CH626828A5

CH626828A5 -

Info

Publication number: CH626828A5
Application number: CH209278A
Authority: CH
Inventors: Horst Baltschun
Original assignee: Smg Sueddeutsche Maschinenbau
Priority date: 1977-03-22
Filing date: 1978-02-27
Publication date: 1981-12-15
Also published as: IT7821075A0; US4202433A; DE2712472A1; FR2384616A1; GB1600785A; JPS53116577A; JPS6218280B2; SE7803107L; BR7801726A; IT1093819B

Description

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PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Schutz eines Werkzeugsatzes in einer hydraulischen Presse, deren Stössel mittels mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit und mindestens einer Arbeitshub-Druckeinheit in Arbeitshubrichtung bewegbar ist, die zum Schutz gegen Überlastung des Werkzeugsatzes durch einen in dem Werkzeugraum der Presse befindlichen Gegenstand dient, und die ein einen Wegabschnitt des Stössels überwachenden Wegschalter und ein weiteres während der Bewegung des Stössels in Arbeitshubrichtung ansprechendes, in dem Kraftweg mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Ein-heit angeordnetes Schaltglied sowie eine die Reihenfolge des Ansprechens des Wegschalters und des Schaltgliedes derart auswertende Steuerschaltung aufweist, dass bei Ansprechen des Schaltgliedes vor dem Wegschalter ein Fehlersignal gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied als praktisch weglos druckabhängig wirkender Signalgeber (25) ausgebildet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz eines Werkzeugsatzes in einer hydraulischen Presse, deren Stössel mittels mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kol-ben-Einheit und mindestens einer Arbeitshub-Druckeinheit in Arbeitshubrichtung bewegbar ist, die zum Schutz gegen Überlastung des Werkzeugsatzes durch einen in dem Werkzeugraum der Presse befindlichen Gegenstand dient, und die einen einen Wegabschnitt des Stössels überwachenden Wegschalter und ein weiteres während der Bewegung des Stössels in Arbeitshubrichtung ansprechendes, in dem Kraftweg mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit angeordnetes Schaltglied sowie eine die Reihenfolge des Ansprechens des Wegschalters und des Schaltgliedes derart auswertende Steuerschaltung aufweist, dass bei Ansprechen des Schaltgliedes vor dem Wegschalter ein Fehlersignal gebildet wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (CH-PS 579 981) ist das weitere während der Bewegung des Stössels ansprechende Schaltglied als weiterer Wegschalter, also als in Abhängigkeit von einer Relativbewegung zweier Teile der Presse zueinander ansprechender Schalter, ausgebildet. Dieser weitere Wegschalter ist bei der bekannten Vorrichtung derart angeordnet, dass er Relativbewegungen zwischen dem bewegbaren, angetriebenen Kolben der mindestens einen Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit und dem Stössel abtastet. Die hierfür erforderlichen Relativbewegungen zwischen der Kolbenstange des Kolbens der mindestens einen Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit und dem Stössel sind bei der bekannten Vorrichtung dadurch ermöglicht, dass die Kolbenstange an ihrem dem Kolben der Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit entgegengesetzten Ende einen Tastkolben trägt, der in einem mit Druckmittel beaufschlagbaren Tastzylinder in dem Stössel bewegbar geführt ist, und dass zwischen dem Stössel und einem Bund an der Kolbenstange ein Tastspalt gebildet ist, dessen Zusammendrückung von dem weiteren Wegschalter angezeigt wird. Infolge Einstellung des Druckes des den Tastzylinder beaufschlagenden Druckmittels auf einen geeigneten Wert, arbeitet diese bekannte Vorrichtung derart, dass der Tastspalt geöffnet bleibt, solange die mindestens eine Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit den Stössel in Arbeitshubrichtung bewegt, ohne einen den normalen Wert während eines Leerhubes übersteigenden Bewegungswiderstand überwinden zu müssen, und dass der Tastspalt geschlossen wird und der weitere Wegschalter anspricht, sobald bei der Bewegung des Stössels ein den normalen Wert während eines Leerhubes übersteigender Bewegungswiderstand auftritt. Dieser bekannten Ausführung haftet, abgesehen von der verringerten Genauigkeit der Führung des auf dem Stössel befestigten Werkzeuges, die auf der

