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Überlastsicherung Die vorliegende Erfindun; bezieht sich auf die
tberlastsicherung eines mindestens zwei Antriebspunkte aufweisenden Stössels einer
Presse mit mehreren Werkzeugstufen, wobei jede Werkzeugstufe für sich und die einzelnen
Werkzeugstufen zusätzlich durch eine gemeinsame Uberlastsicherung geschützt sind
und die gemeinsame Uberlastsicherung vdn den Werkzeugstufen dauernd mit einem ihrer
momentanen Arbeitskraft entsprechenden Wert belastet wird, wobei der Ansprechwert
der gemeinsamen Überlastsicherung kleiner ist als die Summe der für die einzelnen
Werkzeugstufen zulässigen Maximalwerte.
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Bei mechanischen Pressen ist es bekannt, die Arbeitskraft mit Hilfe
von Überl ast sicherungen auf eine bestimmte Nennkraft zu begrenzen. Es sind Sicherungen
bekannt, die beim Erreichen der Nennkraft lediglich den Pressenantrieb stillsetzen,
z.B. Uberlastsichrungen mit elektrischer Anzeige der Presskraft, und solche, die
nach dem Ansprechen noch einen bestimmten Leerhub gestatten, z.B0 bydraulische Ube,rlastsicherungen.
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Die Anordnung dieser bekannten tiberlastaicherungen bei Stufenpressen
ist nicht ohne Schwierigkeiten möglich. Eg ist bekannt, bei Stufenpressen zwischen
den Werkzeugträgern der einzelnen Stufen und dem gemeinsamen Stößel Überlastsicherungen
-meistens mechanische - einzuschalten. Der Pressenrahmen, der Antrieb und der Stößel
müssen dabei auf eine Kraft ausgelegt sein, die der Summe der Ansprechkräfte der
Überlastischerungen aller Stufen entspricht. Für Stufenpressen charakteristisch
ist jedoch, daß, wo alle Stufen auf die gleiche Arbeitskraft
ausgelegt
sind, die Gesamtarbeitskraft aber stets kleiner ist als die Summe aller Nennkräfte,
da die maximale Kraft nur an wenigen Stufen ausgenutzt wird. Auf Grund dieser Besonderheit
bei Stufenpressen sind also der Pressenrahmen, der Antrieb und der Stößel von Stufenpressen,
die nur Öberlastungssicherungen für die einzelnen Stufen aufweisen, erheblich überdimensioniert.
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Es wäre nun naheliegend, für die Absicherung der überdimensionierten
Maschinenteile zusätzlich bekannte ,jberlastsicherungen im Kraftflui3 anzuordnen.
Dann könnte man diese Teile auf eine Kraft auslegen, die der Gesamtarbeitskraft
des Stufensatzes entspricht. Dabei nun man jedoch berücksichtigen, daß ein beträchtlicher
Teil der eingesparten fosten für die kostspieligen Überlastsicherungen aufgewendet
werden muß. Außerdem bietet diese Lösung konstruktiv häufig Schwierigkeiten. Da
der Raum im Stößel über den Stufen meist durcn Auswerfer- oder Blechhaltereinrichtungen
versperrt ist, muß für die Unterbringunp einer zusätzlichen Überlastsicherung der
Stößel und damit die ganze Maschine verlängert werden. Weist eine Stufenpresse mehrere,
getrennt angetriebene Arbeitsstößel auf, so wird die Anordnung der zusätzlichen
Überlastsicherungen im Kraftfluß räumlich fast unmöglich und der Aufwand dafür verhältnismäßig
groß.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde deshalb vorgeschlagen (DAS 1288431),
daß zusätzlich zu den Überlastsicherungen der einzelnen Werkzeugstufen eine Gesamt-Überlastsicherung
ur abhängig von den zusätzlich abzusichernden Bauteilen, wie Pressentriebwerk und
Pressengestell und außerhalt des Kraftflusses angeordnet ist, auf welche die der
momentanen Arbeitskraft ansprechenden Werte der Oberlastsicherungen der einzelnen
Werkzeugstufen dauernd und sich addieren@ einwirken. Diese zusätzliche Gesamt-Überlastsicherung
ist @icht örtlich gebunden und kann auch außerhalb der Pre@se angeordnet werden.
