DE2220672A1 - Steuerung fuer eine mit mehreren Geschwindigkeiten arbeitende Werkzeugmaschine,insbesondere Presse - Google Patents

Description

Verson Allsteel Press Company

83OO South Central Expressway
Dallas Texas / V.St.A.

(U.S. 139.729 - prio: 3. Mai 1971 9166)

Hamburg, d. 21. April 1972

Steue^ng für eine mit mehreren
Geschwindigkeiten arbeitende Werkzeugmaschine, insbesondere Presse

Die Erfindung bezieht sich auf die Steuerung einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Presse_s und zwar auf die Steuerung einer mit mehreren Geschwindigkeiten arbeitenden Maschine.

Pressen, etwa Abkantpressen o.a. werden im großen Umfange benutzt, um Plattenmaterial u.a. in die gewünschten Formen zu bringen. So kann bei einer Presse ein Stößel hin- und herbewegt werden, um das
Plattenmaterial in eine aufnehmende Form zu pressen, so daß die gewünschte Formgebung erreicht wird. Während des Betriebes einer Presse ist es im allgemeinen erwünscht, den Stößel mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit abwärts zu bewegen, um ihn dann unmittelbar vor Berührung des Plattenmaterials abzubremsen, damit ein nach oben Springen oder Schlagen des Materials verhindert und dadurch eine Gefährdung des Bedienungspersonals vermieden wird.

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Damit die Bedienungsperson an der Presse den Pressenstößel beim Verformen von Plattenmaterial nicht durch Beeini'iußung der Kupplung von Hand abzubremsen braucht, wurden bereits automatische Steuerungen für Mehrgeschwindigkeitspressen entwickelt, wie beispielsweise in der U.S.-Patentschrift 3.498.424 beschrieben.

Bei den bisher bekannten Steuerungen wurde üblicherweise ein Begrenzungsschalter vorgesehen, der während des Betriebes überlaufen wurde, um den Stößel bzw. den Formstempel von hoher auf niedrige Geschwindigkeit umzuschalten. Diese bisherigen Steuerungen waren jedoch für die Umschaltung von hoher auf niedrige Geschwindigkeit innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne und in zuverlässiger Weise nicht vollständig geeignet. In einigen dieser bekannten Steuerungen trat während der Umschaltung von hoher auf niedrige Geschwindigkeit ein Spiel in den Zahnrädern auf. Ferner ergaben sich Fehler infolge Lösens oder Brechens eines Begrenzungs-· schalters oder infolge Fehlfunktion eines Fluidventils oder der Magnetspulen der Steuerung.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine besonders sichere Steuerung für derartige Werkzeugmaschinen zu schaffen, bei der keine Fehler infolge fehlerhaften Begrenzungsschalters oder ^luidventils auftreten, wobei die Umschaltung von hoher auf niedrige Geschwindigkeit innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne und ohne Spiel in

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den Zahnrädern erfolgt.

Dies wird mit einer Steuerung für eine mit mehreren Geschwindigkeiten arbeitende Werkzeugmaschine, insbesondere Presse, ir.it einer Bremse und einer Kupplung für hohe und einer Kupplung für niedrige Geschwindigkeit erreicht, durch einen ersten, an vorbestimmter Stelle des Arbeitszyklus der Maschine betätigbaren Schalter zum Lösen der Kupplung für hohe Geschwindigkeit und zum Ineingriffbringen der Bremse und durch einen zweiten, betätigbaren Schalter zum Ineingriffbringen der Kupplung für niedrige Geschwindigkeit und zum Lösen der Bremse.

Die Kupplung für hohe Geschwindigkeit kann von einem entsprechenden Antrieb angetrieben werden. Der erste Schalter kann an einem vorbestimmten Punkt des Hubes der Presse betätigbar sein.

Mittels weiterer Einrichtungen kann die Stellung der Kupplung für hohe und der Kupplung für niedrige Geschwindigkeit abgetastet werden, um bei Fehlfunktionen die Bremse entsprechend zu steuern.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuerung ein erstes Fluidventil enthalten, über das der Bremse und den Kupplungen unter Druck stehendes Fluid zuführbar ist. Ein zweites Fluidventil kann zur Steuerung der Fluidzufuhr zur Bremse dienen. Ein drittes Fluidventil kann entweder der Kupplung für hohe oder der Kupplung

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für niedrige Geschwindigkeit unter Druck stehendes Fluid zuführen. Der erste Schalter tfird dann von einem sich bewegenden Teil der Presse betätigt, während diese mit hoher Geschwindigkeit arbeitet, wodurch die Ventile die Bremse in Eingriff bringen und die Kupplungen lösen. Danach wird der zweite Schalter betätigt, so daß das erste und das zweite Ventil die Bremse lösen und die Kupplung für niedrige Geschwindigkeit in Eingriff bringen.

Zur überwachung des Betriebszustandes der Fluidventile können Schalter vorgesehen werden, über die die Bremse und die Kupplungen beim Auftreten von Fehlern gesteuert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine typische Abkantpresse mit einer erfindungsgemäßen Steuerung.

Figur 2 zeigt schematisch die hydraulische Anordnung gemäß der Erfindung.

Figur 3 zeigt schematiach die elektrische Schaltungsanordnung für die erfindungsgemäße Steuerung.

