DE2539055A1

DE2539055A1 - Schaltungsanordnung fuer eine sichere betaetigung einer maschine

Info

Publication number: DE2539055A1
Application number: DE19752539055
Authority: DE
Inventors: Jun Henry Andrew Passarelli
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1974-10-07
Filing date: 1975-09-03
Publication date: 1976-04-15
Also published as: US3914621A; GB1466367A

Description

2533055

2. September 1975

Dr. Horst Schüler

Patentanwalt
6 Frankfurt/Main 1

Niddaetr. 512

3728-4ID-I7 14

OCNKKAI. EI.MCTRIC CuML'ANY

1 River Road
Si ¹IIKf-JKCTAUY , N. Y. /I I. S. A.

Scha] tung3anordnung i'tir eine sichere betätigung einer Maschine

Die Erfindung bezieht .sich auf einen Sl euerkreis, der ein sicheres und sich wieder holendes Betreiben einer Maschine ermöylicht. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Kreis, der das Verwenden beider Iliindo einer Bedienungsperson erfordert, um den sicheren Betrieb einer Presse oder dergleichen zu ermöglichen.

In der Vergangenheit, erfolgte ein Betreiben großer Maschinen, wie Pressen, normalerweise dadurch, daß eine Bedienungsperson mit einer Hand einen Druckschalter niederdrückte und einen fortschreitenden Maschinenbet.rieb ermöglichte. Da jedoch uie andere Hand der Bedienungsperson nicht zum Einleiten des Betriebes der Presse benötigt wurde, ergab sich zeitweilig eine starke Verletzung oder ein Verlust der Hand, wenn diese von der Bedienungsperson in gefährlicher Weise im Pfad des Maschinenbetriebes angeordnet wurde. Um eine solche Beschädigung bzw. eine Verletzung oder einen Verlust zu verhindern, wurde es erforderlich, daß der Maschinenbetrieb so lange nicht eingeleitet werden konnte, bis die Bedienungsperson gleichzeitig zwei Start- oder ßetriebsdruckschalter niederdrückte, um zu verhindern, daß sich eine ihrer Hände im Betriebsbcι eich der Maschine befindet. Jedoch ist dieser zweite Betriebsriruckschalter

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in typischer Weise direkt mit dem ersten Betriebsschalter verbunden und in Reihe geschaltet. Unter diesen Umständen kann die Bedienungsperson einfach ein Bandstück oder dergleichen benutzen, um den zweiten Betriebsdruckscha1ter ständig in seiner niedergedrückten Position und damit im Kurzschluß zu halten, ohne daß der Maschinenbetriebszyklus verlängert oder in anderer Weise nachteilig beeinflußt wird. Daher kann die Bedienungsperson in einfacher W.tise ein Betreiben der Presse durch Verwenden einer Hand ermöglichen, während die andere Hand wiederum frei, ist, um in gefährlicher Weise in den betrlebsbereich der Presse einzugreifen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in dec Schaffung eines Ki der genannten Axt, der nur beim Benutzen beider Hände ein Betreiben einer Maschine ermöglicht.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Kreis vorgeschlagen, der das gleichzeitige Verwenden beider Hände einer Bedienungsperson zum sicheren und wiederholten Betreiben einer Presse oder einer anderen ähnlichen Maschinenart erforderlich macht. Der Kreis besteht aus ersten und zweiten einpoligen Umschaltkontaktschal tern, einem Kondensator, Mitteln zum Laden des Kondensators und einem Relais mit einer Spule und einem normalerweise offenen Kontakt. Jeder Schalter hat erste, zweite und dritte Anschlüsse bzw. Klemmen, wobei die ersten und zweiten Schalteranschlüsse normalerweise elektrisch verbunden sind, während die zwei ten und dritten Schalteranschlüsse normalerweise elektrisch nicht verbunden sind. Wenn der Schalter durch Aufbringen von Handdruck betätigt wird, werden die zweiten und dritten Anschlüsse momentan elektrisch verbunden, während die ersten und zweiten Anschlüsse momentan gelöst bzw. unterbrochen werden. Der Kondensator ist elek trisch zwischen die zweiten Anschlüsse der ersten und zweiten Schalter geschaltet, und die Lademittel liegen elektrisch zwischen den ersten Anschlüssen der ersten und zweiten Schalter. Die Spule ist elektrisch zwischen die dritten Anschlüsse der ersten und zwei ten Schalter geschaltet, um einen Ent Ladungspfad für den Kondensator zu bilden, wenn die zweiten und dritten Anschlüsse des ersten Schalters und die zweiten und dritten Anschlüsse des zweiten

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Schalters momentan elektrisch miteinander verbunden werden. Der normalerweise offene Relaiskontakt lieyt in einem Kreis mit der Presse/ wodurch er bei einem Entladen des Kondensators über die Spule schließt und ein Betreiben der Presse ermöglicht. Nach einem Rückkehren beider Schalter in ihre entsprechenden Normal Positionen erfolgt ein Wiederaufladen des Kondensators durch die Lademittel als Vorbereitung für den nächsten Betrieb der Presse.

