DE2104524B2

DE2104524B2 - Hydraulic overload protection

Info

Publication number: DE2104524B2
Application number: DE19712104524
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Hartung; Manfred Dipl.-Ing. Kaatze
Original assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Current assignee: Umformtechnik Herbert Warnke VEB
Priority date: 1970-09-16
Filing date: 1971-02-01
Publication date: 1979-12-06
Also published as: FR2130875A6; DE2104524A1; DE2104524C3; CS150518B2

Description

Hydraulische ÜberlastsicherungHydraulic overload protection

Die Erfindung bezieht sich auf eine Überlastsicherung für mechanische Pressen mit je einem hydraulischen Kissen und je einer Ventilsteuerung pro Druckübertragungspunkt vom Pressenantrieb zum Stößel nach Patentschrift 19 50 424.The invention relates to an overload protection device for mechanical presses with one hydraulic cushion each and one valve control per pressure transfer point from the press drive to the ram according to patent specification 19 50 424.

Bei der bekannten Überlastsicherung gemäß DE-PS 50 424 ist pro Druckübertragungspunkt vom Pressenantrieb zum Stößel je ein hydraulisches Kissen und je eine mit diesem verbundene Ventilsteuerung angeordnet Ein innerhalb der Ventilsteuerung befindlicher so Ventilkolben wird auf seiner Stirnseite vom Drucköl des Kissens beaufschlagt jnd verschiebt sich bei einem den Auslösewert übersteigenden Druck im hydraulischen Kissen axial gegen die Stützkraft eines Pneumatikkolbens. Durch die axiale Verschiebung des Ventilkolbens wird das an allen Ventilsteuerungen über eine gemeinsame Leitung anstehende Drucköl über zwei Seitenanschlüsse des Ventilgehäuses, von den einer in den ölsammelbehälter mündet, und über eine Ringnut des Ventilkolbens entlaste* und damit für jedes Kissen ein separates Auslaßventil, dessen Vorsteuerdruck von dem vorstehend genannten Drucköl der gemeinsamen Leitung aufgebracht wird und dessen Vorsteuerraum an den anderen Seitenanschluß des Ventilgehäuses angeschlossen ist, betätigt, durch welches das auf alle hydraulischen Kissen wirkende Drucköl entlastet und in den Ölbehälter zurückgeführt wird.In the known overload protection according to DE-PS 50 424 is per pressure transmission point from the press drive a hydraulic cushion and a valve control connected to it are arranged for each of the ram A valve piston located within the valve control is covered by the pressure oil of the on its end face The cushion is applied and shifts in the hydraulic if the pressure exceeds the trigger value Cushions axially against the supporting force of a pneumatic piston. Due to the axial displacement of the valve piston the pressurized oil that is present at all valve controls via a common line is transferred via two Side connections of the valve housing, one of which opens into the oil collecting container, and via an annular groove of the valve piston relieve * and thus a separate outlet valve for each cushion, the pilot pressure of the above-mentioned pressure oil of the common line is applied and its pilot control chamber the other side connection of the valve housing is connected, actuated through which the on all hydraulic cushion acting pressure oil is relieved and returned to the oil tank.

Ein Mangel einer derartigen Überlastsicherung besteht darin, daß dieselbe am Blechhalterstößel zweifachwirkender Pressen nicht anwendbar ist da keine Möglichkeit zur Einstellung verschiedener Auslösedrücke für jeden Druckpunkt besteht sowie eine Kompensation der Auffederung der Maschine während des Aufsetzens des Ziehstößels und ein Ausgleich der Blechdickentolarenzen nicht erreichbar ist.A deficiency of such an overload protection is that the same on the blank holder ram double-acting presses cannot be used as there is no possibility of setting different trigger pressures for each pressure point there is a compensation for the spring deflection of the machine during when the drawing ram is put on and a compensation of the sheet thickness tolarences is not achievable.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei einer Überlastsicherung gemäß DE-PS 19 50424 die Möglichkeit zur Einstellung verschiedener Auslösedrükke für jeden Druckpunkt zu schaffen.The invention is therefore based on the object of an overload protection device according to DE-PS 19 50424 Possibility to set different trigger pressures to create for every pressure point.

