Sicherheitsschaltung zur Steuerung und Überwachung der Arbeitsbewegung bzw. -bewegengen von druckmittelgesteuerten Pressen, Stanzen o. dgl. Maschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheits schaltung zur Steuerung und Überwachung der Ar- betsbewegung bzw.
-bewegengen von druckmittelge- steuerten, beispielsweise elektropneumatisch, elektro magnetisch oder in anderer, gleichwertiger Weise über Schalter, Schütze und Relais gesteuerten, gegebenen falls mit Nachschlagsicherung arbeitenden Pressen, Stanzen o. dgl. Maschinen.
Es ist bereits bekannt, Pressen, die beispielsweise mit Hilfe einer elektro-pneumatischen Antriebsschal tung gesteuert sind, über Schalter, Kontakte und Re lais, z. B. durch ein vorwählbares Zeitrelais o. dgl., im Sinne der Auslösung .und Abschaltung der Arbeits- bewegung zu steuern, was sich ausserordentlich be währt hat, da man mit Hilfe dieser nachträglich an jede Maschine anzubringenden Steuerschaltung eine bereits veraltete Maschine wieder vollwertig einsetzen kann.
Die vorliegende Erfindung hat sich nunmehr die Aufgabe gestellt, eine derartige Schaltung in besonders vorteilhafter und zweckmässiger sowie wirkungsvoller Weise zu verbessern, indem die die Schaltung der Ma schine einleitenden, durchführenden und beendeten Mittel derart in einen gemeinsamen Schaltungskreis lauf eingefügt sind, dass bei Unterbrechung oder Stö rung der die Arbeitsbewegung auslösenden bzw. ein leitenden Einschaltkontakte, oder beim Ausfall oder fehlerhaften Schalten nur eines einzigen, in den Schal tungskreislauf eingefügten, die Schaltung einleitenden, durchführenden und beendenden Mittels die Einschal tung, die Fort- und/oder die Durchführung der bereits eingeleiteten Arbeitsbewegung bzw. -bewegurigen ver hindert wird.
Die die Schaltung der Maschine einleitenden, durchführenden und beendenden Mittel können z. B. Schützen, Relais o. dgl. sein und die eine Unterbre chung oder Störung erfahrenden Arbeitsbewegungen z. B. der Niedergang eines Pressenstössels in einer Presse.
Diese Sicherheitsschaltung kann sowohl bei Exzen- terpressen, Friktionsspindelpressen oder bei allen an deren vorkommenden Pressen- oder Stanzentypen jed weder Art und Auusbildung Verwendung finden, und hat den Vorteil, dass sie sich praktisch selbst über wacht, d. h., wenn irgendein Schaltungsmittel, z. B.
ein Relais o. dgl. einmal kleben bleibt, also nicht schaltet, wird der bei jeder Arbeitsbewegung zwangs läufig durchzulaufende Schaltungskreislauf gestört bzw. unterbrochen, so dass von dem ausgefallenen Re lais aus kein Weiterschalten mehr erfolgt und die Ma schine, d. h. die bereits ausgelöste oder schon einge leitete und begonnene Arbeitsbewegung direkt ge stoppt wird, bzw. eine Einschaltung gar nicht möglich ist, so dass keine Unfälle des Bedienungspersonales oder Maschinenschaden verursacht werden.
Diese Selbstüberwachung u. abhängige Gemeinschaftssteue rung stellt somit eine Steuerung dar, die einzig und allein nur auf Sicherheit aufgebaut ist, und demzufolge auch bei Störungen o. dgl. immer zur sicheren Seite hin schaltet.
