DE2452751A1 - Zusaetzliche durchlaufsicherung fuer mit kupplung und bremse versehene exzenterpressen, -stanzen, -scheren oder aehnlichen arbeitsmaschinen - Google Patents

Description

• Zusätzliche Durchlaufsicherung für mit Kupplung und Bremse versehene Exzenterpressen, -stanzen, -scheren oder ähnlichen Arbeits maschinen.
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine zusätzliche Durchlaufsicherung für mit Kupplung und Bremse versehene Exzenterpressen, -stanzen, -scheren oder ähnliche Arbeitsmaschinen, bei denen die Exzenterwelle nach jeder Umdrehung durch die Bremse angehalten wird, mit einer auf der Exzenterwelle angeordneten Anschlagscheibe, in deren Bewegungsbahn ein Anschlag einschwenkt, der die Exzenterwelle schlagartig oder über einen kurzen Bewegungsbereich stillsetzt, wenn die Bremse versagt.
• Bei Arbeitsmaschinen der vorgenannten Art besteht die Gefahr, dass bei Versagen der Steuerung, z.B. infolge eines Defektes an der Steuerung des Elektroventils, über das die Kupplungs-und Bremsdruckräume mit Druckmittel beaufschlagbar sind, während der Betriebsweise "Einzelhub" der Pressenstössel nicht im oberen Totpunkt seines Hubes stillgesetzt wird, sondern dass er einen oder mehrere weitere Arbeitshübe ausführt. Dieses sogenannte "Nachschlagen" bedeutet aber für die Bedienungsperson der Maschine eine erhebliche Gefahr, da sich deren Hände unter Umständen bereits zum Entnehmen des fertigen Werkstückes aus dem Werkzeugraum im Gefahrenbereich des Stössels befinden können.
• Um hier Abhilfe zu schaffen, sind die verschiedenartigsten Sicherheitsvorrichtungen vorgeschlagen worden, die als "Sicherheits-Stillsetzungsvorrichtung", "Nachschlagsicherung" und ttDurchlaufsicherungtt in der Literatur bekannt geworden sind, wobei sich die letztere Ausdrucksart in den Unfallverhütungsvorschriften der Berufsgen9eIIschaften durchgesetzt hat.
• So ist bereits eine Zwangsentlüftung bekannt (DT-Gbm 6 752 065), bei welcher ein als Hebel ausgebildetes Betätigungsglied in und aus der Bahn eines mit der Exzenterwelle synchron umlaufenden Nockens geschwenkt wird, bevor sich die Exzenterwelle in Bewegung setzt.
• Wird bei dieser Ausführung beispielsweise die Exzenterpresse nicht in ihrem vorbestimmten Punkt in der Nähe des oberen Totpunktes stillgesetzt, so wird über den Hebel eine Abschaltung der Maschine über eine angeschlossene zusätzliche Steuerung vorgenommen.
• Diese Ausführung bedingt aber einen relativ umständlichen Mechanismus, um den Hebel nach der Anlaufperiode der Exzenterwelle, in welcher sich der Nocken am Hebel vorüberbewegt, wieder in die Bahn derselben zurückzuschwenken. Die hierfür benötigten Einzelteile sind teuer in der Herstellung, und es tritt trotz Olschmierung ein beträchtlicher Verschleiss auf, der bei nicht genügender Überwachung der Durchlaufsicherung zu Störungen im Arbeitsverlauf führen kann. Ausserdem benötigt diese bekannte Zwangsentlüftung relativ viel Platz, weswegen die Anbaumöglichkeiten gerade an kleinen Maschinen stark eingeschränkt sind, und insbesondere ein nachträglicher Anbau nur mit grossen Aufwendungen und zum Teil überhaupt nicht möglich ist.
• Die vorstehenden Nachteile treten auch bei einer weiteren bekannten Durchlaufsicherung (DT-Gbm 6 603 955) auf, bei welcher ebenfalls vor dem Anlaufen der Exzenterwelle ein Ausschwenken des hier als Winkelhebel mit Rolle ausgebildeten Betätigungsgliedes aus der Bewegungsbahn des sich mit der Exzenterwelle in Bewegung setzenden Nockens erfolgt, wobei nach einem gewissen Drehwinkel der Exzenterwelle eine entsprechende Einrastung über einen Rückstell-Mechanismus erfolgt.
