CH638721A5

CH638721A5 - Device for controlling a press

Info

Publication number: CH638721A5
Application number: CH653979A
Authority: CH
Inventors: Franz Kast
Original assignee: Seitz Eugen Ag
Priority date: 1979-07-13
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1983-10-14
Also published as: DE3019408A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Steuerung einer Presse durch ein druckmittelbetätigtes Betätigungsorgan nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Das Betätigungsorgan kann eine Bremse und/oder eine Kupplung einer Exzenterpresse sein. The invention relates to a device for controlling a press by a pressure medium-actuated actuator according to the preamble of claim 1. The actuator can be a brake and / or a clutch of an eccentric press.

Solche, insbesondere in der Metallbearbeitung verwendeten Pressen unterliegen hohen Sicherheitsanforderungen, da die Bedienung einer solchen Presse mit einer erheblichen Unfallgefahr verbunden ist. Insbesondere muss eine für Handeinlegearbeiten vorgesehene Presse dieser Art, bei welcher der Hub üblicherweise einzeln von Hand oder durch ein Pedal ausgelöst wird, raschmöglichst stillgesetzt werden kön-, nen, um einen Unfall oder eine Sachbeschädigung zu vermeiden. Beispielsweise ist eine solche Presse mit einer Lichtschranke, einem berührungslosen Annäherungsschalter oder einer mechanischen Barriere ausgerüstet, um eine Hubauslösung zu verhindern oder einen bereits eingeleiteten Hub schlagartig zu unterbrechen, wenn die Bedienungsperson mit einer Hand in die Nähe des Werkzeugs vorgedrungen ist. Für die Unterbrechung eines eingeleiteten Hubes kann auch ein Bedienungselement vorgesehen sein. Es ist nun besonders wichtig, dass die Steuereinrichtung im Falle einer solchen Notauslösung mit der grösstmöglichen Zuverlässigkeit eine Schnellbremsung einleitet. Such presses, particularly those used in metalworking, are subject to high safety requirements, since the operation of such a press is associated with a considerable risk of accident. In particular, a press of this type intended for manual insertion work, in which the stroke is usually triggered individually by hand or by means of a pedal, must be able to be stopped as quickly as possible in order to avoid an accident or damage to property. For example, such a press is equipped with a light barrier, a contactless proximity switch or a mechanical barrier to prevent a stroke from being triggered or to suddenly interrupt an already initiated stroke when the operator has reached the tool with one hand. An operating element can also be provided to interrupt an initiated stroke. It is now particularly important that the control device initiates rapid braking in the event of such an emergency release with the greatest possible reliability.

Als Druckmittel zur Betätigung des Betätigungsorgans dient üblicherweise Druckluft, deren Zuführung die Bremse lüftet und die Kupplung einrückt. Zum Stillsetzen wird das Betätigungsorgan wieder entlüftet. Im Normalbetrieb erfolgt die Entlüftung nach jedem Hub gedrosselt, um zur Vermeidung von Lärm und einer unnötigen Beanspruchung der Pressenteile ein sanftes Anhalten zu ermöglichen. Im Notfall muss die Entlüftung jedoch ungedrosselt erfolgen, um eine Schnellbremsung zu erzielen. Da zum sanften Anhalten sowie zum Schnellbremsen dieselben Betätigungsorgane dienen, ist eine Umschaltung der Steuereinrichtung erforderlich. Hierzu ist es üblich, im Normalbetrieb über ein Drosselorgan und im Notfall direkt zu entlüften. Die Umschaltung zwischen Normal- und vorbereiteter Schnellentlüftung erfolgt in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Exzenters, indem die Vorbereitung zur Schnellentlüftung so lange aufrechterhalten wird, bis es der Bedienungsperson nicht mehr möglich ist, in das offene Werkzeug, beispielsweise zwischen Stempel und Matrize, einzugreifen. Compressed air, the supply of which releases the brake and engages the clutch, is usually used as the pressure medium for actuating the actuating member. The actuator is vented to stop. In normal operation, the venting is throttled after each stroke in order to enable a gentle stop to avoid noise and unnecessary stress on the press parts. In an emergency, however, the ventilation must be unthrottled in order to achieve rapid braking. Since the same actuators are used for smooth stopping and rapid braking, the control device must be switched over. For this purpose, it is customary to bleed directly in normal operation via a throttle body and in an emergency. The switch between normal and prepared quick exhaust takes place depending on the angle of rotation of the eccentric by maintaining the preparation for quick exhaust until the operator is no longer able to intervene in the open tool, for example between the punch and the die.

