DE2163080B2 - Elektrische Sicherheitssteuerung für Pressen, Stanzen u.dgl - Google Patents

Description

Die Anmeldung geht aus von einer elektrischen Sicherheitssteuerung für Pressen, Stanzen und dergleichen, gemäß dem Wortlaut des Oberbegriffes des An-

spruches 1.

Eine solche Sicherheitssteuerung ist in der DE-OS 1463215 beschrieben.

Auch bei dieser bekannten Steuerung sind noch Lücken in der Selbstüberwachung vorhanden, die ein Anlaufen der Presse ohne Betätigung der Einrücktaster erlauben. So würde beispielsweise beim Hängenbleiben des zweiten Relais auch das erste Relais entregt bleiben. Wenn dazu noch der Taster gedrückt

ίο wird, zieht das dritte Schütz an und beim Loslassen des Tasters auch das vierte. Damit sind alle Kontakte im Stromkreis des Magnetventils für die Einrückung der Presse geschlossen und es erfolgt ein unbeabsichtigter Arbeitshub.

Es kann somit zu Recht angenommen werden, daß eins Pressensteuerung, die sämtlichen Forderungen nach Sicherheit der Bedienungsperson gegen durch Nachschläge bzw. Durchläufe verursachte Unfälle erfüllt, bisher nicht verwirklicht ist.

Die vorliegende Erfindung hat sich dementsprechend zur Aufgabe gestellt, nicht nur die Relais der Sicherheitssteuerung in ihren beiden Funktionen Anziehen, Abfallen -, sondern darüber hinaus auch die Einrücktaster und, soweit vorhanden, die Endtaster zu überprüfen, welche ab unterem Totpunkt das Hochlaufen des Stößels ermöglichen, obwohl die Einrücktaster nicht mehr betätigt sind.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Weitere Ausgestal-

Ki tungen der erfindungsgemäßen Steuerung sind den Unteransprüchen 2 und 3 zu entnehmen.

Durch den erfindungsgemäßen Vorschlag wird sichergestellt, daß eine stetige Überwachung sämtlicher ein- und ausrückender Steuergeräte (Einrücktaster,

V) Endtaster) sowie der befehlsverarbeitenden Geräte (Schütze, Relais) vorhanden ist. Geht man davon aus, daß ein gleichzeitiges Versagen zweier zugeordneter Geräte mit an Sicherheit grenzener Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden kann, so ist durch die er-

4(i findungsgemäße Verkettung der Schaltgeräte untereinander sowie durch die in Reihe in den Steuerstromkreis der Magnetventile geschalteten Kontakte einiger Schütze eine absolute Sicherheit gegenüber sämtlichen denkbar möglichen Fehlerquellen gegeben.

4¹) Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Schaltplanes, welcher ein beliebiges Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil des Stromlaufplanes der erfindungsgemäßen Sicherheitssteuerung,

-,o Fig. 2 eine Ergänzung der Sicherheitssteuerung nach Fig. 1 und

Fig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Sicherheitssteuerung.

Die Pressensicherheitssteuerung besteht aus meh-

Y, reren Steuerblöcken. Jeder Steuerblock, im folgenden kurz »Block« genannt, ist im wesentlichen in sich abgeschlossen und greift lediglich durch Kontakte der in ihm enthaltenden Relais, auf andere vor- oder nachgeschaltete Blöcke über.

_b0 Der erste, in Fig. 1 der Einfachheit halber nur schematisch dargestellte Block »Betriebsartenvorwahl« weist für jede an einem Schalter S einzustellende Betriebsart ein gesondertes Relais auf und ist an die Leitung 1 für die Spannungsversorgung der

_b5 Presse angeschlossen. Für die Stromversorgung in der Betriebsart »Einzelhub« ist dabei ein Relais Al vorgesehen. Dieser Block liefert unabhängig von der gewählten Betriebsart die für die Steuerung benötigte

Spanung, die von der Leitung 2 abgenommen werden kann.

