DE3912737C2 - Vorrichtung zum Sichern für die öffenbaren Teile von Schutzabdeckungen bei Textilmaschinen, insbesondere Spinnereivorbereitungsmaschinen - Google Patents

Vorrichtung zum Sichern für die öffenbaren Teile von Schutzabdeckungen bei Textilmaschinen, insbesondere Spinnereivorbereitungsmaschinen

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DE3912737C2 DE19893912737 DE3912737A DE3912737C2 DE 3912737 C2 DE3912737 C2 DE 3912737C2 DE 19893912737 DE19893912737 DE 19893912737 DE 3912737 A DE3912737 A DE 3912737A DE 3912737 C2 DE3912737 C2 DE 3912737C2
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16PSAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
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    • F16P3/08Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body in connection with the locking of doors, covers, guards, or like members giving access to moving machine parts

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sichern für die öffenbaren Teile von Schutzabdeckungen bei Textilmaschinen, insbesondere Spinne­ reivorbereitungsmaschinen, wie Karden, Krempeln, Ballenöffnern, Reini­ gern, Feinöffnern u. dgl., mit drehbaren Teilen u. dgl., z. B. umlaufen­ den Wellen, Trommeln, Walzen u. dgl., unter Verwendung eines die Be­ wegung der drehbaren Maschinenteile überwachenden Stillstandswächters und eines von dem Stillstandswächter gesteuerten, die Ver- bzw. Entrie­ gelung der Schutzabdeckungen beeinflussenden Arbeitsorgans gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und Anspruchs 6.
Bei einer Vielzahl von Textilmaschinen, insbesondere im Bereich der Spinnereivorbereitung, gibt es drehende Walzen, von denen Gefahr für das Bedienpersonal ausgeht. Deshalb werden diese in der Regel durch Türen oder sonstige Einrichtungen abgedeckt bzw. gegen Berührung ge­ sichert. Da diese Walzen aufgrund ihrer großen Masse häufig Auslauf­ zeiten von mehreren Minuten haben, andererseits an ihnen aber auch routinemäßig Wartungs- und Service-Arbeiten durchgeführt werden müs­ sen, ergibt sich die Notwendigkeit, das Drehen zu überwachen und erst bei Stillstand das Öffnen der Türen o. ä. zuzulassen, bzw. ein Drehen der Walzen bei fehlenden Abdeckungen zu verhindern.
Bei einer bekannten Vorrichtung (DE 29 28 507 A1) ist ein Tachogenerator als Stillstands­ wächter vorgesehen, der mit der Trommelwelle einer Karde zusammengekoppelt ist. Der Tachogenerator steht über ein Spannungsmeßrelais mit einem Stromkreis in Verbindung, der eine Ver- bzw. Entriegelung der Schutzabdeckung elektrisch betätigt. Im Betrieb gibt der Tachoge­ nerator solange Strom ab, wie sich die Trommel dreht. Bei Stillstand der Trommel wird die Entriegelungseinrichtung freigegeben, so daß die Schutzabdeckung geöffnet werden kann. Es kann vorkommen, daß ein Fehler in einem der Bauteile, ein Drahtbruch oder eine sonstige Stö­ rung immer dazu führt, daß eine Fehlermeldung bzw. die Meldung "Walze steht" erzeugt wird und nicht die Meldung "Walze dreht". Nach­ teil ist also, daß selbst dann, wenn sich die Walze noch dreht, z. B. bei einem Drahtbruch im Stromkreis der Strom vom Tachogenerator nicht weitergeleitet wird, d. h. es erfolgt die irrtümliche Meldung "Stillstand" und nicht die zutreffende Meldung "Walze dreht", so daß Unfälle entstehen können. Außerdem ist die bekannte Vorrichtung an­ lagemäßig aufwendig.
