DE20122687U1 - Druckmittelbetriebener Schaltkreis zur Einstellung des oberen und unteren Totpunkts des Stanzzylinders einer Stanzmaschine - Google Patents

Druckmittelbetriebener Schaltkreis zur Einstellung des oberen und unteren Totpunkts des Stanzzylinders einer Stanzmaschine Download PDF

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Abstract

Fluidbetätigte Stelleinrichtung für die Einstellung der Lage des oberen Totpunktes (TDC) und des unteren Totpunktes (BDC) des Betätigungszylinders (1) für das Stanzwerkzeug einer Stanzmaschine, mit einem ersten, zur Steuerung der Weiterleitung unter hohem Druck stehenden Betriebsfluids vorgesehenen Kopierventil (5), das an seiner einen End-Stirnseite mit einem zylinderförmigen Stößel (5a) versehen ist und ausgangsseitig mit dem oberen Teil (2a) der Kammer (2) verbindbar ist, in der der Kolben des Betätigungszylinders (1) gleitend verschiebbar ist und eingangsseitig mit einer ersten zur Versorgung mit unter niedrigem Druck stehenden Betriebsfluids dienenden Pumpeinrichtung (8) versehen ist, sowie mit mindestens einem ersten, schnell schaltenden, elektrisch betätigbaren Ventil (6) versehen ist, das mit dem ersten Kopierventil (5) strömungstechnisch verbindbar ist, wobei der genannte Stößel (5a) dadurch positionierbar ist, dass er in Anlage mit einem entsprechenden mikrometrisch stetig bewegbaren Stellelement (4) verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) derart an dem für das Stanzwerkzeug vorgesehenen Betätigungszylinder...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine fluid-betätigte Stelleinrichtung für die Einstellung der Lage des oberen Totpunktes und des unteren Totpunktes des bei Stanzmaschinen zur Betätigung des Stanzwerkzeuges vorgesehenen Zylinders.
  • Bei Stanzmaschinen werden verschiedene Technologien benutzt, um geeignete Hübe für den Betätigungszylinder des Stanzwerkzeuges vorzugeben und demgemäß den oberen Totpunkt (TDC) einzustellen, von dem aus ein Hub beginnt, und den unteren Totpunkt (BDC) einzustellen, bei dem die aktive Phase des Stanzhubes endet.
  • Eine Stelleinrichtung zur Einstellung des unteren Totpunktes (BDC) ist durch die US 3,176,466 sowie durch die FR 2425565 und die US 5,135,030 bekannt. In den vorgenannten Dokumenten werden jedoch keine Einstelleinrichtungen zur Einstellung des oberen Totpunktes (TDC) eines Antriebszylinders einer Stanzmaschine vorgesehen.
  • Die Einstellung des TDC geschieht mit Hilfe eines elektrohydraulischen Kopierventils, das mittels eines schnellen Antriebselements betätigt wird, das innerhalb einer eigenen Kammer seinen Hub unter der Wirkung magnetischer Felder ausführt, die von mindestens einem Paar von Spulen erzeugt werden, die entsprechend den Erfordernissen mit variierenden Intensitäten elektrisch erregt werden können. Der Ventilkolben bewegt sich in der Kammer gegen die Wirkung von Federn, die endständig angeordnet sind und bewirkt dank dieser Bewegungen das Öffnen und Schließen von Zuführungs- und Entladungspfaden des hydraulischen Kreises, der letztendlich den Zylinder der Stanzmaschine physisch betätigt.
  • Bei einer ersten mechanischen Einrichtung zur Bestimmung der Lage des TDC, von dem aus der Zylinder seinen Betätigungshub beginnt, sowie des BDC sind mechanische Anschlagelemente, in praxi axial justierbare Bolzen, an dem Stanzzylinder oder, genau ausgedrückt, an einem mit diesem starr verbundenen Träger vorgesehen. Derartige Anschlagbolzen sind dahingehend gestaltet, dass Sie jeweils gegen ein entsprechendes, tiefer angeordnetes Anschlagelement anschlagen, das in einer festen Position befestigt ist, wobei der Ventilkörper des Kopierventils bezüglich des Vorschub- und des Rückzugshubes des Zylinders in entgegengesetzter Richtung gleitet und wobei das Anschlagelement letztendlich die Endposition des Abwärtshubes (BDC) bestimmt, wogegen die Anlage an dem Ventilkörper den Aufwärtshub begrenzt (TDC).