Werden nun beispielsweise einmal die Einschalt- kontakte einer an sich bekannten Zweihandeinrückung nicht lange genug niedergedrückt, d. h. wenn z. B. die Bedienungsperson der Maschine noch irgend etwas am Werkzeug oder Werkstück auszurichten hat, tritt schon bereits eine Störung im Schaltungskreislauf ein, wo durch eine sofortige Beendigung der bereits eingelei teten Arbeitsbewegung die Folge ist. Die Verhinde rung der Fortführung der Arbeitsbewegung kann z. B.
durch wirksame Einschaltung einer Bremse o. dgl. er folgen, die somit den Stössel der Maschine festhält. Diese Bremse wäre hierzu z. B. schaltungstechnisch mit in den gemeinsamen, abhängigen Schaltungskreis lauf eingeschlossen, und zwar zweckmässig derart, dass sie immer unmittelbar bei auftretenden Störun gen im Schaltungskreislauf direkt eingeschaltet wird und sofort wirksam ist.
Ein weiterer Sicherheitsfaktor kann darin beste hen, dass man die gestoppte Arbeitsbewegung nicht von dem erreichten Stoppunkt weiterführt, da dann z. B. die Schlagkraft des Stössels nicht mehr ausrei chen würde, sondern der Stössel kann immer erst wie der in die obere Ruhe- oder Ausgangsstellung zurück geführt werden, aus welcher dann der neue Arbeits hub bzw. die neue Arbeitsbewegung beginnt. Dies kann insbesondere bei Verwendung der Schaltung an Friktionsspindelpressen zutreffen.
Die anliegende Zeichnung zeigt zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes: Die Fig. 1 ist ein im Prinzip dargestelltes Schal tungsbild einer Exzenterpresse als erstes Beispiel. Die Fig. 2 ist ein gleichfalls im Prinzip gezeichne tes Schaltbild einer Friktionsspindelpresse als zweites Beispiel.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten ersten Schaltbild soll eine Exzenterpresse mit Zweihandeinrückung und Naehschlagsicherung geschaltet werden. Dabei wird in bekannter Weise die Pressenkupplung durch einen Pressluftzylinder gesteuert, wobei der Zylinder durch ein Magnetventil 10 steuernd betätigt wird.
Zur Ein rückung der Kupplung dienen zwei Handdrucktaster 11 und 12, während die Nachschlagsicherung durch die beiden Endschalter 13 und 14 bewirkt wird. Im Schaltkasten sind drei Relais 15, 16 und 17 mit ihren Kontakten untergebracht. Zur Relaisspule 15 gehören die Kontakte 18, 19 und 20, zur Relaisspule 16 die Kontakte 21, 22 und 23, und zur Relaisspule 17 die Kontakte 24, 25 und 26 das Gerät ist an die Netzzulei tung 27 angeschlossen.
Die Arbeitsweise bei ungestörter, also normaler Schaltungsfunktion ist folgende: Wenn das Gerät von der Netzzuleitung 27 über die beiden Kontakte 13 und 14 der Endschalter Spannung bekommt, wird die Re laisspule 15 über die Ruhekontakte 11 und 12 der Handdrucktaster und die Kontakte 21 und 24 einge schaltet. Dadurch werden die zugehörigen Kontakte 18, 19 und 20 des Relais 15 umgeschaltet. Durch den Kontakt 18 wreden die beiden Ruhekontakte der Handdrucktaster 11 und 12 überbrückt.
Der Kontakt 19 gibt nunmehr den Weg von den Arbeitskontakten der beiden Handdrucktaster 11 und 12 auf die beiden Relais 16 und 17 frei. Dadurch besteht die Möglich keit, durch Drücken der beiden Handdrucktaster 11 und 12 die Relaisspulen 16 und 17 einzuschalten, wo bei dann die Kontakte 21 und 24 das Relais 15 ab schalten. Die Kontakte 22 und 25 überbrücken den Kontakt 19 vom Relais 15, und die Kontakte 23 und 26 schalten gleichzeitig mit dem inzwischen abgefalle nen Kontakt 20 das Magnetventil 10 ein. Dadurch kommt dann die Kupplung der Presse zur Einrückung.
