DE2308213A1

DE2308213A1 - OVERLOAD PROTECTION FOR MECHANICAL PRESSES

Info

Publication number: DE2308213A1
Application number: DE19732308213
Authority: DE
Inventors: Karl Maier
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: L Schuler GmbH
Priority date: 1973-02-20
Filing date: 1973-02-20
Publication date: 1974-08-22
Also published as: JPS49114176A

Description

Überlastsicherung für mechanische Pressen Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung für mechanische Pressen mit einer im Stößelantrieb angeordneten Überlastvorrichtung, durch die die Verbindung zwischen Antriebspleuel und Qtö3el bei Überlast unterbrochen wird. Die Überlastvorrichtung wird so eingestellt, daß sie bei einer bestimmten Stellung des Stö3els während dessen Arbeitshubes auf eine bestimmte Überlast anspricht. Overload protection for mechanical presses The invention relates to an overload protection device for mechanical presses with one arranged in the slide drive Overload device through which the connection between the drive connecting rod and Qtö3el is interrupted in the event of an overload. The overload device is adjusted so that at a certain position of the plunger during its working stroke to a certain overload responds.

Der Erfindung liegt die Aüfgabe zugrunde, den Stößelantrieb auch vor der Stößelstellung, bei der die Überlastvorrichtung anspricht, gegen Überlast zu sichern.The invention is based on the task to also present the plunger drive the ram position at which the overload device responds, against overload to back up.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß .indestens eine weitere Vorrichtung vorgesehen ist, die anspricht, ehe der Stößel seine fur die Überlastvorrichtung maßgebende Stellung erreicht.This object is achieved according to the invention in that .at least Another device is provided which responds before the plunger has its for the overload device has reached the decisive position.

Bei mechanischen Pressen werden bek@nnte Überlastsicherungen auf die sogenannte Nennpreßkraft eingestellt. Während bekannte Sicherungen das Dressengestell tiber den gesamten Ilubbereich des Stö3els gegen Überlastung schützen, ist der Pressenantrieb bei auf Nennpreßkraft eingestellten Sicherungen nur irr Bereich des @ennpreßkraftweges bis zum unteren Totpunkt des Pressenantriebes geschützt. Die Mennpreßkraft ist von dem vom Presaenantrieb abgegebenen zulässigen Drehmoment abhängig und wird auf eine bestimmte Stellung der Kurbel- oder Exzenterwelle, beispielsweise von 30°, vor dem u@teren Totpunkt bezogen. Die Presse darf oberhalb er fr die Nennpreßkraft maßgebenden Kurbelstellung nur mit geringeren Kräften als die Nennpreßkraft belastet werden, die durch den Verlauf des zulässigen Drehmomentes, abhängig von der Kurbelstellung, bestimmt sind. Das übertragbare Moment nimmt jedoch@gegen den oberen Totpunkt ab, vgl. "Handbuch fir die spanlose Formgebung", 4.erweiterte Auflage, herausgegeben von der Anmelderin, 1964, Seiten 186 bis 189, insbes. Bild 2.6.In the case of mechanical presses, well-known overload protection devices are attached to the so-called nominal pressing force set. While known fuses the trestle frame The press drive protects the entire lifting area of the ram against overload If the fuses are set to the nominal compression force, only in the area of the compression force travel down to the bottom Dead center of the press drive protected. The Mennpreßkraft depends on the permissible torque delivered by the press drive and is to a certain position of the crankshaft or eccentric shaft, for example of 30 °, related to the lower dead center. The press may above it for the nominal pressing force decisive crank position only loaded with lower forces than the nominal compression force which are determined by the course of the permissible torque, depending on the crank position, are determined. However, the transmittable torque decreases @ towards top dead center, See "Handbook for non-cutting shaping", 4th extended edition, published by the applicant, 1964, pages 186 to 189, especially Fig. 2.6.

Da die @ressenkupplung nicht der theoretisch zulässigen Momentenlinie folgt, sondern ein konstantes Drehmoment über den gesamten Hubbereich überträgt, kann der Pressenantrieb im Bereich oberhalb des Nennpreßkraftbereiches bereits bei Beanspruchungen, die unter der Nennpreß@aft liegen, überlastet werden. Bei mechanischen Pressen spricht daher die erfindungsgemäße weitere Vorrichtung vor der für die bekannte Überlastvorrichtung maßgebenden Stößelstellung auf eine geringere Überlast an.Because the @ressenkupplung does not comply with the theoretically permissible torque line follows, but transmits a constant torque over the entire stroke range, the press drive can already be used in the range above the nominal press force range Stresses that are below the nominal pressure are overloaded. With mechanical Pressing therefore speaks the further device according to the invention before that for the known Overload device decisive ram position to a lower overload.

