DE2833829C2 - Schaltungsanordnung für einen Stellantrieb einer Stößelverstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Stellantrieb einer Stößelverstellung für Schnittpressen gemäß dem Gattungsbegriff der Patentansprüche 1 und 3.

Gemäß dem älteren Patent 27 31 084 wird die Ursache für den erhöhten Verschleiß der Werkzeuge durch die bei steigender Hubzahl der Schnittpresse zunehmende Eintauchtiefe im wesentlichen dadurch vermieden, daß bei einer gattungsgemäßen Schnittpresse, bei der über einen Getriebezug mit hoher Übersetzung der Stößel gegenüber dem/den Antriebspleuel während des Betriebes relativ verstellbar ist, der Getriebezug mit einem Motor verbunden ist, der durch in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Schnittpresse ermittelte Stellsignale im Sinne einer Konstanthaltung der Eintauchtiefe des Oberwerkzeuges im Unterwerkzeug über Flipflops ansteuerbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Stellantrieb gemäß dem älteren Patent mit einer Schaltungsanordnung auszugestalten, die sich durch einfachen Aufbau, leichte. Einstellbarkeit und ein hohes Maß an Betriebssicherheit auszeichnet, und die die Eintauchtiefe des Oberwerkzeuges in das Unterwerkzeug konstant hält.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Schaltungsanordnungen gemäß den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 oder 3 gelöst.

Die erfindungsgemäßen Lösungen zeichnen sich im Falle des Patentanspruch 1 durch eine einfache Einstellung des Endschalters aus, wobei die Flipflops unmittelbar ansteuerbar sind. Im Falle des Patentanspruches 3 ergibt sich darüberhinaus der Vorteil, gleichzeitig eine Preßkraftanzeige, auch im Hinblick auf eine bekannte Überlastsicherung (DE-OS 26 34 385), zur Verfügung zu haben.

Anhand einer Zeichnung sind nachfolgend Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Schaltungsanordnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Schaltungsanordnung mit Endschaltern

Fig.2 eine Schaltungsanordnung mit einem Preßkraftmeßaufnehmer.

In der schematisch dargestellten schnellaufenden Schnittpresse 10 ist auf deren Pressentisch 11 ein Unterwerkzeug 12 montiert Das zugehörige Oberwerkzeug 13 ist an einem Stößell4 angebracht der über Antriebspleuel 15 mit einer nicht dargestellter» Exzenterwelle eines Pressenantriebes in Wirkverbindung steht Der Stößel 14 ist über einen Getriebezug mit hoher Übersetzung gegenüber den Antriebspleueln 15 relativ verstellbar mit diesen verbunden. An dem Getriebezug greift ein Motor 16 an, der aus einem Drehstromnetz 17 drehrichtungsumschaltbar gespeist wird. Für eine Aktivierung des Motors 16 im Sinne — Stößel auf — wird ein Schaltschütz 18 und für eine Aktivierung im Sinne — Stößel ab — wird ein Schaltschütz 19 angesteuert Die Schaltschütze 18, 19 werden von Verstärkerstufen 20, 21 angesteuert, wobei die Verstärkerstufe 20 mit einem Signalausgang 22 eines ersten Flipflops 24 und die Verstärkerstufe 21 mit einem Signalausgang 23 eines zweiten Flipflops 25 verbunden sind. Von den Signalausgängen 22,23 der Flipflops 24,25 wird eine schematisch als Funktionsblock dargestellte Verspanneinrichtung 26 angesteuert, durch die die Antriebspleuel 15 gegenüber dem Stößel 14 in den Anlenkpunkten (Druckpunkten), vorzugsweise hydraulisch, nach erfolgter Verstellung verspannt werden bzw. zu Beginn einer Verstellung gelöst, d. h. entspannt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 sind an der Schnittpresse 10 einstellbar im Wirkungsweg des Stößels 14 ein erster, unterer und ein zweiter, oberer Endschalter 27, 28 angebracht. Der Signalausgang des ersten Endschalter 27 ist mit einem Setzeingang 29 des ersten Flipflops 24 verbunden, während der Signalausgang des zweiten Endschalters 28 an einen Setzeingang 30 des zweiten Flipflops 25 angeschlossen ist Die Signalausgänge 22,23 der Flipflops 24,25 sind auf je einen Rücksetzeingang 31,32 über eine die Größe eines Verstellschrittes der Stößelverstellung bestimmende Schaltstufe 33 rückgekoppelt Die Schaltstufe 33 kann als Zeitglied, als Zählglied oder äquivalent wirkend ausgebildet sein. In Reihe zu dem zweiten, oberen Endschalter 28 ist ein Abfrageschalter 34 geschaltet, der nur während einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne, die einen kleinen Winkelweg eines Hubes im Bereich des unteren Totpunktes umfaßt, angesteuert wird. Die Ansteuerung des Abfrageschalters 34 erfolgt vorzugsweise von einer schematisch angedeuteten Steuerwalze 35, die für die übliche Pressensteuerung mit der Exzenterwelle synchron umläuft und in jeder Schnittpresse vorhanden ist. Weiterhin ist noch ein Schalter 36, der als Ruhekontakt wirkt, vorgesehen, der den Betriebszustand — Kupplung ein/aus — der Schnittpresse 10 erfaßt In Reihe zu dem Schalter 36 ist ein jene unterste Lage des Stößels 14, die werkzeugbezogen nicht unterschritten werden darf, erfassender Schalter 37 vorgesehen, dessen diese unterste Lage des Stößels 14 signalisierender Ausgang mit dem Rücksetzeingang 32 des Flipflops 25 und dessen anderer Ausgang mit dem Setzeingang 30 des Flipflops 25 verbunden ist. Beide Rücksetzeingänge 31,32 der FHpflops 24,25 sind außerdem an eine Schaltkorrekturstufe 38 angeschlossen, die sicherstellt, daß bei Inbetriebnahme die Flipflops 24,25 eine definierte Ausgangslage einnehmen.

