DE3431000C2 - Vorrichtung zum Einstellen eines Lagebestimmungelementes für den Hub einer Biegepresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen eines Lagebestimmungselementes für den Hub einer Biegepresse, mit einer axial verschieblichen und von einem Drehantrieb drehbaren Schraubspindel, auf die das Lagebestimmungselement aufge­ schraubt ist, das von einem am Pressenstempel angeordneten Betätigungselement betätigbar und gemeinsam mit der Schraub­ spindel axial verschiebbar ist und ein Schaltventil betätigt, welches den Hubantrieb des Pressenstempels stillsetzt.

Biegepressen zum Biegen flächenförmiger Werkstücke sind im allgemeinen mit oberen und unteren Biegewerkzeugen versehen, von denen das eine gegenüber dem anderen Biegewerkzeug bewegt wird, um ein Werkstück zu biegen. Der Pressenstempel, der das bewegliche Werkzeug trägt, wird häufig von einem hydraulischen Antrieb angetrieben, um das bewegliche, beispielsweise das untere Biegewerkzeug gegen das feststehende Werkzeug vor- und zurückzufahren. Bei einer solchen Biegepresse wird der Biege­ winkel, in den das Werkstück gebogen werden soll, von der Hubgrenze des Pressenstößels bestimmt, bis zu der der Pressen­ stempel mit dem beweglichen Werkzeug in vertikaler Richtung bewegt wird. Es ist daher notwendig, die Hubgrenze des Pressen­ stempels oder des beweglichen Werkzeugs so genau einzustellen, daß das Werkstück genau zu dem gewünschten Winkel gebogen wird. Um die Stellung festzulegen, bis zu der der Stempel gehoben oder gesenkt werden soll, ist die Presse mit einem einstell­ baren Lagebestimmungselement d. h. einem Stopplage-Bestimmungs­ element versehen, mit dessen Hilfe ein Steuer-oder Abschalt­ ventil gesteuert und die Hubbewegung des Pressenstempels unterbrochen wird.

Aus der DE-OS 18 17 102 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der mehrere Abschaltventile von verstellbaren Stellgliedern betätigt werden, wobei alle Stellglieder zur Einstellung der Höhenbegrenzung des Pressenhubes gemeinsam verstellt werden. Die Stellglieder bei dieser bekannten Vorrichtung bestehen im wesentlichen aus einer Ventilstange, die mit einem Gewinde versehen ist, auf das eine Gewindebuchse aufgeschraubt ist. Zur Begrenzung des Pressenhubes werden die Gewindebuchsen durch Verdrehen der Gewindestangen in ihrer Höhenlage verstellt, zu deren Antrieb Schneckenräder dienen, in denen die Gewindestan­ gen axial verschieblich gelagert sind und die von einer Gewindespindel gemeinsam gedreht werden.

Diese bekannte Vorrichtung zeigt keine Mittel, durch die verhindert wird, daß die Gewinde­ buchsen über obere und untere Grenzlagen hinaus verstellt werden können, um zu vermeiden, daß sie sich beim Arbeitshub des Pressenstempels auf den Ventilstangen festklemmen. Zum Lösen der Gewindebuchsen wäre dann eine große Kraft erforderlich, die zu Verformungen der Ventilstangen, der Gewindebuchsen oder anderer Bauteile der Vorrichtung führen kann, wodurch die Arbeitsgenauigkeit nachteilig beeinflußt wird.

