DE3342948C2 - - Google Patents

Description

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 1 19 745) 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 Stößelstellung 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.

Bei 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 Ausrückung durch hydraulisch betätigte Kolben-Zylinder-Einheiten. Das bedeutet, daß die Kolben-Zylinder-Einheiten 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 Stößelverriegelung 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.

Zur schnellen Verrigelung eines verschiebbar auf einer Stange gelagerten Teiles - z. B. bei Spritzgießmaschinen (US-PS 39 51 579) oder hydraulischen Pressen mit sehr großem Stößelhub zum Paketieren von Schrott oder Müll (DE-OS 22 52 329) - ist es bekannt, die Stange bzw. Führungssäule mit umlaufenden Nuten zu versehen, in die entsprechende Profilierungen eines zweiteiligen Verriegelungsteiles eingreifen. Das bedeutet, daß das Einrasten des Verriegelungsteiles nur stufenweise im Abstand der Nuten möglich ist, so daß bei einer Anwendung derartiger Lösungen zur Verriegelung des Stößels einer Presse ebenfalls ein feinfühliges Absenken des Stößels bis in die Einrastposition - analog der vorstehend genannten DE-OS 20 45 894 - erforderlich wäre.

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 Gewindespindel und der Hülse in einer ersten Drehlage miteinander im Eingriff stehen und damit den Stößel sperren und in einer zweiten Drehlage der Hülse auseinandergeführt 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.

Ausgehend von einer Lösung gemäß der DE-OS 26 33 616 stellt sich die Aufgabe, eine Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so zu gestalten, daß die Sperrvorrichtung mit einem geringen Antriebsmoment in jeder beliebigen Höhenstellung des Stößels mit der Gewindespindel verriegelbar ist und die damit auch zur Blockierung des Stößels an großen Pressen anwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird das durch die im Patentanspruch 1 beschriebenen Merkmale erreicht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung 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. Bei Wartungs- und Reparaturarbeiten im Werkzeugraum der Presse werden mit Hilfe der hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kolben-Zylinder- Einheiten die Teile der Mutter der Sperrvorrichtung an den Gewindegängen der Gewindespindel zur Anlage gebracht. Anschließend wird durch Drehen der Gewindespindel eine Relativbewegung der Gewindegänge der Spindel zu denen der Teile der Mutter erzeugt. Sobald die Gewindegänge der Gewindespindel und der Teile der Mutter in ihrer Lage zueinander übereinstimmen, rasten diese in die Gewindespindel ein. Damit ist der Stößel mit dem Gestell mechanisch verriegelt.

Die Stellung der Teile der Mutter 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 zeigt

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 Teile der Mutter,

Fig. 5 den Schnitt B-B nach Fig. 4.

Am oberen Teil des Gestells 1 der Presse, vorzugsweise am Kopfstück, ist eine vertikal angeordnete Gewindespindel 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 Antriebsmotor 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 Teilen 9 einer geteilten Mutter, 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 Teilen 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 Kreuzschleife im Bereich der Totlage kann mit einer geringen Antriebskraft der Kolben-Zylinder-Einheiten 12 eine sehr große auf die Teile 9 wirkende Spannkraft aufgebracht werden, so daß mit relativ kleinen Kolben-Zylinder-Einheiten 12 ein sicheres Einrasten der Teile 9 in die Gewindespindel 2 erreichbar ist. Im gesperrten Zustand nehmen die Verbindungslaschen 10 eine Strecklage zu den Teilen 9 ein, so daß die auf Grund des Flankenwinkels des Trapezgewindes (15°) in horizontaler Richtung auf die Teile 9 wirkenden Kräfte in das Gestell abgeleitet werden, ohne daß die Kolben-Zylinder-Einheiten 12 belastet werden. Um ein sicheres Einrasten der Teile 9 in die Gewindespindel 2 zu gewährleisten, sind die Gewindegänge der Teile 9 zur Trennfuge hin kurvenförmig auslaufend bis auf den Gewindeaußendurchmesser abgeflacht (Fig. 4 und 5). Bei der Betätigung der Teile 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 Gewindespindel 2 mit denen der Teile 9 in ihrer Lage zueinander in Übereinstimmung gebracht, und die Teile 9 rasten in die Gewindespindel 2 ein.

Das erfolgte Einrasten der Teile 9 in die Gewindespindel 2 wird durch hier nicht dargestellte elektrische 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 ein zweckmäßiges Beispiel 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 Teilen 9 der Mutter bestehen bzw. die Betätigung der Teile 9 durch andere technische Mittel, wie z. B. Keile oder Exzenter oder dgl., erfolgen, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (3)

1. Einrichtung zur Verriegelung des Stößels an Pressen, insbesondere mechanischen Zweiständerpressen mit obenliegendem, vertikal bewegbarem Stößel, bestehend aus mindestens einer am Pressenquerhaupt oder am Stößel senkrecht verankerten Gewindespindel und einer steuerbaren Sperrvorrichtung an dem anderen der beiden genannten Teile zum Eingriff in die Gänge der Gewindespindel und damit zur Arretierung des Stößels in jeder beliebigen Höhenstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung (8) als Teil oder Teile (9) einer Mutter ausgeführt ist, daß der Teil bzw. die Teile (9) mit Führungsflächen versehen und mittels eines steuerbaren Antriebes zur Gewindespindel (2) hin bzw. von ihr weg in einer Führung horizontal verschiebbar und in ihrer Eingriffsstellung in die Gänge der Gewindespindel (2) mechanisch verriegelbar sind und die Gewindespindel (2) durch einen separaten Antrieb um einen Winkel von 360° drehbar ist.

2. Einrichtung zur Verriegelung des Stößels an Pressen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei zentrisch zur Gewindespindel (2) angeordnete Teile (9) nach Art einer geteilten Mutter, die durch Verbindungslaschen (10) mit Gleitstücken (11) verbunden sind, die rechtwinklig zur Verschieberichtung der Teile (9) verschiebbar sind und durch hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Kolben-Zylinder-Einheiten (12) betätigbar sind, wobei sich die Verbindungslaschen (10) zur Gewährleistung der Selbsthemmung im gesperrten Zustand in einer Strecklage zu den beiden Teilen (9) der Mutter befinden.

3. Einrichtung zur Verriegelung des Stößels an Pressen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (2) mit einem Trapezgewinde versehen ist und die Gewindegänge der Teile (9) der Mutter zur Trennfuge hin kurvenförmig auslaufend bis auf den Gewindeaußendurchmesser abgeflacht sind.