DE8200607U1

DE8200607U1 - Meßeinrichtung zum Ermitteln der statischen und dynamischen Kennwerte von Pressen

Info

Publication number: DE8200607U1
Application number: DE8200607U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Publication date: 1982-05-19

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

Berlin und München VPA 82 G 3 O O ^ OE

Meßeinrichtung zum Ermitteln der statischen und dynamischen _Kennwerte__von_Pressen

Die Neuerung bezieht sich auf eine Meßeinrichtung zum Ermitteln der statischen und dynamischen Kennwerte von Pressen.

In den Vorfertigurgen der blechverarbeitenden Industrie werden in großem ünfang Schnitteile hergestellt. In diesem Zusammenhang ist die Werkzeugstandmenge, d.h. die Anzahl der geschnittenen Werkstücke pro Nachschliff, von besonderer Bedeutung, da sie die Kosten des Endprodukts beeinflußt. Die Standmenge hängt nicht nur vom Werkzeug selbst und vom ge ;hnittenen Werkstück ab, sondern auch von der angewendeten Presse, d.h. von ihrem statischen und dynamischen Verhalten. Die Abnahmebedingungen für Einständer- und Zweiständer-Exzenterpressen nach DIN 8650 und 8651 berücksichtigen nur die geometrischen Gütewerte bezüglich Parallelität, Rechtwinkligkeit und Fluchtung. Darüber hinaus geben Pressenhersteiler von ihren Fabrikaten zum Teil weitere Daten, z.B. Auffederungswerte für zentrische bzw. exzentrische Belastung, bekannt, zum Teil werden entsprechende Messungen auch vom Abnehmer durchgeführt. Es sind bereits Meßverfahren zur Ermittlung der statischen Pressen-

3C kenndaten beschrieben, bzw. der Einfluß verschiedener Pressen auf das Stanzergebnis mitgeteilt. Die für die Pressenbeurteilung erforderlichen statischen Kenndaten liegen erst in einem Norm-Entwurf vor (vergleiche Normenausschuß, Werkzeugmaschinen im l)IN: Entwurf der

35

Wb 2 Gr / 22.12.1981

- 2 - VPA 82 G 3 O O 4 DE

Empfehlung 5 "Statische Aufbiegung - technische Messungen für mechanische Pressen"/ 1977). Die Anzahl der Kenndaten/ sowie die eingesetzten Meßverfahren sind noch nicht endgültig festgelegt, über dynamische Kenndaten von Pressen und entsprechende Meßverfahren gibt es praktisch noch keine Unterlagen. Gerade das dynamische Verhalten der Presse kann jedoch die Werkzeugstandmenge entscheidend beeinflussen.

Der vorliegenden Erneuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Meßeinrichtung zu entwickeln, mit der die Kenndaten von Pressen schnell und genau ermittelt werden können.

Die Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß in der Mitte einer Stahlgrundplatte ein Hydraulikzylinder mit Hohlkolben montiert ist, daß auf der äußeren Stirnfläche des Hohlkolbens eine Ringscheibe angebracht ist, daß weiterhin koaxial zu dem Hydraulikzylinder mit einem vorgegebenen Abstand ein weiterer Zylinder auf der Stahlgrundplatte befestigt ist, daß am Umfang des Zylinders unterhalb seines oberen Randes im Winkelabs-.and von 90° je zwei induktive Weggeber mit einem gegenseitigen vorgegebenen Abstand angeordnet sind, daß in einem vorgegebenen Abstand zur Stahlgrundplatte eine Stahldeckplatte vorgesehen ist, daß die Stahlplatten durch vier Säulen miteinander verbunden sind, daß an der Stahldeckplatte gegenüber des Hydraulikzylinders ein Kraftmeßring montiert ist, daß auf der inneren Stirnfläche des Kraftmeßringes eine Ringscheibe befestigt ist, daß ferner in Richtung der Längsachse des Kraftmeßringes, der Ringscheiben und des Hydraulikzylinders ein Tauchanker mit seinem einen Ende

ti II··

- 3 - VPA 82 6 3 O O 4 DE

mit der Stahldeckplatte fest verbunden ist, daß an dem anderen Ende des Tauchankers ein Ferritkern angeordnet ist, daß der Ferritkern in Richtung der Längsachse innerhalb einer Tauchspule beweglich ist, daß die Tauchspule innerhalb des Hydraulikzylinders angeordnet ist und daß an der Stahldeckplatte ein weiterer Hohlzylinder befestigt ist derart, daß der Hydraulikzylinder und der Kraftmeßring konzentrisch umfaßt sind.

Aus der Vielzahl von Kenndaten, die eine Presse charakte-/ risieren, heben sich sechs Meßgrößen ab, die gut geeignet sind, den Zustand einer Presse genau zu beschreiben.

a) Parallelität dor Werkzeug-Aufspannflächen, b) Rechtwinkligkeit der Stößelbewegung zum Pressentisch,

c) Auffederung, Durchbiegung, Spiel,

d) Schrägstellung des Stößels,

e) Auslenkung des Stößels in χ und y-Richtung,

f) Schwingungen des Stößels in x-, y- und z-Richtung,

deren Amplitude und Frequenz.

f Alle angegebenen Kennwerte, mit Ausnahme von f), können durch statische Messungen bestimmt werden. Die Relativbewegungen zwischen Stößel und Pressentisch in x-Richtung (Materialdurchlaufrichtung) und in y-Richtung (90° versetzt zur Durchlaufrichtung) werden bei definierter

Exzentrizität £ und £ des Kraftangriffspunktes gex y

messen.

30

Es bedeuten z.B. Z = i b und £ = yrr t, daß der Kraftangriffspunkt um 1/5 d<=r Stößelbreite b und um 1/10 der Stößeltiefe t aus der Pressenmitte verschoben ist.

- 4 - VPA 82 G 3 O O h DE

Aus der Messung e) folgt auch die Schrägstellung des Stößels in x- und y-Richtung.

Die Auffederung in z-Richtung wird direkt im Kraftangriffspunkt ermittelt.

Anhand der Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels wird die Neuerung noch näher erläutert.

In der FIG ist ein vereinfacht gezeichneter Schnitt der , Meßeinrichtung gemäß der Erneuerung dargestellt, auf einer Stahlgrundplatte z.B. mit den Abmessungen 496 · 396 . 36 mm³ ist in der Mitte ein Hydraulikzylinder 5 montiert, mit dessen Hilfe über einen Kraitmeßring die Belastung der Presse bis zu 500 kN dosiert erfolgen kann. Der Kolben 6 des Hydraulikzylinders 5 kann durch eine in der FIG nicht dargestellte Handpumpe etwa 40 mm ausgefahren werden, so daß die Meßvorrichtung gemäß der Neuerung für Einbauhöhen von 265 bis 305 mm geeignet ist. Dieser Bereich wurde für Pressen mit Nennkräften von 400 kN bis 800 kN zugrundegelegt. Das Anpassen an größere Einbauhöhen (z.B. bei hydraulischen Pressen) kann durch Zwischenplatten erfolgen. Der Hydraulik-V > zylinder 5 und der Kraftmeßring 10 sind mit einer zentrisehen Bohrung versehen. In der Mitte des Hydraulikzylinders ist eine Tauchspule 11 angeordnet. Innerhalb der Tauchspule 11 wird der Ferritkern 13 eines Tauchankers 12 geführt. Der Tauchanker ist mit der Stahldeckplatte 2 fest verbunden. Mit dieser Anordnung kann die Auffederung und das Spiel der Presse direkt im Kraftangriffspunkt gemessen werden. An der Stahlgrundplatte 2 ist ein Hohlzylinder 5 angeschraubt, dessen Mantelfläche exakt 90° zu seiner Stirnfläche geschliffen ist. Koaxial dazu ist an der Stahlgrundplatte 1 ein

- 5 - VPA 82 6 3 0 0 4 OE

zweiter Zylinder 7 befestigt, an dessen Umfang, z.E, 15 mm unter seinem oberen Rand, sind im Winkelabstand von 90° (x, y-Richtung) je zwei berührungslose induktive Weggeber 8 im Abstand von z.B. 25 mm angeordnet, die auf einen bestimmten Abstand zum Zylinder einjustiert werden. Vier Säulen 3 (in der FIG sind nur 2 Säulen sichtbar), verbinden über Führungsbuchsen die Deckplatte 2 und die Grundplatte 1 der Meßeinrichtung zu einer kompakten Einheit, so daß die einmal vorgenommene Justierung der Weggeber erhalten bleibt. ■\ Zum Transport der Meßeinrichtung werden zwei gleich -* hohe Distanzstücke zusätzlich zwischen Ober- und Unterteil eingesetzt. Die Säulenführungsbuchsen 4 sind an der oberen Deckplatte 2 angeschraubt und durch einen angedrehten Bund genau positioniert. Durch nichtdargestellte Abdrückschrauben können die Buchsen leicht aus ihrer Position gedrückt und abgesenkt werden. Mit 14 und sind Ringscheiben bezeichnet.

Die Meßeinrichtung wird wie ein Stanzwerkzeug in die zu vermessende Presse eingesetzt. Die Deckplatte 2 ist mit dem Stößel und die Grundplatte 1 ist mit dem Pressentisch fest verbunden. Die Führungsbuchsen 4 werden vor ^; ) dem MeßVorgang von der Deckplatte 2 gelöst und abgesenkt, so daß sich der nichtdargestellte Stößel bei der Vermessung der Presse frei und ohne zusätzliche Führung bewegen kann. Die Meßeinrichtung ermöglicht das Messen der Relativbewegung zwischen Stößel und Pressentisch unter Auffederung bei definierter Belastung mit berührungslosen induktiven Weggebern. Zur Verarbeitung der von den Weggebern 8 gelieferten Meßsignale werden in an sich bekannter Weise sechs Meßkanäle einer nichtdarge-

-6- vpa 82 G 3 O O 4 QE

stellten elektronischen Auswerte-Einheit eingesetzt. Mittels dieser elektronischen Auswerte-Einheit werden die Meßwerte für χ oben, χ unten, y oben, y unten, ζ und F (Kraft) abgelesen.

