DE2505369C2 - Vorrichtung zur Überwachung mehrerer gleichartiger, gleichzeitig ablaufender Funktionen einer Maschine - Google Patents

Description

Abweichungen oder Langsamläufe abgetasteter Maschinenfunktionen die akustische Alarmeinrichtung automatisch zeitweilig außer Betrieb gesetzt wird, so daß eine akustische Alarmauslösung nur bei Fällen tatsächlicher Funktionsstörungen von Teilen der Maschine auftritt und somit die Konzentration der Bedienungsperson nicht beeinträchtigt wird.

Anhand eines in der einzigen Figur der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles soll der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke näher erläutert werden.

Die in der einzigen Figur dargesteilte Überwachungsvorrichtung 10 ist zum Einbau in eine Maschine oder in ein Gerät geeignet und kann dort vier verschiedene Maschinenfunktionen überwachen. Selbstverständlich läßt sich die Vorrichtung so modifizieren, daß jede gewünschte kleinere oder größere Anzahl verschiedener Maschinenfunkt'onen überwacht wird. In jedem Falle enthält die Vorrichtung eine Anzahl von Sensoren, die einzeln jeweils {i'ner separaten Maschinenfunktion, die zu über wachen i?X, zugeordnet sind.

Die dargestellte Oberwachungsvorrichtur^ enthält Sensoren 12,14, '.6 und 18. Falls die Überwachungsvorrichtung beispielsweise in einen Mähdrescher eingebaut ist, bei dem die Drehbewegung verschiedener Wellen zu überwachen ist ^ahn zu jedem der genannten Sensoren eine aus einem fteed-Schalter und einem zugehörigen Magnet, der sich SUf einer zugeordneten Welle befindet, bestehende Anordnung gehören. Zur Abgabe eines von der Rotationsgeschwindigkeit einer Welle abhängigen Ausgangssignals läßt sich aber auch jede andere geeignete bekannte Einrichtung benutzen. Beim Einbau der Überwachungsvorrichtung in eine Saatsetzmaschine kann jedem der Sensoren ein aus dem vorher erwähnten US-Patent 37 23 989 bekannter Aufbau zugeordnet werden, damit in Abhängigkeit vom Durchlauf des ausgesäten Saatgutes ein Signal erzeugt wird.

Jedem der Sensoren 12 bis 18 ist ein Fehlerdetektor 20, 22, 24 bzw. 26 zugeordnet, der ein Signal abgibt, sobald die aogetastete Maschinenfunktion mehr als um einen vorbestimmten Betrag von einem vorbestimmten Wert abweicht. Wird beispielsweise die Drehbewegung einer Mähdrescher-Welle überwacht, dann kann jeder Fehlerdetektor 20,22,24,26 mit einer Schaltung ausgerüstet sein, die ein Signal abgibt, wenn die Welle stehenbleibt oder ihre Drehgeschwindigkeit unter einen vorbestimmten Wert absinkt. Handelt es sich um eine Saatsetzmaschinen-Überwachungsvorrichtung, kann jeder Positionsfehlerdetektor eine Schaltung enthalten, die ein Signal abgibt, wenn uer Saatkorndurchlauf aufhört oder unter eine vorbestimmte Durchlaufmenge pro Zeiteinheil abfällt.

leder der Fehlerdetektoren 20, 22, 24, 26 hat einen Ausgang 28,30,32 bzw. 34, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel einen positiven Wert aufweist, solange die überwachte Maschinenfunktion normal oder zumindest oberhalb eine» vorbestimmten gewünschten Wertes verläuft. Das an dem jeweiligen Ausgang 28, 30,32, 34 erscheinende Signal fällt auf den Wert Null, wenn die zugeordnete Maschinenfunktion ausfällt oder von ihrem Normalwert mehr als um einen vorbestimmten Betrag abweicht.

