DE1955032B2 - Vorrichtung zum messen der duch den arbeitsdruck einer presse entstehenden laengung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen der durch den Arbeitsdruck einer Presse zwischen zwei Bezugspunkten hervorgerufenen Längenänderung im Pressengestell und besteht aus je einem an jedem Bezugspunkt angelenkten Meßstab und einem Gerät zur Anzeige der Relatiwerschiebung der einander zugekehrten Stabenden.

Derartige Messungen sind erforderlich, um festzustellen, ob die Presse durch den Arbeitsdruck, der sich je nach dem auf der Presse zu bearbeitenden Werkstück ändert, überlastet wird oder nicht, da jedem Arbeitsdruck eine bestimmte Längenänderung im Pressengestell entspricht.

Eine derartige Meßeinrichtung ist beispielsweise aus der französischen Patentschrift 468 370 bekannt. Bei der darin gezeigten Anordnung bewegt sich eine mit zwei Bezugspunkten an der jeweiligen Presse verbundene und mit einer entsprechenden Flüssigkeit, z. B. Quecksilber gefüllte Zylinder-Kolben-Einheit relativ zueinander. An den Zylinder werden dabei schmale Rohre angeschlossen, in denen sich je nach Stellung des Kolbens ein unterschiedlich hoher Festigkeitsspiegel einstellt. Über eine zwischen den Rohren angeordnete einfache Meßskala kann bei dieser Anordnung der Längenänderungswert abgelesen werden. Weiterhin ist nach der österreichischen Patentschrift 163 388 ein mechanischer Belastungsmesser bekannt, bei dem die beiden Anschlußpunkte an dem zu messsenden Maschinenteil durch ein biegsames System miteinander verbunden sind. Ändert sich nun der Abstand der beiden Anschlußorgane, so erleidet das

ίο biegsame System Formänderungen, die in einem Übersetzungsverhältnis auf einen balgartig gestalteten Flüssigkeitsbehälter übertragen werden. Über ein Druckanzeigegerät ist hierbei die Belastung des Systems ablesbar,

Weiterhin ist nach der deutschen Patentschrift 1174538 eine Vorrichtung zum Messen der Dehnung und Länge von mit Durchgangsbohrungen versehenen Maschinenteilen bekannt. Bei dieser Einrichtung wird eine Meßstange in eine Bohrung einge-

ao führt, an deren einem Ende ein mit einer Auflagefläche versehenes Anschlagmittel zur Anlage der Meßstange angeordnet und eine mit der Meßstange zusammenwirkende Meßuhr vorgesehen ist. Ditse Meßuhr bildet mit einer die Meßstange umfassenden Hülse zu-

»5 sammen eine Art Meßkopf, der an der anderen Seite des zu messenden Bauteiles anliegt.

Abgesehen von dem recht komplizierten und damit teuren Aufbau dieser bekannten Systeme ist deren Wirkungsweise deshalb so ungenau und für die Ver-Wendung bei Pressen ungeeignet, weil keine Elemente vorgesehen sind, die den das Meßergebnis verfälschenden durch den Arbeitstemperatureinfluß einer Presse hervorgerufenen Längenänderungsfaktor bei der jeweiligen Messung berücksichtigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Meßvorrichtung unter Verwendung einfacher und betriebssicherer Bauteile so auszubilden, daß einer von ihr angezeigten bestimmten Längung, unabhängig von der jeweiligen Temperatur, der die Presse und die Gestänge ausgesetzt sind oder die sie aufweisen, stets der gleiche Arbeitsdruck entspricht.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, daß einer der beiden Meöstäbe starr, der andere dagegen teleskopartig beweglich am Pressengestell angeordnet ist, und die beiden einander zugekehrten Stabenden über eine Feder pendelnd miteinander verbunden sind.

Der teleskopartig bewegliche Stabteil sitzt dabei in einer mit einer Festklemmvorrichtung versehenen am Pressengestell fest angeordneten Führungshülse und ist während des Leerweges des Pressenstößels frei beweglich, während des Arbeitsweges aber in der Führungshülse festgesetzt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Abstand zwischen den beiden einander zugekehrten Gestängeenden ohne Arbeitsdruck, unabhängig von der jeweiligen Temperatur, die die Presse infolge ihres Aufstellungsortes oder der Temperatur der zu bearbeitenden Werkstücke aufweist, stets gleich ist und daß daher auch bei jeder Pressentemperatur zuverlässig immer von einer gleichen Länge ausgegangen wird. Das Gleichbleiben dieses Abstandes kommt dadurch zustande, daß das eine der beiden Gestänge frei beweglich, das andere jedoch fest angeordnet ist und daß beide Gestänge miteinander federnd verbunden sind. Dadurch kann sich das eine Gestänge nach Aufhören des Arbeitsdruckes in Richtung der sonst infolge des Arbeits-

