DE3527924C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Federdämpfungseinrichtung einer schlagenden Umformmaschine, bei welcher bei der Federdämpfungseinrichtung ein eine weg­ proportionale Ausgangsspannung abgebender Weggeber vorgesehen ist, dem eine Auswerteeinrichtung nachgeordnet ist.

Bekanntlich werden schlagende Umformmaschinen, z. B. Hämmer, entweder direkt oder über eine als armierter Betonklotz aus­ gebildete Zusatzmasse auf einer Federdämpfungseinrichtung aufgestellt, damit durch die Schläge bedingte Schwingungen nicht in das Fundament eingeleitet werden. Die Feder­ dämpfungseinrichtung ist gegen folgende drei nachteilige Ver­ haltensweisen abzusichern:
Aufgrund der statischen Belastung kann die Federdämpfungsein­ richtung schrumpfen, d. h. der Federdämpfungsweg sich verrin­ gern. Bei im Laufe der Zeit nachlassender Dämpfung kann der Dämpfungsvorgang zu lange dauern oder die Schwingung sich zu allzu großer Amplitude aufschaukeln. Bei unterschiedlichem Dämpfungsverhalten an verschiedenen Stellen der Dämpfungsein­ richtung macht die Umformmaschine Taumelbewegungen.

Bisher hat man in der Praxis die Umformmaschine auf das Verhalten der Federdämpfungseinrichtung mit dem Auge über­ wacht. Wenn man im Zweifel war, ob eines von mehreren, die Federdämpfungseinrichtung bildenden Elementen noch genau funktioniert, hat man diesem Element den Weggeber zugeordnet und dessen Ausgangssignal auf einem Oszillographen sichtbar gemacht. Diese stichprobenartige Messung macht jedoch die Überwachung nicht von dem menschlichen Mitwirken und dessen Fehlerhaftigkeit unabhängig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine kontinuierliche Überwachung hinsichtlich Verringerung des Federdämpfungs­ weges, nachlassender Dämpfung und Taumelbewegungen mit einfachen Mitteln ermöglicht. Die erfindungsgemäße Vor­ richtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der beiden waagerechten Mittellinien der Federdämpfungseinrichtung je ein Weggeber dauerhaft eingebaut ist.

Wenn der Federweg der Federdämpfungseinrichtung über deren Fläche hin gleichmäßig kleiner wird, so läßt sich das anhand des Ausgangssignales einer der drei Weggeber feststellen. Auch zu geringe Dämpfung, d. h. zu lange Dämpfungsdauer oder zu große Amplitude der Schwingung läßt sich mit dem Ausgangs­ signal eines der dauerhaft eingebauten Weggeber und der nach­ geschalteten Auswerteeinrichtung feststellen. Insbesondere aber lassen sich durch Anordnung der Weggeber beiderseits der beiden Mittelachsen Taumelbewegungen bezüglich beider Mittel­ achsen feststellen, indem jeweils die Ausgangssignale der beiden einander bezüglich einer Mittellinie zugeordneten Weg­ geber miteinander verglichen werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt in der Regel als Auswerteeinrichtung eine den Weggeber nachgeordnete elektrische Schaltung.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn von dem von den zwei Mittellinien gebildeten Quadranten nur drei mit je einem Weggeber besetzt sind. Diese drei Weggeber genügen, um alle wichtigen Störungen und zwar auch die beiden Taumelbe­ wegungen anzuzeigen.

Als Weggeber läßt sich z. B. ein Potentiometer verwenden, das in Abhängigkeit von der Kompression der Federdämpfungsein­ richtung verstellt wird. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn der Weggeber ein induktiver Weggeber ist, dem ein die wegproportionale Spannung abgebender Meßumformer zugeordnet ist. Hierbei formt der Meßumformer das in Phase und Frequenz schwankende Signal des eigentlichen Weggebers in ein dem Weg entsprechendes Signal um. Der induktive Weggeber ist wenig störanfällig und spricht auf kleine Änderungen deutlich an.

Die Federdämpfungseinrichtung kann in beliebiger zweckent­ sprechender Weise ausgebildet sein und hat die Eigenschaft des Federns und des Dämpfens. Besonders zweckmäßig und vor­ teilhaft ist es, wenn die Federdämpfungseinrichtung von mehreren vereinzelten Federdämpfungselementen gebildet ist. Hierbei sind die Weggeber jeweils in eines der Feder­ dämpfungselemente eingebaut.

