DE2726201A1

DE2726201A1 - Vorrichtung zum schutz eines werkzeugsatzes in einer hydraulischen presse

Info

Publication number: DE2726201A1
Application number: DE19772726201
Authority: DE
Inventors: Horst Baltschun
Original assignee: SMG Sueddeutsche Maschinenbau GmbH
Current assignee: SMG Sueddeutsche Maschinenbau GmbH
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1978-12-21
Also published as: GB1600935A; IT1095292B; FR2393671A1; CH628282A5; JPS545275A; BR7803655A; SE7806685L; IT7824204A0; US4172415A

Description

uie Lrfindung bezieht sicn auf eine /orricntun^ zum Schutz eines Werkzeugsatzes In einer hydraulischen Presse, deren Stößel mittels mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Linheit und mindestens einer Arbeitshub-üruckeinheit in Arbeitshubrichtung bewegbar ist, gegen Überlastung des Werkzeugsatzes durch einen In dem Werkzeugraum der Presse befindlichen Gegenstand mit einem einen Wegabschnitt des Stößels aberwachenden Wegschalter und einen weiteren während der Bewegung des Stößels In Arbeitshubrichtung ansprechenden Schaltglied sowie einer die Heihenfolge des Ansprechens des Wegschalters und des Scnaltgliedes derart auswertenden Steuerschaltung, daß bei Ansprechen des Schaltgliedes vor dem \fegschalter ein yehlerslgnal gebildet wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art ( CH-PS 579 931 ) ist das weitere wüiirend der Bewegung des Stößels ansprecaende Scnaltglled als weiterer Verschalter, also als In Abhängigkeit von einer iielativbewegung zweier Teile aer Presse zueinander ansprechender Schalter, ausgebildet. Jieser ./eitere abschalter 1st bei der bekannten /orrichtung derart angeordnet, daß er HeIatlvbewegungen zwischen dem bewegbaren, angetriebenen Kolben der mindestens einen Schnellhub-Zyllnder-Kolben-Einheit und dem Stjliel abtastet. Die hierfür erforderlichen Relativbewegungen zwischen der Kolbenstange der mindestens einen Schnellhub-Zylinder-Kolben-Linlieit und dem Stößel sind bei der bekannten Vorrichtung dadurch ermöglicht, daß die Kolbenstange an ihrem dem Kolben der Schnelllmb-Zyllnder-Kolben-Linheit entgegengesetzten Ende einen Tastkolben trägt, der in einem mit Drucknlttel beaufschlagbaren Tastzylinder In dem Stößel bewegbar geführt 1st, und daß zwischen dem Stößel und einem Bund an der Kolbenstange ein Tastspalt gebildet 1st, dessen Zusammendrückung von dem weiteren «endschalter angezeigt wird. Infolge Einstellung des Druckes des den Tastzylinder beaufschlagenden Druckmittels auf einen geeigneten bert arbeitet diese bekannte Vorricntung derart, daß

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der Tastspalt geöffnet bleibt, solange die mindestens eine Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit den stößel in Arbeitshubrichtung bewegt, ohne einen den normalen \'ert während eines Leerhubes übersteigenden liewe^ungswiderstand überwinden zu müssen, und daß der Tastspalt geschlossen wird und der weitere Wegscnalter anspricht, sobald bei der riewegun^ des 3t"SeIs ein den normalen Viert während eines Leerhubes übersteigender Bewegungswiderstand auftritt. Dieser bekannten Ausfüurun^ haftet abgesehen von der verringerten Genauigkeit der l'ührung des auf den otüCiel befestigten .»erkzeu^es, die auf der Zwischenschaltung des relativ zu dem Stößel beweglichen Tastkolbens beruht, der steuerungstechnische Nachteil an, daß bei Vorhandensein eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum die durch den Gegenstand bewirkte Verzögerung des Stöiiels mit dem daran befestigten werkzeug, die einer Beschleunigung des Stößels mit dem daran befestigten Werkzeug relativ zu der ihre Bewegung fortsetzenden Kolbenstange des Kolbens der mindestens einen ">chnellaub-Zylinder-Kolben-Linheit entspricht, zunächst in eine erfaßbare Relativbewegung, nämlich das Schließen des Tastspaltes, zwischen dem Stößel und der Kolbenstange umgesetzt werden muß, bevor der weitere Wegschalter ansprechen kann. Wegen der erheblichen, beteiligten Massen wird hierdurch das Ansprechen des weiteren Wegschalters verzögert. Außerdem treten trotz Vorhandenseins eines Gegenstandes in dem toerkzeugraum erhebliche Kräfte an den werkzeugen auf.

Von diesen Erkenntnissen ausgehend besteht die Aufgabe der Lrfindung darin, das Ansprechen des Schaltgliedes mit geringerer Verzögerung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dafo das Schaltglied als abhängig von einer Verzögerung des Stößels in Arbeitshubrichtung ansprechender Signalgeber ausgebildet ist.

