DE630296C

DE630296C - Safety device on working machines, in particular presses

Info

Publication number: DE630296C
Application number: DEK130172D
Authority: DE
Original assignee: Wagner and Co Werkzeugmaschinenfabrik Mbh
Current assignee: Wagner and Co Werkzeugmaschinenfabrik Mbh
Priority date: 1933-05-19
Filing date: 1933-05-19
Publication date: 1936-05-29

Description

Sicherheitsvorrichtung an Arbeitsmaschinen, insbesondere Pressen Als Sicherheitsvorrichtung an Arbeitsmaschinen verwendet man heute vielfach Scherbolzen oder Zerreißbolzen. Die Anwendung dieser Bolzen hat u. a. den Nachteil, daß die Arbeitsmaschine für die Zeit der Auswechselung stillstehen muß. Es sind ferner Druckanzeigevorrichtungen und elektrische Ausrückvorrichtungen bekanntgeworden, die den Antrieb der Arbeitsmaschinen zum Stillstand bringen. Da der Antrieb in den meisten Fällen rotierende, mit kinetischer Energie gespeicherte Massen besitzt, so bleibt die Ausschaltung des Motors o. dgl. erfolglos, da die kinetische Energie der mit der Maschine verbundenen Räder im Augenblick so viel Kraft abgeben kann, daß der Höchstdruck dennoch überschritten wird.Safety device on work machines, in particular presses Als Safety devices on work machines are often used today with shear bolts or tear bolts. The application of these bolts has inter alia. the disadvantage that the Working machine must stand still for the time of replacement. There are also pressure indicators and electrical release devices that drive the work machines bring to a standstill. Since the drive is rotating in most cases, with kinetic Has energy stored masses, the switching off of the motor or the like remains. unsuccessful because the kinetic energy of the wheels connected to the machine is at the moment can deliver so much power that the maximum pressure is still exceeded.

Beim Erfindungsgegenstand besteht das Neue darin, daß eine plötzlich ausschaltbare hyldraulische Reibungskupplung in der Nähe der Kraftabgabestelle der Arbeitsmaschine angeordnet wird und daß eine Hebelübersetzung bei Überschreitung des vorbestimmten Formänderungsweges ein in der Druckleitung der hydraulischen Kupplung vorgesehenes Entlastungs- oder Auslaßventil öffnet. Durch die Anordnung der Reibungskupplung in der Nähe der Kraftabgabestelle erzielt man, daß die rotierenden, mit kinetischer Energie geladenen Massen keine Einwirkung auf den Arbeitsdruck der Maschine haben, wenn die Kupplung bei Überschrei= tung des Höchstdruckes durch die Hebelübersetzung gelöst ist.What is new about the subject of the invention is that one suddenly Disengageable hydraulic friction clutch near the power delivery point of the Work machine is arranged and that a leverage when exceeded of the predetermined deformation path in the pressure line of the hydraulic clutch provided relief or discharge valve opens. Due to the arrangement of the friction clutch in the vicinity of the power delivery point one achieves that the rotating, with kinetic Energy-charged masses have no effect on the working pressure of the machine, if the clutch is activated when the maximum pressure is exceeded by the leverage is resolved.

Zum Ausgleich des Totganges ist ein einstellbares Glied eingeschaltet. Dieses einstellbare Glied kann so ausgebildet werden, daß das den Druck der Arbeitsmaschine durch Formänderung des Maschinengestelles messende Verbindungsglied nach jedem Arbeitsgang wieder auf die vorbestimmte Länge eingestellt wird. Hierdurch erreicht man eine einwandfreie genaue Begrenzung des Höchstdruckes der Arbeitsmaschine.An adjustable element is switched on to compensate for the backlash. This adjustable member can be designed so that the pressure of the work machine Connecting link that measures by changing the shape of the machine frame after each work step is set back to the predetermined length. This achieves a flawless, precise limitation of the maximum pressure of the working machine.

Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele von mit hydraulischen Kupplungen versehenen Kurbelpressen.The drawing shows two embodiments of with hydraulic Crank presses equipped with couplings.

