DE2907464C2

DE2907464C2 - Sicherheitseinrichtung zum periodischen Abtasten auf Anwesenheit eines Werkstückes von mindestens einem Stempel und zum Kühlen der Stirnfläche mindestens eines Stempels an einer automatischen Quertransportpresse zur Umformung von Metallteilen

Info

Publication number: DE2907464C2
Application number: DE2907464A
Authority: DE
Inventors: Hans Büsserach Richner
Original assignee: Hatebur Umformmaschinen AG
Current assignee: Hatebur Umformmaschinen AG
Priority date: 1979-02-26
Filing date: 1979-02-26
Publication date: 1983-04-07
Also published as: FR2449495B1; IT8067248A0; GB2040756A; NL8001132A; GB2040756B; JPS55117600A; ATA101680A; BE881907A; SE8001449L; FR2449495A1; SE445093B; NL178569C; JPS5945480B2; IT1128371B; DE2907464A1; CH643761A5; AT369680B; US4333329A

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheits- und Kühleinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Gemäß Industrie-Anzeiger Nr. 91 vom 15. November 1978, Seiten 47 bis 50, und gemäß Prospekt Hotmatic Warmpressen AMP 20 und AMP 30 der Firma Hatebur aus dem Jahre 1972 ist es bekannt, bei Mehrstufenpressen bzw. Quertransportpressen Sicherheits- und Kühlemrichtungen im Bereich der Stempel vorzusehen, um einerseits sogenannte Doppelladungen durch ein auf einem Stempel hängen gebliebenes Teil zu verhindern, und andererseits die Stempelnasen durch Aufsprühen einer Kühlflüssigkeit zu kühlen. Gemäß Industrie-Anzeiger ist beispielsweise vorgeschlagen, Verteilersprühköpfe vorzusehen, die automatisch beim Rückhub des Preßschlittens einschwenken, um die Stempelnasen zu kühlen und diese Verteilersprühköpfe anschließend wieder wegzuschwenken, um den Preßbereich freizugeben. Dieser Mechanismus soll gleichzeitig auch als Sicherheitsvorrichtung dienen, da er jedes auf einem Stempel hängengebliebene Teil erfaßt und ggf. die Maschine stoppt. Diese Literaturstellen enthalten keinen Hinweis auf eine konstruktive Ausgestaltung für eine derartige Sicherheits- und Kühleinrichtung.

Bisher ist es üblich gewesen, derartige Sicherheitsund Kühleinrichtungen über Kurvenscheiben anzutreiben, woDei die Kühlmittelzufuhr in aufwendiger und störungsanfälliger Weise mittels biegsamer Schläuche erfolgte.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits- und Kühleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei der auf aufwendige Kurvenscheiben bzw. Steuerkurven verzichtet werden kann, wobei auch die Kühlmittelzufuhr vereinfacht werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung folgt somit die Abtastwippe unmittelbar der Stempelbewegung, wobei beim Auftreffen des Abtastmechanismus auf ein Hindernis gewährleistet ist, daß nachteilige Auswirkungen infolge eines elastischen Ausgleichs ausgeschaltet sind. Eine Vereinfachung der Konstruktion wird dabei insbesondere dadurch erreicht, daß die Taster gleichzeitig Kühlbrausen aufweisen und die Kühlmittelzufuhr über die rohrförmigen Wippenarme erfolgt.

Wenn gemäß Patentanspruch 4 das Federelement als eine pneumatisch beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist, wird durch die im Anspruch 5 vorgeschlagene Maßnahme die Durchführung von Werkzeugwechsel- und Einstellarbeiten vereinfacht.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung veranschaulicht.

F i g. 1 ist eine vereinfachte Perspektivdarstellung des stempelseitigen Werkzeugteils einer automatischen Quertransportpresse,

F i g. 2 bis 5 sind vereinfachte Seitenansichten und

zeigen die Einrichtung in vier verschiedenen Stellungen, Fig.6 ist ein Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig.2.

