DE2155864B2 - Ueberlastsicherung fuer pressen, stanzen od. aehnliche werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für Pressen und/oder Stanzen gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

In der DT-PS 7 50 974 ist eine Sicherheitseinrichtung für eine mechanische Presse beschrieben, wobei eine im Druckweg liegende, unter Vorspannung stehende Druckfeder vorgesehen ist, die aus ineinandergesetzten konischen Ringen besteht. Die Größe der Vorspannung entspricht hierbei der Nennlast, mit der die Presse betrieben werden soll. Die konischen Ringe werden bei einer Überschreitung der Nennlast, also einer Überlastung, ineinander geschoben, wobei die inneren Ringe auf Druck und die äußeren Ringe auf Zug beansprucht werden. Hierbei wird die in den angetriebenen Teilen der Presse vorhandene kinetische Energie durch Reibung aufgezehrt. Die Verwendung einer derartigen durch Ringfedern gebildeten Sicherheitseinrichtung erfordert eine aufwendige und zeitraubende Einstellung der Vorspannung, die jedesmal nach Auslösung der Sicherheitseinrichtung erneut notwendig wird. Weiterhin dürften sich bei dieser Sicherheitseinrichtung durch die ständige Belastung Setzerscheinungen ergeben, die ein sicheres Ansprechen beeinträchtigen.

Eine weitere bekannte Sicherheitseinrichtung ist in der CH-PS 4 70 962 beschrieben. Mittels dieser Sicherheitseinrichtung wird ein Nachschlagen bzw. ein ungewolltes Durchlaufen des Stößels einer mechanischen Presse verhindert. Hierzu ist ein plastisch zu verformendes Verformungselement vorgesehen, welches in eine Matrize bzw. in ein Fließpreßwerkzeug eingebracht ist. Läuft die Presse ungewollt durch, wird beispielsweise über ein Klinkenrad und eine Klinke dem Verformungselement die kinetische Energie der bewegten Teile der Presse zugeführt und in einem Fließpreßvorgang aufgezehrt. Es ergibt sich ein kontinuierlich ablaufender Vorgang, dessen für den vorliegenden Fall charakteristische Werte - Weg, Zeit - z. B. durch die Ausgestaltung des Fließpreßwerkzeuges recht genau bestimmbar sind. Wie bereits beschrieben, ist bei einer derartigen Einrichtung ein aufwendiges Fließpreßwerkzeug erforderlich, welches nach dem Ansprechen der Sicherheitseinrichtung ausgewechselt werden muß. Weiterhin sind die charakteristischen Werte für die Sicherheitseinrichtung im wesentlichen nur durch Verwendung eines anderen Fließpreßwerkzeuges veränderbar. -JJTU-I-

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung für Pressen und/oder Stanzen anzugeben, die. verglichen mit den bekannten Einrichtungen aus einfacheren Teilen aufgebaut ist und ein sicheres Arbeiten bei einer Überlastung und/oder bei einem ungewollten Durchlaufen bzw. Nachschlagen gewähr-

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Ein mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielter Vorteil besteht darin, daß nach dem Ansprechen der Sicherheitseinrichtung nur das verformte Sicherheitsgiied ausgewechselt werden muß. Ein Einstellvorgang ist nicht erforderlich. Weiterhin können in einfacher Weise die charakteristischen Werte der Sicherheitseinrichtung durch Auswahl und Form des Querschnittes des als rohrförmiger Körper ausgebildeten Sicherheitsgliedes bestimmt werden. Eine erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung weist keine Setzerscheinungen auf. ist wartungsfrei und spricht mit einer hohen Geschwindigkeit an.

Sogenannte Knautschelemente, d.h. bei Überlast plastisch zusammenfaltbare Blechelemente, sind zwar schon z. B. im Kraftfahrwesen bekannt, haben aber für den speziellen Zweck im Pressenbau erkennbar noch keinen Eingang gefunden und zeigen sich hier im vorliegenden Fall, besonders auch in der Anpassung ihrer verschiedenen Formen an den speziellen Zweck, mit neuen Eigenschaften in neuer Art.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine eingebaute Sicherheitseinrichtung,

F i g. 2 eine andere Bauform der Sicherheitseinrichtung in gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstab,

Fig.3 ein an beiden Enden zentriertes Sicherheitsglied,

Fig.4 ein mittels Flanschen zentriertes Sicherheitsglied,

F i g. 5 eine weitere Sicherheitseinrichtung,

Fig.6 bis 11 verschiedene Querschnittsformen des Sicherheitsgliedes und

Fig. 12 ein Sicherheitsglied in wellenförmig gefaltetem Zustand.