  • Beide Bolzen sind manuell justierbar, derart, dass sie bedarfsgerecht mikrometrisch verstellbar sind und entsprechend den Betrag des Betätigungshubes ändern.
  • Eine weitere digitaltechnische Ausführung besteht darin, dass elektonische "Anschlag"-Elemente in dem logischen Steuergerät vorgesehen sind, das die Bewegung des Kopierventilkolbens steuert; wenn die Totpunkte erreicht sind, wird der Hub des Ventilkolbens beendet und entsprechend der aktive Hub und der Rückzugshub des Zylinders gestoppt.
  • In beiden Fällen sind die dem Stand der Technik entsprechende Einrichtungen mit Nachteilen behaftet.
  • Ein erster Nachteil, der mit der Lösung mit mechanischen Stoppelementen verknüpft ist, besteht darin, dass die Steuerung des Hubes des Ventilkolbens nur durch manuelle Einwirkung auf die Justageelemente der Anschlagbolzen erfolgt, was, wann immer ein derartiger Eingriff vollzogen werden muss, offensichtlich mit Zeitverlust verbunden ist.
  • Ein zweiter Nachteil, der stattdessen mit der Anwendung digitaler Stopp-Steuerelemente verknüpft ist, besteht in dem Umstand, dass deren Position nicht kontinuierlich verändert werden kann, sondern lediglich abschnittsweise in modularen Schrittweiten veränderbar ist, die stufenweise hinzugefügt oder abgezogen werden können. Zwangsläufig ist es daher nicht möglich, eine lineare Interpolation solcher Schrittwerte vorzunehmen und es kann demgemäß der Hub des Ventilkolbens und daher auch derjenige des Zylinders lediglich auf die Enden der modularen Segmente eingestellt und dort gestoppt werden und nicht, falls erforderlich, auf Wert zwischen den Enden mindestens eines Segments.
  • Darüber hinaus ist es auch notwendig, die Möglichkeit zu haben, die Geschwindigkeit des Zylinderhubes zu steuern. In der Tat ist diese Steuerungsmöglichkeit sehr wichtig und bei besonderen Arten der Anwendung von Stanzmaschinen sogar unverzichtbar, so z. B. bei der Anbringung eines Schraubgewindes in einer Metallplatte.
  • Schließlich ist es, wenn der mechanische Widerstand gegen ein vollständiges oder teilweises Durchdringen einer Metallplatte beim Stanzvorgang hoch ist, notwendig, die auf den Zylinder wirkende Betätigungskraft vergrößern zu können.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die vorerwähnten, dem Stand der Technik anhaftenden Probleme dadurch zu lösen, dass bei Stanzmaschinen ein fluid-betätigter Einstellkreis zur Einstellung des oberen Totpunktes und des unteren Totpunktes des zur Betätigung des Stanzwerkzeuges dienenden Betätigungszylinders vorgesehen wird und hierbei die bekannten Einrichtungen anhaftenden Nachteile vermieden werden.
  • Dieses Ziel und weitere Zwecke werden mittels eines fluid-betätigten Kreises gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines fluid-betätigten Kreises zur Vorgabe des oberen Totpunktes sowie des unteren Totpunktes des zur Betätigung des Stanzwerkzeuges bei Stanzmaschinen vorgesehenen Zylinders ersichtlich, wie lediglich zum Zweck der Erläuterung und keineswegs zum Zweck einer Beschränkung in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist; es zeigen:
  • 1 ein Funktionsschema des erfindungsgemäßen Kreises in einer Betriebsphase, in der sich der Zylinder in einer zuvor festgelegten TDC-Stellung befindet;
  • 2 eine Darstellung des Funktionsschemas der 1, die einen dynamischen Zustand wiedergibt, in der der Rückzugshub des Zylinders in Richtung auf den TDC erfolgt;
  • 3 eine weitere Modifikation des Funktionsschemas der 1 in einem dynamischen Zustand, der der Abwärtsbewegung des Zylinders in Richtung auf eine zu bearbeitende Platte darstellt, sowie in Richtung auf den BDC;
  • 4 zeigt eine weitere Modifikation des Funktionsschemas gemäß 1 für einen dynamischen Zustand des Zylinders, der der Anhebung des TDC entspricht;
  • 5 ist eine weitere Abwandlung des Funktionsschemas gemäß 4 für einen dynamischen Zustand der Einstellung einer Absenkung des TDC des Betätigungszylinders;
  • 6a und 6b sind Darstellungen zweier Funktionskonfigurationen eines durch Impulsmodulation gesteuerten elektrischen Ventils;
  • 7 beinhaltet eine schematisch stark vereinfachte Ansicht eines Exzenters, der bei Bedarf zwischen ein mikrometrisch einstellbares und stufenlos bewegbares Funktionselement und den Vertikalkolben des Kopierventils einfügbar ist.