Für geeignete Anwendungsfälle kann die Schaltungsanordnung gemäß F i g. 1 dahingehend vereinfacht werden, daß der zweite Endschalter 28 entfällt.

Bei dem Ausführungsbeispial gemäß F i g. 2 ist anstelle der Endschalter 27,28 ein Preßkraftmeßaufnehmer 40 an einem Antriebspleue! 15 angebracht Der Preßkraftmeßaufnehmer 40 kann auch an einer anderen beliebigen, geeigneten Stelle der Schnittpresse 10 angebracht werden. Verbunden ist der Preßkraftmeßaufnehmer 40 mit einem geeigneten Auswerter 41, dessen Signalausgang — Preßkraft steigt — an den Setzeingang 29 des Flipflops 24 und dessen Signalausgang — Preßkraft

ίο sinkt — an den Setzeingang 30 des Flipflops 25 angeschlossen ist Die die Größe eines Verstellschrittes bestimmende Schaltstufe 33 ist wie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 geschaltet während der die unterste Lage des Stößels 14, die werkzeugbezogen zulässig ist signalisierende Schalter 37 nur den Rücksetzeingang

32 des Flipflops 25 beaufschlagt Für die Sicherstellung einer definierten Ausgangslage der Flipflops 24, 25 bei Inbetriebnahme sorgt die Schaltkorrekturstufe 38, die mit den Rücksetzeingängen 31, 32 der Flipflops 24, 25 verbunden ist

Die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 arbeitet wie folgt.

Bei Inbetriebnahme der gesamten Anlage wird die Schaltkorrekturstufe 38 betätigt wodurch die Rücksetzeingänge 31,32 der Flipflops 24,25 angesteuert werden. Dadurch werden die Flipflops 24,25 in ihre Ausgangslage gebracht Die Schnittpresse 10 wird durch Einrücken der Kupplung und Lüften der Bremse gestartet wobei der Schalter 36 in die entsprechende Stellung gebracht wird. Die Schnittpresse 10 wird nun auf die hohe Betriebshubzahl gefahren, was zwangsläufig eine Vergrößerung der Eintauchtiefe zur Folge hat Hierdurch wird der erste, untere Endschalter 27 durch den Stößel 14 angefahren und das erste Flipflop 24 über dessen Setzeingang 29 angesteuert. Dieses liefert folglich am Signalausgang 22 ein Stellsignal, welches die Verspanneinrichtung 26 im Sinne — Verspannung lösen —, die Schaltstufe 33 und den Verstärker 20 ansteuert Dadurch wird das Schaltschütz 18 geschlossen und der Motor 16 im Sinne — Stößel auf — gestartet. Der Schalter

27 wird betätigt, da der Stößel 14 seine unterste Lage, die werkzeugbezogen zulässig ist, verläßt. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, die durch die Schaltstufe

