DE10041225C2

DE10041225C2 - Verfahren und Kalibriereinrichtung zur Einstellung der Presshöhe an Anschlagpressen mittels eines Kalibriereinsatzes

Info

Publication number: DE10041225C2
Application number: DE10041225A
Authority: DE
Inventors: Erhard Anton; Uwe Engberts
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Engberts & Schaefer 26188 Edewecht De GmbH
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2002-10-24
Anticipated expiration: 2020-08-23
Also published as: DE10041225A1

Description

Technisches Gebiet

Für die Einstellung der Presshöhe an Anschlagpressen ist es üblich Kalibriereinsätze zu verwenden, die geeicht sind und in den Arbeitsweg der Presse anstelle des Pressenwerkzeugs eingefügt werden. Die Presshöhen einstellung erfolgt dann über entsprechende Vorrichtungen, die an der Anschlagpresse angebracht sind. Hierbei wird bei modernen Maschinen zunächst eine Grob- und anschließend eine Feineinstellung durchgeführt. Die statische Presshöheneinstellung ist damit beendet. Durch verschiedene Faktoren, beispielsweise durch die an der Maschine vorhandenen Temperaturen, können jedoch Veränderungen auftreten, die sich nachteilig auf den Pressvorgang auswirken. Zur Qualitätssicherung sind deshalb Presskraft-Überwachungs-Systeme bekannt, welche die Presskraft der Presse während ihres Betriebs laufend überwachen. Sobald Werte erreicht werden, welche die Toleranzgrenze unter- oder überschreiten, ist eine Nachjustierung der Pressenhöhe mit dem Kalibriereinsatz erforderlich.

Stand der Technik

Durch die US 4,790,173 A ist eine Einstellungsmöglichkeit für die Presshöhe bekannt geworden, die im Pleuel der Presse untergebracht ist. Zwei überein anderliegende und mit Rampen versehene Scheiben lassen eine kontinuier liche Höhenverstellung zu. Mit dieser Vorrichtung ist jedoch nur eine Grob einstellung möglich. Eine Feineinstellung der Presshöhe ist hiermit nicht durchführbar.

Eine verbesserte Ausführungsform sieht US 4,970,889 A vor, die im Amboss der Presse untergebracht ist und die sowohl eine Grob- als auch eine Fein einstellung über einen Keilblock ermöglicht.

Bei Anschlagpressen für die Kabelkonfektionierung bei den sogenannten Crimpmaschinen sind zwei Crimpteile vorhanden, die beide auf unterschied liche Presshöhen einzustellen sind. Entsprechende Einrichtungen hierfür sind in der US 5,095,599 A und in der DE 15 15 395 B gezeigt.

Eine Höheneinstellung für Crimpmaschinen, die vom Zugriff des Bedienungspersonals unabhängig ist, ist in der DE 40 39 051 C2 offenbart. Mit dieser Vorrichtung ist eine schrittweise Verstellung der Presshöhe durchführbar mit einer Genauigkeit von bis zu 0,05 mm. Die Vorrichtung erlaubt, vor allem bei Schnellwechsel/Crimpwerkzeugen, die Crimphöhe automatisch vorzuwählen und einzustellen. Auch lässt die Vorrichtung eine Einstellung der einzelnen Crimpstempel zu.

In der EP 0 542 144 B1 ist eine Einrichtung zur Crimphöheneinstellung gezeigt, die eine besonders feine Höheneinstellung ermöglicht. Die Höheneinstellung ist im Pressenpleuel untergebracht und erreicht über entsprechend ausgebildete Verstellscheiben und Druckplatten eine sehr genaue Einstellung der Crimphöhe beider Crimpteile.

Bekannt ist auch, die Presshöheneinstellung mit einem Kraftsensor zu kombinieren, indem in ein Gestänge aus Betätigungs-Verbindungsgliedern zum Antreiben des Pressenelements ein Kraftsensor integriert wird. Dieses zeigt die DE 196 22 390 A1. Mit diesem Kraftsensor wird die Wirksamkeit des Crimpvorgangs überwacht und es kann auch die relative Höhe der Betätigungseinrichtung und der Basis zusammen mit daran vorgesehenen Komponenten eingestellt werden. Hierbei handelt es sich jedoch nur um eine Grobeinstellung der Schließhöhe.