Außer dem Block »Betriebsartenvorwahl« ist noch der Block »Betriebsbereitschaft« an die Leitung 1 angeschlossen. Er besteht aus zwei parallelgeschalteten gleichartigen Relais BH, BZ, denen jeweils aus Schließern und Öffnern bestehende Doppelkontakte BIb und BIb und zu den Magnetventilen Kl, KI gehörende Kontakte KIa, KIa sowie Taster 73, T4 vorgenordnet sind. Darüber hinaus befindet sich je ein Schließe! BIa, BIa der Relais Bl, Bl in der Leitung 2 zwischen dem Block »Betriebsartenvorwahl« und den an diese Leitung 2 angeschlossenen nachfolgenden Blöcken.

Dieser Block »Einrückkommandos« enthält zwei parallel geschaltete Einrücktaster 71, Tl mit je aus einem öffner und einem Schließer gebildeten Doppelkontakt TIa, TIa. Jedem dieser Kontakte ist ein Relais Cl, C2, Dl, Dl zugeordnet, die in den Blökken »Vorspann« und »Ein-/Ausrückung« liegende Kontakte aufweisen.

Der Block »Vorspann« bezieht seine Spannung über den Schließer AIa des zugehörigen Relais im Block »Betriebsartenvorwahl« und ist in der Betriebsart »Einrichten« abschaltbar. Für Arbeiten in den anderen vorerwähnten Betriebsarten sind zwei parallelgeschaltete Relais El, El vorgesehen, die über in Reihe geschaltete öffner von Doppelkontakten ZTIa, E2a und den Schließern CIa, DIa sowie der öffner der Relais Cl, C2, Dl, D2 aus dem Block »Einrückkommandos« mit Spannung versorgt werden. Außerdem befinden sich in Reihe zu diesen genannten Kontakten öffner GIa, HIa der zugehörigen Relais Gl, Hl sowie Schließer G2a, HIa der zugehörigen Relais G2, Hl aus den später zu beschreibenden Blöcken »Ein-/Ausrückung« und »Übernahme/Abschaltung«. Zur Selbsthaltung der Relais El, EZ dienen Schließer der Doppelkontakte EIa, E2a der Relais El, E2 und öffner Gib, HIb der Relais Gl, Hl aus dem Block »Übernahme/Abschaltung«. Die öffner Gib, WIb sind dabei durch öffner FIb, FZb überbrückbar. Ferner gehört zum Block »Vorspann« ein ausschaltverzögertes Zeitrelais Ll, das mittels eines Schließers Eic des Relais El mit Spannung versorgt wird. Ein öffner LIa des Zeitrelais Ll ist außerdem in den Stromkreis für den Anzug der Relais El, E2 angeordnet. Außerdem gehört zum Block »Vorspann« ein weiteres auLschaltverzögertes Zeitrelais AiI, das mittels der Schließer Eid, GZc, HZc mit Spannung versorgt wird. Ein öffner MIa des Zeitrelais Ml ist außerdem im Stromkreis für den Anzug der Relais El, E2 angeordnet.

Der nach Fig. 2 auf den Block »Vorspann« folgende Block »Ein-/Ausrückung« weist ebenfalls zwei parallelgeschaltete gleichartige Relais Fl, F2 auf. Außer den im Block »Vorspann« angeordneten Kontakten befinden sich je ein Schließer FIe, F2e dieser Relais Fl, F2 in der Leitung 2 zu den Magnetventilen Kl, KZ des letzten Blockes »Stellglieder«. Zwei weitere, zusammen mit einem Schließer Alb des Relais Al aus dem Block »Betriebsartenvorwahl« in Reihe geschaltete Schließer FIc, F2c der Relais Fl, F2 dienen der Selbsthaltung dieser Relais und überbrücken aus diesem Grund den Schließer LIb des abschaltverzögerten Zeitrelais Ll. Weiterhin liegen in der Verbindung von den Relais Fl, F2 zur Spannung liefernden Leitung 2 je ein Schließer EIb, E2b der Relais El, E2 aus dem Block »Vorspann« sowie zwei öffner

CIb, DIb und zwei Schließer C2b, D2b der Relais Cl, C2, Dl, D2 aus dem Block »Einrückkommandos« und ein Schließer MIb des Zeitrelais Λίΐ aus dem Block »Vorspann«. Darüber hinaus ist eine weitere, sämtliche soeben erwähnten Kontakte zur Selbsthaltung überbrückende Zuleitung von der Leitung 2 zu den Relais Fl, F2 vorgesehen, in der Schließer FId, FZd, GIc, Mieder betreffenden Relais Fl, F2, Gl, Hl sowie zwei öffner GZb, HZb der Relais G2, HZ liegen.

