DE3519908A1

DE3519908A1 - Vorrichtung zur anzeige und ueberwachung eines system-druckes

Info

Publication number: DE3519908A1
Application number: DE19853519908
Authority: DE
Inventors: Hubert 5860 Iserlohn Droigk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1986-12-04

Description

"Vorrichtung zur Anzeigte und berwachunq eines
System-Druckes" Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige und Überwachung eines in einem System herrschenden Druckes, insbesondere fiir über Druckhalteelemente auf konstantem Druck gehaltene, mobile Systeme, wie beispielsweise Spanneinrichtungenn auf Rearbeitungspaletten automatischer Bearbeitungsanlagen, mit einer in das Drucksystem eingebauten Druckabnahmeeinheit.
Es gibt eine Fülle von Situationen, bei denen ein in einem System, z. B. in einem Leitungssystem herrschender Druck überwacht werden muß, was regelmäßig durch ortsfeste in entsprechende Leitungen eingbaute Anzeiqegeräte, wie Manometer od. dgl., erfolgt. Diese Manometer werden in der Rege von Personen abgelesen, die dann entsprechend der dortigen Informationen tätig werden.
Bei automatischen Bearbeitungsmaschinen, die eine Mehrfachfunktion ausüben können, ist es bekannt, die zu bearbeitenden Werkstücke auf sogenannten Paletten anzuordnen und dort zur Bearbeitung fest aufzuspannen, was mechanisch aber auch pneumatisch, insbesondere aber auch hydraulisch erfolgen kann, d.h. Spannbacken werden über hydraulische Zylinder und entsprechende mechanische Übersetzungen betätig. Diese Spannart hat den Vorteil, daß das hydraulische System in die Palette integriert sein kann und damit die Palette mit dem Werkstück die volle Mobilität erhält, die eine derartige Einrichtunq aufweist, wenn nur rein mechanische Spannmittel vorgesehen werden.
Ein Problem ist bei derartigen hydraulischen Spanneinrichtungen darin zu sehen, daß ein im System integriertes Manometer vom Benutzer der Anlage jeweils optisch überwacht werden muß. Es muß also zum einen so angeordnet sein, daß der Maschinenbediener es ablesen kann und zum anderen muß es optisch so präpariert sein, daß ein Unterschreiten des Haltedruckes im Spannsystem von außen sofort erkennbar ist, was regelmäßig beispielsweise durch einen roten Bereich im Anzeigefeld des Manometers kenntlich gemacht wird.
Es gibt aber Bearbeitungsanlagen, die vollautomatisch, d.h. auch nachts, arbeiten können. Die gespannten Werkstücke werden dabei völlig ohne Aufsicht vollautomatisch in einer Nachtschicht oder auch während des Tages bearbeitet. Hier fehlt qänzlich die Möglichkeit, hydraulische Spannsysteme daraufhin zu überwachen, daß der notwendige Spanndruck nicht unterschritten wird.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösunq, mit der das Unterschreiten eines vorbestimmbaren Druckes nach außen kenntlich gemacht wird, ohne daß es dazu eines Sichtkontaktes seitens des Bedieners mit der Vorrichtung bedarf.
Bei einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Druckabnahmeeinheit mit einer Umsetzungseinrichtung zur Umwandlung der aufgrund der Druckänderunqen in der Druckabnahmeeinheit entstehenden Längenänderungen in elektronische Impulse, mit einer elektronischen Druckanzeiqeeinheit mit Maximal-/ Minimal-Einstellung sowie mit einer Signalgebereinheit bei reichen von Druckgrenzwerten ausqerüstet ist.
Der Benutzer der Vorrichtung, die beispielsweise an den oben beschriebenen Paletten automatischer Bearbeitungszentren angebracht sein kann, stellt einen vorherbestimmbaren Minimal- oder auch einen Maximaldruck an der Vorrichtung ein, spannt das Werkstück und wird so beispielsweise bei Erreichen des Maximaldruckes durch die Signalgebereinheit davon in Kenntnis qesetzt. Fällt der Druck z. B. durch eine Leckage im System ab, so zeiqt die Vorrichtung dem Benutzer dies wiederum an. Dabei können die herkömmlichen Anzeigemittel bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ebenfalls vorgesehen sein, etwa eine optische Anzeige mit einem Warnfeld, welches farblich qekennzeichnet ist und dgl. mehr.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auf elektronischem Wege mechanische Rewegungen des Druckmeßgerätes, z.R. eine Längenänderung von 10 mm in über tausend elektronische Signale zerlegt werden kann, was z.R. bei einem Meßbereich von 0 bis 100 bar eine Meßbereichstufung von 0,1 bar bedeutet, womit das Geflit besonders empfindlich ist, ohne daß dafür der sonst übliche hohe Aufwand getrieben werden miißte.
In Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß die elektronische Druckanzeigeeinheit als Zeichendisplay oder LCD-Anzeigeeinheit ausgebildet ist.
Diese Art der Anzeigeeinheit entspricht der elektronischen Ausriistung der Vorrichtung. Sie weist die entsprechenden Vorteile auf, sie ist inbesondere auch fiir rauheren Retrieb geeignet.
In weiterer Ausgestaltung ist nach der Erfindung vorgesehen, daß die Signalgebereinheit an einer für den Renutzer sichtbaren Stelle der Vorrichtung als Warnblinkleuchte und/oder als Signalschallgeber ausgebildet ist.
Diese Gestaltung stellt eine sehr einfache Form dar, Signale für den Benutzer kenntlich zu machen, ohne daß dieser gezwungen wäre, laufend Sichtkontakt mit der Vorrichtung aufrechtzuerhalten.
Eine für die Erfindung besonders wesentliche Gestaltung besteht darin, daß die Vorrichtung mit einem Sender ausgerste ist.