33 vorgegeben ist und empirisch ermittelt wird, wird der Rücksetzeingang 31 des Flipflops 24 beaufschlagt, die Verspanneinrichtung 26 im Sinne — Verspannen — angesteuert, gleichzeitig das Schaltschütz 18 geöffnet und der Motor 16 stillgesetzt. Wird jedoch der erste, untere Endschalter 27 weiterhin von dem Stößel 14 angefahren, was in der Hochlaufphase der Schnittpresse 10 der Normalfall ist, wiederholt sich die Ansteuerung der Schaltstufe 33, solange bis der Endschalter 27 nicht mehr angefahren wird. Während dieser Hochlaufphase bleibt das Schaltschütz 18 geschlossen und die Verspanneinrichtung 26 im Sinne — Verspannung lösen — angesteuert. Hat die Schnittpresse 10 die Betriebshubzahl erreicht, stellt sich ein quasistabiler Zustand ein, in dem die Flipflops 24, 25 die Ausgangslage einnehmen. Vermindert sich die Eintauchtiefe des Oberwerkzeuges 13 in dem Unterwerkzeug 12, wird der zweite, obere Endschalter

28 in der kurzen, durch den übei die Steuerwalze 35

spanne, die um den unteren Totpunkt liegt, angefahren, wodurch der Setzeingang 30 des zweiten Flipflops 25 beauf::hlagt wird. An dem Signalausgang 23 dieses Flipflops 25 steht nun ein Stellsignal an, welches über den Verstärker 21 das Schaltschütz 19 schließt, die Verspanneinrichtung 26 im Sinne — Verspannung lösen —

und die Schaltstufe 33 ansteuert. Der Motor 16 wird von dem Drehstromnetz 17 im Sinne — Stößel ab — beaufschlagt, äquivalent zu der vorhergehend beschriebenen Wirkungsweise, solange, wie der zweite, obere Endschalter 28 innerhalb der durch den Abfrageschalter 34 vorgegebenen Zeitspanne und somit wirksam durch den Stößel 14 angefahren wird. In der untersten Lage des Stößels 14, die werkzeugbezogen zulässig ist, wird der Schalter 37 angesteuert, der Rücksetzeingang 32 beaufschlagt und in der Folge der Motor 16 in jedem Fall stillgesetzt.

Bei der bereits vorhergehend beschriebenen vereinfachten Ausführung — ohne zweiten, oberen Endschalter 28 — wird von der in der Praxis üblichen Betriebsweise ausgegangen, daß nämlich die Schnittpresse 10 zwar aus einer Starthubzahl hochgefahren werden kann, jedoch aus der Betriebshubzahl heraus abrupt durch Ausrücken der Kupplung und Einfallen der Bremse angehalten wird. Hierfür reicht die Beschallung mit dem Schalter 36 und dem Schalter 37 aus. Der Setzeingang 30 des Flipflops 25 wird solange beaufschlagt, bis der Stößel 14 seine unterste Lage, die werkzeugbezogen zulässig ist, erreicht hat, wodurch der Motor 16 entsprechend der vorhergehenden Beschreibung stillgesetzt wird.

Die vereinfachte Ausführung kann auch mit einem in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Beschleunigungs- und Verzögerungsindikator 42 versehen sein, der mit dem Schalter 36 derart verbunden ist, daß nur bei eingerückter Kupplung Signale in die Schaltungsanordnung eingespeist werden können. Eine Verzögerung der Schnittpresse 10 aus hohen Hubzahlen heraus hat somit ein Signal am Setzeingang 30 des Flipflops 25 zur Folge. Der Motor 16 wird im Sinne — Stößel ab — solange angesteuert, bis der Indikator 42 in die (gezeichnete) Ruhelage zurückkehrt oder die Schnittpresse 10 beschleunigt wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 2 ist anstelle der Endschalter 27,28 ein Preßkraftmeßaufnehmer 40 vorzugsweise mit einem Piezo-Element aufgebaut, an einem Antriebspleuel 15 angeordnet Die hier auftretenden Kräfte werden erfaßt, einem Auswerter 41 zugeführt, der mittels eines pressenspezifischen Faktors die Setzeingänge 29,30 der Flipflops 24,25 bei Kraftanstieg entsprechend Vergrößerung der Eintauchtiefe oder bei Kraftabfall entsprechend Verringerung der Eintauchtiefe beaufschlagt. Die weitere Funktion der Schaltungsanordnung gemäß F i g. 2 entspricht der des vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispieles nach F i g. 1.

