DE2321304C3 - Einrichtung zur Überwachung des Stempel-Nachlaufes und Kontrollsteuerung dazu bei handbedienten Hydraulik- oder Pneumatikpressen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Überwachung des Stempel-Nachlaufes und Kontrollsteuerung dazu bei handbedienten Hydraulik- oder Pneumatikpressen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Der Hub des Pressenstempels von Hydraulik-, Pneumatik- oder Spindelpressen vollzieht sich oft in zwei Abschnitten, nämlich ausgehend von dem oberen Totpunkt in einem ersten Abschnitt, der meist als Schnellgang ausgebildet ist, so daß der Pressenstempel aus Zeitersparnisgründen mit verhältnismäßig großer Geschwindigkeit bewegt wird. Hieran schließt sich, meist nach kurzzeitigem Stillstand des Pressenstempels, der eigentliche Preßvorgang bzw. Arbeitshub an, währenddessen sich der Pressenstempel mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit bis zum unteren Totpunkt bewegt. Das Auslösen dieser beiden aufeinander folgenden Hubbewegungen des Pressenstempels erfolgt aus Sicherheitsgründen meist mit einer Zweihandbedienung bzw. Zweihandeinrückung, die aber auch durch entsprechende Fußschalter ersetzt bzw. ergänzt werden können. Durch das Hydraulik- bzw. Pneumatiksystem bedingt führt der Pressenstenipel am Ende des ersten Teilhubes, insbesondere des Schnellganges, einen Nachlauf aus, der aber aus Sicherheitsgründen ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf, d.h. der betreffende Arbeiter, der die Presse bedient, muß die Möglichkeil haben, nach dem ersten Teilhub des Presscnstempels z. B. das zu pressende Werkstück nachzurichten oder sonstige Handhabungen an der Presse durchzuführen, ohne daß seine Hände durch den ungewünscht weiter herabgehenden Pressenstempei gefährdet werden.

Hs ist bisher üblich, daß di>s Herstellerwerk einer Presse die Größe des Nachlaufes mit einem Cjieuzvvert angibt, der nicht überschritten werden darf. Dieser Grenzwert muß nun von Zeit zu Zeit überprüft werden, was bisher mit Meßlatten od. dgl. linearen Meßgeräten erfolgt. Diese Meßlatten müssen besonders aufgebaut werden, dazu ist es erfonlei hch. die Presse außer Betrieb /11 setzen. Über das Ergebnis der jeweiligen Prüfung ist ein schriftlicher Bericht abzufassen. Dies sind sehr umständliche Vorgange, die aber nicht verhindern, daß innerhalb der Prülungszeiiintervalle Eehlei bzw. Betriebsschäden an der Presse auftreten, so daß der Nachlauf unbemerkt einen größeren Wen als den erlaubten Grenzwert annimmt.

In der DT-OS 21 14 434 ist eine Vorrichtung zur Nachkiufmes.sung des Stößels bei Maschinen zur spanlosen Formgebung beschrieben, bei welcher der Nachlaufweg des Stößels sichtbar angezeigt wird. Zweck diener bekannten Vorrichtung ist, den Nachlauf weg mechanisch abzutasten und zugleich die Nachlaufzeit zu messen.

Die bekannte Vorrichtung arbeitet in der Weise, daß man von Hand einen Mitnehmer in den Weg des Pressenstößels bzw. -Stempels hineinschwenki, so daß der Pressenstempel diesen Mitnehmer über den Nachlaufweg mitnimmt. Die Mitbewegung des Mitnehmers erzeugt dann die gewünschte Zeitanzeige.