Die Lademittol bestehen aus einem Abwärtswandler bzw. -transformator mit einer Primärwicklung und einer Sekundärwicklung, aus einem Widerstand und aus einem polarisierenden Gleichrichter. Der V.'iderstand und,der Gleichrichter sind mit der Sekundärwicklung in Reihe geschaltet, und die Primärwicklung befindet sich in einem Reihenkreis mit einerwechselstromquelle.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel in Form eines zeichnerisch schematisch dargestellten elektrischen Kreises näher erläutert.

Gemäß der einzigen Figur besteht der Kreis aus ersten sowie zweiten einpoligen Umschaltkontaktschaltern Io und 12, einem Kondensator 14, einem Relais 16 mit einer Spule 18 sowie einem normalerweise offenen Kontakt 2o und Mitteln zum Laden des Kondensators. Die Lademittel bestehen aus einem Spannungsabwärtswandler 22 mit Primär- und Sekundärwicklungen 24 und 26, einem polarisierenden Gleichrichter 28 und einem Strombegrenzungswiderstand 3o. Der Wandler dient zum Herabsetzen der Spannungsgröße der Wechselstromquelle, um eine Zerstörung des Kondensators sowie der Relaisspule zu verhindern und einen sicheren Niederspannungspegel an die Schalter Io und 12 zu legen.

Die Schalter Io und 12 sind handbetrieben und können vom selben Typ wie das Modell CRIl5HoI4o4 sein, das vom General Purpose Control Products Department der General Electric Company hergestellt und vertrieben wird. Der Schalter Io kann drei Schraubanschlüsse 32, 34 sowie 36 und ein einzelnes elektrisch leitendes Polglied 38 haben, das siändig mit dem Anschluß 36 elektrisch verbunden ist.

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In ähnlicher Weise kann der Schalter 12 drei Schraubanschlüsse 4o, 42 sowie 44 und ein einzelnes elektrisch leitendes Polglied 46 aufweisen, das ständig mit dem Anschluß 44 elektrisch verbunden ist. Das Polglied 38 befindet sich norraalerweiae in elektrischem Kontakt mit dem Anschluß 32, wodurch zwiseilen den Anschlüssen 32 und 36 ein normalerweise geschlossener Kontakt und zwischen den Anschlüssen 34 und 36 ein normalerweise geöffneter Kontakt gebildet wird. Beim Aufbringen eines Handdrucks auf das Polglied 38 gelangt dieses in einen momentanen elektrischen Kontakt mit dem Anschluß 34, wobei es augenblicklich vom Anschluß 32 gelöst wird. Dadurch werden der zwischen den AnschHissen 32 sowie 36 gebildete Kontakt aufgehoben bzw. geöffnet und der zwischen den Anschlüssen 34 sowie 36 gebildete Kontakt geschlossen. In ähnlicher Weise befindet sich das Polglied 46 des Schalters 12 normalerweise in elektrischem Kontakt mit dem Anschluß 4o, wodurch zwischen den Anschlüssen 4o und 44 ein normalerweise geschlossener Kontakt und zwischen den Anschlüssen 42 und 44 ein normalerweise offener Kontakt gebildet wird. Beim Aufbringen eines Handdrucks auf das Polglied 46 gelangt dieses wiederum in einen momentanen elektrischen Kontakt mit dem Anschluß 42 und wird augenblicklich vom Anschluß 4o elektrisch getrennt. Hierdurch wird der Kontakt zwischen den Anschlüssen 42 und 44 geschlossen und der Kontakt zwischen den Anschlüssen 4o und 44 geöffnet.