Diese Gestaltung macht es möglich, die Vorrichtung als aktives Element in einer Überwachungskette einzusetzen, so daß über den Sender bei entsprechenden Druckveränderungen im System z.B. ein "Notaus" ausgelöst werden kann. Auch können je nach Einsatzgebiet Einzelfunktionen der Anlagen über Funk geschaltet werden, so beispielsweise ein "SpindelstiJ.lstand", "Vorschubstillstand" oder andere Funktionen, wie "Druckgeberein- /ausschalten", "Palette aus System entfernen" u. dgl. mehr.
Die Art des Senders kann dabei so qetroffen sein, daß jeweis einer individuellen Vorrichtung ein individuelles Kennungssignal zugeordnet wird, das ggf. auch in der Reichweite räumlich beschränkt sein kann, um nicht andere Maschinen oder Funktionen in der Umgebung zu betätigen, wenn dies nicht gewünscht ist.
Die Erfindung sieht auch vor, daß sie mit mechanischen Schiebe- oder Drehschaltern zur Einstellung der !'aximal-/Minimaldruckwerte ausgerüstet ist. Hier kann natfirlich auch eine Tastatur vorqesehen sein u. dl. mehr.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in Fig. 1 eine räumlich dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung sowie in Fig. 2 ein Blockschaltbild der elektronischen Einrichtung gemäß der Erfindung.
Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung besteht aus einem Gehäuse 2, welches über einen Gewindestutzen 3 an ein nicht näher dargestelltes System anschließbar ist, in welchem ein vorbestimmter Druck herrschen soll, der z.R.
nicht unterschritten werden darf, um die gewünschten Funktionen noch hinreichend sicher ausüben zu können.
Statt des Gewindestutzens 3 können auch Schnellkupplungen u. dgl. vorgesehen sein.
Im Inneren des Gehäuses 2 ist zunächst eine Druckabnahmeeinheit angeordnet, die mit 4 bezeichnet ist und Druckänderungen z.B. in Längenänderungen umsetzt, was mit dem Doppelpfeil 5 angedeutet ist. Diese Längenänderungen werden elektronisch abgegriffen und in elektronische Impulse umgesetzt, wie sich dies aus dem Blockschaltbild gemäß Fig. 2 ergibt.
Als Druckanzeigeeinheit weist die Vorrichtung 1 ein Display bzw. ein LCD-Anzeigefeld 6 auf. Diese Anzeiqeeinheit kann eine Vielzahl von Funktionen kenntlich machen, so z.B. den Druckmaximalwert, den Druckminimalwert, den zeitwert für die Signalabgabe, die Anzeige der Frequenz, die Anzeige der elektrischen Versorgungseinheit innerhalb der Vorrichtung 1, beispielsweise den Batteriezustand, u.
dgl. mehr.
Im Beispiel der Fig. 1 zeigt die Frontseite der Vorrichtung 1 noch einen Mehrfunktionenknopf 7, dessen Schaltpositionen dort lediglich als Beispiel mit Ziffern gekennzeichnet sind. Mit diesem Mehrfachfunktionsknopf können eine Fülle von Funktionen der Vorrichtung 1 eingestellt werden, so z.B. die Einstellung des Druckmaximalwertes, des Druckminimalwertes, des Zeitwertes für die Signalabgabe, die Frequenzmodulation, das Ein- und Ausschalten der Signalabgabe des Gerätes selbst, die Abgabe eines gestsignales oder die Funktion der Prüfung der Ratterie o. dgl.
Schließlich zeigt Fig. 1 noch Signalgeber, und zwar eine Signalleuchte 8 und einen Lautsprecher 9.
In Fig. 1 ist auch eine Antenne 10 an der Vorrichtung 1 dargestellt, die je nach Funktion der Vorrichtung 1 die gewonnenen Meßwerte elektronisch an einen Empfänger weitergibt.
Das Blockschaltbild gemäß Fig. 2 zeigt zunächst oben links die Druckabnahmeeinheit 4, bei der der analoge Meßwert in digitale Informationen in einem Wandler 11 umgewandelt und einem Mikrocomputer 12 zugeführt wird. Je nach Stellung des Mehrfunktionsschalters 7 beaufschlagt der Mikrocomputer die Anzeigeeinheit 6 und macht dort den Meßwert oder den Zustandswert optisch sichtbar.
Der Mikrocomputer beaufschlagt auch einen Sender 13, dessen Ausgang mit dem Bezugszeichen 10 der Antenne bezeichnet ist.
Beaufschlagungen des Mikrocomputers der optischen und akustischen Anzeige sind in der Fig. 2 ebenfalls an der Ausgangsleitung mit 8 bzw. 9 bezeichnet.
Neben dem Drucksensor 4 weist das Blockschaltbild gemäß Fig. 2 die Möglichkeit der Geschwindigkeitsmessung auf, was mit 14 bezeichnet ist.
Aufgrund der vielfachen Funktionen der Vorrichtung 1 ist diese in einem weiten Feld einsetzbar. So in Systemen dort, wo insbesondere ein optisches überwachen stationärer Meßgeräte nicht möglich ist, wie beispielsweise auf den weiter oben schon beschriebenen Bearbeitungspaletten für automatische Bearbeitungszentren o. dgl. Das System ist auch einsetzbar dort, wo ein Druck konstant gehalten werden muß oder wo Druckänderunqen über eine gewisse Zeitspanne beobachtet werden sollen.
Gerade zur Aufstellung von Meßreihen eignet sich die Vorrichtung aufgrund ihrer Möglichkeit der Datenfernübertragung besonders gut, da häufig die Möglichkeit entfällt, Ubertragungskabel o. dgl. zu installieren. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung natürlich auch Informationen über Kabel über tragen werden können, wenn dies vom Einsatz her möglich sein sollte.
Ein weiterer Vorteil der Vorrichtung 1 besteht darin, daß sie in die elektronischen Systeme von modernen Verarbeitungsmaschinen integrierbar ist. Diese sind im Pegelfall so ausbaufähig, daß sie die von der Vorrichtung 1 gelieferten Informationen direkt weiterverarbeiten können.