Erfahrungsgemäß muß ein solches Gerät von einem Fachmann bedient werden, da ein Maschinenarbeiter es bewußt oder unbewußt in den meisten Fällen beim Inbetriebsetzen der Presse unterlassen wird, den Nachlaufweg zu kontrollieren. Selbst wenn der Maschinenarbeiter das Gerät in betrieb setzt, besteht die Gefahr einer fehlerhaften Auslegung der Ableseergebnisse. Des weiteren muß der Mitnehmer nach dem Meßvorgang wieder aus dem Pressenweg herausgeschwenkt werden, das Gerät also unwirksam gemacht werden. Selbst wenn mit Hilfe der Vorrichtung festgestellt wird, daß der Nachlaufweg des Pressenstempels zu groß ist, hat der Arbeiter die Möglichkeit, das Gerät abzuschalten und mit der Presse weiterzuarbeiten.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, bei handbedienten Hydraulik- oder Pneumatikpressen eine Einrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, automatisch den Nachlaufweg des Pressenstempels zu überwachen, ohne daß es irgendeiner Handhabung seitens der Bedienungsperson der Presse bedarf und ohne daß diese Bedienungsperson die Möglichkeit zu irgendeinem Eingriff hat, welche ferner den normalen Pressen-Arbeilsbelrieb nicht behindert und welche sowohl im Falle des Überschreitens des zulässigen Nachlaufweges als auch bei Auftreten von Störungen innerhalb der Einrichtung selbst die Presse abschaltet.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Pressenstößel eine in ihrer Längenabmessung auf den für die betreffende Presse zulässigen Nachlaufweg abgestimmte Ansteuerkurve vorgesehen ist, mit der der Schalter zusammenwirkt, der an eine an sich bekannte, aus selbstgesicherten Schaltkreisen aufgebauten Relais-Steuerung angeschlossen ist, die derart aufgebaut isi, daß bei ordnungsgemäßem Nachlauf, d. h. nicht größer als zugelassen, was bedeutet, daß der Schaltstift in geöffnetem Zustand des Schalters auf der Erhebung der Ansteuerkurve stehen bleibt, die

Ν—

Presse anschließend normal weitergefahren werden kann und die Nachlaufsteuerung bis /ur Absenkung des Hauptschalters in weiteren Arbeitsspielen elektrisch nicht wirksam is», wahrend bei nicht ordnungsgemäßen, also zu langem Nachlauiweg durch Abfall des s Schallsliftes vom linde der Erhebung d.'r Ansteuerkurve und den dadurch wieder schlitzenden Schulter die normale Steuerung der Presse unterbrechen ist.

Au! diese Weise ergibt sich der Vorteil, daß nach ledeni erstmaligen Einschalten des Hauptschalters der Presse eine automatische Kontrolle des Nachlaufv, eges erfolgt, ohne dalJ der betreffende Bedienungsmann irgendwelche Maßnahmen hierfür /u ireffen braucht, andererseits aber ar.ch diese Kontrolle nicht \erhmdern kann. Im lalle des /u grollen Nachlauf« eges kann mit der Presse nicht mehr weiter gearbeitet v.erden. Bei ordnungsgemäßem Nachlauiweg hingegen nimmt die Einrichtung keinerlei Einfluß mehr auf ilen Bewegungsablauf der Presse. Dadurch daß die Steuerung selbst aus an sich bekannten selbsigesiehencn Schaltkreisen aufgebaut ist, kann auch dann nicht mehr mit der Presse weitergearbeitet werden, wenn irgendein Teil der Einrichtung einschließlich des für tue Messung verwendeten Prüfschaliers schadhall ist.

Zur Abgien/ugn des Anspruchs gegen den Stand der Technik wird angegeben:

Aus der DT-C)S 15 02 147 ist bereits cmc elektrischhydraulische Pressensteuerung bekannt, die mit einem sich selbst überwachenden Lichtgitter /usammenw irkt. Diese bekannte Steuerung dient einmal da/u, /u verhindern, daß die Presse einen gefährlichen Arbeitshub iles Pressensiempels ausführen kann, solange in ilen CJefahrenraum unter dem Pressenstempel eingegriffen wird und /um anderen soll die Steuerung bewirken, daß die Presse keinen Arbeitshub ausführen kann, wenn irgendeines der elektrischen Glieder oder irgendeines der hydraulischen Steuerglieder ausfallt. Diese Steuerglieder sind also auch schon selbstüberwachend ausgebildet.

Aus der DT-OS 20 62 783 ist weiterhin eine Sicherheitseinrichtung zum Verhindern des unbeabsichtigten .Stößeldurchlaufs bei Einzelhubbetricb für Pressen mit druckmittelbetäügtcr Kupplung und Bremse bekannt, wobei ein Pressenhaupiventil sowie ein druekmiitelseitig zwischengesehailetes Nothalteventil vorgesehen sind. Das Nothaltventil wird über eine Steuerwal/e elektrisch betätigt und spricht bei Erreichen einer vorbestimmten Stößelstcllung jenseits des oberen Totpunktes an. Diese Messung des Winkelweges, um den der normale Bremsweg zu lang ist, ist auf eine Presse vorliegender Bauart nicht übertragbar.

