DE3139725A1 - Notbremse fuer eine presse oder dergleichen - Google Patents

Description

Notbremse für eine Presse odor dcrql c.ichon

Die Erfindung betrifft eine Notbremse für eine Presse oder dergleichen, insbesondere eine verbesserte Pressen-Notbremse.

Wie allgemein bekannt, verwenden die meisten mechanischen Pressen eine Kupplungs- und Bremsanordnung, die es dem Pressenstempel ermöglicht, sich während eines Betätigungszyklus aus einer Ruhestellung durch eine Mitnahme- oder Ar-

zu bewegen beitsposition zurück zur Ruhestellung/. Normalerweise wird der Brems- und Kupplungsmechanismus so betätigt, daß die Bremse gelöst wird, wenn die Antriebskupplung in Eingriff ist, und es wird die Bremse wieder eingerückt und die Kupplung ausgerückt, wenn der Stempel in seine Ruhestellung zurückkehrt. Um eine zusätzliche Sicherheit zu bewirken, ist bereits vorgeschlagen worden, für den Stempel eine Notbremse vorzusehen, die eine unerwartete Bewegung des Stempels im Falle eines Fehlers des üblichen Pressen-Kupplungs-Bremsmechanismus verhindern soll. In den meisten Fällen enthalten diese Notbremsen zwangsläufig wirkende Sperrelemente, die miteinander in Eingriff stehen, wenn der Pressenstempel sich in seiner Ruhestellung befindet. Der Nachteil dieser Art von Verriegelungsmechanismus besteht darin, daß die'Wirkung des Mechanismus davon abhängt, daß das Sperrelement zu dem Zeitpunkt, zu dem die Not-, bremse betätigt wird, genau ausgerichtet ist. Wenn diese genaue Ausrichtung nicht sichergestellt ist, ist die Notbremse nicht wirksam. Ein weiterer Nachteil dieser Systemart besteht darin, daß es keine unabhängige Notbremse ist, die nur dann wirksam ist, um die Stempelbewegung anzuhalten, wenn eine Fehlfunktion auftritt.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Not-

bremse für Pressen oder dergleichen.

Durch die Erfindung soll eine Notbremse für Pressen geschaffen werden, die für ihre wirksame Arbeitsweise nicht abhängig ist von einer genauen Stellung der Bremselemente. Ferner soll durch die Erfindung eine Sicherheitsbremse geschaffen werden, bei welcher die Bremselemente in ihre Bremsposition bewegt und in dieser Position während eines wesentlichen Teiles des Pressen-Operationszyklus gehalten werden können, um eine Sieherheitsbremsung im Falle eines Fehlers sicherzustellen.

Die Erfindung ist dazu bestimmt, in eine Notbremse für eine Presse oder dergleichen eingebaut zu werden, die einen

Preßstempel und ein mit dem Stempel verbundenes Antriebselement für die Betätigung des Stempels während eines Arbeitszyklus aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung und zurück in eine Ruhestellung enthält. Die Notbremse enthält ein erstes Bremselement, das bei Betätigung des Antriebselements gedreht wird, und ein zweites Bremselement, das in Bezug auf das erste Bremselement feststeht, wobei das erste Bremselement eine Bremsfläche aufweist, die sich von einer ihrer Oberflächen nach auswärts erstreckt, und wobei das zweite Bremselement eine Bremsfläche aufweist, die zu der Bremsfläche des ersten Bremselements komplementär ist. Dabei ist eine Vorrichtung für die Betätigung des zweiten Bremselements aus einer Freigabeposition, in welcher die Bremsflächen bei einer relativen Drehung der Bremselemente nicht in Eingriff miteinander kommen, in eine Bremsposition vorgesehen, in welcher die Bremsflächen miteinander in Eingriff kommen, um eine weitere Drehung des ersten Bremselements zu verhindern. Die Bremsflächen des ersten Bremselements und des zweiten Bremselements haben einen Abstand voneinander, wenn sich der Stempel in seiner Ruhestellung befindet und sich das zweite Bremselement in seiner Sicherheitsposition befindet. Der Abstand zwischen den Bremsflächen in dieser Position ist verhältnismäßig klein, so daß ein Überfahren des Antriebselements aus einer

Ruhestellung durch Berührung der Bremsflächen des ersten und des zweiten Bremselements angehalten wird.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von Ausführung-sbei*- spielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Presse mit einer erfindungsgemäßen Notbremse, wobei einzelne Teile der Presse weggebrochen sind,

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Schwungrades der Presse nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Schwungrades und Fig. 4 eine Draufsicht auf das Schwungrad und den zugehörigen Notbremsmechanismus.