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die bietet Schutz gegen tberlastung der einzelnen Stufen sowie der
ganzer l'resse.
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Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein und hat sich zur Aufgabe
gestellt, eine weitere Verbesserung der tYberlastsicherung zu schaffen, die es erlaubt,
-eine leichtere und dadurch auch einfachere Pressenkonstruktion zu ws len.
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Die erfindungsgemäße Lösung wird gemäß der vorliegenden Brfindung
bei einer Überlastsicherung der eingangs beschriebenen Ausführung darin gesehen,
daß nicht die Arbeitskräfte aller Werkzeugstufen summiert über eine gemeinsame Überlastsischerung
überwacht werden, sondern nur die jeweils einem Antriebspunkt (Pleuel) des Stößels
zugeordneten Werkzeugstufen auf eine gemeinsame Überlastsicherung wirken, die aus
einem Ventil besteht, welches die Drücke der Einzelstufen auf einen gemeinsamen
Druckmittelkolben überträgt, welcher auf den jeweils für den Antriebspunkt gewünschten
und zulässigen Belastungswert eingestellt ist und dessen Bewegung die Überlastsicherung
auslöst.
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i,ial könnte dies auch erreichen, Indem man in bekannter Weise unter
jedem Pleuel ein Hydrokissen oder ähnliches setzt und somit jeden Pleuel schützt.
Dieses ist aber nicht erforderlich, wenn eine Überlastsicherung jeder einzelnen
Werkzeugstufe vorhanden ist, da hier ja mit einem einfachen und verhIltnismäßig
billigen Summierungsventil gemäß der Erfindung dasselbe erreicht werden kann. Abgesehen
devon gibt es beim Bau sehr gro@e@ A gregate Schwierigkeiten räumlicher Art, wenn
man die Pleuelst@@gen mittels Hydrokissen üblicher Art absichern will und dazu @och
die Einzelstufen. Darüber hinaus sind derartige @@@roki@se@ i@ dieser Grö@enordnung
sehr aufwendig.
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Bei der mit der erfindungsgemäßen Überlastsicherung ausgerüsteten
Presse ergeben sich folgende Vorteile: Onne großen
Mehraufwand ein
sicherer schutz der einzelnen Antriebspunkte bei zusätzlichem Schutz der einzelnen
Werkzeugsttifen; einfachere und leichtere Bauweise und geringerer Raumbedarf.
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Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung, die eine beliebige Ausführungsmöglichkeit
scilematisch darstellt, näher erläutert. Sie zeigt als Beispiel schematisch eine
hydraulische Überlastisicherung mit zwei hydraulisch-pneumatischen Addiereinrichtungen,
wobei Jeweils eine der beiden Addiereinrichtungen einem Antriebspunkt (Pleuel) zugeordnet
ist.
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Die Anzahl der einzelnen Workzeugstufen kann dabei beliebig sein.
In der Zeichnung sind beispielsweise für den linken ulld den rechten Angriffspunkt
jeweils drei Werkzeugstufen A bis C bzw. D bis F angedeutet.
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Der Aufbau der Steuerung wird an Hand der Werkzougstufe A bes@nrieben.
Die entsprechenden Steuerungsteile der Werkzeug@tufen B-F sind outsprechend gleich
dargestellt.
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Der Kolben 1 ist in einer der Einfachheit halber iiicht fargestellter
Weise mit dem für die Werkzeugstufen A-F gemeinsamen Stößel, der ebenfalls nicht
gez@ichnet ist und über diese@ @it dem Antriebspleuel (im dargestellten ausführungsbeis@iel
zwei) verbunden. An dem Zylinder 2 wird entweder der Werhzeugträger oder direkt
da@ Stufen@erkzeug befestigt.
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In den Hohlraum zwischen dem Zylinder 2 und dem Kolben 1 befindet
sich Ö1, das unter hohem Vorspanndruck steht. Dieser Druck wird von einer Pumpe
3 erzeugt, die durch einen Elektromotor 4 angetrieben wird. Die Pumpe 3 saugt das
Ö1 über ein Saugventil 5 aus dem ölbehälter 6 an und pumpt das öl dann durch die
Leitung 9 über ein Rückschlagventil 10 und Leitung 12 in den Zylinder 2. An der
Leitung 9 sind weiter ein Sberdruckventil 7 und ein Druckwächter 8 angeschlossen.