• Bei dieser bekannten Ausführung wird durch den von der Bedienungsperson der Presse gegebenen Startimpuls allerdings nicht das die Druckmittelquelle mit der Kupplung verbindende Pressenhauptventil umgesteuert, sondern durch ein Ventil, das die Druckmittelzufuhr zu einem Hubkolben freigibt, der lediglich das Betätigungsglied aus der Bahn des Nockens herausschwenkt. Erst nachdem dieses Ventil angesteuert ist, wird von einem zwangshäufig betätigten Schalter das zum Öffnen des Pressenhauptventils und damit zum Einrücken der Kupplung erforderliche Signal geliefert. -Das heisst aber, dass während der Anlaufphasefür die Exzenterwelle eine zusätzliche Steuerungsfunktion erforderlich ist, um ein Anlaufen des Nockens an das noch an seiner Bewegung bahn befindliche Betätigungsglied zu verhindern, und dass das Einrücken der Presse nicht direkt durch-das Betätigen der Einrücktaster der Presse erfolgt, sondern indirekt über eine Folgesteuerung, welche zwangsläufig eine Verzögerung des Anlaufens der Exzenterwelle bewirkt.
• Alle diese bekannten Durchlaufsicherungen arbeiten mit einer durckmittelbetätigten Reibungskupplung und -bremse, bei denen die Exzenterwelle-nach je einer Umdrehung wieder angehalten wird und mit einem in die bzw. aus der Bahn eines Nockens einer mit der Exzenterwelle umlaufenden Nockenscheibe schwenkbaren Hebels, welcher in seiner Einschwenkstellung durch An' laufen des Nockens an ihm ein zusätzliches zur normalen Stillsetzung der Exzenterwelle vorhandenes Entlüftungsventil für die Kupplungs- und Bremsdruckräume gegen Federkraft öffnet.
• Diese vorbenannten Steuerungen, zu denen auch eine solche zählt, bei welcher das Ventil über eine zusätzliche Steuerleitung gelüftet werden kann (DT-AS 2 110 841), haben den Nachteil, dass sie aufwendig in ihrem Aufbau sind und umfangreiche zusätzliche Aggregate erfordern, die selber wiederum störanfällig sind.
• Darüberhinaus ist dann mit einem Versagen zu rechnen, wenn am eigentlichen Steuerungsventil kein Fehler auftritt, dagegen aber beispielsweise die Kupplung aus irgendwelchen Gründen ausfällt.
• Aus diesem Grunde hat man bereits vorgeschlagen, zusätzlich zu der normalen Kupplungs- und Bremseinheit der Pressen eine zusätzliche Bremse vorzusehen (DT-OS 2 044 044), die ebenfalls über eine entsprechende Steuerung dann zur Wirkung kommt, wenn die normale Kupplung und Bremseinrichtung ausfällt. Da diese bekannte separate Sicherheits-Bremseirrichtung einen durch ihre zwei Steuerkreise bedingten grösseren steuerungstechnischen Aufwand erforderlich macht, hat man dann weiterhin vorgeschlagen (DT-OS 2 306 170), zur Vermeidung zweier Steuerkreise beide Bremsen über einen einzigen Steuerkreis zu betätigen und dabei die beiden Bremsen so auszulegen, dass bei Ausfall einer Bremse, die andere Bremse noch ein solches Bremsmoment aufbringt, um den Stössel auf Jeden Fall vor dem nächsten Aufschlagen des Oberwerkzeuges auf das Unterwerkzeug abzubremsen. Diese Vorrichtung hat aber den Nachteil, dass durch den einzigen Steuerkreis bedingt bei einer Störung im entsprechenden Steuerkreis die gesamte Einrichtung versagt und zwar unabhängig von der Betriebsbereitschaft beider Bremsen.
• Darüberhinaus sind Reibungsklemmkupplungen bekannt, bei denen eine Kupplungsmutter unter Einwirkung einer in axialer Richtung wirkenden Kraft gegen die umlaufende treibende Kupplungshälfte geschoben und durch Reibung festgezogen wird.
• Das Lösen der Kupplungsmutter erfolgt bei einer dieser bekannten Reibungsklemmkupplungen mittels eines Riegels, der nach dem Anlaufen der Welle in die Bahn einer oder mehrerer Rastenzähne der Kupplungsmutter hineingeschwenkt wird. Die Beanspruchung der Rasten ist beim Auftreffen auf den Riegel relativ hoch, weshalb die Rasten entsprechend kräftig ausgelegt sein müssen.