Fig. 1 zeigt eine Presse mit einer Notbremse gemäß der Erfindung. Die Presse ist allgemein mit 11 bezeichnet. Die Presse kann bekannter Art sein. Sie kann ein Schwungrad 12-enthalten, welches in bekannter Weise angetrieben wird und welches in spezieller Weise mit dem Stempel 13 verbunden ist, um

und diesen zwischen seiner in Fig. 1 gezeigten Ruhestellung/einer Antriebs- oder Arbeitsstellung und zurück in seine Ruhestellung zu bewegen. Wie bei mechanischen Pressen der dargestellten Art üblich,' ist dem Schwungrad 12 und dem Stempel 13 ein Kupplungs-Bremsmechanismus zugeordnet, der eine Betätigung des Stempels 13 durch einen einzigen Zyklus bewirkt. Wie allgemein bekannt, wird der Kupplungs-Brems-Mechanismus so betätigt, daß das Schwungrad 12 und der Stempel 13 in ihrer Ruhestellung erhalten werden, bis ein Arbeitszyklus beginnt. Während dieser unwirksamen Periode wird die Bremse in Eingriff gehalten, während die Kupplung ausgerückt ist. Wenn die Presse betätigt wird, wird die Bremse gelöst und die Kupplung eingerückt, um das Schwungrad 12 und den Stempel 13 mit dem ständig umlaufenden Motor der Presse zu verbinden. Dieser Motor ist nicht im einzelnen dargestellt. Er ist nur schematisch bei 14 angedeutet. Wie dargestellt, sind

der Motor 14 und die Kupplung wie die Bremse an der Seite des Stempels 13, dem Schwungrad 12 gegenüberliegend, angeordnet. Es ist aber selbstverständlich, daß der Motor, die Kupplung und das Schwungrad alle auf der gleichen Seite angeordnet sein können. Wahlweise können auch Schwungräder an beiden Seiten des Stempels 13 angeordnet sein. Die Konstruktion der Presse selbst bildet keinen Teil der Erfindung. Sie ist nur beschrieben, um die Umgebung darzustellen, in welcher die Erfindung angewendet wird.

Nachdem der Stempel 13 seinen Arbeitszyklus beendet hat.und in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, wird die Kupplung ausgerückt und die Bremse eingerückt. Die Konstruktion und die Arbeitsweise des Kupplungs-Brems-Mechanismus, der für

und

diesen Zweck verwendet wird, ist allgemein bekannt/bildet keinen Teil der Erfindung. Deshalb sind diese Elemente nicht im einzelnen dargestellt.

Gemäß der Erfindung ist eine Notbremse eingebaut, die wirkend

sam ist/ um ein sicheres Anhalten des sich drehenden Schwung rades 12 und der Operation des Stempels 13 bewirkt, wenn diese ihre Ruhestellungen wesentlich überschreiten. Wenn somit aus irgendeinem Anlaß der Kupplungs-Brems-Mechanismus fehlerhaft arbeitet, wird eine Bedienungsperson, welche ihre Hände unter den Stempel 13 legt, nicht verletzt.

Der Not-Bremsmechanismus enthält in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Rampe 15, die sich von einer sich radial erstreckenden Fläche 16 des Schwungrades 12 erstreckt und axial davon verläuft. Die Rampe 15 enthält einen spitzzulaufenden oder geneigten Teil 15, der in einer sich axial erstreckenden Bremsfläche 18 endet, die allgemein radial angeordnet ist, wie es am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist. Die normale Drehrichtung des Schwungrades 12 ist durch den Pfeil 19 in den Fig. 2 und 4 dargestellt, woraus ersichtlich ist, daß die geneigte Fläche 17 in Drehrichtung 19 aus der Schwungradfläche 16 in Richtung auf die Bremsfläche 18 verläuft.

