DE1232439B - Pruefeinrichtung zur pneumatischen UEberwachung einer Gesenkpresse - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

B 21 j

Deutsche Kl.: 49h-6

Nummer: 1232439

Aktenzeichen: F 458931 b/49 h

Anmeldetag: 24. April 1965

Auslegetag: 12. Januar 1967

Die Erfindung betrifft eine Prüfeinrichtung zur pneumatischen Überwachung einer Gesenkpresse für die Herstellung maßgenauer Preßteile, wobei als Kennwert für die räumliche Lage des Obergesenks gegenüber dem Untergesenk der Staudruck einer Preßluftsäule dient, die außerhalb der Gravur aus dem einen Gesenk in Richtung zum anderen Gesenk ausströmt.

Bei den bisher bekannten Prüfeinrichtungen dieser Art kann nur der Abstand beider Gesenke zueinander mit pneumatischen Mitteln kontrolliert werden. Zu diesem Zweck läßt man Preßluft durch das Untergesenk in Richtung zum Obergesenk strömen und stellt am wachsenden Staudruck der ausströmenden Preßluft die Annäherung des Obergesenks fest. Die bekannte Einrichtung kann die Staudruckgröße auch als Kenngröße für eine selbsttätige Hubsteuerung der Gesenkpresse ausnutzen. Auf diese Weise läßt sich der Preßvorgang überwachen und damit die Maßhaltigkeit der erzeugten Preßteile sehr genau einhalten, allerdings nur deren Abmessungen in der Preßrichtung, was jedoch häufig, insbesondere bei ausgedehnteren Gravuren, nicht ausreicht.

Für die Formgebung von Gesenkpreßteilen werden bekanntlich in den meisten Fällen in beiden Gesenkteilen angeordnete Gravuren benötigt. Im Fall einer horizontalen Versetzung der Gesenke gegeneinander können Verschiebungen der einander zugeordneten Gravuren eintreten. Die Folge davon sind Abweichungen der erzeugten Preßteile von der maßgenauen Form, die eine sehr aufwendige Nachbearbeitung der Preßteile erforderlich machen oder sogar dazu führen können, daß die betreffende Gesenkpresse Ausschuß erzeugt. Dies wird bei der Fertigung oft erst dann erkannt, wenn die Nachbearbeitung nicht zum Erfolg geführt hat und bereits erheblicher Schaden entstanden ist, weil größere Stückzahlen von Preßteilen nicht mehr verwendbar sind.

Die meisten Pressen haben zwar Führungen, die das Obergesenk und das Untergesenk horizontal unverschiebbar, also in Flucht zueinander halten sollen. In der Praxis kommt es jedoch trotz Verwendung von Führungen oder Fangstiften, besonders bei ausgedehnteren Gravuren, häufig zu einer ungleichmäßigen Erwärmung einzelner Zonen entsprechend großer Gesenke und somit in gewissen Bereichen zu einer Versetzung der Gravuren gegeneinander. Vor allem erschwert die Einwirkung von Zugluft sowie das notwendige Abschrecken der Preßteile im Gesenk mit Wasser die Einhaltung gleichmäßiger Temperaturen auf den einander zugewendeten Oberflächen beider Gesenke. Eine zuverlässige Messung oder Kontrolle Prüfeinrichtung zur pneumatischen Überwachung einer Gesenkpresse

Anmelder:
Fa. Otto Fuchs, Meinerzhagen (Westf.)

Als Erfinder benannt:

Gerd Mai, Meinerzhagen (Westf.)

der Betriebstemperaturen über die gesamte Gravurfläche beider Gesenke ist in der Praxis kaum möglieh, zumal im Temperaturbereich von 300· bis 400° C gearbeitet wird. Infolgedessen muß die auf eine maßhaltige Produktion gerichtete Arbeitsweise einer Gesenkpresse empirisch überwacht werden, was erheblichen Zeitaufwand kostet, wenn man jedesmal erst nach Überprüfung der erzeugten Preßteile die Fertigung fortsetzen will.