  • In den vorgenannten Figuren ist mit 1 ein zur Betätigung des Stanzwerkzeuges einer Stanzmaschine vorgesehener Zylinder bezeichnet, der einen innerhalb einer Kammer 2 gleitend angeordneten Plungerkolben hat, der die Kammer in zwei Teile unterteilt: eine obere Teilkammer 2a und eine untere Teilkammer 2b.
  • Der Zylinder 1 trägt in starrer Verbindung mit dem einen Ende seines Plungerkolbens, z. B. an einem Arm 1a, der starr mit dem Kolben gekoppelt ist, eine zweite Druckkammer 3, in die ein Stellkolben 4 gleitfähig eingesetzt ist; der Stellkolben springt nach oben vor.
  • Der Zylinder 1 wird zur Betätigung seines Plungerkolbens mittels eines ersten Ventils 5, das in der Technik als "Kopierventil" bekannt ist, gesteuert, das drei Funktionsstellungen hat und seinerseits mittels eines elektrisch steuerbaren Ventils 6 gesteuert wird. Dieses Ventil kann als Umschalt (Ein-/Aus-) Ventil ausgebildet sein, d. h. ebenfalls dem Typ mit drei Funktionsstellungen unterfallen, oder es kann als Proportionalventil mit fünf Funktionsstellungen ausgebildet sein (vergleiche 6a).
  • Der gesamte, insgesamt mit 7 bezeichnete fluid-betätigte Kreis, der unter Druck stehendes Fluid, im speziellen Fall Öl enthält, wird mittels einer ersten Pumpeinrichtung 8 versorgt, die Öl auf niedrigem Druckniveau liefert, durchschnittlich etwa bei einem Wert von beispielsweise 60 bar, sowie mittels einer zweiten, parallel geschalteten Pumpeinrichtung 9, die, falls erforderlich, Öl auf hohem Druckniveau bereitstellt, im Durchschnitt etwa bei einem typischen Wert von 210 bar.
  • Ein zweites Steuerventil 10 ist zwischen den beiden Pumpen 8 und 9 in dem Kreis 10a, in dem diese parallel geschaltet sind, angeordnet und dazu vorgesehen, bei Bedarf die Verbindung zu steuern und ist mittels eines Signals ansteuerbar, das über einen Sensierzweig 10b aus der oberen Teilkammer 2a der Kammer 2 zugeführt wird.
  • Die zweite Kammer 3 wird über einen (Steuer-)Zweig 11 des Schaltkreises 7 versorgt, wobei der Zweig 11 mittels eines zweiten Steuerventils 12 steuerbar ist, das zwei Funktionsstellungen (offen oder geschlossen) hat und seinerseits über einen Steuerzweig 11a mit dem elektrisch steuerbaren Ventil 6 verbunden ist, mit dem auch ein Zweig 13 verbunden ist, der zu einem Ablauf 14 führt.
  • Die erste Pumpeinrichtung 8 ist mittels eines Zweiges 15 ausgangsseitig ständig mit dem unteren Teil 2b der Kammer 2 des Antriebszylinders 1 verbunden, der dadurch konstant einem Druck ausgesetzt ist, der seinen Plungerkolben in der TDC (Oberen-Totpunkt)-Stellung angehoben zu halten sucht.
  • Das erste Kopierventil 5 ist in einem unteren Bereich mit einem Verlängerungsstößel 5a versehen, der dahingehend ausgelegt ist, direkten Kontakt mit dem Stellkolben 4 aufrecht zu erhalten, und es ist an einer Endstirnseite auch dem konstanten, niedrigen Versorgungsdruck ausgesetzt, der über den Zweig 15 mit dem Ausgangskanal 15a ansteht; an der gegenüber liegenden Seite ist es (das erste Kopierventil 5) mittels eines Zweiges 16 mit dem elektrisch steuerbaren Ventil 6 verbunden.