Eine bekannte Überlastsicherung für mechanische Pressen weist einen am Stößel angeordneten Flüssigkeitsbehälter auf, in dem ein mit dem Antriebspleuel verbundener Kolben geführt und durch dessen Flüssigkeitsdruck der Antriebspleuel am Stößel in der Arbeitsstellung gehalten ist. Der Druck im Flüssigkeitsbehälter ist durch eine Druckregelvorrichtung so eingestellt, da2 der Antriebspleuel bei durch Überlast während des Arbeitshubes stehenbleibendem Stößel sich mit den Kolben weiterbewegt und dadurch PlUssigkeit aus de Flüssigkeitsbehälter entgegen dem Druck der Druckregelvorrichtung gedrückt wird. Eine solche Überlastsicherung ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die weitere(n) Vorrichtung(en) abhängig vom Stößelweg ansteuerbar ist (sind) und bei Auftreten der dieser tdieeen) Vorrichtung(en) entsprechenden Überlest die Druckregelvorrichtung entlastet (entlasten).A known overload protection device for mechanical presses has a on the plunger arranged liquid container, in which a with the drive connecting rod connected piston guided and through its fluid pressure the drive connecting rod is held on the ram in the working position. The pressure in the liquid container is set by a pressure control device so that the drive connecting rod is at by Overload during the working stroke, the ram that stops moving continues with the piston and thereby fluid from the liquid container against the pressure of the pressure regulating device is pressed. Such an overload protection device is designed according to the invention in such a way that that the further device (s) can be controlled depending on the ram path and if the device (s) corresponding to this device (s) occurs, the Pressure control device relieved (relieve).

Die mit der Wrfindlng erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß nunmehr, wie schon bisher das ?ressengestell, auch der Pressenantrieb oberhalb des Nennpreßkraftbereiches, d.h. oberhalb der Kurbelstellung, auf die die Nennnre3kraft bezogen ist, wirkungsvoll und mit nur sehr geringem baulichem Mehraufwand gegen Jberlast gesichert ist. Stellen sich daher dem StöMel während seines Hubes oberhalb dieser Kurbelstellung Widerstände entgegen, beispielsweise durch im Stößelbereich versehentlich liegen gebliebene Geräte, dann ist der Pressenantrieb durch solche Widerstände nicht mehr gefährdet, weil dieser durch die erfindungsgemäße mindestens eine weitere Vorrichtung auch gegen Überlastung durch solche Widerstände geschlitzt ist.The advantages achieved with the Wrfindlng are in particular: that now, like the press frame before, the press drive is above of the nominal pressing force range, i.e. above the crank position to which the nominal force is applied is related, effective and with only very little additional structural effort against Jberload is secured. Therefore stand above the ram during its stroke this crank position opposes resistances, for example by in the plunger area Devices that are accidentally left behind, then the press drive is through such Resistances are no longer endangered, because this by the inventive at least another device also slotted against overload by such resistors is.

Ein Ausführungsbeispiel der auch für mechanische Pressen mit Mehrunktantrieb verendbaren Erfindung ist in der Zeichnung sche@atisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the also for mechanical presses with multi-point drive Verendbaren invention is shown in the drawing sch @ atically and is in the following described in more detail.

