wobei der Schalter (33) bei dem vorbestimmten Abstand der Matrizen (22, 50) die Rückkopplungsspule (L) kurzschließt und so verhindert, daß der Schwellenwertschalter (O/V das Befehlssignal erzeugt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 3. gekennzeichnet durch eine Taktgeberstufe (110), die vom Beginn der Erregung der Elektromagnete (30, 32) an eine Zählung von Taktimpulsen bewirkt, und die Erregung nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne abschaltet.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Matrizen (22, 50) auf einer Grundplatte (12) befestigt ist, auf der eine Vielzahl von lichtempfindlichen Elementen (53) vorgesehen ist, daß eine Lichtquelle so angeordnet ist, daß sie Licht auf die lichtempfindlichen Elemente (53) richtet, und daß eine Schutzstufe (121) auf die Unterbrechung der Lichtwege zu einer vorbestimmten Anzahl von lichtempfindlichen Elementen (53) ansprechend ein Signal erzeugt, das die Erregung der Elektromagnete (30, 32) abschaltet