DE2836605A1

DE2836605A1 - Ueberwachungsvorrichtung fuer antriebselemente von werkzeugmaschinen, insbesondere pressen

Info

Publication number: DE2836605A1
Application number: DE19782836605
Authority: DE
Inventors: Roland Beetz; Rolf Griesheim
Original assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Current assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Priority date: 1977-12-09
Filing date: 1978-08-22
Publication date: 1979-06-13
Also published as: IT7852226A0; DD136029B1; IT1157748B; FR2411357A1; SU956304A1; DD136029A1; FR2411357B3; JPS5483185A

Description

VEB KOMBINAT UMFOBMTECHN^ »HERBERT WARNKE* ERFUKT

a) Titel der Erfindung

Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen mit mechanischem Antrieb des Stößels, der beim Bruch der Antriebswelle sofort stillgesetzt wird.

c) Charakteristik der bekannten technischen lösungen Nach der BRD-Auslegeschrift Nr. 1 463 066 ist eine elektrische Sicherheitssteuerung für Kurbelpressen mit einer mit der Kurbelwelle umlaufenden Steuerscheibe und in einer Halterung des Pressengestells einstellbar angeordneten, auf den Vorbeigang von Diskontinuitäten am Umfang der Steuerscheibe ansprechenden Schaltelementen bekannt, bei der die Steuerscheibe entsprechend einer angegebenen Weglänge auf ihren Umfang eine Anzahl von ferromagnetischen Diskontinuitäten besitzt. Durch deren Vorbeigang an einem ersten Schaltelement wird ein Wechselstrom induziert sowie

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durch den Vorbeigang einer einzigen ferromagnetischen Diskontinuität an einem zweiten Schaltelement wird ein vorhandener Wechselstrom gesteuert, wobei an den Ausgängen der Schaltelemente jeweils ein Transistorverstärker mit Transformator angeordnet ist. Diese elektrische Sicherheitssteuerung ist mechanisch sehr aufwendig und das Maschinensystem wird erst nach Beendigung des Hubes stillgesetzt. Außerdem sind nach den BRD-Offenlegungsschriften Nr. 2 237 und Ur. 2 338 4^9 Überwachungsvorrichtungen für Pressen bekannt, bei denen einmal die Überwachung mittels Elementen zur Erzeugung einer Meßspannung in Abhängigkeit der Steuerwalzendrehung und elektronischer Bausteine zur Beeinflussung der Pressensteuerung im Sinne einer Antriebsabschaltung bei einer Störung sowie zum anderen durch eine geeignete Schaltungsanordnung zur selbsttätigen Überprüfung der Betriebsfähigkeit der vorgenannten Überwachungsvorrichtung erreicht wird. Die Nachteile bestehen vor allem in der elektromechanischen Art der Ausbildung der Überwachungsvorrichtung, die damit auch durch die Erschütterungen beim Arbeiten der Presse sehr störanfällig ist. Durch die Anwendung von Sender und Empfänger ist diese Einrichtung sehr kostenaufwendig. Durch das DDR-Wirtschaftspatent Nr. 85 909 ist eine Vorrichtung zur Überwachung von Antrieben für Kommando- oder Steuergeräte an Werkzeugmaschinen bekannt, bei der an der Antriebswelle der Presse und am Kommando- oder Steuergerät je ein Drehmelder angeordnet ist, deren Öffner- bzw. Schließerkontakte in Wirkverbindung stehen. Diese Vorrichtung ist drehzahlabhängig und durch die Drehmelder kostenintensiv. Außerdem ist keine Kontaktsicherheit gegeben.

d) Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen zur Vermeidung von Arbeitsunfällen zu schaffen, die unabhängig von Drehzahländerungen, Rechts- oder Linkslauf der Antriebe und sämtlichen Betriebsarten von Werkzeugmaschinen und Pressen, wie Einzel- oder Dauerhub,

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Schleichgang, Einrichten, bei einem Wellenbruch die Maschine unmittelbar stillsetzt.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine funktionssichere Überwachungsvorrichtung vorgenannter Art so zu gestalten, daß durch eine besondere Anordnung von berührungslosen Meßwandlern an einer zu kontrollierenden Welle von Werkzeugmaschinen im Zusammenhang mit Steuerscheiben Impulse gewonnen und in einer Auswerteschaltung verglichen werden.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß auf der zu überwachenden Welle sowohl antriebs- als auch abtriebsseitig je eine Steuerscheibe angeordnet ist, die in ihren Stellungen zueinander fest zugeordnet sind, wobei die Steuerscheiben eine gleiche Anzahl von Steuerfahnen auf ihrem Umfang angeordnet besitzen sowie an der Steuerscheibe zwei berührungslose Meßwandler und an der Steuerscheibe ein berührungsloser Meßwandler angeordnet sind, deren Signale über logische Verknüpfungen auswertbar sind.