  • Hierzu gegenüberliegend ist ein zusätzlicher Zweig 15b vorhanden, der von dem Zweig 15 ausgeht, der von der ersten Pumpeinrichtung 8 kommt und ebenfalls zu dem ersten Kopierventil 5 führt.
  • Parallel zu dem Zweig 15b ist auch ein zusätzlicher Zweig 17 angeordnet, der zu dem Ventil 5 hin führt und direkt von der zweiten Pumpeinrichtung 9 kommt und an das Kopierventil 5 angeschlossen ist.
  • Das erste Kopierventil 5 ist mittels eines Kreiszweiges 19 auch mit einem Auffangbehälter 18 verbunden.
  • Dem Plungerkolben des Antriebszylinders 1 ist auch fest eine Sensoreinheit 20 zugeordnet, die die jeweiligen Niveaus der Anordnung und das Erreichen des unteren Totpunktes überwacht.
  • Die zweite Pumpeinrichtung 9 wird mit Hilfe des Überdrucksicherheitsventils 21 kontrolliert.
  • In speziellen Anwendungsfällen der Stanzmaschine (beim sogenannten "Schreiben") kann optional zwischen dem Plungerkolben 4 und dem Stößel 5a des Kopierventils 5 eine Exzentereinrichtung 23 eingefügt werden.
  • Die Funktion der Erfindung wird nachfolgend ohne detaillierten Bezug zu den konstruktiven Besonderheiten des ersten Kopierventils 5, des zweiten Kopierventils 10, sowie der elektrisch steuerbaren Ventile 6 oder 6a und des zweiten Durchflusssteuerventils 12 erläutert, da diese dem einschlägig vorgebildeten Durchschnittsfachmann bekannt sind, wobei dasselbe auch für die erste Pumpeinrichtung 8 und die zweite Pumpeinrichtung 9 gilt.
  • Die Funktion ist die folgende:
    Mit Bezug auf die 1 kann festgehalten werden, dass der Plungerkolben des Antriebszylinders 1 sich in seinem TDC (Oberer Totpunkt) befindet, der durch diejenige Anordnung des Stellkolbens 4 bestimmt ist, in der sich der Stößel 5a des ersten Kopierventils 5 an dem Stellkolben abstützt.
  • Die zweite Kammer 3 ist nicht mit Druck beaufschlagt, da das zweite Durchfluss-Steuerventil 12 sich in seiner geschlossenen Funktionsstellung befindet.
  • Der niedrige Versorgungsdruck ist über den Zweig 15 und den Ausgangskanal 15a, der von der ersten Pumpeinrichtung 8 zugeführt und wirkt sowohl in dem unteren Teil 2b der Kammer 2 des Zylinders als auch auf den oberen Abschnitt des Ventilkolbens 5a, während der untere Abschnitt über die Zweige 16 und 13 mit dem Ablauf 14 kommunizierend verbunden ist.
  • Die Sensoreinheit 20 kann in der elektronischen Steuereinheit der Stanzmaschine auf einen BDC Wert gesetzt werden, und es wird in praxi in dieser Konfiguration der Betrag des nutzbaren Hubes bestimmt, den der Plungerkolben des Antriebszylinders 1 ausführen kann.
  • Mit Bezug auf die 2 ist zu beachten, dass der Plungerkolben des Antriebszylinders 1 sich in Aufwärtsbewegung befindet und hierbei den Arm 1a, die zweite Druckkammer 3 und den entsprechenden Stellkolben 4 in Richtung auf den Stössel 5a hin mitnimmt, vorgeschoben durch den Druck, der über den Ausgangskanal 15a zugeführt ist, wobei der obere Teil der Kammer 2 mit dem Auffangbehälter 18 verbunden ist. Der Aufwärtsschub des Plungerkolbens des Antriebszylinders 1 endet im TDC, wenn der Stellkolben 4 mit dem Stößel 5a des Kopierventils 5 in Kontakt gelangt. In praxi bestimmt die Position des Stellkolbens 4 den TDC des Antriebszylinders 1.
