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Kennwort: "Pressen-Klinke't
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Sicherungsvorric'ltung für eine hydraulische Ober.kolbenpresse Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sicherungsvorrichtung der im Gattungsbegriff angegebenen
Presse Bei diesen Pressen befindet sich zwar der Betätigungsknopf in einem Sicherungsabstand,
so daß die Bedienungsperson von den beim Abwärtshub sich schließenden Formhälften
nicht erfaßt wird, doch besteht in anderen Arbeitsstellungen der Presse eine große
Gefahr.
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Es ist vorgekommen, daß beim Aufwärtshub des Oberwerkzeugs bzw. in
der Offenstellung der Formhälften, wo die Bedienungsperson behandelte Werkstücke
aus der Presse entnehmen und unbehandelte Rohprodukte zwischen die Formhälften einbringen
muß, das Oberwerkzeug plötzlich abfällt. Das Hubwerk und sein Antrieb bringen offensichtlich
keine ausreichende Sicherheit, um ein willkürliches Schließen der Formhälften auszuschließen.
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Hier greift die Erfindung ein. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Sicherungsvorrichtung für eine Presse der im Gattungsbegriff genannten Art
zu entwickeln, die einfach ausgebildet ist und dennoch sehr zuverlässig funktioniert.
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Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch angeführten Maßnahmen
erreicht. Die Erfindung ermöglicht es durch einfache Zusatzbauteile die Sicherheit
zu erringen, ohne daß der bisherige Aufbau und die Wirkungsweise der Presse verändert
werden müßten.
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Gestellseitig genügt die Zahnstange und auf Seiten des Oberwerkzeugs
die Sperrklinke mit einem einfachen Stellmotor. Solange der Abwärtshub stattfindet,
die Bedienungsperson wegen Handhabung des Betätigungsknopfs ohnehin im Sicherheitsabstand
zur Presse sich befindet, bewirkt der Stellmotor eine Abstandslage der Klinke gegenüber
der Zahnstange, so daß das Oberwerkzeug, von der Sperrklinke ungehindert, arbeiten
kann.
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Bevor aber die Presse öffnet, schaltet der Stellmotor die Sperrklinke
in die Kontaktlage um. Beim Aufwärtshub des Oberwerkzeugs gleitet folglich das freie
Ende der Sperrklinke an den Zahnspitzen der Zahnstange entlang und ist dadurch in
Sperrbereitschaft, um bei einem etwaigen willkürlichen Abwärtsfall des Oberwerkzeugs
in die im Anspruch hervorgehobene Sperrlage selbsttätig herauszuklappen, wo das
Klinkenende an einer Steilflanke im Sägezahnprofil sich abstützt und die Sperrklinke
an einem Endanschlag im Oberwerkzeug anliegt, der ein Weiterschwenken der Sperrklinke
ausschließt. Der Stellmotor ist folglich für den Übergang zwischen der t<ontaktlage
und der Sperrlage der Klinke nicht mehr maßgeblich; er bewirkt weder diese Umsteuerbewegung
noch behindert er sie. Dieses selbsttätige Herausklappen der Sperrklinke kommt dadurch
zustande, daß bei dem angenommenen willkürlichen Abwärtsfall das freie Klinkenende
vor die Steilflanke im Sägezahnprofil fährt, an welcher sich die Sperrklinke gerade
befindet. Die in Sperrlage herausgeklappte Sperrklinke stoppt sofort den weiteren
Abwärtsfall des Oberwerkzeugs, so daß jegliche Ver-
letzungsgefahr
einer im Bereich der Presse sich befindlichen Bedienungsperson ausgeschlossen ist.
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Für die Sicherheit ist es auch noch zweckdienlich, einen Grenzschalter
am Oberwerkzeug zu befestigen, der die ordnungsgemäße Abstands lage der Sperrklinke
abfühlt.
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Wird diese vom Grenzschalter festgestellt, so gibt der Grenzschalter
ein Freigabesignal an das Steuergerät der Presse ab, wonach erst der Abwärtshub
des Oberwerkzeugs beginnt. Dadurch wird sichergestellt, daß nicht durch eine hängenbleibende
Klinke gleich zu Beginn der Abwärtsbewegung eine Sperrlage herbeigeführt wird, in
welcher das Hubwerk oder sein Antrieb für das Oberwerkzeug dadurch beschädigt werden
könnten.