Schließlich behandelt die DE 691 24 421 T2 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Einstellung der Crimphöhe, bei dem automatisch eine Grob- und eine Feineinstellung vorgenommen wird, indem der Wert der tatsäch lichen Crimphöhe mit der theoretischen Crimphöhe ständig in Überein stimmung gebracht wird.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Kalibrier einrichtung zur Einstellung der Presshöhe an Anschlagpressen zu schaffen, mit dem bzw. mit der eine schnelle zuverlässige Presshöheneinstellung durchführbar ist und zwar sowohl bezüglich der Grob- als auch der Feinein stellung.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 3 gelöst.

So ist bei einem Verfahren zur Einstellung der Presshöhe an Anschlagpressen mittels eines Kalibriereinsatzes, wobei als Kalibriereinsatz ein Messwertaufnehmer für die Presskraft verwendet wird, der mit einem elektronischen Anzeigegerät über ein Kabel verbunden ist, erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Messwertaufnehmer pressenunabhängig in dem Arbeitsweg der Anschlagpresse installiert und der Pressenstempel in seinen unteren Totpunkt verfahren wird. Die sodann am Messwertaufnehmer vorhandene statische Kraft wird am Display des Anzeigegerätes angezeigt. Durch ein stufenloses Nachjustieren der Länge des Pressenstempels der Presse erfolgt sodann eine Feineinstellung der Pressen-Grundhöhe bis zur gewollten statischen Presskraft. Das Verfahren ist insbesondere für Crimp maschinen mit Schnellwechselanschlüssen für die Crimpwerkzeuge und stufenloser Einstellung des unteren Totpunktes zur Einrichtung der Crimp höhe geeignet. Ein solcher Messwertaufnehmer erlaubt die Einstellung der geforderten Standard-Pressen-Grundhöhe bei einer vorgegebenen Press kraft, ohne dass an der Anschlagpresse selbst Presskraftmessgeräte vorhanden sind. Das von einer spezifischen Presse unabhängige Kalibrier- und Messsystem erlaubt darüber hinaus die exakte Einstellung der Press höhe an unterschiedlichen Maschinen und zwar unabhängig von den verwendeten Materialkomponenten an den Maschinen und deren differenten Elastizitätskoeffizienten. Die Kompatibilität der Anschlagmaschinen unterein ander wird dadurch gewährleistet.

Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls die zur Durchführung des Verfahrens geeignete Kalibriereinrichtung, die durch einen pressenunabhängigen Kalibriereinsatz gekennzeichnet ist, der im Arbeitsweg einer Anschlagpresse gegenüberliegend zum Pressenstempel installiert ist und einen Meßwertauf nehmer umfasst, der aus einem in einem Führungskörper axial verschieb baren und in seiner Höhe stufenlos verstellbaren Druckbolzen besteht, der auf einen Kraftsensor wirkt, welcher mit einem elektronischen Anzeigegerät über ein Kabel verbunden ist.

Der Kraftsensor selbst ist auf einer Aufnahmeplatte befestigt. Letztere kann mit einer Grundplatte verbunden sein, die mit einer Werkzeugplatte vergleichbar ist, wie sie für Schnellwechsel-Anschlüsse benutzt werden.

In zweckmäßiger Weise werden Führungskörper, Kraftsensor, Aufnahme platte und Grundplatte zu einer Einheit miteinander verschraubt. Dabei können im Bereich des Kraftsensors für die Verschraubung Distanzhülsen eingesetzt werden.

Der Druckbolzen wird in einer zentralen Bohrung im Führungskörper angeordnet. Er wird bei seiner axialen Bewegung unverdrehbar im Führungskörper geführt. Diese Führung des Druckbolzens kann über eine Kulissenführung erfolgen.

Um vergleichbare Druckflächen zwischen dem Druckbolzen und dem Kraftsensor zu haben, liegt die Bodenfläche des Druckbolzens auf einer Auswölbung am Kraftsensor an.

Die Höhenverstellung des Druckbolzens ist im Druckbolzenkopf angeordnet. Sie besteht im Wesentlichen aus einer Druckplatte mit darüber liegender verdrehbarer Scheibe, wobei die Druckplatte auf ihrer Oberseite mindestens eine vorstehende Auflage hat, die mit mindestens einer rampenförmig ausgebildeten Kreis- oder Kreisabschnittsfläche auf der Unterseite der Scheibe zusammenwirkt. Die Druckplatte selbst ist unverdrehbar am Druck bolzen befestigt. Die Scheibe ihrerseits ist auf einer Buchse verdrehbar und axial verschiebbar aufgesetzt und von Tellerfedern in Richtung auf die Druckplatte gedrückt, wobei die Buchse fest mit dem Führungskörper verbunden ist. Die Scheibe hat auf ihrem Umfang einen Zahnkranz, in dessen Zähne Arretierklauen zur Arretierung der Scheibe eingreifen. Die Arretierklauen sind Bestandteil eines Rastschiebers, der in einer Nut axial geführt und unter Federkraft in radialer Richtung auf den Zahnkranz gedrückt wird. Außerdem ist der Rastschieber in einem Führungsschieber unter gebracht, der tangential zum Drehkreis der Scheibe verstellbar ist. Die Verstellung des Führungsschiebers erfolgt über eine Stellschraubenspindel. Die Scheibe selbst ist gegenüber dem Zahnkranz verdrehbar und in vorge gebenen Verdrehstellungen arretierbar.

