DE2300972A1

DE2300972A1 - Einrichtung zum automatischen ueberwachen und einregeln des luftdruckes bei pneumatikvorrichtungen

Info

Publication number: DE2300972A1
Application number: DE2300972A
Authority: DE
Inventors: Hans Engelhardt; Egon Feirer
Original assignee: Maschinenfabrik Weingarten AG
Current assignee: Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Priority date: 1973-01-10
Filing date: 1973-01-10
Publication date: 1974-07-18
Also published as: DE2300972C3; FR2213714A6; DE2300972B2

Description

MASCHINENFABRIK WEINGARTEN A-G Weingarten, den 8. Jan. 1973 7987 Weinga^/ten/Württ.

Zusatz zu M 47

Einrichtung zum automatischen Überwachen und Einregeln des Luftdruckes bei Pneumatikvorrichtungen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum automatischen Überwachen und Einregeln des Luftdruckes bei Pneumatikvorrichtungen, wie Ziehkissen, Auswerfer, Ausbalancierung, Luftdruckeinstellung oder Überlastsicherung etc. bei Pressen, Pressenstrassen oder dergleichen Arbeitsmaschinen mit einem Sollwertgeber (Dateneingabegerät bzw. Lesegerät) und einem in den Ausgleichsbehälter führenden Istwertgeber, welche beide mit einer Vergleichsvorrichtung verbunden sind, die über eine Leitung zusätzlich mit einem Ventil oder mehreren Ventilen verbunden ist, welche in Leitungen vom und zum Ausgleichsbehälter angeordnet sind, nach Patent Nr (Patentanmeldung P 20 5I 089.8).

Die Hauptanmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zum automati- j j sehen Überwachen und Einregeln des Luftdruckes bei Pneumatikvor- j richtungen, wie Ziehkissen, Auswerfer, Ausbalancierung, Luftdruck-) einstellung oder Überlastsicherung etc., bei Pressen, Pressenstrassen oder dergleichen Arbeitsmaschinen.

Diese Pneumatikvorrichtungen müssen überwacht und reguliert werden können. Die Justierung der einzelnen Luftdrücke und deren Überwachung kann bei Werkzeugwechsel an einer Pressenstrasse oder an einer Presse mit vielen Pneumatikeinrichtungen, z.B. Stufenpresse, sehr viel Zeit in Anspruch nehmen, die der Produktion verloren geht.

Palscheinstellungen liegen zudem bei der manuellen Einstellung wie sie bis jetzt vorgenommen wird, an der Tagesordnung, was wiederum Verluste in Form von Ausschuss ergibt. Auch kann der Bremsweg des Stössels selbst bei geringfügigen Druckschwankungen im

409829/0484

Ausgleichsbehälter für die Stösselausbalancierung· oder der Kupplung erheblich differieren.

Hiervon ausgehend hatte sich das Hauptpatent zur Aufgabe gestellt, die vorstehend erwähnten Nachteile qualitativer und zeitlicher Art mit möglichst einfachen Mitteln zu beseitigen und das Überwachen und Einregeln unabhängig von der manuellen Fertigkeit der Bedienungsperson zu gestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wurde gemäss dem Hauptpatent ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem ein Istwertgeber ein dem Druck im Ausgleichsbehälter entsprechendes Signal liefert, welches in einer Vergleichsvorrichtung mit einem anderen Signal verglichen wird, das durch Eingabe eines auf einem Informationsträger befindlichen kodierten Signales in einen Sollwertgeber (Lesegerät bzw. Dateneingabegerät) durch permanentes oder zeitweises Abfragen des Informationsträgers gewonnen wird und dass das von der Vergleichsvorrichtung gelieferte Signal entsprechende Betätigungsorgane derart steuert, dass der Druck im Ausgleichsbehälter dem kodierten Sollwert entspricht. Dabei sollte es möglich sein, dass es gleichzeitig bei einem oder mehreren Ausgleichsbehältern von Pneumatikvorrichtungen an einer oder mehreren Pressen angewandt wird, wobei allen Pneumatikvorrichtungen eine gemeinsame Vergleichseinrichtung zugeordnet ist. Auch sollte es von Vorteil sein, dass die Vergleichsvorrichtung das Signal in Form einer veränderlichen Spannung liefert, welche zur stufenlosen Verstellung eines motorisch betätigten Betätigungsorganes verwendet wird.

