DE2300972B2 - Einrichtung zum automatischen ueberwachen und einregeln des luftdruckes bei pneumatikvorrichtungen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum automatischen Überwachen und Einregeln des Luftdruckes bei Pneumatikvorrichtungen von Arbeitsmaschinen, die mit verschiedenen Werkzeugen versehen werden können, mit einem Sollwertgeber 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 angeorndet sind, wobei die Vergleichsvorrichtung ein Druckmeßgerät ist, dessen den Istwert des Druckes registrierender Zeiger mit einem 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 bei einem innerhalb des durch das Kontaktpaar vorgegebenen Sollwertbereiches liegenden Istwertes keines der Ventile ansteuerbar ist, wobei der Sollwert durch Verdrehen des Kontaktpaares einstellbar ist.

Diese Pneumatikvorrichtungen, wie beispielsweise Ziehkissen, Auswerfer, Ausbalancierung, Luftdruckeinstellung oder Überlastsicherung etc., bei Pressen, Pressenstraßen od. dgl. Arbeitsmaschinen müssen überwacht und reguliert werden können. Die Justierung der einzelnen Luftdrücke und deren Überwachung kann beim Werkzeugwechsel an einer Pressenstraße oder an einer Presse mit vielen Pneumatikeinrichtungen, ζ. Β. Stufenpresse, sehr viel Zeit in Anspruch nehmen, die der Produktion verloren geht.

Falscheinstellungen 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 Ausgleichsbehälter für die Stößelausbalancierung oder der Kupplung erheblich differieren.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wurde gemäß der DT-OS 20 51 089 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 Sollwertgeber befindlichen kodierten Signales in einen Sollwertgeber (Lesegerät bzw. Dateneingabegerät) durch permanentes oder zeitweises Abfragen des Sollwertgebers gewonnen wird und bei dem 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 Ausgleichsbehälter, von Pneumatikvorrichtungen an einer oder mehreren Pressen angewandt wird, wobei allen Pneumatikvorrichtungen eine gemein·

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same 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 entsprechende bekannte Einrichtung ist dabei im wesentlichen gekennzeichnet durch einen Sollwertgeber (Dateneingabegerät bzw. Lesegerät) und einen in den Ausgleichsbehälter führenden Istwertgeber, welche beide mit einer Vergleichsvorrichtung verbunden sind, ι η 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 ist.

Weiterhin sind Einrichtungen zum automatischen Überwachen und Einregeln des Luftdruckes mit Hilfe einer (bei Reglern allgemein üblichen) Vergleichseinrichtung, die als Druckmeßgerät mit Steuerkontakten ausgebildet und mit dem bei Reglern üblichen Istwertgeber und Sollwertgeber verbunden ist, bekannt (CH-PS 4 53 769 und Hengstenberg, Messen und Regeln in der chemischen Technik, 1957, Seite 1 145 und 1 146). Die Steuerung der zugeordneten Ventile erfolgt dabei im Sinne der Aufrechterhaltung des Druckes in dem vorgegebenen Sollwertbereich.

Beide vorbekannten, nicht der Gattung der Erfindung zuzuordnende Einrichtungen müssen manuell auf die jeweils gewünschten Druckwerte eingestellt werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung der eingangs beschriebenen Ausführung in ihrem Aufbau einfach und narrensieher zu gestalten. Hierbei soll besonders Wert darauf gelegt werden, daß keine großen Anforderungen an die Bedienungsperson gestellt und Falscheinstellungen mit Sicherheit vermieden werden. Für die Einstellung soll außerdem auf die üblicherweise erforderlichen Rechenarbeiten verzichtet werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Kontaktpaar zum Einstellen des Sollwertes mit einem in seiner Länge verstellbaren und fixierbaren Bauteil als Sollwertgeber in Wirkverbindung steht, dessen wirksame Länge dem Sollwert entspricht, wobei der Sollwertgeber in der Art eines Steckers ausgebildet, auf das jeweilige Werkzeuggewicht geeicht sowie mit dem Werkzeug verbunden ist und im eingesteckten Zustand mit einem zur Freigabe der Maschinensteuerung dienenden Endschalter zusammenwirkt.

In Ausgestaltung der Erfindung ist es von Vorteil, daß das Kontaktpaar in drehfester Verbindung mit einem Ritzel steht, welches mit einem verschwenkbaren Zahnsegment kämmt, an welchem ein Abtastbolzen angeordnet ist, der mit dem Sollwertgeber (Bolzen) zusammenwirkt und durch die Kraft einer Feder an demselben anliegt.

Ferner ist zur Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Schwenkbewegung des Zahnsegmentes vorzugsweise durch ein Langloch begrenzt ist, durch das der Abtastbolzen hindurchgeführt ist.

Hierbei ist es von Vorteil, daß die Größe der Schwenkbewegung des Zahnsegmentes und das Über-Setzungsverhältnis zwischen Zahnsegment und Ritzel so gewählt ist, daß sämtliche mit dem Druckmeßgerät meßbaren Drücke als Sollwert einstellbar sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung wird darin gesehen, daß der Sollwertgeber an einem Halter befestigt ist, dessen Lage nach dem Einbringen in einen dafür bestimmten Sitz genau bestimmt ist, wobei der Sitz vorzugsweise aus einer Bohrung besteht, in welcher der Halter mittels eiiies 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 Sollwertgeber zugeordnet ist.

Bei Verwendung einer Kette als Zwischenglied ist es dabei vorteilhaft, 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.

