DE2449725B2 - Zweihand-Sicherheitsschaltungsanordnung zum Einschalten einer Arbeitsmaschine und zur Auslösung eines hin- und hergehenden Arbeitshubes - Google Patents

Description

a) die Schaltrelais/7?e 1, Re 2) sind direkt parallelgeschaltet,

b) die Ruhe- und Arbeitskontakte (REW, Re 12, Re 13, Re 14 und Re 21, Re 22, Re 23, Re 24) der Schaltrelais (Re 1, Re 2) sind zwangsgeführt,

c) die Arbeitskontakte (26, 2d\ die Ruhekontakte (2a, 2c) der Drucktasier (I, II) und die Ruhekontakte (Re 12, Äer22) der Schaltrelais (Re 1, Re 2) sind hintereinandergeschaltet.

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An Steuerungen für Exzenter-, Spindelpressen, hydraulische Pressen und ähnlicht 1 Werkzeugmaschinen werden zur Unfallverhütung eine Anzahl Sicherheitsvorkehrungen gestellt, da der größte Teil der registrierten Unfälle durch eine durch Versagen mechanischer, elektrischer oder pneumatischer Steuerungsbauteile hervorgerufene Störung in der Maschinensteuerung zurückzuführen ist. Aufgrund derartiger -to Störungen kommt es bei einer Pressensteuerung immer wieder zu unerwarteten Werkzeugschließung der auf Einzelhub eingestellten Maschine, obwohl eine sogenannte Zweihandschaltung vorgesehen ist.

Diese Erkenntnis wurde zum Anlaß genommen, ^ einschlägige Bestimmungen bezüglich der Steuerungen für Pressen und ähnlich arbeitende Maschinen zu erlassen. Hierzu gehört, daß die für die Steuerung verwendeten Bauteile so auszuwählen sind, daß sie den zu erwartenden Betriebsbedingungen, wie Schaltvermö- w gen, Schalthäufigkeit, mechanische Beanspruchung und dererlei genügen. Außerdem ist die Steuerung derart auszulegen, daß beim Versagen eines Bauteils sich die Schließbewegung nicht auslöst und zwangsläufig wirkende Einrichtungen so beschaffen sind, daß ein ss Durchlauf der Presse unmöglich ist.

Zu den Sicherheitsregeln für die elektrische Ausrüstung einer Presse gehört, wie vor erwähnt, die sogenannte Zweihandschaltung, die beim Loslassen auch nur eines Schaltorganes die Schließbewegung des *o Werkzeuges sofort unterbricht. Gleichzeitig muß sie so beschaffen sein, daß der Steuerungsbefehl nur dann der Werkzeugmaschine erteilt wird, wenn beide Schaltorgane innerhalb eines Zeitabstandes von 0,5 s betätigt werden. Um den Zwang der gleichzeitigen Betätigung M innerhalb der genannten Zeit durchzusetzen, hat man in den bekanntgewordenen Schaltungsanordnungen ein Zeitrelais vorgesehen, das bei Nichtbeachtung der Zeitspanne von 0,5 s die Wirkung der Zweihandschaltung verhindert

Von den allgemeinen Anforderungen an Steuerungen für Pressen sind aber auch diejenigen hervorzuheben, die die Selbstüberwachung der Steuerungsbauteile betreffen. Ein Versagen nur eines Steuerungsbauteiles muß ebenfalls den sofortigen Stillstand der Presse bewirken oder das Schließen des Werkzeuge,;; verhindern. Die Selbstüberwachung der Bauteile der Pressensteuerung ist bekannt, sie wird u.a. mit sechs Hilfsschützen mit ihren Verriegelungsschaltern und einem Zeitrelais durchgeführt Die Steuerung mittels der Schützen und der damit verbundenen Verdrahtungsarbeit ist äußerst umfangreich, beansprucht einen großen Einbauraum und ist daher sehr teuer.

Aus der DD-PS 86 525, von der die vorliegende Erfindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs ausgeht, ist eine Zweihand-Sicherheitsschaltung bekannt, in der u. a. zwei Schaltrelais zum Einsatz gelangen, und bei der das Einschalten einer Arbeitsmaschine nur bei gleichzeitiger Betätigung zweier Bedienungselemente erfolgt; von der ausgesagt wird, daß durch einen Defekt eines oder mehrerer Bauteile ein Anlaufen der Arbeitsmaschine nicht möglich sei. In der Patentschrift heißt es ferner, daß an Relais zwei Fehler auftreten können. Diese wären ein Schaden der Relaisspule und ein Hängenbleiben des Ankers.

Zu den vorgenannten Aussagen muß erklärt werden, daß zur Fehlerbetrachtung auch die Kontakte, die von dem Relais werden, einbezogen werden müssen. Sollte nämlich ein Relaiskontakt im Arbeitsstromkreis der Arbeitsmaschine verschweißen, könnte ohne weiteres ein Anlauf der Arbeitsmaschine durch Betätigung nur eines Bedienungselements ausgelöst werden. Ein denkbarer Ausfall eines weiteren in der Schaltung benötigten Arbeitskontaktes, der nach Erfüllung seiner Aufgabe nicht mehr in seine Ausgangslage zurückfällt, wird vom Bedienenden nicht bemerkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die genannten Unsicherheiten auszuschließen und eine Anordnung zu schaffen, die so angelegt ist, daß das Versagen eines Bauteiles weder zu einem Durchlauf noch zu einem Fehlanlauf führt.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Die Sicherheit liegt neben der direkten Parallelschaltung der beiden Schaltrelais in der paarweise!! Reihenschaltung von jeweils zwei Ruhe- und Arbeitskontakten je eines Schaltrelais, die, wie aus der Eisenbahnsignaltechnik bekannt, zwangsgeführt werden. Mit diesen hier parallelgeschalteten zwangsgeführten Ruhe- und Arbeitskontaktpaaren, die nicht gleichzeitig geschlossen sein können und den vier in Reihe geschalteten Kontakten der beiden Drucktaster ist mit der Anbindung an den Kondensator des /?C-Gliedes, die zwischen den Ruhekontaktpaaren und den Arbeitskonlaktpaaren der Drucktaster erfolgt, eine Überwachung erreicht, die bei einem Verschweißen eines Kontaktes oder bei einem anderen anhaftenden Fehler die Spannungsaufnahme oder die Spannungsabgabe des Kondensators verhindert, womit ein eventueller Fehler der Anordnung sofort bemerkt wird.