Eine die Maschine bedienende Person erhält durch eine zur Vorrichtung gehörige akustische Alarmeinrichtung 36 eine Warnung, wenn eine der überwachten Maschinenfunktionen ausfällt oder einen Fehler anzeigt. Ferner ist jeder überwachten Maschinenfunktion eine optische Alarmeinrichturig 38, 40, 42 bzw. 44 zugeordnet Wie eingangs erläutert, gibt es im normalen Betriebsablauf von Maschinen wie Saatsetzmasehinen und Mähdreschern Zeiten, in denen die Maschine durch die Bedienungsperson zeitweilig stillgelegt oder yerlangsamt wird Bei solchen Gelegenheiten stellt die Überwachungsvorrichtung einen Ausfall sämtlicher überwachter Funktionen fest und würde die akustische Alarmeinrichtung 36 und die optischen Alanneinrichtungen 38 bis 44 sofort in Betrieb setzen.

ίο Die in der Zeichnung dargesteilte Überwachungsvorrichtung ist jedoch so konstruiert daß bei einer Fehleranzeige durch sämtliche Sensoren 12,14,16,18 die akustische Alarmeinrichtung 36 automatisch und zeitweilig außer Betrieb gesetzt wird Dieses Außerbetriebsetzen kann entweder unmittelbar oder, wie beim bevorzugten Ausführungsbeispiel, nach einer kurzen Verzögerungszeit einsetzen, die beispielsweise in der Größenordnung zwischen zwei bis fünf Sekunden liegen kann. Das dadurch bedingte kurzzeitige Ansprechen der akustischen Alarmeinrichtung gibt der Bedienungsperson einen unmittelbaren Hinweis auf ύζτι Bsirisbi-Tvistsnd der überwachten Funktionen, ohne durch Daueralarm die Bedienungsperson zu belästigen. Auf Wunsch läßt sich die Überwachungsvorrichtung so modifizieren, daß die optischen Alarmeinrichtungen 38, 40, 42, 44 in gleicher Weise wie die akustische Alarmeinrichtung 36 ausgeschaltet werden; in den meisten Fällen wird jedoch ein fortlaufendes Ansprechen der optischen Anzeigeeinrichtung beim Stillsetzen oder Abbremsen der Maschine bevorzugt.

Um die akustische Alarmeinrichtung 36 in der zuvor beschriebenen Weise zu betätigen, besitzt die Überwachungsvorrichtung eine Schaltung mit einem ersten Transistor Q1 und einem zweiten Transistor Q 2 entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps im Stromkreis der akustischen Alarmeinrichtung 36, wobei die Reihenschaltung zwischen einem positiven Anschluß und einem Erdanschluß 46 vorgesehen ist. Die Basis 48 des ersten Transistors Q1 ist über einen Widerstand 50 mit einer Schaltung 52 verbunden, die als Einzelpositions-Fehlerdet'Jctor ausgeführt ist. Diese Schaltung 52 ist ihrerseits über je eine Leitung 54,56,58 bzw. 60 mit je einem darin angeordneten Unterbrechungsschalter 76, 78, 80 bzw. 82 mit den Ausgängen 28,30,32,34 der separaten Fehlerdetektoren 20 bis 26 verbunden. Diese Ausgänge 28, 30, 32, 34 geben bei normal verlaufender Maschinenfunktion ein positives Signal und bei einer Abweichung oder Störung ein Null-Signal ab. Die Schaltung 52 arbeitet nun so, daß bei Eintreffen eines Störfunktionssignals von einem oder mehreren der Ausgänge 28, 30, 32, 34 dieses Signal umgekehrt und in ein positives Signal verwandelt wird, welches am Ausgang 62 der Schaltung 52 erscheint. Liegt dieses positive Signal an, dann wird der normalerweise gesperrte erste Transistor Q 1 durchgeschaltet. Innerhalb <1er Schaltung 52 kann für jedfc ankommende Leitung 54, 56,58, 60 ein NOR-Gatter vorhanden sein. Be^;m dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Schaltung 52 ferner Schaltungsmittel für eine selektive Inbetriebsetzung der optischen Alarmeinrichtung in Foim der Lampen 38, 40, 42, 44, und zwar in Übereinstimmung mit dem Signalzustand der einzelnen Eingangsleitungen 54,56,58,60.