Die Primärwicklung 2 4 des Wandlers 22 ist elektrisch über eine schützende Leitungssicherung 48 und einen Wechselstromhauptschalter 5o mit einer Wechselstromquelle verbunden. Eine Kontrollampe 52 ist elektrisch über die Primärwicklung 24 geschaltet, um eine Anzeige dafür zu bilden, ob dem Kreis Leistung zugeführt oder nicht zugeführt wird. Ein Anschluß der Sekundärwicklung 26 ist elektrisch mit dem Anschluß 4o des Schalters 12 verbunden, während der andere Anschluß der Sekundärwicklung elektrisch mit der Kathode des polarisierenden Gleichrichters 28 verbunden ist. Die Anode des Gleichrichters 28 ist über einen Widerstand 3o elektrisch mit dem Kontaktanschluß 32 des Schalters Io verbunden. Der Kondensator 14 liegt elektrisch zwischen den KontakLausch Kissen 36 und 44 der entsprechenden Schalter Io und 12, während die Spule 18 des Relais 16

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elektrisch zwischen die Anschlüsse 3<1 und 42 der entsprechenden Schalter Io und 12 gescha Itet ist. Ι)<_·ΐ" iiorina 1 erweise offene Kontakt 2o ist elektrisch an eine Wechselst icjinquelle angeschlossen, und zwar über eine Solenoidspule b4, die die Betriebseircgung einer Presse oder anderen ähnlichen Maschine steuert.

Es wird nunmehr die Hetriebswei.se dieses Kreises ex läutert. Dabei wird angenommen, daß anfänglich der Kondensator 14 vor dem Schliessen des llauptscha.l Lets !So entladen ijt. Nach dem Schließen des Hauptschalters 5o leuchtet die Kontrollampe 52 auf, und es wird eine in bezug auf die Wechselstromque1 1e hei abgesetzte Spannung an der Sekundärwicklung 26 des Wandlers 22 entwickelt. Da der Strom durch den Gleichrichter 28 nur in einer Richtung fließt, lädt sich der Kondensator 14 bis auf die an dt-r Sekundärwicklung anstehende Spannung auf. Aufgrund der besonderen Polarität des Gleichrichters 2ü in diesem Kreis lädt sich die Platte oder Seite des Kondensators .14, die elektrisch mit dem Anschluß 44 des Schalters 12 verbunden ist, in bezug auf die andere Platte auf ein positives Potential auf, wenn der Strom vom Kontakt 36 über das Polglied 38 des Schalters Io zum Kontakt 32, dann durch den Widerstand 3o, den Gleichrichter 28, die Sekundärwicklung 26 und vom Anschluß 4o über das Polglied 46 des Schalters 12 zum Anschluß 44 fließt. Wenn nun eine Betriebserregung der Maschine erwünscht ist, übt die Bedienungsperson unter Benutzen beider Hände einen Druck auf die entsprechenden Polgiieder 38 und 4 6 der Schalter Io und 12 aus, um gleichzeitig die zwischen den Anschlüssen 34 und 36 des Schalters Io und zwischen den Anschlüssen 42 und 44 des Schalters 12 gebildeten entsprechenden Kontakte zu schließen. Nach dem Schliessen dieser Kontakte entlädt sich der Kondensator 14 über die Spule 18 des Relais 16. Dieses wiederum begründet ein Schließen des normalerweise offenen Kontakts 2o, und das Solenoid 54 der Presse wird unmittelbar mit Wechselstromleistung beaufschlagt. Daher wird die Presse zu einem Betrieb befähigt, während die Bedienungsperson dazu gezwungen wird, beide Hände außerhalb der Betriebslinie der Presse zu halten. Wenn nun die Bedienungsperson beide Hände von den Schaltern Io und 12 abnimmt, werden die zwischen den Anschlüssen 32 und 36 des Schalters Io und zwischen den Anschlüssen 4o und

44 des Schalters 12 gebildeten entsprechenden Kontakte geschlossen, und es beginnt ein neuer Ladevorgang des Kondensators 14. Nach dem erneuten Laden des Kondensators 14 wird der nächste Betrieb der Presse ermöglicht, nachdem die Bedienungsperson einen Handdruck auf die Polglieder der Schalter Io und 12 ausgeübt hat.