Um diese Schwierigkeiten und Nachteile zu beseitigen, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Prüfeinrichtung zur pneumatischen Überwachung von Gesenkpressen zu schaffen, mit deren Hilfe es gelingt, eine horizontale Versetzung einzelner Gravurzonen gegenüber den entsprechenden Zonen des Ober- bzw. des Untergesenks ohne Zeitverlust nach jedem einzelnen Preßvorgang mit Sicherheit festzustellen. Damit soll also die tatsächliche Betriebsweise der Gesenkpresse laufend kontrolliert und eine Maßabweichung der erzeugten Preßteile sofort festgestellt und abgestellt werden.

Diese technische Aufgabe läßt sich sehr zuverlässig und mit verhältnismäßig einfachen Mitteln dadurch lösen, daß gemäß der Erfindung sowohl im Untergesenk als auch im Obergesenk Kanäle für den Durchgang von Preßluft angeordnet sind, die mit ihren einander zugewendeten Öffnungen bei geschlossenen Gesenken einen gemeinsamen, beide Gesenke durchsetzenden Kanal bilden, dessen Querschnitt in der Trennebene der Gesenke als Strömungswiderstand der Preßluftsäule von der Lage der Gesenke zueinander und deren Versetzung gegeneinander abhängig und als Staudruckänderung der Preßluft meßbar ist.

Die Anzeige und die Messung einer Versetzung der Gesenkteile gegeneinander beruht also bei der erfindungsgemäßen Einrichtung auf der besonderen Anwendung bisher nur zu Abstandsmessungen vor dem Schließen der Gesenke bekannter pneumatischer Mittel, nämlich einer Preßluftsäule, welche nach Be-

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endigung jedes einzelnen Preßvorgangs die Maß- über, der in Richtung zum Obergesenk 4 weist. Enthaltigkeit der erzeugten Preßteile durch Ablesung des sprechende Kanäle 10 und 11 sind im Obergesenk an-Druckes der Preßluft an einem Manometer über- geordnet. An den Kanal 7 des Untergesenks 3 ist ein

wacht und zur Anzeige bringt. Rohr 9 angesetzt, durch das Preßluft eingeleitet wird.

Bei Anwendung der Erfindung besteht auch die 5 Auch am Ausgang des Kanals 10 sitzt ein kurzes Möglichkeit, mit pneumatischen Mitteln eine gemein- Rohrstück 12, um das Eindringen von Schmutz oder

same Lösung beider technischer Aufgaben durchzu- Spritzwasser zu verhindern.

führen, nämlich der schon bekannten Abstandsmes- Die beiden im Untergesenk 3 und im Obergesenk 4 sung sowie der erfindungsgemäßen Überwachung auf angeordneten Kanäle 7, 8 bzw. 11, 10 bilden mit maßgenaues Arbeiten der Gesenke. Dabei ist es be- ίο ihren einander zugewendeten Öffnungen bei geschlossonders vorteilhaft, daß die im Betrieb hohen Druck- senen Gesenken einen gemeinsamen, beide Gesenke und Temperaturänderungen ausgesetzten Gesenke durchsetzenden Gesamtkanal. In der Normallage der keine Berührung mit mechanischen oder elektrischen Gravuren zueinander liegen diese so, daß die öff-Meßmitteln erfahren, sondern durch Einsatz ein- nungen der Kanäle 8 und 11 genau übereinander fächer Manometer sehr genau und zuverlässig zu 15 ruhen. Dann tritt die durch das Rohr 9 in den Geüberwachen sind. samtkanal einströmende Preßluft aus dem UnterVier Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen gesenk 3 praktisch reibungslos in das Obergesenk 4 Prüfeinrichtung bzw. deren wesentliche Einzelheiten über und durch das Rohrstück 12 ins Freie. Ein nicht werden an Hand der Zeichnung erläutert. dargestelltes Manometer im Zuge der Rohrleitung 9

F i g. 1 und 2 zeigen Preßteile im Vertikalschnitt, 20 zeigt also in der Normallage nur den durch die Rei-

F i g. 3 und 4 in schematischer Darstellung jeweils bung der Preßluft an den Kanalwandungen hervor-

das Untergesenk und das Obergesenk einer Presse gerufenen Druck an.