Claims

Ansprüche: 1. Vorrichtung zur Anzeige und überwachung eines in einem System herrschenden Druckes, insbesondere für iiber Druckhalteelemente auf konstantem Druck gehaltene, mobile Systeme, wie beispielsweise Spanneinrichtunqen auf Bearbeitungspaletten automatischer Bearbeitungsanlagen, mit einer in das Drucksystem eingebauten Druckabnahmeeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckabnahmeeinheit (4) mit einer TJmsetzeinrichtung zur tjmwandlung der aufgrund der Druckänderungen in der Druckabnahmeeinheit entstehenden Längenänderung (5) in elektronische Impulse, mit einer elektronischen Druckanzeigeeinheit (6) mit Maximal-/ Minimal-Finstellung (7) sowie mit einer Signalgebereinheit (8-10) bei Frreichen von Druckgrenzwerten ausgerüstet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Druckanzeigeeinheit als %eichendisplay (6) oder LCD-Anzeigeeinheit ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalgebereinheit an einer für den Benutzer sichtbaren Stelle der Vorrichtung als Warnblinkleuchte (8) und/oder als Signaischallgeber (9) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Sender (10) ausgerüstet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mechanischen Schiebe- oder flrehschaltern (7) zur Finstellung der Maximal-/ Minimaldruckwerte ausqerostet ist.