Die-zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgesehen« Einrichtung nach dem Hauptpatent ist im wesentlichen gekennzeichnet durch einen Sollwertgeber (Dateneingabegerät bzw. Lesegerät) und einem in den Ausgleichsbehälter führenden Istwertgeber, welch« beide mit einer Vergleichsvorrichtung verbunden sind, die über eine Leitung zusätzlich mit einem Ventil oder mehreren Ventilen verbunden ist, welche in Leitungen vom und zum Ausgleichsbehälter angeordnet sind. Dabei ist es möglich, dass mindestens zwei Ventile vorgesehen sind, von denen in an sich bekannter Weise eines in der Leitung zwischen Druckluftquelle und Ausgleichsbehälter, das andere dagegen in der ins Freie führenden Leitung angeordnet 1st. ■

409829/0484

230097?

Die Zusatzanmeldung P 2 217 461.4 hatte sich bereits die Aufgabe gestellt, eine weitere Ausführungsform der Einrichtung zur Durchführung des in der Hauptanmeldung beschriebenen Verfahrens zu schaffen, die unter Verwendung von sich in der Vergangenheit als sehr betriebssicher erwiesenen herkömmlichen Bausbeinen sehr einfach und betriebssicher aufgebaut werden kann.

Diese Aufgabe wurde gelöst durch eine über Leitungen mit vorzugsweise zwei in Leitungen vom und zum Ausgleichsbehälter angeordnete Ventile in Verbindung stehende Vergleichseinrichtung, die eine beliebige Anzahl über eine gemeinsame Leitung mit dem im Ausgleichsbehälter herrschenden Druck beaufschlagte Druckschaltpaare als eingebauten Sollwertgeber aufweist, deren Ausgänge an die zum Ventil führende Leitung, und deren Ausgänge an die zum Ventil führende Leitung angeschlossen sind, und jedes Drucksehalterpaar jeweils über eine gesonderte Leitung vorzugsweise mittels einer Steckverbindung mit einem als Stecker ausgebildeten Informationsträger in Verbindung steht, in dem jeweils nur der einem bestimm ten Druckschalterpaar zugeordnete Kontaktstift an Spannung liegt.

Für eine Pneumatikvorrichtung zum Ausbalancieren der Werkzeugoberteile war vorgeschlagen worden, dass jedem Werkzeugoberteil ein als Stecker ausgebildeter Informationsträger zugeordnet ist.

Der mit dieser Lösung erzielbare Vorteil besteht darin, dass das Überwachen und Einregeln des Luftdruckes bei den oben näher bezeichneten Pneumatikvorrichtungen auf einfachste Weise erfolgen j kann, da die das Werkzeug an der Press.e auswechselnde Bedienungs- j person lediglich eine Steckverbindung herzustellen hat, durch die \ automatisch das richtige Druckschalterpaar angesteuert wird,, auf j Grund dessen Einstellung hin eines der beiden Ventile .für die Regelung des Druckes im Ausgleichsbehälter betätigt wird bis der vorgeschriebene Sollwert erreicht ist. Insbesondere ist mit der erfindungsgemässen Einrichtung gewährleistet, dass mittels des Steckers immer der für das jeweilig verwendete Werkzeug richtige Sollwert vorgegeben wird.

Die Einrichtung nach der vorangemeldeten Zusatzanmeldung zeichnet sich zwar durch die erwähnten Vorteile aus, jedoch ist eine sehr

' ⁴ " A09829/CK84

grosse Anzahl von Druckschalterpaare notwendig, wenn beispielsweise eine vollständige Ausbalancierung der Werkzeugoberteile gewünscht ist.