druckes auftretenden Längung frei einstellen, denn es ist in diesem Abschnitt des Pressenarbeitsspieles frei beweglich. Es kann daher an durch Ternperaturänderungen bedingten Längenänderungen der Presse ungehindert teilnehmen und verschiebt sich bei Temperaturänderungen um die gleiche Wegstrecke, wie das mit ihm federnd verbundene andere Gestänge. Temperaturänderungen bewirken somit keinen Ausschlag an dem Anzeigegerät. Das Ausschließen der freien Beweglichkeit des einen Gestänges gegenüber der diesem j ο Gestänge zugeordneten Bezugsstelle während des Arbeitsdruckes ha: den Zweck, daß das eine Gestänge an der durch den Arbeitsdruck hervorgerufenen Aufbiegebewegung der Kraftübertragungselemente nicht teilnimmt, so daß sich sein Abstand gegenüber dem anderen Gestänge verändert. Diese Abstandsänderung entspricht der Längung der Kraffübertragungselemente.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden ao näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Prcsssenständer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 2 die Verbindung der beiden Gestänge nach F i g. 1 in größerem Maßstab, »5

F i g. 3 eine andere Ausbildung des einen Gestänges.

Nach F i g. 1 ist eine Presse durch Kopfsiück 1, Tisch 2, Seitenständer 3 und Stößel 4 angedeutet. Es sei angenommen, daß die Längung gemessen werden soll, die die Kraftübertragungselemente bildenden Teile 1,2 und 3 durch den Arbeitsdruck der Presse erfahren. Die Bezugsstellen befinden sich daher am Kopfstück 1 und am Tisch 2. Das eine Gestänge besteht aus einem in einer am Tisch 2 fest angeordneten Führung 5 frei gleitend geführten Bolzen 6 und das andere Gestänge in einer am Kopfstück 1 unter Zwischenlegen einer schwingungsdämpfenden Platte 7 fest angeordneten Stange 8, die an ihrem freien Ende in einer Führung 9 lose gehalten ist. Die einander zugekehrten Enden des Bolzens 6 und der Stange 8 sind durch eine Feder 10 miteinander verbunden. Der Bolzen 6 weist Ringwülste 11 auf, die ihn in der Führung 5 weitestgehend spiel- und reibungsfrei halten. Hierdurch besteht ein gleichbleibender Abstand zwisehen den Enden des Bolzens 6 und der Stange 8, der auch aufrechterhalten wird, wenn sich die Länge und die Stellung der Stange 8 durch Temperaturär.derungen, die sich auf die Presse mit allen ihren Teilen einschließlich des Bolzens 6 und der Stange 8 auswirken, verändern. Bei diesen Temperaturänderungen gleitet somit der Bolzen 6 frei in der Führung 5.