Der nächstfolgende Block ist der Block y Übernahme/Abschaltung« . Dieser besteht aus zwei parallel angeordneten, je von einer synchron mit der Kurbelwelle 3 der Presse umlaufenden Kurvenscheiben 4, 5 gesteuerten Endtastern Al, RZ mit je einem aus einem öffner und einem Schließer bestehenden Doppelkontakt Ria, RZa. Jeder dieser vier Kontakte liegt dabei im Stromkreis eines jeweils ihm zugeordneten Relais Gl, G2, Hl, HZ.

Der letzte für die Betriebsart »Einzelhub« erforderliche Block »Stellglieder« besteht aus dem das Druckmittel für die Betätigung der Kupplung und Bremse steuernden Magnetventilen Kl, KZ und ist, wie bereits erwähnt, über die Schließer FIe, F2e mit der Leitung 2 verbunden.

Der beschriebene Aufbau der Sicherheitssteuerung ist ausschließlich auf die für die Betriebsart »Einzelhub« erforderliche Schaltung abgestellt. Auf die Darstellung der für die drei übrigen Betriebsarten erforderlichen vollständigen Schaltung der Sicherheitssteuerung wurde, da dieses das Verständnis der Steuerung in der Betriebsart »Einzelhub« nicht behindert, der Einfachheit halber verzichtet.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Sicherheitssteuerung wird im folgenden für einen Hub in der Betriebsart »Einzelhub« erläutert.

Hierzu ist zunächst am Schalter S des Blockes »Betriebsartenvorwahl« die Betriebsart »Einzelhub« einzustellen. Dadurch werden die Schließer AIa, Alb des Relais Al im Block »Betriebsartenvorwahl« in den Strompfaden 10 und 16 geschlossen. Durch kurzzeitges Drücken des Tasters 73 im Block »Betriebsbereitschaft« ziehen die Relais Al, BZ, über die eigenen öffner BIb, B2b im Strompfad 3 an und gehen über die Schließer BIb, B2b im Strompfad 4 in Selbsthaltung über. Gleichzeitig stellen die Schließer BIa, B2a im Strompfad 5 die Spannungsversorgung der angeschlossenen nachfolgenden Blöcke her.

Im Block »Einrückkommandos« ziehen die Relais Cl, Dl an, wodurch deren im Block »Vorspann« liegende Schließer CIa, DIa schließen, während die im Block »Ein-/Ausrückung« untergebrachten öffner CIb, DIb öffnen. Da der PressenstöOel vom vorangegangenen Abbremsen im oberen Totpunkt steht, befinden sich die Endtaster Rl, Rl des Blockes »Übernahme/Abschaltung« in der in Fig. 2 dargestellten Lage. Demnach ziehen auch die Relais G2, Hl an und stellen mit ihren Schließern GIa, HIa die Spannungsversorgung der im Block »Vorspann« gelegenen Relais El, El her. Diese ziehen an und gehen über ihre Selbsthaltekontakte, den Schließern EIa, E2a in Selbsthaltung über, sofern nicht ein Kleben der Relais C2, D2, Fl, F2, Gl, Hl, Ll und All vorliegt. Außerdem bewirkt das Anziehen der Relais G2, Hl mit den Öffnern G2b, H2b eine Unterbrechung des im Block »Übernahme/Abschaltung« gelegenen Selbsthaltestromkreis zu den Relais Fl, F2.

