DE10028148A1 - Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage - Google Patents
Verfahren zum Betreiben einer PressenanlageInfo
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Abstract
Bei einem Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage werden ein Pressenstößel und wenigstens eine Werkstücktransporteinrichtung elektromechanisch angetrieben und mittels einer Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung mit wenigstens einem Eingang und wenigstens einem Ausgang elektrisch versorgt. Bei einem Spannungsabfall an dem Eingang der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung wird die Stromstärke an dem Eingang der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung erhöht.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben
einer Pressenanlage nach der im Oberbegriff der An
sprüche 1 und 2 näher definierten Art.
Ein gattungsgemäßes Verfahren ist aus der DE 195 26 491 A1
bekannt.
Bei diesem Verfahren werden bei einem eventuellen
Netzspannungsausfall alle für die Bewegung der Werk
stücktransporteinrichtungen maßgeblichen Einrichtungen
aus einem Zwischenkreis mit Spannung versorgt. Dadurch
ist es möglich, daß zumindest die Werkstücktransport
einrichtungen in einen kollisionsfreien Bereich ver
fahren werden können, um Kollisionen mit dem Pressen
stößel oder mit anderen Bauteilen der Pressenanlage zu
vermeiden.
Das dort beschriebene Verfahren kann zwar zur Vermei
dung von Kollisionen sehr gut eingesetzt werden und es
sind auch entsprechende Erfolge nachweisbar, aller
dings setzt es immer ein Abschalten der Pressenanlage
voraus, was offensichtliche Nachteile, wie Produktionsausfall
oder eine unter Umständen notwendige Neu
einrichtung der Anlage zur Folge hat.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage zu schaf
fen, mittels welchem trotz eines eventuellen Span
nungsabfalls und sogar eines kurzfristigen vollständi
gen Ausfalls der Netzspannung die Pressenanlage wei
terbetrieben werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn
zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale
gelöst.
Dadurch, daß bei einem Spannungsabfall an dem Eingang
der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung die Strom
stärke an dem Eingang der Versorgungs- und Rückspeise
einrichtung erhöht wird, bleibt die dem Antrieb des
Pressenstößels zugeführte Leistung gleich, wodurch das
Verfahren mit einer konstanten Hubzahl weiterbetrieben
werden kann. Die Versorgungs- und Rückspeiseeinrich
tung wird in diesem Fall bis zu einem gewissen Grad
überlastet, so daß dieses Verfahren bis zu einem ge
wissen Grad des Spannungsabfalls, je nach Belastbar
keit der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung,
durchgeführt werden kann.
Eine alternative Lösung der Aufgabe ergibt sich aus
dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 2.
Durch die dort erfindungsgemäß durchgeführte Reduzie
rung der Hubzahl des Pressenstößels bei einem Span
nungsabfall an dem Eingang der Versorgungs- und Rück
speiseeinrichtung benötigt die Pressenanlage eine geringere
Leistung, wodurch die Stromstärke konstant
gehalten wird und dadurch ein Ausgleich des Spannungs
abfalls stattfindet.
Durch beide erfindungsgemäßen Lösungen wird vorteil
hafterweise erreicht, daß bei einem Spannungsabfall,
bis hin zum vollständigen Ausfall der Spannung für
eine gewisse Zeit, die Pressenanlage unter Beibehal
tung der üblichen Sicherheitsvorkehrungen weiterbe
trieben werden kann und kein vollständiger Produkti
onsausfall in Kauf genommen werden muß. Eine Wiederin
betriebnahme der Pressenanlage kann erfindungsgemäß in
jedem Fall verhindert werden.
Bei der Erhöhung der Stromstärke an dem Eingang der
Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung kann in einer
vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens im Falle des Erreichens der maximalen Strom
stärke der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung auch
die Hubzahl des Pressenstößels verringert werden, wo
durch sich ein fließender Übergang bzw. eine Kombina
tion der beiden oben angegebenen Verfahren ergibt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemä
ßen Verfahrens ist in Anspruch 8 angegeben.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun
gen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Un
teransprüchen sowie aus dem nachfolgend anhand der
Zeichnung prinzipmäßig dargestellten Ausführungsbei
spiel.
Die einzige Figur zeigt in einer schematischen Dar
stellung eine elektrische Schaltung für eine Pressenanlage
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah
rens.
An einem Netzanschluß 1, z. B. eines 400-Volt-
Wechselstromnetzes, ist eine Versorgungs- und Rück
speiseeinrichtung 2 angeschlossen, in welcher die
Wechselspannung aus dem Netz gleichgerichtet wird.