Die exakte Einstellung des Messwertaufnehmers auf die Kalibrierhöhe von beispielsweise einer Pressengrundhöhe von 135,78 mm bei einer Wirkkraft von 8,00 kN erfolgt in der Weise, dass zunächst eine Grobhöheneinstellung durchgeführt wird, indem die Arretierklauen gelöst und durch Drehen der Scheibe mit dem Zahnkranz die Grobeinstellung vorgenommen wird. Sodann wird die Scheibe über die Arretierklauen festgesetzt. Durch Verdrehen der Stellschraubenspindel wird der Führungsschieber sodann verstellt und eine Feineinstellung durchgeführt. Die Feineinstellung lässt die Einstellung von 1000stel mm zu. Zur Unterstützung dieser außergewöhnlich hohen Maßgenauigkeit ist der Kraftsensor mit mehreren Widerstandsdehnungs messstreifen ausgestattet.

Kurzbeschreibung der Zeichnung

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Anschlagpresse mit eingesetztem Messwertaufnehmer und Anzeigegerät in der Frontansicht,

Fig. 2 den Messwertaufnehmer in der Draufsicht und

Fig. 3 den Messwertaufnehmer im Schnitt gemäß der Linie A-A der Fig. 2.

Die Fig. 1 zeigt in der Frontansicht eine Anschlagpresse 1, in welcher an Stelle des Presswerkzeugs der Messwertaufnehmer 2 eingesetzt ist. Mit dem Messwertaufnehmer 2 ist das elektronische Anzeigegerät 3 über das Kabel 4 verbunden. Der Messwertaufnehmer 2 ist im Arbeitsweg der Anschlagpresse 1 installiert. Der Pressenstempel 5 befindet sich auf der Zeichnung in seinem oberen Totpunkt. Der Messwertaufnehmer 2 ist vor seinem Einsatz exakt auf die gewollte Kalibrierhöhe eingestellt. Durch Drehen eines Handrades 6 oder auch einer anderen Einrichtung an der Anschlagpresse 1 wird der Pressen stempel 5 in seinen unteren Totpunkt gefahren und kommt dabei zur Anlage am Messwertaufnehmer 2. Auf dem Display 7 des Anzeigegerätes 3 wird die vom Pressenstempel 5 auf den Messwertaufnehmer 2 wirkende statische Kraft angezeigt. Ist der angezeigte Messwert unterhalb der gewollten Press kraft, von beispielsweise 8,00 kN, so ist die Presse zu hoch eingestellt. Ist der angezeigte Messwert oberhalb von 8,00 kN, so ist die Presse zu niedrig eingestellt. Durch Drehen am Handrad 6 wird der Messwertaufnehmer 2 wieder entlastet und an der am Pressen-Pleuel vorhandenen Einstell möglichkeit 8 wird die Pleuellänge verändert. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis am Display 7 genau 8,00 kN angezeigt werden. Die Pressen grundhöhe ist damit bei vorgegebener Presskraft eingestellt.

Der Messwertaufnehmer 2 setzt sich aus der Grundplatte 9, der Aufnahme platte 10, dem Kraftsensor 11, dem Führungskörper 12 und einem Druck bolzen 13 zusammen, der im Führungskörper 12 geführt ist. Der Druck bolzenkopf ist mit einer Höhenverstellung versehen. Diese Höhenverstellung ist mit der Skala 15 ausgestattet.

