DE3622574A1

DE3622574A1 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR MONITORING THE SUSPENSION OF DRUM FRAME

Info

Publication number: DE3622574A1
Application number: DE19863622574
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl Ing Gnensch; Ralf Dr Ing Kurz
Original assignee: Schwermaschinenbau Kombinat Ernst Thalmann VEB
Current assignee: SKET Schwermaschinenbau Magdeburg GmbH
Priority date: 1985-08-19
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1987-02-19
Also published as: GB2179377A; IT1197015B; GB8618983D0; DD240398A1; IT8621293A0; IT8621293A1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung findet Anwendung in der kabel- und drahtseil herstellenden Industrie, bei der Überwachung des Verseil prozesses, insbesondere zur Trommelrahmenüberwachung bei Ver seilmaschinen.The invention finds application in the cable and wire rope manufacturing industry, in monitoring the stranding process, especially for drum frame monitoring at Ver rope machines.

Characteristic of the known technical solutions

Trommelrahmenüberwachungen an Schnellverseilmaschinen sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Die meisten der be kannten Überwachungseinrichtungen beruhen darauf, daß jeder Trommelrahmen einzeln überwacht wird. In den optischen Über wachungseinrichtungen entsprechend DD-PS 2 26 893 und DE-PS 55 246 sind je Trommelrahmen eine Lichtschranke eingesetzt, wobei das System nach PS 55 246 ohne Eigenüberwachung arbei tet. Die Lösung nach DE-OS 24 08 546 beinhaltet eine Trommel rahmenüberwachung mit zwei verschiedenen Lichtquellen je Trommelrahmen und zwei entsprechenden Empfängern. Die durch die Fensteröffnungen des Verseilrohres gehenden, durch Blenden gerichteten Strahlen bilden einen Winkel zueinander und werden direkt oder reflektiert auf den Fotoempfänger gerichtet. Nachteilig bei diesen Überwachungseinrichtungen ist, daß jeder Trommelrahmen mindestens einen Meßwertgeber und einen Meßwert nehmer benötigt, was einen hohen Aufwand darstellt und mit einem relativ großen Platzbedarf verbunden ist. Außerdem ver schmutzen durch die Anordnung am bzw. im Verseilrohr der Sender, der Empfänger und der Reflektor sehr schnell, was eine unver tretbar große Störanfälligkeit der Überwachungseinrichtung zur Folge hat.Drum frame monitoring on fast stranding machines are in various designs known. Most of the be Known monitoring facilities rely on the fact that everyone Drum frame is monitored individually. In the optical over security devices according to DD-PS 2 26 893 and DE-PS 55 246 one light barrier is used per drum frame, the system according to PS 55 246 work without self-monitoring tet. The solution according to DE-OS 24 08 546 includes a drum frame monitoring with two different light sources each Drum frame and two corresponding receivers. By the window openings of the stranding tube going through blinds directed rays form an angle to each other and are directed directly or reflected at the photo receiver. A disadvantage of these monitoring devices is that everyone Drum frame at least one sensor and one measured value needs what is a high cost and with is associated with a relatively large space requirement. In addition ver dirty due to the arrangement on or in the stranding tube of the transmitter, the receiver and the reflector very quickly, which is an un the monitoring device is susceptible to major disturbances has the consequence.