Es ist möglich, die Ausgangsspannungen der drei Weggeber auf Oszillographen sichtbar zu machen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn jeweils die Ausgangsspannun­ gen der beiden einer der Mittelachsen zugeordneten Weggeber einem Subtrahierer zugeführt werden, dessen Ausgangssignal gemeinsam mit dem Signal eines Grenzwertgebers einem Schwell­ wertschalter zugeführt wird. Es wird jetzt angegeben, wenn jede der beiden möglichen Taumelbewegungen einen bestimmten unteren Schwell- oder Grenzwert überschreitet, woraufhin ein Warnlicht aufleuchtet oder die Umformmaschine selbsttätig stillgesetzt wird.

An sich könnte man eine zu geringe Dämpfung mittels einer Stoppuhr und eines Oszillographen feststellen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Ausgangs­ spannungen der Weggeber und ein Zeitsignal, das eine einge­ stellte Zeitspanne nach einem Schlag wiedergibt, einem Und-Gatter zugeführt wird, dessen Ausgangssignal eine zu ge­ ringe Dämpfung anzeigt. Auf diese Weise wird eine zu lange Schwingung selbsttätig angezeigt.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung dargestellt und zeigt

Fig. 1 schematisch eine schlagende Umformmaschine mit Feder­ dämpfungseinrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Federdämpfungseinrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Elementes der Federdämpfungs­ einrichtung gemäß Fig. 1 in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab und

Fig. 4 eine Vorrichtung zur Überwachung der Federdämpfungs­ einrichtung gemäß Fig. 1.

Die stehende Umformmaschine gemäß Fig. 1 ist ein Hammer, dessen Bär 1 in einem Gestell 2 auf- und abbewegbar geführt ist, das unten einen Amboß 3 aufweist und auf einer Feder­ dämpfungseinrichtung 4 steht, die auf einem Fundament 5 in einer Grube ruht. Die Federdämpfungseinrichtung 5 besteht aus sechs Federdämpfungselementen 6, die gleichmäßig über die Unterseite des Hammer-Gestelles 2 verteilt sind, und läßt sich mit zwei rechtwinkelig zueinander verlaufenden Mittel­ linien 7, 8 versehen. Die Unterseite des Gestelles und damit die Federdämpfungseinrichtung ist rechteckig länglich. An einer langen Seite sind zwei induktive Weggeber 9, 10 und an der anderen langen Seite ist ein dritter induktiver Weggeber 11 vorgesehen. Wie Fig. 3 erkennen läßt, sind bei jedem Federdämpfungselement 6 zwischen Platten 12 Federn 13 und auch Dämpfer angeordnet. Zwischen diesen Platten 12 ist auch der Weggeber 9, 10 bzw. 11 vorgesehen, der somit den Abstand der beiden Platten 12 und damit die Dicke der Federdämpfungs­ einrichtung mißt.

Gemäß Fig. 4 wird die von jedem induktiven Weggeber 9, 10, 11 abgegebene Spannung an einen Meßumformer 14 übertragen, dessen Aufbau an sich bekannt ist und der am Ausgang 15 eine Ausgangsspannung abgibt, die der jeweiligen Dicke der Feder­ dämpfungseinrichtung 4 an der jeweils gemessenen Stelle ent­ spricht. Die Ausgangsspannungen der beiderseits der einen Mittellinie 7 liegenden Weggeber 9 und 11 werden einem Sub­ trahierer 16 zugeführt und die Ausgangsspannungen der beider­ seits der anderen Mittellinie 8 liegenden Weggeber 9 und 10 werden einem weiteren Subtrahierer 17 zugeführt. Da die Aus­ gangsspannungen der Subtrahierer 16, 17 positiv oder negativ sein können, ist jeder Subtrahierer über zwei entgegengesetzt gepolte Dioden 18, 19 mit je einem Schwellwertschalter 20, 21 verbunden. An den als Und-Gatter wirkenden Schwellwert­ schalter 20, 21 ist auch ein als Potentiometer ausgebildeter Grenzwertgeber 22 angeschlossen und der Schwellwertschalter gibt bei Überschreiten des eingestellten Grenzwertes ein Signal ab, das einem Speicher 23, 24 zugeführt wird. Dem einen Speicher 23 ist zu entnehmen, daß eine störende Taumelbewegung "vor/zurück" vorhanden ist und dem anderen Speicher 24 ist zu entnehmen, daß eine störende Taumelbewe­ gung "links/rechts" vorhanden ist.