Erfindungsgemäß wird das durch je eine Pumpe für jede Ventilsteuerung und je eine Druckluftspeiseleitung dafür und Einspeisung der Pumpen in eine gemeinsame Leitung über je ein zweites Rückschlagventil erreicht.According to the invention, this is achieved by a pump for each valve control and a compressed air feed line for this and feeding the pumps into a common line via a second check valve each.

Das Ausführungsbeispeil zeigt darüber hinaus noch — was weil es an sich bekannt ist, nicht mehr beansprucht ist — wie die erforderliche Kompensation der Auffederung der Maschine erreicht wird.The exemplary embodiment also shows - what is known per se, no longer is claimed - how the necessary compensation for the spring deflection of the machine is achieved.

Nachstehend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispie) näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1: einen Längsschnitt durch eine SteuereinheitThe invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the drawings , F i g. 1: a longitudinal section through a control unit

F i g. 2: Gesamtanordnung des Systems, teilweise im SchnittF i g. 2: Overall arrangement of the system, partly in section

Die nicht dargestellten Pleuelstangen des Stößelantriebes der Presse stehen mit den Stellspindeln 1 in Verbindung, auf welchen die Spindelmuttern 2 angeordnet sind. In den Druckzylindern 3 befinden sich Kolben 4, welche durch Dichtungen 5 den ölraum 6 des Druckmediums abschließen. Oberer Anschlag der mit den Spindelmuttern 2 in Kontakt stehenden Kolben 4 sind die, mittels Gewinde 7, auf den Druckzylinder 3 steht über eine Verbindungsleitung 9 mit einer Steuereinheit 10 in Verbindung. Andererseits sind die Steuereinheiten 10 über die Leitungen 11 mit den Ölbehältern 12 verbunden. Die pneumatisch getriebenen Ölpumpcn 13 sind mit ihren Ansaugleitungen 14 an die ölbehälter 12 angeschlossen und stehen über die Druckleitungen 15 unter Zwischenschaltung der Rückschlagventile 34 mit den Steuereinheiten 10 über die gemeinsame Verbindungsleitung 49 in Verbindung. Außerdem ist die Druckleitung 15 unter Zwischenschaltung der Rückschlagventile 16 an die Verbindungsleitungen 9 zwischen den Druckzylindern 3 und den Steuereinheiten 10 angeschlossen. In den Steuereinheiten 10 befinden sich durch Federn 17 belastete Verschlußventile 18, welche außerdem über Kanäle 19; 20 mit der gemeinsamen Verbindungsleitung 49 und über die Kanäle 38; 39; 40 mit den Leitungen 11 verbunden sind. Im unteren Teil der Steuereinheiten 10 sind Steuerkolben 21 mit Überlastkolben 22 und Zylinderdeckeln 25 mit Ansätzen 23 angeordnet. Die Überlastkolben 22 gleiten in Zylindern 24, wobei die Ansätze 23 an den Zylinderdeckeln 25 mit entsprechenden Ausnehmungen 26 an den Überlastkolben 22 eine Dämpfereinrichtung für die obere Endlage der Steuerkolben 21 darstellen. Das untere Ende jedes Steuerkolbens 21 ist mit einem Steueransatz 27 versehen und steht mit einem Endtaster 28 in Wirkverbindung. Den oberen Teil der Steuereinheiten 10 bilden die Ausgleichszylinder 41 mit den Ausgleichkolben 42, Scheibenkolben 43, Anzeigen 44 und den Zylinderdeckeln 45. Die Scheibenkolben 43 gleiten in den Ausgleichzylindern 41, ihre obere Endlage wird ebenfalls durch eine Dämpfungseinrichtung wie beim Steuerkolben 21 gesichert. In den Steuereinheiten 10 befinden sich weiterhin die Anzeigeeinrichtungen für die Betriebsbereitschaft der Überlastsicherung, bestehend aus vomThe connecting rods, not shown, of the ram drive of the press are in with the adjusting spindles 1 Connection on which the spindle nuts 2 are arranged. There are pistons in the pressure cylinders 3 4, which close the oil space 6 of the pressure medium by seals 5. Upper stop of the with The pistons 4 which are in contact with the spindle nuts 2 are, by means of a thread 7, on the pressure cylinder 3 is in connection with a control unit 10 via a connecting line 9. On the other hand, they are Control units 10 are connected to the oil tanks 12 via the lines 11. The pneumatically driven Ölpumpcn 13 are connected with their suction lines 14 to the oil container 12 and are available via the Pressure lines 15 with the interposition of the check valves 34 with the control units 10 via the common connecting line 49 in connection. In addition, the pressure line 15 is interposed the check valves 16 to the connecting lines 9 between the pressure cylinders 3 and the Control units 10 connected. In the control units 10 are loaded by springs 17 Shutter valves 18, which also have channels 19; 20 with the common connecting line 49 and via channels 38; 39; 40 are connected to lines 11. In the lower part of the control units 10 control piston 21 with overload piston 22 and cylinder covers 25 with lugs 23 are arranged. the Overload piston 22 slide in cylinders 24, the lugs 23 on the cylinder covers 25 with corresponding Recesses 26 on the overload piston 22 a damper device for the upper end position of the control piston 21 represent. The lower end of each control piston 21 is provided with a control projection 27 and is in operative connection with a limit switch 28. The compensating cylinders form the upper part of the control units 10 41 with the compensating piston 42, disc piston 43, displays 44 and the cylinder covers 45. The disc pistons 43 slide in the compensating cylinders 41, their upper end position is also determined by a Damping device secured as in the case of the control piston 21. In the control units 10 are Furthermore, the display devices for the operational readiness of the overload protection, consisting of from