Der Anzug der Relais El, El bewirkt im Block »Vorspann« außerdem Übergangindie Selbsthaltung das Anziehen des abschaltverzögerten Zeitrelais Ll durch den Schließer Eic im Strompfad 10. Weiter bewirkt der Anzug der Relais £1, El durch die Schließer Eic, GZc, HIc das Anziehen des abschaltverzögerten Zeitrelais Ml im Strompfad 14. Die im Block »Ein-/Ausrückung« angeordneten Schließer EIb, EIb, Lib, MIb der zugehörigen Relais El, £2, Ll, Ml bereiten nun durch ihr Schließen die Stromversorgung der Relais Fl, Fl vor.

Zieht eines der Relais Sl, Bl beispielsweise wegen einer durchgebrannten Magnetspule nicht an, oder fällt eines dieser Relais bei der letzten Außerbetriebnahme der Presse nicht ab, so wird keine Betriebsbereitschait der Sicherheitssteuerung erzielt und die Presse kann durch Betätigen der Einrücktaster 71, Tl nicht eingerückt werden. Ebenso ist es bei einem Versagen der übrigen betätigten Relais und Kontakte wegen der doppelten Anordnung der Relais und der mit verschiedenen Blöcken verketteten Kontakte.

Damit ist die Presse betriebsbereit.

Bei Betätigen der Einrücktaster Tl, Tl im Block »Einrückkommandos« durch die Bedienungsperson der Presse geschieht folgendes:

Während die Relais Cl, Dl abfallen und deren im Strompfad 15 des Blockes »Ein-/Ausrückung« angeordnete öffner CIb, DIb die Stromversorgung der Relais Fl, /Zweiter vorbereiten, öffnen die Schließer CIa, DIa des Blockes »Vorspann« den Strompfad 10 zum abschaltverzögerten Zeitrelais Ll. Dieses hält sich noch eine vorgegebene Zeit, z. B. 0,5 Sek., und öffnet dann den Strompfad 15 mittels des Schließers LIb. Gleichzeitig mit dem Abfall der Relais Cl, Dl erfolgt über die sich schließenden Schließer TIa, TIa der Einrücktaster 71, 72 ein Anziehender Relais C2, Dl. Mit deren öffner C2a, D2a im Block »Vorspann« wird der Strompfad 10 zusätzlich zu den abgefallenen Schließern CIa, DIa noch weiter unterbrochen, so daß sichergestellt ist, daß das Zeitrelais Ll 0,5 Sek. nach dem Betätigen des ersten Einrücktasiers abfällt.

Vor der nächsten Betätigung der Einrücktaster 71, Ti findet f.ine Überprüfung darauf statt, ob alle Relais, Cl, C2, Dl, D2 ordnungsgemäß arbeiten.

Wurden beide Einrücktaster 71, 72 innerhalb des Zeitraumes betätigt, in der das Zeitrelais Ll trotz Unterbrechung seiner Stromzufuhr noch angezogen Heibt. so ist der Stromkreis zu den Relais Fl, F2 im Block »Ein-/Ausrückung« durch die nun schließenden Schließer C2b, D2fo geschlossen. Die Relais Fl, F2 ziehen an und halten sich, obwohl der Schließer LIb durch den Abfall des Zeitrelais Ll öffnet, über den Anzugsstromkreis für die Relais Fl, F2 und über den bereits durch die Wahl der Betriebsart »Einzelhub« geschlossenen Schließer Alb und die Einrückkommandos im Stromprad 15, 16.

Eine weitere Folge des Anzuges der Relais Fl, Fl besteht darin, daß deren öffner Fla, F2a im Strompfad 10 des Blockes »Vorspann« geöffnet werden, so daß nach der Freigabe der Einrücktaster 71, Tl nach der Ausführung des Arbeitshubes das Zeitrelais Ll auch weiterhin bis zum Stillstand der Presse entregt bleibt.

Die wichtigste Folge des Anzuges der Relais Fl, F2 besteht darin, daß die im Strompfad 23 liegenden Schließer FIe, FIe schließen und die Stromversorgung der Magnetventile Kl, Kl für die Betätigung der Kupplung und Bremse ermöglichen.