In bekannter weise enthält ein Pressenstößel/einen beispielsweise von Drucköl erfül@ten Flüssigkeitsbehälter 2, in dessen oberem Teil ein an einer Gelenkpfanne 3 befestigter Kolben 4 dicht geführt ist. Ein Antriebspleuel 5 des Pressenantriebes ist durch einen Zapfen 6 an der Gelenkpfanne 7 angelenkt, deren Bwegung nch unten durch eire Stirnfläche 7 des Flüssigkeitsbehälters 2 und nach oben durch einen am Pressenstößel 1 befestigten Flanschring 8 begrenzt ist. Beim Rückhub wird der Pressenstößel durch die vom Antriebspleuel 5 über den Zapfen 6 mitgenommene und sich; mit ihrer berseite gegen die nterseite des Flanschringes 8 legende Gelenkpfanne 3 angehoben. Während des Arbeitshubes liegt die Gelenkpfanne an dem Flanschrin, 8 durch de Cldruck im Flüssigkeitsbehälter 2 an, durch den die Gelenkpfanne 3 über den Kolben 4 nach oben gedrückt wird. Überschreitet i.ie auf den Pressenetößel 1 ausgeübte Kraft die auf den Kelben 4 wirkende Kraft des Öldruckes, dann bleibt der Pressenstößel stehen, wührend sich der Antriebspleuel 5, die Gelenkpfanne 3 und der @olben 4 noch um einen geringen Weg weiter nach unten bewegen.In a known manner, a press ram contains, for example fluid container 2 filled with pressurized oil, in its upper part a piston 4 attached to a joint socket 3 is guided tightly. A driving connecting rod 5 of the press drive is hinged to the joint socket 7 by a pin 6, their movement nch down through an end face 7 of the liquid container 2 and is limited upwards by a flange ring 8 attached to the press ram 1. During the return stroke, the press ram is driven by the drive connecting rod 5 over the pin 6 taken and themselves; with their top against the underside of the flange ring 8 legend joint socket 3 raised. The joint socket lies during the working stroke on the flange, 8 by de Cldruck in the liquid container 2, through which the The joint socket 3 is pressed upwards via the piston 4. Exceeds i.ie the force exerted on the press ram 1 the force of the oil pressure acting on the piston 4, then the press ram stops, while the drive connecting rod 5, the joint socket 3 and move piston 4 a little further down.

ueber eine beitung 9 entnimmt eine Pumpe 13 1 aus einem Behalter 11 und drückt dieses in eine Leitung 12. Diese ist mit einer Druckregelvorrichtung verbunden, die aus einem Gehäuse 13 rnit in diese dicht geführten Kolben 14 und Kolbenstange 15 von kleinere Durchmesser besteht. Deren Stirnseite ist mit de von der Pumpe 10 gelieferten Drucköl und die dieser gegenüber liegende Kolbenfläche mit Druckluft beaufschlagt, die dem Gehause 13 vrn einer Druckluftleitung 16 über ein Druckregelventil 17 und ein Elektromagnetventil 18 zugeführt wird. Unter dem Druck dieser Druckluft steht auch ein weiterer, mit seiner Stange 19 in den Raum 20 über dem Kolben 14 hineinragender und in einem an das Gehäuse 13 anschließenden Zylinder 21 dicht geführter Kolben 22, der in der Ruhestellung unter dem druck einer weder 23 eine Abströmleitung 24 für die Druckluft aus dem Raum 20 abschließt. Der auf dem Kolben 14 wirkende T.uftdruck und der auf die Kolbenstange 15 wirkende druck halten einander das Gleichgewicht. 7ie Wirkungsweise dieser bekannten Vorrichtung ist wie folgt beschrieben: Der Öldruck im Flüssigkeitsbehälter 2 wird so eingestellt, da<3 die auf den Kolben 4 wirkende kraft etwas unterhalb der Nennpreßkraft oder unterhalb einer anderen für das am Pressenstößel befestigte Werkzeug oder für die Presse zulässigen Kraft liegt. Der Druck in der Leitung 12 wird durch die ?um?e 13 aufrechterhalten und kann durch ein nicht dargestelltes Regulierventil verstellt werden. Der auf den K@lben 14 der Druckregelvorrichtung wirkende Luftdruck wird durch das Druckregelventil 17 so eingestellt, daß dieser Kolben 14 beim Erreichen der auf den Pressenstößel 1 wirkenden Nennpreßkraft, der ein bestim@ter Öldruck in der Druckregelvorrichtung entspricht, zurückgedrückt wird. Sowie der Kolben 14 sich zu bewegen beginnt, schaltet dieser einen Mikrokontakt, wodurch das Elektromagnetventil 18 schlie3t d die Druckluftleitung 16 zum Kolben 14 sperrt. Im Verlauf dieser Bewegung des Kolbens 14 stö3t dieser uuf die Stange 19, wodurch diese und der Kolben 22 entgegen dem Druck der Feler 23 bis zur Freigabe der Abströmleitung 24 angehoben werden, sodaß die Druckluft aus dem Raum 20 entweicht. Durch den auf die Kolbenstange 15 wirkenden druck wird diese weiter zurück gedicht und gibt dabei den Ölrücklauf 'iber eine leitung 25 in den Behlter 11 frei. Dadurch wird der Antriebspleuel 5 - bei Kehrpunkt@ntrieben sämtliche Antriebspleuel -vom @ldruck entlastet.A pump 13 removes 1 from a container 11 via a processing 9 and pushes this into a line 12. This is with a pressure regulating device connected, which consist of a housing 13 with in this tightly guided piston 14 and Piston rod 15 is made of smaller diameter. Their front side is with de of the pump 10 supplied pressure oil and the piston surface opposite it pressurized with compressed air, which vrn the housing 13 via a compressed air line 16 a pressure regulating valve 17 and a solenoid valve 18 are supplied. Under the This compressed air is also pressurized by another with its rod 19 in the space 20 protruding above the piston 14 and adjoining the housing 13 in a space Cylinder 21 tightly guided piston 22, which in the rest position under the pressure of a Neither 23 closes a discharge line 24 for the compressed air from the space 20. Of the Air pressure acting on the piston 14 and the pressure acting on the piston rod 15 keep each other in balance. The mode of operation of this known device is described as follows: The oil pressure in the liquid container 2 is set so that since <3 the force acting on the piston 4 is slightly below the nominal pressing force or below another for the tool attached to the press ram or for the Press permissible force lies. The pressure in the line 12 is reduced by the? Um? E 13 maintained and can be adjusted by a regulating valve, not shown will. The air pressure acting on the piston 14 of the pressure regulating device is adjusted by the pressure control valve 17 so that this piston 14 when reaching the nominal pressing force acting on the press ram 1, which is a certain oil pressure corresponds in the pressure regulating device, is pushed back. As well as the piston 14 begins to move, this switches a microcontact, which causes the solenoid valve 18 closes the compressed air line 16 to the piston 14 blocks. In the course of this movement of the piston 14, it strikes the rod 19, causing it and the piston 22 to counteract the pressure of the Feler 23 are raised until the discharge line 24 is released, so that the compressed air escapes from the space 20. Through the on the piston rod 15th acting pressure, this is further sealed back and thereby transfers the oil return a line 25 in the container 11 free. This makes the drive connecting rod 5 - at Point of rotation drives all drive connecting rods -relieved of pressure.