Aus der F-R-PS 12 61 661 ist außerdem die Anordnung von Nocken und Schaltern bekannt, die auf elektrische Relais wirken.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der ss Erfindung dargestellt, und /war zeigt

F i g. 1 eine vereinfachte Darstellung der beweglichen Ansteuerkurve, die mit einem Prüfendschalter zusammenwirkt und

F i g. 2 einen elektrischen Schaltplan zu einem N achlauf kontrollgerät.

F i g. 1 zeigt in schemalischer Darstellung einer Ansteuerkurve 1. welche in geeigneter Weise mit dem Pressenstempel bzw. beweglichen Teilen 2, die mit dem Pressenstempel verbunden sind, in fester Verbindung steht, so daß die Anstcucrkurve mit dem Pressenstempcl während eines Arbeitshubes in Richtung des Pfeiles 3 nach unten bewegt wird. Die Ansteuerkurve 1 arbeitet mit einem Prüfendschalter 4 zusammen, und zwar zweckmäßig unter Zwischen .chaltung eines Tasters 5, der in Richtung des Pfeiles fi je nach Stellung auf der Ansteuerkurve gegen die Kraft einer nicht gezeichneten Rückholfeder beweglich ist.

Der Prüfendschaher 4 ist Teil einer Relais-Steuerung. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Relais-Steuerung sei nachfolgend anhand der F i g. 2 erläutert. Bei diesem Sehallplan sei davon ausgegangen, daß der Prüfendschalter 4 gemäß E i g. 1 von einer Ansteuerkurve 1 angesteuert wird, die dem gewünschten Nachlauiweg des Pressenstempels der Maschine angepaßt ist. Es sei leiner davon ausgegangen, daß die Maschine mit Zweihandeinrückung gefahren wird. Schließlich wird angenommen, daß die Presse zunächst im oberen Totpunkt steht.

Für den Fall, daß der Nachlauiweg des Pressenstempels in Ordnung ist, ergibt sich folgender Vorgang:

Nach Betätigen des »Ein«-Drückers, der iiier nicht gezeichnet ist, liegt Spannung bei R 1 am Nachlaulkontrollgerat, welches wie die Schaltung zeigt, an einer Phase eines Dreiphasen-Wechselstromnetzes angeschlossen ist. Die Bezugszeichen R 1 und Mp sind die in der Wechselstromtechnik üblichen Bezeichnungen. Der Prüfendschalter 4 ist geschlossen und nach Spannungsunlegung zieht das Relais D22 an und die entsprechenden Kontakte t/22 dieses Relais schalten um, d.h. sie schließen oder öffnen gegenüber der Darstellung in F i g. 2. Wird die nicht gezeichnete, an die Leitungen R 2 und R Ϊ angeschlossene Zweihandeinrückung betätigt, so ziehen die Relais D21, Cl und C2 an. Damit ist der im einzelnen nicht gezeichnete Stromkreislauf für den elektrischen Antrieb der Presse geschlossen und der Pressenstempel bewegt sich abwärts. Nach Auflaufen des Tasters 5 des Prüfendschalters 4 auf die Ansteuerkurve 1 fällt das Relais D 22 ab, da durch dieses Auflaufen der Prüfendschalter 4 geöffnet wird. Da das Relais D 21 wie gesagt angezogen hat, ist der Kontakt t/21 in der Stromleitung zu dem Relais Ü23 geschlossen worden, so daß dieses Relais D23 anzieht, womit die Kontakte t/23 dieses Relais gegenüber der Darstellung nach Fig. 2 umschalten. Dadurch gehl das Relais D23 in Selbsthaltung. Der Anzug des Relais D23 macht die Relais el und C2 spannungslos, da sich der entsprechende Kontakt J23 in der Stromleitung zu diesen Relais geöffnet hat. so daß der Pressenstempel infolge Unterbrechung des Stromkreises stehen bleibt. Werden die Zweihandtaster der Zweihandeiurückung losgelassen, fällt das Relais D 21 ab, während das Relais D 24 bereits angezogen hat, weil der Kontakt c/23 des in Selbsthaltung gegangenen Relais D 23 geschlossen ist. Das Relais D 24 geht mit seinem Kontakt c/24 in Selbstheilung. Da nach der Annahme der Nachlaufweg in Ordnung ist. bleibt der Prüfendschaher 4 mit seinem Taster 5 auf der Ansteuerkurve 1 stehen, d. h. er bleibt geöffnet und das Relais D 22 bleibt abgefallen. Wird die Zweihandeinrückung erneut betätigt, zieht das Relais O21 wieder an und, da sich Relais D 24 in Selbsthaltung befindet und Relais D 22 abgefallen ist, ziehtdas Relais D25 an, und zwar weil die Kontakte c/21 und t/24 der angezogenen Relais D 21 und D 24 als Schließerkontakte geschlossen sind und ebenfalls der Öffnerkontakt t/22 des abgefallenen Relais D 22. Die gelbe Lampe L leuchtet damit auf und zeigt an, daß der Nachlaufweg in Ordnung ist. Außerdem geht das Relais D 25 über seinen durch Anzug geschlossenen Kontakt c/25 in Selbsthaltung. Die Diode D und die Kondensatoren C2i und C22 dienen dazu, eine kleine Abfallverzögerung des