Drucköl beaufschlagten Kolben 29, dessen Kolbenstangen 33 auf die an Winkeln 31 befestigten Endtaster 35 wirken. Die Druckluftspeiseleitung 36 versorgt über die Druckregler 37 die ölbehälter 12, die pneumatisch getriebenen ölpumpen 13 und die Pneumatikkolben 24; 32; 41 mit Druckluft Bei Inbetriebnahme der Oberlastsicherung werden alle vorgenannten Einrichtungen der Oberlastsicherung über die gemeinsame Druckluftspeiseleitung 36 an das Druckluftnetz der Pi esse angeschlossen. Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist wie folgt:
Durch die pneumatisch getriebenen ölpumpen 13 wird über die Druckleitungen 15 und die Rückschlagventile 16 in den ölräumen 6 und 46 der jeweilige Vorspanndruck aufgebaut Gleichzeitig wird über die Rückschlagventile 34 die gemeinsame Verbindungsleitung 49 mit Drucköl gefüllt, wodurch die federbelasteten Verschlußventile 18 gegen ihren Sitz gepreßt werden. Die Pumpe mit dem höchsten Luftdruck erhöht den Öldruck in der gemeinsamen Verbindungsleitung 49 entsprechend, so daß alle Verschlußventiie mit dem höchsten und gleichen Öldruck verschlossen sind. Ist der Vorspanndruck erreicht, so verschieben die vom Drucköl beaufschlagten Kolben 29 der Anzeigevorrichtungen die druckluftbeaufschlagten Kolben 32 und die Kolbenstangen 33 derselben betätigen die Endtaster 35, welche ihrerseits die Steuerung der Presse in betriebsbereiten Zustand versetzen. Die mit den Ausglc chkolben 42 verbundenen Scheibenkolben 43 sind so dimensioniert, daß sie eine Bewegung der Steuerkolben gestatten, wenn die über den Luftdruck eingestellte Preßkraft im Drucköl durch Aufsetzen des Blechaltestößels erreicht wird. Bei richtig eingestellter Preßkraft gehen die Ausgleichkolben 42 mit den Scheibenkolben 43 etwa bis in die Mitte der Ausgleichzylinder 41. was an den Anzeigen 44 abgelesen werden kann. Zur Vermeidung einer Erhöhung des Luftdruckes über den Scheibenkolben 43 ist an den Zylinderdeckeln 45 je ein Ausgleichbehälter 50 angeschlossen. Beim Aufsetzen des Ziehstößels wird der Pressenkörper gedehnt, wodurch die Blechhaitekraft verkleinert würde. Das wird verhindert, indem die Ausgleichkolben 42 durch die druckluftbeaufschlagten Scheibenkolben 43 einen gewissen Betrag nach unten gedrückt werden, so daß jeweils der der eingestellten Preßkraft proportionale Öldruck erhalten bleibt. Nach Beendigung des Hubes gehen die Ausgleichkolben 42 in ihre untere Endlage zurück. Die Ausgleichkolben 42 sind somit in der Lage, Blechdickentoleranzen sowie die Auffederung der Maschine auszugleichen und die Blechhaitekraft konstant zu halten. Wird beim Einrichten der Presse der Blechhaltestößel über das vorgesehene Maß nach unten verstellt so wird aus den ölräumen 6 soviel Öl verdrängt, bis die Scheibenkolben 43 ihre oberen Endlagen an den Zylinderdeckeln 45 erreicht haben, wo sie durch die Ansätze 47 und Ausnehmungen 48 so gedämpft werden. Danach sieigt der Öldruck so weit an. daß die durch das Drucköl auf die Steuerkolben 21 ausgeübte Kraft diejenige, welche durch die Druckluft auf die Überlastkolben 22 ausgeübt wird, übersteigt. Dies hat zur Folge, daß sich die Steuerkolben 21 nach unten bewegen und zwischen den Kanälen 38; 39; 40 eine Verbindung herstellen. Kurz vor der oberen Endlage der Steuerkolben 21 setzen sich die Ausnehmungen 26 der Überiastkolben 22 in die Ansätze 23 der Zylinderdeckel 25 und bewirken eine Dämpfung. Gleichzeitig betätigen die Steueransätze 27 die Endtaster 28, wodurch die ölpumpen 13 gesperrt und die Kupplung der Presse ausgerückt wird. Das unterhalb der Verschlußventi/e i8 auf diese einwirkende Drucköl kann über die Kanäle 19; 38; 39; 40 und die Leitungen 11 austreten, wodurch sich die Verschlußventile 18 öffnen und das Drucköl aus den Ölräumen 6 der Druckzylinder 3 über die Leitungen und