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Durchlaufsicherung für mit Kupplung und Bremse versehene Exzenterpressen,
-stanzen, -scheren oder ahnliche Arbeitsmaschinen.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine 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 Riegel einschwenkt, der über ein mechanisches Gestänge vor
Beginn des Arbeitshubes über einen Steuerkolben aus der Bewegungsbahn der Anschlagsoheibe
geschwenkt und nach dem Vorbeilaufen des Anschlags der Anschlagscheibe wieder in
die Bewegungsbahn der Anschlagscheibe zurückgeschwenkt wird, wobei zusätzlich zu
der normalen mit der Exzenterwelle zusammenwirkenden Kupplung und Bremse eine weitere
Bremse vorgesehen ist.
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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 das er einen oder mehrere weitere ArbeitshLibe
aU5führt Dieses sogenannte "Nachschlagen" bedeutet abcr für die Bedienungsperson
der Maschine eine erhebliche Gefahr, da sich deren Hände hunter Umständen bereits
zum Entnehmen des fertigen Werkstückes aus dem Werkzeugraum im Gefahrenbereich des
Stössels befinden können.
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Um hier Abhilfe zu schaffen, sind die verschiedenartigsten
Sicherheitsvorrichtungen
vorgeschlagen worden, die als t'Sicherheits-Stillsetzungsvorrichtung", "Nachschlagsicherung"
und "Durchlaufsicherung" in der Literatur bekannt geworden sind, wobei sich die
letztere Ausdrucksart in den Unfallverhütungs vorschriften der Berufsgenossenschaften
durchgesetzt hat.
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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.
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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.
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Diese Ausführung bedingt aber einen rela-tiv umständlichen Mechanismus,
um den Hebel nach der Anlaufperiode der Exzenterwelle, in welcher sich der Nocken
am Hebel vorilberbewegt, wieder in die Bahn derselben zurückzuscllt7enken. Die hierfür
benötigten Einzelteile sind teuer in der Herstellung, und es tritt trotz Ölschmierung
ein beträchtlicher Verschleiss auf, der bei nicht genügender Überwachun 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.
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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 Exzentervielle in Bewegung
setzenden Nockens erfolgt, wobei nach einem gewissen Drehwinkel der Exzenterwelle
eine entsprechende EJ.nrastung über einen Rückstell-Mechanismus erfolgt.
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Bei dieser bekannten Ausführ'in 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 zwangsläufig betätigten Schalter das zum Öffnen des Pressenhauptventils
und damit zum Einrücken der Kupplung erforderliche Signal geliefert. Das heisst,
dass während der Anlaufphase fUr die Exzenterwelle eine zusätzliche Steuerungsfunktion
erforderlich ist, um ein Anlaufen des Nockens an das noch an seiner Bewegungsbihn
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.
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Alle diese bekannten Durchlaufsicherungen arbeiten mit einer druckmittelbetätigten
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 Ex2enterwelle umlaufenden Nockenscheibe schwenkbaren Hebels, welcher in
seiner Einschwenkstellung durch -Anlaufen des Nockens an ihm ein zusätzliches zur
normalen Stillsetzung der Exzenterwelle vorhandenes Entlüftungsventil für die Kupplungs-
und Bremsdruckräume gegen Federkraft öffnet.
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Diese vorbenannten Steuerungen, zu denen auch eine solche zählt, bei
welcher das Ventil über eine zusätzliche Steuerleitung gelüfter 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. Darilberhinaus
ist dann mit einem Versagen zu rechnen, wenn am eigentlichen Steuerungsventil kein
Fehler auftritt, dagegen aber beispielsweise die Kupplung aus. irgendwelchen Gründen
ausfällt.
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Aus diesem Grunde hat man bereits vorgeschlagen, zusätzl:ich zu der
normalen Kupplungs- und Bremseinheit der Pressen cine zusätzliche Bremse vorzusehen
(DT-OS 2 044 044), die eben: lls über eine entsprechende Steuerung dann zur Wirkung
kommt, wenn die normale Kupplung und Bremseinrichtung ausfällt. Da diese bekannte
separate Sicherheits-Bremseinrichtung einen durch ihre zwei Steuerkreise bedingten
grösseren steuerungstechnischen Aufwand erforderlich macht, hat man dann weiterhin
vorgeschlagen (DT-OU 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.
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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.
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Das Lösen der Kupplungsmutter erfolgt bei einer dieser bekannte 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.
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Aus diesem Grunde können am Umfang der Kupplungsmutter nur eine begrenzte
Anzahl Rasten untergebracht werden, so dass ein Still setzen 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.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es weiterhin bekannt (DT-OS 2
312 870), dass zum Lösen der Reibungsklemmkupplung eine an der Kupplungsmutter angreifende
Bremsvorrichtung angeordnet ist und zusätzlich dazu eine an sich bekannte, die Eupplungsmutter
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.
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Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein und hat sich zur Aufgabe
gestellt, die vorerwähnten Nachteile zu vermeiden und eine Durchlaufsicherung zu
schaffen, die ebenfalls mit zwei Bremsen arbeitet, jedoch in ihrem Aufbau und in
ihrer Wirkungsweise den entsprechend vorbekannten Vorrichtungen überlegen ist.
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Ausgehend von der eingangs beschriebenen DurchlaVf.sicherung wird
erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass bei Betätigung des Riegels über den Anschlag
der Anschlagscheibe einmal ein für die normale Kupplung und Bremse vorgesehene Druckluftleitung
über eine zusätzliche Leitung entlüftet und gleichzeitig die zusätliche Bremse mechanisch,
pneumatisch oder dergleichen betätigt wird.