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hierbei ist vorausgesetzt, daß der V'e<;scnalter - ebenso wie bei der eingangs genannten, bekannten Verrichtung - so angeordnet und eingestellt ist, daß er anspricht, wenn das von dem Stößel bewerte Werkzeug sich dem anderen Werkzeug bis auf die vorgegebene Dicke des zu bearbeitenden Werkstückes oder fast bis auf diese Dicke genähert hat. Ein Fehler3ignal, durch das die Portsetzung der Bewegung des Stößels in Arbeitshubrichtung unterbunden wird, kann dann gebildet -verden, wenn sich als Gegenstand ein zweites zu bearbeitendes Werkstück vorgegebener Dicke oder ein bei einen vorhergehenden Arbeitshub hergestelltes Werkstück oder angefallenes Abfallstück oder ein sonstiger Fremdkörper in dem Werkzeugraum befindet. Die gleiche wirkung tritt auch ein, wenn der Bewegungswiderstand des Stößels, beispielsweise infolge einer Störung in der i''ührung de3 Stößels, vor Erreichen der durch den './egschalter überwachten Stellung stark ansteigt, so daß durch diesen Anstieg des Pewegungswiderstandes das Vorhandensein eines Gegenstandes in den Werkzeugraum simuliert wird.

hin besonderer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die direkte Erfassung der Verzögerung der Bewegung des Stößels in Arbeitshubrichtung durch den Signalgeber in den Fällen, in denen ein Fehlersignal gebildet werden muli, während einer ausschließlich durch die mindestens eine Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit bewirkten Bewegung des Stößels vorzunehmen ist. Wegen der dabei zunächst vorliegenden, relativ hohen Geschwindigkeit der Bewegung des Stößels 1st eine Verzögerung verhältnismüßig einfach durch den Signalgeber zu erfassen. Außerdem weisen wegen der Schnellhub-Wirkung solche Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheiten in der Regel verhältnismäßig kleine, wirksame, druckmittelbeaufschlagte Flächen auf, so daß bei Vorhandensein eines Gegenstandes in dem Werkzeugrauffl nur geringe Kräfte an den Werkzeugen auftreten können.

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; Vorteilhafte Möglichkeiten für die Ausbildung und Anbringung des Signalgebers sind in den Patentansprüche 2 bis 4 angegeben.

In der Zeichnung aind zwei Ausführungsbeispiele für eine Vor- )j richtung nach der Lrfindung an einer hydrauliscnen Presse ^r-\ echematiscti dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 für das erste Ausführungsbeispiel eine Ansicht von Teilen einer Hydraulischen Fresse mit Druckflüssigkeitsleitungen und ocnaüglledern,

; Fig. 2 für das zweite Ausführungsbeispiel eine Ansicht

von Teilen einer hydraulischen Presse mit Druckflüssigkeitsleitungen und ^chaltgliedern,

Fig. 3 für die beiden Ausführungsbeispiele eine logi-

:■' sehe Schaltung.

An einem Gestell 1 einer hydrauliscnen Presse ist an dem oberen Teil ein Oberwerkzeug 2 eines Werkzeugsatzes befestigt, dessen Unterwerkzeug 3 auf einem in dem unteren Teil des Gestelles 1 lotrecht beweglich geführten Stößel k befestigt ist, dessen Ar-Γ beitshubrichtung aufwärts gerichtet ist. Zwischen dem Oberwerk- ^ seug 2 und dem Unterwerkzeug 3 befindet sich ein Werkstoffstreifen 10, aus dem ein Werkstück ausgeschnitten werden soll. Auf den Unterwerkzeug 3 liegt ein eine Störung verursachender Gegenj. stand 21.

An der Unterseite des Stößels ή greift mittig ein Tauchkolben 5 einer Arbeitshub-Druckeinheit an, deren zugehöriger Druckraittelraum 6 In dem unteren Teil des Gestelles 1 vorgesehen ist. Auf beiden Selten der Arbeltshub-Druckeinheit ist Je eine _t Schnellhub-Zylinder-Kolben-Linheit angeordnet, deren Zylinder

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7 ebenfalls in dem unteren Tell des Gestelles 1 vorgesehen ist, und deren ruben 6 über eine Kolbenstange 9 an der Unterseite des Ltößels 1 angreift.

An dem Gestell 1 ist in der Bewegungsrichtung des Stößels ¹I einstellbar ein Wegschalter 11 angebracht, der infolge einer Berührung durch eine Steuerfläche 12 an dem Stößel ¹I anspricht, wenn der Stößel 4 die Stellung erreicht hat, in der sich das Unterwerkzeug 3 bis fast auf die Dicke des Werkstoffstreifens 10 dem Oberwerkzeug 2 genähert hat.

Zum Beaufschlagen der Arbeitshub-Druckeinheit und der Schnellhub-Zylinder-Kolben-Linheiten erforderliches Druckmittel wird durch eine von einem Motor 13 angetriebene Pumpe I¹I aus einem Vorratsbehälter 15 angesaugt und in eine aus mehreren Leitungen bestehende Druckmittelzuführung gepumpt. Eine Leitung 16 bildet über ein Magnetventil 17 die Verbindung zu dem Druckmittelraum 6, der außerdem über ein Rückschlagventil 13 und eine Saugleitung 19 mit dem Vorratsbehälter 15 in Verbindung steht. Weitere Leitungen 20, 21 stellen über ein weiteres Magnetventil 22 die Verbindung zu den oberen und unteren Zylinderräumen in den Zylindern 7 her. An die Leitung 20 ist außerdem ein Manometer 23 angeschlossen.

