DE2732742A1

DE2732742A1 - Brake failure safeguard for eccentric press - has telescopic tubes absorbing impact energy on stopping over short distance

Info

Publication number: DE2732742A1
Application number: DE19772732742
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1977-07-20
Filing date: 1977-07-20
Publication date: 1979-02-01

Abstract

The stopping arrangement (21) consists of tubular elements (5, 6) pushed into each other. One of the tubes is held on the support (10) on a machine frame (11). The outside dia. of the inner tube (5) is greater than the inside dia. of the external tube (6). Pref. the od of the inner tubular member on the section which is initially telescoped with the other member is 0.01 mm bigger than the id of the latter. This od is 0.1 mm bigger on that section which is not initially telescoped.

Description

Einrichtung zum zwangsweisen Anhalten einesDevice for forcibly stopping a

mit Kupplung und Bremse versehenen Kurbeltriebes einer Exzenterpresse oder ähnlichen Arbeitsmaschine Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum zwangsweisen Anhalten eines mit Kupplung und Bremse versehenen Kurbeltriebes einer Exzenterpresse oder ähnlichen Arbeitsmaschine, bei der die Exzenterwelle nach jeder Umdrehung durch die Bremse angehalten wird, mit einem auf den umlaufenden Teilen angeordneten Anschlagelement, in dessen Bewegungsbahn eine am Maschinengestell abgestützte Auftreffeinheit einführbar ist, wobei die umlaufenden Teile im Falle des Versagens der Bremse über einen kurzen Bewegungsbereich stillsetzbar sind.with clutch and brake provided crank drive of an eccentric press or similar machine The invention relates to a device for forcibly stopping a crank mechanism provided with a clutch and brake an eccentric press or similar machine in which the eccentric shaft after every revolution is stopped by the brake, with one on the revolving Parts arranged stop element, in its movement path one on the machine frame supported impact unit is insertable, the revolving parts in the case the failure of the brake can be stopped over a short range of motion.

Beim Einlegen von Werkstücken von Hand in den Werkzeugbereich einer Presse oder ähnlichen Arbeitsmaschine ist die Bedienungsperson durch ein unbeabsichtigtes Schließen des Werkzeuges gefährdet. Die deutsche Unfallverhütungsvorschrift 11.062 "Exzenter- und verwandte Pressen" in der Fassung vom 1.4. 1975 verlangt deshalb in S 4a Abs. (2) Nr. 3b) auch eine Einrichtung, die einen Durchlauf des Stößels verhindert, als eine Voraussetzung für die Verwendung von Zweihandschaltungen und berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen an Pressen mit kraftschlüssiger Kupplung.When inserting workpieces by hand into the tool area of a Press or similar working machine is the operator by an unintentional Closing of the tool endangered. The German accident prevention regulation 11.062 "Eccentric and related presses" in the version from 1.4. 1975 therefore demands in S 4a Paragraph (2) No. 3b) also a device that allows a passage of the plunger prevented as a requirement for the use of two-hand circuits and non-contact protective devices on presses with non-positive coupling.

Bekannte Einrichtungen, die diesen Forderungen entsprechen, sind mit Zusatzbremsen ausgerüstet.Well-known institutions that meet these requirements are with Equipped with additional brakes.

Nachteilig an diesen Einrichtungen ist aber, daß durch eine zweite Bremse die Investitionskosten sehr stark anwachsen.The disadvantage of these facilities is that by a second Brake the investment costs grow very sharply.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine funktionsfähige Einrichtung zu schaffen, die die eingangs genannte Forderung der Unfallverhütungsvorschrift mit einfachen Mitteln sicher erfüllt. Außerdem soll die Einrichtung so beschaffen sein, daß sie ohne aufwendige Veränderungen an bereits vorhandene Kurbeltriebe ohne eine solche Einrichtung angebaut werden kann.The invention is based on the object of a functional device to create the requirement of the accident prevention regulation mentioned at the beginning safely fulfilled with simple means. In addition, the facility should procure that way be that they can be used without costly changes to existing crank mechanisms without such a device can be grown.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Auftreffeinheit aus zwei über eine gemeinsame Länge ineinandergefügten Rohrelementen besteht, von denen sich das eine in einem am Maschinengestell befestigten Lager abstützt und bei denen der Außendurchmesser des inneren Rohrelementes größer ist als der Innendurchmesser des äußeren Rohrelementes.The object of the invention is achieved in that the impact unit consists of two tubular elements fitted one inside the other over a common length, of which one is supported in a bearing attached to the machine frame and in which the outer diameter of the inner tubular element is larger than the inner diameter of the outer pipe element.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Außendurchmesser des inneren Rohrelementes auf der gemeinsamen Anfangslänge um 0, 01 mm und auf seiner übrigen Länge um 0,1 mm größer ist als der Innendurchmesser des äußeren Rohrelementes.In a further embodiment of the invention it is provided that the outer diameter of the inner pipe element on the common starting length at 0, 01 mm and is 0.1 mm larger than the inside diameter along its remaining length of the outer pipe element.

Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß selbst große Massen, wie sie beispielsweise an Vorgelegepressen auftreten, für den Kurbeltrieb gefahrlos angehalten werden können.The advantages that can be achieved by the invention are in particular in the fact that even large masses, as they occur, for example, on countershaft presses, can be stopped safely for the crank mechanism.

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht auf eine erfindungsgemäße Einrichtung, wobei sich der Pressentrieb im oberen Totpunkt befindet, Fig. 2 eine Draufsicht auf die vorgenannte Einrichtung, Fig. 3 ein Kraft-Weg-Diagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der vorgenannten Einrichtung.An embodiment of the subject matter of the invention is in Drawing shown and is described in more detail below. They show: FIG. 1 a partially sectioned view of a device according to the invention, wherein the press drive is in top dead center, Fig. 2 is a plan view of the the aforementioned device, FIG. 3 is a force-displacement diagram to illustrate the method of operation the aforementioned facility.

Mittelbar oder unmittelbar an der Exzenterwelle 1 ist ein Anschlagelement 2 befestigt. Das Anschlagelement 2 kann z. B. an dem als Schwungrad ausgebildeten Zahnrad 3 eines Vorgeleges befestigt sein. Zur Minderung einer durch das Anschlagelement 2 verursachten Unwucht ist es vorteilhaft, ein entsprechendes Gegengewicht 4 an das Zahnrad 3 anzubringen.Directly or indirectly on the eccentric shaft 1 is a stop element 2 is attached. The stop element 2 can, for. B. on the flywheel trained gear 3 of a countershaft can be attached. To mitigate a through the stop element 2 caused imbalance, it is advantageous to have a corresponding To attach counterweight 4 to gear 3.

Das mechanische Gegenstück der Einrichtung zum Anhalten des Kurbeltriebes besteht im wesentlichen aus zwei teilweise ineinandergefügten Rohrelementen 5 und 6. Das eine, z. B. das innere Rohrelement 5 hat an seinem freien Ende ein amboßartiges Endstück mit einer konvex, z. B. kalottenförmig oder halbzylinderförmig ausgebildeten Oberfläche 8. Das andere - demnach äußere - Rohrelement 6 ist über ein Aufnahmestück 9 und einen Lagerbock 10 am Maschinengestell 11 gelagert. The mechanical counterpart of the device for stopping the crank mechanism consists essentially of two partially nested tubular elements 5 and 6. The one, e.g. B. the inner tubular member 5 has an anvil-like at its free end End piece with a convex, z. B. dome-shaped or semi-cylindrical Surface 8. The other - therefore outer - tubular element 6 is via a receiving piece 9 and a bearing block 10 mounted on the machine frame 11.