Zur Umschaltung von Normal- auf vorbereitete Schnellentlüftung ist es bekannt, in den Entlüftungspfad ein Drosselventil einzusetzen, welches zur Schnellentlüftung voll geöffnet und zur Normalentlüftung gedrosselt ist. In einer anderen Anordnung ist es bekannt, ein fest eingestelltes Drosselorgan vorzusehen, welchem ein Bypass mit einem Durchgangsventil parallelgeschaltet ist. To switch from normal to prepared quick ventilation, it is known to use a throttle valve in the ventilation path, which is fully open for quick ventilation and throttled for normal ventilation. In another arrangement it is known to provide a fixed throttle element, to which a bypass with a two-way valve is connected in parallel.

Die Sicherheit der vorstehend genannten bekannten Anordnungen zum Schnellentlüften ist ausser von der Funktion des zum Entlüften bestimmten Sicherheitsventils davon abhängig, ob das Drosselventil bzw. das im Bypass angeordnete Durchgangsventil tatsächlich voll öffnet. The safety of the above-mentioned known arrangements for quick ventilation depends not only on the function of the safety valve intended for ventilation, but also on whether the throttle valve or the bypass valve arranged in the bypass actually opens fully.

Um während des Normalbetriebes feststellen zu können, ob das Drosselventil bzw. das im Bypass angeordnete Durchgangsventil tatsächlich funktioniert, ist zur Gewährleistung der Sicherheit eine besondere Überwachungsanordnung erforderlich. Jedoch selbst mit einer solchen Überwachungsanordnung wird anderseits die Anzahl der Elemente erhöht, durch welche Erhöhung der Grad an Zuverlässigkeit nicht unbedingt verbessert wird. In order to be able to determine whether the throttle valve or the bypass valve arranged in the bypass actually works during normal operation, a special monitoring arrangement is required to ensure safety. However, even with such a monitoring arrangement, on the other hand, the number of elements is increased, by which increasing the degree of reliability does not necessarily improve.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche deren Funktionssicherheit erhöht wird. The invention is therefore based on the object of providing a device of the type mentioned at the outset by which its functional reliability is increased.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt erfindungsge-mäss durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. The object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.

Durch die erfmdungsgemässe Einrichtung führt der für die Schnellbremsung vorgesehene zweite Strömungspfad über kein zusätzliches Element, welches die Sicherheit beeinträchtigen könnte. Bei einer solchen Einrichtung ist die Sicherheit nur noch von der Ventilanordnung abhängig, welche auf den zweiten Strömungspfad umzuschalten hat. Because of the device according to the invention, the second flow path provided for rapid braking does not lead to any additional element which could impair safety. With such a device, safety is only dependent on the valve arrangement which has to switch over to the second flow path.

Die erfmdungsgemässe Anordnung ermöglicht es ferner, dass ein sonst erforderlicher Schalldämpfer am Auslass weggelassen werden kann, weil der direkte Auslass während des Normalbetriebes nicht beansprucht wird und der mit dem Drosselorgan verbundene Auslass infolge der Drosselwirkung einen Schalldämpfer nicht unbedingt erfordert. Durch den Wegfall eines solchen Schalldämpfers, welcher verstop5 The arrangement according to the invention also makes it possible for an otherwise required silencer to be omitted at the outlet because the direct outlet is not stressed during normal operation and the outlet connected to the throttle element does not necessarily require a silencer due to the throttling action. By eliminating such a silencer, which clogs5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

fen und damit die Sicherheit bei der Schnellbremsung beeinträchtigen könnte, ist ein weiterer möglicher Störfaktor ausgeschaltet. Another possible disruptive factor is switched off and could impair safety during rapid braking.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigen: An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1 eine pneumatische Schaltungsanordnung zur Steuerung einer Presse, 1 shows a pneumatic circuit arrangement for controlling a press,

Fig. 2 eine abgewandelte pneumatische Schaltungsanordnung nach der Fig. 1, 2 shows a modified pneumatic circuit arrangement according to FIG. 1,

Fig. 3 die Einschaltdauer des ersten und des zweiten Umschaltventils und den Druckverlauf an der Kupplung bzw. an der Bremse in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Exzenters. Fig. 3 shows the duty cycle of the first and the second switching valve and the pressure curve on the clutch or on the brake depending on the angle of rotation of the eccentric.