Figur 4 zeigt den Betrieb des die Begrenzungsschalter der Steuerung während eines Arbeitszyklus der Presse betätigenden Aritriebsnocken.

Figur 5 zeigt schematisch die elektrische Schaltungsanordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Figur 6 zeigt in perspektivischer Darstellung eine zweites Ausführungsbeispiel für die horizontale Anordnung von Begrenzunrsschaltern der erfindungsgemäßen Steuerung.

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Die in Figur 1 dargestellte Abkantpresse Io enthält eine Matrize 12 und einen sich in der Senkrechten hin- und herbewegenden Stößel 14. In der dargestellten Stellung ist der Stößel 14 angehoben, so daß Material zwischen der Matrize·12 und dem Stößel 14 eingeführt werden, kann. Dann wird der Stößel bis zu einem vorbestimmten Abstand von dem Material sehr schnell abwärts bewegt, und danach wird er abgebremst, um das Material in die Matrize 12 zu pressen. Nach dem Pressvorgang wird der Stößel I¹J sehr schnell aufwärts bewegt, so daß das verformte Material entfernt und neues Material eingebracht werden kann.

Sie Abkantpresse 10 wird über ein Schwungrad im Schwungradgehäuse 16 von einem Motor angetrieben. Das Schwungrad liefert über eine Transmission 18 die Bewegung für die senkrechte Hin- und Herbewegung des Stößels 14. Ein senkrecht angeordnet*, r, länglicher Nocken 2o ist über Halterungen 22 mit dem Stößel 14 verbunden, so daß dieser Nocken durch die vertikale Bewegung des Stößels 14 nach einander ein Paar Begrenzungsschalter 24 und 26 betätigt, die an der Seite der Abkantpresse befestigt sind. Die Betätigung dieser Begrenzungsschalter beeinflußt eine elektrische Schaltungsanordnung im Schaltkasten 28, so daß der Betrieb der Transmission 18 für die Steuerung der Stößelgeschwindigkeit gesteuert wird.

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Im Betrieb wird die anfängliche schnelle Bewegung des Stößels « ca 14 automatisch durch Einwirkung der Bremse an einer vorbestimmten Stelle der Abwärtsbewegung des Stößels 14 verlangsamt. Eer Stößel; bewegt sich dann langsam abwärts, um ein Hochschnellen oder Hoeinschlagen während des Pressvorganges zu vermeiden. Wie später beschrieben wird, bilden die Mikroschalter 24 und 26 mit der zugehörigen Schaltung eine zuverlässige Sicherung,um Verletzungen des Bedienungspersonals zu verhindern, indem sie sicherstellen, daß der Stößel 14 entweder während des Pressvorganges auf die sichere niedrige Geschwindigkeit abgebremst oder beim Auftreten eines Fehlers vollständig gestoppt wird. Normalerweise sind verschiedene Steuerungen, wie Start- und Stop-Knöpfe u.a. an der Abkantpresse vorhanden, die jedoch zur besseren Klarheit in Figur 1 weggelassen wurden.

Bezüglich des Aufbaues einer geeigneten Zweigeschwindigkeitstransmission und einer Bremsenanordnung für eine Abkantpresse sei auf die vorstehend bereits erwähnte U.S.-Patentschrift 3.498.424 verwiesen.

Figur 2 zeigt eine hydraulische Anordnung, die in Abhänigkeit von der Betätigung der Begrenzungsschalter 24 und 26 sowie anderer, später zu beschreibender zugehöriger Begrenzungsschalter wahlweise die Transmission oder die Bremse betätigt. Ein Hauptbehälter 3o für ein hydraulisches Fluid weist einen üblichen ölfilter 32 auf und liefert über eine Leitung hydraulisches Fluid an eine umkehrbare Zahnradpumpe

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dem Schwungrad der in Figur 1 gezeigten Presse betrieben, so daß dem Entlastungsventil 38 über eine Leitung 36 eine konstante Menge hydraulischen Fluides zugeführt wird. Das Ventil 38 gibt hydraulisches Fluid an einen Behälter 40, wenn der Fluiddruck einen vorgewählten Wert übersteigt. Das Fluid wird über die Leitung 36 einem 4-Wenge-Ventil 42 mit zwei Stellungen zugeführt. Zur Steuerung dieses Ventils 42 dient eine von den Begrenzungsschaltern betätigte Magnetspule 44. In der dargestellten Lage des Ventils 42 wird hydraulisches Fluid von der Leitung 36 in einen AbfZußbehälter 46 und zu einer Schmierleitung 48 befördert, um die Kupplungen und andere Teile der Transmission zu schmieren. Ein Auffangbehälter nimmt aus einer Leitung 12 ausfließendes hydraulisches Fluid auf. Ein Begrenzungsschalter 54 dient zur Abtastung der Stellung des Ventils 42, um an die elektrische Schaltungsanordnung in der zu beschreibenden Weise eine Anzeige zu liefern. Mit der Leitung 52 ist eine Leitung 56 verbunden, über die einem Brerr.szylinder 58 Fluid zugeführt wird. Eine Leitung 6O liefert hydraulisches Fluid an ein zweites 4-Wege-Ventil 62 mit zwei Stellungen, welches von einer Magnetspule gesteuert werden. Die Magnetspule 64 wird in der zu beschreibenden Weise von dem Begrenzungsschaltern der Steuerschaltung betätigt. In der dargestellten Stellung des Ventils 62 fließt Fluid in den Behälter 66 ab. Ein Pegrenzungsschalter 68 dient zur Abtastung der Stellung des Ventils 62 und liefert entsprechende Anzeigen an die Schaltungsanordnung.

