DE2006297A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schutz eines mindestens zwei Antriebspunkte aufwei senden Stoßeis einer Presse - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Schutz eines mindesteins zwei Äntriebspunkte aufweisenden Stößels einer Presse Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz eines mindestens zwei Antriebspunkte aufweisenden Stößels einer Presse mit mehreren Werkzeugstufen gegen Überlastung, wobei Jede einzelne Werkzeugstufe mit einer oberlastsicherung ausgerästet ist.
• Bei mechanischen Pressen ist es bekannt, die Arbeitskraft mit Hilfe von Überlastsicherungen auf eine bestimmte Nennkraft zu begrenzen. Es sind Sicherungen bekannt, die beim Erreichen der Nennkraft lediglich den Pressenantrieb stillsetzen, z.B. Überlastsicherungen mit elektrischer Anseige der Preßkraft, und solche, die nach dem Ansprechen noch einen bestimmten Leerhub gestatten, z.B. hydraulische Überlastsicherungen.
• Die Anordnung dieser bekannten Überlastsicherungen bei Stufenpressen ist nicht ohne Schwierigkeiten möglich. Es ist bekannt, bei Stufenpressen zwischen den Werkzeugträgern der einzelnen Stufen und dem gemeinsamen Stößel Überlastsicherungen - meisteins mechanische - einzuschalten. Der Pressenrnhmen, der M-trieb und der Stößel müssen dabei auf eine Kraft ausgelegt sein, die der Summe der Ansprechkräfte der Überlastsicherungen aller Stufen entspricht. Für Stufenpressen charakteristisch ist Jedoch, daß, wo alle Stufen auf die gleiche Arbeitskraft ausgelegt sind, die Gesamtarbeitskraft stets kleiner ist als die Summe aller Nennkräfte, da die maximale Kraft nur an wenigen Stufen voll ausgenutzt wird. Auf Grund dieser Besonderheit bei Stufenpressen sind also der Pressenrahmen, der Antrieb und der Stößel von Stufenpressen, die nur oberlastungssicherungen für die einzelnen Stufen aufweisen, erheblich überdimensioniert.
• Es wäre nun naheliegend, für die Absicherung der überdimensionierten Maschinenteile zusätzlich bekannte Uberlastsicherungen im Kraftfluß anzuordnen. Dann könnte man diese Teile auf eine Kraft auslegen, die der Gesamtarbeitskraft des Stufensatzes entspricht. Dabei muß man Jedoch berücksichtigen, daß ein beträchtlicher Teil der eingesparten Kosten für die kostspieligen Oberl aetaichsrungen aufgewendet werden muß. Außerdem bietet diese Lösung konstruktiv häufig Schwierigkeiten. Da der Raum im Stößel iiber den Stufen meist durch Auswerfer- oder Blechhaltereinrichtungen n versperrt ist, muß für die Unterbringung einer zusätzlichen Überlas6tsicherung der Stößel und damit die ganze Maschine vergrößert werden. Weist eine Stufenpresse mehrere, getrennt angetriebene Lrbeitsstößel auf, so wird die Anordnung der zusätzlichen Überlastsicherungen im Kraftfiuß räumlich fast unmöglich und der Aufwand dafür verhältnisaäig groß.
• Zur Vormeidung dieser Nachteile wurde deshalb vorgeschlagen (Dis 1288431), daß zusätzlich zu den ttberlasteic herungen der einzelnen Werkzeugstuien eine Gesamt-Uberlast sicherung unabhängirt von den zusätzlich abzusichernden Bauteilen, wie Pressentriebwerk und Pressengestell und zwar außerhalb des Kraftflusses angeordnet ist, auf welche die der momentanen hrbeitskraft ansprechenden Werte der Oberlastsicherungen der einzelnen Werkzeugstufen dauernd und sich addierend einwirken. Die zusätzliche Gesamt-Überlastsicherung ist nich örtlich gebudden und kann auch audernalb der Presse angeordnet werden. Sie bietet schutz gegen Überlastung der einzelnen Stufen sowie der ganzen Presse.
• mixer setzt nun die verliegende Erfindung ein und hat sich zur Aufgabe gestellt, eine weitere Verbesserung der Überlastsicherung zu schaffen, die es erlaubt, eine leichtere und dadurch auch einfachere Pressenkonstruktion zu wählen.
• Als Lösung wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Schutz eines mindestens zwei Antriebspunkte auSweisenden Stößels einer Presse mit mehreren Werkzeugstufen gegen Überlastung, wobei Jede einzelne Ierkzeggstufe mit einer Überlastsicherung ausgerüstet ist, vorgeschlagen, daß die einzelnen Antriebspunkte (Pleuel) zusätzlich hinsichtlich ihrer Belastung durch an sich benannte elektronische Mei3vorriohtungen überwacht werden, die bei Erreichen einer bestimmten, voreinstellbaren Anzeige die Presse stillsetzen. Ebenfalls ist es erfindungsgemäß möglich, daß die elektronischen Leßvorrichtungen bei Erreichen einer bestimmten, voreinstellbaren Anzeige neben dem Stillsetzen der Presse gleichzeitig die Überlastsicherungen der einzelnen Werkzeug stufen auslösen.
• Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen. Vorrichtung wird dadurch gakennzeichnet daß als Belastungzanzeige an sich bekannte Dehnungsstreifen dienen, deren elektrischen Signale über einen Meßverstärker bei Erreichen eines bestimmten Belastungswertes das Stillsetzen der Presse veranlassen. Eine weitere Ausbildungsmöglichkeit kann dadurch gegeben sein, daß bei einer elektronischen Überlastsicherung für Jede einzelne Werkzeugstufe, jeden Antriebspunkt (Pleuel) der Presse ein elektrischer Meßverstärker zugeordnet ist, dem die Meßwerte der Arbeitsdrücke der dem jeweiligen Antriebspunkt zugeordneten Werkzeugstufen zugeführt und in diesem addiert werden, wobei beim Erreichen der gewünschten Maximalbelastung dann ein Stillsetzen der Presse erfolgt.