In einem Pressenrahmen 1 ist ein Preßschlitten 2 gleitend gelagert und von einer Kurbelwelle 3 aus (Fig. 2) über einen Pleuel 4 hin- und hergehend angetrieben. An seiner Stirnseite trägt der Preßschlitten drei starr befestigte Stempel 5. Diese Stempel 5 werden beim Betrieb der Presse mit dem Preßschlitten in

⁶S Richtung des Doppelpfeiles 6 periodisch bewegt und wirken dabei in bekannter Weise mit koaxial zu denselben angeordneten, nicht dargestellten Matrizen zusammen.

Zu beiden Seiten des Preßschlittens 2 ist am Pressenrahmen 1 je ein Lagerbock 7 befestigt (vergl. auch F i g. 6), an welchem jeweils ein Wippenarm 8 einer insgesamt mit 9 bezeichneten Abtastwippe drehbar gelagert ist Jeder Wippenarm 8 weist zwei Rohre 10 auf, die über zwei Rohrstutzen 11 (F 13.6) an einer Hülse 12 befestigt und ferner durch eine Distanzhülse 1 la gehalten sind. Die stirnseitig durch zwei Scheiben 13 und 14 verschlossene, als Lagerzapfen dienende Hülse 12 ist in einer Bohrung des Lagerbocks 7 schwenkbar angeordnet Auf der Hülse 12 ist ein Anschlag 15 drehbar gelagert an dessen Außenfläche ein Federteller 16 befestigt ist Der Anschlag 15 nimmt mit dem Federteller 16 an der periodischen Wirbelbewegung der Hülse 12, welche nachstehend noch beschrieben wird, teil.

Auf die obere, gewölbte Stützfläche des Anschlags 15 stützt sich ein leicht abgewinkelter Übertragungshebel 17, der einerseits (Gelenk 18) am Wippenarm 8, andererseits (Gelenk 19) an einer Koppel 20 angreift die ihrerseits am Schlitten 2 (Gelenk 21) üb-=x eine Achse 21a drehbar angeordnet ist und somit an der Schlittenbewegung teilnimmt.

Etwa im Mittelbereich des Übertragungshebels 17 greift eine Zugstange 22 (Gelenk 23) an, die an ihrem unteren Ende einen zweiten Federteller 24 trägt. Die Zugstange ist lose gleitend durch den Anschlag 15 hindurchgeführt Sie zieht den Übertragungshebel 17 unter dem Einfluß einer Feder 25 gegen den Anschlag 15, wobei die elastische Vorspannung der Feder 25 so gewählt ist daß sich der Übertragungshebel 17 im Normalbetrieb der Presse, d. h. unter dem Einfluß der normalerweise wirkenden Massenkräfte, nicht vom Anschlag abheben kann.

Taster 27, welche bei der dargestellten Ausführungsform einen praktisch U-förmigen Querschnitt haben, sind mittels einer Hülse 27a auf das Trägerrohr 26 aufgeschoben und in ihrer Eletriebslage beispielsweise durch eine Schraube verklemmt.

Beim Betrieb der Umforrnpresse wird die hin- und hergehende Bewegung des Schlittens 2 über die Koppel 20 und den Übertragungshebel 17 auf die Abtastwippe 9 übertragen, die somit im Arbeitstakt der Stempel 5 so zwischen einer Arbeitsstellung und einer Abtaststellung auf und ab wippt daß die im Trägerrohr 26 befestigten Taster 27 jeweils um die hintere Totpunktlage knapp an den Stempel-Frontflächen F(Fig. 2) vorbeigleiten und dabei abtasten, ob diese frei bzw. noch mit einem Preßling behaftet sind. Ist kein solches Hindernis vorhanden (vergl. F i g. 2), so erreichen die Taster 27 ihre untere Endlage, in welcher sie einen berührungslosen Annäherungsschalter betätigen und damit sicherstellen, daß die Presse nicht abgeschaltet wird.

Trifft nun einer der Taster 27 auf einen solchen, am Stempel hängengebliebenen Preßling oder auf ein anderes, an der Stempel-Stirnfläche befindliches Hindernis, so wird die nach unten gerichtete Wippbewegung der Abtastwippe 9 abrupt unierbrochen; die durch diesen Aufschlag auf das Hebelsystem 8—17—20 wirkenden Kräfte heben den Übertragungshebel 17, entgegen der Rückstellkraft der Feder 25, vom Anschlag 15 ab, so daß eine Beschädigung vermieden wird. Gleichzeitig wurde die Presse infolge Ansprechens eines berührungslosen Annäherungsschalter stillgesetzt. Die entsprechende Stellung der Einrichtung ist in F i g. 5 veranschaulicht.