In der Fig. 2 ist der Messwertaufnehmer 2 in der Draufsicht gezeigt. Sichtbar ist die Grundplatte 9 mit dem Einschnitt 16 für den Schnell-Wechsel- Anschluß an der Presse, sowie der Führungskörper 12 mit den Schraub löchern 17 zur Befestigung von Führungskörper 12, Kraftsensor 11, Aufnahmeplatte 10 und Grundplatte 9 miteinander. Die Scheibe 18 wird von den Tellerfedern 19 an der Buchse 20 gehalten. An der Scheibe 18 ist der Zahnkranz 21 befestigt, dessen Zähne mit den Arretierklauen 23 des Rast schiebers 24 zusammenwirken. Der Rastschieber 24 ist in der Nut 25 axial geführt. Über die Federn 26 wird er in radialer Richtung auf den Zahnkranz 21 gedrückt, so dass die Arretierklauen 23 in die Zähne 22 des Zahnkranzes 21 eingreifen. Der Rastschieber 24 ist seinerseits in einem Führungsschieber 27 untergebracht, der tangential zum Drehkreis des Zahnkranzes 21 verstellbar ist. Zur Verstellung des Führungsschiebers 27 wird die Stell schraubenspindel 28 benutzt, die unterhalb des Rastschiebers 24 durch den Führungsschieber 27 hindurchgeführt ist. Die Verstellung der Spindel 28 folgt über den Drehknopf 29, der mit einer Skala versehen ist. Eine weitere Skala befindet sich an der äußeren Halterung 30 für die Spindel. Darüber hinaus wird der Führungsschieber 27 in seine Ruhelage durch die Feder 31 gedrückt. Rastschieber 24 und Führungsschieber 27 sind durch eine Abdeckplatte abgedeckt, die in der vorliegenden Figur zur Sichtbarmachung der Teile weggelassen worden ist.

In der Fig. 3 ist der Messwertaufnehmer 2 gemäß Schnitt A-A der Fig. 2 gezeigt. Auf der Grundplatte 9 befindet sich die Aufnahmeplatte 10. Die Grundplatte 9 dient der Befestigung des Messwertaufnehmers 2 auf dem nicht näher gezeigten Pressentisch anstelle des Presswerkzeugs. Die Aufnahmeplatte 10 bildet die exakte Unterlage für den darüber befindlichen Kraftsensor 11, auf dem der Führungskörper 12 für den Druckbolzen 13 sitzt. Der Druckbolzen 13 ist axial verschiebbar im Führungskörper 12 gehalten. Dabei ist er durch die Kulissenführung 30 unverdrehbar im Führungskörper 12 gehalten. Die Kulissenführung 30 wird durch die Verschraubung 31 in dem Führungskörper 12 befestigt. Für die Führung des Druckbolzens 13 ist der Führungskörper 12 mit der zentralen Bohrung 32 versehen.

Die Bodenfläche 33 des Druckbolzens 13 liegt auf der Auswölbung 34 des Kraftsensors 11 an. Die Befestigung des Kraftsensors 11 zwischen dem Führungskörper 12 und der Aufnahmeplatte 10 wird mit Hilfe von Distanz hülsen 35 vorgenommen, die in die entsprechenden Bohrungen 45 im Bereich der Verschraubungen eingesetzt sind. Die Bohrungen 45 im Kraft- Sensor 11 sind hierfür geringfügig größer ausgeführt als die Schraublöcher 17.

Der Kopf des Druckbolzens 13 ist als Höhenverstellung ausgebildet. Hierfür ist er mit einer Druckplatte 36 versehen, die unterhalb der verdrehbaren Scheibe 18 angeordnet ist. Die Druckplatte 36 ist unverdrehbar am Druck bolzen 13 angebracht. Auf ihrer Oberseite ist sie mit mindestens einer vorstehenden Auflage 37 versehen, die mit mindestens einer rampenförmig ausgebildeten Kreisabschnittsfläche 38 auf der Unterseite der Scheibe 18 zusammenwirkt. Die Scheibe 18 ist verdrehbar und axial verschiebbar auf der Buchse 20 aufgesetzt, wobei die Buchse 20 fest mit dem Druckbolzen 13 mittels der Schraube 39 verschraubt ist. Durch die Tellerfedern 19, die von einem Sprengring 40 gehalten sind, wird die Scheibe 18 auf die Druckplatte 36 gedrückt. Mit der Scheibe 18 ist der Zahnkranz 21 verbunden. Die Sicherung der Verbindung erfolgt über den Sicherungsbolzen 41, nach dessen Entfernung die Scheibe 18 gegenüber dem Zahnkranz 21 verdreht werden kann. Hierdurch kann eine grobe Höheneinstellung des Messwertaufnehmers 2 erfolgen. Die Kreisabschnittsfläche 38 gleitet auf der Auflage 37, und je nach Drehrichtung der Scheibe 18 findet eine Verlänge rung bzw. Verkürzung des Messwertaufnehmers 2 statt. Diese Einstellmög lichkeit der Kalibrierhöhe des Messwertaufnehmers 2 ist für seine Grundein stellung erforderlich. In dieser Grundeinstellung wird die Kalibrierhöhe des Messwertaufnehmers 2 fixiert. Mit dieser Grundeinstellung wird später die statische Kalibrierung der Pressen-Grundhöhe vorgenommen.