An einem nicht dargestellten Pressenständer ist ein Stöße! 1 hin- und hergehend geführt, in den mittels eines Pfannenlagers 2, 3 eine beispielsweise von einem Exzenter angetriebene Stößelstange 4 gelagert ist. Gegenüber dem unteren Teil 3 des Pfannenlagers 2,3 ist im Stößel 1 eine Platte 5 mit einer mittigen Zentrierplatte 6 für ein als Ring 7 ausgebildetes Sicherheitsglied angeordnet. Der Ring 7 weist an beiden Stirnflächen Flansche 8 auf, die an zueinander parallelen Flächen 9 bzw. 10 des unteren Teiles 3 bzw. der Platte 5 anliegen. Der Ring 7 ist somit zwischen den Teilen 3 und 5 und mithin zwischen einem Antriebsteil (Stößelstange 4) und einem von diesem getriebenen Werkzeugträger (Stößel 1) eingespannt. Anstelle eines mit Flanschen 8 versehenen Ringes 7 kann auch ein Ring 7 mit durchgehend gleicher Wandstärke verwendet werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 sind zwischen den parallelen Flächen 9 und 10 drei gleich lange Ringe 11, 12, 13 eingespannt. Der innere Ring 11 ist wieder durch eine Zentrierplatte 6 mittig gehalten, die bein»« anderen Ringe 12 und 13 sind gegeneinander und

gegenüber dem inneren Ring 11 durch zwischen diesen Ringen 11, 12, 13 angeordnete flache Distanzringe 14 und 15 auf Abstand gehalten.

Die Ringe 11, 12, 13 sind untereinander gleich stark. Sie können jedoch auch verchiedene Wandstärken aufweisen, auch können einzelne oder sämtliche dieser Ringe 11, 12, 13 mit Flanschen 8 versehen sein, wie sie der Ring 7 in Fig. 1 aufweist.

Die Ausführungsform nach Fig. 3 entspricht der nach Fig. 1, jedoch hai der Ring 7 keine Flansche 8. Er ist vielmehr gegenüber dem Stößel 1 und der Platte 5 durch die Zentrierptatte 6 und gegenüber dem unteren Teil 3 des Pfannenlagers 2, 3 durch einen in den Ring 7 hineinragenden Ansatz 16 zentriert.

Der Ring nach Fig.4 hat an beiden Enden Flansche 8, von denen der untere durch einen Ringwulst 17 der Platte 5 und der obere durch eine Sindrehung 18 im unteren TeJJ 3 des Piannenlagers 2, 3 von außen gehalten ist.

Die Sicherheitseinrichtung wirkt wie folgt: Bleibt der Arbeitsdruck der Stößelstange 4 unter der Knicklast des Ringes 7 bzw. der Ringe 11, 12, 13, so arbeitet die Werkzeugmaschine normal. Übersteigt jedoch der Arbeitsdruck aus irgendeiner Ursache die Knickfestigkeit der Ringe 7 oder II, 12,13, so knicken diese ein, und der untere Teil 3 des Pfannenlagers 2, 3 dringt um ein geringes Maß in den Stößel 1 ein. Da damit also der Stößel 1 nicht mehr von der Stößelstange 4 zwangläufig angetrieben wird, können auch keine wertvollen Teile der Werkzeugmaschine, wie das Pfannenlager 2, 3, der Stößel 1 oder in diesen eingespannte Werkzeuge, beschädigt werden. Zur Wiederinbetriebnahme ist es nur erforderlich, einen neuen bzw. neue Ringe 7 bzw. II, 12, 13 einzusetzen, die dem Arbeitsdruck der Stößelstange 4 einen ausreichenden Widerstand cntgegensetzen.

F i g. 5 zeigt ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemäß ausgestatteten Sicherheitseinrichtung. Mit einer einen Exzenter 20 für den Stößelantrieb aufweisenden Pressenwelle 21 isl ein Klinkenrad 22 drehfest verbunden, in dessen Umlaufbahn eine um einen Zapfen 23 einer Führung 24 schwenkbare Klinke 25 ragt. Zwischen der Führung 24 und einer Büchse 26, die beide in einem Pressengestell 27 verschiebbar gehalten sind, ist der erfindungsgemäße Ring 28 als Sicherheitsglied eingesetzt. Ein in das Pressengestell 27 geschraubter Bolzen 29 ist in der Büchse 26 geführt. Zwischen dieser und dem Bolzen 29 sind zwei Sätze von Tellerfedern 30 eingesetzt, die einen nachgiebig federnden Widerstand bilden.