In der Fig. 1 ist ein erstes Umschaltventil 10 und ein zweites Umschaltventil 12 dargestellt. Das erste Umschaltventil 10 ist mit seinem gemeinsamen Anschluss 11 über eine Druckleitung 14 mit einem Betätigungsorgan 16 verbunden. Das Betätigungsorgan 16 kann eine Bremse und/oder eine Kupplung einer Exzenterpresse sein. Die beiden Umschaltventile 10 und 12 sind durch eine Druckleitung 18 miteinander verbunden, welche den einen umschaltbaren Anschluss 20 des ersten Umschaltventils 10 mit dem gemeinsamen Anschluss 22 des zweiten Umschaltventils 12 verbindet. Der andere umschaltbare Anschluss 24 des ersten Umschaltventils 1 shows a first changeover valve 10 and a second changeover valve 12. The first switching valve 10 is connected with its common connection 11 to an actuating member 16 via a pressure line 14. The actuator 16 can be a brake and / or a clutch of an eccentric press. The two changeover valves 10 and 12 are connected to one another by a pressure line 18, which connects one switchable connection 20 of the first changeover valve 10 to the common connection 22 of the second changeover valve 12. The other switchable port 24 of the first switch valve

10 führt ins Freie und dient als direkter Auslass. Der eine umschaltbare Anschluss 26 des zweiten Umschaltventils 12 ist mit einer Druckluftquelle P verbunden. Der andere umschaltbare Anschluss 28 des zweiten Umschaltventils 12 ist über ein einstellbares Drosselorgan 30 mit einem zweiten Auslass 32 verbunden. Die beiden Umschaltventile 10 und 12 sind elektromagnetisch betätigbare Ventile. 10 leads outside and serves as a direct outlet. One switchable connection 26 of the second switchover valve 12 is connected to a compressed air source P. The other switchable connection 28 of the second switchover valve 12 is connected to a second outlet 32 via an adjustable throttle element 30. The two changeover valves 10 and 12 are electromagnetically actuated valves.

Die Anordnung nach der Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach der Fig. 1 darin, dass anstelle einer direkt verbindenden Leitung 18 (Fig. 1) ein Drosselorgan 34 und parallel dazu ein Rückschlagventil 36 in die Verbindungsleitung 38 zwischen den beiden Umschaltventilen 10 und 12 geschaltet sind. Der umschaltbare Anschluss 28 des zweiten Umschaltventils 12 dient unmittelbar als Auslass. The arrangement according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 in that instead of a directly connecting line 18 (FIG. 1), a throttle element 34 and, in parallel, a check valve 36 in the connecting line 38 between the two changeover valves 10 and 12 are switched. The switchable connection 28 of the second switchover valve 12 serves directly as an outlet.

In der Fig. 3 ist in Abhängigkeit vom Drehwinkel des Pressenexzenters zwischen 0 und 360 Grad im Diagramm 10' das dem ersten Umschaltventil 10 zugeführte elektrische Signal, im Diagramm 12' das dem zweiten Umschaltventil 12 zugeführte elektrische Signal und im Diagramm 16' der Druckverlauf am Betätigungsorgan 16 dargestellt. Das erste Umschaltventil 10 verbindet bei zugeführter Spannung seinen gemeinsamen Anschluss 11 mit seinem Umschaltan-schluss 20. Das zweite Umschaltventil 12 verbindet bei zugeführter Spannung seinen gemeinsamen Anschluss 22 mit seinem Umschaltanschluss 26. In FIG. 3, depending on the angle of rotation of the press eccentric between 0 and 360 degrees, the electrical signal supplied to the first switch valve 10 is shown in diagram 10 ', the electrical signal supplied to the second switch valve 12 in diagram 12' and the pressure curve in diagram 16 ' Actuator 16 shown. The first changeover valve 10 connects its common connection 11 to its changeover connection 20 when the voltage is supplied. The second changeover valve 12 connects its common connection 22 to its changeover connection 26 when the voltage is supplied.