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Außerdem gelangt Fluid über die Leitung 52 zu einem dritten 4-Wege-Ventil 70 mit zwei Stellungen, das in Abhängigkeit von der Betätigung der elektrischen Schaltungsanordnung von einem Magnetventil 72 gesteuert wird. Ein Begrenzungsschalter 74 dient zur Abtastung der Stellung des Ventils 70. In der dargestellten Lage des Ventils 70 wird Fluid über die Leitung 52 und durch eine Strömungssteuereinrichtung 76 einer ersten Duplex-Kupplung 78 zugeführt, die den Betrieb der Transmission mit niedriger Geschwindigkeit ermöglicht. Eine Leitung 8o ist über eine Strömungssteuereinrichtung 82 mit einer zweiten Duplex-Kupplung 84 für den Betrieb der Transmission mit hoher Geschwindigkeit verbunden. Die Leitung 80 führt über das Ventil 70 zum Behälter 90.

Im Betrieb der Hydraulikanordnung gemäß Figur 2 wird die Magnetspule 22 zur Förderung von hydraulischem Fluid über das Ventil 70 und durch die Leitung 80 erregt. Das Fluid gelangt dann durch die Strömungssteuereinrichtung 82, um die Kupplung 84 für hohe Geschwindigkeit zu aktivieren, so daß der Stößel 14 sich mit hoher Geschwindigkeit abwärts bewegt. Werden die Begrenzungsschalter 24 und 26 in der richtigen, zu beschreibenden Weise von dem Stößel betätigt, so schalten die Ventile um, um beide Kupplungen zu lösen und die Bremse 58 in Eingriff zu bringen. Danach wird die Magnetspule 72 stromlos, um die Stellung des Ventils 70 derart zu ändern, daß hydraulisches Fluid durch die Strömungssteuereinrichtung 76 gelangt, um die Kupplung 78 für niedrige Geschwindigkeit in Ein-.

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griff zu bringen.Somit wird der Stößel l4 mit niedriger Geschwindigkeit bewegt. Hydraulisches Fluid gelangt dann aus der Kupplung Qk über die Leitung 80 in den Behälter 90. Hat der Stößel 14 seine unterste Lage bezüglich der Matrize 12 erreicht, so wird ein Begrenzungsschalter betätigt, um die Magnetspule J2 zu erregen, so daß die Kupplung Qk in Eingriff gebracht und die Kupplung 78 gelöst wird. Der Stößel 14 kehrt dann mit hoher Geschwindigkeit in seine obere Stellung zurück.

Hat der Stößel das obere Ende seines Hubes erreicht, werden entsprechende Begrenzungsschalter betätigt, um die Magnetspulen 44, 64 und 72 stromlos zu machen, so daß der Betrieb der Abkantpresse unterbrochen wird, bis das nächste Materialstück in die richtige Lage gebracht ist. Der Bremszylinder 58 steht unter Pederdruck, so daß er den Stößel 14 in der oberen Stellung hält, bis der nächste Hub erfolgen soll. Wie später beschrieben wird, sind in Abhängigkeit von den Einstellungen in der elektrischen Schaltungsanordnung verschiedene Betriebsweisen möglich. Ferner ergeben sich durch die Verwendung der Begrenzungsschalter 24 und 26 und der Abtastschalter 54, 68 und 74 verschiedene Sicherheitsmaßnahmen, durch die ein sicherer Betrieb der gesamten Anlage möglich wird.

Figur 3 zeigt schematisch Einzelheiten eines ersten Ausführungsbeispiels der Kupplungssteuerschaltung gemäß der Erfindung. Zur leichteren Beschreibung sind die Leitungslinien der Schaltung mit den Buchstaben A bis K bezeichnet, über die Klemmen 100 und 102

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wird der Schaltung eine Versorgungsspannung zugeführt. Ein "Stop"-Druckschalter 104, der von Hand betätigbar ist, dient zur Verbindung der Klemmen 106 und 108.

Ein normalerweise geschlossener Schalter 110 wird über einen Pußsteuerschalter von der Bedienungsperson gesteuert. Eine Schaltungsverbindung 112 kann geschlossen werden, um einen dauernden Betrieb der Maschine zu ermöglichen. Ein Dauerbetrieb der Abkantpresse erfordert automatische Zuführeinrichtungen und wird im allgemeinen nicht bei Zuführung von Hand angewendet.

Nahe einem Antriebsnocken in der Transmission 18 (Figur 1 ) ist ein Begrenzungsschalter 14 vorgesehen, der während jeder Umdrehung des Nockens geöffnet und geschlossen wird, um den Betrieb eines WiederholungsVerhinderungsrelais 116 zu steuern. Der Arbeitskontakt 118 dieses Relais wird in üblicher Weise gesteuert Der Begrenzungsschalter 114 öffnet von 270° bis 310° der Umdrehung des Nockens, um das Relais 116 während dieses Teils des Arbeitszyklus stromlos zu machen.