Relais D 21 um beispielsweise etwa 30 m/sec zu bewirken, damit das Relais D 25 mit größerer Sicherheit in Sclbsthaltung gehen kann. Der Anzug von Relais D 25 gibt den Weg »Ab« frei und läßt das Relais Z) 21 abfallen. Das Abfallen des Relais D 21 ist vorgesehen, damit dieses Relais nicht bei jedem anschließenden Hub der Hydraulik- oder Pneumalikpres.se mitschaltet. Da der Prüfschalter 4 mit seinem Taster 5 bei der zweiten Zweihandeinrückung die Anstcuerkurve 1 wieder verläßt, zieht das Relais D 22 infolge Schlicßcns des Prüfendschalters 4 wieder an und, weil sieh das Relais D 23 in Selbsthaltung befindet, gehl dann auch das Relais D22 über die Kontakte c/22 und c/23 in Selbsthaltung. Damit ist auch der »Auf«-Weg freigegeben. Solange das Nachlaufkontrollgerät an Spannung bleibt, d. h. solange der Hauptschalter nicht abgeschaltet wird, ändert sich an diesen Verhältnissen, d. h. an dieser vorerläuterten Schaltstcllung der Schaltung nichts, mit anderen Worten kann die betreffende Hydraulik- oder Pneumatikpresse solange weitergefahren werden, bis der Hauptschalter abgeschaltet wird, ohne daß in der Schaltung irgendein weiterer Schaltvorgang erfolgt.

Wenn nun einmal angenommen wird, daß aus irgendwelchen Gründen, z. B. in der Hydrauliksteucrung, der Naehlaufweg zu lang ist, ergibt sich, wieder ausgehend von dem oberen Totpunkt der Presse, folgendes: Nach dem Wiedcr-Einschalten des Hauptschalters und bei der ersten Betätigung der Zweihandeinrückung erfolgt ein Anziehen des Relais D2!. Nach Auflaufen des Prüfcndschalters 4 mit Taster 5 auf die Ansteucrkuve 1 fällt Relais D 22 ab. Dagegen zieht nach dem Abfallen des Relais D 22 das Relais D 23 an, weil durch Anzug des Relais D21 der Kontakt i/21 in der Stromleitung zu Relais D 23 geschlossen ist und auch der Kontakt c/22 schließt. Gleichzeitig geht das Relais Ü23 über den eigenen Kontakt c/23 in Selbstheilung. Da der Naehlaufweg nach der Annahme zu lang ist, verläßt der Prüfendschalter 4 mit seinem Taster 5 die Anstcuerkurve I wieder, so daß der Prüfcndschaltcr 4 wieder sehließt und das Relais D 22 wieder anzieht und über die Kontakte c/22 und c/23 in Selbsthaltung geht. Nach Loslassen der Zweihandeinrückung fällt das Relais D21 wieder ab, womit der Kontakt c/21 in der Stromleitung zu dem Relais D 24 geschlossen wird. Da auch das Relais D 23 angezogen hat, ist dessen Koniakt c/23 in dieser Stromleitung zu Relais D24 geschlossen, so daß das Relais D 24 anziehen kann und über den eigenen Kontakt c/24 in Sclbsthaltung geht. Da jedoch Relais D 22 wieder angezogen hat, kann bei der /weiten /weihandeinrüekting das Relais D25 nicht einschalten, da der Öffner-Kontakt J 22 des Relais D 22 geöffnet ist. Die gelbe Lampe /. für »Naehlaufweg in Ordnung« leuchtet somit nicht auf. Da das Relais D25 abgefallen ist und das Relais /9 23 angezogen bleibt, sind die Wege »Ab« und »Auf« nicht freigegeben. Die Maschine isi nicht arbeitsbereit und bleibt stehen, und zwar solange, bis die Fehlerquelle gefunden und der Fehler beseitigt ist.

