DE2255057A1

DE2255057A1 - Werkzeugbruch-anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2255057A1
Application number: DE2255057A
Authority: DE
Inventors: William B Scott
Original assignee: WHITNEY CORP W
Current assignee: WHITNEY CORP W
Priority date: 1971-11-15
Filing date: 1972-11-10
Publication date: 1973-05-17
Also published as: GB1349700A; US3728919A; IT975435B; JPS4860684A; FR2160402A1; CA971477A

Description

Werkzeugbruch-Anzeigevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugbruch-Anzeigevorrichtung für ein Maschinenwerkzeug, durch die der Werkzeugbruch durch Feststellen eines Druckwechsels in einem pneumatischen Schaltkreis infolge dieses Werkzeugbruchs ermittelt.wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anzeigevorrichtung der genannten Art von einfacherem und billigerem Aufbau sowie besserem Gebrauchswert als die bekannten Anzeigevorrichtungen zu schaffen. .

Nach der Erfindung wird für ein Masphinenwerkzeug, das einseitig in einem in Richtung des Werkstücks hin- und herbewegbaren Werkzeugträger gehalten ist,, ein vor dem anderen Ende des Werkzeuges endender, an eine Druckquelle angeschlossener Kanal sowie ein Druckfühler, der auf den bei Werkzeugbruch eintretenden Druckabfall anspricht und ein Signal auslöst, vorgeschlagen.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert werden.

309820/0280

Es zeigen:

!ig. 1 eine schematische Darstellung einer Werkzeugbruch-Anzeigevorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Seitenansicht eines Maschinenwerkzeuges nach der Erfindung und

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht auf das Werkzeug nach Bg. 2 im abgebrochenen Zustand.

In dem in den Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiel ist die Erfindung auf eine Werkzeugmaschine 10 mit einem bewegba- ^f ren Werkzeugträger 11 zur Halterung eines Werkzeuges 13 angewandt, das auf das Werkstück 14 einwirkt. Das neue Werkzeugbruch-Anzeigesystem zeigt einen Bruch des Werkzeugs 13 während des normalen Betriebes der Maschine an.

'Ί Ϊ ■ ' ■ ^Ιμ«

Obwohl die Erfindung in gleicher Weise auf viele verschiedenartigen Werkzeugmaschinen anwendbar ist, wird es nachfolgend an einer Lochdornpresse 10 und einem Werkzeugträger 11 in Form eines hin- und hergehenden Schlagkörpers erläutert. Als Werkzeug 13 dient ein Dox*n, der am unteren Ende des Schlagkibens in einem Dornhalter 15 befestigt ist. Im Betrieb wird der Schlagkörper durch wechselnde Zufuhr von Drucköl an die gegenüberliegenden Enden eines Zylinders 16 auf- und niederbewegt, an dessen Kolben 16a der Schlagkörper befestigt ist. Beim Absenken des Schlagkörpers wird der Dorn 13 durch das Werkstück und eine darunter befindliche Matrize 14a getrieben und erzeugt so im Werkstück ein Loch.

309820/0280

Gemäß Fig. 1 besteht das Bruch-Anzeigesystem aus einem pneumatischen Schaltkreis 17» dessen Druckleitung 19 einer Druckquelle 20 verbunden ist und zum Dorn 13 führt. Stromab ist die Druckleitung 19 durch den Dorn 13 verschlossen, der somit ein Entweichen von Luft verhindert. Ein Druckregler 23 hält den Leitungsdruck während der normalen Stanzarbeiten auf einem vorbestimmten Wert. Wenn der Dorn 13 während des Stanzbetriebes bricht, wird das Leitungssystem geöffnet, so daß die entweichende Luft einen Druckwechsel erzeugt. Um diese Abweichung vom vorgewählten Druckwert zu erfassen, ist ein Druckfühler 24 zwischen.dem Leitungsende und dem Druckregler 2J eingeschaltet, der bei Druckabfall ein elektrisches Signal zur Anzeige des Dombruches erzeugt.