Das Aufnahmestück 9 besitzt eine zylindrische Teilfläche 12 und der Lagerbock 10 eine der Teilfläche 12 entsprechend konvex ausgebildete Teilfläche 13, so daß sich das Aufnahmestück 9 im Lagerbock 10 über einen großen Flächenbereich abstützen kann. Das Aufnahmestück 9 ist außerdem über einen Bolzen 14 durch einen am Lagerbock 10 befestigten Druckmittelzylinder 15 bewegbar. Dabei ist das Aufnahmestück 9 durch einen Zylinderstift 26 am Bolzen 14 befestigt, der wiederum an der Kolbenstange 16 des Zylinders 15 befestigt und in zwei entsprechenden Ausnehmungen 17, 18 der Wandteile 19 bzw. 20 hin und her bewegbar geführt ist. Die Bewegungsrichtung des Bolzens 14 ist dabei achsparallel zu der Drehachse der Exzenterwellel. Der Mittelpunkt des Radius R der Teilflächen 12 und 13 liegt auf der Bewegungslinie B der Achse des Bolzens 14. Damit ist die gesamte Einheit, bestehend aus dem Endstück 7, den Rohrelementen 5 und 6 und dem Aufnahmestück 9, - im folgenden kurz Auftreffeinheit 21 genannt - um die Linie B schwenkbar angeordnet. The receiving piece 9 has a cylindrical surface portion 12 and the Bearing block 10 one of the partial surface 12 correspondingly convex partial surface 13, so that the receiving piece 9 in the bearing block 10 over a large area can support. That Receiving piece 9 is also on a bolt 14 can be moved by a pressure cylinder 15 attached to the bearing block 10. Included the receiving piece 9 is fastened by a cylinder pin 26 to the bolt 14, the in turn attached to the piston rod 16 of the cylinder 15 and in two corresponding Recesses 17, 18 of the wall parts 19 and 20 is guided to be movable back and forth. the The direction of movement of the bolt 14 is axially parallel to the axis of rotation of the eccentric shaft. The center of the radius R of the partial areas 12 and 13 lies on the line of movement B the axis of the bolt 14. This is the entire unit, consisting of the end piece 7, the pipe elements 5 and 6 and the receiving piece 9, - in the following briefly impact unit 21 called - arranged to be pivotable about line B.

Das Anschlagelement 2 hat eine der konvex ausgebildeten Oberfläche des Endstücks 7 entsprechend ausgebildete konkave Berührungsfläche 22.The stop element 2 has one of the convex surfaces of the end piece 7 correspondingly formed concave contact surface 22.

Im normalen, d. h. störungsfreien Betrieb verläuft eine Umdrehung des Kurbeltriebs wie folgt: Nach dem Einschalten der Maschine wird die Auf- treffeinheit 21 gegen die Kraft einer Feder 23 durch den Zylinder 15 aus der in Fig. 2 mit durchgehenden Linien dargestellten Stellung in die mit strichpunktierten Linien dargestellte Stellung - und damit aus dem Bewegungsbereich des Anschlagelements 2 -bewegt. Danach wird die (nicht dargestellte) Kupplung eingeschaltet: der Kurbeltrieb wird in Bewegung gesetzt. Nach einem Drehwinkel alphal von etwa 180° wird die Zufuhr von Druckmittel gesperrt und der Zylinder 15 entlastet, so daß die Auftreffeinheit 21 durch die Wirkung der Feder 23 wieder in den Bewegungsbereich des Anschlagelements 2 zurückgeführt wird. Nach einem Drehwinkel alpha 2 von 3000 wird der Nockenschalter 27 durch die mit der Exzenterwelle 1 synchron laufende Nocke 28 betätigt, worauf die Kupplung ausgeschaltet und die Bremse eingeschaltet wird. Dadurch kommt der Kurbeltrieb im oberen Totpunkt (OT) zum Stehen.In normal, d. H. trouble-free operation runs one revolution of the crankshaft drive as follows: After switching on the machine, the meeting unit 21 against the force of a spring 23 through the cylinder 15 from the in Fig. 2 with continuous Lines shown position in the position shown with dash-dotted lines - and thus moved out of the range of motion of the stop element 2. After that, will the clutch (not shown) switched on: the crank drive is in motion set. After an angle of rotation alphal of about 180 °, the supply of pressure medium locked and the cylinder 15 relieved, so that the impingement unit 21 by the The action of the spring 23 is returned to the range of motion of the stop element 2 will. After an angle of rotation alpha 2 of 3000, the cam switch 27 is through the operated synchronously with the eccentric shaft 1 cam 28, whereupon the clutch switched off and the brake switched on. This brings the crank mechanism in top dead center (TDC) for standing.