mit einem ersten und einem zweiten Ausführungs- Sobald jedoch bei geschlossenen Gesenken infolge

beispiel der Prüfeinrichtungsanordnung; deren horizontaler Versetzung gegeneinander auch

F i g. 5 zeigt ein vergrößertes Schaubild zur Er- 25 die einander zugewendeten öffnungen der Kanäle 8

läuterung des zweiten Beispieles nach F i g. 4 und und 11 gegeneinander versetzt sind, kann nur noch

F i g. 6 in gleicher Darstellung wie F i g. 3 und 4 ein Teil der normalen Preßluftmenge durch den Ge-

die Gesenke mit dem dritten Ausführungsbeispiel samtkanal 7, 8, 11, 10 und das Rohrstück 12 ent-

samt der dazugehörigen pneumatischen Schaltung weichen, weil der Querschnitt des Kanals in der

sowie 30 Trennebene der Gesenke 3, 4 entsprechend verengt

F i g. 7 hierzu vergrößert eine Skizze in der Trenn- ist. Die Folge davon ist eine entsprechende Zunahme

ebene der Gesenke; des Strömungswiderstandes der Preßluftsäule, die un-

F i g. 8 stellt das Untergesenk mit dem vierten Aus- mittelbar als Staudruckänderung der Preßluft am

führungsbeispiel dar mit einem wesentlichen Zusatz- nicht dargestellten Manometer abgelesen werden

merkmal für rotationssymmetrische Gravuren. 35 kann. Schon bei diesem Ausführungsbeispiel der Er-

Wie F i g. 1 zeigt, hat ein Preßteil 1 nach Entfer- findung läßt sich also das Ausmaß einer Versetzung

nung des Preßgrates 2 eine im Schnitt symmetrische der Gesenke gegeneinander eindeutig erkennen, nicht

Form. Im Gegensatz dazu hat das gleichartige Preß- aber die Richtung, in der diese Versetzung einge-

teil 1' nach F i g. 2 infolge einer horizontalen Ver- treten ist.

setzung der Gesenke gegeneinander am Ende des 40 Beim zweiten Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 hat

Preßvorgangs eine solche Verschiebung der beiden das bewegliche Obergesenk 4' die gleiche Gravur 6

Gravuren, daß das Preßteil 1' auch durch Nachbear- wie das Obergesenk 4 nach F i g. 3. Die im Ober-

beitung nicht mehr zu retten ist. Verschiebungen die- gesenk 4' angeordneten Kanäle sind entsprechend

ser Art sind erst nach Entfernung des Preßgrates er- mit 10', 11' sowie das Rohrstück mit 12' bezeichnet,

kennbar und treten natürlich nicht in unmittelbarer 45 Im Gegensatz zum Beispiel nach F i g. 3 hat jedoch

Nähe von Führungs- oder Fangstiften auf, sondern das Untergesenk 3' nach F i g. 4 zwei vertikale Ka-

im Bereich solcher Zonen, in denen sich beide Ge- nalabschnitte 8 a und 8 b, die nebeneinander in Rich-

senke frei beweglich gegeneinander und infolge tung zum Obergesenk weisen. Die dazugehörigen ho-

unterschiedlicher thermischer Verhältnisse in ver- rizontalen Kanalabschnitte sind mit Ta und Ib be-

schiedenem Maße ausdehnen können. 50 zeichnet und deren Druckluftzuleitungen mit 9 α und

In der Praxis tritt also bei einem Preßteil 1 nach 9 b. Bei diesem Ausführungsbeispiel steht also beiden

Fig. 1, das in natürlicher Größe einen Durchmesser Kanalabschnitten 8a und 8b nur ein einziger Kanal-

von mehr als 1 m haben kann, nur stellenweise die abschnitt 1Γ im Obergesenk 4' gegenüber,

in F i g. 2 dargestellte Formabweichung des Preß- F i g. 5 veranschaulicht die Arbeitsweise des zwei-

teiles 1' auf. Jedoch ist auch ein Preßteil, das teils 55 ten Ausführungsbeispiels an einem vergrößerten Ver-