Die Spannungen an den Ausgängen 15 werden auch jeweils über einen Kondensator 25 und zwei entgegengesetzt gepolte Dioden 26, 27 einem Schwellwertschalter 28 zugeführt, dem von einem als Potentiometer ausgebildeten Grenzwertgeber 29 ein Mindest-Grenzwert zugeführt wird. Die als Und-Gatter wirken­ den Schwellwertschalter 28 geben ein Signal an einen Speicher 30 ab, wenn die Amplitude der Schwingungen zu groß ist, d. h. den Grenzwert überschreitet.

Die nach den Kondensatoren 25 anfallende Spannung wird einem Schwellwertschalter 31 zugeführt, dem von einem als Potentio­ meter ausgebildeten Grenzwertgeber 32 ein Mindest-Grenzwert zugeführt wird. Der Ausgang des Schwellwertschalters 31 ar­ beitet auf ein Und-Gatter 33, dem ein Zeitsignal von einem Zeitglied 34 zugeführt wird. Das Zeitglied 34 wird von einem Und-Gatter 35 beaufschlagt, das wirksam wird, wenn es über einen Eingang den Bär am oberen Todpunkt und über einen zweiten Eingang den Schlag des Bären festgestellt hat. Das Zeitglied gibt also eine bestimmte Zeitspanne nach dem Schlag ein Signal ab. Das Und-Gatter 33 gibt nur an einen Speicher 36 ein Signal ab, wenn nach der Zeitspanne noch eine den Grenzwert übersteigende Schwingung feststellbar ist, d. h. die Dämpfung zu gering ist.

Die Ausgangsspannung 15 des einen Meßumformers 14 wird einem Schwellwertschalter 37 zugeführt, auf den auch ein Grenzwert­ geber 38 arbeitet. Der Schwellwertschalter 37 gibt ein Signal ab, wenn sich der Hammer gleichmäßig dauerhaft (nicht durch Schwingung bedingt) um einen bestimmten Wert gesenkt hat. Auch das Wirksamwerden dieses wie ein Und-Gatter wirkenden Schwellwertgebers 37 wird mittels eines Und-Gatters 39 von dem Zeitglied 34 abhängig gemacht, so daß ein Speicher 40 nur eine bestimmte Zeitspanne nach einem Schlag ein Signal empfängt. Die Speicher 23, 24, 30, 36 und 40 arbeiten, z. B. jeweils auf eine Warnleuchte und werden über eine Leitung 41 gelöscht.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Überwachung der Federdämpfungseinrichtung einer schlagenden Umformmaschine, bei welcher bei der Feder­ dämpfungseinrichtung ein eine wegproportionale Ausgangs­ spannung abgebender Weggeber vorgesehen ist, dem eine Aus­ werteeinrichtung nachgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der beiden waagerechten Mittellinien (7, 8) der Federdämpfungseinrichtung (4) je ein Weggeber (9, 10, 11) dauerhaft eingebaut ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den von den zwei Mittellinien (7, 8) gebildeten Quadranten nur drei mit je einem Weggeber (9, 10, 11) besetzt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Weggeber (9, 10, 11) ein induktiver Weggeber ist, dem ein die wegproportionale Spannung abgebender Meßumformer (14) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federdämpfungseinrichtung (4) von mehreren ver­ einzelten Federdämpfungselementen (6) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß jeweils die Ausgangsspannungen der beiden einer der Mittelachsen (7, 8) zugeordneten Weggeber (9, 10 bzw. 9, 11) einem Subtrahierer (16, 17) zugeführt werden, dessen Ausgangssignal gemeinsam mit dem Signal eines Grenzwertgebers (22) einem Schwellwertschalter (20, 21) zugeführt wird.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsspannungen der Weggeber (9, 10, 11; 14) und ein Zeitsignal (34), das eine eingestellte Zeitspanne nach einem Schlag wiedergibt, einem UND-Gatter (33) zugeführt wird, dessen Ausgangs­ signal eine zu geringe Dämpfung anzeigt.