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Damit die selbsttätige Ausklappbewegung der Sperrklinke zwischen ihrer
Kontaktlage und Sperrlage möglich ist, empfiehlt es sich als Stellmotor eine pneumatisch
wirksame Kolben-Zylinder-Anordnung zu verwenden. Diese wird einerends am Oberwerkzeug
angelenkt sein, andererends aber nicht unmittelbar an der Sperrklinke, sondern an
einem drehfest damit verbundenen Stellarm angeschlossen sein. Die Sperrklinke und
der Stellarm können sich wie ein zweiarmiger Hebel verhalten. Der erwähnte Grenzschalter
wirkt dann aus Platzgründen am Stellarm.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 die schematische Vorderansicht der ganzen Presse,
aus welcher die Lage und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung
ersichtlich sind,
Fig. 2 in einem Bruchstück der Presse die erfindungsgemäße
Sicherungsvorrichtung, wobei sich die Sperrklinke in ihrer Abstandslage befindet,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Sicherungsvorrichtung mit Blick vom Inneren der Presse
aus, Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht, wobei sich die Sperrklinke in
ihrer Kontaktlage mit der Zahn stange befindet und Fig. 5 eine weitere Ansicht der
Sicherungsvorrichtung, wo die Sperrklinke in ihre Sperrlage gebracht ist.
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Die Presse lo umfaßt ein ruhendes Unterwerkzeug 11 mit einer unteren
Formhälfte 12, die einen Tisch im Gestell 13 der Formpresse lo bildet. Von einer
Bedienungsperson wird eine zu behandelnde Rohware, nämlich ein mit Harzstoffen durchsetztes
Vlies, auf die untere Formhälfte 12 gebracht, die beheizt ist. Das Gestell 13 umfaßt
vertikale Säulen 14, die oberendig durch einen Querträger 15 verbunden sind. An
den einander zugekehrten Innenseiten tragen die Säulen 14 vertikale Schienen 16,
die ein Oherwerkzeug 17 führen, an welchem unterseitig eine ebenfalls beheizte obere
Formhälfte 18 befestigt ist.
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Das Oberwerkzeug 17 ist im Sinne des in Fig. 1 angedeuteten Doppelpfeils
19 hubbeweglich. Zum Hubwerk gehören Getriebestangen 20 und Kolbenstangen 21, die
für eine Parallelführung des Oberwerkzeugs 17 sorgen. Auf dem Querträger 15 sitzen
die zugehörigen Antriebsaggregate 22 und Druckmittelsteuerungen 23.In einem ausreichenden
Sicherheits-
abstand 24 von der Presse lo entfernt befindet sich
an einem Schalter 25 ein manuell zu handhabender Betätigungsknopf 26. Der Schalter
25 steht im vorliegenden Fall über Steuerleitungen 27 mit einem Steuergerät 28 in
Verbindung, das in eine nicht näher gezeigte Programmsteuerung für den Arbeitsablauf
der Formpresse integriert ist. Das Steuergerät 28 wird von Druckluft-Versorgungsleitungen
29 beaufschlagt und steht mit einer besonderen Sicherungsvorrichtung 30 in Verbindung,
die zwischen dem Oberwerkzeug 17 und dem Maschinengestell 13 an wenigstens einer
Stelle, vorzugsweise aber an zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen
der Presse lo angeordnet ist.
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Die Sicherungsvorrichtung 30 umfaßt, wie am besten aus Fig. 2 und
3 hervorgeht, eine Zahnstange 31 mit einem Sägezahnprofil 32, welches, ausgehend
vom Zahngrund 33 einen nach unten weisenden geneigten Zahnrücken 34, eine abgeflachte
Zahnkuppe 35 und eine etwa horizontal verlaufende steile Zahnflanke 36 besitzt.
Diese Zahnstange 31 ist parallel zur Hubbewegungsrichtung 19 fest mit der Säule
14 des Maschinengestells 13 verbunden; sie verläuft also parallel zur Führungsschiene
16 des Oberwerkzeugs 17.
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Auf der Unterseite, im Randbereich des Oberwerkzeugs 17 ist ein Lagerbock
37 für eine Sperrklinke 38 befestigt, die ein in den Zahngrund 33 passendes freies
Klinkenende 39 aufweist, dann aber in einen höhenmäßig verstärkten Rücken 40 übergeht.