Alle genannten Mängel werden mit der Überwachungseinrichtung gemäß DE-OS 30 34 373 hinfällig. Die hierin beschriebene Lösung beruht darauf, daß die Lichtquelle und der Empfänger außerhalb der Stirnwände des Verseilrohres angeordnet sind und dadurch der Lichtstrahl der Lichtschranke innerhalb des Rohres ver läuft. An jedem Trommelrahmen ist eine Blende angeordnet, die bei unzulässigem Pendeln des Trommelrahmens über einen be stimmten Winkel hinaus den Lichtstrahl unterbricht und damit den Antrieb der Verseilmaschine abschaltet. Diese Überwachungs einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß sie erst bei einer Drehzahl von 200 bis 300 min^{- 1} in Betrieb genommen werden kann. Das ergibt sich aus dem Umstand, daß beim Anlaufen des Verseil rohres die durch die Stirnflächen verursachten Lichtstrahl unterbrechungen zeitlich so lang sind, daß sofort ein Ab schaltimpuls kommen würde. Damit war es erforderlich, für den Anlaufvorgang eine Abschaltsperre vorzusehen oder die Impuls zeitdauer zu verlängern.All of the above-mentioned shortcomings are eliminated with the monitoring device according to DE-OS 30 34 373. The solution described here is based on the fact that the light source and the receiver are arranged outside the end walls of the stranding tube and thereby the light beam of the light barrier runs ver inside the tube. An aperture is arranged on each drum frame, which interrupts the light beam when the drum frame swings inadmissible beyond a certain angle and thus switches off the drive of the stranding machine. However, this monitoring device has the disadvantage that it can only be put into operation at a speed of 200 to 300 min ^-1 . This results from the fact that when starting the stranding tube, the light beam interruptions caused by the end faces are so long in time that a switching pulse would come immediately. It was therefore necessary to provide a shutdown lock for the start-up process or to extend the pulse duration.

Während eine Verlängerung der Impulszeitdauer durch die damit verbundene Havariegefahr nicht tragbar ist (Abschaltung erfolgt im Havariefall zu spät oder überhaupt nicht), führt die Ab schaltsperre zu subjektivem Fehlverhalten, wenn z. B. Abschalt sperre nicht aufgehoben und damit die Überwachungseinrichtung nach erfolgtem Anlauf der Verseilmaschine nicht in Betrieb genommen wird. Bei blockierender Trommelrahmenlagerung mit exaktem Strahlengang vom Sender zum Empfänger ist diese Über wachungseinrichtung sogar unbrauchbar. Sie registriert zwar bei jeder Umdrehung einen Impuls, signalisiert dadurch eine einwandfreie Funktion der Maschine, aber durch den mitdrehenden Trommelrahmen können innerhalb kürzester Zeit Havarien mit erheblichen Schäden auftreten.During an extension of the pulse duration by that connected accident risk is not acceptable (shutdown takes place too late in the event of an accident or not at all), the Ab shift lock to subjective misconduct if z. B. shutdown do not lock unlocked and thus the monitoring device not started after the stranding machine has started is taken. With blocking drum frame storage with This is the exact beam path from the transmitter to the receiver security device even unusable. You registered one pulse at each revolution, signaling one perfect functioning of the machine, but due to the rotating Drum frames can withstand accidents within a very short time considerable damage occur.

Aim of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine wesentlich verbesserte Trommel rahmenüberwachung zu schaffen, die, frei von obigen Nachteilen, dafür garantiert, daß Lager- und Rotorschäden durch mitlaufende Trommelrahmen von Verseilmaschinen vermieden werden und damit die technische Sicherheit beträchtlich erhöht wird sowie die Reparaturstillstandszeiten im Interesse einer Produktions steigerung gesenkt werden.The aim of the invention is to provide a significantly improved drum to create frame surveillance which, free from the above disadvantages, guarantees that bearing and rotor damage due to moving Drum frames are avoided by stranding machines and thus the technical security is considerably increased and the Repair downtimes in the interest of a production increase can be reduced.