Aus der DE-PS 29 12 490 ist eine Vorrichtung zum Einstellen des Hubes eines Pressenstempels einer Abkantpresse bekannt, die mit einer Anschlagvorrichtung versehen ist, die in vertikaler Lage durch eine Schraubspindel verstellt werden kann und gegen die ein in einer Kammer eines Hydraulikzylinders angeordneter Stößel anschlägt, um den Stempel der Presse in seiner Auf­ wärtsbewegung zu unterbrechen. Zum Einstellen der Höhenlage der Anschlagvorrichtung ist diese Vorrichtung mit einem Motor und einem Handrad versehen, womit die Schraubspindel gedreht werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß damit die Hubgrenzen des Pressenstempels einer Biegepresse leicht eingestellt werden können, ohne die obere und untere Grenzlage des Lagebestim­ mungselements zu überschreiten.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß von dem Lagebestimmungselement betätigte Endschalter vorgesehen sind, die den Drehantrieb für die Schraubspindel stillsetzen, wenn das Lagebestimmungselement eine seiner Endstellungen erreicht, wobei der eine Endschalter durch Axialverschiebung der Schraubspindel betätigbar ist, wenn das Lagebestimmungs­ element beim Verstellen seiner Höhenlage an dem Betätigungs­ element anschlägt.

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Endschalter setzen den Drehantrieb für die Schraubspindel still, wenn das Lagebestim­ mungselement, das auch als Stopplage-Bestimmungselement bezeichnet werden kann, seine untere oder obere Endlage erreicht. Hierbei ist eine der beiden Grenzlagen, beispiels­ weise die untere Grenzlage nicht konstant, sondern wird durch die momentane Stellung des am Pressenstempel angeordneten Betätigungselements festgelegt. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird wirksam vermieden, daß das Lagebestimmungs­ element auf der Schraubspindel über seine obere oder untere Grenzlage hinaus verstellt wird und es wird sichergestellt, daß sich das Lagebestimmungselement auf der Spindel nicht ver­ klemmen oder verkeilen kann und immer leicht verstellbar ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn zwischen Schraubspindel und Schaltventil ein Hebel vorgesehen ist, der unter Federwirkung einerseits mit dem Betätigungsglied des Schaltventils und andererseits mit einem auf- und abbe­ weglichen Lagerbock der Schraubspindel Berührungskontakt hat. Mit Hilfe des Hebels läßt sich ein besonders günstiges Überset­ zungsverhältnis zwischen dem Weg des Lagebestimmungselements und dem Schaltweg des Schaltventils verwirklichen, was eine besonders hohe Schaltgenauigkeit zur Folge hat.

Der Drehantrieb der Schraubspindel ist zweckmäßig ein Impuls­ motor, der von einem Impulsgenerator betätigbar ist. Der von dem Impulsgenerator gesteuerte Impulsmotor ermöglicht ein leichtes Einstellen der Hubgrenze des Pressenstempels, die in einfacher Weise durch eine Anzeige sichtbar gemacht werden kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an einem Beispiel näher erläutert ist. Es zeigt:

Fig. 1 eine Biegepresse für den Einsatz der Vorrich­ tung nach der Erfindung in einer perspektivi­ schen Darstellung;

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch die Presse nach Fig. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 2 in einer Seitenansicht in Richtung der Pfeile III-III gesehen in noch größerem Maßstab;

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einer Draufsicht und teilweise im Schnitt in Richtung der Pfeile IV-IV;

Fig. 5 eine Schalttafel der Presse nach Fig. 1 in einer Ansicht in vergrößertem Maßstab; und

Fig. 6 ein Blockdiagramm der Impulsmotorsteuerung.

In Fig. 1 ist eine Biegepresse, beispielsweise eine Abkantpresse 1 dargestellt, die C-förmige Seitenwangen 3R und 3L, einen oberen Rahmenteil 5 und einen unteren Rahmenteil 7 aufweist, welche Rahmenteile an ihren beiden Enden von den Seitenwangen 3R und 3L getragen werden. Im Inneren des Rahmenteils 7 ist ein Pressenstempel oder Pressenstößel 9 derart gelagert, daß er dem oberen Rahmenteil 9 gegenüberliegt. An der Unterseite des oberen Rahmenteils 5 ist ein oberes Biegewerkzeug 11 zum Biegen eines flächenhaften Werkstücks W derart befestigt, daß es abgenommen werden und durch ein anderes ersetzt werden kann.