  • Für die in der 3 veranschaulichte Aktivphase kann festgestellt werden, dass die Abwärtsbewegung des Plungerkolbens des Zylinders 1 auf die Metallplatte zu, die bearbeitet werden soll, durch die Bewegung des elektrisch steuerbaren Ventils 6 in der Version mit Ein-/Aus-Umschaltfunktion ausgelöst wird, das in seiner neuen Position, die von der Bedienungsperson gesteuert wird, welche auf ein geeignetes Stellelement einwirkt, das extern an dem entsprechenden Steuerfeld der Stanzmaschine angeordnet ist, die erste Pumpeinrichtung 8 mit dem unteren Endbereich des den Stössel 5a tragenden Kolbens des ersten Kopierventils 5 verbindet, wodurch die ansteigende Bewegung und die gleichzeitige Verbindung des Zweiges 15b mit dem oberen Teil 2a der Kammer 2 ausgelöst wird; der Druck, der auf die gesamte obere Stirnfläche des Plungerkolbens des Antriebszylinders 1 wirkt, überwindet den Gegendruck, der konstant auf die untere Stirnfläche des Plungerkolbens wirkt, die reduziert ist und einen kleineren Flächenbetrag hat, und bewirkt die Abwärtsbewegung des Plungerkolbens des Antriebszylinders 1 für den Stanzvorgang.
  • Während dieses Schritts ist die zweite Druckkammer 3 inaktiv, da das zweite Durchflussteuerventil sich noch in der Durchfluss-Steuerungskonfiguration befindet und daher der Steuerkolben 4 seine Position beibehält, so dass in dem nachfolgenden Rückkehrhub des Plungerkolbens des Antriebszylinders 1, wie zuvor erläutert, der Plungerkolben des Zylinders seinen TDC erreicht, wenn der Stössel 5a wieder mit dem Stellkolben 4 in Anlage gelangt.
  • Die nachfolgenden 4 und 5 veranschaulichen den Kreis 7, während der Schritte der Veränderung der Lage des TDC des Antriebszylinders 1; diese Funktion wird beispielsweise für den Fall benötigt, dass die Metallplatte, die durchstanzt werden soll, eine große Dicke hat, oder wenn die Bedienungsperson das Stanzwerkzeug auswechseln muss; diese Operation erfordert einen größeren Zwischenraum zwischen dem Stanzwerkzeug und der Arbeitsfläche der Stanzmaschine.
  • Mehr im einzelnen wird die Position des Stellkolbens 4 wie folgt geändert: Wenn es erforderlich ist, den TDC des Antriebszylinders 1 auf ein höheres Niveau anzuheben, muss demgemäß der Stellkolben 4 relativ zu der zweiten Druckkammer 3 abgesenkt werden.
  • Dies wird erreicht, wenn das zweite Durchflusssteuerventil 12 seine Offen-Stellung einnimmt, in der die Zweige 11 und 11a direkt miteinander verbun den sind und demgemäß die zweite Druckkammer 3 mit dem Ablauf 14 verbunden ist.
  • Gleichzeitig bewegt sich der Stössel 5a des ersten Kopierventils 5 nach unten, und wird in Aufwärtsrichtung durch den höheren Druck betätigt, der von der ersten Pumpeinrichtung 8 über die Zweige 15 und 15a zugeführt wird, während der gegenüber angeordnete untere Teil ebenfalls mit dem Ablauf 14 verbunden ist.
  • Diese Verschiebung öffnet die Verbindung zwischen dem oberen Teil 2a der Kammer 2 und dem Ablauf 18: Auf diese Weise kann sich der Plungerkolben des Antriebszylinders 1 nach oben bewegen und zu einer stetigen Veränderung des TDC in Aufwärtsrichtung führen, bis der Stößel 5a in Anlage an dem Tauchkolben 4 gelangt.
  • Um zu verhindern, dass die Veränderung der TDC-Lage zu rasch erfolgt, ist in dem Zweig 11, in Kombination mit der Verwendung des elektrisch steuerbaren Ventils mit Ein- Aus-Schaltfunktion ein Drosselelement 22 vorgesehen, gewöhnlich eine Düse oder eine Drossel mit einem vorgegebenen Durchtrittsquerschnitt, die das Ausströmen von Öl zu dem Ablauf 14 hin und daher auch die Bewegung des Stellkolbens 4 relativ zu der zweiten Kammer 3 verlangsamt.