Die vorliegende Zusatzanmeldung hat zur Aufgabe, eine weitere Einrichtung zur Durchführung des in der Hauptanmeldung beschriebenen Verfahrens zu schaffen, bei welcher dieser Nachteil beseitigt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäss der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Vergleichsvorrichtung ein an sich bekanntes Druckmessgerät ist, dessen den Istwert des Druckes im Ausgleichsbehälter registrierender Zeiger mit einem eine geringe Druckdifferenz abgreifenden Kontaktpaar als Sollwertgeber derart zusammenwirkt, dass' bei einem zu niedrigen Istwert das in der Leitung zum Ausgleichsbehälter angeordnete Ventil, bei einem zu hohen Istwert das in der Leitung vom Ausgleichsbehälter angeordnete Ventil, dagegen beji einem innerhalb des durch das Kontaktpaar vorgegebenen Sollwertbereiches liegenden Istwert keines der Ventile ansteuerbar ist.

Um im Gewicht unterschiedliche Werkzeugoberteile ausbalancieren zu

jkönnen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass der Sollwert j des Druckes im Ausgleichsbehälter durch Verdrehen des Kontakt - j jpaares um eine mit der Drehachse des Zeigers des Druckmessgerätes ■

Ifluchtende Achse einstellbar ist. j

Dabei ist nach der Erfindung vorgesehen, dass das Kontaktpaar zum j Einstellen des Sollwertes in Wirkverbindung mit dem Informations- i träger steht, wobei als Informationsträger ein Bolzen vorgesehen j ist, dessen wirksame Länge dem codierten Sollwert entspricht. |

Weiterhin ist vorgesehen, dass das Kontaktpaar in drehfester Verbindung mit einem Ritzel steht, welches mit einem verschwenkbaren Zahnsegment kämmt, und dass der Informationsträger mit einem am Zahnsegment befestigten Abtastbolzen zusammenwirkt, wobei der Abtastbolzen durch die Kraft einer Feder am Informationsträger j anliegt. ι

Ferner ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass die Schwenkbewegung des Zahnsegmentes durch ein Langloch begrenzt ist, durch das

- 5 - 409829/0484

der Abtastbolzen hindurchgeführt ist.

Hierbei ist es von Vorteil, dass die Grosse der Schwenkbewegung des Zahnsegmentes und das Übersetzungsverhältnis zwischen Zahnsegment und Ritzel so gewählt ist, dass sämtliche mit dem Druckmessgerät messbaren Drücke als Sollwert einstellbar sind.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird darin gesehen, dass der Informationsträger an einem Halter befestigt ist, dessen Lage nach dem Einbringen in einen dafür bestimmten Sitz genau bestimmt ist, wobei der Sitz aus einer Bohrung besteht, in welcher der Halter mittels eines Bajonettverschlusses unverschiebbar gelagert ist.

Damit beim Auswechseln eines Werkzeuges immer der richtige Druck im Ausgleichsbehälter hergestellt wird, steht der Halter über ein Zwischenglied, wie z.B. Kette, Seil mit einem Werkzeugteil, vorzugsweise Werkzeugoberteil in Verbindung, Hierbei ist es besonders vorteilhaft, dass jedem Werkzeugoberteil ein gesonderter Halter mit Informationsträger zugeordnet ist.

Bei Verwendung einer Kette als Zwischenglied ist es dabei vor teilhaft, dass die Kette ein Sollbruchglied aufweist.

Um ein Ansprechen der erfindungsgemässen Einrichtung und damit einen Druckabbau im Ausgleichsbehälter beim Werkzeugwechsel,zu verhindern, wird in einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass der in seinem Sitz befindliche Halter mit einem Endschalter zusammenwirkt.