Wie weiter unten noch erläutert werden wird, wird der Stempel 9 von einem Hydraulikzylinder 15 auf- und abbewegt, der im Inneren des unteren Rahmenteils angeordnet ist. Durch die Aufwärtsbewegung des Stempels wird das untere Biegewerkzeug 13 aufwärts gegen das obere Biegewerkzeug 11 gedrückt, wodurch das Werkstück W gebogen wird, welches zwischen dem oberen und dem unteren Biegewerkzeug 11 bzw. 13 eingeklemmt ist. Dies ge­ schieht bei der hier beschriebenen Ausführungsform dadurch, daß zum Biegen des Werkstücks W der Stempel 9 hochfährt. Die Anwendbarkeit der Erfindung ist jedoch nicht auf diese Aus­ führungsform beschränkt; vielmehr kann die Erfindung auch bei einer Abkant- oder Biegepresse verwendet werden, bei der der Stempel 9 in dem oberen Rahmenteil untergebracht ist und sich abwärts bewegt, um das obere Biegewerkzeug gegen das untere zu drücken.

Wendet man sich nun den Fig. 2 bis 4 zu, so erkennt man, daß der Hydraulikzylinder 15, welcher die Auf- und Abwärtsbewegung des Stempels erzeugt, im unteren Teil des unteren Rahmens 7 angeordnet ist, der eine vordere Rahmenplatte 7a und eine hintere Rahmenplatte 7b aufweist. Bei der hier dargestellten Ausführungsform betätigt ein am Stempel 9 befestigtes Betäti­ gungselement 19 eine Lagebestimmungsvorrichtung 17, um die Stelle festzulegen, an der die Aufwärtsbewegung des Stempels gestoppt wird.

Die Lagebestimmungsvorrichtung 17 ist an der unteren, hinteren Rahmenplatte 7b, die sich auf der Rückseite des Stempels 9 befindet, mit einer Konsole 21 befestigt. Das Betätigungsglied 19 ist so angeordnet, daß seine Spitze eine Öffnung in der unteren, hinteren Rahmenplatte 7b durchdringt und in den Bewegungsraum eines Lagebestimmungselements 23 hineinragt, welches Teil der Lagebestimmungsvorrichtung 17 ist und dessen Lage verstellt werden kann. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Aufwärtsbewegung des Stempels 9 gestoppt wird, wenn das Betätigungselement 19 das Lagebestimmungselement 23 berührt. Infolgedessen kann die Stoppstellung oder der Haltepunkt des Stempels 9 bei dessen Vertikalbewegung durch Verstellen des Stopplage-Bestimmungselements 23 eingestellt werden.

Wie aus den Fig. 2 bis 4 hervorgeht, kann das Lagebestimmungs­ element 23 durch eine lineare Auf- und Abbewegung in seiner Höhenlage eingestellt werden. Zu diesem Zweck sind an der Konsole 21 zwei Führungsschienen 25 einander gegenüberliegend montiert, welche das Lagebestimmungselement 23 tragen und diesem eine Auf- und Abwärtsbewegung ermöglichen. In das Lagebestimmungselement 23 ist eine Schraubspindel 27 einge­ schraubt, die parallel zu den Führungsschienen 25 angeordnet ist. Die Schraubspindel 27 ist mit einem Impulsmotor PM gekuppelt, der an der Konsole 21 gelagert ist. Wenn die Schraubspindel 27 von dem Impulsmotor PM gedreht wird, bewegt sich das Lagebestimmungselement 23 längs der Führungsschienen 25 auf oder ab.