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Ein axial bewegbares Bremselement 21 ist der Schwungradflache 16 gegenüberliegend angeordnet. Das Bremselement kann eine zylindrische Form haben und eine sich radial erstreckende Oberfläche besitzen, die in Bezug auf die Schwungradfläche 16 komplementär ist. Eine Bremsrampe, die allgemein mit 23 bezeichnet ist, erstreckt sich axial von der Fläche 22 nach auswärts und enthält einen geneigten Teil 24 und eine sich in axialer Richtung erstreckende Bremsfläche 25. Die Bremsfläche 25 ist komplementär zur Bremsfläche 18 der Schwungradrampe 15. Der Neigungswinkel der Rampenfläche 24 ist der gleiche wie derjenige der Fläche 17, jedoch verläuft die Neigung in entgegengesetzte Richtung, was aus Fig. 4 leicht zu sehen ist.

Das Bremselement 21 wird in irgendeiner geeigneten Weise betätigt, und zwar aus einer Freigabesfeellung, wie sie aus Fig. 4 ersichtlich ist, in welcher die Bremsflächen 18 und 25 einen axialen Abstand voneinander haben, so daß sich das Schwungrad 12 ohne Behinderung durch das Bremselement 21 frei drehen kann, in eine Eingriffs- oder Arbeitsstellung. Wie bereits oben erwähnt, ist diese Bewegung axial gerichtet, und sie kann mittels eines hydraulischen oder pneumatischen Motors und geeignet angeordneter Federn ausgeführt werden. Wahlweise kann die axiale Bewegung in irgendeiner bekannten Weise auf elektrischem Wege hervorgerufen werden. Da solche Betätigungsvorrichtungen für den.Fachmann allgemein bekannt •sind, erscheint eine nähere Beschreibung nicht erforderlich.

Wenn sich das Bremselement 21 in seiner Eingriffs-oder Arbeitsstellung befindet, liegt seine Fläche 22 der Schwungradfläche 16 gegenüber, und zwar mit einem Abstand von dieser, der gleich der Höhe der Bremsfläche 18 oder 25 ist, und es sind die betreffenden Rampen-Bremsflächen 18 und 25 in einer Eingriffsstellung angeordnet.

Die Bremsflächen 18 und 25 sind in Bezug auf das Schwungrad 12 und das Bremselement 21 so angeordnet, daß, wenn

sich das Schwungrad 12 in seiner Ruhestellung befindet und_; das Bremselement 21, das nicht drehbar angeordnet ist, in seiner Arbeitsstellung oder Eingriffsstellung befindet, die Bremselement-Bremsfläche 25 einen geringen Abstand von der Schwungrad-Bremsfläche 18 hat, und zwar in Drehrichtung des Schwungrades 19.· Der Betrag dieses Abstandes hängt von der besonderen Anwendung ab. Er sollte aber etwas kleiner sein als in der Größenordnung von 30° der Drehung des Schwungrades 12 und so, daß eine wesentliche Abwärtsbewegung des Stempels 13 aus seiner Ruhestellung nicht auftritt.

Wenn sich das Schwungrad 12 in seiner Ruhestellung befindet, wird das Bremselement 21 in seine Arbeits- oder Bremsposition gebracht, und zwar während einer wesentlichen Zeitspanne, wie es ohne weiteres ersichtlich ist. Wenn ein Arbeitszyklus durch die Bedienungsperson eingeleitet wird, wird das Bremselement 21 durch eine geeignete elektrische, hydraulische und/oder pneumatische Schaltungsanordnung so betätigt, daß es in eine Freigabestellung bewegt wird, wie sie in Fig. 4 gezeigt ist. Der Kupplungs-Brems-Mechanismus wird dann so betätigt, daß das Schwungrad 12 eine Drehung in Richtung des Pfeiles 19 beginnt und der Stempel 12 seine Abwärtsbewegung beginnt. .