Wenn der Pressentrieb dadurch, daß>die Bremse nicht oder nicht genügend anspricht, nicht im OT oder innerhalb eines vorgebbaren Drehwinkels alpha3 hinter dem OT zum Stehen kommt, trifft das Anschlagelement 2 auf das Endstück 7 der Auftreffeinheit 21. Dabei werden die beiden Rohrelemente 5 und 6 ineinandergeschoben. Auf einer gemeinsamen Länge L1 von z. B. 100 mm sind die Rohrelemente 5 und 6 mit einem Haft- oder Reibungssitz zusammengefügt. Der Haftsitz kann z. B. dadurch erreicht werden daß der Außendurchmesser Da5 des inneren Rohrelements 5 um 0, 01 mm größer als der Innendurchmesser Di6 des Rohrelements 6 ist.If the press drive by the fact that> the brake is not or not responds sufficiently, not in TDC or within a predeterminable angle of rotation alpha3 comes to a stop behind the TDC, the stop element 2 meets the end piece 7 of the impact unit 21. The two tubular elements 5 and 6 are pushed into one another. On a common Length L1 of z. B. 100 mm are the pipe elements 5 and 6 joined together with an adhesive or friction fit. The adhesive seat can, for. B. can be achieved in that the outer diameter Da5 of the inner tubular element 5 0.01 mm larger than the inner diameter Di6 of the tubular element 6.

In dem über die vorgenannte gemeinsame Länge L1 hinausgehenden Bereich ist das innere Rohrelement 5 mit einem noch größeren, einen Preßsitz verursachenden, Durchmesser versehen. Vorteilhafterweise kann der Durchmesser Da5 (1) in diesem Bereich um 0, 1 mm größer als der Innendurchmesser Di6 des Rohrelements 6 gewählt werden.In the area going beyond the aforementioned common length L1 is the inner tubular element 5 with an even larger, causing a press fit, Diameter provided. Advantageously, the diameter Da5 (1) in this Area selected to be 0.1 mm larger than the inner diameter Di6 of the tubular element 6 will.

Das Ineinanderschieben der Rohrelemente 5 und 6 erfordert zunächst eine Anfangskraft PO. Mit steigender Eindringtiefe s wächst die erforderliche Preßkraft P (s). Das Flächenintegral unter P (s) zwischen s x 0 und s = s' entspricht der zum Ineinanderfügen erforderlichenEnergie W. Im Falle des Versagens der Bremse wird die Energie W den bewegten Teilen des Pressen- oder Kurbeltriebes entzogen, bis der Pressentrieb stillgesetzt ist.The sliding of the pipe elements 5 and 6 requires first an initial force PO. With increasing penetration depth s, the required pressing force increases P (s). The area integral under P (s) between s x 0 and s = s' corresponds to required energy W. In the event of brake failure, the energy W den moving parts of the press or crank mechanism withdrawn until the press drive has stopped.

Durch die Wahl des Übermaßes der Außendurchmesser Da5 des inneren Rohrelementes 5 gegenüber dem Innendurchmesser Di6 des äußeren Rohrelementes 6 kann die Anfangskraft PO und die Steigung der Kraft-Weg-Linie P (s) - und damit die Bremsstrecke s' - beeinflußt werden.By choosing the oversize of the outer diameter Da5 of the inner Pipe element 5 with respect to the inner diameter Di6 of the outer pipe element 6 can the initial force PO and the gradient of the force-displacement line P (s) - and thus the braking distance s' - be influenced.

Die Teile der Einrichtung zum Anhalten des Kurbeltriebes werden zweckmäßigerweise so gestaltet, daß der Drehwinkel alpha3, bei dem das Anschlagelement 2 bei fehlender oder mangelhafter Funktion der Bremse auf das Endstück 7 aufschlägt, 100 beträgt. Durch einen derartigen Winkel wird erreicht, daß die Einrichtung zum Anhalten des Kurbeltriebes nicht schon bei jeder Endstellung des Kurbeltriebes, die durch betriebliche Einflüsse etwas vom oberen Totpunkt abweicht, anspricht. Darüber hinaus verlängert sich der Bremsweg durch den normalen Verschleiß der Bremse im Laufe der Zeit ohnehin. Um ein Ansprechen der Einrichtung zum Anhalten des Kurbeltriebes, das durch einen durch den Verschleiß der Bremse bedingten zu großen Bremsweg hervorgerufen ist, zu vermeiden, wird diese Einrichtung vorteilhafterweise mit einer Zusatzeinrichtung ausgerüstet, die den über den oberen Totpunkt hinausge- henden Bremswinkel, den sog. Nachlauf, überwacht.The parts of the device for stopping the crank mechanism are expediently designed so that the angle of rotation alpha3 at which the stop element 2 is missing or defective function of the brake strikes the end piece 7, is 100. By such an angle it is achieved that the device for stopping the Crank drive not already at every end position of the crank drive, which is due to operational Influences slightly deviates from top dead center, responds. In addition, extended the braking distance due to the normal wear of the brake over time anyway. In order to respond to the device for stopping the crank drive, which is by a the braking distance is too long due to the wear of the brake, To avoid this, this device is advantageously provided with an additional device equipped, which has exceeded the top dead center going Braking angle, the so-called lag, monitored.