Dem Druckfühler 2Pt ist vorzugsweise eine einstellbare Einschnürung in Form eines Nadelventils 25 zugeordnet, die in die Leitung 19 eingeschaltet ist und die Luftströmung in dieser Leitung jenseits des Druckfühlers begrenzt. So lange der Dorn 13 das Entweichen von Luft aus der Leitung 19 verhindert, strömt durch das Nadelventil 25 praktisch keine Luft, und damit entsteht am Nadelventil praktisch kein Druckabfall. Wenn der Dorn 13 jedoch abgebrochen ist, entweicht die Luft aus dem Leitungsteil stromab des Nadelventils 25 schnell Und erzeugt eine sehr viel schnellere Luftströmung durch dieses Ventil aus den stromauf gelegenen Leitungsbereichen, was einen stärkeren Druckabfall am Nadelventil zur Folge hat. Parallel zum Nadelventil ist ein Differenzdruckschalter 26 geschaltet, der auf die Differenz des Druckes am Nadelventil anspricht. Wenn der Differenzdruck einen vorgewählten Grenzwert überschreitet, wird der Schalter 26 zur Erzeugung eines den Dornbruch anzeigenden elektrischen Signals ausgelöst.

_ i\ _ 309820/0280 - ■

Dieses Signal kann einfach durch Einschalten einer Lampe gegeben werden, die dem Maschinenarbeiter den Bruch des Domes anzeigt. Vorzugsweise wird das Signal aber, wie im Ausführungsbeispiel, dazu benutzt, durch Abschaltung eines Relais 26a den automatischen Stanzbetrieb zu unterbrechen, indem ein nicht dargestelltes Ventil verstellt wird, das den Zufluß von Drucköl zum Zylinder 16 unterbricht. Es ist auf jeden Fall erwünscht, daß der Dornbruch so schnell wie möglich aufgespürt wird, so daß die Dornpresse sofort gestoppt wird, damit das Werkstück 14 oder gar die Dornpresse selbst nicht beschädigt wird. Aus diesem Grunde ist einem nadelventil 25 und einem Differenzdruckschalter 26 wegen des schnellen Ansprechens gegenüber einfachen Druckschaltern der Vorzug zu geben.

Entsprechend dem Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist das neue Anzeigesystem so eingerichtet, daß ein Bruch des Doms 13 sofort festgestellt wird, ohne daß das Werkzeug zunächst vom Werkstück 14 zurückgezogen werden muß. Daher ist der Endabschnitt des pneumatischen Schaltkreises 17 im Dorn 13 selbst ausgebildet, damit die Druckluft in diesem Kreis nach einem Dornbruch sofort ins Freie strömt.

Der normalerweise geschlossene Kanal 27 ist somit im Dorn ausgebildet. Der Kanal 27 wird nach dem Einsetzen des Doms 13 in den Dornhalter 15 ein Teil des pneumatischen Schaltkreises 17. Ein Dornbruch öffnet den Kanal 27» läßt Luft aus dem Schaltkreis 17 entweichen und löst den Schalter 26 aus. Durch diese neue Anordnung wird der Werkzeugbruch sofort während des Stanzzyklus festgestellt, selbst wenn der Dorn sich noch im Werkstück 14 befindet. Die Aufwärtsbewegung des ßtoßkörpers

- 5 309820/0280

wird daher unterbrochen, und Schaden, die andernfalls durch das gebrochene Werkzeug entstehen könnten, werden verhindert.