Die vorstehend im Zusammenhang mit Figur 2 beschriebenen Begrenzungsschalter 54 und 68 ermitteln die Stellung der Ventile 42 und 62. Sie sind miteinanr'ir in Reihe geschaltet und steuern den Betrieb des jeweils mit ihnen gekoppelten Schalters 54^! und 68'.Ein Fußschalter 120 ist von der Bedienungsperson betätigbar, um den Betrieb der Abkantpresse zu steuern. Der Fußschalter 120 steuert

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außerdem den Betrieb des Schalters 110, der mit den Schaltern 120 und IiJO gekoppelt ist. Ein Riegelknopf 122 und ein Anlaufknopf 124 können von Hand von der Bedienungsperson betätimt werden, um die Maschine in eine Anlaulα teilung zu bringen.

Ein Satz von Arbeitskontakten 126 wird von einem in der Leitung D liegenden Steuerrelais 128 gesteuert. Ferner befindet sich in der Leitung D ein Satz von Arbeitskontakten 130, die von einem in der Leitung H liegenden Relais 132 gesteuert werden. Ein Begrenzungsschalter 74 liegt in der Leitung C und ist mit einem Schalter 74' gekoppelt, über den Riegelknopf 122" können die Kontakte 133 in der Leitung C und über den Anlaufknopf 124 die Kontakte 134 geschlossen werden. In der Leitung C liegt außerdem ein von Hand oder mittels Fuß betätigbarer Schalter 136, der in Reihe mit einem von einem Relais 116 gesteuerten Arbeitskontakt 138 geschaltet ist. Das Relais 128 liegt, wie bereits erwähnt in Reihe in der Leitung C.

Ein Schalter 140 liegt in der Leitung D und wird zusammen mit dem Fußschalter 120 betätigt. Außerdem werden in der Leitung D die Kontakte 142 geschlossen, wenn der Schalter I36 betätigt wird. Die vom Stößel betätigbaren Begrenzungsschalter 24 und 26 sind in der Leitung E in Reihe geschaltet. Diese Schalter steuern außerdem den Betrieb der mit ihnen gekoppelten Schalter 24' und 26'.

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Wig vorstehend erwähnt, sind die Begrenzungsschalter 24 und 26 in der Senkrechten an der Seite der Abkantpresse 10 befestigt (Figur 1) und werden nacheinander vom Nocken 20 des Stößels 14 betätigt. Wie noch beschrieben wird, steuern die Begrenzungsschalter 24 und 26 über die Steuerschaltung den Betrieb der Kupplungen und der Bremse. Ein Satz von Ruhekontakten 146 liegt in der Leitung E in Reihe mit den Schaltern 24 und 26. Der Schalter 74' ist in Reihe mit den Ruhekontakten 146 geschaltet, wobei ein Anschluß des Schalters 74' sowohl an der Leitung C als auch an der Leitung D liegt.

In der Leitung P sind gekoppelte Schalter 54' und 68' mit einem von dem drehbaren Nocken zu betätigenden Begrenzungsschalter in Reihe geschaltet. Der Begrenzungsschalter öffnet, wenn der sich drehende Nocken 335 erreicht hat, um das Relais 128 stromlos zu machen, über dem Schalter 148 liegt ein Satz Ruhekontakte 150, die vom Relais 116 gesteuert werden. Ein Schalter 152 ermöglicht im geschlossenen Zustand einen Dauerbetrieb der Anordnung. Ein Paar Arbeitskontakte 154 und 156 sind in der Leitung F mit der vorstehend anhand von Figur 2 beschriebenen Magnetspule 144 in Reihe geschaltet. Beide Sätze von Arbeitskontakten 154 und I56 werden vom Relais 128 gesteuert. Eine gemeinsame Verbindungsleitung verläuft von einer Klemme des Relais zur Leitung F zwischen die beiden Sätze von Kontakten 154 und 156.

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Ein Geschwindigkeitswahlschalter l6O liegt in der Leitung G
und ist mi ζ seinem einen Ende mit der Leitung E verbunden.
Die vorstehend anhand von Figur 2 beschriebene Magnetspule liegt über der Magnetspule 44 ebenfalls in der Leitung G. Mittels des Geschwindigkeitswahlschalters l6O lassen sich auch die in der
Leitung A in Reihe mit den gekoppelten Schaltern 24' und 26·
liegenden Kontakte 162 schliessen. Das Relais 132 ist ebenfalls in die Leitung A geschaltet. Entsprechend einer voreingestellten Folge kann ein Begrenzungsschalter 164 von dem drehbaren Nocken in der Transmission 18 betätigt werden. Dieser Schalter 164 ist mit einem in der Leitung B liegenden Schalter 164' gekoppelt.
Wenn der Schalter 164 geöffnet ist, dann ist der Schalter 164' geschlossen. Wie später beschrieben wird, schließt der Begrenzungsschalter 164, um den Betrieb für hohe Geschwindigkeit des Zweigeschwindigkeitenbetriebes der Schaltung zu beginnen. Falls der Schalter 164 nicht wieder öffnet, ist der Schalter 164' geöffnet um eine erneute Erregung des Relais 116 zu verhindern. Somit wird der nachfolgende Betrieb der Abkantpresse mit hoher Geschwindigkeit durch den Schalter 164 verhindert. Außerdem bildet der Schalter l64' einen zusätzlichen Schutz für den Schalter Il4, da beide Schalter das Relais 116 stromlos machen können. Wenn der Schalter 164
während des Betriebes Cehlerhafterweise nicht schließt, so verläuft der gesamte Abwärtshub der Abkantpresse mit niedriger Geschwindigkeit, und er ist daher sicher und überschaubar.