Abb. z zeigt eine Kurbelpresse mit Doppelständer und Abb. 2 eine solche mit einfachem, offenem Ständer, und zwar beide Maschinen (in Seitenansicht) in der Stellung, bei der der Arbeitshub beginnt.Fig. Z shows a crank press with a double column and Fig. 2 one with a simple, open stand, both machines (in side view) in the Position at which the working stroke begins.

Abb. 3 und 4 zeigen die vorgenannten Maschinen (ebenfalls in Seitenansicht) in der Stellung, in der die Kupplung der Pressen durch die durch die Überlastung hervorgerufene Formveränderung der Ständer rechtzeitig ausgerückt wird.Fig. 3 and 4 show the aforementioned machines (also in side view) in the position in which the clutch of the presses is caused by the overload caused change in shape of the stand is disengaged in time.

In Abb. z bzw. 3 ist i das Pressenunter= gesteh, das durch vier Ankerschrauben 2 mit dem Pressenkopf j verbunden ist. 4 ist die Kurbelwelle, auf welcher sich eine mittels Aufblähkörpers ein- und ausschaltbare hydraulische Reibungskupplung befindet. Der Aufblähkörper 5- ist mit seinen Enden auf Bunt' den der Kurbelwelle befestigt. Die Nabe d2s Zahnrades 6 ist unmittelbar als Kupplunge'., mantel ausgebildet. Die Presse wird durc den Motor 7 mit der Welle 8, Schwungrad 9 und Ritzel io angetrieben. An der Pleuelstange i i ist das bewegliche Querhaupt 12 angelenkt, das den Obersattel 13 trägt. Das Untergesenk 14 ist im Ständer befestigt. Die hydraulische Kupplung wird durch Drucköl gesteuert. Das Druckmittel tritt durch die Leitung 15 in den Steuerkasten 16, der am Ständer i befestigt ist. 17 ist das Einlaßventil, 18 das Auslaßventil. i9 ist die Leitung, durch welche das Öl mit dem durch Kurbelwelle und Aufblähkörper 5 gebildeten Kupplungsringraum 2o in Verbindung gebracht wird. Durch die Leitung 21 wird das verbrauchte Druckmittel abgelassen. Die Ventile 17 und i8 werden normalerweise mit Hilfe des Handhebels 22, der in dem Drehpunkt 23 am Ende des Hebels 24 gelagert ist, über die Stange 25 und Hebel 26 sinngemäß gesteuert, d. h. in der Darstellung ist der Handhebel 22 nach unten gestellt, wodurch das Einlaßventil 17 geöffnet und das Auslaßventil i8 geschlossen wurde. - Der Kupplungsringrauin 2o steht also unter dem Einfluß des hydraulischen Druckes, und der Aufblähkörper 5 hat sich gegen die Nabe des Zahnrades -6 gepreßt, und das Rad nimmt nunmehr die Kurbelwelle q. mit. Wird der Handhebel aus der gezeichneten Stellung nach oben verstellt, so wird das Einlaßventil 17 geschlossen und das Auslaßventil 18 geöffnet. Die Kupplung wird dadurch ausgerückt, daß der Aufblähkörper zurückfedert und ein normaler Lagerspielraum sich zwischen dessen äußerer Fläche und der inneren Fläche der Radnabe einstellt. Das Rad läuft nunmehr leer auf dem Aufblähkörper 5 und damit auf .der Welle 4. Bei dieser normalen Steuerungsart ist 23 ein Fixpunkt als Drehpunkt für den Handhebel. Dieser Drehpunkt 23 wird aber durch die nachstehend beschriebene Einrichtung in dem Augenblick, in dem eine vorher bestimmte Belastung überschritten wird, durch die Ausdehnung des Ständers so weit nach oben hin verstellt, daß eine Umsteuerung erfolgt, also dann, wenn die Presse überlastet wird. Der Hebel 24' ist in dem Ständerunterteil i in dem festen Drehpunkt 27 gelagert. Eine in ihrer Achsrichtung geführte Stange 28 ist einerseits mit dem Pressenkopf 3 fest verbunden durch den Bolzen 29 und umgreift andererseits den Hebel 24 in einem Abstand a vom Drehpunkt 27-entfernt durch den Stangenkopf 3o. Der Hebel 24 wird durch eine .kräftige Feder 31 gegen den am Ständer befindlichen Anschlag ;,32 gedrückt. Die Verbindung zwischen der @@Unge 28 und dem Hebel 24 geschieht @t111tr Zwischenschaltung des Keilstückes 33, ;elches sich zwischen einen Ansatz des Hebels 24 und den Stangenkopf 30 schiebt. Dieses Keilstück 33 wird durch eine Feder 3.4, die einerseits an einer Nase 35 am Hebel 24., andererseits am Keilstück 33 unmittelbar anliegt, immer in der Richtung nach links gedrückt. Die Feder 34 ist daher bestrebt, einen spielfreien Schluß zwischen dem Stangenkopf der Stange 28 und .dem Hebel 24 herbeizuführen. Die Feder 31 ist andererseits so kräftig, daß die Feder 34 unter Berücksichtigung der Keilwirkung des Keiles 33 den Hebel 24 nicht von seinem Anschlag 32 abheben kann. Mit dem Keil fest verbunden ist eine mit einem Schlitz versehene Stange 36. In diesen Schlitz greift eine weitere mit dem kurzen Arm 22a des Handhebels 22 verbundene Zugstange 37 ein. Wird der Handhebel 22 nach oben verstellt, so wird durch Stange 37, deren Ende in dem Schlitz der Stange 36 gleitet, die Stange 36 und damit der Keil 33 nach rechts verschoben, so daß sich ein gewisser Spielraum zwischen der Stange 28 und dem Hebel 24 einstellt. Die Stange 28 steht -dann nicht mehr in spielfreiem Schluß mit dem Hebel 24. Durch diese Einrichtung wird eine denkbar größte Empfindlichkeit in dem Umsteuergestänge für die Kupplung erreicht, worüber unten noch nähere Erläuterung erfolgt.In Fig. Z and 3, i is the press base = gesteh, which is connected to the press head j by four anchor bolts 2. 4 is the crankshaft on which there is a hydraulic friction clutch that can be switched on and off by means of an inflator. The inflatable body 5- is attached with its ends on Bunt 'that of the crankshaft. The hub d2s gear 6 is designed directly as a clutch '., Jacket. The press is driven by the motor 7 with the shaft 8, flywheel 9 and pinion io. The movable crosshead 12, which carries the upper caliper 13, is articulated on the connecting rod ii. The lower die 14 is fastened in the stand. The hydraulic clutch is controlled by pressurized oil. The pressure medium passes through the line 15 into the control box 16, which is attached to the stand i. 17 is the inlet valve, 18 the outlet valve. i9 is the line through which the oil is brought into connection with the coupling ring space 2o formed by the crankshaft and inflatable body 5. The used pressure medium is drained through the line 21. The valves 17 and i8 are normally controlled with the help of the hand lever 22, which is mounted in the pivot point 23 at the end of the lever 24, via the rod 25 and lever 26, that is, the hand lever 22 is set down in the illustration, whereby the Inlet valve 17 was opened and outlet valve i8 was closed. - The clutch ring roughness 2o is therefore under the influence of hydraulic pressure, and the inflatable body 5 has pressed against the hub of the gear -6, and the wheel now takes the crankshaft q. with. If the hand lever is moved upwards from the position shown, the inlet valve 17 is closed and the outlet valve 18 is opened. The clutch is disengaged in that the inflatable body springs back and a normal bearing clearance is established between its outer surface and the inner surface of the wheel hub. The wheel now runs empty on the inflatable body 5 and thus on the shaft 4. In this normal type of control, 23 is a fixed point as a fulcrum for the hand lever. This pivot point 23 is, however, adjusted by the device described below at the moment in which a predetermined load is exceeded by the expansion of the stand so far upwards that a reversal takes place, that is, when the press is overloaded. The lever 24 'is mounted in the stator lower part i at the fixed pivot point 27. A rod 28 guided in its axial direction is on the one hand firmly connected to the press head 3 by the bolt 29 and on the other hand engages around the lever 24 at a distance a from the pivot point 27 through the rod head 3o. The lever 24 is pressed by a strong spring 31 against the stop located on the stand;, 32. The connection between the @@ Unge 28 and the lever 24 occurs @ t111tr the interposition of the wedge 33, which slides between a shoulder of the lever 24 and the rod head 30 . This wedge 33 is always pressed in the direction to the left by a spring 3.4, which on the one hand rests directly on a nose 35 on the lever 24 and on the other hand on the wedge 33. The spring 34 therefore endeavors to bring about a backlash-free connection between the rod head of the rod 28 and the lever 24. On the other hand, the spring 31 is so strong that the spring 34 cannot lift the lever 24 from its stop 32, taking into account the wedge effect of the wedge 33. A rod 36 provided with a slot is firmly connected to the wedge. Another pull rod 37 connected to the short arm 22a of the hand lever 22 engages in this slot. If the hand lever 22 is adjusted upwards, the rod 36 and thus the wedge 33 is displaced to the right by rod 37, the end of which slides in the slot of the rod 36, so that there is a certain clearance between the rod 28 and the lever 24 adjusts. The rod 28 is then no longer in a backlash-free connection with the lever 24. This device achieves the greatest possible sensitivity in the reversing linkage for the clutch, which will be explained in more detail below.

Die Wirkungsweise ist folgende: Angenommen, die Presse ist gemäß Abb. i eingerückt, die Kurbelwelle läuft um und es tritt durch irgendeinen Umstand auf einmal ein größerer Preßwiderstand auf, für den die Maschine nicht bemessen ist. Die Folge davon ist, daß der Ständer höher als normal beansprucht wird, die Zuganker 2 längen sich, und der Pressenkopf hebt sich vom Pressenuntergestell ab (s. Abb. 3). Der Ständer atmet. Da die Stange 28 oben mit dem Pressenkopf fest verbunden ist, bewegt sie sich nach oben; sie dreht den Hebel 24 im Abstand a vom Drehpunkt 27, und der Punkt 23 macht einen, Ausschlagweg entsprechend seinem Abstand b vom Drehpunkt. Wie die Abb. 3 zeigt, ist dadurch das Einlaßventil 17 geschlossen und das Auslaßventil 18 geöffnet worden, trotzdem der Handhebel in der Preßdruckstellung und damit der Arbeitsstellung verharrte. Die Presse ist also durch die durch eine zu hohe Beanspruchung hervorgerufene Ständerausdehnung rechtzeitig abgeschaltet worden. Die Umsteuerung ist, wie bereits erwähnt, durch die Ausdehnung der Konstruktionsteile selbst bewirkt worden. Daß diese Einrichtung in der Praxis ohne weiteres anwendbar ist, geht aus folgender Überlegung hervor. Pressenständer, Walzenständer o. dgl. atmen je nach Konstruktion bei normaler Belastung etwa r bis 3 mm. Wenn man nun den Hebelarm b 2omal so groß nimmt wie den Hebelarm a, so schlägt der Punkt 23 dann um 2o bis 6o mm aus; und wenn man weiterhin bedenkt, daß ein Weg von etwa 3 mm am Punkt 23 genügt, um eine elektrische, hydraulische o. dgl. Umsteuerung zu bewirken, so erkennt man die Feinfühligkeit der Umsteuerung. Die Feinfühligkeit ist unter der Annahme vorstehender Daten so groß, daß die Maschine schon bei einer Belastungsüberschreitung von etwa 5 0lo ausgeschaltet wird.The mode of operation is as follows: Assuming that the press is as shown in Fig. i is engaged, the crankshaft rotates, and it occurs by some circumstance once a greater pressing resistance, for which the machine is not designed. The consequence of this is that the stand is stressed higher than normal, the tie rods 2 lengthen and the press head lifts off the press base (see Fig. 3). The stand breathes. Since the rod 28 is firmly connected to the press head at the top is, it moves up; it rotates the lever 24 at a distance a from the pivot point 27, and point 23 makes a deflection path according to its distance b from Pivot point. As Fig. 3 shows, the inlet valve 17 is thereby closed and the outlet valve 18 has been opened, despite the fact that the hand lever is in the pressure position and thus the working position persisted. So the press is through through one Stator expansion caused by excessive stress is switched off in good time been. As already mentioned, the reversal is due to the expansion of the structural parts itself been effected. That this facility in practice without further is applicable, emerges from the following consideration. Press stand, roll stand or the like breathe about r to 3 mm under normal load, depending on the construction. if if you now take the lever arm b twice as large as the lever arm a, the point strikes 23 then extended by 20 to 60 mm; and if you keep thinking that a way of about 3 mm at point 23 is sufficient for an electrical, hydraulic or similar reversal effect, you can see the sensitivity of the reversal. The sensitivity is so large, assuming the above data, that the machine is already at one Excess load of about 5 0lo is switched off.

Da eine größte Feinfühligkeit gegen Überbeanspruchung angestrebt werden soll, so muß natürlich die Einrichtung so konstruiert werden, daß Ausdehnungen, die jeder Aufbau durch die Einwirkung der Wärme im Raum oder Wärme durch die Arbeitsweise (Schmiedepressen, Walzwerken) erhält, restlos ausgeschaltet werden. Im anderen Falle würden die vorgenannten Vorteile zum Teil durch derartige Schwankungen wieder verlorengehen. Diese größte Feinfühligkeit schafft die Stange 28 mit Keil 33. Der Keil 33, der den spielraumfreien Kraftschluß zwischen Stange 28 und Hebel 24 herbeiführt, wird bekanntlich bei jeder Ausrückung der Kupplung durch den Handhebel nach rechts, und zwar so weit verschoben, daß er mit Spielraum zwischen seinen beiden Anlageflächen liegt, und vor jeder Einrückung der Kupplung wird durch die Bewegung des Handhebels 22 nach unten hin der Keil wieder freigegeben, so daß die Feder 34 den Keil ungehindert zwischen Stangenkopf 30 und Hebel 24 einklemmen kann. Je nachdem der ganze Pressenaufbau durch den Einfluß der auf ihn einwirkenden Temperaturen sich verlängert oder verkürzt hat, wird der Keil 33 bis zu seiner Anlage mit dem Stangenkopf und dem Hebel 24 einen größeren oder kleineren horizontalen Weg zurücklegen; er wird also die Kupplungssteuerung vor jedem Pressenhub genauestens mit dem Maschinengestell einstellen, gleichgültig, ob das Gestell sich während der Arbeit durch die Einwirkung der Wärme etwas verzogen hat oder nicht.Because the greatest sensitivity to overuse is sought is, of course, the device must be constructed in such a way that expansions, which each build by the action of heat in the room or heat by the way it works (Forging presses, rolling mills) must be switched off completely. Otherwise some of the aforementioned advantages would be lost again as a result of such fluctuations. This greatest sensitivity creates the rod 28 with wedge 33. The wedge 33, the brings about the backlash-free frictional connection between rod 28 and lever 24, is as is well known, every time the clutch is disengaged by the hand lever to the right, and although shifted so far that it has clearance between its two contact surfaces and before each engagement of the clutch is effected by the movement of the hand lever 22 downward the wedge is released again so that the spring 34 unhindered the wedge between rod head 30 and lever 24 can be pinched. Depending on the whole press structure it is lengthened or shortened by the influence of the temperatures acting on it has, the wedge 33 is up to its abutment with the rod head and the lever 24 cover a greater or lesser horizontal distance; so he becomes the clutch control Before each press stroke, set exactly with the machine frame, no matter, whether the frame is slightly warped during work due to the action of the heat has or not.

Während die Abb. z bzw. 3 eine Konstruktion darstellt mit geschlossenem Ständer und Antrieb der Kupplung durch eine Druckmittelzentrale, stellt die Abb. 2 bzw. 4 eine Presse dar mit einfachem offenem Ständer und eigens für sie geschaffener Druckwassererzeugeeinrichtung, z. B. eine Handdruckpresse. Es ist 38 die gleiche wie im Beispiel zu Abb. z und 3 vorgesehene hydraulische Kupplung, die durch die Rohrleitung 39 mit dem Pumpengehäuse 40 in Verbindung steht. Der Plunger 41 wird durch den Handhebel 42 oder auch durch irgendeinen Kraftantrieb bewegt. An dem Ständer 43 der Presse ist ein Gehäuse 44 angebracht, welches ein Ventil 45 und einen federbelasteten Kolben 46 hat. Die Abzweigleitung 47 von der Leitung 39 führt über das Ventil 45; der Kolben 46 ist mit dem Raume unter dem Ventil 45 verbunden. Das Ventil 45 kann durch die Stange 48 aufgestoßen werden, wenn der Hebel 49, der im Drehpunkt 5o mit dem unteren Teil des Ständers verbunden ist, durch die gekröpfte Stange 51, die bei 49a eine Verbindung zwischen Hebel 49 und dem oberen Ständerteil im Punkte 52 herstellt, durch Atmen des Ständers nach oben hin in übersetztem Wege ausschlägt. Wenn gemäß Abb.2 durch Bewegen des Handhebels 42 nach unten Druckmittel erzeugt und zur Kupplung geleitet wird, wird die Kurbelwelle in Umlauf versetzt, die Presse macht ihren Arbeitshub. Wenn nun während des Arbeitsweges der Ständer atmet, so verringert sich der Spielraum c zwischen der Stange 48 und dem Ventilzapfen von 45, und wenn die Druckinanspruchnahme der Maschine größer werden sollte als vorgesehen, wird infolge der übergroßen Atmung des Ständers der Spaltraum c gleich Null und letzten Endes das Ventil 44 aufgestoßen, wodurch die Spannung aus der Kupplung entweicht (Abb.4) und das Druckmittel den nur leicht belasteten Kolben 46 nach rechts treibt. Die Presse ist also ausgerückt. Das durch den Plunger 41 verdrängte Druckmittel ist dann in den Raum d übergetreten, und wenn der Handhebel jetzt wieder nach oben verstellt wird, bewegt sich der Kolben 46 unter dem Einfluß der Feder wieder nach links in die Stellung der Abb. 2, wobei die Flüssigkeit unter Anhebung des Ventils 45 als Rückschlagventil wieder in das sonst für sich geschlossene Kraftsystem 38, 39, 41 eingeführt wird. Man kann statt des Kolbens 46 mit zugehöriger Feder auch einen Windkessel o. dgl. anordnen.While Fig. Z or 3 represents a construction with a closed stand and drive of the coupling by a pressure medium center, Fig. 2 and 4 represent a press with a simple open stand and specially created pressurized water generating device, z. B. a hand printing press. It is 38 the same as the hydraulic coupling provided in the example for FIGS. Z and 3, which is connected to the pump housing 40 through the pipeline 39. The plunger 41 is moved by the hand lever 42 or by some kind of power drive. A housing 44 , which has a valve 45 and a spring-loaded piston 46, is attached to the stand 43 of the press. The branch line 47 from the line 39 leads via the valve 45; the piston 46 is connected to the space below the valve 45. The valve 45 can be pushed open by the rod 48 when the lever 49, which is connected at the pivot point 5o to the lower part of the stand, through the cranked rod 51, which at 49a is a connection between the lever 49 and the upper stand part at point 52 produces, by breathing the stand deflects upwards in a translated way. If pressure medium is generated by moving the hand lever 42 downwards and directed to the clutch, as shown in Fig. 2, the crankshaft is set in rotation and the press makes its working stroke. If the stand breathes during the commute to work, the clearance c between the rod 48 and the valve pin of 45 is reduced, and if the pressure requirement of the machine should be greater than intended, the gap c is equal to zero as a result of the excessive breathing of the stand Finally the valve 44 is pushed open, whereby the tension escapes from the clutch (Fig. 4) and the pressure medium drives the only lightly loaded piston 46 to the right. So the press is out. The pressure medium displaced by the plunger 41 has then passed into the space d, and when the hand lever is now moved upwards again, the piston 46 moves under the influence of the spring to the left again into the position in Fig. 2, whereby the liquid is re-introduced into the otherwise closed power system 38, 39, 41 while lifting the valve 45 as a check valve. Instead of the piston 46 with the associated spring, an air chamber or the like can also be arranged.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Safety device on work machines, in particular Presses in which the shape of the machine frame is changed by means of leverage switches off the drive and for which an inflatable and disengageable hydraulic clutch is provided, characterized in that that the leverage when the predetermined Shape- The path of change in the pressure line det "in" deg near the power output of the work machine The relief valve (45 or 18) provided on the coupling located there opens. Safety device according to claim i, characterized in that in the leverage for compensation of the backlash an adjustable member (33) is switched on. 3. Safety device according to claim i and z, characterized in that the change in shape on the Link (a8) transmitting lever linkage again after each work cycle is adjustable to the predetermined length.