DE1563686A1 - Einrichtung zum drehzahlunabhaengigen Stillsetzen des Stoessels einer Presse - Google Patents

Description

• Einrichtung zum drehzahlunabhängigen Stillsetzen des Stößels einer Presse Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum drehzahlunabhängigen Stillsetzen des Pressenstößels in einer bestimmten Winkels`"ellung des Exzenter- oder Kurbelweges unter Verwendung eines Drehwinkelgebers zur Messung des Drehwinkels.
• Hei Exzenter- oder Kurbelpressen entspricht eine Umdrehung der Exzenter- oder Kurbelwelle einem Arbeitshub. Die oberste Stellung des Exzenters oder der Kurbel nennt man oberen Totpunkt und die unterste Stellung den unteren Totpunkt. Im Stilstand der Presse soll sich der Exzenter bzw. die Kurbel im oberen Totpunkt befinden. Bei Pressen mit Schwungrad wird die Bewegung der Exzenter- oder Kurbe:we' ie von der Sohwungradwelle :reist über eine Scha:t- und Bremokupp:unii- ab:#enommen. Infolge des unvermeil: ichen Bremsweges muß die Scha. t- und Bremskupp:unr

  zum S ti :1se tzen des Exzenters mit Stöße: dere'_ ts vor dem oberen

  Totpunkt geschaltet werden. Da der BremsweE; von der Drehz a"i.

  abhlini-,.1ist, muß der Scha: tzeitpunkt von ier Drehzar: ab'ri;inE;iE,

  Ehemacht werden. Die Aufgabe der Erfindung bestent nun darin, eine e:n:'@@:re uni betriebssichere Steuerung zum Stillsetzer des Stößels in einer bestimmten Winkelstellung zu schaffen. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgangsspannung eines mechanisch mit der Drehachse des Exzenters gekuppelten elektrischen Funktionsgebers und eine der Drehzah_ der Schwungmasse proportionale Spannung an einen srenzwertme:cier liegen, dessen Ausgangssignal beim Übereinstimmen beider Spannungen die Bremsung einleitet. Vorteilhafterweise werden als Funktionsgeber Drehmelder verwendet. Zur Korrektur des Abschaltzeitpunktes ist es günstig, eine von dem Vorzeichen der Differenz zwischen Soll- und Iststillstandstellung ausgesteuerte Korrektureinrichtung vorzusehen, durch die der Ansprechpunkt des Grenzwertmelders veränderbar ist. Diese kann z.B. aus einem Schrittmotor

  cder einem Schrittschaltwerk bestehen, weiches ein Poten.tirmeter

  verstellt, dessen abgegriffene Spannung als Zusatzspannung a^:

  Grenzwertmelder liegt. Um eine Eindeutigkeit des Scnaltbereicr:tz;