Hierzu weist die Versorgungs- und Rückspeiseeinrich
tung 2 einen Eingang 3 und einen Ausgang 4 auf, der
beliebige Verbraucher mit Gleichstrom versorgen kann.
An den Ausgang 4 ist ein Zwischenkreis 5 angeschlos
sen, an welchem wiederum ein Wechselrichter 6, mehrere
Wechselrichter 7a, 7b und 7c sowie ein Gleichspan
nungsumsetzer 8 angeschlossen sind. Diese Geräte sind
notwendig, um die in dem Zwischenkreis 5 herrschende
Gleichspannung von z. B. 600 Volt in eine Spannung um
zuwandeln, die für die im folgenden beschriebenen Ge
räten und Einrichtungen geeignet ist.
So ist an dem Wechselrichter 6 eine als Elektromotor
ausgebildete Antriebseinrichtung 9 angeschlossen, wel
che ein Schwungrad 10 und damit einen nicht darge
stellten Pressenstößel einer ebenfalls nicht darge
stellten Pressenanlage antreibt. Die zuvor beschriebe
nen Elemente stellen Teile dieser an sich bekannten
Pressenanlage dar.
An die Wechselrichter 7a, 7b und 7c sind drei An
triebseinrichtungen 11a, 11b und 11c angeschlossen,
die zum Antrieb von Werkstücktransporteinrichtungen,
wie z. B. einem Feeder, einem Schiebetisch oder sonsti
gen Handhabungseinrichtungen für die Pressenanlage,
dienen. Auch die Werkstücktransporteinrichtungen sind
im vorliegenden Fall nicht dargestellt. Die Wechsel
richter 6 und 7a, 7b und 7c transformieren dabei die
Gleichspannung von im vorliegenden Fall 600 Volt auf
eine Wechselspannung von beispielsweise 400 Volt.
Der Gleichspannungsumsetzer 8 transformiert die Span
nung von 600 Volt aus dem Zwischenkreis 5 in eine
Gleichspannung von beispielsweise 24 Volt, um damit
eine PLC 12, eine Bremseinrichtung 13 und verschiedene
Sensoren 14 mit Gleichstrom zu versorgen. Die Wir
kungsweise des Gleichspannungsumsetzers 8 ist an sich
bekannt und spielt im folgenden auch keine Rolle.
Die Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 kann auch
als selbstgeführte, gepulste Einspeise-Rückspeiseein
heit bezeichnet werden und regelt selbstgeführt den
Zwischenkreis 5 der Pressenanlage. Auf diese Weise ist
es unter anderem auch möglich, elektrische Energie aus
dem Schwungrad 10 über die dann als Generator betrie
bene Antriebseinrichtung 9 in den Zwischenkreis 5 oder
über die Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 zu
rück ins Netz zu speisen.
Im Normalfall liegt an dem Netzanschluß 1 ständig eine
konstante Spannung von z. B. 400 Volt an, die zu einem
kontinuierlichen Betrieb der Pressenanlage im idealen
Fall ohne Störungen führt. Die Versorgungs- und Rück
speiseeinrichtung 2 versorgt aus dem Wechselstromnetz
den Zwischenkreis 5. Aus dem Zwischenkreis 5 werden
der Pressenantrieb 9 und wenigstens eine Werkstück
transporteinrichtung versorgt. Die Leistung, die dem
Zwischenkreis 5 entnommen werden kann, ergibt sich aus
der Leistung, die aus dem Netz in den Zwischenkreis 5
gespeist wird. Diese Leistung ist proportional der
Spannung und dem Strom an dem Eingang der Versorgungs-
und Rückspeiseeinrichtung 2.
Fällt jedoch die Spannung an dem Netzanschluß 1 und
somit an dem Eingang 3 der Versorgungs- und Rückspei
seeinrichtung 2 ab, so wird an dem Eingang 3 der Ver
sorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 die Stromstärke
erhöht. Dies führt zu einer gleichbleibenden Leistung
in dem Zwischenkreis 5, wodurch auch die Wechselrich
ter 6, 7a, 7b und 7c sowie der Gleichspannungsumsetzer
8 mit der üblichen Leistung versorgt werden. Im Endef
fekt können dadurch sowohl die Antriebseinrichtung 9
für den Pressenstößel als auch die Antriebseinrichtun
gen 11a, 11b und 11c für die Werkstücktransportein
richtungen in gewohnter Weise mit elektrischer Lei
stung versorgt werden. Dies bedeutet, daß das Verfah
ren beim Betrieb der Pressenanlage trotz eines eventu
ellen Spannungabfalls in gewohnter Weise durchgeführt
werden kann. Dies ist so lange möglich, bis die maxi
mal zulässige Stromstärke der Versorgungs- und Rück
speiseeinrichtung 2 erreicht ist.