Bei Einzelhub der Presse wird die Klinke 25 kurz nach Beginn eines Umlaufes der Pressenwelle 21 aus dem Bereich des Klinkenrades 22 herausgeschwenkt. Unmittelbar nach ungehindertem Vorbeilauf des Klinkenrades 22 an der Klinke 25 wird durch eine mit der Pressenwelle 21 umlaufende Kurve ein Steuerhebel betätigt, der die Klinke 25 in die dargestellte Ausgangslage zurückschwenkt. Läuft dagegen die Pressenwelle 21 ungewollt durch, so trifft das Klinkenrad 22 auf die Klinke 25 und drückt diese nach unten, wodurch ein Antriebsmotor der Presse abgeschaltet wird. Die Tellerfedern 30 sind so bemessen, daß ihr vollständiges Zusammendrücken infolge Aufprallens des Klinkenrades 22 auf die Klinke 25 einen geringeren Druck erfordert, als das Knicken des Ringes 28. Wird daher infolge nur geringer Belastung der Presse vom Klinkenrad 22 auf die Klinke 25 eine Kraft ausgeübt, die nicht größer ist, als es das vollständige Zusammendrükken der Tellerfedern 30 erfordert, so werden lediglich diese beansprucht, und der Ring 28 knickt nicht ein; der Antriebsmotor wird abgeschaltet. Überschreitet dagegen die auf die Klinke 25 ausgeübte Kraft den Widerstand der Tellerfedern 30, dann wird nach deren vollständigem Zusammendrücken der Ring 28 wellenförmig gefaltet. Hierbei wird die von der Pressenwelle 21 abgegebene Energie durch die Verformungsarbeit beirr; Knicken des Ringes 28 auf einem bestimmten Verformungsweg aufgezehrt. Der Verformungsweg kann mehrere Millimeter bis mehrere Zentimeter betragen. Durch diese Sicherheitseinrichtung werden Beschädigungen von Maschinenteilen, z. B. Werkzeugen, und Unfälle bei einem ungewollten Durchlaufen oder Nachschlagen sicher vermieden.

Die unter dem vorstehend als Ring 7, 11, 12, 13, 28 bezeichneten Sicherheitsglieder sind auch als rohrförmige Körper ansprechbar.

Die in den F i g. 6 bis 11 dargestellten Sicherheitsglieder unterschiedlicher Bauform, zeichnen sich insbesondere durch ihre konische bzw. abgestufte Querschnittsform oder Wandstärke aus. Der Vorteil dieser Gestaltung liegt dabei im wesentlichen darin, daß im Ansprechpunkt der Sicherheitseinrichtung zunächst ein geringeres Widerstandsmoment den auftreffenden Kräften entgegengesetzt wird, das sich im Laufe des Verformungswesens dann stetig oder entsprechend irgendeiner mathematischen Kurvenfunktion erhöht. Insbesondere bei Verwendung als Nachschlagsicherung bedeutet dies eine sogenannte weiche Energieumsetzung, d. h. die empfindlichen Antriebselemente der Presse brauchen keine stoßartigen Kräfte aufzunehmen.

Das in Fig. 12 dargestellte Sicherheitsglied, weiches in seiner Ausgangsform etwa dem Ring 7 der Fig. 3 gleichkommt, ist hier in wellenförmig zusammengefaltetem Zustand gezeigt, also etwa in der Form, die er nach dem Ansprechen der Sicherheitseinrichtung aufweist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung für Pressen und/oder Stanzen, wobei ein unter Einwirkung eines Antriebes bei Überschreitung der Beanspruchungsgrenze plastisch verformbares Sicherheitsglied zwischen einem Antriebsteil und einem angetriebenen Teil eines Stößels angeordnet und/oder mittels eines mit dem Antrieb fest verbundenen Klinkenrades und einer in den Bewegungsweg des Klinkenrades schwenkbaren Klinke mit dem Antrieb in Wirkverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsglied (7, 11, 12, 13, 28) aus mindestens einem stehend angeordneten, ring- oder rohrförmigen Körper besteht, aer wellenförmig zusammenfaltbar ist.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsglied (7, 11, 12, 13, 28) über die gesamte Länge einen wechselnden Querschnitt aufweist.