DE3148716A1 - Stillstandsueberwachung - Google Patents

Description

Stillstandsueberwachung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Meldung des Stillstandes von bewegten Maschinenteilen gowie zur Lagekontrolle der den Stillstand signalisierenden Impulsgeber. Insbesondere findet die Erfindung Anwendung zur Ueberwachung des Schwungrades von Pressen·

Charakteristik der bekannten technischen Loesungen

Bekannt ist eine Schaltungsordnung zur Stillstandsueberwachung nach DE-AS 1 925 137» bei welcher die Drehbewegung in elektrische Rechteckimpulse umgewandelt wird bzw, die Schwingungen einer Oszillatorstufe ^e nach Stellung der Zahnscheibe abreissen und sich dann wieder aufbauen.

Um die gewuenschte Schaltfunktion auszuloesen, werden in einem'Differenzierglied die Impulse in Nadelimpulse umgewandelt.

3U8716 ²

Die Madelirapulse steuern einen Saegezahngenerator, der aus einem Kondensator und einem Ladegeraet besteht. Bei Stillstand bleiben die Nadelimpulse aus und fuehren zur Ivlaximalspannung am Kondensator, so dass der nachfolgende Trigger durchschaltet. Der dabei abgegebene Impuls schaltet unmittelbar oder unmittelbar eine nachgeschaltete Relaisstufe durch. Zwischen der Oszillatorstufe und den uebrigen Teilschaltungen ist ein UND-Netzwerk vorgesehen, an das zwei zusaetzliche Leitungen als Sicherheitseinrichtung von der Oszillatorstufe gefuehrt sind.

Ausserdem ist nach DIMVP 131 057 eine Stillstandsueberwachungsschaltung bekannt, bei welcher Rechteckimpulse aus der Drehbewegung erzeugt und von zwei nachgeschalteten Zeitgliedern jeweils die inverse Impulsfrequenz abgenommen und an zwei Z-Dioden weitergeleitet wird, d. h« abwechselnd liegen an den Zeitgliedern und damit an den Z-Dioden L- bzw. O-Signale an.

Bei Rotation wird die am Kondensator der Zeitglieder anliegende Spannung unter der Z-Spannung der Z-Dioden gehalten. Bei Stillstand laedt sich an dem ueber L-Signal verbundenen Zeitglied der Kondensator ueber einen Widerstand auf und loest nach Erreichen der Z-Spannung der Z-Diode durch einen nachgeschalteten elektronischen Schalter ueber Transistoren eine Schaltfunktion aus.

Zum Schutz der Maschine ist ein weiterer Transistor vorgesehen, der bei sich drehender Welle durch den staendig fliessenden Mindeststrom durchgesteuert ist und bei Stoerung durch die Unterbrechung des Stromflusses gesperrt ist«

Im Fehlerfall wird das Ausgangssignal gesperrt.

3 Die bekannten Loesungen berueckaichtigen keine Fehler bei der

Impulserfassung, sind in ihrem Aufbau sehr kompliziert und erfassen keine fehlerhaften Zustaende, die durch ungewollte Lageveraenderungen des Gebers bzw. induktiven Initiators zur Ansteuerscheibe entstehen·' ~^s

Das koennte z. B. zur Folge haben, dass das Stillstandssignal gegeben wurde, obwohl das Schwungrad noch rotiert. Wuerde in diesem Falle ein Schleichgangantrieb eingeschaltet, so kann das seine Zerstoerung zur Folge haben.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, eine sichere Stillstandsueberwachung zu schaffen,mit deren Einsatz Schaeden weitgehend vermeidbar sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es , eine Stillstandsueberwachungsschaltung so aufzubauen, dass mit geringstem Aufwand die Sicherheit der Stillstandsmeldung auch bei ungewollter Lageveraeverung der Impulsgeber gewaehrleistet wird.

Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass aequivalente Ausgaenge von mindestens zwei parallel geschalteten Impulsgebern mit einer dynamischen Ueberwachungsschaltung und antivalente Ausgaenge der gleichen Impulsgeber mit einer statischen Ueberwachungsschaltung in UND-Verknuepfung stehen und ueber diese die Maschine ansteuern. In der weiteren Ausgestaltung besteht die dynamische Ueberwachungsschaltung aus einem Impulsformer, einem Integrierglied, einem Schwellwertschalter, einem Signalverzoegerer sowie einem Relais und die statische Ueberwachungsschaltung aus einem Integrierglied sowie einem Relais.

- ₅ - ■ 3U8716

Bei Verknuepfung dieser Stillstandsueberwachung mit einer elektronisch gesteuerten Maschine ist bei der dynamischen Ueberwachungsschaltung bestehend aus Impulsformer, Integrierglied,, Schwellwertschalter und Signalverzoegerer und bei der aus einem Integrierglied bestehenden statischen Überwachungsschaltung der Ausgang jeweils mit dem Eingang eines AND-Gatters verbunden« Ueber eine mit dem AND-Gatter in Verbindung stehende elektronische Auswerteschaltung wird die Maschine gesteuert.