Ist die maximal zulässige Stromstärke der Versorgungs-
und Rückspeiseeinrichtung 2 erreicht, so wird bei ei
nem Spannungsabfall an dem Eingang 3 der Versorgungs-
und Rückspeiseeinrichtung 2 die Hubzahl des Pressen
stößels reduziert. Dies führt zu einem geringeren Lei
stungsbedarf des Pressenantriebs 6, wodurch eine ge
ringere Leistung aus dem Zwischenkreis 5 entnommen
wird. So kann trotz eines verhältnismäßig langen Ab
falls der Spannung die Pressenanlage weiterbetrieben
werden, ohne daß ein Abschalten derselben notwendig
ist.
Dadurch, daß bei einem Spannungsabfall am Eingang 3
der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 der Strom
am Eingang 3 entsprechend erhöht wird, bleibt die dem
Zwischenkreis 5 und somit dem Pressenantrieb 9 und der
Werkstücktransporteinrichtung zugeführte Leistung
gleich. Dadurch kann die Pressenanlage mit konstanter
Hubzahl weiter betrieben werden. Die Stromstärke kann
so lange erhöht werden, bis die maximal zulässige
Stromstärke der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung
2 erreicht ist. Dieser ist abhängig von der Größe der
gewählten Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung 2.
Dies ergibt, daß das beschriebene Verfahren bis zu
einem gewissen Grad des Spannungsabfalls betrieben
werden kann.
Dabei kann der Übergang von der oben beschriebenen
Erhöhung der Stromstärke an dem Eingang 3 der Versor
gungs- und Rückspeiseeinrichtung 2 zu der nachfolgend
beschriebenen Verringerung der Hubzahl des Pressenstö
ßels kontinuierlich oder an einem bestimmten Punkt
sprunghaft erfolgen.
Claims (8)
1. Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage, bei
welcher ein Pressenstößel und wenigstens eine
Werkstücktransporteinrichtung elektromechanisch
angetrieben und mittels einer Versorgungs- und
Rückspeiseeinrichtung mit wenigstens einem Eingang
und wenigstens einem Ausgang elektrisch versorgt
werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei einem Spannungsabfall an dem Eingang (3) der
Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) die
Stromstärke an dem Eingang (3) der Versorgungs-
und Rückspeiseeinrichtung (2) erhöht wird.
2. Verfahren zum Betreiben einer Pressenanlage, bei
welcher ein Pressenstößel und wenigstens eine
Werkstücktransporteinrichtung elektromechanisch
angetrieben und mittels einer Versorgungs- und
Rückspeiseeinrichtung mit wenigstens einem Eingang
und wenigstens einem Ausgang elektrisch versorgt
werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei einem Spannungsabfall an dem Eingang (3) der
Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) die
Hubzahl des Pressenstößels reduziert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
bei Erreichen der maximal zulässigen Stromstärke
der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) die
Hubzahl des Pressenstößels reduziert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Pressenstößel mit einem Schwungrad (10) ver
bunden ist, durch welches bei einem Spannungsab
fall oder einem Spannungsausfall an dem Eingang
(3) der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2)
Energie über eine Antriebseinrichtung (9) in den
Zwischenkreis (5) gespeist wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) mit
Wechselstrom von einem Netzanschluß (1) versorgt
wird, welcher von der Versorgungs- und Rückspeise
einrichtung (2) in Gleichstrom umgewandelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
der von der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung
(2) zur Verfügung gestellte Gleichstrom durch ei
nen Wechselrichter (6) in einen Wechselstrom für
wenigstens eine Antriebseinrichtung (9) des Pres
senstößels umgewandelt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der von der Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung
(2) zur Verfügung gestellte Gleichstrom durch ei
nen Wechselrichter (7a, 7b, 7c) in einen Wechsel
strom für wenigstens eine Antriebseinrichtung
(11a, 11b, 11c) der wenigstens einen Werkstücktrans
porteinrichtung umgewandelt wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 7 mit einem Pressenstö
ßel, einer Werkstücktransporteinrichtung und einer
Versorgungs- und Rückspeiseeinrichtung (2) mit we
nigstens einem Eingang (3) und wenigstens einem
Ausgang (4)
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