State the nature of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mittels einer Schal tungsanordnung zur Überwachung von schwenkbar gelagerten Trommelrahmen eine Überwachungseinrichtung zu realisieren, von der der Stopp-Befehl zum Stillsetzen der Verseilmaschine unabhängig von der Drehzahl des Verseilrohres innerhalb einer halben Rohrdrehung erfolgt, d. h. diese Trommelrahmenüber wachung bereits mit dem Start der Verseilmaschine funktions tüchtig wird und außerdem bei blockierender Trommelrahmen lagerung die automatische Abschaltung der Maschine in Bruch teilen von Sekunden erfolgt.The invention has for its object by means of a scarf device arrangement for monitoring pivotally mounted Drum frame to realize a monitoring device from which the stop command to stop the stranding machine regardless of the speed of the stranding tube within one half pipe rotation occurs, d. H. this drum frame over function already with the start of the stranding machine becomes efficient and also with a blocking drum frame storage the automatic shutdown of the machine in rupture split of seconds.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Schaltungsanordnung vorgesehen wird, bei der der mit dem Signalerfassungssystem gekoppelte Empfänger den von einer Lichtquelle ausgesendeten und durch Blenden gehenden Strahl empfängt und die Impulse den Zählern zuführt. Diese Impulse werden mit Impulsen schaltungstechnisch verknüpft, die durch das rotierende Verseilrohr, an dem zwei um 180° versetzt an geordnete Betätigungselemente einen Impulsgeber betätigen, erzeugt und von einem Äquivalent-Gatter überwacht werden. Des weiteren werden von einem Taktgenerator Impulse erzeugt, die einem Zähler sowie über einen Teilerbaustein einem wei teren Zähler, die Ausgänge zweier Zähler und des Äquivalenz- Gatters direkt einem NOR-Gatter mit nachgeschaltetem Flip-Flop zugeführt werden. Die Ausgänge zweier weiterer Zähler werden über je ein NOR-Gatter auf obiges NOR-Gatter mit nachgeschal tetem Flip-Flop aufgeschaltet sowie der Ausgangs eines Zählers über ein NOR-Gatter, ein Flip-Flop, ein weiteres NOR-Gatter ebenfalls obigem NOR-Gatter mit nachgeschaltetem Flip-Flop zu geführt.According to the invention the object is achieved in that a Circuit arrangement is provided in which the with Signal acquisition system coupled receiver from one Beam emitted by the light source and passing through the aperture receives and feeds the impulses to the meters. These impulses are technically linked with impulses caused by the rotating stranding tube, on which two are offset by 180 ° orderly actuating elements actuate a pulse generator, generated and monitored by an equivalent gate. Furthermore, pulses are generated by a clock generator, the one counter and a white via a divider module counter, the outputs of two counters and the equivalence Gate directly to a NOR gate with a subsequent flip-flop are fed. The outputs of two other counters are via one NOR gate each to the above NOR gate with downstream switched flip-flop and the output of a counter via a NOR gate, a flip-flop, another NOR gate also the above NOR gate with a downstream flip-flop guided.

Zur Erfindung zählt weiterhin, daß die Blende eines jeden Trommelrahmens eine kreisrunde Scheibe ist, die jeweils mit einer Aussparung versehen sind, deren Größe dem maximal zu lässigen Pendelbereich eines Trommelrahmens entspricht. Da die beiden Löcher der Stirnwand und die zwei Betätigungs elemente des Impulsgebers um 90° versetzt angeordnet sind, wird abwechselnd vom Empfänger, der die Lichtimpulse em pfängt und vom Impulsgeber je ein Impuls abgegeben. Damit erhalten die zugeordneten Zähler innerhalb einer halben Umdrehung einen Zähl- und einen Rücksetzimpuls und kon trollieren sich gegenseitig bezüglich ihrer Funktionstüch tigkeit bzw. den Pendelausschlag des Trommelrahmens. Bleibt also der entsprechende Rücksetzimpuls innerhalb einer halben Umdrehung aus, erfolgt unverzögert die Ab schaltung der Maschine.The invention also includes that the aperture of everyone Drum frame is a circular disc, each with a recess are provided, the size of which to the maximum corresponds to the casual pendulum range of a drum frame. Because the two holes in the bulkhead and the two actuators elements of the pulse generator are arranged offset by 90 °, is alternately by the receiver, which em the light pulses and receives one pulse each from the pulse generator. In order to get the assigned counters within half Revolution a counter and a reset pulse and con troll each other with respect to their functional scarf action or the pendulum deflection of the drum frame. So the corresponding reset pulse remains within half a turn off, the Ab takes place without delay circuit of the machine.

Embodiment

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles und der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigenThe invention is based on an embodiment and of the drawings explained. The drawings show

Fig. 1 Blockschaltbild, Fig. 1 block diagram,

Fig. 2 Anordnung der Blende an einem Trommelrahmen mit dem Verseilrohr im Querschnitt, Anordnung des Impuls gebers, der Betätigungselemente für den Impulsgeber sowie die Löcher in der Stirnwand der Maschine. Fig. 2 arrangement of the diaphragm on a drum frame with the stranding tube in cross section, arrangement of the pulse generator, the actuators for the pulse generator and the holes in the front wall of the machine.