Beschreibung des Ausfuehrungsbeispieles

Die Erfindung soll an zwei Ausfuehrungsbeispielen naeher erlaeutert werden. Die dazugehoerigen Zeichnungen zeigen:

Fig_o 1 Prinzipdarstellung einer Stillstandsueberwachungsschaltung mit konventioneller Auswertung

Fig«, 2 Prinzipdarstellung einer Stillstandsueberwachungsschaltung mit elektronischer Auswertung

Erstes Ausfuehrungsbeispiel

Die Fig_e 1 zeigt eine erfindungsgemaesse Schaltungsanordnung, die aus zwei Impulsgebern 1,2 und zwei unterschiedlichen Auswerteschaltungen, d, h. einer dynamischen Ueberwachungsschaltung 13 und einer statischen Ueberwachungsschaltung besteht„ Die dynamische Ueberwachungsschaltung 13 ist aufgebaut aus einem Impulsformer 4» einem Integrierglied 5$ einem Schwellwertschalter 6, einem Signalverzoegerer 7 und einem Relais 8 mit dem Schliesserkontakt 12«

Die statische Ueberwachungsschaltung 14 ist aufgebaut aus einem Integrierglied 10 und einem Ausgangsrelais 9 mit dem Schliesserkontakt 11.

3U8716

Die Steuerscheibe 3 ist an dem Schwungrad z. B. einer Presse fest angebracht. Die Anzahl der Steuerfahnen an der Steuerscheibe 3 haengt ab von den Abmessungen derselben, minimaler Breite der Steuerfahnen und der maximalen Drehzahl des zu ueberwachenden Schwungrades.

Die Anordnung der Impulsgeber 1, 2 zur Steuerscheibe 3 ist solcherart, dass der Abstand der Impulsgeber 1, 2 zueinander und die Abmessungen der Steuerfahnenluecken gleich sind. Damit wird erreicht, dass mindestens einer der Impulsgeber 1, 2 von einer Steuerfahne aktiviert wird.

Die aequivalenten Ausgaenge der Impulsgeber 1, 2 sind parallel geschaltet und stehen eingangsseitig mit der dynamischen Ueberwachungsschaltung 13 und die antivalenten Ausgaenge der Impulsgeber 1» 2 sind parallel geschaltet und stehen mit der statischen Ueberwachungsschaltung14 in Verbindung.

Die dynamische Ueberwachungsschaltung 13 hat folgende Funktionen:

Bei Bewegung des zu ueberwachenden Schwungrades werden von den aequivalenten Ausgaengen X1, X2 der Impulsgeber 1, 2 Impulse an die Impulsformerstufe 4 abgegeben.

Die von der Impulsformerstufe 4 in bekannter Weise erzeugten Rechteckimpulse werden einem Integrierglied 5 zugefuehrt, das seinerseits einen Schwellwertschalter 6 ansteuert. Der Schwellwertschalter 6 schaltet das naohgeschaltete Relais 8 ab.

Bei Stillstand des zu ueberwachenden Schwungrades werden von den Impulsgebern 1, 2 keine Impulse an die Impulsformerstufe 4 abgegeben, der Schwellwertschalter 6 kippt in Ausgangslage und schaltet ueber den Signalverzoegerer 7,

■■■' ■ - 3U87T6

der aus einer an sich bekannten Anordnung von Kondensatoren mit Diode und einem Trigger besteht, das nachgeschaltete Relais 8 zeitverzoegert ein.

Die untere Drehzahlgrenze, bei der die Schaltfunktion ausgeloest wird, ist durch die RC-Zeitkonstante des Integriergliedes 5 bestimmt.

Durch die zeitliche Verzoegerung der Schaltfunktion wird erreicht, dass ein Stillstanssignal erst nach Erreichen des Stillstandes gegeben wird.

Eine Kontrolle der unveraenderten lage der Impulsgeber 1, 2 erfolgt durch die statische Ueberwachungsschaltung 14· Die Impulse der antivalenten Ausgaenge X1, X2 der Impulsgeber 1,2 werden dem Integrierglied 10 zugefuehrt, um Schaltunsicherheiten im unteren Drehzahlbereich zu vermeiden.

Das Relais 9 wird vom Integrierglied 10 angesteuert, was zur gewuenschten statischen Ueberwachung fuehrt. Durch UITD-Verknuepfung der Kontakte 11, 12 des Relais 8 und des Relais 9 erfolgt die Realisierung der Schaltfunktion. Damit ist sowohl eine dynamische als auch statische Ueberwachung gewäehrleistet.