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Ein Satz Arbeitskontakte ist in der Leitung I in Reihe mit der Magnetspule 72 geschaltet, die. wie vorstehend erwähnt, das Ventil 70 steuert. Der Geschwindigkiitswahlschalter l60 kann über den Kontakten 170 in der Leitung J geschlossen werden, und ein Tastschalter 127 kann zur Erzeugung eines Tastbetriebes von der Bedienungsperson betätigt werden.

Im Betrieb der Anordnung gemäß Figuren 1 bis 3 kann die Abkantpresse 10 wahlweise in einer Anzahl von Betriebsweisen betrieben werden_s einschließlich einem Betrieb mit einem Hub und zwei Geschwindigkeiten, einem Hub und hoher Geschwindigkeit, einem Hub und niedriger Geschwindigkeit, Tastbetrieb oder Dauerbetrieb. Ein Betrieb mit einem Hub und zwei Geschwindigkeitm ist der am häufigsten angewendete, um eine schnelle Annäherung, eine langsame Formung und eine schnelle Rückkehr zu erreichen. Nimmt man an, daß in dieser Betriebsweise der Hauptantriebsmotor vorwärts läuft und die Wahlschalter sich in der Stellung für einen Betrieb mit einem Hub und zwei Geschwindigkeiten befinden, so fließt Strom über Leitung B, um das Relais 116 zur erregen. Um Startschalter in ihre Stellung zu bringen, wird der Schalter 112 gedrückt und der Schalter 136 entweder von Hand oder mittels des Fußes eingestellt. Für eine Betätigung von Hand befindet sich der Schalter 136, wie dargestellt, in der Leitung C. Bei einem Fußbetrieb wird der Schalter I36 gedrückt, um ein Schließen gegen den Kontakt 1^2 in Leitung D zu erreichen. Durch die Erregung des Relais II6 werden die Arbeitskon-

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takte 118 und I38 geschlossen. Da der Begrenzungsschalter während dieses Teils des Arbeitszyklus geschlossen ist, gelangt Strom über den Begrenzungsschalter 114 und den geschlossenem Arbeitskontakt II8, um das Relais II6 zu halten. Ferner wird die geschlossenen Schalter in der Leitung H Strom geleitet, so daß das Relais 132 erregt wird, das die Arbeitskontakte I66 schließt, um der Magnetspule 72 (Figur 2) Strom zuzuführen. Durch die Erregung der Magnetspule 72 wird das Ventil 70 auf Betrieb für hohe Geschwindigkeit umgeschaltet. Das Umschalten des Ventils 70 betätigt den Begrenzungsschalter 74, der schließt (Leitung C), um die Laufschaltung vorzubereiten.

Zu dieser Zeit wird entweder der Fußschalter 120 oder der Schalter oder 124 bis zum unteren toten Punkt des Stößelhubs gedrückt oder gedrückt gehalten. Ein Drücken eines derartigen Schalters unterbricht die Stromzufuhr zum Relais II6 über die Leitung B, jedoch bleibt das Relais II6 über den Kaltekreis der Leitung A mit dem Schalter und den Kontakten II8 im erregten Zustand.

Soll die Anlage mittels von Hand zu betätigender Schalter betrieben werdenj so wird der Schalter 36 in die dargestellte Lage gebracht, um Kontakte in der Leitung C zu schließen. Soll die Anordnung über den Fußschalter 120 betätigt werden, so wird der Schalter 136 gedrückt, um die Kontakte 142 in der Leitung D zu schließen. Wird die Anordnung von Hand betätigt, so werden die Sehalter 122 und 123 gedrückt, um Strom über die geschlossenen Relaiskontakte I30 fließen

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zu lassen, die infolge der Erregung des Relais 132 geschlossen wurden. Ferner fließt Strom über den geschlossenen Begrenzungsschalter 7*1, um das Steuerrelais 128 zu erregen.

Wird die Anlage über den Fußschalter 120 betätigt, so fließt Strom über die Relaiskontakte 130 und den Begrenzungsschalter 74 (Leitung D), um das Relais 128 zu erregen. Die Erregung dieses Relais schließt die Arbeitskontakte 154 und 156, wodurch den Magnetspulen 44 und 64 Strom zugeführt wird. Dadurch werden die Ventile 42 und 62 (Figur 2) betätigt, um der Kupplung 84 für die hohe Geschwindigkeit hydraulisches Fluid zuzuführen und die Bremse 58 zu lösen. Dann bewegt sich der Stößel 14 mit hoher Geschwindigkeit abwärts; die Betätigung der Ventile 42 und 62 schließt die Begrenzungsschalter 54 und 68 (Leitung B), um die Laufschaltung in der Leitung B zu unterbrechen und durch Schließen der Schalter 54' und 68' einen Stromkreis in der Leitung F zu schließen.