Es ergeben sich mit der erfindungsgemäßen Einrichtung folgende Vorteile:

Durch einfaches Einstecken des Sollwertgebers ergibt sich automatisch eine Einstellung auf das jeweilige Werkzeuggewicht. Hierbei ist keinerlei Aufwand mehr erforderlich. Dadurch, daß jedem Werkzeug ein spezieller Stecker zugeordnet und an diesem befestigt ist, wird eine Verwechslung bei der Einstellung ausgeschlossen. Es wird weiterhin eine schnelle Umstellung (Steckerwechsel) ermöglicht, wobei die Inbetriebnahme der Presse erst dann erfolgen kann, wenn der Endschalter das Vorhandensein des Steckers gemeldet hat.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie A-Bder F i g. 1 mit der angeschlossenen, schematisch dargestellten Pneumatikvorrichtung und

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie C-D der F i g. 1.

Das Ausführungsbeispiel für die Erfindung wird im folgenden in Zusammenarbeit mit einer Pneumatikvorrichtung für das Ausbalancieren des Stößels sowie des daran befestigten Werkzeugoberteiles beschrieben.

Die Pneumatikvorrichtung 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 DruckmcQgerät 31, dessen den Istwert des Druckes im Ausgleichsbehälter 6 registrierender Zeiger 31a in an sich bekannter und nicht dargestellter Weise derart mit einem Minimalkontakt 32a und einem Maximalkontakt 32b eines Kontaktpaares 32 zusammenwirkt, daß bei einem zu niedrigen Istwert das in der Leitung 13 zum Ausgleichsbehälter 6 angeordnete Ventil 7, bei einem zu

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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. 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 31a fluchtende Achse verdrehbar gelagert. Die Verdrehung erfolgt über ein Ritzel 33, das mit einem um den Bolzen 32 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 Abtastbolzen 37 zum Anliegen kommt. Dabei ist das Übersetzungsverhältnis zwischen Ritzel 33 und Zahnsegment 35 so gewählt, daß bei vollem Verschwenkwinkel der gesamte erforderliche Sollwertbereich am Druckmeßgerät 31 bestreichbar ist. Der am Zahnsegment 35 befestigte Abtastbolzen 37 liegt unter der Kraft einer am Zahnsegment 35 angreifenden Feder 38 an einem weiteren als Sollwertgeber dienenden 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 Bajonettverschluß. Die in F i g. 3 mit »L« bezeichnete wirksame Länge des Bolzens 39 entspricht somit dem codierten Sollwert des Druckes im Ausgleichsbehälter 6 und damit dem Gewicht des Oberwerkzeuges.

Nach F i g. 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 ίο Werkzeugoberteil entspricht.

Jedes an der Presse verwendete Werkzeugunterteil steht über eine Kette 42 mit einem zugehörigen Halter 40 in Verbindung, wobei die wirksame Länge »L« 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 Zeit einen Druckabbau as 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 Stößelniederganges infolge Kompression ständig ansteigt und anschließend während des Stößelhochlaufes wieder bis auf seinen ursprünglichen 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.

Die im Vorstehenden für eine Pneumatikeinrichtung für das Ausbalancieren des Stößels beschriebene Einrichtung kann entsprechend für andere Pneumatikeinrichtungen vorgesehen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

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   Patentansprüche:

   1 ,

   1, Einrichtung zum automatischen Überwachen and Einregeln des Luftdruckes bei Pneumatikvorrichtungen von Arbeitsmaschinen, die mit verschiedenen Werkzeugen versehen werden können, mit einem Sollwertgeber 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, wobei die Vergleichsvorrichtung ein Druckmeßgerät ist, dessen den Istwert des Druckes registrierender Zeiger mit einem 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 bei einem innerhalb des durch das Kontaktpaar vorgegebenen Sollwertbereiches liegenden Istwertes keines der Ventile ansteuerbar ist, wobei der Sollwert durch Verdrehen des Kontaktpaares einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontakt- 2s paar (32) zum Einstellen des Sollwertes mit einem in seiner Länge verstellbaren und fixierbaren Bauteil als Sollwertgeber (Bolzen 39) in Wirkverbindung steht, dessen wirksame Länge (L) dem Sollwert entspricht, wobei der Sollwertgeber in der Art eines Steckers ausgebildet, auf das jeweilige Werkzeuggewicht geeicht sowie mit dem Werkzeug verbunden ist und im eingesteckten Zustand mit einem zur Freigabe der Maschinensteuerung dienenden Endschalter (43) zusammenwirkt.
2. 2. 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 Zahnsegment (35) kämmt, an welchem ein Abtastbolzen (37) angeordnet ist, der mit dem Sollwertgeber (Bolzen 39) zusammenwirkt und durch die Kraft einer Feder (38) an demselben anliegt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung des Zahnsegmentes (35) begrenzt ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung durch ein Langloch (36a) begrenzt ist, durch das der Abtastbolzen (37) hindurchgeführt ist.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwertgeber (Bolzen 39) an einem Halter (40) befestigt ist, dessen Lage nach dem Einbringen in einen dafür bestimmten Sitz genau bestimmt ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz aus einer Bohrung (41) besteht, in welcher der Halter (40) mittels eines Bajonettverschlusses unverschiebbar gelagert ist.
7. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (40) über ein Zwischenglied, wie z. B. Kette, Seil, mit einem Werkzeugteil, vorzugsweise Werkzeugoberteil, in Verbindung steht.
8. 8. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, «5 dadurch gekennzeichnet, daß jedem Werkzeugoberteil ein gesonderter Halter (40) mit Sollwertgeber (Bolzen 39) zugeordnet ist.
9. 9 Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß bei Verwendung einer Kette als Zwischenglied die Kette (42) ein Sollbruchglied (42_a>)

   aufweist. ·
10. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in seinem Sitz befindliche Halter (40) mit einem Endschalter (43) zusammenwirkt.