-
-
Einrichtung zur Verriegelung des Stößels an Pressen
-
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur unmittelbaren mechanischen
Verriegelung des Stößels an Pressen, insbesondere mechanischen Zweiständerpressen
mit obenliegendem, vertikal bewegbarem Stößel, zur Sicherung gegen ein unbeabsichtigtes
Herabgleiten des Stößels, wenn bei Reparatur- und Wartungsarbeiten bzw. beim Werkzeugwechsel
das Betreten des Werkzeugraumes bzw.
-
das Hineingreifen in den Werkzeugraum durch die Bedienperson unbedingt
erforderlich ist.
-
Es sind bereits verschiedene Lösungen bekannt, durch die eine zuverlässige
Verriegelung des Stößels an Pressen erreichbar ist.
-
Eine bekannte Einrichtung dieser Art (DD-PS 119 745) besteht aus einer
im Seitenständer der Presse schwenkbar gelagerten, durch einen Antrieb höhenverstellbaren
Gewindespindel, die in den Bereich des Stößels oder Oberwerkzeuges einschwenkbar
ist und diesen gegen ein ungewolltes Absinken abstützt. Mit dieser Einrichtung ist
eine zuverlässige Verriegelung des Stößels in jeder beliebigen ;tößelstellung möglich.
-
Ein Mangel dieser Lösung ist darin zu sehen, daß die Gewindespindel
bei jeder Verriegelung des Stößels entsprechend der jeweiligen Stößelstellung über
einen mehr oder weniger großen Verstellweg ein- oder ausgeschraubt werden muß, was
relativ lange Verstellzeiten bedingt. Die Anordnung der Einrichtung in den Seitenständern
unterhalb des Stößels ist aus Platzgründen nicht immer möglich bzw. wirkt sich nachteilig
auf die Zugänglichkeit des Werkzeugraumes aus und behindert damit die Durchführung
von Wartungs- und Reparaturarbeiten, insbesondere wenn im Werkzeugraum noch Greiferschienen
und andere Mechanisierungseinrichtungen angeordnet sind.
-
3ei einer anderen bekannten Lösung (DE-OS 20 45 894) für hydraulische
Ziehpressen greifen verschiebbar im Stößel gelagerte Verriegelungsklauen in am Pressengestell
befestigte Zahnstangen ein und blockieren so den Stößel. Dabei erfolgt die Einrückung
der Verriegelungsklauen durch Federkraft und die Ausrücken£ durch hydraulisch betätigte
Kolben-Zylinder-Binheiten. Das bedeutet, daß die Kolben-Zylinder-Sinheiten während
des Betriebes der Presse ständig mit Drucköl beaufschlagt werden müssen. Besonders
bei einer Anwendung an mechanischen Pressen ist die Installation eines zusätzlichen
Hydrauliksystems für die StöPJelverriegelung mit einem hohen technischen Aufwand
verbunden. Ein weiterer Mangel dieser Einrichtung besteht darin, daß die Verriegelung
des Stößels nur stufenweise in Abhängigkeit von der Zahnbreite der Zahnstangen möglich
ist, so daß nach der Betätigung der Verriegelungsklauen ein langsames, feinfühliges
Absenken des Stößels bis zum Einrasten der Zähne erforderlich ist, was bei mechanischen
Pressen mit Schwierigkeiten verbunden ist. Das Einrasten der Verriegelungsklauen
mittels Federkraft wird von vielen Maschinenbetreibern aus sicherheitstechnischen
Gründen (z.B. Versagen der Einrichtung bei Federbruch) abgelehnt.