Wenn beide Ventile Spannung erhalten, strömt Druckluft von der Druckluftquelle P durch das zweite Umschaltventil 12 vom Anschluss 26 nach Anschluss 22, durch die Druckleitung 18 (Fig. 1) oder durch die Druckleitung 38 und das Rückschlagventil 36 (Fig. 2) über die Anschlüsse 20 und When both valves receive voltage, compressed air flows from the compressed air source P through the second changeover valve 12 from port 26 to port 22, through pressure line 18 (FIG. 1) or through pressure line 38 and check valve 36 (FIG. 2) via the ports 20 and

11 des ersten Umschaltventils 10, die Druckleitung 14 zum Betätigungsorgan 16. Dabei wird die durch das Betätigungsorgan 16 dargestellte Bremse gelüftet und die ebenfalls durch das Betätigungsorgan 16 dargestellte Kupplung eingerückt. Der nicht dargestellte Pressenexzenter läuft, um eine volle 11 of the first changeover valve 10, the pressure line 14 to the actuating member 16. The brake represented by the actuating member 16 is released and the clutch also represented by the actuating member 16 is engaged. The press eccentric, not shown, runs to a full

638 721 638 721

Umdrehung zur Ausführung eines Hubes zu beschreiben. Dem Anhaltedrehwinkel des Pressenexzenters entsprechend wird vor Erreichen der vollen Umdrehung das zweite Umschaltventil 12 in seine in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ruhestellung zurückgeschaltet, so dass die Verbindung des Betätigungsorgans 16 mit der Druckluftquelle P unterbrochen und das Betätigungsorgan 16 über das Drosselorgan 30 und den zweiten Auslass 32 (Fig. 1) bzw. über das Drosselorgan 34 und den zweiten Auslass 28 (Fig. 2) gedrosselt entlüftet wird. Der langsame Druckabfall im Betätigungsorgan 16 bewirkt ein sanftes Anhalten des Pressenexzenters. Kurz vor Erreichen der vollen Umdrehung von 360° schaltet auch das erste Umschaltventil 10 in seine in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ruhestellung zurück und ermöglicht damit über seinen Anschluss 24 gegebenenfalls eine Restentlüftung des Betätigungsorgans 16. Sollte aus irgend einem Grund die gedrosselte Entlüftung gestört worden sein, beispielsweise durch ein verstopftes Drosselorgan 30 bzw. 34, oder sollte das zweite Umschaltventil versagt haben, dann erfolgt die Entlüftung endgültig beim Umschalten des ersten Umschaltventils 10 in seine Ruhestellung. Sollte nun vor dem Zurückschalten des zweiten Umschaltventils 12 eine Notauslösung erfolgen, dann wird das erste Umschaltventil 10, welches als Sicherheitsventil dient, sofort auf seinen Anschluss 24 umschalten. In einem solchen Fall erfolgt die Entlüftung des Betätigungsorgans 16 durch den als Auslass dienenden Anschluss 24 nahezu schlagartig. Die Folge davon ist eine Schnellbremsung des Pressenexzenters. To describe the revolution for executing a stroke. Corresponding to the stopping angle of rotation of the press eccentric, the second changeover valve 12 is switched back to its rest position shown in FIGS. 1 and 2 before the full rotation is reached, so that the connection of the actuating member 16 to the compressed air source P is interrupted and the actuating member 16 via the throttle member 30 and the second outlet 32 (Fig. 1) or via the throttle member 34 and the second outlet 28 (Fig. 2) is throttled vented. The slow pressure drop in the actuator 16 causes the press eccentric to stop gently. Shortly before the full rotation of 360 ° is reached, the first changeover valve 10 also switches back to the rest position shown in FIGS. 1 and 2 and thus enables a residual ventilation of the actuating member 16 via its connection 24. If for some reason the throttled ventilation is disturbed have been, for example by a clogged throttle member 30 or 34, or should the second changeover valve have failed, then the venting takes place finally when the first changeover valve 10 is switched to its rest position. If an emergency triggering now takes place before the second switching valve 12 is switched back, then the first switching valve 10, which serves as a safety valve, will immediately switch to its connection 24. In such a case, the venting of the actuating member 16 takes place almost suddenly through the connection 24 serving as an outlet. The consequence of this is a rapid braking of the press eccentric.