  • Das Gegenteil erfolgt, wenn der TDC des Antriebszylinders 1 abgesenkt werden muss: In diesem Falle, vergleiche 5, befindet sich das zweite Durchflusssteuerventil wieder in der Offen-Stellung und das elektrisch steuerbare Ventil 6 nimmt seine dritte mögliche Position ein, in der gleichzeitig die zweite Kammer 3 über die Zweige 11 und 11a mit dem mit der ersten Pumpeinrichtung 8 in Verbindung stehenden Zweig 15 verbunden ist.
  • Dies verursacht die Aufwärtsbewegung des Stellkolbens 4 relativ zu der zweiten Kammer und die hieraus sich ergebende Bewegung des ersten Ko pierventils 5, das den oberen Teil der Kammer 2 mit dem Zweig 15 und demgemäß mit der ersten Pumpeinrichtung 8 verbindet.
  • Dies ergibt eine Bewegung des Plungerkolbens des Antriebszylinders 1 in eine niedrigere Position, das heißt in seinen neuen TDC.
  • Es versteht sich, dass die Sensoreinrichtung 20 während der Hübe des plungerkolbens des Antriebszylinders 1 sowohl die Lagen des Antriebszylinders überwacht, die dieser nach und nach erreicht, als auch seinen BDC, der in der logischen Steuereinheit der Stanzmaschine vorgegeben werden kann.
  • Bei besonderen Bearbeitungsvorgängen, die auf dieser Stanzmaschine durchführbar sein sollen, so z. B. Gewindeschneiden, muss der Antriebszylinder 1 auch im Hinblick auf die Geschwindigkeit des auf die Metallplatte zu gerichteten Arbeitshubes seines Plungerkolbens steuerbar sein.
  • In diesem Fall wird ein Ventil wie in der 6a dargestellt benutzt, d. h. ein Proportionalventil, das, wie dem Durchschnittsfachmann des betrachteten technischen Gebiets bekannt, in der Lage ist (vergleiche 6b) den zu der zweiten Kammer 3 fließenden Ölstrom zu modulieren; auf diese Weise treibt der Stellkolben 4 mit gesteuerter Geschwindigkeit den den Stössel 5a tragenden Kolben des ersten Kopierventils 5 aktiv an und bewirkt dadurch in der Folge, wie schon erläutert, auch eine Steuerung der Geschwindigkeit des Plungerkolbens des Antriebszylinders 1.
  • Unter dieser Bedingung befindet sich das zweite Durchflusssteuerventil 12 in seiner Offenstellung und der Zweig 11 ist nicht mit einem Drosselelement 22 versehen, da ein solches nicht notwendig ist, wenn das Ventil 6a, wie erwähnt, selbst in der Lage ist, modulierend auf die Öldurchflussmenge einzuwirken.
  • Schließlich ist es mit dem erfindungsgemäßen (Hydraulik-)Kreis auch möglich, einen sogenannten Schreib-Vorgang zu implementieren, d. h. eine rasche wiederholte Sequenz kleinhubiger Bewegungen des Plungerkolbens des Antriebszylinders 1, die es erlaubt, nur oberflächlich in die Metallplatte einzudringen.
  • Ein solches Schreiben wird dadurch realisiert, dass zwischen dem Stössel 5a und dem Steuerkolben 4, in einer definierten Position desselben in der zweiten Kammer 3, ein Exzenter 23 eingesetzt wird, wie schematisch in der 7 dargestellt; die Rotation dieses Exzenters 23 verursacht die jeweils wiederholte Hin- und Her-Ansteuerung des ersten Kopierventils; demgemäß bewegt sich der Zylinder wiederholt nach unten, wobei der Stanzschlag in die Oberfläche der Metallplatte erfolgt, die durch Bewegung in einer Ebene entlang von x- und y-Achsen mittels eines konventionellen Koordinatenantriebes, mit dem die Stanzmaschine ausgerüstet ist, wie erwähnt, ein Schreiben mit definierter Linienführung zu realisieren erlaubt.
  • Wenn der Plungerkolben des Antriebszylinders 1 während des Stanzvorganges einem erhöhten Widerstand durch die Metallplatte ausgesetzt ist, so wird mittels des Sensorzweiges 17 die Kraft, die zu einem Ansteigen des Druckes im oberen Teil 2a der Kammer führt, zu dem zweiten Steuerventil 10 übertragen.