-
Bei einer weiteren bekannten Lösung (DE-OS 26 33 616) ist am Stößel
der Presse eine Gewindespindel und am oberen Teil des Pressengestells eine die Gewindespindel
umfassende Hülse angeordnet. Das Gewinde der Spindel und der Hülse ist jeweils an
zwei gegenüberliegenden Seiten unterbrochen, so daß die Gewindegänge der Gewinde
spindel und der Hülse in einer ersten Drehlage miteinander im Eingriff stehen und
damit den Stößel sperren und in einer zweiten Drehlage der Hülse auseinander geführt
sind, um eine Bewegung der Spindel durch die Hülse und damit eine Bewegung des Stößels
zu gestatten. Um eine sichere Verriegelung in jeder
Stößelstellung,
unabhängig von der Stellung der Gewindegänge von Gewindespindel und Hülse zueinander,
zu ermöglichen, stützt sich die Hülse in axialer Richtung gegen eine gefederte Druckplatte
ab, wobei der erforderliche Federweg mindestens der Breite eines Gewindeganges entsprechen
muß. Damit ein nachträgliches Absinken des Stößels sicher vermieden werden kann,
müssen die Federn so dimensioniert sein, daß sie die Masse des Stößels und des Oberwerkzeuges
aufnehmen können. Diese Masse beträgt bei großen mechanischen Zweiständerpressen
bis zu 80 Tonnen. Andererseits muß der Antrieb für die Hülse so ausgelegt werden,
daß er in der Lage ist, diese Federkraft zu überwinden und die Hülse zuverlässig
in die Sperrstellung zu drehen. Auf Grund der hierfür erforderlich werdenden Antriebsmomente
ist eine Anwendung dieser Lösung an großen Pressen praktisch nicht realisierbar.
-
Durch die Erfindung soll mit relativ geringem technischen Aufwand
eine absolut zuverlässige mechanische Verriegelung des Stößels von Pressen in jeder
Stößelstellung gewährleistet werden, Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde,
eine Einrichtung zu schaffen, bei der eine steuerbare Sperrvorrichtung mit einem
relativ geringem Antriebsmoment in jeder beliebigen Stößelstellung in die Gewindegänge
einer zwischen Stößel und Gestell angeordneten Gewinde spindel eingreifen und damit
den Stößel blockieren kann, wobei gleichzeitig sehr kurze Schaltzeiten ermöglicht
werden.
-
Erfindungsgemäß wird das durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches
1 beschriebenen Merkmale erreicht. 'zJeitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Brfindung
sind in den Ansprüchen 2 und 3 dargestellt.
-
Im normalen Betrieb der Presse ist die Sperrvorrichtung ausgerückt
und das freie Ende der Gewindespindel taucht bei jedem Hub ungehindert in den Pressenstößel
bzw. das Pressengestell ein. 3ei Wartungs- und Reparaturarbeiten im Werkzeugraum
der Presse werden mit Hilfe der hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Sinheiten
die Führungsstücke der Sperrvorrichtung an den Gewindegängen der Gewindesnindel
zur Anlage gebracht. Anschließend wird durch Drehen der Gewindespindel eine Relativbewegung
der Gewindegänge der Spindel zu denen der Führungsstücke erzeugt. Sobald die Gewindegänge
der Gewindespindel und der ührungsstÜcke in ihrer Lage zueinander übereinstimmen,
rasten die Führungastücke in die Gewindespindel ein. Damit ist der Stößel mit dem
Gestell mecha--nisch verriegelt. Die Stellung der Führungsstücke wird durch elektrische
Schaltelemente erfaßt und als Einschaltbedingung in die Pressensteuerung mit einbezogen,
so daß ein Einschalten der Kupplung im verriegelten Zustand des Stößels nicht möglich
ist, Eine zweckmäßige Form der Realisierung der Erfindung soll nachstehend an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:
Fig. 1: eine schematische Darstellung der Einrichtung in der Vorderansicht, teilweise
im Schnitt, Fig. 2: eine schematische Darstellung der Sperrvorrichtung im ausgeschalteten
Zustand -Schnitt A-A nach Fig. 1, Fig. 3: die Sperrvorrichtung im eingerasteten
Zustand, Fig. 4: eine spezielle Ausführung der der Gewindespindel zugewandten Seite
der Führungsstücke, Fig. 5: den Schnitt B-B nach Pig. 4 Ain oberen Teil des Gestells
1 der Presse, vorzugsweise am Kopfstück, ist eine vertikal angeordnete Gewinde-
spindel
2 drehbar in einem Axiallager 3 gelagert (Fig. 1). Der Antrieb der Gewindespindel
2 erfolgt mit Hilfe eines Schneckengetriebes 4, das über eine Rutschkupplung 5 mit
einem Antriebemotor 6 verbunden ist. Die Gewindespindel 2 ist mit einem Trapezgewinde
versehen und in ihrem unteren Bereich von einer im beweglichen Stößel 7 angeordneten
Sperrvorrichtung 8 umschlossen.