Kanäle 9; 51; 40; 11 in die ölbehälter 12 übertreten läßt. Sollte nur einer der Druckübertragungspunkte eine Überlastung erfahren haben, so werden über die gemeinsame Verbindungsleitung 49 die Druckräume der Verschlußventile 18 aller Steuereinheiten 19 entlastet, indem das Drucköl über die Kanäle 19; 20 der sich entlasteten Steuereinheiten 10 in die Leitung 49 aufließt und über die Kanäle 20; 38; 39; 40 und die Leitung 11 der ausgelösten Steuereinheit 10 in den ölbehälter 12 zurückfließt. Durch das Entlasten aller Verschlußventile 18 tritt das Drucköl aus den ölräumen 6 aller Druckpunkte gleichzeitig aus, d. h. sobald ein Druckübertragungspunkt auf Grund einer Überlastung durch seine Steuereinheit 10 entlastet wird. werden gleichzeitig alle vorhandenen Druckübertragungspunkte über ihre Steuereinheiten 10 entlastet. Ein Verkanten des Stößels unter Last ist auf diese Weise ausgeschlossen. An der Bedientafel der Presse wird elektrisch angezeigt, welche Steuereinheit 10, ausgelöst hat und wofür der Endtaster 28 der betreffenden Steuereinheiten 10 das Signal gab. Nach Beseitigung der Überlastungsursache wird die elektrische Sperrung der ölpumpe 13 ausgehoben, und die Anlage ist in kurzer Zeit wieder betriebsbereit.Piston 29 acted upon by pressurized oil, the piston rods 33 of which act on the limit switches 35 attached to angles 31. The compressed air feed line 36 supplies the oil containers 12, the pneumatically driven oil pumps 13 and the pneumatic pistons 24 via the pressure regulators 37; 32; 41 with compressed air When the overload safety device is put into operation, all of the aforementioned overload safety devices are connected to the compressed air network of the Pi esse via the common compressed air feed line 36. This device works as follows:
The pneumatically driven oil pumps 13 build up the respective preload pressure via the pressure lines 15 and the check valves 16 in the oil chambers 6 and 46. The pump with the highest air pressure increases the oil pressure in the common connecting line 49 accordingly, so that all closure valves with the highest and the same oil pressure are closed. Once the preload pressure has been reached, the pistons 29 of the display devices acted upon by the pressurized oil move the pistons 32 acted upon by compressed air and the piston rods 33 of the same actuate the limit switches 35, which in turn put the control of the press in an operational state. The disc piston 43 connected to the compensating piston 42 are dimensioned so that they allow the control piston to move when the pressure set via the air pressure in the pressurized oil is achieved by placing the sheet metal holding ram. When the pressing force is set correctly, the compensating pistons 42 with the disc pistons 43 go approximately to the middle of the compensating cylinders 41, which can be read on the displays 44. In order to avoid an increase in the air pressure via the disc piston 43, an expansion tank 50 is connected to each cylinder cover 45. When the drawing ram is put on, the press body is stretched, which would reduce the sheet holding force. This is prevented in that the compensating piston 42 is pressed down a certain amount by the compressed air-loaded disc piston 43, so that the oil pressure proportional to the set pressing force is maintained. After the end of the stroke, the compensating pistons 42 return to their lower end position. The compensating pistons 42 are thus able to compensate sheet thickness tolerances as well as the spring deflection of the machine and to keep the sheet holding force constant. If, when setting up the press, the sheet metal holding ram is adjusted downwards beyond the intended extent, so much oil is displaced from the oil chambers 6 until the disc pistons 43 have