Zweitee Ausfuehrungsbeispiel

Die Anordnung der Impulsgeber 1, 2 zur Steuerscheibe 3 erfolgt analog zum ersten Ausfuehrungsbeispiel. Der Ausgang des Schwellwertschalters 6 ist ueber den Signalverzoegerer 7 mit dem Eingang eines AHD-Gatters 13 verbunden, dessen Ausgang eine elektronische Auswerteschaltung 14 ansteuert.

3U8716

Solange sich das zu ueberwachende Teil noch bewegt und
die Impulsgeber 1, 2 Impulse an den Impulsformer 4 abgeben, wird vom AHD-Gatter 13 ein 0-Signal an die elektronische Auswertschaltung 14 abgegeben..

Bei Stillstand des zu ueberwachenden Teiles werden von den Impulsgebern 1, 2 keine Impulse an die Impulsformerstufe 4 abgegeben, der Schwellwertschalter 6 wird von dem Integrierglied 5 nicht angesteuert und kippt in seine Ausgangsstellung zurueck. Nach Ansteuerung des Signalverzoegerers 7 gibt dieser L-Signal an den ersten Eingang des AUD-Gatters.

Bei unveraenderter lage der Impulsgeber 1, 2 gibt einer
der antivalenten Ausgaenge X1, X2 der Impulsgeber 1, 2
ueber das Integrierglied 10 ein weiteres L-Signal an den zweiten Eingang des AUD-Gatters 13«

Der Ausgang des AED-Gatters 13 verbunden mit dem Eingang
der elektronischen Auswerteschaltung 14 gibt !-Signal, was . zur gewuenschten Schaltfunktion HStillstandlf fuehrt.

Die Sicherheit der beschriebenen Anordnung gemaess erstem
Ausfuehrungsbeispiel wird dadurch erreicht, dass im Fehlerfall mindestens eines der beiden Relais 8, 9 abschaltet und damit das HStillstand-SignalH verschwindet. So schaltet z.
B. das Relais 9 ab, wenn eine ungewollte lageveraenderung
der Impulsgeber 1, 2 eingetreten ist.

Die Verknuepfung des nStillstand-Signalsl? mit der Steuerung der Maschine muss so ausgefuehrt sein, dass das Einschalten eines oder mehrerer Antriebe im Fehlerfall sicher vermieden wird.

Die Kontrolle der Auswerteschaltung 13 erfolgt dadurch, dass das bei Stillstand des zu ueberwachenden Schwungrades vorhandene I-Signal nach dem Einschalten des oder der Antriebe verschwindet.

Deshalb muss die Verknuepfung des ilStillstand-Signale!! mit der Maschine weiterhin solcherart sein, dass die Maschine erst nach Verschwinden des ilStillstand-SignalsIi in Betrieb genommen werden kann.

Die Sicherheit der beschriebenen Anordnung gemaess zweiten Ausfuehrungsbeispiel wird dadurch erreicht, dass im Fehlerfall mindestens einer der beiden Eingaenge des AND-Gatters 15 0-Signal fuehrt und damit am Eingang der elektronischen Auswerteschaltung 16 ebenfalls ein 0-Signal anliegt.

Die Verknuepfung mit der Maschine muss analog zu den Darlegungen fuer das erste Ausfuehrungsbeispiel erfolgen.

Claims (1)

1. 3U8716

   Erfindungsansprueche

   Iy Stilistandsueberwachung zur Meldung des Stillstandes von bewegten Maschinenteilen sowie zur Lagekontrolle der den Stillstand signalisierenden Impulsgeber, insbesondere zur Ueberwachung des Schwungrades an Pressen dadurch gekennzeichnet, dass aequiYalente Ausgaenge von mindestens zwei parallel geschalteten Impulsgebern (1, 2) mit einer dynamischen Ueberwachungsschaltung (13) und antivalente Ausgaenge der gleichen Impulsgeber (1 , 2) mit einer statischen Ueberwachungsschaltung (14) in UMMferknuepfung stehen und ueber diese eine Maschine ansteuern. ■

   2» Stillstandsueberwachung nach Punkt 1 dadurch bekennzeichnet , dass die dynamischen ueberwachungsschaltung (13) aus einem Impulsformer (4)» einem Integrierglied (5)» einem Schwellwertschalter (6), einem Signalverzoegerer (7) sowie einem Relais (8) und die statische Ueberwachungsschaltung (14) aus einem Integrierglied (10) sowie einem Relais (9) besteht.

   3β Stillstandsueberwachung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet ρ dass die dynamische Ueberwachungsschaltung (13) aus dem Impulsformer (4), dem Integrierglied (5)» dem Schwellwertschalter (6), dem Signalverzoegerer (7) und die statische Ueberwachungsschaltung (14) aus einem Integrierglied (10) besteht, diese mit zwei Eingaengen eines AND-Gatters (15) verbunden sind und ueber eine elektronische Auswerteschaltung (16) die Maschine angesteuert wird«

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen