DE4307107C1 - Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln eines Pressenstößels - Google Patents
Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln eines PressenstößelsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln eines nach
seiner Stillsetzung noch nachsackenden Pressenstößels gemäß Oberbegriff
des Patentanspruches 1 oder 2. Derartige Vorrichtungen haben die Aufgabe, den
Stößel einer Presse aus Unfallschutzgründen gegen eine unbeabsichtigte
Abwärtsbewegung zu sichern. Versagen die bei einer Presse vorgesehene
Stößelbremse und der Druckluft-Gewichtsausgleich, muß die Vorrichtung
das Gesamtgewicht des Pressenstößels aufnehmen. Auch wenn eine solche
Fehlfunktion nicht vorliegt, kommt es zu einem gewissen begrenzten Nach
sacken des stillgesetzten Pressenstößels, da sich im Stillstand der Presse
der hydraulische Schmiermittelfilm in den Gelenken und mechanischen Wirk
verbindungen des Stößelantriebes allmählich abbaut, so daß sich je nach
Größe des Gesamtspieles und abhängig von der axialen Gesamtsteifigkeit
der Pressenstößelverriegelung dann ein Teil des Pressenstößelgewichtes
auf die Vorrichtung verlagert. All dies kann dazu führen, daß aufgrund
der Belastung der Vorrichtung mit dem Gesamtgewicht des Pressenstößels
oder eines beträchtlichen Teiles des Pressenstößelgewichtes die Vorrichtung sich
nicht mehr in die Entriegelungsstellung zurückfahren läßt.
Um dem abzuhelfen, ist bei einer bekannten Vorrichtung der gattungsgemäßen
Art (DE 41 11 834 A1) vorgesehen, die selbsthemmende Gewindespindel mit
ihrem Formschlußelement in Form eines Hammerkopfes für ihre Spindelmutter
innerhalb des Vorrichtungsgehäuses, das am Pressenkopf befestigt ist,
an einem Kolben abzustützen, der auf einem hydraulischen Druckpolster ruht,
das in einer mit Hydrauliköl gefüllten abgeschlossenen Zylinderkammer des
Vorrichtungsgehäuses gebildet ist. In der Zylinderkammer stellt sich in
verriegeltem Zustand, je nach Nachsacken des stillgesetzten Pressen
stößels, ein dem Pressenstößelgewicht proportionaler Druck ein. Die Zylinderkammer
ist nun über eine steuerbare Ventilanordnung mit einem im Gehäuse gebil
deten Ausgleichsraum verbindbar. Öffnet man die Verbindung zum Ausgleichs
raum, fällt der Druck in der Zylinderkammer ab, so daß die Gewindespindel
entlastet wird und sie in die Entriegelungsstellung zurückgefahren werden
kann.
Zwar kann dank der heb- und senkbar angetriebene Gewindespindel der
Pressenstößel in beliebiger Lage durch das zusätzliche Verdrehen der
Gewindespindel mit dem Hammerkopf verriegelt werden, und zwar auch mit
einem Antrieb relativ geringer Leistung und entsprechend geringer Ab
messung und es ist auch bereits trotz Nachsackens des Pressenstößels ein
Rückfahren der Gewindespindel in die Entriegelungsstellung möglich, doch
wird dies durch Inkaufnahme eines nicht unbeträchtlichen konstruktiven
Aufwandes erreicht, der im wesentlichen aus der Schaffung des Druck
polsters mit entsprechender Ausgleichsmöglichkeit, Ventilsteuerung und
Ausbildung und Lagerung des Kolbens im Gehäuse resultiert.
Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die die zuverlässige
Verriegelung des Pressenstößels und das Rückfahren in die Entriegelungs
stellung mit geringer Antriebsleistung platzsparend und mit denkbar
geringem konstruktiven Aufbau ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus den
Ansprüchen 1 und 2.
Dank dieser Ausgestaltungen ist in grundsätzlicher Abkehr von bisherigen
Funktions- und Bauprinzipien dafür Sorge getragen, daß es im Normalfall,
d. h. bei funktionierender Stößelbremse und funktionierendem Druckluft
ausgleich der Presse trotz des nicht zu vermeidenden Nachsackens des
stillgesetzten Presssenstößels dank Verbleib eines abgefederten
Restspieles nicht zu einer zu starken Belastung der Vorrichtung zum Ver- und
Entriegeln kommt, so daß sie mit klein bemessener Antriebskraft ohne
weiteres unter Überwindung der Andrückkraft der Federn wieder in die
Entriegelungsstellung zurückgefahren werden kann. Durch die vorgesehene
Schalteinrichtung wird dabei der Beginn des Zusammendrückens der Federn
sofort erkannt und zum Abschalten des Gewindespindelantriebes genutzt.
Dies gewährleistet, daß in jedem Fall noch, auch unter Berücksichtigen
der Nachsackbewegung des stillgesetzten Pressenstößels, für den Normalfall
ein ausreichendes abgefedertes Restspiel zur Verfügung bleibt. Ist dagegen
das vorgegebene Spiel aufgebraucht, ist über die Gewindespindel und das
Formschlußelement sowie die Vorrichtung im übrigen der Pressenstößel
formschlüssig mit dem Kopfteil der Presse verbunden. Jetzt ruht das
gesamte Pressenstößelgewicht auf der Vorrichtung. In diesem Fall ist
das Rückfahren in die Entriegelungsstellung ausgeschlossen. Dieser Zustand
tritt jedoch nur im Notfall ein, wenn die Stößelbremse und der Druckluft-
Gewichtsausgleich der Presse versagt haben. Dies ist jedoch ein Zustand,
bei dem sich das Rückfahren der Vorrichtung in die Entriegelungsstellung
verbietet, so daß sich insoweit zusätzlich eine besondere Sicherheit
gegen eine Betätigung der Vorrichtung in dieser Notfallsituation ergibt.
Ein Rückfahren in die Entriegelungsstellung ist erst wieder möglich,
wenn die ordnungsgemäße Funktion der Presse im übrigen wieder hergestellt
ist, also Stößelbremse und Druckluft-Gewichtsausgleich funktionieren
und die Federn in der Vorrichtung daraufhin den Zustand wieder
herbeiführen können, der ein Rückfahren in die Entriegelungsstellung
ermöglicht.
Der gewünschte denkbar einfache Aufbau der Vorrichtung ergibt sich daraus,
daß auf das System von Druckpolster in einer Zylinderkammer, Kolben,
Ausgleichsraum und Ventilsteuerung verzichtet werden kann.
Besonders bevorzugte und zweckmäßige weitere Ausgestaltungen sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet. Diese tragen zum sicheren Funktions
ablauf und zum einfachen Aufbau bei. Insbesondere wird in zweckmäßiger
Ausgestaltung die Schalteinrichtung dazu benutzt, der Maschinensteuerung
zu melden, daß die Verriegelung erfolgt ist.
Ausführungsbeispiele derartiger Vorrichtungen zum Ver- und Entriegeln
werden nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher
beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
in verriegeltem Zustand,
Fig. 2 eine weitere Vorrichtung gemäß der Erfindung in Schnitt
darstellung bei verriegeltem Zustand,
Fig. 3 eine Schnittdarstellung gemäß Schnitt III-III der Fig. 2,
Fig. 4 eine Teilseitenansicht gemäß Pfeil B der Fig. 2.
Mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung kann im Notfall, d. h. ausge
fallener Stößelbremse und ausgefallener Druckluft-Ausgleichseinrichtung
der Pressenstößel 1 formschlüssig und damit ortsfest mit dem Kopfstück 2
der Presse verbunden werden. Die Vorrichtung beinhaltet eine selbst
hemmende Gewindespindel 3, die an ihrem mit dem Pressenstößel 1
zusammenwirkenden Ende ein Formschlußelement in Form eines Hammerkopfes 4
trägt, der durch Verdrehen der Gewindespindel 3 in die in Fig. 1 gezeigte
Verriegelungslage mit dem Pressenstößel 1 gedreht werden kann. In einer
um 90° versetzten Drehlage kann durch entsprechende Ausgestaltung der
Durchtrittsöffnung im Pressenstößel 1 dieser dann entriegelt wieder frei
bewegt werden. Die Vorrichtung beinhaltet ein Gehäuse 5, das mit dem
Kopfteil 2 der Presse fest verschraubt ist und das innenseitig eine
Begrenzungsschulter 5a hat, die in noch näher zu schildernder Weise für
die Notfallsituation den ortsfesten Begrenzungsanschlag für jedwede
Abwärtsbewegung des Pressenstößels 1 bildet.
Für das Antreiben der Gewindespindel 3 in einer Heb- und Senkbewegung
sowie einer Drehbewegung zur Überführung des Hammerkopfes 4 in die Ver- und
Entriegelungsstellung ist ein Stellmotor 6 vorgesehen, der mittels
eines Riementriebes 6a oder eines Getriebezuges eine auf der Gewinde
spindel 3 sitzende Spindelmutter 7 treibt. Die Spindelmutter 7 ist axial
begrenzt verschieblich geführt und in radialer Richtung in einem Wälz
lager 12 abgestützt, das in einem Ring 11 sitzt, der ebenfalls axial
beweglich im Gehäuse 5 geführt ist und sich auf Federn 10 abstützt, die
mit ihrem unteren Ende in dem Gehäuse 5 abgestützt sind. In der Vorrich
tung ist ferner ortsfest ein Bolzen 8 vorgesehen, der in Eingriff mit
einer Nut 3a in der Gewindespindel 3 steht, die an ihrem oberen Ende einen
um 90° verdrehten Verlauf hat, so daß bei Erreichen dieses Abschnittes
der Nut 3a die Abwärtsbewegung der Gewindespindel 3 aus der in Fig. 1
gezeigten Verriegelungsstellung der Hammerkopf 4 um 90° in die Freigabe
stellung gedreht wird. Der Bolzen 8 sichert dabei insgesamt die Gewinde
spindel 3 gegen ein ungewolltes Verdrehen bei ihrer Auf- und Abwärtsbewe
gung im übrigen.
Der Vorrichtung ist ferner als Teil einer Schalteinrichtung ein Schalter 9,
beispielsweise ein Näherungsschalter vorgesehen, mit dem das Abschalten
des Stellantriebes 6 bewirkt werden kann und dessen Signal auch dazu
benutzt werden kann, der Steuerungsanlage der Maschine zu melden, daß
die Verriegelung erfolgt ist.
Soll die Verriegelung erfolgen, also die Vorrichtung in die in Fig. 1
dargestellte Stellung überführt werden, wird der Verstellantrieb 6 in Gang
gesetzt. Durch Drehung der Spindelmutter 7 wird die Gewindespindel 3 so
bewegt, daß sich der in der entsprechenden Drehlage befindliche Hammerkopf
4 an den Pressenstößel 1 anlegt. Die axial verschiebliche Spindelmutter 7
überträgt die Anlegekraft über das Lager 12 und den Ring 11 auf die
Federn 10, die sich geringfügig zusammendrücken, was zur Betätigung des
Schalters 9 führt (gezeigte Stellung in Fig. 1). Das bewirkt das Abschal
ten des Verstellantriebes 6. In diesem Zustand befindet sich zwischen der
Spindelmutter 7 und dem inneren Gehäuseabsatz 5a ein begrenztes Bewegungs
spiel A, das es bei einem Nachsacken des stillgesetzten Pressenstößels 1,
das in der Größenordnung von wenigen mm systembedingt nicht vermeidbar ist,
dem Hammerkopf 4 ermöglicht, der Nachsackbewegung des Pressenstößels 1
zu folgen. Die Federn 10 werden dabei entsprechend zusammengedrückt.
Die Gewindespindel 3 und die Spindelmutter 7 bleiben dabei aber nur durch
die Kraft der Federn 10 belastet, deren Größe allein auf das Gewicht
eben der Gewindespindel und der Spindelmutter abgestimmt zu werden braucht.
Die Entriegelungsfunktion ist damit unabhängig vom Gewicht des Pressen
stößels 1. Die Kraft des Verstellantriebes 6 reicht ohne weiteres, unter
Überwindung der Kraft der Federn 10 zum Entriegeln die Spindelmutter 7 in
Gegenrichtung anzutreiben, so daß sich die Gewindespindel 3, verdrehsicher
durch den Bolzen 8 gehalten, nach unten bewegt und am Hubende durch die
um 90° schraubenlinienförmig verlaufende Nut auch der Hammerkopf 4 entsprechend um
90° verdreht wird, so daß er sich in der Entriegelungsstellung parallel
zur entsprechend langlochförmigen Aussparung am Pressenstößel 1 einstellt.