Bei einer aus der DD 135 233 bekannten Vorrichtung ist ein Stillstandswächter vorgesehen, der mit der drehbaren Trommel einer Textilmaschine zusammengekoppelt ist. Dazu ist an der Trommel ein Magnet angebracht, der mit einer Spule in Erregerverbindung steht, die an eine elektronische Steuereinheit angeschlossen ist, die mit einem elektromechanischen Schloss in Verbindung steht. Im Betrieb gibt die Spule solange Strom ab, wie sich die Trommel dreht. Bei Stillstand der Trommel wird die Entriegelungseinrichtung freigegeben, so dass die Schutzabdeckung geöffnet werden kann. Dabei steht die elektronische Steuereinheit mit dem elektromechanischen Schloss in einer solchen funktionellen Verbindung, dass ein Öffnen des Schlosses ausschließlich bei vorhandener Speisespannung und beim Fehlen jeglicher Impulse, somit also nur in ruhender Stellung des gefährlichen Maschinenteils möglich ist. Hieraus folgt, dass das Schloss das Schutzelement auch dann verriegelt hält, wenn beispielsweise die Netzspannung ausfällt oder ein anderer Fehler aufgetreten ist. Die elektronische Steuereinheit kann mit dem Antrieb des gefährlichen Maschinenteils in an sich bekannter Weise zweckmäßig so verbunden werden, dass die Steuereinheit nur beim Abschalten des Antriebes mit Spannung versorgt wird. Damit erreicht man, dass die Steuereinheit bei laufendem Betrieb der Maschine in spannungsfreiem Zustand ist und die Verriegelung sichert. Auf diese Weise erhält die Steuereinheit nur beim Ausschalten der Maschine, d. h. nur in jener kritischen Zeitspanne während des Trägheitsauslaufs des gefährlichen Maschinenteils eine Speisespannung und wird durch die Impulswirkung verriegelt, in welcher Zeitspanne durch Irrtum die meisten Unfälle erfolgen. Es kann vorkommen, dass ein Fehler in einem der Bauteile, ein Drahtbruch oder eine sonstige Störung immer dazu führt, dass selbst dann, wenn sich die Walze noch dreht, z. B. bei einem Drahtbruch im Stromkreis der Strom von der Spule nicht weitergeleitet wird, d. h. es erfolgt die irrtümliche Meldung "Stillstand" und nicht die zutreffende Meldung "Walze dreht", so dass Unfälle entstehen können. Außerdem ist die bekannte Vorrichtung anlagemäßig aufwendig.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der aus der DD 135 233 bekannten Art zu schaffen, die die genannten Nachteile vermeidet, die insbesondere einfach ist und die eine verbes­ serte Sicherung der Schutzabdeckungen gegen unerwünschtes Öffnen er­ laubt.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 6.
Durch die Verwendung eines Sensors mit Öffner- und Schließerfunktion bzw. mit antivalenten Ausgängen ist die Vorrichtung wesentlich vereinfacht und wenig störanfällig, d. h. betriebssicher. Die konstruktive Vereinfachung führt zu erhöhter Betriebssicherheit, so daß eine verbesserte Sicherung der Schutzabdeckungen gegen unerwünschtes Öffnen ermöglicht ist.
Mit Vorteil ist das Element eine Schlitzscheibe o. dgl. Bevor­ zugt ist der Sensor eine Fotozelle, Lichtschranke o. dgl. Zweckmäßig be­ steht das Element aus einer Mehrzahl von Metallteilen, z. B. Schrauben. Vorzugsweise ist der Sensor ein induktiver Näherungsschalter.