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Dabei ist es von Vorteil, dass als Zusatzbremse eine an sich bekannte
Reibungsklemmbremse angeordnet ist, die mittels Gewinde auf der Exzenterwelle verdrehbar
gelagert ist und das Verdrehen in Richtung Bremsung über den in die Bewegungsbahn
der Anschlagscheibe geschwenkten Hebel erfolgt.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen 3 bis 5 -zu
entnehmen.
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Der wesentliche Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, dass unbedingt
von der Wirksamkeit des für die normale Kupplung und
Bremse zuständigen
Ventils oder der Kupplung selber auf jeden -Fall mit Sicherheit die zweite Bremse
zugeschaltet und damit ein Durchlaufen der Presse verhindert wird.
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Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel
zum Teil schematisch darstellt, näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch den Bereich der Zwangsentlüftung
und der Durchlaufsicherung, bei Beginn des Arbeitshubes, Fig. 2 eine gleiche Ansicht
wie Fig. 1, jedoch kurz vor Ende des Arbeitshubes in der sogenannten "Wächter-Stellung"
und Fig. 3 einen Teilschnitt durch den Bereich des Schwungrades der normalen Kupplung
und Bremse sowie der Zusatzbremse.
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Bei ordnungsgemä.ssem Betrieb der Presse würde sich folgende Wirkung
in der Steuerung der Kupplung und Bremse 16 ergeben: ueber das Steuerventil 4 wird
über die Leitung 2 die entsprechende zur Betätigung der Kupplung und Bremse 16 erforderliche
Druckluft zugeführte hierbei gleichzeitig der Steuerkolben 11 eines Betätigungszylinders
17 beaufschlagt, der in Richtung des Pfeiles 18 nach oben gegen einen Riegelhebel
10 wirkt.
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Dieser hebt den eigentlichen Riegel 9 aus der Bewegungsbahn des Anschlages
8 der Anschlagscheibe 7, so dass nunmehr, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, die Presse
in Betrieb genommen werden kann, Nachdem der Anschlag 8 den Riegel 9 unterlaufen
hat, wird derselbe über die Steuerkurve 19 wieder in die Bewegungsbahn des Anschlages
9 hineingezogen> um bei einem nichtvorgesehenen Durchfahren des oberen Haltepunktes
(OT) der Presse mit dem
Anschlag 8 der Anschlagscheibe 7 zusammenzuwirken.
Diese Stellung ist in Fig. 2 gezeigt.
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Es bestehen nunmehr zwei Möglichkeiten des Versagens der an sich bek
ulten und üblicherweise eingebauten Kupplung und Bremse 16. Einerseits kann das
Steuerventil 4 ausfallen und andererseits besteht die Möglichkeit, dass in der Kupplung
und Bremse 16, insbesondere der Kupplung ein Defekt auftritt, der ein exaktes Abbremsen
der Einrichtung im vorbestimmten Punkt nicht gewährleistet, Sollte ein solcher Fall
eintreten, wird die erfindungsgemässe Durchlaufsicherung wirksam und zwar in folgender
Weise: Bei Durchlaufen der Anschlagscheibe7stösst der Anschlag 8 gegen den Riegel
9 und verschiebt diesen in Richtung des Pfeiles 20 in das allgemein mit 21 bezeichnete
Gehäuse der sogenannten Zwangsentlüftung. Der Riegel 9 ist im Punkte 22 in einem
Kolben 24 gelagert, der auf einen Gummi- ¢der anderen elastischen Puffer 30 wirksam
ist. Innerhalb des Gummipuffers 27ist mittig eine Bohrung 12 angeordnet, in der
die Stange 23 eines weiteren Dichtungskolbens 14 geführt ist, der mit dem Kolben
24 ebenfalls in Richtung des Pfeiles 20 verschoben wird. Bewegt sich dieser Dichtungskolben
14 aber in Richtung des Pfeiles 20, so wird gleichzeitig die Dichtung freigegeben
und die Druckluft aus der Leitung 3 über die Kanäle 28 in Richtung des Pfeiles 25
ins Freie.
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Hinter dem Dichtungskolben 14 ist noch ein zusätzliches Federelement
15 angeordnet.Durch das Aufreissen des Dichtungskolbens 14 und Auslasses der Druckluft
in Richtung des Pfeiles 25 wird einmal die Druckluft, die zu der normalen Kupplung
und Bremse 16 führt, abgebaut. Dieses ist dann wichtig, wenn das Steuerventil 4
versagt hat.
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Gleichzeitig wird über den Riegel 9 die Zusatzbremse 26 betätigt.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich dabei um eine mittels Gewinde
auf der Exzenterwelle 5 wirksamen Bremse, die durch Anhalten der Anschlagscheibe
7 mittels
des Anschlages 8 durch den Riegel 9 so verdreht wird,
dass sie sich auf einem entsprechenden Gewinde in Bremsrichtung bewegt und entsprechend
fest verschraubt wird und dadurch eine Zusatzbremsung wirksam werden lässt.
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Gleichzeiig während der Betätigung der Durchlaufsicherung und des
sich hierbei verschiebenden Riegels 9 in Richtung des Pfeiles 20 wird der Dichtungskolben
14 in Richtung des Pfeiles 20 bewegt, sodass ein Anschlag 6 in die Nut 1 einrastet.
Durch diesen Anschlag 6 wird gleichzeitig ein Endschalter 13 betätigt, der den Antr.iebsmotor
der Presse ausschaltet. Dieser Anschlag 6 kann nur manuell entriegelt werden, um
die Presse wieder in den Betriebszustsmd zu bringen.