DE3007774A1

DE3007774A1 - Automatischer druckregler fuer den gewichtsausgleich einer presse

Info

Publication number: DE3007774A1
Application number: DE19803007774
Authority: DE
Inventors: Ikuo Nishi
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1979-03-01
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1980-09-11
Also published as: JPS5944960B2; JPS55117598A; US4308735A

Description

TER MEER - MÜLLER . STEINMEISTER K .K . KOHiatSU S

- 3 BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen automatischen Druckregler für den Gewichtsausgleich einer Presse gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei herkömmlichen Pressen ist ein Gewichtsausgleich zur Abstützung der Gewichte von Schlitten, Kurbeln, Verbindungsstangen, Stempeln oder oberen Formen vorgesehen, die ei- ne gleichmäßige aufwärtige und abwärtige Bewegung der Schlitten ermöglichen. Es ist notwendig, die Abstützkraft des Gewichtsausgleiches in Abhängigkeit von dem Gewicht der oberen Form, die an dem Schlitten angebracht wird, zu verändern. Aus diesem Grunde sind verschiedene Arten von automatischen Steuervorrichtungen für den Gewichtsausgleich von Pressen vorgeschlagen worden, durch die das Gewicht, das durch den Gewichtsausgleich abgestützt wird, automatisch entsprechend dem Gewicht der oberen Form eingestellt werden kann. Eine derartige Lösung ist in dem japanischen Gebrauchsmuster 21 813/78 beschrieben. Bei der dort dargestellten Vorrichtung wird jeweils dann, wenn das Gewicht der oberen Form, die an dem Schlitten angebracht wird, verändert wird, ein Ventil zwischen einem Luftbehälter und einer Druckluftquelle geschlossen und gleichzeitig ein manuell betätigbares Ventil geöffnet, so daß der Druck in dem Luftbehälter, der mit einem Ausgleichszylinder in Verbindung steht, auf die Höhe des Ausgleichsdruckes abgesenkt werden kann, der erzielt werden kann, wenn die obere Form nicht an dem Schlitten angebracht ist, so daß die Höhe des Druckes angepaßt wird. Anschließend wird das Ventil auf der Seite der Druckluftzufuhr geöffnet und zugleich wird das manuell betätigbare Ventil auf der Druckablaßseite geschlossen. Sodann wird ein Reduzierventil manuell eingestellt, während der Druck innerhalb des Luftbehälters mit einem Manometer beobachtet wird, so daß der Druck in der Druckkammer des Ausgleichszylinders auf einen Wert ein-

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gestellt werden kann, der zur Abstützung der oberen Form notwendig ist.

Diese Konstruktion hat jedoch den Nachteil, daß die manuel-Ie Einstellung des Ausgleichsdruckes schwierig ist und zu Fehlern führen kann.

Die Erfindung ist daher darauf gerichtet, einen Druckregler für eine Ausgleichsvorrichtung einer Presse zu schaffen, der eine automatische Druckeinstellung beim Auswechseln oberer Formen mit unterschiedlichem Gewicht gestattet.

Die Erfindung ergibt sich im einzelnen aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet eine Druckeinstellung, ohne daß Einstellfehler befürchtet werden müssen.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin« dung ist ein Druckregler für eine Presse mit einem beweglichen Teil mit einer Kurbel zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung, einer Verbindungsstange in Verbindung mit der Kurbel, einem Schlitten in Verbindung mit der Verbindungsstange und einer lösbar an dem Schlitten angebrachten oberen Form vorgesehen. Der Druckregler umfaßt einen Zylinder, der an dem Rahmen der Presse angebracht ist und an dem ein mit einer Kolbenstange verbundener Kolben gleitet. In dem Zylinder ist eine Kammer auf der Seite der Kolbenstange vorgesehen, und die Kolbenstange ist mit dem Schlitten verbunden. Eine Druckfluidquelle ist mit einem Behälter zur Aufnahme von Druckfluid verbunden. Der Behälter seinerseits steht mit der Kolbenstangenkammer des Zylinders in Verbindung.