Die Steuerfahnen an den Steuerscheiben (z.B. antriebsseitig) mit gleicher Anzahl von Steuerfahnen sind in ihren Abmessungen kleiner und die Steuerfahnenlücken in ihren Abmessungen größer im Vergleich zu den Steuerfahnen und den Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe (z.B. abtriebsseitig) ausgebildet oder umgekehrt. Weiterhin wird in der Ausgangsstellung ein berührungsloser Meßwandler einer Steuerfahnenlücke und ein berührungsloser Meßwandler einer Steuerfahne der Steuerscheibe (z.B. antriebsseitig) sowie ein berührungsloser Meßwandler einer Steuerfahnenlücke der Steuerscheibe (z.B. abtriebsseitig) zugeordnet oder umgekehrt.

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Ebenfalls erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß auf der zu überwachenden Welle sowohl antriebsals auch abtriebsseitig je eine Steuerscheibe angeordnet ist, die in ihren Stellungen zueinander fest zugeordnet sind, wobei die Steuerscheiben eine ungleiche Anzahl von Steuerfahnen auf ihrem Umfang angeordnet besitzen sowie an der Steuerscheibe mindestens zwei berührungslose Meßwandler und an der Steuerscheibe mindestens zwei berührungslose Meßwandler angeordnet sind, deren Signale über logische Verknüpfungen auswertbar sind.

Bei der Überwachungsvorrichtung, bei der die Steuerscheiben eine ungleiche Anzahl von Steuerfahnen und -lücken besitzen, sind die Steuerfahnen und die Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe (z.B. antriebsseitig) in ihren Abmessungen kleiner ausgebildet als die Steuerfahnen und die Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe (z.B. abtriebsseitig) oder umgekehrt. Dabei sind in der Ausgangsstellung ein berührungsloser Meßwandler einer Steuerfahnenlücke und ein berührungsloser Meßwandler einer Steuerfahne der Steuerscheibe (z.B. abtriebsseitig) sowie ein oder mehrere berührungslose Meßwandler einer oder mehrerer Steuerfahnenlücken und ein oder mehrere berührungslose Meßwandler einer oder mehrerer Steuerfahnen der Steuerscheibe (z.B. antriebsseitig) zugeordnet. Die Ausgangssignale der berührungslosen Meßwandler sind in der Weise logisch miteinander verknüpft, daß bei Verdrehung der Steuerscheiben das Ausgangssignal der Logikschaltung veränderbar ist. Bei einem Wellenbruch verschieben sich die fest zueinander zugeordneten Steuerscheiben derart gegeneinander, daß es mindestens an einem berührungslosen Meßwandler zu einer Signaländerung kommt, die über die Auswerteschaltung ein unmittelbares Stillsetzen der Maschine bewirkt.

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f) Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden, In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1: Prinzipdarstellung des ersten Ausführungsbeispieles Fig. 2: Prinzipdarstellung des zweiten Ausführungsbeispieles

Erstes Ausführungsbeispiel:

Auf der zu überwachenden Welle 1 sind antriebs- als auch abtriebsseitig je eine Steuerscheibe 2, 3 angeordnet. Dabei besitzen die Steuerscheiben 2, 3 auf ihrem Umfang die gleiche Anzahl von Steuerfahnen, wobei die Steuerfahnen der Steuerscheibe 2 in ihren Abmessungen kleiner und die Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe 2 in ihren Abmessungen größer im Vergleich zu den Steuerfahnen und den Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe 3 ausgebildet sind«, Dieses Verhältnis kann auch umgekehrt werden. In der Ausgangsstellung, Fig· 1, ist einer Steuerfahne der Steuerscheibe 2 ein berührungsloser Meßwandler 5 und einer Steuerfahnenlücke der Steuerscheibe 2 ein berührungsloser Meßwandler 4 sowie einer Steuerfahnenlücke der Steuerscheibe 3 ein berührungsloser Meßwandler 6 zugeordnet. Die Anordnung der berührungslosen Meßwandler 4,5,6 zu den Steuerscheiben 2,3 kann auch umgekehrt werden« Die Ausgangssignale der berührungslosen Meßwandler 4,5,6 werden über die logische Verschaltung 15 verknüpft. Jeder berührungslose Meßwandler 4,5,6 liefert ein reelles und ein negiertes Ausgangssignal· Innerhalb der logischen Verschaltung 15 sind das negierte Signal 5~ vom berührungslosen Meßwandler 6 und das reelle Signal X_x, vom berührungslosen Meßwandler 4 durch ein OR-Gatter verknüpft. Das reelle Signal 3^ ^vom berührungslosen Meßwandler 5 ist mit dem reellen Signal x^ ^vom berührungslosen Meßwandler 6 durch ein OR-Gatter verknüpft. Die beiden OR-Gatter-Signale sind wiederum durch ein AND-Gatter verknüpft. Das Signal des AND-Gatters wird durch eine elektronische Auswerte schaltung 16 weiterverarbeitet. Bei Drehung der Welle ' kehren sich die Signale der berührungslosen Meßwandler

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4,5,6 in ihre inversen Zustände um. Diese Umkehr wird von der Steuerfahnenfolge der Steuerscheiben 2,3 bestimmt. Kommt es zu einem Bruch der Welle 1, so verschieben sich die Steuerscheiben 2,3 gegenüber ihrer Zuordnung derart, daß mindestens an einem OR-Gatterausgang eine Signaländerung auftritt. Damit kommt es am AND-Gatterausgang ebenfalls zu einer Signaländerung, die über die Auswerteschaltung 16 zum Stillsetzen des Maschinensystems führt.

Zweites Ausführungsbeispiel:

Auf der zu überwachenden Welle 1 sind antriebs- als auch abtriebsseitig je eine Steuerscheibe 12,13 angeordnet. Dabei besitzen die Steuerscheiben 12,13 auf ihrem Umfang eine ungleiche Anzahl von Steuerfahnen. In diesem Ausführungsbeispiel besitzt die Steuerscheibe 12 vorzugsweise die doppelte Anzahl von Steuerfahnen im Verhältnis zu den Steuerfahnen der Steuerscheibe 13· Die Steuerfahnen und die Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe 12 sind in ihren Abmessungen kleiner ausgebildet als die Steuerfahnen und die Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe 13· In der Ausgangsstellung, wie in Fig. 2 gezeigt, sind ein berührungsloser Meßwandler 7 einer Steuerfahnenlücke und ein berührungsloser Meßwandler 8 einer Steuerfahne der Steuerscheibe 13 sowie ein berührungsloser Meßwandler 9 einer Steuerfahnenlücke und ein berührungsloser Meßwandler 10 einer Steuerfahne der Steuerscheibe 12 zugeordnet. Die Ausgangssignale der berührungslosen Meßwandler 7,8,9,10 werden über die logische Verschaltung 11 verknüpft, wobei jeder berührungslose Meßwandler 7»8,9»1O ein reelles und ein negiertes Signal liefert. Innerhalb der logischen Verschaltung 11 sind das negierte Signal χϊ vom berührungslosen Meßwandler 7» das reelle Signal X_n- vom berührungslosen Meßwandler 8 und das negierte Signal Xg vom berührungslosen Meßwandler 9 verknüpft. Das reelle Signal x^, das negierte Signal S₁- und das negierte Signal Xr₇ vom berührungslosen Meßwandler 10 sind ebenfalls durch ein OR-Gatter verknüpft« Das negierte

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Signal xV und das negierte Signal χ,- sind auch durch ein OR-Gatter verknüpft. Diese 3 OR-Gatter sind wiederum durch ein AMD-Gatter verknüpft. Das Signal des AID-Gatters wird durch eine elektronische Auswerteschaltung 14 weiterverarbeitet. Die Umkehrung der berührungslosen Meßwandler 7»8, 9,10 in ihre inversen Zustände sowie die Wirkungsweise der Überwachungsvorrichtung vollzieht sich analog des ersten Ausführungsbeispieles.