Der mit der erfindungsgemässen Einrichtung erzielbare Vorteil besteht in der Möglichkeit, unter Beibehaltung der bisher schon erreichten Vorteile Pneumatikvorrichtungen der eingangs genannten Art äusserst genau und auf einfache Weise regeln zu können. Insbesondere ist es möglich, beliebig schwere Werkzeugoberteile innerhalb einer vorgegebenen Toleranzgrenze auszubalancieren.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.

- ⁶ - A09829/0484

230097?

Es zeigen:

Pig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemässen Einrichtung,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der.Fig. 1 mit der angeschlossenen, schematisch dargestellten Pneumatikvorrichtung und

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie C-D der Fig. 1,

Die erfindungsgemässe Einrichtung wird im folgenden in Zusammenarbeit mit einer Pneumatikvorrichtung für das Ausbalancieren des Stössels sowie des daran befestigten Werkzeugoberteiles beschrieben.

Die Pneumatikvorrichtuttg besteht im wesentlichen aus dem Zylinder 1 mit Kolben 3, dessen Kolbenstange 4, an der der Stössel aufgehängt ist, durch den Zylinderdeckel 2 hindurchgeführt ist, und dem Ausgleichsbehälter 6, von dem die Leitung 5 zum Zylinder 1, die Leitung 13 zur Druckmittelquelle 8, die Leitung .14 in die freie Atmosphäre und die Leitung 15 zur Vergleichsvorrichtung führt. In die Leitungen 13 und 14 ist je ein elektrisch ansteuerbares Ventil 7, 11 angeordnet, welche mit der Vergleichsvorrichtung über die Leitungen 22 bzw. 23 verbunden sind.

Die Vergleichsvorrichtung besteht aus einem Druckmessgerät 31, dessen den Istwert des Druckes im Ausgleichsbehälter 6 registrierender Zeiger 31a in an sich bekannter und nicht dargestellter Weise derart mit einem Miniraalkontakt 32a und einem Maximal-.kontakt 32b eines Kontaktpaares 32 zusammenwirkt, dass bei einem zu niedrigen Istwert das in der Leitung 13 zum Ausgleichsbehälter 6 angeordnete Ventil Y, bei einem zu hohen Istwert das in der Leitung 14 vom Ausgleichsbehälter 6 angeordnete Ventil 11 angesteuert wird. Minimal- und Maximalkontakt 32a und 32b sind dabei V-förmig angeordnet und schliessen eine Druckspanne von z.B.-etwa 0,1 bar - der Druckskala des Druckmessgerätes -31 ein. Befindet sich der Zeiger 31a an einer beliebigen Stelle innerhalb des durch den Minimalkontakt 32a und den Maximalkontakt 32b gebildeten Bereiches, so wird keines der Ventile 7 und 11 angesteuert.

" ⁷ " 409829/0484

Das Kontaktpaar 32 wirkt somit als Sollwertgeber für den Druck im Ausgleichsbehälter 6. Da der Sollwert je nach Gewicht des auszubalancierenden Werkzeugoberteiles variiert, ist das Kontaktpaar 32 um eine mit der Drehachse des Zeigers 33-^a fluchtende Achse verdrehbar gelagert. Die Verdrehung erfolgt über ein Ritzel 33, das mit einem um den Bolzen 34 schwenkbar gelagerten Zahnsegment 35 kämmt. Der Schwenkwinkel ist begrenzt durch die Länge eines Langloches 36a in einem feststehenden Gehäuseteil 36, an dessen gegenüberliegende Wände ein am Zahnsegment 35 befestigter Abtast- j bolzen 37 zum Anliegen kommt. Dabei ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Ritzel 33 und Zahnsegment 35 so gewählt, dass bei vollem Verschwenkwinkel der gesamte erforderliche Sollwertbereich ι am Druckmessgerät 3I bestreichbar ist.