Zwischenschaltung des relativ zu dem Stössel beweglichen Tastkolbens beruht, der steuerungstechnische Nachteil an, dass bei Vorhandensein eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum zunächst der Stössel mit dem daran befestigten Werkzeug relativ zu der seine Bewegung fortsetzenden Kolbenstange des Kolbens der mindestens einen Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit beschleunigt, absolut also verzögert werden muss, bevor eine durch den weiteren Wegschalter abtastbare Relativbewegung zwischen dem Stössel und der Kolbenstange auftreten kann, der Tastspalt also geschlossen wird. Wegen der erheblichen, beteiligten Massen wird hierdurch das Ansprechen des weiteren Wegschalters verzögert. Ausserdem treten trotz Vorhandenseins eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum erhebliche Kräfte an den Werkzeugen auf.

Von diesen Erkenntnissen ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, das Ansprechen des Schaltgliedes mit möglichst geringer Verzögerung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Schaltglied als praktisch weglos druckabhängig wirkender Signalgeber ausgebildet ist.

Hierbei ist vorausgesetzt, dass der Wegschalter - ebenso wie bei der eingangs genannten, bekannten Vorrichtung — so angeordnet und eingestellt ist, dass er anspricht, wenn das von dem Stössel bewegte Werkzeug sich dem anderen Werkzeug bis auf die vorgegebene Dicke des zu bearbeitenden Werkstückes oder fast bis auf diese Dicke genähert hat. Ein Fehlersignal, durch das die Fortsetzung der Bewegung des Stössels in Arbeitshubrichtung unterbunden wird, kann dann gebildet werden, wenn sich als Gegenstand ein zweites zu bearbeitendes Werkstück vorgegebener Dicke oder ein bei einem vorhergehenden Arbeitshub hergestelltes Werkstück oder angefallenes Abfallstück oder ein sonstiger Fremdkörper in dem Werkzeugraum befindet. Die gleiche Wirkung tritt auch ein, wenn der Bewegungswiderstand des Stössels, beispielsweise infolge einer Störung in der Führung des Stössels, vor Erreichen der durch den Wegschalter überwachten Stellung stark ansteigt, so dass durch diesen Anstieg des Bewegungswiderstandes das Vorhandensein eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum simuliert wird.

Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ergibt sich dadurch, dass der praktisch weglos druckabhängig wirkende Signalgeber in dem Kraftweg einer Schnell-hub-Zylinder-Kolben-Einheit liegt. Wegen der Schnellhub-Wirkung solcher Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheiten weisen diese in der Regel verhältnismässig kleine, wirksame druckmittelbeaufschlagte Flächen auf, so dass bei Vorhandensein eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum nur verhältnismässig geringe Kräfte an den Werkzeugen auftreten können.

Der Signalgeber kann zweckmässigerweise als piezoelektrischer Druckaufnehmer mit Siliziumzelle, als piezoelektrische Druckmessdose oder als Dehnmessstreifenanordnung ausgebildet sein. Die Einstellung des Ansprechdruckes, bei dem der Signalgeber ein Signal liefert, kann dabei in an sich bekannter Weise durch die elektrische Beschaltung des Signalgebers vorgenommen werden.

Je nach Auslegung der Presse und Ausführung und Anordnung der mindestens einen Schnellhub-Zylinder-Kolben-Ein-heit kann der Signalgeber an verschiedenen Stellen in deren Kraftweg angebracht sein. Insbesondere bestehen die Möglichkeiten, den Signalgeber zwischen dem Stössel und der Kolbenstange oder dem Zylinder der Schnellhub-Zylinder-Kol-ben-Einheit oder auch zwischen dem Gestell der Presse und der Kolbenstange oder dem Zylinder der Schnellhub-Zylin-der-Kolben-Einheit anzuordnen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung nach der Erfindung an einer hydraulischen Presse schematisch dargestellt, und zwar zeigt:

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Fig. 1 eine Ansicht von Teilen einer hydraulischen Presse mit Druckflüssigkeitsleitungen und Schaltgliedern,

Fig. 2 eine logische Schaltung.