• Aus diesem Grunde können am Umfang der Kupplungsmutter nur eine begrenzte Anzahl Rasten untergebracht werden, so dass ein Stillsetzen der Presse während des Arbeitshubes nur in relativ grossen Abständen erfolgen kann. Da der Riegel eine echte Steuerfunktion auszuüben hat, besteht bei einem Versagen der Riegelsteuerung darüberhinaus die Möglichkeit des Durchlaufens der Presse.
• Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es weiterhin bekannt (DT-OS 2 512 870), dass zum Lösen der Reibungsklemmkupplung eine an der Kupplungsmutter angreifende Bremsvorrichtung angeordnet ist und zusätzlich dazu eine an sich bekannte, die Kupplungsmutter durch einen während des geschlossenen Zustandes der Reibungsklemmkupplung mittels Kurve mechanisch zwangsweise in die Bahn einer Raste der Kupplungsmutter einschwenkbaren Riegel gegen weitere Drehung der Welle festhaltende Stillsetzvorrichtung vorgesehen ist, die lediglich bei Versagen der Bremsvorrichtung anspricht. Die Bremsvorrichtung bei dieser Ausführung kann beispielsweise als eine am Umfang der Kupplungsmutter angreifende Backenbremse ausgebildet sein.
• Weiterhin ist es auch bereits bekannt (Zeitschrift technica 1967 Nr. 4, Seite 6), die dort noch als Stillsetzvorrichtung bezeichnete Durehlaufsicherung dadurch zu gewährleisten, dass auf der Kurbelwelle praktisch ein fester Anschlag mitläuft der bei einem Versagen der normalen Bremse bzw. Kupplung gegen einen festen Anschlag anschlägt und dadurch die Kurbelwelle schlagartig stillsetzt. In dieser Hinsicht wird hier weiterhin vorgeschlagen, dass der feste Anschlag (Auffangdaunen) zur Verminderung des Aufschlages, gegen Federkraft über eine bestimmte Anhaltestrecke wirksam sein kann, um Energie zu vernichten.
• Diese Anhaltestrecke ist Jedoch durch den Anschlag sehr begrenzt.
• Diese vorbekannte Ausführung ist einmal verhältnismässig auf wendig in ihrer Herstellung und insbesondere nachträglich nicht, oder nur unter grossen Schwierigkeiten anbaubar.
• Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein und hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Durchlaufsicherung der zuletzt beschriebenen Gattung zu schafen, die nicht nur in ihrem Aufbau einfach und damit unkompliziert herstellbar ist, sondern auch an Pressen nachträglich ohne grossen Aufwand angebaut werden kann.
• Erfindungsgemäss wird aus diesem Grund bei einer Durchlaufsicherung der eingangs beschriebenen Ausführung vorgeschlagen, dass tangential zur Anschlagscheibe eine längsverschiebbare und um ihre Längsachse drehbare Anschlagstange angeordnet ist. die bei der Längsverschiebung auf ein energievernichtendes Element wirkt.
• Dabei ist es von Vorteil, dass die Anschlagstange für den Durchlauf der Anschlagscheibe eine entsprechende Ausnehmung aufweist.
• Die Ausnehmung besteht dabei im Querschnitt der Anschlagstange gesehen aus zwei um 90° gegeneinander versetzte Kreisabschnitte.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach der Erfindung wird darin gesehen, dass die Anschlagstange mit einer Verzahnung versehen ist, die mit der Zahnstange eines Betätigungsorganes zusammenwirkt. Dabei kann die Zahnstange beispielsweise als Kolbensystem ausgebildet sein.
• In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Anschlagstange innerhalb eines im Pressenkörper gelagerten Rohres geführt ist. Dabei ist es von Vorteil, dass das Rohr für die Anschlagstange vorzugsweise in beiden gegenüberliegenden Ständerwänden gelagert ist.
• Als energievernichtendes Element kann dabei ein Federelement, ein Reibelement, eine Knautschzone oder dergleichen, beispieXsweise ein verformbares Rohrstück angeordnet sein.
• Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung wird darin gesehen, dass die Endstellungen der Anschlagstange hinsichtlich ihrer Verdrehung und Längsverschiebung durch Endschalter ab- -tastbar sind. Dabei ist es von Vorteil, dass das Schaltsignal des Endschalters für die "Wächterstellung" der Anschlagstange mit dem Schaltsignal des Endschalters einer Referenzkurve auf der Exzenterwelle vergleichbar ist.
• Erfindungsgemäss wird weiterhin vorgeschlagen, dass das Rohr der Anschlagstange im Bereich des energievernichtenden Elementes von einer Lagerkappe abgedeckt ist, die ihrerseits fest an der Pressenständerwand beispielsweise mittels Schrauben befestigt ist.