Damit die Überlastsicherung während des Stößelhubes auch vcr Erreichen des @ennpreßkraftbereiches ansprechen kann, ist erfindungsge äß mindestens ein an die Leitung 12 angeschl@s@ener Druckschalter 26 vorgesehen. Dieser ist auf eine bestim@te Kraft am Pressenstößel 1 einstellbar und entlang de Stößelweg vom oberen Totpunkt bis zum Beginn des Nennpreßkraftbereiches, beispielsweise durch den Pressenstößel oder durch eine bei Kurbel- oder Exzenterpressen bekannte Steuerwalze,so ansteuerbar, daß der Druckschalter 26 über der abschnitt des Stößelhu@es, der auf eine bestimmte Preßkraft überwacht werden soll, in Ansprechstellung behalten und damit funktionsbereit ist. Trifft der Pressenstößel 1 während dieses Hubabschnittes auf einen die am Druckschalter 26 eingestellte Kraft übersteigenden @iderstand, dann s@richt der Druckschalter 26 an und schaltet ein weiteres, an den Raum 20 Über die Druckluftleitung 16 angeschlossenes Elektromagnetventil 27 auf Auspuff, sodaß der Raum 20 vom Luftdruck entlastet wird.So that the overload protection is also achieved during the ram stroke of the @ ennpreßkraftbereiches can address, according to the invention at least one is the line 12 connected pressure switch 26 is provided. This one is on a certain force adjustable on the press ram 1 and along the ram path from the upper one Dead center up to the beginning of the nominal pressure range, for example through the press ram or by a control roller known from crank or eccentric presses, so controllable that the pressure switch 26 over the section of the Stößelhu @ es, which is on a certain Pressing force is to be monitored, kept in the response position and thus ready for use is. If the press ram 1 hits one of the pressure switches during this stroke section 26 the set force exceeds the resistance, then the pressure switch sets 26 and switches on another one connected to the room 20 via the compressed air line 16 Solenoid valve 27 on exhaust, so that the space 20 is relieved of air pressure.

Dadurch geht der Kolben 14 unter der noch andauernden Wirkung des Öldruc:ea auf die Kolbenstunge 15 nach oben, und die DruckreSelvorrichtung wird in der beschriebenen Weise wirksam: Schalten eines Mikrokontaktes durch den Kolben 14, Schließen des Elektromagnetvntiles 18, Absperren der Druckluftleitng 16 zum Kolben 14, Aufstoßen der Stange 19 durch den Kolben 14, Freige@en der Abströmleitung 24, Abblasen der Druckluft alls dem Raum 20, Entlasten des Antriebspleuels 5 von Öldruck, Unterbrechen des Stößelhubes, @lrücklauf aus dem Raum 29 unter der Kolbenstange 15 durch die Leitung 25 in den Behälter 11.As a result, the piston 14 is under the continuing action of the Öldruc: ea on the piston rod 15 upwards, and the pressure regulating device is effective in the manner described: switching a microcontact through the piston 14, closing the electromagnet valve 18, Shut off the compressed air line 16 to the piston 14, pushing the rod 19 through the piston 14, releasing the discharge line 24, blowing off the compressed air in all the space 20, relieving the drive connecting rod 5 from Oil pressure, interruption of the plunger stroke, oil return from space 29 under the piston rod 15 through the line 25 into the container 11.