Zweckmäßig steht jeder der Ausgänge mit jeweils einer Auswerteschaltung in Verbindung, die nur dann ein Ausgangssignal ab­ geben, wenn das Eingangssignal für eine bestimmte Zeit T1 ohne Unter­ brechung ansteht. Vorzugsweise stehen die Auswerteschaltungen mit je­ weils einem Relais in Verbindung. Mit Vorteil stehen die Relais über eine Auswerteeinrichtung mit Magneten zum Öffnen der Verschlüsse für die Türen, Abdeckungen u. dgl. in Verbindung. Bevorzugt ist die Aus­ werteeinrichtung an eine Testeinrichtung angeschlossen. Zweckmäßig ist die Auswerteeinrichtung an eine Steuer- und Regeleinrichtung für die Textilmaschine angeschlossen. Mindestens ein Sensor wird stationär derart in die Nähe der rotierenden Walze gebracht, daß er durch eines oder mehrere Teile der Walze oder eine gesonderte, fest mit ihr ver­ bundenen Einrichtung (z. B. Schlitzscheibe) beim Drehen der Walze zyklisch betätigt wird. Auf dem Radius der Walze verteilt gibt es bei­ spielsweise eine Vielzahl von Schrauben. Ein induktiver Näherungsschal­ ter wird stationär so angebracht, daß die Schraubenköpfe bei drehender Walze den Schalter abwechselnd bedämpfen. Um den sicherheitstechni­ schen Anforderungen besonders gut zu entsprechen, besitzt der Nähe­ rungsschalter zwei antivalente Ausgänge (Öffner- und Schließer-Funktion). Diese Ausgänge werden zwei Auswerteschaltungen zugeführt, die ihrerseits nur dann ein Ausgangssignal abgeben, wenn das Eingangssignal für eine bestimmte Zeit T1 (z. B. 10 s) ohne Unter­ brechung ansteht. Die Ausgangssignale der Auswerteschaltung werden jeweils einem Relais (Spule) zugeführt, so daß dieses bei entsprechen­ dem Signal anzieht. Die Kontakte der Relais liefern die Informationen, ob die Walze läuft, steht oder ein Fehler vorliegt. Steht die Walze, so erfolgt eine Freigabe an die Magnete zum Öffnen der Türen und Ver­ schlüsse. Auf diese Weise wird erreicht, daß im Gegensatz zu der be­ kannten Vorrichtung ein Fehler in einem der Bauteile, Drahtbruch, Wackelkontakt oder eine sonstige Störung immer dazu führt, daß eine Fehlermeldung bzw. die Meldung "Walze dreht" erzeugt wird und nicht die Meldung "Stillstand". Selbst wenn bei einem Drahtbruch o. dgl. kein Strom mehr fließt, gibt der Sensor immer die zutreffende Mel­ dung "Walze dreht" ab, so daß die Schutzabdeckung nicht geöffnet werden kann, so daß Unfälle ausgeschlossen sind.
Die Überwachungseinrichtung verfügt ferner zweckmäßig über eine Testeinrichtung, mit deren Hilfe alle Funktionen der Schaltung auf ordnungsgemäßen Betrieb hin überprüft werden können. Hierzu gehören auch eine Überprüfung der jeweiligen Abdeckvorrichtungen (z. B. Tü­ ren).
Die ganze erfindungsgemäße Einrichtung kann mit Vorteil in die Steuerung der jeweiligen Maschine derart integriert werden, daß die Walze nur eingeschaltet werden kann (Drehen), wenn zuvor ein erfolg­ reicher "Test" durchgeführt wurde. Besondere Vorteile der Einrichtung liegen darin, daß durch die Integration in bzw. die Verknüpfung mit der restlichen Maschinensteuerung besondere mit der Bedienung und Wartung der Maschine in direktem Zusammenhang bestehende Funk­ tionen ermöglicht werden. So kann z. B. die Überwachungsvorrichtung in die gesamte Sicherheitseinrichtung der jeweiligen Maschinen inte­ griert werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1a schematisch in Seitenansicht eine Karde, bei der auf einer Stirnfläche der Trommel eine Mehrzahl von Schrauben angeordnet ist,
Fig. 1b ein der Stirnfläche der Trommel gegenüberlie­ gender ortsfester Sensor,
Fig. 2 graphische Darstellung des Signals an einem Ausgang des Sensors, z. B. Näherungsschalters,
Fig. 3 graphische Darstellung der Signale an den beiden antivalenten Ausgängen des Näherungs­ schalters,
Fig. 4 graphische Darstellung des Eingangssignals an zwei Auswerteschaltungen,
Fig. 5 graphische Darstellung der Logik der Signale und
Fig. 6 Schaltplan für die erfindungsgemäße Vorrich­ tung.