Soll die durch den Arbeitsdruck der Presse entstehende Längung zwischen Kopfstück 1 und Tisch 2 gemessen werden, so muß der Bolzen 6 am Tisch 2 unbeweglich gehalten werden. Zu diesem Zweck ist in der Führung 5 ein Feststellstift 12 senkrecht zur Längsachse des Bolzens 6 beweglich gelagert, der durch eine Druckfeder 13 in Ruhestellung, d.h. im Abstand von dem Bolzen 6, gehalten ist. Es sei angenommen, daß der Arbeitsdruck bei einer mechanischen Presse über den Winkelbereich von 90 bis 270° des Kurbel- oder Exzenterradius des Pressenantriebes wirksam sein soll. Über diesen Bereich muß daher der Bolzen 6 in der Führung 5 unbeweglich gehalten werden. Das wird dadurch erreicht, daß durch eine das Arbeitsspiel der Presse steuernde Walze 14 über einen Nocken 15 und eine Rolle 16 ein Elektromagnet erregt — bzw. ein Druckluftkolben betätigt — wird, der durch eine einen Teil des Feststellstiftes 12 umgebende Wicklung 17 angedeutet ist Hierdurch wird der Feststellstift 12 unter Überwinden der Kraft der Druckfeder 13 so fest gegen den Bolzen 6 gedrückt, daß dieser in der Führung 5 unbeweglich gehalten ist. Unter dem Arbeitsdruck dehnt sich der Pressenständer, so daß auch die das andere Gestänge bildende Stange 8 um den Betrag As angehoben wird. Diese Änderung des Abstandes zwischen den einander zugekehrten Enden der Teile 6 und 8 wird in bekannter Weise auf eine Meßuhr 18 übertragen, die von einem mit den beiden Enden dieser Teile verbundenen Gestänge 19 betätigt wird. Hat im Falle dieses Beispieles der Pressenantrieb 270° Kurbelwinkfcl erreicht, dann wird der Elektromagnet durch die mit dem Pressenantrieb gleichsinnig umlaufende Walze 14 mit der Folge entregt, daß die Druckfeder 13 den Feststellstift 12 zurückdrückt und sich dadurch der Bolzen 6 in der Führung 5 wieder frei gleitend bewegen kann, falls Temperaturänderungen den Abstand zwischen den Bezugsstellen am Kopfstück 1 und am Tisch 2 verändern.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 erfolgt entsprechend den Merkmalen nach Ansprüche das unbewegliche Festhalten des einen Gestänges mindestens während des Arbeitsspieles gegenüber der diesem zugeordneten Bezugsstelle durch eine Drosselwirkung und die Massenträgheit von Druckmittel und Kolben. Das eine Gestänge besteht aus einem Kolben 20, der in einem am Tisch 2 fest angeordneten Zylinder 21 frei gleitend geführt ist. Der Kolben ist mit dem anderen, durch eine Stange 22 gebildeten Gestänge durch eine Feder 23 verbunden. Der Zylinderraum ist von einem Druckmittel, beispielsweise öl, erfüllt, das von der einen auf die andere Kolbenseite durch ein enges Kolbenspiel und/oder durch den Kolben 20 durchsetzende Längsbohrungen 24 übertreten kann. Diese und/oder das Kolbenspiel sind so eng bemessen, daß Zylinder 21, Kolben 20 und Druckmittel für die kurze Zeit während der der Arbeitsdruck ausgeübt wird und während der die Längung der Kraftübertragungselemente gemessen werden soll, praktisch als ein in sich unbewegliches, starres Gebilde angesehen werden kann, das durch die Massenträgheit von Druckmittel und Kolben noch unterstützt wird. Infolgt der Kleinheit des Kolbenspieles und/oder der Längsbohrungen 24 tritt somit eine Drosselwirkung ein, durch die der Kolben 20 gehindert ist, an der durch die unter der Wirkung des Arbeitsdruckes entstehenden Längung bewirkten Aufwärtsbewegung der Stange 22 teilzunehmen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 fallen daher zusätzliche Mittel, um das eine Gestänge während des Arbeitsdruckes gegenüber der diesem zugeordneten Bezugsstelle unbeweglich zu halten, fort.

Da sich Temperaturänderungen beliebiger Art auf die Presse nicht augenblicklich, sondern nur im Laufe einer gewissen Zeitspanne auswirken, d. h. verhältnismäßig langsam erfolgen, kann der Kolben 20 durch Überströmen der Druckflüssigkeit von einer Kolbenseite auf die andere einer durch die Tempcraturänikrung bewirkten Auf- oder Abwärtsbewegung der Stange 22 jederzeit folgen.

Hierzu 1. Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Messen der durch den Arbeitsdruck einer Presse zwischen zwei Bezugspunkten hervorgerufenen Längenänderung im Pressengestell, bestehend aus je einem an jedem Bezugspunkt angelenkten Meßstab und einem Gerät zur Anzeige der Relativverschiebung der einander zugekehrten Stabenden, dadurch gekennzeichnet, daß einer der beiden Meßstäbe (8) starr, der andere (6) teleskopartig beweglich am Pressengestell (2) angeordnet ist und die beiden einander zugekehrten Stabenden über eine Feder (10) pendelnd miteinander verbunden sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der teleskopartig bewegliche Stabteil (6) in einer mit einer Festklemmvorrichtung (12, 13) versehenen, am Gestell (2) fest angeordneten Führungshülse (5) sitzt und während des Leerweges des Pressenstößels frei beweglich, druckluftbetätigtes Zylinder-Kolben-Element feststellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (6) an der Führung (5) anliegende Ringwülste (11) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (6) über einen von der Steuerwalze (14) der Presse abgeleiteten Impuls durch einen Elektromagneten oder ein druckluftbetätigtes Zylinder Kolben-Element feststellbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Gestänge aus einem in einem an der zugeordneten Bezugsstelle fest angeordneten, von einem Druckmittel erfüllten Zylinder (21) frei gleitenden Kolben (20) besteht, der mit dem Ende des anderen Gestänges federnd verbunden ist und dessen Kolbenspiel und/oder dessen ihn durchsetzende Längsbohrung (24) so eng bemessen ist, daß während des Arbeitsdruckes keine das Meßergebnis verfälschende Relativbewegung zwischen Kolben (20) und Zylinder (21) auftreten kann.