DE1627940A1 - UEberlastungssicherung fuer Spindelpressen - Google Patents

Description

• Überlastungssicherung für Spindelpressen

  Die Erfindung bezieht-sieh auf-eine- Überlastungs-

  sieherung -für Spindeipressen.. ". .

  -Hei Spndelpressen ist..es bekannt, zur Begrenzung des

  in dis Spindel eingeleiteten Drehmomentes das:-Schwung-

  rad geteilt auszuführen: Ein Teil des Schwungrades Ist-

  dabei :nur@kraftschlüssig über eine Rutschkupplung -mit

  der Spindel verbunden--und rutscht beim Überschreiten

  des maximal übertragbaren- Drehmomentes durch: Die Nach-

  teile dieser Anordnung bestehen darin, dass-die in dem

  bewegl:.ehen Teil des-,Schwungrades gespeicherte Energie-

  'beim.Rutsehen in Wärme - d.h. in Verlustenergie - umgeä

  setzt wird- und dass das Drehmoment, bei dem das Rutschen

  beginnt, im Betrieb nur_mit erheblichen Schwierigkeiten eingestellt werden kann: Ausserdem-ist die Grösse dieser Drehmomentes sehr stark.von Reibwerten_der..Rutschkupplung abhängig: Durch Eindringen von Schmutz kann die Rutschkupplung erst bei höherem Drehmomenten ansprechen, während eingedrungenes Öl die erreichbaren Drehmomente-stark herabsetzt.
• Ferner.ist es bei Exzenterpressen bekannt; in den Kraftfluss-hydraulische Überlastungssicherungen einzusehaltenä Diese sind bei bekannten Pressen zwischen den Antriebsgliedern und demStössel oder bei geteilten Pressengestellen zwischen den Zugänkermuttern und dem Pressengestell angeordnet. Die Wirkungsweise dieser hydraulischen Überlastungssicherungen besteht darin., dass ein unter-Vorspannüng stehendes Ölvolumen beim Erreichen eines bestimmten-Maximaldruckes-ausströmt und dadurch eine Relativbewegung zwischen dem Kolben und dem Zylinder eines hydraulischen Kissens zulässt. Bei Exzenterpressen kann die Vorspannung des hydraulischen Kissens im Überlastungsfall vollständig aufgehoben-werden, so dass der Pressenantrieb bei ausreichendem. Leerweg im Kissen praktisch ohne Gegenkraft durchlaufen kann, da diese Pressen einen eindeutig,-definierten unteren Umkehrpunkt des Stössels aufweisen. Bei Spindelpressen ist der untere Umkehrpunkt nicht,.: ._

  festgelegt, deshalb muss das ausströmende Öl über

  ein Druckbegrenzhngsventil ausströmen, damit die

  überschüssige Energie aufgezehrt werden kann- Dies

  bedeutet einen erheblchen Energieverl-zst sowie -eine . "

  unerwünschtA - ErWärmunga Ausserdem bietet die. Ahwen-

  dang dieser bekannten hydräulisehen Überlastungs=

  sicherungen peiZpindelpressen keine ausreichende

  Sicherheit gegen Überlastung, da die bekaten "Druck--

  begrenzungseInrichtungen zu länge Ansprechzeiten

  aufweisen, wobei ausserdem die Ansprechdrücke.noeh

  sehr stark von dem zeitlichen Verlauf des Druekan-y

  stiege abhängig sind- Es besteht- die_.-,Gefehr, dass.' -

  1- bevor das Druckbeg@enzungsventl richtig=anspright - .

  unzulässig hohe Drücke auftreten, da die Drxckan-` -

  s.tiegszeitenieim Prellschlag weniger als 3üs bera.-

  gen. Dazukommt-noch,- -dass bei energiegebundenen Ma-

  schinen;wie Spindelpressen, im Gegensatz zu-den kraft-

  ,gebundenen Maschinen eine Überlastungssicherung viel

  häufiger zum Ansprechen kommt, so..dass dadurch .ein "

  erheblicher Teil der installierten Energie als lärme

  in Verlustenerg:Le umgesetzt wird;

  Andererseits weisen äbar insbesondere die Für Sahmiet@-

  dearbeiten ausgelegten Spindelpressen ein so grosses .