Der Stößel setzt seine Abwärtsbewegung mit hoher Geschwindigkeit fort bis der erste Begrenzungsschalter 24 betätigt wird. Bei dessen Schliessen wird der mit ihm gekoppelte Schalter 24' geöffnet, um das Relais 132 stromlos zu machen. Dadurch öffnen die Kontakte 166, und die Magnetspule 72 wird stromlos. Ferner öffnen zusammen mit dem Begrenzungsschalter 74 die Kontakte 130, so daß die Stromzufuhr zum Relais 128 beendet wird, was zum öffnen der Kontakte 154 und I56 und damit zur Erregung der Magnetspulen 44 und 64 führt. Somit wird die Kupnlunr 84 für hohe Geschwindigkeit gelöst und die Bremse 58 kommt durch

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Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid über die Leitung 56 in Eingriff. Sie bremst den Stößel 14 ab, bis der zweite Begrenzungsschalter 26 von diesem Stößel betätigt wird.

Es fließt wiederum Strom über die geschlossenen Schalter 24 und 26. über den Ruhekontakt 146 und den geschlossenen, gekoppelten Schalter 74' fließt Strom zur Erregung des Relais 128, entweder über die Leitung C oder die Leitung D, je nachdem ob von Hand zu betätigende oder Fußschalter gewählt wurden. Durch Erregung des Relais 128 schließen die Kontakte 154 und 156, wodurch die Magnetspulen 44 und 64 erregt werden. Somit schalten die Ventile 42 und 62 um, um unter Druck stehendes Fluid über das deaktivierte Ventil 70 zur Kupplung 78 für niedrige Geschwindigkeit zu leiten. Der Abwärtshub des Stößels 14 wird dann zur Durchführung des Formvorganges mit niedriger Geschwindigkeit fortgesetzt.

Unmittelbar nach dem unteren Totpunkt der Bewegung des Stößels 14 wird der Dreh-Begrenzungsschalter 164 betätigt und schließt einen Stromkreis zur Erregung des Relais 132. Dadurch schließen die Kontakte 166, und das Magnetventil 72 wird wieder erregt, um das Ventil 70 zu schalten, so daß dieses der Kupplung 84 für hohe Geschwindigkeit unter Druck stehendes Fluid zuführt. Die Kupplung 78 für niedrige Geschwindigkeit wird gelöst, und riie Kupplung für hohe Geschwindigkeit läßt den Stößel mit hoher Geschwindigkeit zum oberen Ende des Hubes zurückkehren. Der Schalter 164' verhindert

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den übergang auf die hohe Geschwindigkeit, 'falls der Schalter 164

ausfällt, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Falls der Schalter

164 nicht schließt, so läuft der gesamte nächste Abwärt^hub des Stößels mit niedriger Geschwindigkeit ab.

Der Betrieb der Begrenzungsschalter 114, 148, 164 und 164' ist in Figur 4 dargestellt, aus der sich ergibt, daß der Begrenzungsschalter 164 etwa zwischen 190° _und ^₅O _{der Drehung des drehba}ren Antriebsnockens geschlossen ist, während andererseits der Schalter 164' zwischen 335 und 190 dieser Drehung geöffnet ist. Der Begrenzungsschalter 114 öffnet von 270° bis 310° der Drehung, um dadurch das Relais II6 stromlos zu machen. Dieses öffnet die Kontakte II8, um den Haltekreis für das Relais II6 zu unterbrechen, so daß eine Wiederholung des Arbeitszyklus verhindert wird. Ferner werden die Kontakte 138 geöffnet, um die Laufschaltung vom Relais 128 abzutrennen. Der Begrenzungsschalter 148 schließt etwa am unteren Ende des Hubes des Stößels, um einen Haltekreis über den Arbeitskontakten 132 und 134 zu bilden. Der Begrenzungsschalter 148 öffnet bei 335°>um das Relais 128 stromlos zu machen, so daß die Magnetspulen 44 und 64 stromlos werden. Somit wird die Kupplung 84 für hohe Geschwindigkeit gelöst und die Bremse 58 zum Abstoppen des Stößels 14 am oberen Ende des Hubes" in Eingriff gebracht. Das Relais 132 bleibt erregt, um die Magnetspule 72 erregt zu halten und das Ventil 70 zu aktivieren.

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Die Laufschalter können an diesem Punkt des Betriebsablaufes somit nur wirksam werden, wenn das Relais 116 erregt ist. Dieses wird jedoch nur erregt, wenn die verwendeten Schalter freigegeben und die Begrenzungsschalter 54 und 68 gelöst wurden, um anzuzeigen, daß die Ventile 42 und 62 sich in der deaktivierten Stellung befinden. Ferner wird das Relais 116 nur erregt, wenn der Ruhekontakt 150 geschlossen ist, um anzuzeigen, daß das Relais 116 niGht in erregter Stellung hängengeblieben ist.

Man erkennt, daß für den Betrieb der vorstehenden Anlage eine Anzahl von Sicherheitsmaßnahmen vorgesehen ist. Spricht beispielsweise das Ventil 42 oder 62 nicht an, so wird die Bremse 58 nicht gelöst und weder die Kupplung 78 für niedrige Geschwindigkeit noch die Kupplung 84 für hohe Geschwindigkeit kommt in Eingriff. Befindet sich der Stößel 14 in Bewegung und fällt entweder das Ventil 42 oder 62 aus, so wird die Kupplung gelöst und die Bremse 58 kommt zum unverzüglichen Abstoppen des Stößels in Eingriff. Läßt sich das Ventil 70 nicht aktivieren, dann arbeitet der Pressenstößel nur mit niedriger Geschwindigkeit , Bewegt sich der Stößel ,14 mit hoher Geschwindigkeit und fällt das Ventil 70 aus, dann wird der Stößel auf niedrige Geschwindigkeit abgebremst. Ist einer der Begrenzungsschalter 24 oder 26 in seiner Arbeitsweise gestört, so wird der Stößel 14 angehalten. Die Verwendung der Eegrenzungsschalter 54, 68 und 74 liefert zusätzliche Sicherheiten, indem die richtige Betriebsweise der Ventile überprüft wird. Ferner stellt der Schalter 164¹ eine Sicherung bei fehlerhaftem Arbeiten des Schalters 164 dar.