Claims

1. Verfahren zur Einstellung der Presshöhe an Anschlagpressen mittels eines Kalibriereinsatzes, wobei als Kalibriereinsatz ein Messwertauf nehmer für die Presskraft verwendet wird, der mit einem elektronischen Anzeigegerät über ein Kabel verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Messwertaufnehmer (2) pressenunabhängig im Arbeitsweg der Anschlagpresse (1) installiert und der Pressenstempel (5) in seinen unteren Totpunkt verfahren wird, die am Messwertaufnehmer (2) vorhandene statische Kraft am Display (7) des Anzeigegeräts (3) angezeigt wird und durch stufenloses Nachjustieren der Länge des Pressenstempels (5) der Anschlagpresse (1) eine Feineinstellung der Pressengrundhöhe bis zur gewollten statischen Presskraft erfolgt.

2. Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Einstellung der Presshöhe an Crimpmaschinen mit Schnellwechselanschlüssen für die Crimpwerkzeuge und stufenloser Einstellung des unteren Totpunktes zur Einrichtung der Crimphöhe.

3. Kalibriereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen pressenunabhängigen Kalibriereinsatz, der im Arbeitsweg einer Anschlagpresse (1) gegenüberliegend zum Pressenstempel (5) installiert ist und einen Messwertaufnehmer (2) umfasst, der aus einem in einem Führungskörper (12) axial verschieb baren und in seiner Höhe stufenlos verstellbaren Druckbolzen (13) besteht, der auf einen Kraftsensor (11) wirkt, welcher mit einem elektronischen Anzeigegerät (3) über ein Kabel (4) verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftsensor (11) auf einer Aufnahmeplatte (10) befestigt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeplatte (10) mit einer Grundplatte (9) verbunden ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Führungskörper (12), Kraftsensor (11), Aufnahmeplatte (10) und Grundplatte (9) zu einer Einheit miteinander verschraubt sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass im Bereich des Kraftsensors (11) für die Verschraubung Distanzhülsen eingesetzt sind.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeich net, dass der Druckbolzen (13) in einer zentralen Bohrung (32) im Führungskörper (12) angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeich net, dass der Druckbolzen (13) bei seiner axialen Bewegung unver drehbar geführt ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeich net, dass die Führung des Druckbolzens (13) über eine Kulissen führung (30) erfolgt.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeich net, dass die Bodenfläche (33) des Druckbolzens (13) auf einer Auswölbung (34) am Kraftsensor (11) anliegt.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeich net, dass die Höhenverstellung des Druckbolzens (13) im Druckbolzen kopf angeordnet ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeich net, dass die Höhenverstellung aus einer Druckplatte (36) mit darüber liegender verdrehbarer Scheibe (18) besteht, wobei die Druckplatte (36) auf ihrer Oberseite mindestens eine vorstehende Auflage (37) hat, die mit mindestens einer rampenförmig ausgebildeten Kreis- oder Kreisabschnittsfläche (38) auf der Unterseite der Scheibe (18) zusam men wirkt.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (36) unverdrehbar am Druckbolzen (13) befestigt ist.

15. Einrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (18) auf eine Buchse (20) verdrehbar und axial verschieb bar aufgesetzt ist und von Tellerfedern (19) in Richtung auf die Druck platte (36) gedrückt wird, wobei die Buchse (20) fest mit dem Druck bolzen (13) verbunden ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, dass die Scheibe (18) einen Zahnkranz (21) hat, in dessen Zähne (22) Arretierklauen (23) zur Arretierung der Scheibe (18) eingreifen.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Arretierklauen (23) Bestandteil eines Rastschieber (24) sind, der in einer Nut (25) axial geführt und unter Federkraft (26) in radialer Richtung auf den Zahnkranz (21) gedrückt wird.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastschieber (24) in einem Führungsschieber (27) untergebracht ist, der tangential zum Drehkreis des Zahnkranzes (21) verstellbar ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung des Führungsschiebers (27) über eine Stellschrauben spindel (28) erfolgt.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekenn zeichnet, dass die Scheibe (18) gegenüber dem Zahnkranz (21) verdrehbar und in vorgegebenen Verdrehstellungen arretierbar ist.

21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeich net, dass der Kraftsensor (11) mit piezoelektrischen Sensoren ausge stattet ist.