Zufuhr- und Regeleinrichtungen befinden sich zwischen der Druckfluidquelle und dem Behälter zur Steuerung der Zufuhr und zum Ablassen des Druckfluids in die und aus

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der Kolbenstangen-Kammer des Zylinders. Diesen Zufuhr- und Regeleinrichtungen ist ein zentrales Haupt-Regelventil zur Regelung des Druckfluiddurchflusses zugeordnet. Eine Anzahl von Regelventilen sind mit dem Hauptregelventil zur Steuerung verbunden. Ein Detektor dient zur Abtastung der Verschiebung eines Bezugspunktes an dem beweglichen Teil der Presse in eine vorgegebene Position der Presse entsprechend einem Gewichtswechsel der oberen Form. Eine Einrichtung zur Regelung des Hauptregelventils spricht auf ein abgetastetes Signal des Detektors an, so daß das Druckfluid in der Kolbenstangen-Kammer des Zylinders automatisch entsprechend dem Ausmaß der Verschiebung des Bezugspunktes eingestellt werden kann.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Gesamtdarstellung eines Gewichtsausgleichs einer Presse

in einer schematischen, teilweise aufgeschnittenen Vorderansicht der Presse;

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung

des Detektors.

In Fig. 1 ist eine mit 1 bezeichnete Presse dargestellt. In einem Querhaupt 1a der Presse ist eine Kurbel 3 gelagert, die durch ein Haupt-Zahnrad 2 mit Hilfe eines nicht gezeigten Antriebs gedreht wird. Eine Kurbelwelle ist mit 4 bezeichnet. Das untere Ende der Kurbel 3 ist gelenkig mit dem oberen Ende der Verbindungsstange 6 verbunden, die aufwärts und abwärts bewegt und in einer Führungsbuchse 5 geführt wird. Das untere Ende der Verbindungsstange 6 ist mit einem Schlitten 7 verbunden, der sich frei aufwärts und abwärts unterhalb des Querhaupts 1a

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bewegen kann. An der Seite des Schlittens 7 sind ein oder mehrere Ausgleichs-Zylinder 8 angebracht, die fest an der unteren Fläche des Querhauptes 1a befestigt sind. Das untere Ende einer Kolbenstange 8a ragt aus dem Ausgleichs-Zylinder 8 heraus und ist an einem Arm 7a befestigt, der von dem Schlitten 7 ausgeht. Die Gewichte der ' Kurbel 3, der Verbindungsstange 6, des Schlittens 7 und der oberen Form 10, die lösbar an der unteren Fläche des Schlittens 7 mit Hilfe einer Halterung 9 befestigt ist, werden durch die Ausgleichs-Zylinder 8 abgestützt.

Eine Druck-Kammer 8b auf der Kolbenstangenseite der Ausgleichs-Zylinder 8 ist über eine Leitung 11 mit einem Luftbehälter 12 verbunden.

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Druckluft, die auf einen geeigneten Druck eingestellt ist, wird von einer nicht gezeigten, pneumatischen Druckquelle über eine Zufuhr- und Ablaßeinrichtung 15 zugeführt, die ein Haupt-Regelventil 13 und ein Membran-Ventil 14 umfaßt. Die Luft gelangt in den Luftbehälter 12. Das Haupt-Regelventil 13 der Zufuhr- und Ablaßeinrichtung 15 wird durch einen Steuerdruck gesteuert, der durch eine Anzahl von beispielsweise vier Steuerdruck-Regelventilen 16,17,18 und 19 zugeführt wird, so daß die Luft in dem Luftbehälter 12 auf einen Druck eingestellt werden kann, der an das Gewicht der oberen Form 10 angepaßt ist.

Das Steuerdruck-Regelventil 16 ist so eingestellt, daß es einen Gewichtsausgleich bewirkt, wenn die obere Form 10 nicht an dem Schlitten 7 angebracht ist. Das Steuerdruck-Regelventil 19 ist derart eingestellt, daß es einen Ausgleich schafft, wenn die obere Form 10, die an dem Schlitten 7 angebracht ist, das Maximalgewicht aufweist. Die Steuerdruck-Regelventile 17 und 18 sind auf einen Druck eingestellt, der die Differenz zwischen den Drücken der Ventile 16 und 19 gleichmäßig unterteilt. Ein pneumatischer Druck gelangt in die Regelventile 16,17,18 und -19

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durch Magnetventile 21 und 22, die durch eine Steuerung 20 gesteuert oder umgeschaltet werden.