Sobald sich das Schwungrad ausreichend gedreht hat, so daß die Schwungrad-Bremsfläche 18 sich in radialer Richtung an der Bremselement-Bremsfläche 25 vorbeibewegt hat, wird das Bremselement 21 betätigt, so daß es erneut in seine Arbeitsposition bzw. Bremsposition zurückkehrt. Wenn diese Betätigung eingeleitet wird, bevor die Rampenflächen 17 und voneinander frei sind, was erlaubt sein kann und sogar wünschenswert sein kann, verzögert die Neigung dieser Flächen nur die Bewegung des Bremselements 21 in seine geeignete Bremsposition. Das Bremselement 21 wird dann in dieser Position gehalten, bis ein neuer Arbeitszyklus der Presse 11 durch die Bedienungsperson eingeleitet wird.

Das Schwungrad 12 setzt seine Drehung fort, um den Stempel

.fr.

13 in seine Arbeitsposition und dann zurück in seine Ruhestellung zu bringen. Wenn die Ruhestellung erreicht ist oder annähernd erreicht ist, sollte der Kupplungs-Brems-Mechanismus betätigt werden, um das Schwungrad 12 von dem Antriebsmotor 14 abzuschalten und die Bremse einzuschalten, um das Schwungrad 12 in seiner Ruhestellung anzuhalten. In dem Fall aber, in dem eine Fehlfunktion des Kupplungs-Brems-Mechanismus auftritt, berührt die Bremselement-Bremsfläche 25 die Schwungrad-Bremsfläche 18 bei einer geringfügigen Weiterbewegung des Schwungrades 12 und der Rampe 13 aus ihren Ruhestellungen und verhindert eine Verletzung der Bedienungsperson, die möglicherweise ihre Hände unter den Stempel 13 gelegt hat, und zwar, in der Annahme, daß die Presse richtig arbeitet.

Die Schaltungsanordnung und die Betätigungsvorrichtung für die Steuerung der Bewegung des Bremselements 21 ist weder beschrieben noch dargestellt, weil diese Elemente für den Fachmann bekannt sind. Ferner kann die beschriebene Notbremse in Verbindung mit anderen Pressen als mit einer Schwungradpresse verwendet werden, indem geeignete Bremsflächen auf Elementen angeordnet werden, die sich in Verbindung mit der Bewegung des Stempels der Presse bewegen. Ein wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Anordnung der Bremsflächen derart, daß sie normalerweise einen geringfügigen Abstand voneinander haben, wenn sich der Stempel in seiner Ruhestellung befindet, und zwar auch dann, wenn die Bremsflächen sich in ihrer Bremsposition befinden. Die Bremsflächen werden in ihre

bewegt
Freigabestellung/, und zwar unmittelbar bei Betätigung der Presse, und sie werden in ihre Bremsposition zurückgebracht, nachdem der Stempel eine ausreichende Bewegung ausgeführt hat, so daß die Bremsflächen über ihren Kontaktpunkt hinausbewegt worden sind. Auf diese Weise ist es für die Bremse nicht erforderlich-, sich auf eine genaue Positionierung der Bewegungselemente in einer vorbestimmten Stellung zu verlassen, um eine Betätigung der Notbremse sicherzustellen, wie es bei dem bekannten Bremsmechanismus der Fall gewesen ist, welcher in seiner verriegelten oder Bremsposition gehal-