• Meh könnte dies auch erreichen, index man in bekannter Weise unter Jeden Pleuel ein Hydrokissen oder ähnliches setzt und somit Jeden Pleuel schützt. Dieses ist aber nicht erforderlich, wann eine Überlamtsicherung jeder einselnen Werkzeugstufe vorhanden ist, da hier ,ßa nit eine einfachen und verhältniamäßig billigen Mittel gemäß der Erfindung dasselbe erreicht werden kann. sehen davon gibt es bet Bau cehr großer Aggregate die in der Einleitung erwähnten Schwierigkeiten räumlicher Art, wenn nan die Pleuelstangen mittels Hydrokissen üblicher Art absichern will und dazu noch die Einzel stufen. Darüber hinaus sind derartige Hydrokissen in dieser Größenordnung sehr aufwenig.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgentaltung nach der Erfindung wird bei einer Presse, deren einzelne Werkzeugstufen durch hydraulische Uberlastsicherungen geschützt sind, darin gesehen, daß in dem hydraulischen System der Uberlastsicherungen der einzelnen Werkzeugstufen Je ein elektrisch steuerbares Auslaßventil angeordnet ist, die bei Ansprechen des Grenzwertmelders das Drucköl zum Ölbehälter freigeben.
• Dadurch wird vermieden, daß die beim Auslösen des Stillsetzvorganges noch in den Antriebsteilen gespeicherte Energie in dem Zeitraum bis zum vollständigen Stillsetzen des Antriebs durch die Bremse eine Kraft ausüben kann.
• Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung ergeben sich folgende Vorteile: Ohne großen Mehraufwand ein sicherer Schutz der einzelnen Antriebspunkte bei zusätzlichem Schutz der einzelnen Werkzeugstufen; einfachere und leichtere Bauweise und geringerer Raumbedarf.
• Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung, die eine Ausführungsmöglichkeit in einer Schemadarstellung zeigt, näher erläutert.
• Sie zeigt als Beispiel eine hydraulische Uberlastsicherung für die einzelnen Werkzeugstufen mit zwei elektronischen Uberlastsicherungen für die liitriebspunkte, wobei Jeweils eine der beiden elektronischen Überlaatsicherungen einem Antriebspunkt (Pleuel) zugeordnet ist. Die Anzahl der einzelnen Werkzeugstufen kann dabei beliebig sein. In der Zeichnung sind beispielsweise für den linken Antriebspunkt und für den rechten Angriffs~ punkt Jeweils vier Werkzeugstufen vorgesehen, Jedoch insgesamt nur drei angedeutet, Der Aufbau der Überlastsicherungen der einzelnen Uberlaststufen wird an Hand der Werkzeugstufe v beschrieben. Von den restlichten Werkzeugstufen sind der Einfachheit halber nur noch die zweite und die letzte Arbeitsstufe B und C veranschaulicht.
• Der Kolben 1 ist mit dem für alle Werkzeugstufen gemeinsamen Stößel 16, der als Lntriebspunkte zwei Pleuel 17 und 18 aufweist, verbunden. An dem Zylinder 2 wird entweder der Werkzeugträger oder direkt das Stufenwerkzeug befestigt. In dem Hohl-A raun zwischen dem Zylinder 2 und dem Kolben t befindet sich Öl, das unter hohen Vorspanndruck steht. Dieser Druck wird von einer Pumpe 3 erzeugt, die durch einen Elektromotor 4 angetrieben wird. Die Pumpe 3 saugt das Öl über ein Saugventil 5 aus dem Olbehälter 6 an, pumpt das Öl dann durch die Leitung 9, über ein Rückschlagventil lo und Leitung 12 in den Zylinder 2.
• In der Leitung 9 sind weiter ein Überdruckventil 7 und ein Druokwächter 8 angeschlossen. An der Leitung 12 sind angeschlossen: ein Manometer 11, ein berströnventil,14 und ein Uberdurckventil 13, welche jeweils in den Ölbehälter 6 abspritzen können. Die Bewegung des Kolbens 1 wird von einem Endsohalter 15 überwacht.
• Der Funktionsablauf hierbei ist nun so, daß beim Eintraten des uberlastungsfalles beispielsweise an der Werkzeugstufe A, der öldruck zwischen dem Kolben 1 und dem Zylinder 2 so stark ansteigt, daß das uberdruckventil 13 in den ölbehälter 6 abspritzt. Die Relativbewegung des Kolbens 1 zum Zylinder 2 betätigt gleichzeitig den Endschalter 15 und setzt die Maschine still.
• Selbstverständlich können die einzelnen Werkzeugstufen auch an Stelle der hydraulischen Überlastsicherung mit einer mechanischen Überlastsicherung (Brechplatten) versehen sein.
• Zum Schutz der einzelnen intriebspunkte (Pleuel 17 und 18) des Stößels wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, an den Pleueln 17 und 18 Meßwertgeber 19 und 20, z.B. Dehnme3streifen, vorsusehen, deren Werte in einen Meßwertverstärker 21 verstärkt und dann bei Erreichen eines bestimmten maximalen Wertes über einen in dem Meßwertverstärker 21 vorgesehenen Grenzwertmelder die Uberlastsicherung auslöst und die Maschine stillsetzt. Die entsprechende Leitung zur Ilaschinensteuerung ist mit 22 angedeatet.
• Mit 23 sind elektrisch steuerbare Auslaßventile bezeichnet, die über eine Leitung 24 mit dem Meßwertverstärker 21 in Verbindung stehen und von diesem bei Erreichen des eingestellten Maximalwertes so geschaltet werden, daß das Drucköl aus dem gydrauliksystem in den ölbehälter austreten kann. Die Auslaßventile 23 können dabei an beliebigen Stellen des Hydrauliksystems angeordnet sein1 beispielsweise an den Zylindern 2 (Werkzeugstufen A u, C) sowie den Leitungen 12 (Werkzeugstufe 3). Selbstverständlich sind auch noch von dem dargestellten Ausführungsbeispiel abweichende ibänderungen möglich, ohne Jedoch den &edanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (5)