Der am Zahnsegment 35 befestigte Abtastbolzen 37 liegt unter der Kraft einer am Zahnsegment 35 angreifenden Feder 38 an einem weiteren Bolzen 39 an, "der in einem Halter 40 befestigt ist. Die erforderliche Stellung des Zahnsegmentes 35 für ein bestimmtes Werkzeugoberteil ergibt sich beim manuellen Einschieben des Halters 40 in den dafür bestimmten Sitz, im Ausführungsbeispiel die Bohrung 41, und anschliessender Sicherung durch einen Bajoinettverschluss. Die in Fig. 3 mit "L" bezeichnete wirksame j Länge des Bolzens 39 entspricht somit dem codierten Sollwert des j Druckes im Ausgleichsbehälter 6 und damit dem Gewicht des Oberwerkzeuges.

Nach Fig. 1 ist die wirksame Länge des Bolzen 39 so bemessen, dass! das Zahnsegment 35 durch die Kraft der Feder 38 in die rechte Endstellung geschwenkt ist. In dieser Stellung ist das Gewicht des Stössels mit dem leichtesten an der Presse zur Verfügung stehenden Werkzeugoberteil ausbalanciert.

Soll die Presse ohne Werkzeug gefahren werden, ist also eine Einregulierung des Druckes im Ausgleichsbehälter 6 auf Oberwerkzeuggewicht = 0 gewünscht, so ist ein gesonderter, nicht gezeigter Schalter zu betätigen. Hierdurch wird der Ausgleichsbehälter 6 so lange entlüftet, bis ein fest vorgegebener Mindestdruck erreicht ist, der dem Gewicht des Stössels ohne Werkzeugoberteil entspricht.

409829/Ü4

-r-

Jedes an der Presse verwendete Werkzeugunterteil steht über eine
Kette 42 mit einem zugehörigen Halter 40 in Verbindung, wobei die
wirksame Länge ¹L' des Bolzens 39 auf das Gewicht des betreffenden Werkzeugoberteiles abgestimmt ist.

Um zu verhindern, dass bei einem Werkzeugwechsel die erfindungsgemässe Einrichtung beschädigt werden kann, wenn vor dem Herausfahren des Werkzeugoberteiles aus der Presse vergessen wurde, den
Halter 40 aus seinem Sitz zu entfernen, ist die Kette 42 mit
einem Sollbruchglied 42a versehen.

Bei Werkzeugwechsel befindet sich zeitweilig kein Halter 40 mit
Bolzen 39 in der dafür vorgesehenen Bohrung 41. Um während dieser j Zeit einen Druckabbau im Ausgleichsbehälter 6 zu verhindern, ist
ein Endschalter 43 vorgesehen, der eine Einregulierung des Druckes auf das Gewicht des eingebauten Werkzeugoberteiles erst dann einleitet, wenn er durch den zum Oberwerkzeug gehörenden Halter 40

betätigt ist.

Da der Druck im Ausgleichsbehälter 6 während des Stösselnieder- j ganges infolge Kompression ständig ansteigt und anschliessend j während des Stösselhochlaufes wieder bis auf seinen ursprünglicherj Wert abfällt, ist auf bekannte und daher nicht besonders gezeigte ' Weise dafür Sorge getragen, dass die Ventile 7 und 11 nur dann
ansteuerbar sind, wenn sich der Stössel im Bereich des oberen
Totpunktes befindet.