Fig. 1a zeigt in Seitenansicht eine bekannte Karde 1, z. B. Trützschler- EXACTACARD DK 740. Die Trommel 2 weist eine seitliche Stirnfläche 2a auf, auf der in Kreisform eine Mehrzahl von Schrauben 3a . . . 3n an­ geordnet sind. Ein induktiver Näherungsschalter 4 ist stationär auf dem seitlichen Traggestell 5 (s. Fig. 1b) der Karde 1 derart befestigt, daß er den Schrauben 3a . . . 3n in deren Nähe gegenüberliegt. Im Betrieb bedämpfen die Köpfe der Schrauben 3a . . . 3n bei drehender Trommel 2 (s. Pfeil A) den Näherungsschalter 4 abwechselnd. Der Sensor (Nähe­ rungsschalter 4) ist stationär derart in der Nähe der rotierenden Trommel 2 angebracht, daß er durch die Schrauben 3a . . . 3n beim Drehen der Trommel 2 zyklisch betätigt wird.
Der inkrementale Drehgeber aus Schrauben 3a . . . 3n mit Näherungs­ schalter 4 kann auch einer anderen Walze der Karde, z. B. dem Vor­ reißer 1a oder dem Abnehmer 1b oder auch einer Walzenwelle, z. B. der Trommelwelle 2b zugeordnet sein.
Das Ausgangssignal des Näherungsschalters 4 zeigt Fig. 2. Der Nähe­ rungsschalter 4 besitzt zwei antivalente Ausgänge 4a, 4b (s. Fig. 6), (Öffner- und Schließerfunktion), die die in Fig. 3 dargestellten Sig­ nale liefern. Diese Signale werden zwei Auswerteschaltungen 6a, 6b (s. Fig. 6) zugeführt, die ihrerseits nur dann ein Ausgangssignal ab­ geben, wenn das Eingangssignal für eine bestimmte Zeit T1 (z. B. 10 sec) ohne Unterbrechung ansteht, s. Fig. 4.
Die Ausgangssignale der Auswerteschaltung 6a, 6b werden jeweils einem Relais 8a, 8b (Spule) (s. Fig. 6), zugeführt, so daß dieses bei entsprechendem Signal anzieht. Die Kontakte der Relais 8a, 8b liefern die Informationen, ob die Walze 2 läuft, steht oder ein Fehler vorliegt. Die Logik der Signale zeigt Fig. 5. Steht die Walze 2, so er­ folgt eine Freigabe an die Magnete 13 zum Öffnen der Verschlüsse 14 für die (nicht dargestellten) Türen 15. In Fig. 5 bedeutet "ab" den Abfall des Relais und "an" den Anzug des Relais.
Fig. 6 zeigt den Sensor 4 in der Schaltung einer integrierten Sicherheitsein­ richtung. Der Sensor 4 besitzt zwei Ausgänge 4a, 4b (Ausgang 1 und Ausgang 2), denen jeweils eine Auswerteeinrichtung 6a bzw. 6b, ein Verstärker 7a bzw. 7b und ein Relais 8a bzw. 8b nachgeordnet sind, die an eine gemeinsame Auswerteein­ richtung 9 angeschlossen sind. In die Auswerteeinrichtung 9 werden elektrische Signale aus einer Bedieneinrichtung 10, aus einer Einrichtung 12 für Maschineninformationen aus der Maschine und Testfunktionen aus einer Testeinrichtung 11 eingegeben. Aus der Auswerteeinrichtung 9 werden Signale zur Freigabe für Magnete 13 der Zuhalteeinrichtung 14 der Türen 15, Abdeckung u. dgl. ausgegeben. Besondere Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung liegen darin, daß durch die Integra­ tion in bzw. die Verknüpfung mit der restlichen Maschinensteuerung besondere mit der Bedienung und Wartung der Maschine in direktem Zusammenhang stehende Funktionen ermöglicht werden. So kann z. B. die Überwachungsvorrichtung in die gesamte Sicherheitseinrichtung der jeweiligen Maschine integriert werden.