Die Überwachungseinrichtung nach Fig. 1 besteht aus einem Empfänger 1, der die Lichtimpulse empfängt, die durch die zwei in der Stirnwand der Maschine und den Zwischenwänden um 180° versetzt angeordneten Löcher für den Strahlengang 20 bei Rota tion des Verseilrohres entstehen. Diese Impulse werden in einem Impulsformer 2 zu Rechtimpulsen geformt und auf die Zäh ler 4, 5, 7, 8 und 9 geführt. Die Impulse des vom rotierenden Verseilrohr, den an diesem Rohr um 180° versetzt angeordneten Betätigungselementen 24, beeinflußten Impulsgebers 11 werden auf die Zähl- und Rücksetzeingänge der Zähler 8 und 9 sowie auf das Äquivalenz-Gatter 10 geführt. Die Ausgänge der Zähler 8 und 9 und des Äquivalent-Gatters 10 werden direkt auf das NOR-Gatter 16 gelegt. Des weiteren werden die Zähler 5, 7, 8, 9 mit dem Flip-Flop 14 und 17 sowie mit dem Start-Stop-Schalter 19 verbunden. Der Ausgang des Zählers 7 wird über das NOR-Gatter 12 an das NOR-Gatter 16 angeschlossen. Der Zähler 7 ist außerdem schaltungstechnisch über den Teiler 6 mit dem Ausgang des Taktgenerators 3 verbunden. Dieser Taktgenerator 3 wird über den Zähler 4, das NOR-Gatter 15 an das NOR-Gatter 16 ange schlossen. Der Ausgang des Zählers 5 wird über NOR-Gatter 13, das Flip-Flop 14 auf das NOR-Gatter 15 geführt, wobei das NOR-Gatter 16 mit dem Flip-Flop 17 direkt verbunden ist. Die Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Spulenrahmen überwachungseinrichtung, wobei der Impulsgeber 11 fest stehend angeordnet ist, die zwei um 180° versetzt am Verseil rohr 22 befestigten Betätigungselemente 24 die Drehbewegung beim Betrieb der Verseilmaschine mitmachen. Des weiteren sind die zu den Betätigungselementen 24 um 90° versetzt ange ordneten Löcher für den Strahlengang 20 zu erkennen, die in der Stirnwand der Maschine und den Zwischenwänden einge bracht sind. Diese zwei Löcher für den Strahlengang 20 machen ebenfalls die Drehbewegung der Maschine mit und ergeben somit die Lichtimpulse. Außerdem ist der Trommelrahmen 23, der pen delnd gelagert ist sowie die Blende 25, die starr mit dem Trommelrahmen 23 verbunden ist, zu erkennen.The monitoring device according to Fig. 1 consists of a receiver 1 which receives the light pulses through the two in the front wall of the machine and the intermediate walls 180 ° staggered holes for the beam path 20 at Rota tion of Verseilrohres arise. These pulses are shaped into right pulses in a pulse shaper 2 and performed on the counters 4, 5, 7, 8 and 9 . The impulses of the pulse generator 11 influenced by the rotating stranding tube, the actuating elements 24 arranged on this tube offset by 180 ° are passed to the counting and reset inputs of the counters 8 and 9 and to the equivalence gate 10 . The outputs of the counters 8 and 9 and the equivalent gate 10 are applied directly to the NOR gate 16 . Furthermore, the counters 5, 7, 8, 9 are connected to the flip-flop 14 and 17 and to the start-stop switch 19 . The output of the counter 7 is connected to the NOR gate 16 via the NOR gate 12 . The counter 7 is also connected in terms of circuitry via the divider 6 to the output of the clock generator 3 . This clock generator 3 is connected via the counter 4 , the NOR gate 15 to the NOR gate 16 . The output of the counter 5 is fed via NOR gate 13 , the flip-flop 14 to the NOR gate 15 , the NOR gate 16 being connected directly to the flip-flop 17 . Fig. 2 shows the basic structure of the coil frame monitoring device, the pulse generator 11 is arranged fixed, the two actuating elements 24 attached to the stranding tube 22 offset by 180 ° join in the rotary movement during operation of the stranding machine. Furthermore, to the actuating elements 24 offset by 90 ° arranged holes for the beam path 20 can be seen, which are introduced into the front wall of the machine and the intermediate walls. These two holes for the beam path 20 also make the rotary movement of the machine and thus give the light pulses. In addition, the drum frame 23 , which is delnd mounted pen and the panel 25 , which is rigidly connected to the drum frame 23 , can be seen.