Die Presse führt nun einen Arbeitshub aus. Damii die Bedienungsperson der Presse während des Niederganges des Stößels nicht in den Gefahrenbereich

■·"> greifen kann, müssen beide Einrücktaster 71, TL se lange betätigt werden, bis der Stößel kurz vor dem unteren Totpunkt angelangt ist. Wird jedoch einer dei Einrücktaster 71, Tl während der Abwärtsbewegung des Stößels losgelassen, so werden die Relais Fl, Fl

w wegen der sich öffnenden Kontakte CIb, C2b, DIb D2b im Strompfad 15 des Blockes »Ein-/Ausrükkung« entregt. Die Stromzufuhr zu den Magnetventilen Kl, Kl wird durch öffnen der Schließer FIe, F2e unterbrochen und der Stößel wird stillgesetzt. Dies

ι) geschieht selbst dann, wenn ein Relais Fl, F2 kleben soiite. Damit das ausschaiiverzögerte Zeitrelais Li wieder erregt werden kann und durch dessen Schließer Ll b im Strompfad 15 eine neue Einrückung vorbereitet werden kann, muß allerdings zunächst auch der

:o andere der Einrücktaster 71, 72 losgelassen werden. Um dann die Presse erneut einzurücken, muß die Betätigung innerhalb der obengenannten Zeitspanne erfolgen.

Kurz vor dem unteren Totpunkt werden durch die

r> mittels synchron mit der Kurbelwelle 3 umlaufender Kurvenscheiben 4,5 betätigenden Endtastern Rl, Rl die in den Strompfaden 19, 21 liegenden Relais Gl, Hl erregt und die in den Strompfaden 20, 22 liegenden Relais Gl, Hl entregt. Hierdurch gehen die Rein lais Fl, F2 über die eigenen Schließer FId, FId im Strompfad 17 in Selbsthaltung. Durch die Öffner Gib, HIb im Strompfad 13 werden die Relais El, £2 des Blockes »Verspann« entregt. Die Einrücktaster 71, TL können nunmehr losgelassen werden, da der Stößel über die im Strompfad 17 liegenden Kontakte GIc, HIc, G2b, HIb der Relais Gl, G2, Hl, Hl zum oberen Totpunkt gefahren wird.

Am oberen Totpunkt wird der Selbsthaltekreis der Relais Fl, F2 durch das öffnen der Schließer GIc,

4(i HIr. im Strompfad 17 sowie durch das öffnen der öffner G2b, HIb im gleichen Strompfad entregt. Der Stößel wird durch das Öffnen der Schließer FIe, F2c im Strompfad 23 und Entregung der Magnetventile Kl, Kl stillgesetzt.

4-, Bleiben d^;e Einrücktaster 71, TL bis zum oberen Totpunkt betätigt, so werden die Magnetventile Kl, Kl trotzdem entregt, da die Schließer EIb, £2b im Strompfad 15 bereits am unteren Totpunkt abgefallen sind und erst wieder erregt werden können, wenn sich

-,(ι die Einrücktaster 71, TL in Ruhelage befinden und sämtliche überwachten Bauteile ihren ordnungsgemäßen Zustand melden.

Die im Strompfad 14 befindlichen Öffner der Relais Fl, Fl verhindern, daß der Block »Vorspann« vor-

zeitig abgeworfen wird. Ohne diese öffner wäre dies der Fall, wenn kurz vor der Übernahme zur Stößelaufwärtsbewegung durch die Endtaster Al, Rl die Einrücktaster 71, TL zur Ausrückung der Presse losgelassen werden, aber innerhalb des Bremsweges die

bo Endtaster Al, Rl ihre Übernahmestellung - Relais Gl, Hl sind erregt, und Relais G2, Hl entregt einnehmen.

Sollte sich beispielsweise bei unsachgemäßer Einstellung der Kurvenscheiben 4,5 oder Lösen der Feststelleinrichtung der Kurvenscheiben 4,5 während des Betriebes eine Verschiebung der Übernahmepunkte und somit auch Abschaltpunkte ergeben, so verhindert das Zeitrelais Ml durch öffnen des Schließers

MIb ein eventuelles Weiterfahren des Stößels über den oberen Totpunkt, solange die Einrücktaster Tl, Tl betätigt bleiben.