Im Ausführungsbeispiel besteht der Kanal 27 aus einer kleinen zylindrischen Axialbohrung durch den Dorn 13> wobei, das obere Ende 29 der Bohrung auf der Oberseite 30 des verbreiterten Kopfes, 31 des Doms endet. Das-untere Ende 33~der Bohrung befindet sich kurz oberhalb der Unterseite 34- des Dorns und ist infolgedessen geschlossen«. Vorzugsweise wird das obere Ende des Kanals 27 beim Einsetzen des Dorns in den Dornhalter 15 selbsttätig mit einem im Schlagkörper und im Dornhalter axial angeordneten Kanal 32 zum Fluchten gebracht und dadurch mit der Druckleitung 19 verbunden» Der pneumatische Schaltkreis 17 wird auf diese Weise vervollständigt, und durch Einsetzen des Dorns 13 in das Ende des Schlagkörpers 11 geschlossen. Der Dorn 13 bildet somit infolge des offenen Endes 29 des Kanals 27» der wiederum mit dem unteren Ende des Kanals 32 in Verbindung steht, einen .Teil des Schaltkreises, der· durch das untere Ende 33 des Kanals 27 geschlossen wird. Da das obere Ende des Kanals 27 möglicherweise nicht eine vollkommene Dichtung mit dem unteren Ende des Kanals 32 bildet_s könnte ständig eine geringe Luftmenge zwischen dem Dorn 13 und dem Werkzeugträger 1"f entweichen» Die Luftströmung durch diese mögliche Leckstelle wäre jedoch so klein, daß sie keinen nennenswerten Druckabfall am Nadelventil 25 erzeugt... Wenn der Dorn, wie in Pig. 3 dargestellt, abgebrochen ist, kann die Druckluft durch den dann geöffneten Kanal 27 aus dem Schaltkreis 17 entweichen. liies wiederum löst den Differenzdruckschalter 26 zur Erzeugung eines Anzeigesignals für den Dornbrüch aus. Die Presse 10 kann dann abgeschaltet werden, um einen Ersatz des gebrochenen Dorns vorzunehmen. Wenn der Werkzeugträger

309820/0280 - 6 -

11 automatisch in seiner abgesenkten Stellung angehalten wird, kann der Pressenarbeiter den Schlagkörper von Hand nach oben stoßen, um den Dorn auszuwechseln. Es ist von Vorteil, daß die Anzeigevorrichtung nach der Erfindung den Werkzeugwechsel nicht beeinträchtigt oder kompliziert, da der Dorn 13 durch einfaches Einsetzen in den Dornhalter Bestandteil des Schaltkreises 17 wird.

Um den Dornwechsel weiter zu vereinfachen und ein unnötiges Auslösen des Schalters 26 zu vermeiden, ist in der Druckleitung 19 stromab des Schalters 16 ein Absperrventil 36 vorgesehen. Dieses Ventil 36 kann für den Werkzeugwechsel oder zur Ausschaltung des Anzeigesystems geschlossen werden, um den Zufluß von Druckluft zum Ende der Druckleitung 19 zu verhindern.

- 7 -309820/0280

Claims

Patentansprüche

( 1. JWerkzeugbruch-Anzeigevorrichtung für eine Werkzeugmaschine mit einem in Sichtung des Werkstücks hin- und herbewegbaren Werkzeugträger, in dem das Werkzeug einseitig gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (13) einen vor seinem anderen Ende endenden, an eine Druckluftquelle (20) angeschlossenen Kanal (.27) aufweist und daß ein Druckfühler (24) vorgesehen ist, der auf den bei Werkzeugbruch eintretenden Druckabfall anspricht und ein Signal auslöst·
2. Presse mit einem auf- und niedergehenden Pressenstößel, an dessen unterem Ende ein Lochdorn zur Erzeugung eines Loches beim Niedergehen des Pressenstößels in einem Werkstück gehalten ist, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein pneumatischer Schaltkreis (17) vorgesehen ist, der einen sich axial durch den Pressenstößel erstreckenden und sich an dessen unteren Ende öffnenden Kanal (32) aufweist, an den sich eine im Dorn (13) ausgebildete Bohrung (27) anschließt, die vor dem unteren Ende des Domes (Ü3) endet.·
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kanal (32) Druckluft mit vorgegebenem Druckwert zuführbar ist und daß ein druckempfindlicher Schalter (26) auf den Druck zwischen dem Kanal (32) und der Druckluftquelle (20) anspricht und bei Druckabfall unter einem vorbestimmten Wert ein elektrisches Signal auslöst.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß der pneumatische Schaltkreis (17) eine einstellbare Einschnürung

- 8-3098 20/0280

(25) zwischen der Druckluftquelle (20) und dem Kanal (32) aufweist und daß der druckempfindliche Schalter ein Differenzdruckschalter (26) ist, der zwischen der Druckquelle (20) und dem Kanal (32) parallel zur Einschnürung (25) angeordnet ist und auf Druckunterschiede beiderseits der Einschnürung anspricht.

3 0 9 8 Z 0 / ü Γ F I! ^OmtNAL