Der Lagerbock 37 besteht, wie am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist, aus einem L-Profil,
dessen zur Befestigung dienender Horizontal schenkel an seiner Innenfläche 41 noch
einen weiteren Lagerlappen 42 trägt, wo ein Lagerbolzen 43 unter Beteiligung des
L-förmigen Lagerbocks 37 aufgenommen ist. Der Lagerbolzen 43 dient dazu, der Sperrklinke
38 eine Schwenkbeweglichkeit im
Sinne des Schwenkpfeils 44 von
Fig. 2 zu geben. Die Sperrklinke 39 ist aber teilweise zwangsgesteuert über einen
Stellmotor 45, der hier aus einer druckluftbetriebenen Kolben-Zylinder-Anordnung
besteht, deren oberes Ende 46 über ein Drehgelenk 47 schwingfähig an Laschen 48
eines am Oberwerkzeug 17 befindlichen Auslegers 64 angeschlossen ist. Das untere
Ende 49 der Kolben-Zylinder-Anordnung, nämlich die Kolbenstange, ist an einem Stellarm
50 über ein Gelenk 51 verbunden. Der Stellarm 50 ist drehfest mit der erwähnten
Sperrklinke 38 verbunden und mit dieser gemeinsam um den Lagerbolzen 43 im Sinne
des erwähnten Schwenkpfeils 44 bewegbar. Der Zylinder des vorerwähnten pneumatischen
Stellmotors 45 ist mit zwei Anschlüssen 52, 53 für zwei Druckluftleitungen 54, 55
versehen. Der Stellarm So ist an seinem Ende U-förmig abgekröpft, wie am besten
aus Fig. 3 hervorgeht, damit sein das Gelenk 51 aufnehmendes Atmende in eine vor
dem Vertikalschenkel des Lagerbocks 37 befindliche Ebene gelangt. Auf derSchauseite
des Vertikalschenkels vom Lagerbock 37 befindet sich ein Grenzschalter 56, dessen
Betätigungsglied 57 mit einer Schulter 58 am Stellarm 50 in bestimmten Schwenklagen
zusammenwirkt. Die Wirkungsweise der Sicherungsvorrichtung 30 läuft folgendermaßen
ab: Nachdem die Rohware auf die untere Formhälfte 12 aufgelegt ist, betätigt die
Bedienungsperson den erwähnten, im Sicherungsabstand 24 befindlichen Knopf 26, wodurch
über dieSteuerleitung 27 dem Steuergerät 28 ein Impuls zugeleitet wird, der zunächst,
in der Sicherungsvorrichtung 30 über die Leitung 55 den unteren Anschluß 53 mit
Druckluft versorgt, dadurch den Kolben nach oben treibt, der über die Kolbenstange
49 den Stellarm 50 nach oben schwenkt, so daß derjgegenüberliegende Arm dieses zweiarmigen
Hebels, nämlich die Sperrklinke 38 in ihre tiefste, aus Fig. 2 und 3 ersichtliche
Position gelangt, nämlich eine
"Abstandslage", wo das freie Klinkenende
39 in einer Abstandslücke 59 zur Zahnstange 31 sich befindet. In dieser höchsten
Schwenkposition des Stell-arms 50 stößt die dortige Armschulter 58 gegen das Betätigungsglied
57 des Grenzschalters 56 und zeigt damit dem Steuergerät der Presse an, daß die
ordnungsgemäße "Abstandslage" der Sperrklinke 38 vorliegt. Jetzt setzt, gemäß dem
Steuerprogramm, der angedeutete Abwärtshub 60 des Oberwerkzeugs 17 ein, wozu die
Pressenantriebe 22, 23 wirksam werden. Die im Bereich des entfernten Betätigungsknopfs
26 befindliche Bedienungsperson ist durch diesen Abwärtshub 60 nicht gefährdet.
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Nachdem sich die beiden Formhälften 12, 18 zu einem das Vlies umschließendenFormnest
geschlossen haben, findet, entsprechend der Zeitsteuerung im Arbeitsprogramm der
Presse, für eine bestimmte Dauer die Wärmebehandlung des eingebrachten Vlieses statt.
Die Harzstoffe schmelzen und verkleben die Fasern, wodurch nach dem Aushärten der
entsprechend der Form 12, 18 gestaltete Formkörper aus dem Vlies entsteht. Die Presse
lo kann dabei einen Druck von mehreren Hundert Tonnen ausüben.
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Nach der eingestellten Behandlungsdauer wird zunächst der Pressendruck
etwas abgebaut. Dann wird im Steuergerät 28 der untere Druckanschluß 53 in der Kolben-Zylinder-Anordnung
45 entlüftet, während über die andere Leitung 54 der obereAnschluß 52 mit Druckluft
beaufschlagt wird.
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Das hat eine Verschiebung des Kolbens und damit einen Ausschub der
Kolbenstange 49 zur Folge, die den Stellarm 50 etwas nach unten drückt und dadurch
die Sperrklinke 38 in eine mittlere Schwenkposition bringt, wo das Klinkenende 39
die Zahnstange 31 berührt. Es liegt jetzt eine "Kontaktlage" der Sperrklinke 38
vor. Gemäß dem Steuerprogramm der Presse werden nun deren Antriebswerke 22, 23
in
einem zu Fig. 2 umgekehrten Sinne beaufschlagt, wodurch der in Fig. 4 durch den
Pfeil 61 angedeutete Aufwärtshub des Oberwerkzeugs 17 beginnt. Bei dieser Aufwärtsbewegung
61 gleitet das Klinkenende 39 an den geneigten Zahnrücken 34 des Sägezahnprofils
32 entlang, über die flachen Zahnkuppen 35 und vollführt dadurch eine schwingende
Bewegung, weil hinter jeder Zahnkuppe 35 das Klinkenende 39 in die Zahnlücke 62
hinter jeder steilen Zahnflanke 36 einfällt. Diese schwingende Bewegung in der Kontaktlage
kann der Kolben im Stellmotor 45 ohne weiteres nachvollziehen, weil sich die Druckluft
dabei etwas komprimieren und wieder entspannen kann. Diese Kontaktlage bleibt selbst
dann erhalten, wenn die obere Endstellung des Oberwerkzeugs 17 erreicht ist und
die obere Formhälfte 18 sich in der vollen Offenstellung befindet.