Bei beiden Ausführungsbeispielen ist zwischen den Steuerscheiben 2,3 bzw. 12,13 und ihren berührungslosen Meßwandlern 4,5,6 bzw. 7,8,9,10 eine gewisse Verdrehung bzw. Spiel zwischen An- und Abtriebswelle zugelassen, das vom Verhältnis der Steuerfahnen- und -lückenabmessungen der Steuerscheiben 2,3 bzw. 12,13 zueinander bestimmt wird. Gleichzeitig wird damit der Abschaltwinkel bei Wellenbruch festgelegt.

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Claims

Erfindungsansprüche:

mV)Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen mit mechanischem Antrieb des Stößels, wobei mit der Antriebswelle auf ihr angeordnete Steuerscheiben zwecks Unterbrechung des Steuerstromes bei Bruch der Antriebselemente umlaufen, gekennzeichnet dadurch, daß auf der zu überwachenden Welle (1) sowohl antriebs- als auch abtriebsseitig je eine Steuerscheibe (2;3) angeordnet ist, die in ihren Stellungen zueinander fest zugeordnet sind, wobei die Steuerscheiben (2;3) eine gleiche Anzahl von Steuerfahnen auf ihrem Umfang angeordnet besitzen sowie an der Steuerscheibe (2) zwei berührungslose Meßwandler (4;5) und an der Steuerscheibe (3) ein berührungsloser Meßwandler (6) angeordnet sind, deren Signale über logische Verknüpfungen (15) auswertbar sind.
2. Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß an den Steuerseheiben (2$3) die Steuerfahnen der Steuerscheibe (2) in ihren Abmessungen kleiner und Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe (2) in ihren Abmessungen größer im Vergleich zu den Steuerfahnen und den Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe (3) ausgebildet sind oder umgekehrt.
3· Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen nach Punkt 1 bis 2, gekennzeichnet dadurch, daß in der Ausgangsstellung ein berührungsloser Meßwandler (4) einer Steuerfahnenlücke und ein berührungsloser Meßwandler (5) einer Steuerfahne der Steuerscheibe (2) sowie ein berührungsloser Meßwandler (6) einer Steuerfahnenlücke der Steuerscheibe (3) zugeordnet wird oder umgekehrt.
4. Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen mit mechanischem Antrieb des Stößels, wobei mit der Antriebswelle auf

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ihr angeordnete Steuerscheiben zwecks Unterbrechung des Steuerstromes bei Bruch der Antriebselemente umlaufen, gekennzeichnet dadurch, daß auf der zu überwachenden Welle (1) sowohl antriebs- als auch abtriebsseitig je eine Steuerscheibe (12;13) angeordnet ist, die in ihren Stellungen zueinander fest zugeordnet sind, wobei die Steuerscheiben (12;13) eine ungleiche Anzahl von Steuerfahnen auf ihrem Umfang angeordnet besitzen sowie an der Steuerscheibe (12) mindestens zwei berührungslose Meßwandler (9;10) und an der Steuerscheibe (13) mindestens zwei berührungslose Meßwandler (7;8) angeordnet sind, deren Signale über logische Verknüpfungen (11) auswertbar sind,
5· Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß an den Steuerscheiben (12;13) die Steuerfahnen und die Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe (12) in ihren Abmessungen kleiner ausgebildet sind als die Steuerfahnen und die Steuerfahnenlücken der Steuerscheibe (13) oder umgekehrt.
6· Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen nach Punkt 4 und 5» gekennzeichnet dadurch, daß in der Ausgangsstellung ein berührungsloser Meßwandler (7) einer Steuerfahnenlücke und ein berührungsloser Meßwandler (8) einer Steuerfahne der Steuerscheibe (13) sowie ein oder mehrere berührungslose Meßwandler (9) einer oder mehrerer Steuerfahnenlücken und ein oder mehrere berührungslose Meßwandler (10) einer oder mehrerer Steuerfahnen der Steuerscheibe (12) zugeordnet sind.
7. Überwachungsvorrichtung für Antriebselemente von Werkzeugmaschinen nach Punkt 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, daß die Ausgangssignale der berührungslosen Meßwandler (4;5j6) oder (7;8;9j10) in der Weise logisch miteinander verknüpft sind, daß bei Verdrehung der Steuerscheiben (2;3) oder (12;13) zu ihrer Zuordnung das Ausgangssignal der Logikschaltung veränderbar ist.

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