Der Taster T4 hat die Funktion eines Not-Halts. Bei seiner Betätigung wird der Stößel unabhängig von seiner augenblicklichen Lage sofort stillgesetzt.

In Fig. 3 wird noch einmal verdeutlicht, wie die einwandfreie wie auch eine mögliche fehlerhafte Funktionsweise der verschiedenen Blöcke jeweils von

den hinteren Blöcken nach einem oder mehreren vorgeordneten Blöcken gemeldet wird. Dadurch ergibt sich eine optimale Sicherheit, da bei einem Fehler in der Funktionsweise eines Bauteiles (Relais, Schütze, Einrücktaster, Endtaster) beispielsweise im Block »Ein-/Ausrückung«, dieser Fehler dem Block »Vorspann« mitgeteilt wird, und deshalb schon hier der Aufbau eines geschlossenen Stromkreises zu den Magnetventilen Awl, K2 unmöglich gemacht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrische Sicherheitssteuemng für Pressen, Stanzen und dergleichen, bei der zum Einschalten von Magnetventilen für die Betätigung von Kupplung und Bremse mittels mindestens zwei gleichzeitig zu betätigenden Einrücktastern mit je einem aus einem Öffner und einem Schließer bestehenden Doppelkontakt mehrere in parallelen Stromkreisen liegende, durch Hilfskontakte gegenseitig verkettete Relais Verwendung finden, von denen mindestens zwei (Relais) Arbeitskontakte aufweisen, die in Reihe in dem Stromkreis der Magnetventile angeordnet sind, und bei der ein von einer synchron mit der Kurbelwelle umlaufenden Kurvenscheibe gesteuerter Endtaster mit einem aus einem Öffner und Schließer bestehenden Doppelkontakt kurz vor Erreichen der tiefsten Stellung des Stößels dessen Hochlauf und Stillsetzung im oberen Totpunkt einleitet, dadurch gekennzeichnet, daß

a) zusätzlich zu dem Endtaster (Rl) mit Doppelkontakt (Ria) ein weiterer Endtaster (Rl) mit Doppelkontakt (RZa) vorgesehen ist, und daß über je einen Doppelkontakt (71a, TZa, Ria, Ria) sowohl der Einrücktaster, (71, Tl) als auch der Endtaster {Rl, Rl) jeweils zwei Relais (Cl, Cl; Dl, Dl; Gl, Gl; Hl, Hl) invers steuerbar sind, indem eines dieser Relais über den Öffner und das andere dieser Relais über den Schließer des zugeordneten Doppelkontaktes (71a, 7"2a, Ria, RZa) wechselweise an Spannung liegt, und daß jeweils ein als Schließer ausgebildeter Kontakt (CIa, CZb, Dia, DZb, GZa, HIa, GIc, HIc) gemeinsam mit einem als Öffner ausgebildeten Kontakt (CIa, Cl b, Dia, DIb, GIa, HIa, Gib, HIb) dieser Relais in Reihe in den Überwachungsstromkreisen der Relais (ßl, B2und £1, EZ) bzw. im Steuerkreis des Relais (Fl) liegt und

b) dem Relais (Fl) in an sich bekannter Weise mindestens ein zusätzliches Relais (Fl) zugeordnet ist und ein Arbeitskontakt (FIe) dieses Relais (Fl) gleichwirkend mit dem Arbeitskontakt (FIe) des Relais (Fl) im Stromkreis der Magnetventile (Kl, Kl) liegt.

2. Sicherheitssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfskontakte (Fla, FZa) der Relais (Fl, Fl) zur Überwachung ihrer Schaltstellung in Stromkreisen vorgeordneter Relais (£1, El, Ll) angeordnet sind.

3. Sicherheitssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Kontakte (Ria, Ria) Kurvenscheiben (4, S) mit getrennten Antrieben vorgesehen sind.

4. Sicherheitsstei'erung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Relais (FZ) dem Relais (Fl) parallel geschaltet ist.