An einem Gestell 1 einer hydraulischen Presse ist an dem oberen Teil ein Oberwerkzeug 2 eines Werkzeugsatzes befestigt, dessen Unterwerkzeug 3 auf einem in dem unteren Teil des Gestelles 1 lotrecht beweglich geführten Stössel 4 befestigt ist, dessen Arbeitshubrichtung aufwärts gerichtet ist. Zwischen dem Oberwerkzeug 2 und dem Unterwerkzeug 3 befindet sich ein Werkstoffstreifen 10, aus dem ein Werkstück ausgeschnitten werden soll. Auf dem Unterwerkzeug 3 liegt ein eine Störung verursachender Gegenstand 24.

An der Unterseite des Stössels 4 greift mittig ein Tauchkolben 5 einer Arbeitshub-Druckeinheit an, deren zugehöriger Druckmittelraum 6 in dem unteren Teil des Gestelles 1 vorgesehen ist. Auf beiden Seiten der Arbeitshub-Druckeinheit ist je eine Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit angeordnet, deren Zylinder 7 ebenfalls in dem unteren Teil des Gestelles 1 vorgesehen ist, und deren Kolben 8 über eine Kolbenstange 9 an der Unterseite des Stössels 4 angreift.

An dem Gestell 1 ist in der Bewegungsrichtung des Stössels 4 einstellbar ein Wegschalter 11 angebracht, der infolge einer Berührung durch eine Steuerfläche 12 an dem Stössel 4 anspricht, wenn der Stössel 4 die Stellung erreicht hat, in der sich das Unterwerkzeug 3 bis fast auf die Dicke des Werkstoffstreifens 10 dem Oberwerkzeug 2 genähert hat.

Zum Beaufschlagen der Arbeitshub-Druckeinheit und der Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheiten erforderliches Druckmittel wird durch eine von einem Motor 13 angetriebene Pumpe 14 aus einem Vorratsbehälter 15 angesaugt und in eine aus mehreren Leitungen bestehende Druckmittelzuführung gepumpt. Eine Leitung 16 bildet über ein Magnetventil 17 die Verbindung zu dem Druckmittelraum 6, der ausserdem über

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ein Rückschlagventil 18 und eine Saugleitung 19 mit dem Vorratsbehälter 15 in Verbindung steht. Weitere Leitungen 20, 21 stellen über ein weiteres Magnetventil 22 die Verbindung zu den oberen und unteren Zylinderräumen in den Zylindern 7 5 her. An die Leitung 20 ist ausserdem ein Manometer 23 angeschlossen.

In dem Gestell 1 ist unter jedem Zylinder 7 der beiden Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheiten eine Druckmessdose

25 als praktisch weglos druckabhängig wirkender Signalgeber io angeordnet.

Die logische Schaltung enthält ausser den durch die entsprechenden Symbole dargestellten Logik-Schaltelementen (UND-Gatter, ODER-Gatter, Umkehrstufe) Signal-Eingaben (links in Fig. 2) und Signal-Ausgaben (rechts in Fig. 2). 15 Die Signal-Eingaben weisen folgende Zuordnungen auf:

26 = Kommando von automatischer Steuerung oder Druck taste, den Stössel 4 in Arbeitshubrichtung zu bewegen,

27 = Ansprechen des Wegschalters 11,

28 = Ansprechen einer Druckmessdose 25 oder beider 20 Druckmessdosen 25.

Die Signal-Ausgaben weisen folgende Zuordnungen auf:

29 = Ansteuerung des Magnetventils 22 zur Umstellung in die in der Zeichnung nicht dargestellte Stellung,

30 = Ansteuerung des Magnetventils 22 zur Umstellung in 25 die in der Zeichnung dargestellte Stellung,

31 = Erregung des Magnetventils 17 zur Umstellung in die in der Zeichnung nicht dargestellte Stellung.

Aus der Funktion der logischen Schaltung (Fig. 2) ergibt sich die Arbeitsweise des Ausführungsbeispieles der Vorrich-30 tung nach der Erfindung.

An die Magnetventile 17, 22 sind zu dem Vorratsbehälter 15 führende Abflussleitungen angeschlossen.

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1 Blatt Zeichnungen