An die Magnetventile 17, 22 sind zu dem Vorratsbehälter 15 führende Abflußleitungen angeschlossen.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ( Fig. 1 ) ist an dem Stößel 4 eine sich in dessen Arbeitshubrichtung erstreckende Zahnstange 32 befestigt, mit der ein Ritzel 33 kämmt, dessen Welle in dem Gestell 1 gelagert und mit einem Drehimpulsgeber antriebsverbunden ist.

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bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ( F1&. 2 ) ist an dem Stößel ^ ein sich in dessen Arbeitshubrichtung erstreckender, linearer, optischer Maßstab 3^4 gleicher Teilung befestigt. Diesem gegenüberstehend und mit ihm zusammenwirkend ist an dem Gestell 1 eine Fotodiode 35 angebracht.

Die logische Schaltung enthält außer den durch die entsprechenden Symbole dargestellten Logik-Schaltelementen ( UND-Gatter, ODER-Gatter, Umkehrstufe ) Signal-hingaben ( links in Flg. 3 ) und Signal-Ausgaben ( rechts in Fig. 3 )·

Die Signal-Lintaben weisen folgende Zuordnungen auf:

26 = Kommando von automatischer Steuerung oder Drucktaste, den

Stößel ¹J in Arbeitshubrichtung zu bewegen,

27 = Ansprechen dee Wegschalters 11,

2b = Signal von der Auswertungsschaltung des Signalgebers, daß eine Verzögerung der Bewegung des Stößels 4 aufgetreten ist.

Die Signal-Ausgaben weisen folgende Zuordnungen auf:

29 = Ansteuerung des Magnetventiles 22 zur Umstellung in die

in der Zeichnung nicht dargestellte Stellung,

30 = Ansteuerung des Magnetventiles 22 zur Umstellung in die

in der Zeichnung dargestellte Stellung,

31 = Erregung des Magnetventiles 17 zur Umstellung in die in

der Zeichnung nicht dargestellte Stellung.

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Aus der Funktion der logischen Schaltung ( Fig. 3 ) ergibt sich die Arbeitsweise der Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung.

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-ΛΟ-

Le e rs e i t e

Claims

Fatentansprücne:

( 1 .J Vorricntung zum Schutz eines w'erkzeugsatzes in einer hydraullscnen Presse, deren stößel mittels mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Linheit und mindestens einer Arbeitshub-Jruckeinheit in Arbeitohubrichtung bewegbar ist, c^e~ ijen Überlastung des Werkzeugsatzes durch einen in dem ./erkzeU(*raum der Fresse befindlichen Je^enstand mit einem einen xe^abschnitt des Stößels überwachenden '.Verschalter und einem weiteren während der Bewegung des Lltjßels in Arbeitshubrichtun^ ansprechenden Schaltglied sowie einer die Reihenfolge des ansprechens des ./egschalters und des Schaltgliedes derart auswertenden Steuerschaltung, daß bei Ansprechen des Schalt- ^liedes vor dem '.v'egschalter ein Pehlersignal gebildet wird,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Schaltglied als abhängig von einer Verzögerung der bewegung des Stößels ( 4 ) in Arbeitshubrichtung ansprechender Signalgeber ausgebildet ist.

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2. Vorricntung nach Ansprueη 1,

dadurch gekennzeichnet,

tig*.,

*''*# uaß aer Signalgeber einen Jrehiinpulsgeber, der mittels einer *?Ifr 2"* deiu Stößel ( 4 ) befestigten, sich in dessen Arueitshub- *ν richtung erstreckenden Zahnstange ( 32 ) und eines mit die- *- ©*' 3er käiwaenden iiitzels ( }i ) antreibbar ist, unu eine aera

nachgeschaltete Auswertungsschaltung für die

ΜΨ zeitliche I.apulsfolge enthält.

_φ Vorrichtunis nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß der oignal^eber einen an dem Stößel ( 4 ) befestigten, ^w? sich in dessen Arbeitshubrlchtun^ erstreckenden, linearen,

p$F" optischen Maßstab ( 3¹I ) gleicher Teilung und eine mit diesem

"N zueanunenwirkende fotodiode ( 35 ) mit nach^eschalteter Aus-

Φ,ψ wertunusschaltunt für die zeitliche Impulsfolge enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Signalgeber einen Ohm*sehen oder kapazitiven, veränderbaren, linearen, sich In Arbeitshubricntung des Stößels ( 4 ) erstreckenden Widerstand, dessen einer Teil an dem Stößel ( k ) und dessen anderer Teil gestellfest befestigt 1st, und eine dem Widerstand nachgeschaltete Auswertungsschaltung für die zeitliche änderung des Widerstandes enthält.

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