P a t e n t a r; s p r ii c h e

1. Verfahren zuz Schutz eines mindestens zwei Antriebsunkte aufweisenden Stößels einer Presse mit mehreren Werkzeugstufen gegen Überlastung, wobei jede einzelne Werkzeugstufe mit einer Überlastsicherung ausgerüstet ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die einzelnen Antriebspunkte (Pleuel 17, 1') zusätzlich hinsichtlich ihrer Belastung durch au sich bekannte elsktronische Meßvorrichtungen (19, 20, 21) überwacht werden, die bei Erreichen einer bestimmten, voreinstellbaren Anzeige die Presse stilisetzen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch geennzeichnet daß die elektronischen Meßvorrichtungen (19, 20, 21) bei Erreichen einer bestimmten, voreinstellbaren inzeige neben dem Stillsetzen der Presse gleichzeitig die Uberlestsicherungen der einzelnen Werkzeugstufen auslösen.

3. Vorrichtung ziir Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet t daß als Belastungsanzeige an sich bekannte Dehnungsmeßstreifen (19, 20) dienen, deren elektrische Signale über einen Meßverstärker (21) bei Erreichen eines bestimmten Belastungs wertes das Stillsetzen der Presse veranlassen.

4. Vorrichtung zur Durcliführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei einer elektronischen Überlastsicherung für Jede einzelne Werkzeugstufe, Jedem Antriebspunkt (Pleuel 17, 18) der Presse ein elektrischer Meßverstärker zugeordnet ist, dem die Meßwerte der Arbeitsdrücke der den Jeweiligen Antriebspunkt zugeordneten Werkzeugstufen zugeführt und in diesem addiert werden, wobei beim Erreichen der gewünschten Maximalbelastung dann ein Stillsetzen der Presse erfolgt.

5. Vorrichtung zur Ihrchtiihrung des Verfahrens nach Anspruch 2, mobei die einzelnen Werkzeugstufen durch hydraulische Überlasteicherungen geschützt sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in dem hydraulischen System der Überlastsicherungen der einselnen Werkzeugstufen Je ein elektrisch steuerbares uslaßventil (23) angeordnet ist, die bei Ansprechen des Grenzwertmelders das Drucköl zua ölbehälter (6) freigeben.

L e e r s e i t e