Die einzelnen Ausgänge 28, 30, 32, 34 der separaten Fehlerdetektoren 20, 22, 24, 26 sind über ein ODER-Gatter, welches beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Dioden 64, 66, 68 und 70 gebildet wird, über ein Verzögerungsnetzwerk 74, zu dem ein weiterer npn-Transistor Q3 und ein /fC-Giied gehören, mit der Basis

72 des zweiten Transistors Q 2 verbunden. Laufen die überwachten Maschinenfunktionen normal ab, dann geben sämtliche Fehlerdetektoren 20, 22, 24, 26 ein positives Signal ab, welches über das nachgeschaltete ODER-Gatter und das Verzögerungsnetzwerk an die Basis des s zweiten Transistors Q2 gelangt, so daß dieser Transistor normalerweise durchgeschaltet ist. Im normalen Maschinenbetrieb ist der zweite Transistor Q 2 also durchgeschaltet, während der erste Transistor Q 1 gesperrt ist und somit kein Alarmsignal abgegeben wird.

Stellt jetzt einer der Sensoren 12, 14, 16, 18 einen Fehler oder eine Abweichung in der von ihm abgetasteten Maschinenfunktion fest, so wird der Schaltung 52 ein Fehlersignal zugeleitet, woraufhin sie ein entsprechendes Signal an die Basis 48 des ersten Transistors Q 1 abgibt und den ersten Transistor Q 1 durchschaltet. Da der zweite Transistor Q 2 ohnehin durchgeschaltet ist, tritt die akustische Alarmeinrichtung 36 in Tätigkeil. Sie!!! beispielsweise Sensor !2 einer: Fehler fest, dann fällt das Signal am Ausgang 28 auf Null ab, diese Veränderung wird der Schaltung 52 mitgeteilt, und diese gibt an die Transistorbasis 48 ein positives Signal ab. Gleichzeitig sorgt das positive Signal von einem oder sämtlichen Ausgängen 30,32,34 dafür, daß der zweite Transistor Q 2 durchgeschaltet bleibt und den Alarm zustande kommen läßt. Der gleiche Vorgang läuft ab, wenn andere Sensoren einen Fehler feststellen, solange nur einer der Sensoren fortlaufend normalen Betriebsablauf in seiner abgetasteten Funktion meldet.

Für den Fall, <'^ß sämtliche Sensoren 12, 14, 16, 18 einen Fehler melden, entfällt die positive Vorspannung an der Basis 72 des zweiten Transistors Q 2, so daß der zweite Transistor Q2 abschaltet und die akustische Alarmeinrichtung 36 ausschaltet. Diese Alarmabschaltung wird automatisch durchgeführt, und sie kann augenblicklich erfolgen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jedoch ein Verzögerungsnetzwerk 74 7wjschen die ODER-Gatter 64 bis 70 und~die Basis 72 des zweiten Transistors Q 2 eingefügt. Dieses Verzögerungsnetzwerk 74 arbeitet so, daß beim Ausbleiben der positiven Signale von sämtlichen Ausgängen 28,30,32 und 34 die positive Vorspannung an der Basis 72 des zweiten Transistors Q 2 noch für einen kurzen Zeitraum bestehen bleibt; dieser Zeitraum kann beispielsweise in der Größenordnung zwischen zwei bis fünf Sekunden liegen. Auf diese Weise erhält die Bedienungsperson der Maschine ein kurzes akustisches Signal, welches ihm anzeigt, daß die überwachten Funktionen sich verändert haben, und anschließend wird der Alarm automatisch wieder abgeschaltet

Nun kann es Rille geben, in denen die Maschine betrieben werden soll, obwohl einer der Sensoren oder die ihm zugeordnete Maschinenfunktion außer Betrieb gesetzt bleibt Wenn beispielsweise einer der Sensoren 12, 14,16,18 zerstört wurde und ersetzt werden muß, so soll dennoch die Maschine weiterarbeiten, bis der Austausch möglich ist. Um den gestörten Teil der Vorrichtung von der restlichen Schaltung trennen zu können, sind die bereits erwähnten, normalerweise geschlossenen Unterbrechungsschalter 76,78,80,82 in den Leitungen 54,56,58,60 zwischen den Ausgängen 28,30,32,34 und der Schaltung 52 angeordnet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2

laufender Funktionen einer Maschine mit mehreren je-

Patentansprüche: weils hintereinandergeschalteten Sensoren, Fehlerdetektoren und optischen Alarmeinrichtungen, die jeweils

