CH628282A5

CH628282A5 - Vorrichtung zum schutz eines werkzeugsatzes in einer hydraulischen presse.

Info

Publication number: CH628282A5
Application number: CH544778A
Authority: CH
Inventors: Horst Baltschun
Original assignee: Smg Sueddeutsche Maschinenbau
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1978-05-19
Publication date: 1982-02-26
Also published as: IT1095292B; BR7803655A; DE2726201A1; JPS545275A; GB1600935A; SE7806685L; IT7824204A0; US4172415A; FR2393671A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz eines Werkzeugsatzes in einer hydraulischen Presse, deren Stössel mittels mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit und mindestens einer Arbeitshub-Druckein-heit in Arbeitshubrichtung bewegbar ist, gegen Überlastung des Werkzeugsatzes durch einen in dem Werkzeugraum der Presse befindlichen Gegenstand, mit einem einen Wegabschnitt des Stössels überwachenden Wegschalter und einem weiteren während der Bewegung des Stössels in Arbeitshubrichtung ansprechenden Schaltglied sowie einer die Reihenfolge des Ansprechens des Wegschalters und des Schaltgliedes derart auswertenden Steuerschaltung, 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 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 Zusammendrücken 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 die durch den Gegenstand bewirkte Verzögerung des Stössels mit dem daran befestigten Werkzeug, die einer Beschleunigung des Stössels mit dem daran befestigten Werkzeug relativ zu der ihre Bewegung fortsetzenden Kolbenstange des Kolbens der mindestens einen Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit entspricht, zunächst in eine erfassbare Relativbewegung, nämlich das Schliessen des Tastspaltes, zwischen dem Stössel und der Kolbenstange umgesetzt werden muss, bevor der weitere Wegschalter ansprechen kann. Wegen der erheblichen, beteiligten Massen wird hierdurch das Ansprechen des weiteren Wegschalters verzögert. Auserdem 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 geringerer Verzögerung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Schaltglied als abhängig von einer Verzögerung des Stössels in Ärbeitshub-richtung ansprechender 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 die direkte Erfassung der Verzögerung der Bewegung des Stössels in Arbeitshubrichtung durch den Signalgeber in den Fällen, in denen ein Fehler-

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signal gebildet werden muss, während einer ausschliesslich durch die mindestens eine Schnellhub-Zylinder-Kolben-Ein-heit bewirkten Bewegung des Stössels vorzunehmen ist. Wegen der dabei zunächst vorliegenden, relativ hohen Geschwindigkeit der Bewegung des Stössels ist eine Verzögerung verhältnismässig einfach durch den Signalgeber zu erfassen. Ausserdem weisen wegen der Schnellhub-Wirkung solche Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheiten in der Regel verhältnismässig kleine, wirksame, druckmittelbeaufschlagte Flächen auf, so dass bei Vorhandensein eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum nur geringe Kräfte an den Werkzeugen auftreten können. Vorteilhafte Möglichkeiten für die Ausbildung und Anbringung des Signalgebers sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 angegeben.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für eine Vorrrichtung nach der Erfindung an einer hydraulischen Presse schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 für das erste Ausführungsbeispiel eine Ansicht von Teilen einer hydraulischen Presse mit Druckflüssigkeitsleitungen und Schaltgliedern,

Fig. 2 für das zweite Ausführungsbeispiel eine Ansicht von Teilen einer hydraulischen Presse mit Druckflüssigkeitsleitungen und Schaltgliedern,

Fig. 3 für die beiden Ausführungsbeispiele 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

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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 ein Rückschlagventil 18 und eine Saugleitung 19 mit dem Vorratsbehältrer 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 her. An die Leitung 20 ist ausserdem ein Manometer 23 angeschlossen.

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

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1) ist an dem Stössel 4 eine sich in dessen Arbeitshubrichtung erstreckende Zahnstange 32 befestigt, mit der ein Ritzel 33 kämmt, dessen Welle in dem Gestell 1 gelagert und mit einem Drehimpulsgeber antriebsverbunden ist.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist an dem Stössel 4 ein sich in dessen Arbeitshubrichtung erstreckender, linearer, optischer Masstab 34 gleicher Teilung befestigt. Diesem gegenüberstehend und mit ihm zusammenwirkend ist an dem Gestell 1 eine Fotodiode 35 angebracht.

Die logische Schaltung enthält ausser den durch die entsprechenden Symbole dargestellten Logik-Schaltelementen (UND-Gatter, ODER-Gatter, Umkehrstufe) Signal-Eingaben (links in Fig. 3) und Signal-Ausgaben (rechts in Fig. 3).

Die Signal-Eingaben weisen folgende Zuordnungen auf:

26 = Kommando von automatischer Steuerung oder

Drucktaste, den Stössel 4 in Arbeitshubrichtung zu bewegen.

27 = Ansprechen des Wegschalters 11.

28 = Signal von der Auswertungsschaltung des Signal gebers, dass eine Verzögerung der Bewegung des

Stössels 4 aufgetreten ist

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 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. 3) ergibt sich die Arbeitsweise der Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

628282 PATENTANSPRÜCHE

1. 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, gegen Überlastung des Werkzeugsatzes durch einen in dem Werkzeugraum der Presse befindlichen Gegenstand, mit einem einen Wegabschnitt des Stössels überwachenden Wegschalter und einem weiteren während der Bewegung des Stössels in Arbeitshubrichtung ansprechenden Schaltglied sowie einer die Reihenfolge des Ansprechens des Wegschalters und des Schaltgliedes derart auswertenden Steuerschaltung, dass bei Ansprechen des Schaltgliedes vor dem Wegschalter ein Fehlersignal gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied als abhängig von einer Verzögerung der Bewegung des Stössels (4) in Arbeitshubrichtung ansprechender Signalgeber ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber einen Drehimpulsgeber, der mittels einer an dem Stössel (4) befestigten, sich in dessen Arbeitshubrichtung erstreckenden Zahnstange (32) und eines mit dieser kämmenden Ritzels (33) antreibbar ist, und eine dem Drehimpulsgeber nachgeschaltete Auswertungsschaltung für die zeitliche Impulsfolge enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber einen an dem Stössel (4) befestigten, sich in dessen Arbeitshubrichtung erstreckenden, linearen, optischen Massstab (34) gleicher Teilung und eine mit diesem zusammenwirkende Fotodiode (35) mit nachgeschalteter Auswertungsschaltung für die zeitliche Impulsfolge enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Signalgeber einen Ohm'schen oder kapazitiven, veränderbaren, linearen, sich in Arbeitshubrichtung des Stössels (4) erstreckenden Widerstand, dessen einer Teil an dem Stössel (4) und dessen anderer Teil gestellfest befestigt ist, und eine dem Widerstand nachgeschaltete Auswertungsschaltung für die zeitliche Änderung des Widerstandes enthält.