reached their upper end positions on the cylinder covers 45, where they are dampened by the shoulders 47 and recesses 48 . Then the oil pressure decreases so much. that the force exerted on the control piston 21 by the pressure oil exceeds that which is exerted on the overload piston 22 by the compressed air. This has the consequence that the control piston 21 move downwards and between the channels 38; 39; 40 establish a connection. Shortly before the upper end position of the control piston 21, the recesses 26 of the overload piston 22 sit in the extensions 23 of the cylinder cover 25 and cause damping. At the same time, the control lugs 27 actuate the limit switches 28, whereby the oil pumps 13 are blocked and the clutch of the press is disengaged. The pressure oil acting on these below the closure valve / e i8 can be via the channels 19; 38; 39; 40 and the lines 11 exit, whereby the shut-off valves 18 open and the pressure oil from the oil chambers 6 of the pressure cylinder 3 via the lines and channels 9; 51; 40; 11 can pass into the oil tank 12. If only one of the pressure transfer points has experienced an overload, the pressure chambers of the shut-off valves 18 of all control units 19 are relieved via the common connecting line 49, in that the pressure oil through the channels 19; 20 of the relieved control units 10 flows into the line 49 and via the channels 20; 38; 39; 40 and the line 11 of the triggered control unit 10 flows back into the oil container 12. By relieving all shut-off valves 18, the pressure oil emerges from the oil chambers 6 of all pressure points at the same time, ie as soon as a pressure transmission point is relieved by its control unit 10 due to an overload. all existing pressure transmission points are relieved via their control units 10 at the same time. This prevents the ram from tilting under load. The control panel of the press shows electrically which control unit 10 has triggered and what the end switch 28 of the control units 10 in question gave the signal for. After eliminating the cause of the overload, the electrical blocking of the oil pump 13 is lifted and the system is ready for operation again in a short time.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Overload protection for mechanical presses, each with a hydraulic cushion and a valve control for each pressure point of transfer from the Pressenan- ¹ S drifted to the ram, each with an applied on its front side by the pressure oil of the cushion valve piston, which in a the trigger value in excess pressure in the associated pad axially against the Supporting force of a pneumatic piston belonging to it moves and relieves pressure oil that is present at all valve controls via a common line via two side connections of the valve housing, one of which opens into the oil collecting container, and via an annular groove of the valve piston, with one from the valve piston each separate from the valve piston controlled outlet valve for each cushion, whose Vorstejerdruck voir the aforementioned pressure oil of the common line is applied and whose pilot chamber is connected to the other side connection of the valve housing, practice with feeding the pump pressure into each pressure cushion r one check valve each, whereby the pressure of the compressed air feed line supplies the pneumatically driven oil pump and the pneumatic pistons at the same time and the axial displacement of the valve piston mechanically actuates an electrical switch to switch off the press, according to DE-PS 19 50 424, each characterized by a pump ( 13) for each valve control (10) and a compressed air feed line of different adjustable pressure for this and feeding of the pumps (13) into the common line (49) via a second check valve (34).