Über »Tippen« kann die Maschine wieder in den oberen Totpunkt gefahren werden. Ein Arbeiten der Maschine isi jedoch mil der Zweihandeinrückung nicht möglich. Hin neuer Start ist nur möglich, wenn zunächst der Hauptschalter bzw. eine nicht gezeichnete Taste »Notaus« gedruckt wird und die Spannung vom Nachlaufkonirollgcrät gemäß Schaltung der F i g. 2 weggenommen wird. Es kann dann über »Ein« wieder neu gestartet werden, jedoch bleibt die Maschine wiederum in der oben beschriebenen Weise stehen. Der zu lange Naehlaufweg des Prcssenstempels wird dadurch kenntlich, daß die Freigabelampe nicht aufleuchtet.

Die vorerläutcrte Relais-Steuerung gewährleistet nicht nur eine Überwachung bzw. Kontrolle des erläuterten Nachlaufes des Presscnstcmpels und im Falle eines zu großen Nachlaufes mit Sicherheit einer Abschaltung der Presse, sondern die Relais-Steuerung ist auch als solche im Falle des Auftretens von Fehlerquellen gesichert. Um vor allem sicherzustellen, daß das Nachlaufkonirollgcrät bei jedem Einschalten der Presse auch den Naehlaufweg mißt, besteht die Relais-Steuerung aus den oben erläuterten sclbstgesicherlcn Schallkreisen. Diese sorgen dafür, daß die Presse jeweils bei der /weiten Zweihandeinrückung stehen bleibt, wenn ein Bauteil, z. B. die eingebauten Relais oder der Prüfendsehahcr ausfällt. Der Ausfall eines Bauteiles kann /.. B. durch ein Hängenbleiben eines Relais oder durch ein Niehtanzichen eines Relais erfolgen. In jedem Falle ist Gewähr geleistet, daß bei irgendwelchen defekten Bauteilen die Presse stillgesetzt wird.

Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet schließlich noch Sicherheit gegen weitere Fehlerquellen, wie sonstige Relaisfehlcr, Endschaltcrfehler. Leiterbrücke. Kurzschlüsse bzw. Verdrahtungsfehler. Insgesamt wird bewirkt, daß bei Versagen irgendeines Bauteiles bzw, Auftreten irgendeiner Fehlerquelle kein Durchlauf des Prcssensiempels eintreten kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung zur Überwachung des Stempel-Nachlaufes und Kontrollsteuerung dazu bei hand! ' n- s ten Hydraulik- oder Pneumatikpressen, du ..ie elektrische Steuerung und einen elektrischen I lauptschalter aufweisen, wobei der Pressenstenipel im iJberwachungsiall nach Zurücklegung eines Teilhubs mechanisch einen neben der Bewegungsbahn des Stempels liegenden Schalter öffnet, durch den ein ZwischenstillstaiKlskommando gegeben wird, worauf der bis /um Stillstand des Stempels zurückgelegte Nachlaulweg meßbar ist. d a d ti rc Ii g e k e η η / e i c h net, daß am Pressenstößel eine in ihrer Längenabmessung auf ilen ITn die betreffende Presse zulässigen Nachlaulweg abgestimmte Ansteuerkurve (1) vorgesehen ist, mit der tier Schaller (4) zusammenwirkt, der an eine an sich bekannte, ;ms sclbstgesicherten Schaltkreisen aufgebauten Relais-Steuerung angeschlossen ist. die derart aulgebaut ist, daß bei ordnungsgemäßem Nachlauf, d.h. nicht größer als zugelassen, was bedeutet, daß der Schallslift (5) in geöffnetem Zustand des Schalters (4) auf der Krhebung der Ansteuerkurve (1) stehen bleibt, die Presse anschließend normal weitergefahren werden kann und die Nachlaufsteuerung bis zur Abschaltung des Hauptschalters in weiteren Arbeitsspielen elektrisch nicht wirksam ist. während bei nicht ordnungsgemäßem, also zu langem Nachlaulweg durch Abfall des Schaltstiftes (5) vom Ende der Erhebung der Ansteuerkurve (1) und den dadurch wieder schließenden Schalter (4) die normale Steuerung der Presse unterbrochen ist.

   35