Es können ein der mehrere eitere, dem Druckschalter 26 entsprechende Druckschalter 28 vorgesehen sein, die während anderer gegen Überlast zu überwachender Abschnitte des Stößelhubes auf eine bestimmte, unter der Nennpreßkraft liegende @berlast einstellbar sind und bei Ansprechen das Elektromagnetventil 27 öffnen.One of the several additional ones corresponding to the pressure switch 26 can be used Pressure switch 28 may be provided, which is to be monitored against overload during others Sections of the ram stroke to a certain, below the nominal pressing force @overload are adjustable and open the solenoid valve 27 when responding.

Bei einer Exzenterpresse mit einer den preßkraft von angenommen 315 Mp und dem Beginn des Nennpreßkraftbereiches bei 45 mm vor dem unteren Totpunkt können die erfindungsgemäßen Vorrichtungen beispielsweise durch@entsprechendes Einstellen der Druckschalter 26 und 28 wie folgt wirksam werden: Druckschalter 26 spricht auf eine Stößelkraft von 160 bis 200 Mp w:ihrend des T!ubbereiches von 200mm bis 70 mm vor den unteren Totpunkt an und Druckschalter 28 auf eine Stößelkraft von 200 bis 250 Mp während de Hubbereiches von 70 mm bis 45 mm. Auf diese Weise ist die Presse mehrstufig gegen Überlast gesichert, beispielsweise auch oberhalb ihres Nennpreßkraftbereiches und zwar, entsprechend dem Verlauf der Momentenlinie, gegen Überlasten, die geringer sind als die Nennpreßkraft. Die Zahl der Druckschalter 26, 28 richtet sich nch der Feinheit der Stufung, mit der die Stößelkr@fte überwacht werden sollen.In an eccentric press with a pressing force of 315 Mp and the beginning of the nominal press force range at 45 mm before bottom dead center the devices according to the invention can, for example, be adjusted accordingly by @ the pressure switches 26 and 28 become effective as follows: Pressure switch 26 responds a ram force of 160 to 200 Mp w: at the end of the stroke range from 200 mm to 70 mm before bottom dead center and push switch 28 to a ram force of 200 up to 250 Mp during the stroke range from 70 mm to 45 mm. That way is the Multi-stage press secured against overload, for example above its nominal press force range namely, according to the course of the torque line, against overloads that are lower are than the nominal pressing force. The number of pressure switches 26, 28 directs according to the fineness of the graduation with which the ram forces are to be monitored.

Der Anwendungsbereich erstreckt sich auf die unterschiedlichsten Drehmomentenkennllnien und damit auf Pressenantriebe verschiedenster kinematischer Art.The range of application extends to the most varied of torque characteristics and thus on press drives of various kinematic types.

Claims

Patent claims:

1. Overload protection for mechanical presses with one in the slide drive arranged overload device, through which the connection between drive connecting rods and plunger -is interrupted in the event of an overload, characterized in that at least a further device (26, 27, 28) is provided which responds before the plunger reached its decisive position for the overload device.

2. Overload protection for mechanical presses with a mounted on the ram Liquid container in which a piston connected to the drive connecting rod is guided and due to its fluid pressure, the drive connecting rod on the tappet in the working position is held, the pressure in the liquid container by a pressure reel device is adjustable so that the drive connecting rod is overloaded during the working stroke The stopping plunger continues to move with the piston and thus liquid pressed out of the liquid container against the pressure of the pressure regulating device is, according to claim 1, characterized in that the further device (s) (26, 27, 28) is (are) controllable depending on the ram path and when the this device (these devices) (26, 27, 28) corresponding overload the Pressure control device relieved (relieve).

3. Overload protection for mechanical drives, with the pressure control device one hand under the drive connecting rod on the plunger in the working position maintaining fluid pressure and on the other hand, counteracting this fluid pressure, is under air pressure, according to claim 2, characterized in that the pressure regulating device by. the further device (s) (25, 27, 28) can be relieved of the air pressure.