Der Impulsmotor PM hat einen Impulskodierer PE, der die jeweilige Größe der Drehbewegung des Impulsmotors PM fest­ stellt. Die Abtriebswelle 29 des Impulsmotors PM und das untere Ende der Schraubspindel 27 sind durch eine längsverschiebbare Kerbverzahnung mitein­ ander verbunden. Das obere Ende der Schraubspindel 27 ist in einem Lagerblock 31 drehbar gelagert, der so abgestützt ist, daß er sich längs der Führungsschienen 25 auf- und abbewegen kann. Dies hat zur Folge, daß das Lagebestimmungselement 23 und die Schraubspindel 27 sich als Einheit zusammen aufwärts bewegen können, wenn bei der Aufwärtsbewegung des Stempels 9 dessen Betätigungsglied 19 das Lagebestimmungselement 23 berührt und aufwärts drückt.

Um die Aufwärtsbewegung des Stempels 9 zu stoppen, wirkt die Lagebestimmungsvorrichtung 17 auf ein Schaltventil 33 ein, welches im Hydraulikkreislauf des oben erwähnten Hydraulik­ zylinders 15 angeordnet ist und die Zufuhr von Druckmittel zu diesem Zylinder öffnet oder schließt. Dieses Schaltventil 33 hat einen Gleitschieber 33S und ermöglicht einem Teil der Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikkreislauf zu einem Hydraulik­ behälter zurückzukehren, wenn der Schieber 33S niedergedrückt und der Durchfluß zum Tank T freigegeben wird. Das freie, aus dem Schaltventil 33 herausragende Ende des federbelasteten Schiebers 33S liegt ständig an dem einen Ende 35A eines Hebels 35 an, der mit einer Welle 37 an der Konsole frei schwenkbar gelagert ist. Das andere Ende 35b des Hebels 35 wird durch die Wirkung eines elastischen Körpers 39′, beispielsweise einer Schraubendruckfeder, die am einen Ende 35a des Hebels 35 wirksam ist, in ständigem Berührungskontakt mit dem Lagerbock 31 gehalten.

Wenn das Betätigungsglied 19 gegen das Lagebestimmungselement 23 drückt, bewegt sich dieses zusammen mit der Schraubspindel 27 und dem Lagerblock 31 nach oben, wobei der Lagerblock 31 von unten gegen das andere Ende 35b des Hebels 35 drückt. Der Hebel 35 wird hierdurch entgegen der Wirkung der Schrauben­ druckfeder 39′ gedreht und drückt den Schieber 33S des Schalt­ ventils 33 nieder, wodurch das Schaltventil 33 geöffnet und die Aufwärtsbewegung des Stempels 9 gestoppt wird.

Um festzustellen, ob sich das Lagebestimmungselement 23 in Berührungskontakt mit dem Betätigungsglied 19 befindet, wenn der Impulsmotor PM zum Heben oder Senken des Lagebestimmungs­ elementes 23 betätigt wird, ist ein Hilfshebel 39 vorgesehen, der in der Mitte des erwähnten Hebels 35 befestigt ist und sich von oben nach unten erstreckt. Auf beiden Seiten des freien Endes dieses Hilfshebels 39 sind Schaltfinger 41a und 41b verstellbar angeordnet. Der Schaltfinger 41a liegt einem ersten Endschalter LS1 gegenüber, der an einer Befestigungsplatte 43 befestigt ist, die ihrerseits an der Konsole 21 montiert ist.

Der andere Schaltfinger 41b liegt einem zweiten Endschalter LS2 gegenüber, der ebenfalls an der Befestigungsplatte 43 befestigt ist. Die Spitze des Hilfshebels 39 befindet sich also zwischen den beiden Endschaltern LS1 und LS2.