An der Leitung 12 sind angeschlossen: 1 Manometer 11, 1 bberströmventil
14
und 1 Überdruckventil 13, welche jeweils in den Clbehälter 6 abspritzen können.
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Die Bewegung des Kolbens 1 wird von einem Endschalter 15 überwacht.
Die jeweils einem Antriebspunkt (Pleuel) zugeordneten Werkzeugstufen - beispielsweise
A bis G - werden über die Leitungen 12,- 12a und 12b auf die Plungerkolben 16, 16a
und 16b gel-eitet,- welche im Zylinder 17 der -Addiereinrichtung geführt sind. Die
der zweiten Antriebsstelle zugeordneten Plungerkolben 16c bis 16e werden durch entsprechende
Leitungen 12c bis 12e beaufschlagt.
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Im Zylinder 17 ist auch der Summenkolben 18 geführt. Dieser wird durch
die symmetrisch angeordneten Plungerkolben 16 bis 16b beaufschlagt. In eingefahrener
Stellung sperren die Plungerkolben 16 bis 16b die Verbindung zwischen den Laic zungen
12 bis 12b und der Leitung 22, welche mit dem Ölbehälter 6 verbunden ist, Der Summenkolben
18 ist auf der den Plungerkolben 16 bis 16b abgewandten Sei-te mit vorgespann tem
Gas (z.B. Preßluft) beaufschlagt. In den Zylinderdeckel 19 führt die Gaszuleitung
23, welche von einem Ausgleichsbehälter 24 gespeist wird. Beim Anheben des Summenkolbens
18 betätig eine Schaltstange 2o den Endschalter 21, welcher die Presse stillsetzt.
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Der Funktionsablauf ist nun so, daß beim Eintreten des Überlastungsfalles
beispielsweise an der Werkzeugstufe A der Oldruck zwischen dem Kolben 1 und dem
Zylinder 2 so stark ansteigt, daß das Uterdruckventil 13 in den O'lbehälter-6-abspritzt.
Die Relativbewegung des Kolbens 1 zum Zylinder 2 betätigt gleichzeitig den Endschalter
15 und setzt die Maschine still.
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Die Kraft der die Plungerkolben 16 bis 16b unter der Wirkung des bldruckes
zwischen dem-Kolben 1 und dem Zylinder 2 gegen
den Summenkolben
18 gedrückt werden, ist proportional der Arbeitskraft der entsprechenden Werkzeugstufen.
Solange die eingastellte Kraft, die von dem vorgespKnnten Gas herftihrt und defl
5ummenkolben 18 gegen die Plungerkolben 16 bis 16b drückt, größer ist, als die Summe
der Kräfte, mit denen die Plungerkolben 16 bis 16b gegen den Summenkolben 18 drUcken,
bewegt sich dieser nicht. Dies bedeutet, daß solange die notwendige Summenkraft
nicht erreicht ist, auch bei Überlastung einer einzelnen Werkzeugstufe keine weitere
Überlastungssicherung ausgelöst wird. Es bläst nur das der jeweiligen Stufe zugehörige
Überdruckventil (Stufe A beispielsweise Überdruckventil 13) ab.
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Übersteigt dagegen die Summe der Kräfte der Plungerkolben 16 bis 16b
die Kraft des Summenkolbens 18, so schieben die Plungerkolben 16 bis 16b den Summenkolben
18 vor sich her, bis die Leitung 22 zum Abspritzen in den Ölbehälter 6 freigegeben
wird. Die Schaltstange 20 betätigt dann den Endschalter 21 und setzt die Maschine
still. Durch die Möglichkeit einer Relativbewegung vom Kolben 1 zum Zylinder 2 ist
auch Gelegenheit für einen gewissen Auslaufweg beim Stillsetzen der Presse gegeben.
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Durch Öffnen der Überströmventile 14 können die einzelnen Werkzeugstufen
entspanntwerden. Nun kann mit dem Stößel rückwärts hochgefahren und die Ursache
des Überlastens beseitigt werden. Anschließend werden die Überströmventile 14 wieder
geschlossen und mit der Pumpe 3 die nötige Vorspannung in den Leitungen 12 bis 12e
wieder hergestellt. Der Druckwächter 8 meldet bei Erreichen der Vorspannung, daß
die Maschine wieder betriebsbereit sei.