  Arbeitsvermögen aufä ,dass beim-Prellschlag, bei .dem

  die gesamte Energie als Verformung der Presse aufge#-

  zehrt wird, die zulässigen Belastungen erheblich überschritten werden,können., -_Der Erfindung lag daher die Aufgabe zu Grunde, eine betriebssichere Überlastungssicherung für Spindelpressen zu schaffen, die :es gestattet, in einer Spindelpresse erheblich mehr Arbeitsvermögen zu installieren, als beim Prellschlag ohne Überschreitung der zulässigen Belastung als Federenergie gespeichert werden kann, wobei beim Erreichen einer bestimmten einstellbaren Nennkraft diese Kraft nicht oder nur. unwesentlich überschritten werden soll, ohne dass dabei die überschüssige"Energie verloren geht. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch geläst, dass in dem Kraftfluss der Presse ein unter Vorspanriung stehendes, elastisches Glied, z.B. ein hydraulisches Kiesen mit einer geringeren Federzahl als das Pressengeztell, angeordnet wird, bei dem die Kammer für das Druckmittel abgeschlossen ist und bei dem das Volumen des_Druckmittels so bemessen ist, dass die nach dem Erreichen der Nennkraft noch unverbrauchte Energie durch elastische Kompression des Druckmittels gespeichert wird, .ohne dass die zulässige Höchstkraft überschritten wird. Dieses elastische Glied kann an beliebiger Stelle im Kraftfluss der Maschine angeordnet sein: Aus konstruktiven Gründen bietet zwisehen-der'Zugankermutter und dem Fressentisch gewisse Vorteile. Die Vorapannüng des Druckmittels kann dabei gleichzeitig-zür Erzeugung der Zugankervörspannung verwendet werden.. Bei Spindelpressen mit ungeteiltem Gestell kann das, elastische'Glied ohne-besondere Schwierigkeiten im Stössel oder unter einer Werkzeugträgerplatte im Tisch angeordnet sein. Durch die Veränderung- der Vorspannung.des Druckmittels in .der Überlastungssicherung kann die Nennkraft der Presse, die-zweckmässigerweise etwas unter der zu-. lässigen Höchstkraft liegt, auf einfache Weise eingestellt werden.. Eine kleine-Differenz-zwischen der konstruktiv zulässigen Höchstkraft und der eingestellten Nennkraft ist notwendig, da das Druckmittel durch die elastische Kompression im Überlastungsfall einen leichten Druckanstieg erfährt, Durch die Wähl des geeigneten Druckmittels. z.B. Elastomere oderöl, und die ausreichend grosse Volumenbemessung kann dieser Druckanstieg sehr klein gehalten werden.
• Um eine ungewollte Veränderung des Vorspanndruckes z.B. durch Lenkverluste zu verhindern, ist eine Einrichtung vorgesehen, durch die zwischen den einzelnen Pressenhüben die Vorspannung kontrolliert und wenn,. erforderlich korrigiert wird. Durch.die-Erfindung ist eine Überlastungssicherung für-Spindelpressen geschaffen, die es gestattet, grosse Arbeitsvermögen zu installieren,'wie sie zum Schmieden: notwendig. sind, ohne dass die Gefahr einer Überlastung des Pressengestelles.bei Prellschlägen

  und

  besteht*/ohne dass dabei Energie vernichtet wird.

  Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem folgenden Ausführungsbeispiel hervor.
• Fig, 1 zeigt eine Spindelpresse mit einer erfindungsgemäss ausgebildeten Uberlastungssicherung, Fig. 2 zeigt das Prinzip der neuen Überlastungssicherung, und . .
• Figö 3_ zeigt die Wirkungsweise-der neuen überlastungs-Sicherung anhand des Kraft-Weg-Diagramms.
• Der- Pressentisch 1- (Fig. 1) bildet---zusammen mit den beiden Seitenständern 2 den unteren Gestellteil desgeteilten Pressengestells. Das Kopfstück 3 ist durch die Zuganker 4 mit dem unteren Gestellteil verbunden. Die Zuganker weisen an den Enden die-Zugankermuttern 5 auf. An der Unterseite des Pressentisches 1 sind die beiden Zylinder 6. angebracht. Die diese Zylinder abschliessenden Kolben 7 sind auf den Zugankern 4 angeordnet und stützen sich gegen die Ankermuttern 5 ab: Im Innern der Zylinder 6 befindet sich ein

  elastisches Druckmittel, zaBD Hydrauliköl.: Dieses

  steht unter Druck» wodurch die für das geteilte

  Pressengestell erforderliche Vorsppannkraft aufge@- -

  bracht wird. Die Kammer für das Druckmittel in -den

  Zylindern 6 ist.durehüas Absperrventil 8 während

  des -Arbeitshubes der Presse abgeschlossen: - - -

  Der Vorspanndruek-in .den Zylindern 6 wird mit-der in

  Fig. 2 schematisch dargestellten Einriehturg erzeugt,

  -

  Die Pumpe 9 fördert das Druckmittel mit dem an-.dem

  Druckbegrenzungsyentil 10 einstellbaren-Druck. Zur .