Die beschriebene Einrichtung führt neben dem Abtasten auch das Kühlen der Stirnflächen der abgetasteten Stempel durch, was bei der Warmumformung zeitlich möglichst lange notwendig ist Wie F i g. 6 zeigt sind die Wippenarme 8 aus Rohren 10 gebildet, die das Kühlmittel zum Trägerrohr 26 (F i g. 1) leiten, wo es durch Kühlbrausen, d. h. an der Innenfläche der Taster 27 angeordnete Lochreihen, auf die Stempel aufgespritzt wird.

Die Zufuhr des flüssigen Kühlmittels erfolgt über einen im Lagerbock 7 angeordneten Ringkanal 29, von wo es durch Radialbohrungen 30 in die Hülse 12 und von dort über seitliche Bohrungen 33 in die Wippenarme 8 gelangt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die elastische Vorspannung, welche über die Zugstange 22

auf den Übertragungshebel 17 wirkt nicht über eine Feder, sondern eine pneumatisch beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit erzielt (F i g. 4). Am unteren Ende der Zugstange 22 ist bei dieser Variante ein Kolben 32 befestigt der in einem doppeltwirkenden Zylinder gelagert ist und unter einer nach unten wirkenden pneumatischen Vorspannung steht Trifft ein Taster 27 bei der Bewegung in die Abtaststellung auf ein Hindernis, so übt das pneumatische Polster die gleiche Funktion aus, wie die Feder 25.

Über diese elastische Sicherheitseinrichtung hinaus gestattet es die Kolben-Zylinder-Einheit somit die Abtastwippe 9 mit einem Knopfdruck in eine obere, in Fig.4 dargestellte Ruhestellung zu schwenken. Der Hub des Kolbens ist zu diesem Zwecke so groß

bemessen, daß die Stange 22 den Übertragungshebel 17 beim Anlegen eines entsprechenden pneumatischen Druckes vom Anschlag abhebt und nach oben schiebt. Diese Stellung ist für Werkzeugwechsel- und Einstellarbeiten besonders wichtig. Die geometrischen Verhältnisse von Koppel 20, Übertragungshebel 17 und Wippenarm 8 sind bei dieser Variante so aufeinander abgestimmt, daß die Maschine auch bei hochgeschwenkter Abtastwippe durchgedreht werden kann. Die entsprechende Abstimmung der Hebellänge und Anlenkpunkte hängt selbstverständlich von der Größenordnung der einzelnen Teile ab und kann im übrigen dem Fachmann zugemutet werden, so daß auf die Beschreibung eines Zahlenbeispiels verzichtet wird. In Fig.4, welche die Abtastwippe 9 in ihrer hochgeschwenkten Lage zeigt, ist solch ein doppelwirkender, pneumatisch beaufschlagter Zylinder mit 31 bezeichnet. Die Stange 22 ist an ihrem unteren Ende an dem Kolben 32 befestigt, der sich in der hochgeschwenkten Lage der Abtastwippe in seinem oberen Totpunkt befindet. Der doppelwirkende Zylinder 31 ist in bekannter Weise mit Druckluftanschlüssen und Auslaßöffnungen versehen, welche eine beliebige Betätigung des Kolbens in beiden Richtungen gestatten.

Dank dieser Möglichkeit, die Abtastwippe bei Bedarf hochzuschwenken, ist der Werk;ieugraum optimal zugänglich. Dieses Hochschwenken kann in jeder beliebigen Preßschlittenstellung vorgenommen werden.

Gleichzeitig mit dem Hochschwenken der Wippe

wird ein Ventil betätigt, das die Zuführung des Kühlmittels unterbindet.

Gegenüber den bekannten, dem gleichen Zweck dienenden Systemen bringt die beschriebene Einrichtung insbesondere unter Einschluß der die Kolben-Zylinder-Einheit enthaltenden Variante die folgenden

&5 Vorteile mit sich:

— Die Schwingbewegung der Abtastwippe erfolgt im Bereich der Kontrollaee langsam, d. h. die Kühlzeit

ist lang.