Wenn das Betätigungsglied 19 das Lagebestimmungselement 23 berührt und sich der Hebel 35 wie weiter oben beschrieben im Uhrzeigersinne dreht, wird der normalerweise geschlossene Kontakt des zweiten Endschalters LS2 geöffnet. Hierdurch wird der Berührungskontakt zwischen Betätigungsglied 19 und Lagebe­ stimmungselement 23 nachgewiesen. Wenn ein Befehl an den Impulsmotor PM diesen in einer Drehrichtung startet, in welcher der Impulsmotor PM die Schraubspindel 27 in einer Richtung dreht, welche das Lagebestimmungselement 23 nach unten ver­ stellt, berührt das Lagebestimmungselement 23 das Betätigungs­ glied 19. Gleichzeitig wandert der Lagerblock 31 aufwärts, wodurch der Hebel 35 verschwenkt wird und der Schieber 33S des Schaltventils 33 eingedrückt wird. Wenn der Schieber 33S des Schaltventils 33 tiefer eingedrückt wird als notwendig, schwenkt der Hilfshebel 39 so weit im Uhrzeigersinne, daß der erste Endschalter LS1 betätigt wird, der hierdurch den Impuls­ motor PM stillsetzt. Auf diese Weise wird angezeigt, daß das Lagebestimmungselement 23 seinen tiefsten, von der Stellung des Betätigungselementes abhängigen Punkt erreicht hat.

Um festzustellen, daß das Lagebestimmungselement 23 seine obere Grenzlage erreicht hat, ist an der Konsole 21 ein dritter Endschalter LS3 befestigt. Mit diesem dritten Endschalter LS3 wirkt ein Schaltfinger 45 zusammen, der an dem Lagebestimmungs­ element 23 frei einstellbar befestigt ist. Wenn der dritte Endschalter betätigt wird, ist offenbar, daß das Lagebestim­ mungselement 23 seine obere Grenzlage erreicht hat und nicht weiter aufwärts gehen kann. Bei Betätigung des dritten End­ schalters LS3 wird daher der Impulsmotor PM zur Drehung der Schraubspindel 27 stillgesetzt.

Mit Hilfe der Endschalter LS1 und LS3 wird daher wirksam verhindert, daß das Lagebestimmungselement 23 über seine obere und untere Grenzlage hinaus verstellt werden kann und es ist sichergestellt, daß sich das Lagebestimmungselement auf der Schraubspindel nicht verklemmen oder verkeilen kann und immer leicht verstellbar ist.

Wendet man sich nun wieder Fig. 1 zu, so erkennt man, daß die Presse eine Schalttafel 57 aufweist, mit der die Presse 1 und der Impulsmotor PM gesteuert werden können und die in Fig. 5 mehr im einzelnen dargestellt ist. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, sind an der Schalttafel 57 ein handbetätigter Impulsgenerator 67 für den Antrieb des oben erwähnten Impulsmotors PM und eine Lageanzeige 69 angeordnet, welche die Impulssignale von dem oben erwähnten Impulskodierer PE empfängt und die Lage des Lagebestimmungselements 23 anzeigt. An der Schalttafel ist ferner ein Anfangseinstellknopf 71 angeordnet, der als Aus­ gangspunkt diejenige Lage einstellt, in die der Stempel 9 angehoben wurde und in der sich das untere Biegewerkzeug 13 und das obere Biegewerkzeug 11 in unmittelbarem Kontakt miteinander befinden, um aufeinander einen bestimmten Druck auszuüben, Außerdem ist die Schalttafel 57 mit einem Schalter 73 zum beliebigen Einstellen der unteren Grenzlage des Stempels 9 und mit einem Schalter 75 zum Einstellen eines frei wählbaren Geschwindigkeitsumschaltpunktes versehen, an dem die Hubge­ schwindigkeit des Stempels 9 automatisch umgeschaltet wird. Beide Schalter 73 und 75 sind Digitalschalter, deren Ein­ stellungen frei gewählt werden können.

Der oben erwähnte, handbetätigte Impulsgenerator 67 kann beispielsweise ein Impulskodierer sein. Wenn sein Knopf 67H gedreht wird, werden der Geschwindigkeit entsprechende Impulse erzeugt.