  • Wenn diese Kraft einen Schwellenwert erreicht, dessen Betrag vorgegeben werden kann und in dem betrachteten speziellen Fall im wesentlichen 90% des konstanten Niederdruckwertes entspricht, so wechselt das Ventil seine Schaltstellung, wodurch der Zweig 10b beeinflusst wird; die zweite Pumpeinrichtung 9 fördert über den Zweig 17 allein Öl in den oberen Teil 2a der Kolbenkammer und bewirkt einen Druckanstieg bis zu einem Wert von beispielsweise 250 bar und demzufolge einen ausgeprägten momentanen Anstieg der von dem Zylinder 7 ausgeübten Kraft.
  • Sobald der Zylinder den Stanzvorgang beendet hat, gelangt das zweite Steuerventil wieder in die normale Funktionsstellung für Niederdruckspeisung.
  • Anstelle des Stellkolbens 4 können auch mechanische Einstellmittel mit stetiger und mikrometischer Verstellbarkeit verwendet werden. Solche mechanische Einstellmittel können, wie schematisch in gestrichelten Linien in der 7 veranschaulicht, durch einen mit dem Stößel 5a in mechanischem Kontakt stehenden Kopf gebildet sein, der zur Betätigung am Ende einer Gewindespindel angeordnet ist, die mittels eines entsprechenden Motors drehbar ist, oder durch ein Kontaktelement, das an dem Stössel 5a anliegt und an einem Ende eines Bowdenzuges montiert ist, der ebenfalls mittels einer entsprechenden Motoreinheit betätigbar ist.
  • In praxi hat es sich gezeigt, dass die insoweit erläuterte Erfindung dem beabsichtigten Zweck genügt.
  • Die solchermaßen konzipierte Erfindung ist zahlreicher Änderungen und Abwandlungen fähig, die alle als innerhalb des Erfindungsgedankens liegend angesehen werden.
  • Des weiteren können alle Details auch durch andere, technisch äquivalente Mittel ersetzt werden.
  • In praxi können sowohl die zum Einsatz gelangenden Materialien als auch die Formen und Dimensionen den Erfordernissen entsprechend abgewandelt werden, ohne dass hierbei vom Grundgedanken der Erfindung abgewichen zu werden braucht.
  • Die Offenbarung der GB-Patentanmeldung 0007800.6, deren Priorität in Anspruch genommen ist, wird durch diese Bezugnahme in die Anmeldung integriert.
  • Soweit in einem der Ansprüche für technische Merkmale Bezugszeichen angegeben sind, sind diese Bezugszeichen nur zum Zweck des besseren Verständnisses der Ansprüche eingefügt und sollen demgemäß keine beschränkende Wirkung bezüglich der Interpretation der durch solche Bezugszeichen beispielhaft identifizierten Elemente entfalten.

Claims (13)

  1. Fluidbetätigte Stelleinrichtung für die Einstellung der Lage des oberen Totpunktes (TDC) und des unteren Totpunktes (BDC) des Betätigungszylinders (1) für das Stanzwerkzeug einer Stanzmaschine, mit einem ersten, zur Steuerung der Weiterleitung unter hohem Druck stehenden Betriebsfluids vorgesehenen Kopierventil (5), das an seiner einen End-Stirnseite mit einem zylinderförmigen Stößel (5a) versehen ist und ausgangsseitig mit dem oberen Teil (2a) der Kammer (2) verbindbar ist, in der der Kolben des Betätigungszylinders (1) gleitend verschiebbar ist und eingangsseitig mit einer ersten zur Versorgung mit unter niedrigem Druck stehenden Betriebsfluids dienenden Pumpeinrichtung (8) versehen ist, sowie mit mindestens einem ersten, schnell schaltenden, elektrisch betätigbaren Ventil (6) versehen ist, das mit dem ersten Kopierventil (5) strömungstechnisch verbindbar ist, wobei der genannte Stößel (5a) dadurch positionierbar ist, dass er in Anlage mit einem entsprechenden mikrometrisch stetig bewegbaren Stellelement (4) verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (4) derart an dem für das Stanzwerkzeug vorgesehenen Betätigungszylinder (1) montiert ist, dass es eine Verschiebung des genannten zylindrischen Stößels (5a) zur Bestimmung des oberen Totpunktes (TDC) des Stanzwerkzeug-Betätigungszylinders (1) vermittelt.