Nachfolgend wird die Funktion des Ausführungsbeispieles erklärt.Below is the function of the embodiment explained.

Durch die konstruktive Anordnung von Impulsgeber 11, den Betätigungselementen 24 und der Löcher für den Strahlen gang 20 sowie die beschriebene Verschaltung, zählen die Zähler 8 und 9 einen Impuls und werden danach zurückgesetzt. Der Zähler 8 zählt innerhalb einer halben Rotordrehung den Impuls des Empfängers 1 und wird durch den Impuls des Im pulsgebers 11 zurückgesetzt. Der Zähler 9 zählt den Impuls des Impulsgebers 11 und wird durch den Empfängerimpuls 1 zurückgesetzt. Beim Ausfall des Empfängers 1 oder des Im pulsgebers 11 sowie bei Ausfall der Lichtimpulse durch Ein schwenken der Blende 25, Fig. 2, in den Strahlengang der Lichtquelle, füllt sich der Speicher des Zählers, bei dem der Rücksetzimpuls ausgefallen ist und löst damit in einem den Zählern 8 oder 9 über das NOR-Gatter 16 nachgeschal teten Flip-Flop 17 den Stopp-Befehl zum Stillsetzen der Maschine aus. Neben dieser beschriebenen Überwachungsart der Pendelbewegung des Trommelrahmens gibt es in der be schriebenen Schaltung noch eine zweite Überwachungsart. Bei dieser handelt es sich um eine Zeitüberwachung. Wird inner halb einer vorgegebenen Zeit kein Impuls vom Empfänger 1 abgegeben, wird die Maschine abgeschaltet. Beide Überwachungs arten arbeiten parallel, wobei die Überwachung wirksam wird, mit der die schnellste Abschaltung realisiert wird.Due to the constructive arrangement of pulse generator 11 , the actuators 24 and the holes for the beam path 20 and the circuit described, the counters 8 and 9 count a pulse and are then reset. The counter 8 counts the pulse of the receiver 1 within half a rotor rotation and is reset by the pulse of the pulse generator 11 . The counter 9 counts the pulse of the pulse generator 11 and is reset by the receiver pulse 1 . In the event of failure of the receiver 1 or of the pulse generator 11 and in the event of failure of the light pulses by pivoting the diaphragm 25 , FIG. 2, into the beam path of the light source, the memory of the counter fills, in which the reset pulse has failed and thus triggers in one the counters 8 or 9 via the NOR gate 16 downstream flip-flop 17 the stop command to stop the machine. In addition to this type of monitoring of the oscillating movement of the drum frame, there is a second type of monitoring in the circuit described. This is a time monitor. If there is no pulse from receiver 1 within a predetermined time, the machine is switched off. Both types of monitoring work in parallel, whereby the monitoring with which the fastest shutdown is implemented becomes effective.