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Zusätzlich zu den Sicherheitsmaßnahmen in der vorstehenden Anlage hat sich gezeigt, daß mittels der Erfindung auch das Ansprechen der Bremsanordnung verbessert wird. Die bisher bekannten Steuerungen erfordern erhebliche Zeitspannen für das Umschalten der Ventile, während die erfindungsgemäße Steuerung in der Lage ist, den Stößel auf eine niedrige Geschwindigkeit abzubremsen bevor eine Aktivierung der Kupplung für niedrige Geschwindigkeit erforderlich ist. Dadurch wird totes Spiel in den Zahnrädern vermieden und die Ansprechempfindlichkeit der Anlage erhöht.

Die Lage der Begrenzungsschalter 2k und 26 kann geändert werden, um unterschiedliche Betriebscharakteristiken der Presse zu erhalten, indem die Abbremsung und die Abbremszeit des Stößels 1*1 geändert wird, Zusätzlich ist die Federspannung des Bremszylinders einstellbar, um unterschiedliche Ansprechzeiten des Pressenstößels beim übergang von hoher zu niedriger Geschwindigkeit zu erzielen.

Im Tastbetrieb wird der Tästknopf 172 gedruckt, wodurch die Magnetspulen kk und 6k zur Betätigung der Kupplung Jd für niedrige Geschwindigkeit erregt werden. Der Stößel I¹I bewegt sich dann mit niedriger Geschwindigkeit abwärts. Die Freigabe des Tastknopfes 172 bringt den Stößel sofort zum Halten. Der Tastbetrieb dient im wesentlichen zum Einstellung und Prüfen und nicht als normale Betriebsweise.

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Für einen Betrieb mit einem Hub bei hoher Geschwindigkeit wird der Geschwindigkeitswahlschalter l6O gedrückt, um die Kontakte 170 zu überbrücken. Obwohl die Begrenzungsschalter 24 uid ?6 bei der Abwärtsbewegung des Stößels betätigt sind, haben diese danr: keine Wirkung, und der Stößel bewegt sich weiter mit einer hohen Geschwindigkeit abwärts.

Im Betrieb mit einem Hub bei niedriger Geschwindigkeit wird der Geschwindigkeitswahlschalter nach oben gezogen, um die Verbindung zwischen den Kontakten l62 in der Leitung H sowie den Kontakten in der Leitung J zu unterbrechen. Dadurch können die Magnetspule 72 und das Relais 132 nicht erregt werden, und der Stößel bewegt sich mit niedriger Geschwindigkeit, ^er Kontakt für niedrige Geschwindigkeit der Begrenzungsschalter 2k und 26 in der Leitung I wird mit den Wahlschalterkontakten des Schalters I60 (Leitung G) überbrückt.

Für einen Dauerbetrieb wird entweder der Lauf- oder der Fußschalter betätigt und man erhält dann sich wiederholende Pressenhübe. Einmal begonnen setzt die Presse ihre Arbeitszyklen dauernd fort, bis der "Stop"-Knopf 104 betätigt wird. Der Wahlschalter I60 ist bei einem Dauerbetrieb wirksam. Der Punkt, an dem die langsame Abwärt sbewegung des Stößels einsetzt, ist jedoch verschieden von dem bei einem einzelnen Hub mit Änderung der Geschwindigkeit. Der Dauerbetrieb erfordert automatische Zufuhreinrichtungen und vermeidet spezielle Sicherheit^- und Konstruktionsschv/ierigkeiten. Somit sollte der Dauerbetrieb nicht bei einer Handzufiihrung angewendet werden.

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In den in den Figuren i bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel · . sind die Begrenzungsschalter 24 und 26 senkrecht im Abstand voneinander an den Seiten der Presse 10 angeordnet und werden daher bei Bewegung dts Stößels 14 nacheinander vom Nocken 20 betätigt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Begrenzungsschalter 24 und 26 in einer horizontalen Ebene nebeneinander angeordnet, wie dies in Figur 6 dargestellt ist. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Schalter im allgemeinen gleichzeitig durch die Nockenverlängerung 20' betätigt, die am Nocken 20 befestigt ist. Diese Nockenverlängerurg 20^? kann für verschiedene Betriebsweisen eingestellt werden. In dem bevorzugten, in Figur 6 gezeigten Ausführungsbeispiel bestehen die Begrenzungsschalter aus 2-Schritt-Schaltern, wobei ein erster Bewegungsbogen einen ersten Kontakt und ein zweiter Bewegungsbogen einen zweiten Kontakt betätigt. Derartige Schalter werden beispielsweise als "Cutler-Hammer-Typ L Begrenzungsschalter" vertrieben, bei denen bei den ersten 15 einer Bewegung ein erster Kontakt und bei den zweiten 15 der Bewegung ein zweiter Kontakt des Schalters betätigt wird. Die Verwendung von Begrenzungsschaltern 24 und 26 in einer horizontalen Ebene ermöglicht ein schnelles Anhalten des Pressenstößels 14, wenn einer der Schaltarme nicht arbeitet. Die versetzte Betriebsweise jedes der Schalter ergibt ein verbessertes Ansprechen der Presse durch das Anlassen des Abbrernsens des Stößels, bevor di >- Kupplung für niedrige Geschwindigkeit aktiviert wird.