Beim Klebenbleiben oder Nichteinschalten eines der drei Relais 15, 16 oder 17 arbeitet die Schaltung wie folgt: Wenn beispielsweise das Relais 15 kleben bleibt, können zwar die Relais 16 und 17 über den Kontakt 19 eingeschaltet werden, jedoch bleibt der Kontakt 20 in unterbrochener Stellung. Wenn das Re lais 15 nicht schaltet, ist es möglich, die folgenden Relais 16 -und 17, und das Magnetventil 10 einzuschal ten, weil der Kontakt 19 offen steht. Die Presse kommt also nicht zur Einschaltung. In ähnlicher Weise verhält es sich mit den beiden anderen Relais l ö und 17. Auch können die Kontakte 13 und 14 der beiden Endschalter auf gleiche Weise verriegelt werden.
Die in Fig. 2 wiedergegebene zweite Schaltung stellt ein Schaltbild für die Schaltung einer elektro- pneumatisch gesteuerten Friktionsspindelpresse mit Nachgreifschutz und gleichfalls elektropneumatisch gesteuerter Bremse dar. Dabei dient wiederum das mit 28 bezeichnete Magnetventil zur Einschaltung des Niederganges der Friktionspresse, während das Ma gnetventil 29 zur Lüftung der Bremse dient. Die Ein schaltung der Presse geschieht durch die beiden Hand kontakte 30 und 31.
Ein zusätzlicher Handkontakt 32 dient zur Lüftung der Bremse, bei gleichzeitiger Ab schaltung der Zuleitung zum Steuerventil 28. Das Zeit. schaltrelais <B>33</B> schaltet nach Ablauf der Zeit die Zu leitung zum Steuerventil 28 über seinen Ruhekontakt 34 ab und bildet damit die Schlagstärkenregulierung. Durch eine Kurve 35 am Stössel der Presse werden die beiden Endschalter 36 und 37 geschaltet, wobei der Endschalter 36 in oberster Stösselstellung eingeschaltet wird und der Enschalter 37 dagegen in der untersten Stösselstellung.
Die Arbeitsweise ist dann wie folgt: von der Netz zuleitung 38 gelangt im Ruhezustand der Handkon takte 30 und 31 die Spannung über die Kontakte 39 und 40 der beiden Relais 41 und 42 zu den Relais 43 und 44, so dass diese anziehen und durch ihren Kon takt 45 die Ruhekontakte der beiden Handkontakte 30 und 31 überbrücken. Gleichzeitig wird der Ein schaltweg zu den Relais 41 und 42 durch Schliessen der Kontakte 46 und 47 der beiden Relais 43 und 44 geschlossen, der Weg zum Einschalt-Magnetventil 28 jedoch durch öffnen der Kontakte 48 und 49 der bei den Relais 43 und 44 geöffnet. Der Zeitschalter 33 wird durch Öffnen des Kontaktes 50 vom Relais 44 abgeschaltet.
Ein Einschalten der Presse muss nun durch die Handdrucktaster 30 und 31 über den Ru- hekontakt des oberen Endschalters 36, den beiden Einschaltkontakten 46 und 47 und dem Ruhekontakt 51 des Relais 52 durch Einschalten der beiden Relais 41 und 42 eingeleitet werden.
Die auf diesen beiden Relais 41 und 42 befindli chen Kontakte 52 und 53 überbrücken die beiden Kontakte 46 und 47 einerseits, und den Kontakt von Endschalter 36 andererseits, weil die Kontakte 39 und 40 die Relais 43 und 44 abschalten. Dadurch kehren die Kontakte 48 und 49 wieder in ihre Ruhelage zu rück und geben den Weg zum Magnetventil 28 frei, das jetzt durch Anziehen der Kontakte 54 und 55 vom Relais 41 und 42 einschaltet.