  .^.u erhalt-en, w: rd man zweckmäßigerweise noch einen Endschalter vorgehen, der-die Ausgangsspannunf; des Funktionsgebers kurz vor dem Bremsbereich wirksam macht (etwa ca.130o vor dem oberen T:# t Punk t ).
• Die Erfindung, sei anhand einer Zeichnung näher erläutert: In der Zeichnuni#, ist mit 1 der Exzenter einer Exzenterpresse bezeichnet, welcher über eine Kupplung 1i2 von einem Drehstromnebenschlu3motcr 2 angetrieben wird. Zwischen Motor 2 und Exzenter 1 siegt das Schwungrad 17. Beim Auslösen der Presse wird der Exzenter an das Schwungrad und den Motor angekuppe'_t; und setzt hierdurch den im Punkt St exzentrisch angebrachten Stößel in Bewegung. Nach einer Umdrehung wird der Exzenter wieder vom Motor und vom Schwungrad abgekuppelt und abgebremst. Motor und Schwungrad laufen weiter.
• Die Bewegung des Exzenters soll nun aus dynamischen und maschinentechnischen Gründen stets-dann beginnen, wenn sich die Stößelaufhängung St, schematisch durch einen Punkt dargestellt, im oberen Totpunkt 0T befindet. Aus dieser Bedingung folgt, daB der Exzenter nach jedem Pressenhub durch eine Vorabschaltung abgekuppelt und gebremst werden muB, damit sich beim Stillstand der Punkt St im oberen Totpunkt 0T befindet. Da nun aber der Bremsweg stets von der Drehzahl abhängig ist, kann kein fester Bremszeitpunkt, 2.B. durch eine Nockenschaltung, angegeben werden; sondern er muß jedesmal drehZahlabhüngig ermittelt und evtl. nachkorrigiert werden.
• Zu diesem Zweck ist mit der Exzenterwelle 19 der Rotor 8 eines Drehmelders 1(? mechanisch gekuppelt. Die Rotorwicklung wird dabe°_ über einen Verstärker ? von einem liochfrequenzgenerator 6 (z.B. 1u hftz;; gespeist. Die Statorwicklung (oder- Wicklungen) sind mit einem phasenabhängigen Demodulator 11 verbunden. Eventuelle Fehler in Betrag und Phase werden durch eine Abg:eichscha:tung 12 eliminiert. Bei einer Umdrehung des Drehmelders t ergibt sich dann am Ausgang des Demodulators 11 die in Fig. 2 gezeigte sinusförmige Spannung, wobei., entsprechende Justierung vorausgesetzt, die Nulldurchgänge dieser Spannung mit dem oberen bzw. unteren Totpunkt (0T bzw. UT) des Stößels zusammenfallen. An den Drehstromnebenschlußmotor 2 ist eine Tachometermaschine 3 angekuppelt, deren Ausgangsspannung zusammen mit der Ausgangsspannung des Demoduiators an einem Grenzwertmelder 13 liegt. Sind Tachometerspannung UT und Demodulatorausgangsspannung UD gleich groß (Schnittpunkt S in Fig.2), so spricht der Grenzwertmelder an. Dadurch wird der Exzenter 1 von Motor und Schwungrad abgekuppelt und gebremst. Der Abachalt- und Bremsbefehl ist schematisch durch den Pfeil 20 angedeutet. Da die Tachometerspannung von der Drehzahl abhängt, wird der Schnittpunkt S je nach der Drehzahl verschoben sein;.bei größerer Drehzahl wird ' dadurch eher abgeschaltet als bei kleinerer Drehzahl.
• Um nun eine eindeutige Anzeige der Winkelstellung des Drehmelders zu beknmmen, wird die Drehmelderausgangsspannung erst ab der gestrichelt gezeichneten Linie L in Fig. 2 ausgewertet. Zu diesem Zweck ist ein berührungsloser Endschalter 1, der etwa q''°-vor dem oberen Totpunkt 0T liegt, vorgesehen, der erst beim V-)rbeilauf der Stößelaufhängung ST, die z.B. durch eine magnetische Marke gekennzeichnet ist, ein Kommando gibt, welches den S^ha.ter 21 schließt und damit den Demodulator 11 wirksam macht.
• r Da es nun vorkommen kann, daß sich, trotz der drehzahiabliänE-igen Steuerung, die Stillsetzstellung im Laufe der Zeit verändert,, ist noch eine Korrektureinrichtung vorgesehen, durch die auch diese Abweichungen behoben werden.
• Zu diesem Zweck ist im oberen Totpunkt 0T ein breiter Abfragekopf 4 vorgesehen, der sich über einige Winkelgrade erstreckt. Befindet sich beim Stillstand - überwacht durch die Tachometerspannung UT - die Marke der Stößelaufhängung St in seinem Abtastbereich, so wird durch die Auswerteeinrichtung 16 kein Korrektursignal abgegeben. Ist nun aber beispielsweise der Stößel nicht im oberen Totpunkt, sondern an der Stelle St' zum Stillstand gekommen, so wird zwar ein Stillstandssignal abgegeben, aber kein Signal vom Abtastkopf 4. Dieses Signal vom Ab-