Wenn die Bedienungsperson den Schalter 12 in der unteren Stellung umwickelt, so daß sein normalerweise offener Kontakt zwischen den Anschlüssen 42 und 44 ständig geschlossen ist, kann der Kondensator 14 nicht geJaden werden, und das Solenoid 54 der Presse kann niemals erregt werden. Wenn sich jedoch der Kondensator 14 zunächst aufladen konnte und wenn dann das Polglied des Schalters 12 in seiner unteren Position festgebunden wird, um den zwischen den Anschlüssen 42 und 44 gebildeten Kontakt zu schließen, kann eine Hand benutzt werden, um das Polglied des Schalters Io niederzudrücken und ein Erregen des Solenoids 54 zu begründen. Jedoch muß das Band vom Schalter 12 entfernt werden, so daß sich der zwischen den Anschlüssen 4o und 44 des Schalters 12 gebildete Kontakt schließen kann, damit sich der Kondensator wieder aufladen kann. Um also auf diese Weise eine Reihe von sich wiederholenden Preßvorgängen auszuüben, muß das Polglied des Schalters 12 während eines Teils des Betriebszyklus durch das Band in der unteren Position gehalten werden, und dann ist das Band für den verbleibenden Teil des Betriebszyklus zu entfernen. Ein solches unregelmäßiges Vorgehen würde die Betriebszeit des Maschinenzyklus so stark vergrößern, daß sie völlig unannehmbar ist, was insbesondere dann gilt, wenn die Maschine kontinuierlich während aufeinanderfolgender Zyklen zu betreiben ist.

Es ist daher klar, daß der oben beschriebene Kreis in wirksamer Weise das V* .wenden beider Hände erfordert, um eine Presse oder eine andere ähnliche Maschine zu betreiben. Dadurch wird verhindert, daß sich eine Hand der Bedii :ungsperson innerhalb der Betriebsoder Arbeitslinie der Presse befinden kann. Dies wiederum sollte zu einer beträchtlichen Abnahme bezüglich starker, dauerhafter Handverletzungen der Bedienungspersonen von verschiedenen Pressenarten und anderen ähnlichen Maschinen führen. Über die beschriebene spezielle Ausführungsform hinausgehend sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abwandlungen möglich. - Patentansprüche -

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Claims

Pa tentansprüche

, .tungsanordnung
Schal/ zum sicheren Betreiben einer Maschine, gekennzeichnet

a) erste und zweite einpolige ümscha^berührungsschalter (lo, 12), wobei jeder Schalter erste, zweite und dritte Anschlüsse (32, 36, 34; 4o, 44, 42) hat, wobei die ersten und zweiten Schalteranschlüsse (32, 36; 4o, 44) normalerweise elektrisch verbunden sind, wenn die zweiten und dritten Schalteranschlüsse (36, 34; 44, 42) normalerweise elektrisch nicht verbunden sind, und wobei die zweiten und dritten Schalteranschlüsse (36, 34; 44, 42) während einer Handdruckbetätigung eines jeden Schalters momentan elektrisch verbunden werden, während die ersten und zweiten Schalteranschlüsse (32, 36; 4o, 44) momentan unterbrochen werden,

b) einen elektrisch zwischen die zweiten Anschlüsse (36, 44) der ersten und zweiten Schalter (lo, 12) geschalteten Kondensator (14),

c) zwischen die ersten Anschlüsse (32, 4o) der ersten und zweiten Schalter (lo, 12) elektrisch geschaltete Mittel (26, 28, 3o) zum Laden des Kondensators (14), wenn d.U; erston und zweiten Anschlüsse (32, 36; 4o, 44) der entsprechenden ersten und zweiten Schalter (lo, J2) elektrisch miteinander verbunden sind, und

d) ein Relais (16) mit einer Spule (18) und einem normalerweise offenen Relaiskontakt (2o), wobei die Spule elektrisch zwischen die dritten Anschlüsse (34, 42) der ersten und zweiten Schalter (lo, 12) geschaltet ist, um einen Entladungspfad für den Kondensator zu bilden, wenn die zweiten und dritten Anschlüsse (36, 34; 44, 42) der entsprechenden ersten und zweiten Schalter momentan miteinander verbunden werden, wobei ferner der normalerweise offene Relaiskontakt (2o) in einem Kreis mit der Maschine lievjt, wodurch der normalerweise offene Relaiskontakt bei einem Entladen des Kondensators (14) über die Spule (18) schließt und einen Betrieb der Maschine

• ermöglicht, und wobei nach einem Rückkehren beider Schalter (lo, 12) in ihre: normalen unbetätigten Positionen die Lade-

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mittel (26, 28, 30) den Kondensator (I¹I) als Vorbereitung für den nächsten Betrieb der Maschine wieder aufladen.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Lademittel einen Abwärtswandler (22) mit einer Primärwicklung (2*0 und einer Sekundärwicklung (26), einen Widerstand (30) und einen Gleichrichter (28) umfassen, wobei der Widerstand und der Gleichrichter in Reihe zur Sekundärwicklung (26) geschaltet sind und die Primärwicklung (2¹I) in einem Reihenkreis mit einer Wechselstromquelle liegt.

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