-
Die Sperrvorrichtung 8 (Fig. 2 und 3) besteht aus zwei horizontal
verschiebbaren Führungsstücken 9, die durch Verbindungslaschen 10 mit rechtwinklig
zu diesen verschiebbaren Gleitstücken 11 verbunden sind. Der Antrieb der Gleitstücke
11 erfolgt durch hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Kolben-Zylinder-Einheiten
12.
-
Die Verbindungslaschen 10 sind so lang ausgeführt, daß sie in Verbindung
mit den Führungsstücken 9 und den Gleitstücken 11 eine feststehende Kreuzschleife
bilden, die im gesperrten Zustand eine ihrer Totlagen erreicht (Fig. 3). Durch die
zweckmäßige Ausnutzung des günstigen Kraft-Weg-Verhältnisses der I£reuzschleife
im Bereich der Totlage kann mit einer geringen Antriebskraft der Kolben-Zylinder-Sinheiten
12 eine sehr große auf die Führungsstücke 1z wirkende Spannkraft aufgebracht werden,
so daß mit relativ kleinen Kolben-Zylinder-Einheiten 12 ein sicheres einrasten der
Führungsstücke 9 in die Gewindespindel 2 erreichbar ist. Im gesperrten Zustand nehmen
die Verbindungslaschen 10 eine Strecklage zu den Führungsstücken 9 ein, so daß die
auf Grund des Flankenwinkels des Trapezgewindes (15°) in horizontaler Richtung auf
die Führungsstücke 9 wirkenden Kräfte in das Gestell abgeleitet werden, ohne daß
die Kolben-Zylinder-Linheiten 12 belastet werden. Die Firungsstücke 9 sind auf der
der Gewindespindel 2 zugewandten Seite in orm einer geteilten Mutter ausgebildet
(Fig. 4 und 5). Um ein sicheres Einrasten der Führungsstücke 9 in die Gewindespindel
2 zu gewähr-
leiten, sind die Gewindegänge der Führungsstücke 9
zur Trennfuge hin kurvenförmig auslaufend bis auf den Gewindeaußendurchmesser abgeflacht.
Bei der Betätigung der Führungsstücke 9 kommen zunächst die abgeflachten Teile des
Gewindes an den Gewindegängen der Gewindespindel 2 zur Anlage. Durch anschließendes
Drehen der Gewindespindel 2 um einen Winkel < 360° werden die Gewindegänge der
Gewinde spindel 2 mit denen der Führungsstücke 9 in ihrer Lage zueinander in Ubereinstimmung
gebracht und die Führungsstücke 9 rasten in die Gewindespindel 2 ein, Das erfolgte
Einrasten der ührungsstücke 9 in die Gewindespindel 2 wird durch hier nicht dargestellte
elektische Schaltelemente erfaßt, deren Ausgangssignale die Abschaltung des Antriebsmotors
6 der Gewindespindel 2 bewirken sowie über die Pressensteuerung eine Betätigung
der Kupplung bei verriegeltem Stößel 7 ausschließen.
-
Die hier beschriebene Ausführung der Sperrvorrichtung stellt nur eine
zweckmäßige Variante dar. In gleicher Weise könnte die Drehung der Gewindespindel
2 natürlich auch durch andere Antriebe, wie z.B. hydraulische oder pneumatische
Antriebe realisiert werden und die Sperrvorrichtung 8 könnte aus mehr oder weniger
als zwei in die Gewindespindel 2 eingreifenden Führungsstücken 9 bestehen bzw. die
Betätigung der Führungsstücke 9 durch andere technische Mittel, wie z.B. Keile oder
Exzenter oder dgl., erfolgen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
AufBtellung der verwendeten Bezugszeichen 1 - Gestell der Presse
2 - Gewindespindel 3 - Axiallager 4 - Schneckengetriebe 5 - Rutschkupplung 6 - Antriebsmotor
7 - Stößel der Presse 8 - Sperrvorrichtung 9 - Führungsstück 10 - Verbindungslasche
11 - Gleitstück 12 - Kolben-Zylinder-Linheit
-- Leerseite --