DE2731084B2

DE2731084B2 - Stößelverstellung für schnellaufende Schnittpressen

Info

Publication number: DE2731084B2
Application number: DE2731084A
Authority: DE
Inventors: Ewald 7324 Rechberghausen Bergmann; Guenther Ing.(Grad.) 7332 Eislingen Grupp; Hartmut Dr.-Ing. Hoffmann; Franz Ing.(Grad.) Schneider; Burkhard Ing.(Grad.) 7321 Ottenbach Schumann
Original assignee: L Schuler GmbH
Current assignee: Schuler AG
Priority date: 1977-07-09
Filing date: 1977-07-09
Publication date: 1979-10-18
Also published as: GB1592039A; BE868834A; IT1096972B; US4386304A; IT7825344A0; DE2731084A1; FR2396641A1; FR2396641B1; DE2731084C3; CH630003A5

Description

chung).

Eine Verspanneinrichtung, wie sie beispielsweise bei einer erfindungsgemäßen Stößelverstellung angewandt werden kann, ist in der DE-OS 2621727 beschrieben.

An Hand einer Zeichnung sind nachfolgend Beispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Stellantrieb mit einer Steuerschaltung, die mit einer Kennlinie programmierbar ist,

Fig. 2 einen Stellantrieb mit einem Regler,

Fig. 3 eine weitere Beschämung mit einem Vor-Rückwärts-Zähler, und

Fig. 4 ein der Fig. 2 zugeordnetes Funktionsdiagramm.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in der Zeichnung gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Stellantrieb besteht im wesentlichen aus einem Motor 10, der über einen nicht dargestellten Getriebezug mit hoher Untersetzung in bekannter Weise auf ein Stellglied einwirkt, durch welches ein Stößel einer Presse gegenüber einem Antriebspleuel verstellbar und nach erfolgter Verstellung verspannbar ist. Die Verspannung kann hierbei mechanisch oder hydraulisch erfolgen. Eine derartige Verspanneinrichtung 11 ist in der Zeichnu ng als Funktionsblock dargestellt. In Fig. 1 ist eine Steuerschaltung 12 vorgesehen, der eine Meßeinrichtung 13 vorgeschaltet ist, die der Hubzahl der Schnittpresse proportionale Signale liefert. Die Steuerschaltung 12 weist einen Freigabeeingang 14 auf, der beim Einschalten der Schnittpresse gesetzt wird. Über einen Programmeingang 15 ist der Steuerschaltung 12 eine Kennlinie eingebbar, die der Funktion Eintauchtiefe e in Abhängigkeit von der Hubzahl bzw. Stößelverstellung in Abhängigkeit von der Hubzahl entspricht. Die Steuerschaltung 12 gibt Stellsignale aus, die einer Kippstufe mit zwei parallel geschalteten Monoflops 16,17 zuführbar sind. Das Monoflop 16 wird bei sinkender Hubzahl und das Monoflop 17 bei steigender Hubzahl angesteuert, wodurch mittels der den Monoflops 16, 17 nachgeschalteten Verstärker 18, 19 der Motor 10 über schematisiert dargestellte Schalter 20, 21 mit der entsprechenden Drehrichtung eingeschaltetwird. Dem Stellantrieb, im vorliegenden Fall direkt dem Motor 10, ist ein Impulsgeber 22 zugeordnet, dessen Signale der Stößelverstellung proportional sind und die einem Vor-Rückwärts-Zähler 23 zugeführt werden. Der Zähler 23 ist mit einem Funktionseingang 24 versehen, der gesetzt wird, sobald die Schnittpresse ausgeschaltet wird. Ein Freigabeausgang 25 des Zählers 23 führt Signal, sobald der Zähler 23 auf Null gestellt ist, d. h. die Stößelverstellung in die der Ausgangslage bei stehender Schnittpresse entsprechende Stellung verbracht ist. Nur bei dieser Ausgangssituation kann die Schnittpresse in Betrieb genommen werden. Um dies zu gewährleisten, ist der Zähler 23 mit den Monoflops 16,17 verbunden und steuert dadurch den Motor 10 in der entsprechenden Drehrichtung solange an, bis der Zähler 23 den Wert Null erreicht hat.