  Füllung der Kammern in--den Zylindern -6 mit dem

  Druckmittel vom-vorbestimmten Druck wird_daz Ab-

  sperrventii $ in die Durchgangsstellung- ,geschaltet;-

  Nach erfolgter Füllung wirr. das Ventil -8 wieder ,,ge--

  schlossen. Zur Gewährleistung eines gleichbleibenden

  Vo-rspanndruckes in den Zylindern 6 kann in beliebigen

  Intervallen zwischenöden Arbeitshüben das Ventil B

  kurzzeitig geöffnet werden, Damit wird der Druck in

  den Zylindern - Jeweils :dem eingestellten Druck ange---

  glichen.

  Die Wirkungsweise ,geht aus' -dem in Fig. 3 _ dargeste11-

  ton Diagramm hervor. Der steile Kurventil 11 zeigt

  die Aüffederußg des vorgespannten Pressenrähmens Bit

  steigender Presekraft=: -Diese Linie wird als die ^Feder-

  kennlinie der Presse .bezeichnet. Mit steigender-.

  Presskraft wird die Vorspannung der Zuganker 4 grösser, während die Vorspannung der Ständer 2 abnimmt.-Erreicht die Presskraft den Wert; bei dem die Ständervorspannung vollständig aufgehoben wird, so beeinflusst nur noch die Federzahl des Druckmittels in den Zylindern 6 und der Zuganker 4 den weiteren Anstieg der Auffederung. Die davon erzeugte Kennlinie ist mit 12 bezeichnet. Diese Kennlinie wird -.abhängig vom Volumen des Druckmittels - so flach , gewählt, dass bei geringer Steigerung der Presskraft ein grosser Federweg auftritt. Damit ist gewährleistet, dass das gesamte überschüssige Arbeitsvermögen ohne nennenswerte Erhöhung der Kraft als Kompressionsenergie im Druckmittel gespeichert wird. Der Federweg führt dabei zum Auftreten eines Spaltes zwischen den Ständern 2 und dem Kopfstück 3. Nachdem das gesamte Arbeitsvermögen aufgebraucht ist, führt die in dem Druckmittel und in den Zugankern gespeicherte Energie zu einer Umehr der Bewegungsrichtung des Stössels. Diese gespeicherte Energie wird dadurch wieder zurück gewonnen.

Claims (1)

1. P a t e n-t ä n s p r ü c h e-1.YÜberlastungssicherung für Spindelpressen, dadurch* gekennzeichnet, dass im Kraftfluss der Spindelpresse mindestens ein unter Vorspannung stehendes-elastisches Glied mit geringerer Federzahl als das Pressengestell angeordnet ist, das die nach dem Erreichen der Ansprechkraft'noch zu verbrauchende Energie speichert, ohne dass die Vorspannkraft nennenswert überschritten wird. 2.) Überlastungssicherung für Spindelpressen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im.Kraftfluss ein vorgespanntes, hydraulisches Kissen (6,7) angeordnet ist, bei dem die Kammer für das Druckmittel abgeschlossen-ist und bei dem das Volumen des Druckmittels so gross ist, dass die unverbrauchte " Energie durch Kompression gespeichert. wird. 3.) Überlastungssicherung für Spindelpressen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das geschlossene hydraulische Kissen (6,7) zwischen dem Pressentisch (1)-und den Zugankermuttern (5) angeordnet ist. ;) Überlastungssicherung für Spindelpressen nach den_Ansprüchen l bis 3, dadurch-gekennzeichnet., dass die Vorspannkraft des elastischen Gliedes-einstellbar ist. 5,)»Überlastungssieherung für Spindelpressen nach den Ansprüchen l bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Arbeitshüben der Vorspanndruck des Druckmittels durch eine an sich bekannte Einrichtung (8,10) kontrolliert und korrigiert wird. .