/ftf-

ten wurde, wenn sich der Stempel in seiner Ruhestellung befand.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Bremselement 21 vorhanden, und es erstrecken sich die Bremsflächen 18 und 25 axial aus radial verlaufenden Flächen der jeweiligen Bremskomponenten. Selbstverständlich könnte auch ein zusätzliches Bremselement für die Zusammenwirkung mit einer Bremsfläche vorgesehen sein, die auf'der Oberfläche des Schwungrades 12 gegenüber der Oberfläche 16 angeordnet ist. Solche Bremselemente würden in axialer Richtung betätigt werden, und zwar in Übereinstimmung, so daß sie sich tatsächlich zusammen von dem Schwungrad 12 wegbewegen oder auf dieses zu bewegen würden. Wahlweise könnten sich die Bremsflächen von dem Außenumfang des Schwungrades 12 radial nach außen erstrecken. Die Ausbildung eines solchen Ausführungsbeispiels ist mit gestrichelter Linie in Fig. 3 dargestellt, wo eine solche Bremsvorrichtung, die dem Schwungrad 12 zugeordnet ist, mit dem Bezugszeichen 31 versehen ist. Selbstverständlich könnten sowohl axiale als auch radiale Bremsflächen angeordnet werden. Verschiedene andere Änderungen und Abwandlungen des dargestellten Ausführungsbeispieles sind möglich, ohne daß der Erfindungsgedanke, wie er aus den beigefügten Ansprüchen hervorgeht, verlassen wird.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE

1. Notbremse für eine Presse oder dergleichen mit einem Pressstempel und einem mit dem Stempel verbundenen Antriebselement für die Betätigung des Stempels während eines Arbeitszyklus aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung und zurück in eine Ruhestellung, gekennzeichnet durch ein erstes derart befestigtes Bremselement (15), daß es bei Betätigung des Antriebselements (12) gedreht wird, wobei dieses erste Bremselement (15) eine sich von der Oberfläche (16) des Antriebselements (12) nach auswärts erstreckende Bremsfläche (18) aufweist, durch ein in Bezug auf das erste Bremselement (15) nicht drehbar befestigtes zweites Bremselement (21) mit einer zur Bremsfläche (18) des ersten Bremselements (15) komplementären Bremsfläche (25) und mit einer Vorrichtung zur Betätigung des zweiten Bremselements aus einer Freigabeposition, in welcher die Bremsflächen bei einer telativen Drehung der Bremselemente nicht in Eingriff miteinander kommen, in eine Bremsposition, in welcher die Bremsflächen miteinander in Eingriff kommen, um eine weitere Drehung des ersten Bremselements zu verhindern, wobei die Bremsflächen der beiden Bremselemente einen Abstand voneinander haben, wenn sich der Stempel in seiner Ruhestellung und das zweite Bremselement in seiner Bremsposition befinden, wobei der Abstand der Bremsflächen voneinander in solchen Positionen derart ist, daß die Flächen bei Bewegung des Stempels um ein geringes Maß über seine Ruhestellung in Richtung auf seine Arbeitsstellung hinaus miteinander in Eingriff kommen.

2. Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _r daß die Vorrichtung zur Betätigung des zweiten Bremselements so arbeitet, daß sie das zweite Bremselement bei Beginn eines Betätigungszyklus des Stempels in seine Freigabestellung bewegt und bei Bewegung des Stempels um einen vorbestimmten Betrag aus seiner Ruhestellung in Richtung auf seine Arbeitsposition in seine Eingriffsposition bewegt.

3. Notbremse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflächen der beiden Bremselemente am Ende entsprechender Nockenflächen gebildet sind.

4. Notbremse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenflächen so ausgerichtet sind, daß sie die Bewegung des zweiten Bremselements in seine· Bremsposition verzögern, bis die Bremsflächen sich während der Bewegung des Stempels aus seiner Ruhestellung in Richtung auf seine Arbeitsposition um mehr als ein vorbestimmtes Maß aneinander vorbeibewegt haben.

5. Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsflächen axial aus sich radial erstreckenden Flächen der Bremselemente vorspringen.

6. Notbremse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bremselement an einer axialen Seite des ersten Bremselements angeordnet ist und daß ferner ein in Bezug auf das erste Bremselement axial bewegbares aber unverdrehbares drittes Bremselement vorgesehen ist, daß das erste Bremselement eine an das dritte Bremselement angrenzende zusätzliche Bremsfläche aufweist und daß an dem dritten Bremselement eine mit der zusätzlichen Bremsfläche des ersten Bremselements zusammenwirkende Bremsfläche vorgesehen ist.

7. Notbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Bremselement allgemein scheibenförmig ausgebildet ist und daß sich seine Bremsfläche von seiner Außenfläche radial nach außen erstreckt.