F i g. 1 und teils F i g. 2 entspricht, nicht mehr ver- tikalschnitt durch die Trennebene der geschlossenen

wendbar, wenn es sich um ein Bauteil handelt, für Gesenke 3', 4'. Wie man sieht, überdeckt in der ge-

das genaue Maßhaltigkeit gefordert wird, wie bei- zeichneten Normallage der Kanalabschnitt 1Γ die

spielsweise einen Leichtmetallformkörper für den beiden gegenüberliegenden Abschnitte 8 a und 8 b in

Flugzeugbau. Dem rechtzeitigen Erkennen solcher 60 der Weise, daß die durch die Rohrleitungen 9 a und

zonenweise auftretender Maßabweichungen dienen 9 b eintretende Preßluft über die Kanalabschnitte 8 a

die folgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung. und 8 b in Richtung der Pfeile 13 und 14 in den ge-

F i g. 3 zeigt zum ersten Ausführungsbeispiel das genüberliegenden Abschnitt 11' des Obergesenkes 4' feststehende Untergesenk 3 und das bewegliche entweichen kann. Die den Rohrleitungen 9 α und 9 b Obergesenk 4 mit den Gravuren 5 bzw. 6 einer nicht 65 vorgeschalteten Manometer zeigen infolgedessen andargestellten Gesenkpresse. Ein waagerechter Kanal 7 nähernd den gleichen Preßluftdrack an.
für den Durchgang von Preßluft ist im Untergesenk 3 Denkt man sich das Obergesenk 4' in Richtung des angeordnet und geht in einen senkrechten Kanal 8 Pfeiles 15 horizontal versetzt, dann würde der am

Manometer der Rohrleitung 9 α meßbare Druck geringer, jedoch der Druck in der Rohrleitung 9 b entsprechend ansteigen, da die Preßluft am Austritt aus dem Kanalabschnitt 8 b gestaut würde. Umgekehrte Druckverhältnisse würden sich ganz entsprechend bei 5 einer Versetzung des Obergesenkes 4' entgegen der Richtung des Pfeiles 15 ergeben.

Beim dritten Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 hat das Obergesenk 4" die Kanäle 10", 11" und das kurze Rohrstück 12" in Übereinstimmung mit den genannten Teilen in F i g. 3 und 4. Jedoch sind bei diesem Ausführungsbeispiel im feststehenden Untergesenk 3" drei konzentrisch zueinander in die Trennebene der Gesenke ausmündende Kanäle 7 c, 8 c; 7 d, Sd; Ie, 8e mit den daran angeschlossenen Rohrleitungen9c, 9 d und 9e zur Einleitung von Preßluft angeordnet. Hierzu zeigt Fig. 7 als vergrößerte Skizze der in die Trennebene ausmündenden Kanalabschnitte 11" bzw. 8 c, 8d, 8e, daß hier nur einem Kanal 11" des Obergesenks 4" drei voneinander unabhängige Preßluftkanäle gegenüberstehen. Die Wirkungsweise entspricht der zum zweiten Beispiel aus F i g. 5 ersichtlichen, jedoch mit dem Unterschied, daß beim dritten Beispiel die Druckänderungen an den Manometern 16 c, 16 d und 16 e zu den Rohrleitungen 9 c, 9 d und 9 e ganz eindeutig die Richtung angeben, in welcher das Obergesenk 4" gegenüber dem Untergesenk 3" senkrecht zur Preßrichtung versetzt ist.