Bei dem Stellantrieb gemäß Fig. 2 handelt es sich prinzipiell um einen geregelten Antrieb. Hierzu ist ein Dreipunktregler 30 vorgesehen, dem ein einstellbarer Sollmittelwert P, der der mittleren Eintauchtiefe e des Oberwerkzeuges in ein Unterwerkzeug entspricht, ein einstellbarer, zulässiger Grenzwert Al und ein einstellbarer, notwendiger Grenzwert Al der Eintauchtiefe e zugeführt wird (Fig. 4). Der Ist-Wert der Eintauchtiefe e wird durch eine induktive Eintauchtiefen-Meßeinrichtung 31 ermittelt und ebenfalls dem Dreipunktregler 30 zugeführt, der aus einem Verstär- > ker 32 und Schwellwertschaltern 33, 34 für die Grenzwerte Al, Al aufgebaut ist. Die Ausgänge des Reglers 30 sind mit den Monoflops 16, 17 im gleichen Sinne wie bei Fig. 1 verbunden. Die übrige Schaltung entspricht der vorhergehend beschriebenen Schaltung nach Fig. 1.

Die in Fig. 3 gezeigte Schaltung entspricht einer anderen Art der Beschattung mit dem Vor-Rückwärts-Zähler 23, der hierbei seine der Stößelverstellung entsprechenden Signale direkt von den Mono-

' '· flops 16, 17 erhält, so daß die Auswertung direkt in einem die gesamte Elektrik enthaltenden Schaltschrank erfolgt.

Das Funktionsdiagramm in Fig. 4 zeigt etwa die Eintauchtiefe e in Abhängigkeit von der Kurbelstel-

2i) Jung (entsprechend der Zeit /) bei unterschiedlichen Hubzahlen.

Die Funktion der vorhergehend beschriebenen Stellantriebe ergibt sich gemäß Fig. 1 wie folgt. Über den Programmeingang 15 wird der Steuerschaltung

-'") 12 die vorstehend bereits erwähnte Funktion eingegeben, die für jedes auf der Schnittpresse zu verwendende Schnittwerkzeug meßtechnisch ermittelt wurde. Durch die Inbetriebnahme der Schnittpresse werden die Ausgänge der Steuerschaltung durch Set-

xi zen des Freigabeeinganges freigegeben, so daß entsprechend den Signalen, die die Meßeinrichtung 13 liefert und die der Hubzahl der Schnittpresse proportional sind, die Steuerschaltung Stellsignale ausgibt, durch die eine Kippstufe, bestehend aus zwei parallel

i'i geschalteten Monoflops 16, 17 angesteuert wird. Je nach Richtung der Stößelverstellung spricht das Monoflop 16 oder das Monoflop 17 an, schaltet den Verstärker 18 oder den Verstärker 19 für eine vorgebbare Impulsdauer ein, so daß der Schalter 20 odei der

tu Schalter 21 geschlossen wird und der Motor 10 den Stößel in der richtigen Richtung verstellt. Diese Stößelverstellung wird über den Impulsgeber 22 in dem Vor-Rückwärts-Zähler 23 eingezählt. Wenn die Schnittpresse außer Betrieb gesetzt wird, wird der

■4"; Zähler 23 über den Funktionseingang 24 unmittelbar angesteuert, so daß die Stößelverstellung automatisch durch Ansteuerungeines der Monoflops 16,17 in eine Ausgangsstellung zurückgeführt wird, bis der Freigabeausgang 25 einen Zählerstand Null signalisiert. Nur

ίο bei dieser Voraussetzung kann die Schnittpresse wiederum gestartet werden. Bei dieser Beschallung ist also sichergestellt, daß die Schnittpresse nur mit der Anfangsposition der Stößelverstellung gestartet werden kann, unabhängig von der Art der Stillsetzung,

r, z. B. »Nothalt«.