Die an der Innenfläche jedes Tasters 27 angeordnete Kühlbrause nähert sich dem Stempel von vorne oben und geht wieder nach vorne oben weg, sie folgt also der Stempelbewegung.
Es läßt sich ohne weiteres einrichten, daß die Taster 9 beim Auftreffen auf ein Hindernis automatisch durch den pneumatisch beaufschlagten Kolben 32 in ihre Ruhelage hochgeschwenkt wird.
Sämtliche Lagerungen und Dichtungen befinden sich außerhalb der Hitze- und Schmutzzone.
Die einfachen Befestigungsmöglichkeiten der Taster 27 und der mit diesen verbundenen Kühlbrau-

sen sowie die Möglichkeit, die Abtastwippe hochzuschwenken, tragen zu kurzen Umrüstzeiten bei.

Die beschriebene Ausführungsform läßt sich vom Fachmann in mannigfaltiger Weise abwandeln. Bei einer einstufigen, d. h. mit einem einzigen Stempel 5 versehenen Presse, kann es beispielsweise genügen, die Abtastwippe 9 mit nur einem Wippenarm 8 einseitig zu lagern. Bei mehrstufigen Pressen dürfte sich allerdings ausschließlich die dargestellte zweiarmige Ausführungsform bewähren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitseinrichtung zum periodischen Abtasten auf Anwesenheit eines Werkstückes vor mindestens einem Stempel und zum Kühlen der Stirnfläche mindestens eines Stempels an einer automatischen Quertransportpresse zur Umformung von Metallteilen, mit einem gleitend gelagerten Preßschlitten, der durch einen Kurbeltrieb hin- und hergehend angetrieben ist und an dessen Frontseite der Stempel starr befestigt ist, mit einer um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Abtastwippe, die, im Arbeitstakt des Stempels angetrieben, an ihrem vorderen Ende mindestens einen Taster trägt und wobei die Abtastwippe aus der Arbeitsstellung in die Abtaststellung im Normalbetrieb der Presse im Bereich des hinteren Preßschlitten-Totpunktes durch Vorbeifahren der Taster vor die Frontfläche des Stempels gelangt und beim Auftreffen auf ein Hindernis wie ein verbliebenes Werkstück die Presse durch Betätigung eines Schalters stillsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastwippe (9) mindestens einen neben dem Stempel (5) am Pressenrahmen (1) um eine horizontale Achse (A) in einem Lagerbock (7) drehbar gelagerten Wippenarm (8) umfaßt, wobei am Wippenarm (8) nahe der Drehachse (A) das eine Ende eines Übertragungshebels (17) gelenkig angreift, dessen anderes Ende vom Kurbeltrieb (3/4) aus über eine Koppel (20) angetrieben ist, sowie an dem Wippenarm (8) ein um die Drehachse (A) drehbarer Anschlag (15) vorgesehen ist, gegen welchen der Übertragungshebel (17) unter Federdruck anliegt und bei Nichterreichen der Abtaststellung sich der Anschlag (15) entgegen der Rückstellkraft des im Pressenrahmen (1) schwenkbar gelagerten Federelementes(25),dessen Schwenkachse mit derjenigen des zugeordneten Wippenarmes (8) zusammenfällt, von dem Übertragungshebel (17) abhebt, und ferner die Taster (27) Kühlbrausen aufweisen sowie die Kühlmittelzufuhr über die rohrförmigen Wippenarme (8) erfolgt

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungshebel (17) eine gekrümmte bzw. abgewinkelte Form aufweist und mit seiner Kehle auf dem Anschlag (15) aufliegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (25) eine Schraubenfeder ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (25) eine pneumatisch beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit (31) ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (31) einen solchen Kolbenhub aufweist, daß der Wippenarm (8) in eine obere, über die Arbeitsstellung hinausgehende Ruhestellung ausschwenkbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsweg der Abtastwippe (9) ein Steuerorgan angeordnet ist, das die Kühlmittelzufuhr beim Hochschwenken über ein Ventil unterbindet.