Gleichzeitig schaltet auch das Magnetventil 29 über den Kontakt 54, so dass die Bremse gelüftet wird. Der Stössel fährt jetzt abwärts, kann aber durch Los lassen auch nur eines der beiden Drucktaster 30 oder 31, wodurch die Relais 41 und 42 abfallen, an jeder beliebigen Stelle während seines Arbeitshubes abge fangen werden.
Durch Abschalten der Relais 41 und 42 'schalten die entsprechenden Kontakte um, so dass durch öffnen des Kontaktes 54 das Magnetventil 29 für die Brems lüftung abgeschaltet wird. Der Kontakt 55 öffnet gleichzeitig auch die Zuleitung zum Magnetventil 28 für die Steuerung. Ein erneutes Einschalten des Ar beitshubes bzw. des Niederganges ist aber jetzt nicht mehr möglich, da der Ruhekontakt des Endschalters 36 geöffnet hat. Der Stössel der Presse muss nun durch Drücken des Handdrucktasters 32, der das Magnet ventil 29 und damit die Bremslüftung einschaltet, nach oben gefahren werden. Erst dann kann, weil der Endschalter 36 inzwischen den Kontakt wieder ge schlossen hat, ein erneuter Niedergang eingeleitet wer den.
Im Normalfall müssen die Handdrucktaster 30 und 31 bis zum Einschalten des Endschalters 37, der seinerseits das Relais 52 einschaltet, gehalten werden. Der Endschalter 37 wird dann durch den Kontakt 56 vom Relais 52 überbrückt. Gleichzeitig wird der Kon takt 54 vom Kontakt 57, in Verbindung mit dem Kon takt vom Endschalter 36 überbrückt, wodurch auch ohne Drücken der Handkontakte 30 und 31 jetzt die Bremslüftung für den Hochlauf eingeschaltet bleibt. In der obersten Stellung wird die Bremslüftung durch Abschalten vom Relais 52 über den Kontakt vom Endschalter 36 abgeschaltet.
Ein Nicht-schalten irgendeines der in den Schal tungskreislauf eingefügten Relais, oder ein Klebenblei- fen eines Relais kann auch hierbei niemals einen un beabsichtigten Stösselhub einleiten, sondern blockiert die gesamte Anlage, wie dieses im folgenden Beispiel demonstriert ist.
Beim Nichteinschalten des Relais 33 wird durch den Endschalter 37 das Relais 52 eingeschaltet, wel ches durch öffnen des Kontaktes 51 die Einschaltre lais 41 und 42 und damit das Magnetventil 28 ab schaltet. Hierbei ist lediglich die Schlagstärkenregulie- rung ausser Betrieb. Beim Klebenbleiben des Relais 33 bleibt der Kontakt 34 dieses Relais offen und lässt keine Spannung zum Magnetventil 28 fliessen.
Ein Kleben der beiden Rais 43 und 44 hält entweder den Kontakt 48 oder 49 offen, so dass auch hier keine Einschaltung des Magnetventiles 28 möglich ist. Ein Nichschalten eines der beiden Relais 43 oder 44 :lässt aber den Kontakt 46 oder 47, und damit die Span nungszufuhr zu den Einschaltrelais 41 und 42 offen, so dass diese nicht eingeschaltet werden können. Bei den anderen Relais ist die Verriegelung ähnlich.
Wie diese angeführten Beispiele zeigen, sind alle in den Schaltungskreislauf eingefügten Schaltungsmittel in Abhängigkeit voneinander geschaltet, wodurch die durch die Erfindung bewirkte Sicherheit erste gewähr leistet ist. Ausserdem wird auf diese Weise eine Selbst überwachung der Schaltung erreicht.
Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten und beschriebenen Ausführungen nur Beispiele für die Verwirklichung der Erfindung und diese nicht dar auf beschränkt, vielmehr sind in Rahmen der Erfin dung noch mancherlei andere Ausführungen und An wendungen möglich. Dies bezieht sich :insbesondere auf die Art der Einfügung der in Abhängigkeit von einander schaltgekuppelten Schaltmittel.