Die erwähnte Steuerung 20 ist in Fig. 2 gezeigt. Ein Detektor 23 ist oberhalb der Kurbel 3 vorgesehen und berührt diese im oberen Totpunkt des Schlittens 7, Der Detektor 23 ist beispielsweise ein Differential-Transformator, der unterschiedliche elektrische Signale oder Spannungen in Abhängigkeit von der senkrechten Position der Kurbel 3 im Totpunkt des Schlittens 7 erzeugt. Das elektrische. Signal wird durch einen Verstärker 24 verstärkt und gelangt sodann an eine der Erregerspulen SOL-, SOL₂/ SOL₃ und SOL₄ der Magnetventile 21 und 22 in Abhängigkeit von dem jeweiligen Spannungsniveau, Der Detektor 23 ist an der unteren Fläche einer Trägerplatte 26 angebracht, die durch Führungsstangen 25 geführt ist, die an einem Rahmenteil 30 des Querhauptes 1a angebracht sind, so daß der Detektor frei aufwärts und abwärts bewegt werden kann. Die Trägerplatte 26 kann durch einen Hubzylinder 27 aufwärts und abwärts verschoben werden.

Daher wird der Schlitten 7, sofern er nicht eine obere Form 10 trägt, in seinen unteren Totpunkt verschoben und das Regelventil 13 wird durch den Druck des Steuerdruck-Regelventils 16 so eingestellt, daß der Druck innerhalb des Luftbehälters 12 auf denjenigen Ausgleichsdruck verringert wird, der notwendig ist, wenn die obere Form 10 weggelassen ist. Dadurch wird die Höhe des Schlittens 7 eingestellt. Im nächsten Fall wird die obere Form 10 eines bestimmten Gewichtes an dem Schlitten angebracht und der Schlitten wird nach oben in den oberen Totpunkt verschoben. Die Ankunft des Schlittens im oberen Totpunkt wird durch eine nicht gezeigte Abtasteinrichtung erfaßt, und zugleich wird der Detektor 23 durch den Hubzylinder 27 in seine untere Endstellung abgesenkt, die durch Anschläge 28 an den oberen Enden der Führungsstangen 25 vorgesehen ist, so daß ein Abtastglied 23a des Detektors 23

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gegen die Kurbel 3 anliegt. Auf diese Weise können unterschiedliche Spannungen in dem Detektor 23 in Abhängigkeit von der senkrechten Position der Kurbel erzeugt werden, die sich entsprechend dem Gewicht der oberen Form 10 an dem Schlitten 7 ändert. In Abhängigkeit von der Stärke oder Größe der Abtastsignale wird eine der Erregerspulen SOL₂, SOL₃ und SOL₄ der Magnetventile 21 und 22 erregt, so daß das Haupt-Regelventil 13 durch eines der Regelventile 17,18 oder 19 gesteuert wird. Dadurch wird sichergestellt, daß der Luftdruck in dem Luftbehälter 12 automatisch auf einen Ausgleichsdruck zur Aufnahme des Gewichts der oberen Form 10 eingestellt wird.

Obgleich die Einstellung des Ausgleichsdruckes stufenweise erfolgt, kann der einstellbare Bereich des Druckes dadurch genauer gestaltet werden, daß die Anzahl der Regelventile 16,17,18 und 19 und Magnetventile 21 und 22 erhöht wird. Während des Betriebes der Presse kann der Detektor 23 durch den Hubzylinder 27 nach oben angehoben werden, so daß eine Berührung des Detektors mit der Kurbel 3 entfällt. In dem dargestellten Beispiel der Erfindung befindet sich der Detektor 23 oberhalb der Kurbel 3 und tastet die Belastung des Schlittens anhand der Absenkung der Kurbel 3 ab. Der Detektor 23 kann jedoch auch an einem anderen Teil befestigt sein, das durch den Ausgleichs-Zylinder 8 abgestützt wird. Im übrigen ist es möglich, den pneumatischen Druck mit Hilfe eines automatischen Regelventils einzustellen, das mit einem Elektromotor versehen ist, der durch elektrische Signale eingeschaltet wird, die durch den Detektor 23 erfaßt werden. Dadurch können die Magnetventile 21 und 22 ersetzt werden.

Erfindungsgemäß kann der Luftdruck in der Druckkammer des Ausgleichs-Zylinders automatisch in einfacher Weise dadurch eingestellt werden, daß eine obere Form an dem Schütten angebracht ist, während die Kenntnis des Gewichts der unteren Form nicht notwendig ist. Im Vergleich zu herkömm-

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liehen manuellen Einstellverfahren ist es nicht notwen*< dig, komplizierte Einste11vorgänge durchzuführen. Einstellfehler entfallen daher.