!.Vorrichtung zur Überwachung mehrerer gleich- einer Funktion zugeordnet sind und aktiviert werden, artiger, gleichzeitig ablaufender Funktionen einer 5 wenn die jeweils erfaßte Funktion von einem vorbe-Maschine mit mehreren jeweils hintereinanderge- stimmten Wert abweicht und mit einer Schaltung, die schalteten Sensoren (12, 14,16, 18), Fehlerdetekto- eine akustische Alarmeinrichtung auslöst, wenn einer ren (20,22,24, 26) und optischen Alarmeinrichtun- oder mehrere Fehlerdetektoren ansprechen gen (38,40,42,44)^ die jeweils einer Funktion züge- Eine elektronische Überwachungsvorrichtuiig für eiordnet sind und aktiviert werden, wenn die jeweils 10 ne Saatgutsetzmaschine mit mehreren parallelen Saaterfaßte Funktion von einem vorbestimmten Wert gutabgabevorrichtungen, die Saatgut in parallelen Reiabweicht und mit einer Schaltung (52, Q1), die eine hen in vorgegebener Anzahl bzw. Menge aussäen, ist akustische Alarmeinrichtung (36) auslöst, wenn einer aus der US-PS 37 23 989 bekannt Die bekannte Voroder mehrere Fehlerdetektoren (20, 22, 24, 26) an- richtung enthält eine mit jeder Saatgutabgabevorrichsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß 15 tung verbundene Erfassungsschaltung, die aus jeweils die Fehlerdetektoren (20,22,24,26) mit einer an die einer an beiden Seiten der Saatgutabgaberöhre vorgeakustische Alarmeinrichtung (36) angeschlossenen sehenen Lichtsende- und -empfangseinrichtung besteht, elektronischen Einrichtung (64,66,68, 70, Q 2, Q 3) wobei die aus einer Photozelle bestehende Lichtempzur Vermeidung eines Fehlalarms bei Stillstand der fangeinrichtung ein Signal beim Durchiaufen eines Maschine «erbunden sind, die die akustische Alarm- 20 Saatkorns durch die Saatgutabgaberöhre an die ÖbereinrichtuKs(36) abschaltet, wenn alle Fehlerdetekto- wachungsvorrichtung abgibt Die Überwachungsvcrren (20, 22, 24, 26) gleichzeitig ein die Abweichung richtung ist im Bereich des Bedienungspults der Zugmavon der vorbestimmten Funktion anzeigendes Si- schine für die Saatgutabgabemaschine angeordnet und gna! abgeben. ermöglicht eine ständige Funktionsüberwachung der

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 25 einzelnen Saatgutabgaberöhren. Zur Erleichterung der zeichnet, daß die elektronische Einrichtung (64, 66, Überwachung ist eine optische und/oder akustische An-68, 70, Q 2, Q 3) eine Zeitvevzögerungseinrichtung Zeigevorrichtung vvigesehen, die bei Unterschreiten ei-(74) aufweist, mittels der die Abschaltung der akusti- nes bestimmten Saatgutabgabebetrages ausgelöst wird sehen Alarmeinrichtung (36) für ein kurzes Zeitinter- und eine Fehlfunktion der betreffenden Saatgutabgavall nach der Anzeige der Abweichung von der vor- 30 beröhre feststellt Bei einer gewünschten Funktionsänbestimmten Funktion durch sämtliche Sensoren (12, derung der Saatgutabgabemaschine, beispielsweise bei 14,16,18) verzögert wird. einer Verlangsamung der Maschine und Wechsel der