Es ist zweckmäßig, in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Prüfeinrichtung in bekannter Weise auch die Beendigung des eigentlichen Preßvorgangs durch an sich bekanntes Anblasen des sich nähernden Obergesenks zu ermitteln. Wie dazu das Beispiel nach F i g. 6 zeigt, hat das Untergesenk 3" noch einen vierten Kanal 17, 18, an den eine Rohrleitung 19 angesetzt ist. In Verlängerung des Kanals 17 wird die aus einem nicht dargestellten Preßluftbehälter in Richtung des Pfeiles 20 über ein Druckminderventil 21 und das Manometer 16 über die Rohrleitung 19 in das Untergesenk 3" eintretende Preßluft von dem Kanalabschnitt 18 gegen das Obergesenk 4" geblasen. Bei fast geschlossenen Gesenken 3" und 4" zeigt dann das Manometer 16 einen stark zunehmenden Staudruck an und kann dadurch den Preßvorgang in Abhängigkeit vom Abstand der Gesenke selbsttätig beenden. Außer dieser bekannten Hubsteuerung, die in F i g. 6 nicht dargestellt ist, schließt der Steuerkontakt 22 die elektrische Leitung zu einem Magnetventil 23 in Abhängigkeit von der Anzeige des Manometers 16. Das Magnetventil 23 öffnet also erst in diesem Zeitpunkt nach Beendigung des Preßvorgangs die Druckluftzufuhr über die Verzweigung 24 zu den Druckminderventilen 21c, 21 d und 21 e. Damit wird die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung in Tätigkeit gesetzt und die Ablesung von Druckunterschieden an den Manometern 16 c, 16 d, 16 e zu den Rohrleitungen 9c, 9d, 9e ermöglicht.

Das vierte Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 findet beim Pressen rotationssymmetrischer Teile Anwendung. In Abweichung vom Beispiel nach F i g. 3 münden die Preßluftkanäle des Untergesenkes nach F i g. 8 in eine konzentrisch zu dessen Gravur verlaufende Ringnut 26 ein, deren Öffnungsweite mindestens dem Kanaldurchmesser entspricht. Dadurch wird erreicht, daß infolge einer Drehung der beiden Gesenke zueinander keine Preßluftdruckänderung auftritt, also keine horizontale Versetzung vorgetäuscht wird. Bei rotationssymmetrischen Preßteilen kann also das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung ausschließlich auf eine zur Achse der Gesenke senkrechte Versetzung ansprechen, während beliebige Abweichungen in der Drehrichtung ohne Einfluß auf die Preßluftverhältnisse bleiben.

Im allgemeinen ist es nicht erforderlich, daß sich die Ringnut 26 beim vierten Ausführungsbeispiel im ganzen Umkreis um die Achse 25 erstreckt. Es genügt vielmehr, einen die betreffenden Preßluftkanäle des nicht dargestellten Obergesenks einschließenden Bogenabschnitt der Ringnut 26 des Untergesenks vorzusehen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Prüfeinrichtung zur pneumatischen Überwachung einer Gesenkpresse für die Herstellung maßgenauer Preßteile, wobei als Kennwert für die räumliche Lage des Obergesenks gegenüber dem Untergesenk der meß- und anzeigbare Staudruck einer Preßluftsäule dient, die außerhalb der Gravur aus dem einen Gesenk in Richtung zum anderen Gesenk ausströmt, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl im Untergesenk (3) als auch im Obergesenk (4) Kanäle für den Durchgang von Preßluft (7, 8 bzw. 10,11) angeordnet sind, die mit ihren einander zugewendeten Öffnungen bei geschlossenen Gesenken einen gemeinsamen, beide Gesenke durchsetzenden Kanal bilden.

2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewendeten Öffnungen der Kanäle (7,11) des Untergesenks (3) und des Obergesenks (4) in deren Normallage in Flucht zueinander liegen.

3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem der Gesenke (3') mindestens zwei gesonderte Kanalabschnitte (8 a, 8 b) nebeneinander angeordnet sind, denen im anderen Gesenk (4') nur ein Kanalabschnitt (11') gegenübersteht.

4. Prüfeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem mit Preßluft gespeisten Gesenk (3") neben mehreren, vorzugsweise konzentrisch zueinander in die Trennebene ausmündenden Kanalabschnitten (8 c, 8d, 8e) noch zusätzlich ein Preßluftkanal (18) angeordnet ist, dessen Anzeigemanometer (16) mit dem Schalter (22) eines Magnetventils (23) im Prüfkreis verbunden ist.

5. Prüfeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für Gesenke mit rotationssymmetrischen Gravuren, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eines der Gesenke in der Trennebene eine zur Gravur konzentrische Ringnut (26) aufweist, in welche der Preßluftkanal (8) einmündet.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1159 243.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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