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ZUSAMMENFASSUNG

Für einen Gewichtsausgleich einer Presse mit einem beweg** liehen Teil einschließlich einer Kurbel (3), einer Verbindungsstange (6), eines Schlittens (7) und einer lös« bar an diesem befestigten oberen Form (10) ist ein automatischer Druckregler vorgesehen. Der Druckregler umfaßt einen Zylinder (8), der an dem Rahmen der Presse angebracht ist, eine Kolbenstange des Zylinders, die mit dem Schlitten (7) verbunden ist, einen Druckbehälter (12), der mit einer Druckfluidquelle einerseits und mit der stangenseitigen Kammer (8b) des Zylinders (8) andererseits verbunden ist, sowie einer Zufuhr- und Ablaßeinrichtung (15) zwischen der Druckfluidquelle und dem Behälter.

Die Zufuhr- und Ablaßeinrichtung umfaßt ein Haupt-Regelventil (13) zur Regelung des Druckfluid-Durchflusses, eine Anzahl von Steuerdruck-Regelventilen (16,17,18,19) in Verbindung mit dem Haupt-Regelventil zur Steuerung des Haupt-Regelventils, einen Detektor (23) zur Abtastung der Verschiebung eines Bezugspunktes des beweglichen Teils der Presse entsprechend einem Wechsel des Gewichts der oberen Form und ein Magnetventil (21,22) zur wahlweisen Ansteuerung der Steuerdruck-Regelventile (16,17,18, 19) entsprechend dem abgetasteten Signal des Detektors.

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Claims

PATENTANWÄLTE

TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER

Beim EuropSlschen Patentamt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - Mandataire» agrees pres !'Office european des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dlpl.-lng. H. Steinmeister

Dipl.-lng. F E. Müller stekerwall 7, Triftstrasse 4,

D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1

FP 80-4-Ger.
St/ri

KABUSHIKI KAISHA KOMATSU SEISAKUSHO 3-6, 2-chome Akasaka, Minato-ku, TOKYO, Japan

AUTOMATISCHER DRUCKREGLER FÜR DEN GEWICHTSAUSGLEICH

EINER PRESSE

PRIORITÄT: 1. März 1979, Japan, No. 22558/79

PATENTANSPRÜCHE

M Λ Automatischer Druckregler für den Gewichtsausgleich einer Presse mit einer Kurbel zur Umsetzung einer Drehbewegung in eine lineare Bewegung, einer Verbindungsstange in Verbindung mit der Kurbel und einem Schlitten, der mit der Verbindungsstange verbunden ist und eine obere Form lösbar aufnimmt, gekennzeichnet durch einen Zylinder (8), der an dem Rahmen der Presse (1) befestigt ist und einen gleitend verschiebbaren, mit einer

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Kolbenstange verbundenen Kolben aufnimmt, welche Kolbenstange mit dem Schlitten (7) verbunden ist, eine Druckfluidquelle, einen Druckfluidbehälter (12), der einerseits mit der Druckfluidquelle und andererseits mit der stangenseitigen Kammer (8b) des Zylinders (8) verbunden ist, eine Zufuhr- und Ablaßeinrichtung (15) zwischen der Druckfluidquelle und dem Druckfluidbehälter (12) zur Steuerung der Zufuhr und des Ablassens von Druckfluid in die und aus der stangenseitigen Kammer (8b) des Zylinders (8), welche Zufuhr- und Ablaßeinrichtung (15) eine Steuereinrichtung mit einem Haupt-Regelventil (13) zur Regelung des Druckfluiddurchflusses, eine Anzahl von Steuerdruck-Regelventilen (16,17,18,19) in Verbindung mit dem Haupt-Regelventil zur Steuerung des Haupt-Regelventils, einen Detektor (23) zur Abtastung der Verschiebung eines Bezugspunktes eines der beweglichen Teile der Presse in eine vorgegebene Position der Presse entsprechend einem Gewichtswechsel der oberen Form (10) und eine Einrichtung (21,22) zur wahlweisen Einschaltung der Steuerdruck-Regelventile (16,17,18,19) entsprechend einem Abtastsignal des Detektors und damit zur Einstellung des Fluiddrucks in der stangenseitigen Kammer des Zylinders entsprechend der Verschiebung des Bezugspunktes.
2. Druckregler nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtung zur wahlweisen Einschaltung der Steuerdruck-Regelventile (16,17,18,19) ein Magnetventil (21,22) ist und daß der Detektor (23) ein Differential-Transformator ist.

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3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2_r dadurch gekennzeichnet, daß der Bezugspunkt der höchste Punkt der Kurbel im oberen Totpunkt ist und daß der Detektor (23) oberhalb der Kurbel zur Abtastung des Bezugspunktes angebracht ist.

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