  2. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, wobei das mit stetiger mikrometrischer Bewegung arbeitende Stellglied durch einen Tauchkolben (4) gebildet ist, der hermetisch dicht und gleitend verschiebbar in eine entsprechende zweite Druckkammer (3) eingepasst ist, die mit dem genannten Betätigungszylinder (1) fest verbunden ist und mittels eines zweiten Durchflusssteuerventils (12) gesteuert mit Druck beaufschlagbar ist.
  3. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, wobei das mit stetiger mikrometrischer Verstell-Bewegung arbeitende Stellelement durch einen mit dem Stößel (5a) in Kontakt bringbaren Kopf gebildet ist, der am Ende der Spindel eines Schneckengetriebes angeordnet ist, das mittels einer zugeordneten Motoreinheit zur Ausführung axialer Bewegungen des Kopfes antreibbar ist.
  4. Stelleinrichtung nach Anspruch 3, wobei das zur kontinuierlichen und mikrometrischen Verschiebung vorgesehene Stellelement durch ein mit dem Stößel (5a) in Kontakt bringbares Anlageelement gebildet ist, das am Ende der Drahtseele eines Bowdenzuges angeordnet ist, der mittels einer entsprechenden Motoreinheit betätigbar ist.
  5. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, wobei zur Förderung von Fluid, das unter hohem Druck steht, eine zweite Pumpeinrichtung (9) vorgesehen ist, die parallel zu der ersten Pumpeinrichtung (8) geschaltet ist, mit der Druckfluid unter niedrigem Druck förderbar ist, wobei die zweite Pumpeinrichtung (9) mittels einer zweiten Steuerventilanordnung (10) gesteuert alternierend automatisch betätigbar ist, die durch die Reaktionskraft antreibbar ist, die auf den genannten Zylinder (1) wirkt, wobei diese zweite Pumpeinrichtung (9) des weiteren mittels eines Überdrucksicherheitsventils (21) steuerbar ist.
  6. Stelleinrichtung nach Anspruch 5, wobei im aktivierten Zustand der zweiten Pumpeinrichtung (9) das genannte zweite Steuerventil (10) die Parallelverbindung (10a) zu der ersten Pumpeinrichtung (8) unterbricht.
  7. Stelleinrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, wobei die zweite Pumpeinrichtung (9) bei einem vorgebbaren Schwellenwert der Reaktionskraft aktiviert wird.
  8. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (20) für die Erfassung und Steuerung des Arbeitshubes sowie des Niveaus des unteren und des oberen Totpunktes, die dem genannten Betätigungszylinder (1) zugeordnet sind, vorgesehen ist, wobei die Sensoreinrichtung (20) die Funktion des ersten elektrisch steuerbaren Ventils (6) steuert.
  9. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, wobei die zweite Durchflusssteuerventileinrichtung (12) mit der zweiten Druckkammer (3) verbindbar ist, wobei wahlweise mindestens ein Drosselglied (22) zur Drosselung des Zuflusses/Rückflusses unter Druck stehenden Fluids vorgesehen ist.
  10. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste steuerbare Ventil (6) dem Typ nach als Umschaltventil mit Ein-Aus-Schaltfunktion ausgebildet ist.
  11. Stelleinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste elektrisch steuerbare Ventil (6) ein Ventil des Typs mit modulierter Umschalt-Ansteuerung ist.
  12. Stelleinrichtung nach Anspruch 9 und Anspruch 10, wobei im Falle der Installation einer Drosseleinrichtung (22) diese zur Drosselung des Zuflusses/Rückflusses unter Druck stehenden Arbeitsfluids in Verbindung mit dem ersten elektrisch steuerbaren Ventil (6) vorgesehen ist und dieses als Ein-Ausschaltventil ausgebildet ist.
  13. Stelleinrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Exzentereinrichtung (23) für eine rasche Hin- und Her-Umschaltung des ersten Kopierventils (5) vorgesehen ist, und wobei diese Exzentereinrichtung zwischen dem genannten Stößel (5a) und dem Stellelement (4) für die kontinuierliche mikrometrische Bewegung einfügbar ist.
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