3. Vorrichtung nacJ/ Anspr jch 1 oder 2, dadurch Fahrtrichtung, würde ein Ansprechen sämtlicher, den gekennzeichnet, daß db elektronische Einrichtung einzelnen Saatgutabgaberöhren zugeordneter Überwa-(64, 66, 68, 70, Q 2, Q3) einer, ersten und zweiten 35 chungsvorrichtungen die unausbleibliche Folge sein. Transistor (Q 1, Q 2) enthält, die an die akustische Das gleiche trifft beispielsweise auf die Entladung des Alarmeinrichtung (36) angeschlossen sind und diese Getreidebehäiters eines Mähdreschers zu, bei dexv. wähim durchgeschalteten Zustand beider Transistoren rend des Entladevorganges die Antriebswellen für die (Q 1, Q2) in Betrieb setzt, daß der erste Transistor Mäh- und Drescheinrichtungen dei Mähdreschers zum (Qi) gesperrt und der zweite Transistor (Q 2) durch- 40 Stillstand kommen, während eine Schnecke oder dergeschaltet ist, wenn alle Fehlerdetektoren (20,22,24, gleichen zum Entladen des Getreides aus dem Getreide-26) kein die Abweichung von der vorbestimmten behälter aktiviert wird. Der Stillstand der Antriebswel-Funktion anzeigendes Signal abgeben und daß ein len würde eine Auslösung der akustischen und/oder op-Einzelpositions-Fehlerdetektor (52) vorgesehen ist, tischen Alarmeinrichtung wie ein oben beschriebener der bei Abgabe eines die Abweichung von der vor- 45 Fahrtrichtungswechsel für eine Saatgutabgabemaschibestimmten Funktion anzeigenden Signals durch ei- ne herbeiführen, was nicht nur in erheblichem MaBe nen oder mehrere der Sensoren (12,14,16, 18) den störend ist, sondern auch zu einem Nachlassen der Aufersten Transistor (Q 1) ansteuert und den ersten merksamkeit der Bedienungsperson gegenüber tatsäch-

♦*^s Transistor (Q 1) durchschaltet, während bei Abgabe lieh auftretenden Störungen führen würde.

' von die Abweichung von der vorbestimmten Funk- 5* Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor-

ϊί tion anzeigenden Signalen durch sämtliche Sensoren richtung zur Überwachung mehrerer gleichartiger.

|ί (12, 14, 16, 18) d^f zweite Transistor (Q 2) gesperrt gleichzeitig ablaufender Funktionen einer Maschine zu

% wird. schaffen, die bei in Betrieb der Maschine auftretenden

Mj 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- erwünschten Abweichungen oder Langsamläufen abge-

"1 zeichnet, daß in den die Fehlerdetektoren (20,22,24, 55 tasteter Maschinenfunktionen, wie sie häufig im Betrieb

\, 26) mit der die akustische Alarmeinrichtung (36) aus- von landwirtschaftlich eingesetzten Maschinen auftre-

i\ lösenden Schaltung (52) über Leitungen (54, 56, 58, ten, die akustische Alarmeinrichtung automatisch zeit-

[\ 60) verbunden sind, in denen Unterbrechungsschal- weilig außer Betrieb setzt.

! ter (76,78,80,82) vorgesehen sind, die im Normalbe- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

trieb geschlossen sind und bei einer Funktionsunter- «1 daß die Fehlerdetektoren mit einer an die akustische

$ brechung eines zugeordneten Sensors (12,14,16,18) Alarmeinrichtung angeschlossenen elektronischen Ein-

···? geöffnet werden können. richtung zur Vermeidung eines Fehlalarms bei Stillstand

;.J der Maschine verbunden sind, die die akustische Alarm-

einrichtung abschaltet, wenn alle Fehlerdetektoren

b«. gleichzeitig ein die Abweichung von der vorbestimmten

Funktion anzeigendes Signal abgehen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichiung zur Die erfindungsgemäßc Lösung stellt sicher, daß durch

Überwachung mehrerer gleichartiger, gleichzeitig ab- die bei Betrieb der Maschine auftretenden erwünschten