  tastkopr .'l kommt nun erst beim nächsten Arbeitshub. Ent-

  sprechend dieser zeitlichen Aufeinancerfe:ge gibt die Aus-

  werteeinrichtung 1 a einen entsprechenden Puls an einen Schritt-

  motor 14. Dieser macht einen Schritt uni verste:.t den Ab-

  griff eines an Spannung :fegenden Potentiometers 1%. Damit

  wird eine am Grenzwertme:der 13 liegende zusätzliche Korrek-

  turspannung verändert und zwar so, ia3 der Grenzwer tme'.der

  etwas später anspricht . - .3 .". der Kcrrekturspannungsteil

  vergrVer; iie Drenmeiaerspannung UD - ' . Ist dagegen die

  zeitliche Folge von Sirna: abgabe ier : acheme termasch ine ? und

  des Abtas tkopfes .l umjekehrt; d.h. der Exzenter zu spät abge-

  bremst; so wird ein entgegengesetzt wirkender Puls au.`' #len

  Schrittmotor 14 gegeben. Damit diese Korrekturregelung nun

  nicht schon bei jedem Umlauf des Exzenters anspricht, ist,

  wie bereits ausgeführt, der Abtastkopf verhältnismäßig breit

  ausgeführt.

  Die geschilderte Anordnung läßt naturgemäß verschiedenartige

  Abwandlungen zu. So kann z.B. an die Stelle des Drehmelders

  ein anderer Funktionsgeber, z.B. ein entsprechend gewickeltes

  Potentiometer oder dergl. treten, welches z.B. im Abschaltbe-

  reich bestimmte Charakteristiken hat, die genaue Schaltpunzte

  ergeben.

  Auch könnte z.B. die Drehzahl aus der Stellung des Sollwert-

  gebers des Antriebamotors, z.B. der Stellung der Bürstenbrücke des Drehstromnebenschlußmotors gewonnen werden und ein besonderer Stillstandswächter vorgesehen sein.und Yarkisrungen an einem synchron mit dem Exzenter 1 laufenden Geber angebracht werden. Anste;:e des breiten Abtastkopfes im oberen Totpunkt können auch zwei Abtastköpfe normaler Breite eingesetzt werden, die die benötigte Zone begrenzen.

Claims (1)

1. Pat-entansnrüche Einrichtung zum drehzahlunabhängigen Stillsetzen von v-n Pressen rotierenden Exzentern in einer bestimmten Winkelstellung unter Verwendung eines Drehwinkelgebers zur Messung des Drehwinkels, dadurch gekennzeichnet, daƒ die Auseang:;- sr)einnling eines mechanisch mit der Drehachse des Exzentero (1; gekuppelten elektrischen Funktionsgebers (10) und eine ,:er Drelizah: der Schwungmasse pr#)p(,r±iona:e Spannun;j an e i ner ;renzwertme:der 1 ;) : legen, dessen Ausgangssi,#nal leim übereinstimmen beider Spannungen die Bremsung ein- leitet. 2. Einri^r@tung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Funktionsgeber ein Drehmelder oder ein Potentiometer (10) dien. 3. Einrichtung nach Anspruch 1,`dadurch gekennzeichnet, daß e'ne von dem Vorzeichen der Differenz zwischen Soll- und Ist- stillstandss,tellung ausgesteuerte Korrektureinrichtung (14,15) vorgesehen ist, durch die der Ansprechnunkt des Grenzwert- meiders verschiebbar ist. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, , Saß die Korrekturvorrichtung aus einem Schrittmotor- oder Schrittschaltwerk (14) besteht, wel^hes den mit dem Grenz- wertmel.der (13) verbundenen Abgriff eines an Spannung, @?e- senden Pntentiometers (1#@) antreibt. 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dariurcü £Tekennzei-t::iet. ißis ein Endschalter (@A vorgesehen ist. der die Aus6ang:"spannun;- des Funktionsgebers (10; kurz vor dem Bremsbereich wirksam macht. (ca. 900 vor dem oberen Totpunkt'