Schutzanspruch
1 Figur

• I I I

I I !«*( ΙΙΙΙΙΙ«··

- 8 - VPA 82 G 3 O O 4 DE

Zusammenfassung

Meßeinrichtung zum Ermitteln der statischen und dynamischen Kennwerte von Pressen

Durch die Neuerung wird es ermöglicht, die statischen und dynamischen Kennwerte von Pressen in einfacher Weise, jedoch exakt und reproduzierbar, zu bestimmen. Gemäß der Neuerung ist in der Mitte einer Stahlgrundplatte (1) ein Hydraulikzylinder (5) mit Hohlkolben (6) montiert.

f Auf der äußeren Stirnfläche des Hohlkolbens (6) ist eine Ringscheibe (4) angebracht. Weiterhin ist. koaxial zum Hydraulikzylinder (5) mit einem vorgegebenen Abstand ein weiterer Zylinder (7) auf der Stahlgrundplatte (1) befestigt. Am Umfang des Zylinders (7) unterhalb seines oberen Randes sind im Winkelabstand von 90° je zwei induktive Weggaber (8) mit einem gegenseitigen vorgegebenen Abstand angeordnet. In einem vorgegebenen Abstand zur Stahlgrundplatte (1) ist eine Stahldeckplatte (2) vorgesehen. Beide Stahlplatten (1, 2) sind durch vier Säulen (3) miteinander verbunden. An der Stahldeckplatte (2) ist gegenüber dem Hydraulikzylinder (5) ein Kraftmeßring (10) montiert. Auf der inneren Stirnfläche des Kraftmeßringes (10) ist eine Ringscheibe (15) befestigt. In Richtung der Längsachse des Kraftmeßringes (10), der Ringscheiben (14, 15) und des Hydraulikzylinders (5) ist ein Tauchanker (12) mit seinem einen Ende mit der Stahlplatte (2) fest verbunden. Am anderen Ende des Tauchankers (12) ist ein Ferritkern (13) angeordnet, wobei der Ferritkern (13) in Richtung der Längsachse innerhalb einer Tauchspule (11) beweglich ist. Die Tauchspule ist innerhalb des Hydraulikzylinders (5) angeordnet. An der Stahldeckplatte (2) ist ein weiterer Hohlzylinder (9) befestigt derart, daß der Hydraulikzylinder (5) und der Kraftmeßring (10) konzentrisch umfaßt sind.

FlG 1

Claims

- ⁷ - vpa 82 8 3 O O 4 DE

Schutzanspruch

Meßeinrichtung zum Ermitteln der statischen und dynamischen Kennwerte von Pressen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte einar Stahlgrundplatte (1) ein Hydraulikzylinder (5) mit Hohlkolben (6) montiert ist, daß auf der äußeren Stirnfläche des Hohlkolbens (6) eine Ringscheibe (14) angebracht ist, daß weiterhin koaxial zu dem Hydraulikzylinder (5) mit einem vorgegebenen Abstand ein weiterer Zylinder(7) auf der Stahlgrundplatte (1) befestigt ist, daß am Umfang des Zylinders (7) unterhalb seines oberen Randes im Winkelabstand von SO⁰ je zwei induktive Weggeber (8) mit einem gegenseitigen vorgegebenen Abstand angeordnet sind, daß in einem vorgegebenen Abstand zur St^ ^grundplatte (1) eine Stahldeckplatte (2) vorgesehen ist, dü-ß die Stahlplatten (1, 2) durch vier Säulen (3) mitsinander verbunden sind, daß an der Stahlplatte (2) gegenüber des Hydraulikzylinders (5) ein Kraftmeßring (10) montiert ist, daß auf der inneren Stirnfläche des Kraftmeßrings (10) eine Ringscheibe (15) befestigt ist, daß ferner in Richtung der Längsachse des Kraftmeßringes (10), der Ringscheiben (14, 15) und des Hydraulikzylinders (5) ein Tauchanker (2) fest verbunden ist, daß an dem anderen Ende des Tauchankers (12) ein Ferritkern (13) angeordnet ist, daß der Ferritkern (13) in Richtung der Längsachse innerhalb einer Tauchspule (11) beweglich ist, daß die Tauchspule (11) innerhalb des Hydraulikzylinders (5) angeordnet ist, und daß an der Stahldeckplatte (2) ein weiterer Hohlzylinder (9) befestigt ist derart, daß der Hydraulikzylinder (5) und der Kraftmeßring (10) konzentrisch umfaßt sind.