• Die wesentlichen Vorteile der Erfindung werden darin gesehen, dass der Antriebsmechanismus für die Burchiaufsicherung ausserhalb des eigentlichen Maschinenkörpers angeordnet ist und auch nachträglich an jede Presse angebaut werden kann. Weiterhin ergibt sich eine Uberwachung des Anlaufes der Presse aus dem Stillstand, und die eigentliche Durchlaufsicherung wird bei jedem Hub auf ihre Wirksamkeit überwacht. Durch die Anschlagstangenausbildung ergibt sich weiterhin eine stabile Konstruktion, die auch grösseren Kräften mit Sicherheit standhalten kann. Hinsichtlich des energievernichtenden Elementes kann dabei ein für die jeweils erforderliche Belastung geeignetes Mittel gewählt werden. Dadurch, dass die Anschlagstange in einem Rohr geführt wird, welches innerhalb des Maschinenkörpers angeordnet ist, ergibt sich nicht nur eine weitere Stabilität der Durchlaufsicherung, sondern auch ein einfacher Anbau sowie eine einfache Auswechselmöglichkeit für das energievernichtende Element und die Anschlagstange.
• Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung die ein beliebiges Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 Einen Schnitt durch die erfindungsgemässe Durchlaufsicherung nach der Linie C-D der Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie E-F der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie G-H der Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie I-K der Fig. 2 und Fig. 6 eine Ansicht in Pfeilrichtung t'L" der Fig. 2.
• In der Zeichnung ist nur der die Durchlaufsicherung betreffende Bereich der Presse dargestellt, während der Exzenter mit Exzente büchse und Pleuel nicht gezeichnet sind.
• Auf der mit 6 angedeuteten Exzenterwelle ist eine Anschlagscheibe 7 gelagert, die einen Anschlag 8 aufweist. Tangential zur Anschlagscheibe 7 ist die eigentliche Anschlagstange 9 mit Anschlag 13 innerhalb eines Rohres 21 längsverschiebbar und um ihre Längsachse 14 drehbar angeordnet. Die Anschlagstange 9 weist eine Ausnehmung 10 auf, die sich aus zwei um 900 gegeneinander versetzte Kreisabschnitte 11 und 12 zusammensetzt, wobei im dargestellten Ausführungsbeispiel, in der sogenannten "Wächter-Stellung", der Kreisabschnitt 11 praktisch den Anschlag 13 für den Anschlag 8 der Anschlagscheibe 7 bildet.
• Das Rohr 21, in welchem die Anschlagstange 9 gelagert ist, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel in den Ständerwänden 22 und 23 des Pressenkörpers 20 befestigt. Im linken Endbereich (Fig.2) des Rohres 21 ist dabei das energievernichtende Element 15 angeordnet, auf das die Anschlagstange 9 bei ihrer Längsverschiebung einwirkt, wofür im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Rohrprofil vorgesehen ist.
• Der das energievernichtende Element 15 aufnehmende Endbereich des Rohres 21 wird von einer Lagerkappe 25 abgedeckt, die beispielsweise mittels Schrauben 26 und 27 an der Ständerwand -22 des Pressenkörpers 20 befestigt ist. Bei einem unkontrollierten Durchlaufen der Exzenterwelle 6, beispielsweise bei Versagen der Kupplung, würde in der dargestellten "Wächter-Stellung" der Anschlag 8 der Anschlagscheibe 7 gegen den Anschlag 13 der Anschlagstange 9 stossen und die Anschlagstange 9 nach links gegen das energievernichtende Element 15 drücken, wodurch das als Rohrstück ausgebildete energievernichtende Element 15 durch Verformung die von der Exzenterwelle 6 übertragende Energie vernichtet und die Exzenterwelle 6 bis zum Stillstand abgebremst wird.
• Beim Einrücken der Presse wird die Anschlagstange 9 um 900 gegenüber der dargestellten Stellung verdreht, sodass der Kreisabschnitt 12 (Fig. 4) den Bereich des Kreisabschnittes 11 einnimmt, und der Anschlag 8 der Anschlagscheibe 7 ungehindert vom Anschlag 13 frei durchlaufen kann.
• Zur Verdrehung der Anschlagstange 9 besitzt diese eine Verzahnung 16, die mit einer Zahnstange 17 (Fig. 5) eines Betätigungsorganes 18 zusammenwirkt. In der in Fig. 5 dargestellten Stellung ist die Zahnstange 17 als beidseitig beaufschlagbares Kolbensystem 19 ausgebildet und befindet sich in ihrer unteren Lage. Wird die Zahnstange 17 so beaufschlagt3 dass sie sich nach oben bewegt, verdreht sich hierbei gleichzeitig über die Verzahnung 16 die Anschlagstange 9.