Anstelle eines Piezo-Elementes kann auch ein anderes kräfteerfassendes Meßsystem, z. B. ein Dehnmeßstreifen, verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für einen Stellantrieb einer Stößelverstellung für schnellaufende Schnittpressen, mit einem an einem Stößel angebrachten Oberwerkzeug und einem auf einem Pressentisch befestigten Unterwerkzeug, in welches das Oberwerkzeug während des Schnittvorganges eintaucht, wobei über einen Getriebezug mit hoher Übersetzung der Stößel gegenüber dem/den Antriebspleueln während des Betriebes der Schnittpresse relativ verstellbar ist, wobei Antriebspleuel und Stößel gegeneinander verspannbar sind, und wobei der Getriebezug mit einem Motor verbunden ist, der durch is in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe des Oberwerkzeuges in das Unterwerkzeug ermittelte Stellsignale im .Sinne einer Konstanthaltung der Eintauchtiefe über zwei Flipflops ansteuerbar ist, von denen das erste den Motor im Sinne — Stößel auf — und das zweite den Motor im Sinne — Stößel ab — aktiviert, dadurch gekennzeichnet,daß zur Erfassung der Eintauchtiefe mindestens ein Endschalter (27) im Wirkungsweg des Stößels (14) einstellbar am Pressengestell angebracht ist, dessen Signalausgang mit dem Setzeingang (29) des ersten Flipflops (24) verbunden ist, dessen Signalausgang (22) mittels einer Abzweigleitung über eine die Größe eines Verstellschrittes bestimmende Schaltstufe (33) auf einen Rücksetzeingang (31) dieses Flipflops (24) rückgekoppelt ist, und daß ein Setzeingang (30) des anderen Flipflops (25) mit einem bei Unterbrechung des Betriebes der Schnittpresse (10) aktivierten Schalter (36) und ein Rücksetzeingang (32) dieses Flipflops (25) mit einem Schalter (37) verbunden ist, der aktiviert ist, wenn der Stößel (14) jene unterste Lage gegenüber dem/den Antriebspleueln erreicht hat, die er werkzeugbezogen nicht unterschreiten darf.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Wirkungsweg des Stößels (14) ein zweiter Endschalter (28) einstellbar am Pressengestell angebracht ist, der in Reihe mit einem Abfrageschalter (34) mit dem Setzeingang (30) des anderen Flipflops (25) verbunden ist, daß der Signalausgang (23) dieses Flipflops (25) mittels einer Abzweigleitung über die die Größe eines Verstellschrittes bestimmende Schaltstufe (33) auf einen Rücksetzeingang (32) dieses Flipflops (25) rückgekoppelt ist, und daß der Abfrageschalter (34) in einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne in einem kleinen Winkelweg eines Hubes im Bereich des unteren Totpunktes angesteuert ist.

3. Schaltungsanordnung für einen Stellantrieb einer Stößelverstellung für schnellaufende Schnittpressen, mit einem an einem Stößel angebrachten Oberwerkzeug und einen auf einem Pressentisch befestigten Unterwerkzeug, in welches das Oberwerkzeug während des Schnittvorganges eintaucht, wobei über einen Getriebezug mit hoher Übersetzung der Stößel gegenüber dem/den Antriebspleuel während des Betriebes der Schnittpresse relativ verstellbar ist, wobei Antriebspleuel und Stößel gegeneinander verspannbar sind, und wobei der Getriebezug mit einem Motor verbunden ist, der durch in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe des Oberwerkzeuges in das Unterwerkzeug ermittelte Stellsignale im Sinne einer Konstanthaltung der Eintauchtiefe über zwei Flipflops ansteuerbar ist, von denen das erste den Motor im Sinne — Stößel auf — und das zweite den Motor im Sinne — Stößel ab — aktiviert, dadurch gekennzeichnet, daß zur mittelbaren Erfassung der Eintauchtiefe ein Preßkraftmeßaufnehmer (40) vorgesehen ist, dem ein Auswerter (41) nachgeschaltet ist, dessen Signalausgänge je mit einem der Setzeingänge (29, 30) der Flipflops (24, 25) verbunden sind, daß je ein Signalausgang (22, 23) der Flipßops (24, 25) über eine die Größe eines Verstellschrittes bestimmende Schaltstufe (33) auf je einen Rücksetzeingang (31,32) der Flipflops (24,25) rückgekoppelt sind, und daß ein Rücksetzeingang (32) des zweiten Flipflops (25) mit einem Schalter (37) verbunden ist, der aktiviert ist, wenn der Stößel (14) jene unterste Lage gegenüber dem/den Antriebspleuel erreicht hat, die er werkzeugbezogen nicht unterschreiten darf.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruchs dadurch gekennzeichnet, daß der Preßkraftmeßaufnehmer (40) mit einem Piezo-Element aufgebaut ist

5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flipflops (24, 25) mit ihren Rücksetzeingängen (31,32) an eine eine Ausgangslage bestimmende Schaltkorrekturstufe (38) angeschlossen sind.