409829/Ü48A

Claims

Patentansprüche

Einrichtung zum automatischen Überwachen und Einregeln des Luftdruckes bei Pneumatikvorrichtungen, wie Ziehkissen, Auswerfer, Ausbalancierung, Luftdruckeinstellung oder Überlastsicherung etc. bei Pressen, Pressenstrassen oder dergleichen Arbeitsmaschinen mit einem Sollwertgeber (Dateneingabegerät bzw. Lesegerät) und einem in den Ausgleichsbehälter führenden j Istwertgeber, welche beide mit einer Vergleichsvorrichtung verbunden sind, die über eine Leitung zusätzlich mit einem Ventil oder mehreren Ventilen verbunden ist, welche in Leitungen vom und zum Ausgleichsbehälter angeordnet sind,

nach Patent Nr ^ (Patentanmeldung P 20 51 O89.8),

dadurch gekenn zeichnet, dass die Vergleichsvorrichtung ein an sich bekanntes Druck- j messgerät (3I) ist, dessen den Istwert des Druckes im Aus- j gleichsbehälter (6) registrierender Zeiger (JIa) mit einem eine geringe Druckdifferenz abgreifenden Kontaktpaar (32) als Sollwertgeber derart zusammenwirkt, dass bei einem zu J niedrigen Istwert das in der Leitung (I3) zum Ausgleichsbe- j hälter (6) angeordnete Ventil (7), bei einem zu hohen Istwert ] das in der Leitung (14) vom Ausgleichsbehälter (6) angeordnete Ventil (11), dagegen bei einem innerhalb des durch das Kon- 1 taktpaar (32) vorgegebenen Sollwertbereiches liegenden Istwert keines der Ventile (7, 11) ansteuerbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekenn ze ichnet,

dass der Sollwert des Druckes im Ausgleichsbehälter (6) durch Verdrehen des Kontaktpaares (32) um eine mit der Drehachse <;. des Zeigers -(5Ia) des Druckmessgerätes (3I) fluchtende Achse einstellbar ist.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktpaar (32) zum Einstellen des Sollwertes in

4 09829/Ü484

Jo

Wirkverbindung mit dem Informationsträger steht.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch geke η η zeichnet, dass als Informationsträger ein Bolzen (39) vorgesehen ist, dessen wirksame Länge (L) dem codierten Sollwert entspricht.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktpaar (32) in drehfester Verbindung mit einem Ritzel (33) steht, welches mit einem verschwenkbaren Zahn segment (35) kämmt.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5.» dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (Bolzen 39) mit einem am Zahnsegment (35) befestigten Abtastbolzen (37) zusammenwirkt.
7. Einrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass der Abtastbolzen (37) durch die Kraft einer Feder (38) am Informationsträger (Bolzen 39) anliegt.
! 8. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7j dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung des Zahnsegmentes (35) begrenzt ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkbewegung durch ein Langloch (36a) begrenzt ist, durch das der Abtastbolzen (37) hindurchgeführt ist.
10. Einrichtung nach einem oder mehrerender Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, dass die Grosse der Schwenkbewegung des Zahnsegmentes (35) und das Übersetzungsverhältnis zwischen Zahnsegment (35) und Ritzel (33) so gewählt ist, dass sämtliche mit dem Druckmessgerät (31) messbaren Drücke als Sollwert einstellbar sind.

409829/0484
11. Einrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (Bolzen 59) an einem Halter (40) befestigt ist, dessen Lage nach dem Einbringen in einen dafür bestimmten Sitz genau bestimmt ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz aus einer Bohrung (41) besteht, in welcher der Halter (40) mittels eines Bajonettverschlusses unverschiebbar gelagert ist.
13. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (40) über ein Zwischenglied, wie z.B. Kette, Seil mit einem Werkzeugteil, vorzugsweise Werkzeugoberteil in Verbindung steht.
14. Einrichtung nach den Ansprüchen 11 bis IJ,

dadurc^h gekennzeichnet, j

dass jedem Werkzeugoberteil ein gesonderter Halter'(40) mit j Informationsträger (Bolzen 59) zugeordnet ist.
15. Einrichtung nach Anspruch 15* dadurch gekennzeichn et, dass bei Verwendung einer Kette als Zwischenglied die Kette (42) ein Sollbruchglied (42a) aufweist.
16. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der in seinem Sitz befindliche Halter (40) mit einem Endschalter (45) zusammenwirkt.

409829/048A

Leerseite