Figur 5 zeigt die elektrische Schaltung für das bevorzugte Ausführun^sbeispiel der Erfindung, wobei nur der zur Änderung der Geschwindlr-

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keit dienende Teil der Schaltung dargestellt ist. Der übrige Schaltungsteil bleibt unverändert. Der Kontakt 2¹Ia und der mit ihm gekoppelte Kontakt 24a' werden in Abhängigkeit von den ersten 15° der Bewegung des Schaltarms des Begrenzungsschalters 24 betätigt, während die Kontakte 24b und 24b' von den zweiten 15° der Bewegung des Schaltarmes aktiviert werden. Kontakte 26a und 26a¹ werden durch die ersten 15° der Bewegung des Schaltarms des Begrenzungsschalters 26 und die Kontakte 26b und 26b' durch die zweiten 15° der Bewegung dieses Schaltarms betätigt. Die Betriebsweise der Anordnung bleibt im wesentlichen die gleiche wie vorstehend beschrieben, wobei die Kontakte 24a, 24a¹ und 26a, 26a' im allgemeinen gleichzeitig arbeiten. Ferner arbeiten die Kontakte 24b, 24b¹ und 26b, 26b¹ im allgemeinen gleichzeitig. '

Somit betrifft die Erfindung eine verbesserte Steuerung, insbesondere für Pressen, bei der ein zuverlässiger Übergang von hoher zu niedriger Geschwindigkeit möglich wird und bei der ein verbessertes. Ansprechen erreicht wird, wobei totes Spiel in Zahnrädern o.a. vermieden wird. Mittels der erfindungsgemäßen Steuerung ist eine schnellere Umschaltung von hoher auf niedrige Geschwindigkeit als bisher erreichbar möglich, da der Stößel abgebremst wird, bevor die Kupplung für die niedrige Geschwindigkeit aktiviert wird.

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand von speziellen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde ist es klar, daß sich für den Fachmann nach dem Lesen der.Beschreibung verschiedene Abwandlungen und Änderungen ergeben, die alle unter die Erfindung fallen.

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Claims (12)

1. Ansprüche

   ( 1. !Steuerung fü7 eine mit mehreren Geschwindigkeiten arbeitende Werkzeugmaschine, insbesondere Presse, mit einer Bremse und einer Kupplung für hohe und einer Kupplung für niedrige Geschwindigkeit, gekennzeichnet durch einen ersten an vorbestimmter Stelle des Arbeitszyklus der Maschine betätigbaren Schalter zum Lösen der Kupplung für hohe Geschwindigkeit und zum Ineingriffbringen der Bremse und durch einen zweiten, betätigbaren Schalter sum Ineingriffbringen der Kupplung für niedrige Geschwindigkeit und zum Lösen der Bremse.
2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter durch die Bewegung der Maschine betätigbar sind und daß der zweite Schalter nach dem ersten Schalter betätigt wird.
3. 3. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter bei einer aus'einer Presse bestehenden Maschine in einer gemeinsamen horizontalen Ebene angeordnet sind.
4. i\. Steuerung nach Anspruch, 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schalter zwei Betätigungsstufen aufweist.
5. 5. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichne';, daß die Schalter in einer senkrechten Ebene angeordnet sind.

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6. 6. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet duroh Abtasteinrichtungen zur Überprüfung des Zustandes der BetätigungLorgane für die Kupplungen und die Bremse.
7. 7. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Abtastvorrichtungen zur Überprüfung der Stellung der Kupplung für hohe und der Kupplung für niedrige Geschwindigkeit.
8. 8. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Schalter gegeneinander verschiebbar sind.
9. 9. Steuerung nach eirem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Fluidventile zur Betätigung der Kupplungen und der Bremse vorgesehen sind, die über von dem ersten und dem zweiten Schalter aktivierbare Magnetspulen betätigbar sind.
10. 10. Steuerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung Schalter enthält, die in Abhängigkeit von der Stellung der Fluidventile betätigbar sind.
11. 11. Steuerung nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch ein erstes Fluid/entil zur Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid zu der Bremse und der Kupplung, durch ein zweites Fluidventil zur Steuerung der Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid zur Bremse und

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    durch ein drittes Fluidventil zur Zufuhr von unter Druck stehendem Fluid zur Kupplung für hohe oder zur Kupplung für niedrige Geschwindigkeit.
12. 12. Steuerung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine Sperrvorrichtung zur Verhinderung des Wiederanlaufens der Maschine bei nicht richtig arbeitenden Ventilen und Schaltern.

    13· Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet ourch einen zyklisch arbeitenden Schalter zum Umschalten der Maschine auf hohe Geschwindigkeit für den Beginn eines neuen Arbeitszyklus und durch einen gekoppelten Schalter zur Verhinderung des Maschinenbetriebes ,nit hoher Geschwindigkeit beim Auftreten eines Fehlers am zyklisch arbeitenden Schalter.

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