Gemäß Fig. 2 ist der Stellantrieb mit einem Regler 30 ausgerüstet, wobei ein Dreipunktregler gewählt wurde, der innerhalb eines zulässigen stabilen Bereiches (zwischen Al und A2, Fig. 4) keinen Regelvor-

wi gang zur Folge hat. Von der induktiven, berührungsfrei arbeitenden Eintauchtiefen-Meßeinrichtung 31 gelangt der Istwert der Eintauchtiefe e zu dem Regler. Überschreitet bei ansteigender Hubzahl (Fig. 4, Kurv» II) die Eintauchtiefe e den eingestellten maxi-

h5 mal zulässigen Grenzwert /12, wird vom Regler 30 das Monoflop 17 angesteuert, der Verstärker 19 entsprechend eingeschaltet, der Schalter 21 geschlossen und der Motor 10 an Spannung gelegt, wodurch der

Stößel so weit verstellt wird, daß der Grenzwert A2 unterschritten wird. Bei sinkender Hubzahl (Fig. 4, Kurve I) gilt eine äquivalente Funktion bezogen auf die Unterschreitung des minimal möglichen Grenzwertes Al,den Regler 30, das Monoflop 16, den Verstärker 18, den Schalter 20 und den Motor 10, der den Stößel nunmehr so weit verstellt, daß der Grenzwert Al überschritten wird. Die dem Vor-Rückwärts-Zähler 23 zugeordnete Beschattung und Funktion entspricht hierbei der Funktion des Stellantriebes nach Fig. 1.

Bei beiden Stellantrieben nach Fig. 1 und Fig. 2 ist die Verspanneinrichtung 11 desaktiviert so lange, wie eine Stößelverstellung erfolgt. Sobald diese Verstellung abgeschlossen ist, d. h. die Schnittpresse im Normalfall ihre Betriebshubzahl erreicht hat, wird die Stößelverstellung durch Aktivierung, z. B. hydraulisch, der Verspanneinrichtung 11 verspannt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stößelverstellung für Schnellauf ende, in der Hubzahl verstellbare Schnittpressen, für solche mit mehr als 300 und insbesondere über 600 Hüben/min, mit einem Motor, der über einen Getriebezug mit hoher Untersetzung auf ein Hublagen-Einstellglied wirkt, durch das der Stößel gegenüber dem (den) Antriebspleuel(n) verstellbar ist, wodurch sich die Eintauchtiefe des Schneidstempels in die Schnittplatte (Matrize) ändert, und mit einer Verspanneinrichtung zum Verspannen des Stößels gegenüber dem (den) Antriebspleue!(n) nach einer erfolgten Verstellung, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Stößelverstellung bei laufender Schnittpresse durchführbar ist, wie an sich bekannt, und

b) mit HiJfe eines eingespeicherten Programm«« oder auf Grund der laufend gemessenen Ist-Eintauchtiefe im gesamten Hubzahlbereich auf gleichbleibenden minimal möglichen Wert der Eintauchtiefe (e) Steuer- bzw. regelbar ist.

2. Stößelverstellung nach Anspruch 1, wobei eine Meßeinrichtung zur Erfassung der Hubzahl der Schnittpresse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Hubzahl entsprechend dem eingespeicherten Programm monostabilen Kippstufen (16,17) Stellsignale zuführbar sind, und daß die Kippstufen (16,17) den Stellsignalen entsprechend den Motor (10) und die Verspanneinrichtung (11) ansteuern.

3. Stößelverstellung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuge mit einer berührungsfreien Eintauchtiefen-Meßeinrichtung (31) versehen sind, deren Ausgangssignal einem Schwellwertschalter (33/34) mit einstellbarer Schwelle zugeführt ist, daß dem Schwellwertschalter (33/34) Kippstufen (16,17) nachgeschaltet sind, die dem Ausgangssignal entsprechend den Motor (10) und die Verspanneinrichtung (11) ansteuern.

4. Stößelverstellung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertschalter (33/34) in einem Dreipunktregler (30) integriert ist, dessen eine Ansprechschwelle der minimal notwendigen Eintauchtiefe (Al) und dessen andere Ansprechschwelle der maximal zulässigen Eintauchtiefe (/12) entspricht.

5. Stößelverstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor (10) ein Impulsgeber (22) zugeordnet ist, dessen Signale direkt dem Hub der Stößelverstellung proportional sind, daß die Signale einem Zähler (23) zugeführt sind, dessen Ausgänge auf die Kippstufen (16, 17) gekoppelt sind, und daß der Motor (10) daduich nach Abschalten der Schnittpresse den Stößel in eine Ausgangsstellung zurückstellt.

6. Stößelvers teilung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (22) mit dem Motor (10) mechanisch gekoppelt ist.

7. Stößelverstellung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber (22) durch die Kippstufen (16, 17) gebildet ist.

Die Erfindung betrifft eine Stößelverstellung für schneUaufende Schnittpressen gemäß dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Stößelverstellungen sind an sich bekannt (DE-OS 1502283). Mittels eines solchen Stellantriebes wird z. B. die Hublage für jedes zu verwendende Ober- und Unterwerkzeug eingestellt. Die Einstellung erfolgt außerhalb des normalen Betriebes, d. h. an sich bei Stillstand der Schnittpresse im unteren Totpunkt. Nach erfolgter Einstellung wird der Stößel gegenüber dem Antriebspleuel verspannt. Die Schnittpresse kann nunmehr in Betrieb genommen werden.

Bei derartigen Schnittpressen hat sich gezeigt, daß die Eintauchtiefe eines Oberwerkzeuges in ein zugehöriges Unterwerkzeug bei zunehmender Arbeitsgeschwindigkeit, d. h. höherer Hubzahl, zunimmt. Dieser Vorgang führt bei sehr schnellaufenden Schnittpressen mit beispielsweise mehr als 600 Hüben/min zu einem erhöhten Werkzeugverschleiß. Durch den zunehmenden Einsatz von aufwendigen und teuren Hartmetallwerkzeugen bei den vorhergehend geschilderten Schnittpressen entstehen hierdurch sehr hohe Kosten für den Ersatz der schnell verschleißenden Werkzeuge, insbesondere für den anfallenden Herstellungsaufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Ursache für den erhöhten Verschleiß zu beseitigen, indem im wesentlichen die Erhöhung der Eintauchtiefe des Oberwei kzeuges in das Unterwerkzeug bei steigender Hubzahl verhindert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Stößelverstellung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Stößelverstellung besteht darin, daß die gerade notwendige Eintauchtiefe während des Betriebes der Schnittpresse, also in allen betriebsbedingten Hubzahlbereichen, selbsttätig eingestellt wird. Die hierdurch um ein Mehrfaches gesteigerte Standzeit der Werkzeuge hat eine erhebliche Kostenverminderung und damit steigende Wirtschaftlichkeit zur Folge. Unter anderem macht die Erfindung hierbei Gebrauch von der an sich bekannten Maßnahme (Zeitschrift BLECH 7(1960) Nr. 9, S. 490), den Stößel der Presse auch während des Betriebes, d. h. bei laufender Maschine, zu verstellen.

Die bei Schnittpressen bereits eingesetzten Schnittschlagdämpfungs-Einrichtungen (DE-PS 2350378) begrenzen zwar auch die Eintauchtiefe des Schneidstempels, jedoch liegt hier der Anwendungsbereich bei Schnittpressen, die mit ca. 100 Hüben/min betrieben werden. Diese Schnittpressen sind nicht ohne weiteres mit den Schnitt-(Stanz-)Pressen vergleichbar, die dem Gegenstand der Erfindung zuzuordnen sind. Die der Erfindung zuzuordnenden Pressen werden heute in einem Hubzahlbereich von ca. 800 bis 1000 Hüben/min betrieben, wobei im wesentlichen der Hubzahlbereich oberhalb von 300 Hüben/min im Sinne der Erfindung interessiert.

Die theoretischen Grundlagen, die im Zusammenhang mit dem Gegenstand der Erfindung stehen und die die Verhältnisse, die zur Erhöhung der Eintauchtiefe bei hohen Betriebshubzahlen führen, behandeln, sind in der Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb« 112 (1979) 4, S. 269-273 nachlesbar (Nachveröffentli-