Wie aus Fig. 6 hervorgeht, ist der handbetätigte Impulsgenerator 67 über einen Drehrichtungswahlkreis 79 an einen Motortreiber 77 angeschlossen, der den Impulsmotor PM antreibt. An den Motortreiber 77 ist ferner ein Hilfsschalter 81 angeschlossen, der die vom handbetätigten Impulsgenerator 67 eingegebenen Signale überbrückt und den Impulsmotor PM an einer Drehung hindert, auch wenn der Impulsgenerator 67 gedreht wird. Außerdem sind an den Motortreiber 77 die Endschalter LS1 und LS3 angeschlossen, welche offenbar machen, daß das Lagebestim­ mungselement 23 eine seiner Hubgrenzen erreicht hat.

Wenn der Hilfsschalter 81 und die Endschalter LS1 und LS3 alle geschlossen sind, führt eine Drehung des Knopfes 67H des handbetätigten Impulsgenerators 67 in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung dazu, daß sich der Impulsmotor PM um ein der Drehgeschwindigkeit des Knopfes entsprechendes Maß vorwärts oder rückwärts dreht. Auf diese Weise wird die Lage des Lagebestimmungselementes 23 eingestellt.

Die Drehung des Impulsmotors PM wird von dem Impulskodierer PE aufgenommen. Dieser ist an einen Zähler 83 angeschlossen, welcher die vom Impulskodierer PE kommenden Impulse zählt. Der gezählte Wert wird von dem Lageanzeiger 69 dazu benutzt, eine digitale Anzeige der Stellung des Lagebestimmungselementes 23 auszugeben. Der Zähler 83 wird von dem Ausgangsschalter SW gelöscht, wenn der Ausgangspunkt des Stempels eingegeben werden soll.

Unter Beobachtung der Einstellungsanzeige 69 kann durch Betätigen des Impulsgenerators 67 von Hand die Lage des Lagebestimmungselementes 23 genau eingestellt werden. Dies bedeutet, daß auch der Punkt, an dem die Aufwärtsbewegung des Pressenstempels 9 gestoppt wird, genau eingestellt wird. Da die jeweilige Drehung des Impulsmotors PM während dessen Drehung von dem Impulskodierer PE aufgenommen wird, wird die jeweilige Lage des Lagebestimmungselementes 23 immer auch dann genau angezeigt, wenn ein Fehler auftritt, beispielsweise, wenn der Knopf 67H des handbetätigten Impulsgenerators 67 zu schnell gedreht wird und der Impulsmotor PM nicht nachkommen kann oder wenn es große Belastungsfluktuationen gibt, die über die Möglichkeit des Impulsmotors PM zu folgen hinausgehen. Der Impulsmotor kann vorwärts wie rückwärts auch automatisch angetrieben und an einen anderen geeigneten Impulsgenerator angeschlossen werden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Einstellen eines Lagebestimmungselementes für den Hub einer Biegepresse, mit einer axial verschieb­ lichen und von einem Drehantrieb drehbaren Schraubspindel, auf die das Lagebestimmungselement aufgeschraubt ist, das von einem am Pressenstempel angeordneten Betätigungs­ element betätigbar und gemeinsam mit der Schraubspindel axial verschiebbar ist und ein Schaltventil betätigt, welches den Hubantrieb des Pressenstempels stillsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Lagebestimmungselement (23) betätigte Endschalter (LS1 und LS3) vorgesehen sind, die den Drehantrieb (PM) für die Schraubspindel (27) stillsetzen, wenn das Lagebestimmungselement (23) eine seiner Endstellungen erreicht, wobei der eine Endschalter (LS1) durch Axialverschiebung der Schraubspindel (27) betätigbar ist, wenn das Lagebestimmungselement (23) beim Verstellen seiner Höhenlage an dem Betätigungselement (19) anschlägt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schraubspindel (27) und Schaltventil (33) ein Hebel (35) vorgesehen ist, der unter Federwirkung einer­ seits mit dem Betätigungsglied (33S) des Schaltventils und andererseits mit einem auf- und abbeweglichen Lagerbock (31) der Schraubspindel (27) Berührungskontakt hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Drehantrieb (PM) ein Impulsmotor ist, der von einem Impulsgenerator (67) betätigbar ist.