Dazu sind ein ortsfest angeordneter Schalter 24 und ein an den umlaufenden Teilen des Kurbeltriebes angeordneten Betätigungsglied, z. B. ein Nocken 25 vorgesehen. Die beiden Teile 24 und 25 sind so zueinander angeordnet, daß der Nocken 25 den Schalter 24 um etwa 20 früher betätigt als das Anschlagelement 2 auf das Endstück 7 der Auftreffeinheit 21 schlagen würde. Bei einem Drehwinkel alpha3 von 100 würde der Nocken 25 den Schalter 24 bei einem Winkel von alpha4 = 8° nach dem oberen Totpunkt betätigen. Die Betätigung des Schalters 24 löst während seiner Wirksamkeit ein akustisches oder optisches Signal aus, das die Notwendigkeit, die Bremse nachzustellen oder gegebenenfalls mit neuen Bremsbelägen zu versehen, anzeigt. Da seine Wirkung beim Anlauf des Kurbeltriebwerks nicht erwünscht ist, ist vorgesehen, die Signale des Schalters 24 nur während des programmierten Bremsvorganges abzufragen. Die Näherungsschalter 29 und 30 werden - je nach Lage - durch die Auftreffeinheit 21 bedämpft und dienen zur elektrischen Überwachung der Lage der Auftreffeinheit und damit der einwandfreien Funktion der Einrichtung.For this purpose there is a stationarily arranged switch 24 and one on the rotating one Parts of the crank mechanism arranged actuator, z. B. a cam 25 is provided. The two parts 24 and 25 are arranged to each other that the cam 25 the Switch 24 actuated about 20 earlier than the stop element 2 on the end piece 7 would hit the impact unit 21. With an angle of rotation alpha3 of 100 the cam 25 the switch 24 at an angle of alpha4 = 8 ° after the top dead center actuate. The actuation of the switch 24 triggers an acoustic signal while it is in effect or optical signal indicating the need to readjust the brake or to be provided with new brake pads if necessary. Since its effect at Starting the crankshaft drive is not desired, the signals of the Switch 24 can only be queried during the programmed braking process. The proximity switches 29 and 30 are - depending on the position - damped and used by the impact unit 21 for electrical monitoring of the position of the impact unit and thus the correct one Function of the facility.

Wenn die Rohrelemente 5 und 6 der Auftreffeinheit 21 zusammengefahren sind, müssen sie durch einen Satz neuer Rohrelemente ersetzt werden.When the pipe elements 5 and 6 of the impingement unit 21 move together they must be replaced with a set of new pipe elements.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims: device for forcibly stopping a with clutch and brake equipped crank drive of an eccentric press or similar machine, in which the eccentric shaft is stopped by the brake after each revolution, with a stop element arranged on the rotating parts, in its movement path an impact unit supported on the machine frame can be introduced, the revolving If the brake fails, parts can be stopped over a short range of motion are, characterized in that the impingement unit (21) consists of two via a common Length (L1) nested pipe elements (5, 6), one of which is supported in a bearing (10) attached to the machine frame (11) and in which the outer diameter of the inner tubular element (5) is greater than the inner diameter of the outer tubular element (6).

2. Device according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the inner pipe element (5) on the common initial length (L1) by 0.01 mm and on its remaining length (1) by 0.1 mm is larger than the inside diameter of the outer tubular element (6).

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the tube element (5) facing away from the bearing (10) has an end piece at its free end (7) with a convex surface (8) and the stop element (2) its end facing the end piece (7) a correspondingly convex formed from Has surface (22).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the pipe element (6) facing the machine frame (11) has a receiving piece (9) pivotable about a bolt (14) causing the movement of the impact unit (21) is stored.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the receiving piece (9) has a cylindrical partial surface (12) is provided, the radius (R) of which its center point is in the center line of the bolt (14) and that the bearing (10) attached to the machine frame (11) has a corresponding Has convex partial surface (13).