Als Steuer- und Regeleinrichtung der Textilmaschine 1, an die die erfindungsgemäße Vorrichtung zweckmäßig angeschlossen ist, kann ein Trützschler-Mikrocomputer, Modell TMS mit Mikroprozessor Rockwell 6502, verwendet werden.
Das den drehbaren Teil zugeordnete Element kann auch ein Zahnrad mit Zähnen 3a . . . 3n sein.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Sichern für die öffenbaren Teile von Schutzabdeckungen bei Textilmaschinen, insbesondere Spinnereivorbereitungsmaschinen, wie Karden, Krempeln, Ballenöffnern, Reinigern, Feinöffnern u. dgl., mit drehbaren Teilen u. dgl., z. B. umlaufenden Wellen, Trommeln, Walzen u. dgl. unter Verwendung eines die Bewegung der drehbaren Maschinenteile überwachenden Stillstandswächters und eines von dem Stillstandswächter gesteuerten, die Ver- bzw. Entriegelung der Schutzabdeckungen beeinflussenden Arbeitsorgans, bei der den drehbaren Teilen als Stillstandwächter mindestens ein inkrementaler Drehgeber zugeordnet ist, der zur Steuerung der Ver- bzw. Entriegelungsvorrichtung herangezogen wird und der inkrementale Drehgeber aus einem rotierenden, am drehbaren Teil angeordneten Element und einem ortsfesten Sensor besteht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Sensor (4) vorhanden ist und jeder der Sensoren (4) eine Öffner- und Schließerfunktion umfaßt, die antivalent wirksam sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Element (3a . . . 3n) eine Schlitzscheibe o. dgl. ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (4) eine Fotozelle, Lichtschranke o. dgl. ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Element aus einer Mehrzahl von Metallteilen, z. B. Schrauben (3a . . . 3n) besteht.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Sensor (4) ein induktiver Näherungsschalter (4) ist.
6. Vorrichtung zum Sichern für die öffenbaren Teile von Schutzabdeckungen bei Textilmaschinen, insbesondere Spinnereivorbereitungsmaschinen, wie Karden, Krempel, Ballenöffnern, Reinigern, Feinöffnern u. dgl., mit drehbaren Teilen u. dgl., z. B. umlaufenden Wellen, Trommeln, Walzen u. dgl. unter Verwendung eines die Bewegung der drehbaren Maschinenteile überwachenden Stillstandswächters und eines von dem Stillstandswächter gesteuerten, die Ver- bzw. Entriegelung der Schutzabdeckungen beeinflussenden Arbeitsorgans, bei der den drehbaren Teilen als Stillstandswächter mindestens ein inkrementaler Drehgeber zugeordnet ist, der zur Steuerung der Ver- bzw. Entriegelungvorrichtung herangezogen wird und der inkrementale Drehgeber aus einem rotierenden, am drehbaren Teil angeordneten Element und einem ortsfesten Sensor besteht, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (4) zwei antivalente Ausgänge (4a, 4b) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder der Ausgänge (4a, 4b) mit jeweils einer Aus­ werteschaltung (6a, 6b) in Verbindung steht, die nur dann ein Ausgangssignal abgeben, wenn das Eingangssignal für eine bestimm­ te Zeit T1 ohne Unterbrechung ansteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auswerteschaltung (6a, 6b) mit jeweils einem Relais (8a, 8b) in Verbindung steht.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Relais (8a, 8b) über eine Auswerteeinrichtung (9) mit Magneten (13) zum Öffnen der Verschlüsse (14) für die Türen (15), Abdeckungen u. dgl. in Verbindung stehen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (9) an eine Testeinrichtung (11) angeschlossen ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (9) an eine Steuer- und Re­ geleinrichtung (12) für die Textilmaschine (1) angeschlossen ist.
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