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Die Bedienungsperson kann nun, ohne gefährdet zu sein, schon während
des Aufwärtshubs 61 an die Presse herantreten und in Offenstellung das fertig behandelte
Formstück aus der unteren Formhälfte 12 entnehmen. Sollte nämlich durch einen Defekt
im Getriebe oder in der Halterung das Oberwerkzeug 17 plötzlich einen in Fig. 5
angedeuteten Abwärtsfall 63 ausführen, so wird dieser von der Sperrklinke 38 sofort
gestoppt. Das Klinkenende 39 verfängt sich nämlich an der Steilflanke 36 im Sägezahnprofil
32 bereits an der Stelle, wo die Sperrklinke 38 die Zahnstange 31 gerade berührt
hat. Durch das enorme Gewicht des Oberwerkzeugs 17 wird die eingefallene Sperrklinke
38 herumgerissen und in ihre aus Fig. 5 ersichtliche Sperr-lage gebracht, wo wie
aus dem Ausbruch im Lagerbock 37 von Fig. 5 ersichtlich, der verstärkte Rücken 40
an der Sperrklinke 38 an einer inneren Anschlagfläche 41 des Lagerbocks 37 sich
abstützt. Dadurch ist die aus Fig. 5
ersichtliche maximale Ausklapplage
der Sperrklinke 38 begrenzt; dieSperrklinke 38 kann nicht weiter nach oben schwenken.
Dadurch wird das Oberwerkzeug 17 in seinem Abwärtsfall 63 angehalten, ohne daß dies
die Bedienungsperson gefährden kann, die zu einer Handhabung an die Presse lo nahe
herangetreten ist. Diese Ausklapplage 38 kann die Kolben-Zylinder-Anordnung 45 ohne
weiteres nachvollziehen. Diese Sperrlage von Fig. 5 tritt automatisch ein; die Druckbeaufschlagung
des oberen Anschlußendes 52 durch die Leitung 54 an dieser Kolben-Zylinder-Anordnung
45 bleibt die gleiche, wie in der vorausgehenden Kontaktlage von Fig. 4.
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Wie bereits erwähnt wurde, ist an der Presse lo noch eine weitere
Sicherungsvorrichtung 30 der gleichen Art auf der gegenüberliegenden Seite angeordnet,
die in den Zeichnungen nicht sichtbar ist. Diese zweite Sicherungsvorrichtung 30
hat ihre Zahnstange 31 an der Rückseite der in Fig. 1 linken Säule 14 und arbeitet
konform mit der vorbeschriebenen ersten Sicherungsvorrichtung 30.
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Kennwort: "Pressen-Klinke" Bezugszeichenliste: lo Presse 11 Unterwerkzeug
12 untere Formhälfte 13 Gestell 14 vertikale Säule 15 Querträger 16 Schiene 17 Oberwerkzeug
18 obere Formhälfte 19 Hubbewegungs-Doppelpfeil 20 Getriebestange 21 Kolbenstange
22 Antriebsaggregat 23 Druckmittelsteuerung 24 Sicherheitsabstand 25 Auslöseschalter
26 Betätigungsknopf 27 Steuerleitung 28 Steuergerät 29 Druckluft-Versorgungsleitung
30 Sicherungsvorrichtung 31 Zahnstange 32 Sägezahnprofil 33 Zahngrund 34 Zahnrücken
35 Zahnkuppe 36 Steilflanke 37 Lagerbock
38 Sperrklinke 39 Klinkenende
40 Rücken 41 Innenfläche, Anschlagfläche 42 Lagerlappen 43 Lagerbolzen 44 Schwenkpfeil
45 Stellmotor, Kolben-Zylinder-Anordnung 46 oberes Ende von 45 47 Drehgelenk 48
Lasche 49 unteres Ende von 45, Kolbenstange 50 Stellarm 51 Gelenk 52 Anschluß 53
Anschluß 54 Druckluftleitung 55 Druckluftleitung 56 Grenzschalter 57 Betätigungsglied
58 Schulter 59 Abstands lücke 60 Abwärtshub 61 Aufwärtshub 62 Zahnlücke 63 Abwärtsfall-Pfeil
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