Nachfolgend wird die Funktion der Erfindung anhand des Schaltbildes näher erläutert.

Mit der Inbetriebnahme der Arbeitsmaschine liegt die Zweihand-Sicherheitsschaltungsanordnung (1) mit seinem Eingang (R, Mp) ständig an Spannung. Vom Gleichrichter (Gl. 1) ausgehend, ist der Kondensator

(Ct) über den Strompfad (3), der Reihenschaltung der Ruhekontakte (REU, Re22) der Schaltrelais (Re 1, Re2) und der Ruhekontakte (2a, 2cjder Drucktaster (I, II) an eine Spannung geschaltet, die oberhalb der Anzugsspannung der Schaltrelais (Re i,Re2) liegt Die Höhe der Spannung wird durch die Widerstände (R 1, A3) bestimmt

Durch ein gleichzeitiges Betätigen der Drucktaster (I₁ II) der Zweihandschaltung (2) innerhalb der vorgeschriebenen Zeit von 0,5 s öffnen die Ruhekontakte (2a, 2cX während die Arbeitskontakte (2b, 2d) der Drucktaster (I, II) schließen.Dadurch werden die beiden parallel geschalteten Schaltrelais (Rei, Re2) über den Strompfad (6) mittels der Kondensatorspannung erregt und ziehen an.

Die paarweise in Reihe geschalteten Schaltrelaiskontakte üben dann folgende Funktion aus:

Kontaktpaar (Re 13, /te 23) bringt die Arbeitsmaschine zum Anlauf,

Kantaktpaar (REU, Re24) setzt eine Signaleinrichtung in Tätigkeit,

Kontaktpaar (Reit, Re2t) übernimmt mit den in Reihe geschalteten und nunmehr geschlossenen Arbeitskontakten (2b, 2d) über den Strompfad (5) die Selbsthaltung der Schaltrelais (Re !, Re 2), und
Kontaktpaar (Re 12, Äe22) unterbricht mit den in Reihe geschalteten und den nunmehr geöffneten Ruhekontakten (2s, 2c)den Strompfad (7).

Wird bfii eingeschalteter Arbeitsmaschine einer der Drucktaster (I, II) frei so fallen die beiden Schaltreiais (REt, Re2) unverzögert ab und die Arbeitsmaschine wird gestoppt

ä Eine erneute Einschaltung wird nur dann möglich sein, wenn der zweite der Drucktaster (I, H) ebenfalls frei wird, und der Kondensator (Ci) sich bis zum Erreichen der Anzugsspannung der Schaltrdais (Re 1, Re 2) aufgeladen hat

Bei einer ungleichen Betätigung der Drucktaster (I, II) außerhalb einer Zeit von 0,5 s wird der Kondensator (C 1) durch die Unterbrechung des Strompfades (7) über die Widerstände (R 4, R 5, R 6) entladen. Die Kondensatorspannung ist nach 0,5 s auf einen Wert gesunken, der

is unterhalb der Anzugsspannung der Schaltrelais (Rei, Re 2) liegt die damit nicht anziehen können.

Der wesentliche Gesichtspunkt in der Zweihand-Sicherheitsschaltungsanordnung ist, wie vor beschrieben, die Selbstüberwachung durch Verwendung zwangsgeführter Kontaktpaare (R.. i\, Re2\-Re\2, Re22-Rei3, Re23-Re 14, Re24). Würde beispielsweise der Arbeitskontakt (Re 13) verschweißt sein, so werden alle anderen Kontakte (Re ti, Re 12, Re 14) des Schaltrelais (Re 1) in ihrer Wirkstellung verharren,

:<5 womit ein Aufladen des Kondensators ('Cl) nicht erfolgen kann. Die Betätigung der Drucktaster (ϊ, Π) bleibt wirkungslos. Dieses gilt auch für jeden anderen Kontakt dieser redundanten Schaltungsanordnung.

Hierzu 1 BIaU Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch;

   Zweihand-Sicherheitsschaltungsanordnung zum Einschalten einer Arbeitsmaschine mit hin- und hergehendem Arbeitshub mittels zwei Drucktastern mit je einem Ruhe- und Arbeitskontakt, die zwei Schaltrelais und ein ÄC-Glied ansteuern, wobei die beiden Drucktaster innerhalb einer durch das ÄC-Glied vorgegebenen Zeit gleichzeitig betätigt werden müssen, und im Ruhezustand der Arbeitsmaschine der Kondensator des ÄC-Gliedes über eine Reihenschaltung der Ruhekontakte der Drucktaster und je eines Ruhekontaktes der Schaltrelais sowie parallel dazu Ober eine Reihenschaltung je eines Arbeitskontaktes der Schaltrelais mit einer Spannungsquelle verbunden ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:.