Die Presse ist wieder betriebsbereit. In der Notfallsituation, d. h. bei
Ausfall der Pressenstößelbremse und der Druckluft-Ausgleichseinrichtung
gelangt das gesamte Gewicht des Pressenstößels 1 auf die Vorrichtung, so
daß die Spindelmutter 7 umgehend auf die innere ortsfeste Anschlagschulter
5a des Gehäuses 5 gelangt und damit der Pressenstößel 1 formschlüssig
gegen eine unbeabsichtigte Absenkung vom Kopfstück 2 der Presse gehalten
ist.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel einer derartigen Vor
richtung ist auch in dem Gehäuse 5 der Vorrichtung wiederum eine
Begrenzungsschulter 5a vorgesehen, auf der sich jedoch
bei dieser Ausführungsform die auf der Gewindespindel 3′ sitzende Spindel
mutter 7′ mittels eines Drucklagers 13 unmittelbar abstützt. Das begrenzte
Bewegungsspiel A für die Folgebewegung der Gewindespindel 3a mit Hammer
kopf 4′ beim Nachsacken des Pressenstößels 1 gegen die Kraft von Federn ist
bei dieser Ausführungsform dadurch verwirklicht, daß die Federn 10 in dem
Hammerkopf 4′ abgestützt sind. Ferner ist auf der Gewindespindel 3′ eine
an ihrem unteren Ende der Kopfform des Hammerkopfes 4 angepaßte Buchse 14
axial beweglich zentriert. In die Buchse 14 ragt die Nase einer in der
Nut 3a der Gewindespindel 3′ geführten Schaltstange 15. Mehrere auf der
Arbeitslänge der Gewindespindel 3′ verteilte Steuernuten 16 in der Schalt
stange 15 sowie in der Gewindespindel 3′ vorgesehene Führungsbolzen 17
ermöglichen der Schaltstange 15, wenn sie in Längsachsenrichtung der
Gewindespindel 3′ verschoben wird, ein seitliches Ausweichen in der Nut 3a.
In dem Bolzen 8′, der die Gewindespindel 3′ gegen Verdrehen sichert, ist der
Schalter 9 befestigt.
Nähert sich nun beim Verriegeln der Hammerkopf 4′ der entsprechenden Fläche
des Pressenstößels, berührt zuerst die Buchse 14 die Stößelfläche.
Es kommt, unter leichter Zusammendrückung der Federn 10, zu einer Verla
gerung der Schaltstange 15 mit seitlicher Ausweichbewegung in der Nut 3a
der Gewindespindel 3′. Die seitliche Ausweichbewegung wird vom Schalter 9
im Bolzen 8 registriert, sein Signal führt zum Abschalten des Stellantrie
bes 6, und zwar praktisch unmittelbar nach Anlegen der Buchse 14 am
Pressenstößel 1. Die Federn 10 im Hammerkopf 4′ sind dabei nur leicht
zusammengedrückt, zwischen dem Hammerkopf 4′ und der Unterseite der
Buchse 14 ist das für ein zuverlässiges Entriegeln erforderliche Bewegungs
spiel A noch vorhanden. In der Notfallsituation fällt der Pressenstößel 1
mit der Buchse 14 auf den Hammerkopf 4′. Die ortsfeste formschlüssige
Abstützung ist dabei über die Gewindespindel 3′, die Spindelmutter 7′
und das Drucklager 13, das sich auf der Begrenzungsschulter 5a des Gehäuses
5 abstützt, zum Kopfteil 2 der Presse hin gewährleistet.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln eines nach seiner Stillsetzung in seiner
angehobenen Stellung - aufgrund der Spiele in den Gelenken des Pressen
stößelantriebes - mit der Zeit um ein geringes Maß nachsackenden Pressen
stößels (1), mit einer Gewindespindel (3), die durch Drehen einer im Pressenkopfstück (2) axial gelagerten Spindelmutter (7) nach unten aus- oder
nach oben einfahrbar ist, wobei die Spindel (3) bei dieser Längs
bewegung außer nahe ihrer ausgeschraubten Endstellung an einer Drehung
gehindert ist und die mit einem Formschlußelement (4) an ihrem unteren
Ende eine Öffnung in der Stößelplatte durchqueren und nach erzwungener
Drehung um 90° den Pressenstößel (1) verriegelnd hintergreifen kann,
dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelmutter (7)
ein durch einen Festanschlag begrenztes Spiel (A) in axialer Richtung
gegen Federn (10) ermöglicht ist, das größer ist als die größte
Nachsackbewegung des Pressenstößels (1), wobei beim Einfahren der Gewinde
spindel (3) zum Verriegeln des Pressenstößels (1) der Gewindespindel
antrieb (6) bei Beginn des Zusammendrückens der Federn (10) abschaltbar
ist.
2. Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln eines nach seiner Stillsetzung in seiner
angehobenen Stellung - aufgrund der Spiele in den Gelenken des Pressen
stößelantriebes - mit der Zeit um ein geringes Maß nachsackenden Pressen
stößels (1), mit einer Gewindespindel (3′), die durch Drehen einer im
Pressenkopfstück (2) axial gelagerten Spindelmutter (7′) nach unten aus- oder
nach oben einfahrbar ist, wobei die Spindel (3′) bei dieser Längs
bewegung außer nahe ihrer ausgeschraubten Endstellung an einer Drehung
gehindert ist und die mit einem Formschlußelement (4′) an ihrem unteren
Ende eine Öffnung in der Stößelplatte durchquert und nach erzwungener
Drehung um 90° den Pressenstößel (1) verriegelnd hintergreifen kann,
dadurch gekennzeichnet, daß die Spindelmutter (7′) mit der Gewinde
spindel (3′) und dem Formschlußelement (4′) gegen ein Widerlager
abgestützt ist und in der verriegelten Stellung dem Pressen
stößel (1) in axialer Richtung ein begrenztes Spiel (A) gegen Federn
(10) gegen das Formschlußelement (4′) ermöglicht ist, das
größer ist als die größte Nachsackbewegung des Pressenstößels (1) und
wobei beim Einfahren der Gewindespindel (3′) zum Verriegeln des
Pressenstößels (1) der Gewindespindelantrieb (6) bei Beginn des
Zusammendrückens dieser Federn (10) abschaltbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Schalter (9) zum Abschalten des Gewindespindelantriebes (6)
steuerungstechnisch auch mit der Gesamtsteuereinrichtung der Presse im
Sinne der Signalisierung der vollzogenen Verriegelung verknüpft ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Festanschlag für die Spindelmutter (7) durch eine innere Begrenzungs
schulter (5a) in dem Gehäuse (5) der Vorrichtung gebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Spindelmutter (7) in radialer Richtung mittels eines Wälzlagers (12)
in einem axial in dem Gehäuse (5) beweglich geführten Ring (11) abge
stützt ist, auf dessen Unterseite sich die Federn (10) abstützen, die
an ihrem anderen Ende in dem Gehäuse (5) abgestützt sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn
(10) in dem Formschlußelement (4′) der Gewindespindel (3′) angeordnet
sind und in Bildung des Spieles (A) ein oberhalb des Formschluß
elementes (4′) auf der Gewindespindel (3′) axial beweglich geführtes
Buchsenteil (14) abständig von der Oberseite des Formschlußelementes (4′)
halten, welches Buchsenteil (14) mit der Fläche des Pressenstößels
(1) zusammenwirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Buchsen
teil (14) mit einer in einer Nut (3a) der Gewindespindel (3′) beweg
lich geführten Schaltstange (15) verbunden ist, die seitlich verlager
bar geführt ist, wobei der Schalter (9) so angeordnet ist, daß er die
seitliche Verlagerungsbewegung der Schaltstange (15) registriert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schalt
stange (15) Steuernuten (16) vorgesehen sind, die aufgrund ihrer Form
gestalt zusammen mit in der Gewindespindel (3′) vorgesehenen Führungs
bolzen (17) die seitliche Verlagerungsbewegung der Schaltstange (15)
bewirken.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel
mutter (7′) der Gewindespindel (3′) mittels eines Drucklagers (13) auf
einer Begrenzungsschulter (5a) des am Kopfstück (2) der Presse befestigten
Gehäuses (5) abgestützt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934307107 DE4307107C1 (de) | 1993-03-06 | 1993-03-06 | Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln eines Pressenstößels |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19934307107 DE4307107C1 (de) | 1993-03-06 | 1993-03-06 | Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln eines Pressenstößels |
Publications (1)
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DE4307107C1 true DE4307107C1 (de) | 1994-09-22 |
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DE19934307107 Expired - Fee Related DE4307107C1 (de) | 1993-03-06 | 1993-03-06 | Vorrichtung zum Ver- und Entriegeln eines Pressenstößels |
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DE (1) | DE4307107C1 (de) |
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- 1993-03-06 DE DE19934307107 patent/DE4307107C1/de not_active Expired - Fee Related
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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