• Nachdem der Anschlag 8 die Ausnehmung 12 durchlaufen hat, wird über den Nocken 30 und den Endschalter 5 das Ventil (Betätigungsorgan 18) angesteuert und die Schaltstange 9 nimmt die zeichnerisch dargestellte Stellung wieder ein.
• Ausserdem kann kein weiterer Hub ausgelöst werden, wenn der Anschlag 8 die Anschlagstange 9 in Längsrichtung verschoben hat und dadurch der Endschalter 2 betätigt ist.
• Im freien Endbereich der Anschlagstange 9 ist ein aufgefrästes Schaltstück 28 (Fig. 2 und 6) angeordnet.
• Auf dem Steuergehäuse 29 sind Endschalter 1, 2 und 5 angeordnet, die die verschiedenen Endstellungen der Anschlagstange 9 hinsichtlich ihrer Verdrehung und Längsverschiebung abtasten und damit überwachen. Darüberhinaus ist auf der Exzenterwelle 6 eine Referenzkurve 24 (Fig. 1) angeordnet, die mit einem weiteren Endschalter 4 zusammenwirkt, der das Schaltsignal des Endschalters 1 (Fig. 6) für die "Wächter-Stellung vergleicht.
• Wenn der Signalvergleich zwischen den Endschalteml und 4 nicht klarstellt, dass die Anschlagstange 9 in ihre "Wächter-Stellung" rechtzeitig angekommen ist, kann kein neuer Hub ausgelöst werden.
• Selbstverständlich sind anstelle der als Beispiel dargestellten Konstruktion noch weitere konstruktive Abwandlungen möglich, ohne Jedoch den Gedanken der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (12)

Patentansprüche

1.) Zusätzliche Durchlaufsicherung für mit Kupplung und Bremse versehene Exzenterpressen, -stanzen, -scheren oder ähnliche Arbeitsmaschinen, bei denen die Exzenterwelle nach jeder Umdrehung durch die Bremse angehalten wird, mit einer auf der Exzenterwelle angeordneten Anschlagscheibe, in deren Bewegungsbahn ein Anschlag einschwenkt, der die Exzenterwelle schlagartig oder über einen kurzen Bewegungsbereich stillsetzt, wenn die Bremse versagt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass tangential zur Anschlagscheibe (7) eine längsverschiebbare und um ihre Längsachse (14) drehbare Anschlagstange (9) angeordnet ist, die bei der Längsverschiebung auf ein energievernichtendes Element (15) wirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d & d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anschlagstange (9) für den Durchlauf der Anschlagscheibe (7) eine entsprechende Ausnehmung (10) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Ausnehmung (10) im Querschnitt der Anschlagstange (9) gesehen aus zwei um 900 gegeneinander versetzte Kreisabschnitte (11, 12) besteht.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anschlagstange (9) mit einer Verzahnung (16) versehen ist, die mit der Zahnstange (17) eines Betätigungsorganes (18) zusammenwirkt. -

5. Vorrichtung nach Anspruch n, e d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Zahnstange (17) als Kolbensystem (19) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Anschlagstange (9) innerhalb eines im Pressenkörper (20) gelagerten Rohres (21) geführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Rohr (21) für die Anschlagstange (9) vorzugsweise in beiden gegenüberliegenden Ständerwänden (22, 23) gelagert ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, - d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als energievernichtendes Element (15) ein Federelement, ein Reibelement, eine Knautschzone oder dergleichen angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als energievernichtendes Element (15) beispielsweise ein- verformbares Rohrstück angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Endstellungen der Anschlagstange hinsichtlich ihrer Verdrehung und Längsverschiebung durch Endschalter (1, 2, 3) abtastbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h. n e t, dass das Schaltsignal des Endschalters (1) für die "Wächter-Stellung der Anschlagstange (9) mit dem Schaltsignal des Endschalters (4) einer Referenzkurve (24)- auf der Exzenterwelle (6) vergleichbar ist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüciien 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Rohr (21) der Anschlagstange (9) im Bereich des energievernichtenden Elementes (15) von einer Lagerkappe (25) abgedeckt ist, die ihrerseits fest an der Pressenständerwand (22) beispielsweise mittels Schrauben (26, 27) befestigt ist.