Während des Maschinenhochlaufs wird von einer längeren Über wachungszeit für niedrige Drehzahlen auf eine kürzere Über wachungszeit für höhere Drehzahlen elektronisch umgeschaltet. Dieses Umschalten erfolgt mit dem Zähler 5 mit nachgeschal tetem NOR-Gatter 13, Flip-Flop 14 und NOR-Gatter 15. Die vom Taktgenerator 3 erzeugte Taktfrequenz wird dem Zähler 4 und über den Teiler 6 dem Zähler 7 mit nachgeschaltetem NOR-Gatter 12 zugeführt. Diese zwei Zähler zählen die Generatortakte zwischen den einzelnen Lichtimpulsen, von denen sie zurückge setzt und wieder gestartet werden. Überschreiten die Zähler eine bestimmte Taktzahl, zurückzuführen auf ausbleibende Licht impulse, führt dies zum Abschalten der Verseilmaschine. Weiter hin werden die Impulsgeber 11 durch ein Äquivalenz-Gatter 10 und das Netzteil 18 auf Spannungsausfall überwacht, wobei es bei Spannungsausfall ebenfalls zum Stoppbefehl zum Stillsetzen der Maschine, kommt. Durch diese Schaltungsanordnung wird ge währleistet, daß der Stopp-Befehl zum Stillsetzen der Maschine unabhängig von der Drehzahl des Verseilrohres innerhalb einer halben Rohrdrehung erfolgt, daß die Trommelrahmenüberwachung mit dem Start der Verseilmaschine voll funktionstüchtig ist und daß bei blockierender Trommelrahmenlagerung in jedem Fall die Abschaltung der Maschine erfolgt.
During machine start-up, the system switches electronically from a longer monitoring time for low speeds to a shorter monitoring time for higher speeds. This switching takes place with the counter 5 with downstream NOR gate 13 , flip-flop 14 and NOR gate 15 . The clock frequency generated by the clock generator 3 is fed to the counter 4 and, via the divider 6, to the counter 7 with a NOR gate 12 connected downstream. These two counters count the generator clocks between the individual light pulses, from which they are reset and started again. If the counters exceed a certain number of cycles, due to a lack of light pulses, the stranding machine is switched off. Furthermore, the pulse generator 11 is monitored by an equivalence gate 10 and the power supply unit 18 for a power failure, which also results in a stop command to stop the machine in the event of a power failure. This circuit arrangement ensures that the stop command for stopping the machine is independent of the speed of the stranding tube within half a tube rotation, that the drum frame monitoring is fully functional with the start of the stranding machine and that when the drum frame bearing is blocked, the shutdown of the Machine is done.

List of the reference numerals used
1 - receiver
2 - pulse shaper
3 -stroke generator
4 - counter
5 - counter
6 - divider
7 - counter
8 - counter
9 - counter
10 - Equivalence gate
11 - pulse generator
12 - NOR gate
13 - NOR gate
14 - flip-flop
15 - NOR gate
16 - NOR gate
17 - flip-flop
18 - power supply
19 - Start-stop switch
20 - hole for the beam path
21 - coil
22 - stranding tube
23 - drum frame
24 - actuators
25 - aperture

Claims

1.Circuit arrangement for monitoring the pendulum movement of the drum frame in high-speed twisting machines , which is a self-monitoring circuit using a con structively pulsed light signal, a pulse generator and a signal detection system consisting of logic modules, characterized in that the coupled to the signal detection system Receiver ( 1 ) which receives light pulses going from a light source and guided through an aperture ( 25 ), these pulses are fed via the pulse shaper ( 2 ) to the counters ( 4, 5, 7, 8, 9 ) and also with the pulses , Which are generated by the rotating stranding tube ( 22 ) - the arranged actuating elements ( 24 ) in the pulse generator ( 11 ) and monitored by the equivalence gate ( 10 ), are connected in terms of circuitry, are also linked to pulses that are associated with the clock generator ( 3 ) are generated and a counter ( 4 ) and a divider ( 6 ), a we iteren counters ( 7 ) are supplied, the outputs of two counters ( 8 ) and ( 9 ) and the equivalence gate ( 10 ) directly with the NOR gate ( 16 ), the outputs of two counters ( 4 ) and ( 7 ) via the NOR gates ( 15 ) and ( 12 ) as well as the NOR gate ( 16 ) and the output of the counter ( 5 ) via the NOR gate ( 13 ), the flip-flop ( 14 ) and the other NOR gates ( 15 ) and ( 16 ) with the flip-flop ( 17 ) are technically linked.

2. Circuit arrangement according to item 1, characterized in that the diaphragm ( 25 ) of the drum frame has a round shape provided with a recess, the size of which depends on a maximum permissible pendulum range of the drum frame.