Aus der Anordnung der Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass für die Einleitung einer Schnellbremsung nur das erste Umschaltventil 10 funktionstüchtig sein muss. Ein eventuelles Versagen des zweiten Umschaltventils 12 würde die Sicherheit nicht beeinträchtigen. Es ist deshalb auch nicht erforderlich, die sichere Funktion des zweiten Umschaltventils 12 zu überwachen. Das erste, als Sicherheitsventil dienende Umschaltventil 10 muss fremdgespiesen werden durch Anschluss der Steuerleitung 40 vor dem vorgeschalteten zweiten Umschaltventil 12. Es ist aus den Figuren ersichtlich, dass eine Schnellentlüftung über den Anschluss 24 des ersten Umschaltventils 10 nicht nur bis zu einem bestimmten Drehwinkel, sondern jederzeit möglich ist. Es taucht deshalb auch nicht die Frage auf, auf welchen Drehwinkel ein kritischer Punkt einzustellen ist, bei dessen Überschreitung eine Schnellentlüftung infolge eines vorgeschalteten Drosselorgans nicht mehr möglich ist. It can be seen from the arrangement of FIGS. 1 and 2 that only the first changeover valve 10 has to be functional for the initiation of rapid braking. A possible failure of the second changeover valve 12 would not impair safety. It is therefore also not necessary to monitor the safe functioning of the second changeover valve 12. The first changeover valve 10, which serves as a safety valve, has to be externally supplied by connecting the control line 40 upstream of the upstream second changeover valve 12. It can be seen from the figures that quick ventilation via the connection 24 of the first changeover valve 10 not only up to a certain angle of rotation, but also is possible at any time. There is therefore no question of the angle of rotation to which a critical point should be set, if it is exceeded, rapid ventilation as a result of an upstream throttling device is no longer possible.

Der erste Strömungspfad, durch welchen das Betätigungsorgan 16 mit der Druckquelle P verbunden wird, verläuft in der Fig. 1 über die Elemente 26,22,18,20,11 und 14 und in der Fig. 2 über die Elemente 26,22,38, 36, 38,20,11 und 14. Der zweite Strömungspfad, durch welchen eine Schnellentlüftung möglich ist, verläuft in den Fig. 1 und 2 über die Elemente 14,11 und 24. Der dritte Strömungspfad, durch welchen die gedrosselte Entlüftung erfolgt, verläuft in der Fig. 1 über die Elemente 14,11,20,18,22,28,30 und 32 und in der Fig. 2 über die Elemente 14,11,20, 38, 34,38,22 und 28. The first flow path through which the actuating member 16 is connected to the pressure source P runs in FIG. 1 via the elements 26, 22, 18, 20, 11 and 14 and in FIG. 2 via the elements 26, 22, 38 , 36, 38, 20, 11 and 14. The second flow path, through which rapid ventilation is possible, runs in FIGS. 1 and 2 via elements 14, 11 and 24. The third flow path, through which the throttled ventilation takes place, runs over elements 14, 11, 20, 18, 22, 28, 30 and 32 in FIG. 1 and over elements 14, 11, 20, 38, 34, 38, 22 and 28 in FIG. 2.

Es ist auch denkbar, anstelle der beiden Umschaltventile 10 und 12 ein einziges Ventil für alle drei Strömungspfade vorzusehen. It is also conceivable to provide a single valve for all three flow paths instead of the two changeover valves 10 and 12.

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

S S

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

638 721

1. Device for controlling a press by a pressure medium-actuated actuator, with a switchable valve arrangement to connect the actuator either to a pressure source or to at least one outlet, the outlet being throttled by a throttle element, characterized in that the actuator (16) Switchable to three flow paths via the valve arrangement (10, 12), of which the first flow path (26, 22, 18, 20, 11, 14; 26, 22, 38, 36, 38, 20, 11, 14) for connection with a pressure source (P), the second flow path (14, 11, 24) for connection to a direct outlet (24) and the third flow path (14, 11, 20, 18, 22, 28, 30, 32; 14, 11 , 20, 38, 34, 38, 22, 28) for connection to an outlet (32; 28) leading via the throttle element (30; 34).

2. Device according to claim 1, characterized in that the valve arrangement comprises a first changeover valve (10) connected to the actuating member via a pressure medium line (14) and a second changeover valve (12) connected to the first via a further line (18; 38). The first and third flow paths are routed via both switch valves (10, 12) connected in series and the second flow path is via the first switch valve (10).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 2, characterized in that the throttle element (30) is arranged between the second switching valve (12) and an outlet (32).

4. Device according to claim 2, characterized in that the throttle member (34) is arranged in the line (38, 38) between the two changeover valves (10, 12) and that the throttle member (34) has a check valve (36) connected in parallel, to release the first flow path through the check valve.

5. Device according to claim 1, characterized in that the pressure medium is compressed air and the outlets (24, 32; 24, 28) are vent openings directed into the open.

6. Device according to claim 1, characterized in that the actuating member (16) is the clutch and / or the brake of an eccentric press.

7. Device according to claim 2, characterized in that the changeover valves (10, 12) are electromagnetically operated valves.

8. Device according to one of claims 3 or 4, characterized in that the two changeover valves (10, 12) and the throttle element (30) or the two changeover valves (10, 12), the throttle element (34) and the check valve (36) are combined into one unit.