Überlastungssicherung für Pressen, Scheren u. dgl. Die Erfindung bezieht
sich auf Überlastungssicherungen für Pressen, Scheren u. dgl. mit mechanischem Antrieb
durch Kurbel, Exzenter od. dgl. und einer in das Triebwerk eingeschalteten preßluftbetätigten
Reibungskupplung. Bei Arbeitsmaschinen dieser Art verläuft das Drehmoment sinusförmig,
wenn die in Arbeitsrichtung, d. h. in Bewegungsrichtung, der hin und her gehenden
Preß- oder Schnittwerkzeuge wirkende Kraftkomponente konstant ist. Die nicht in
Arbeitsrichtung verlaufenden Kraftkomponenten müssen von den ruhenden Maschinenteilen,
wie Lagern, Ständern usw., aufgenommen werden und führen leicht zu einer Überlastung
dieser Teile. Eine in den Kraftfluß eingeschaltete Reibungskupplung bringt hier
keine Abhilfe, da sie nur bei derjenigen Kurbelstellung eine Überlastung verhindert,
in der die in Arbeitsrichtung wirkende Kraftkomponente ihren Höchstwert besitzt.
Man hat daher mechanische Pressen, Scheren u. dgl. mit besonderen Überlastungssicherungen,
wie Scherplatten, hydraulichen Kissen u. dgl., ausstatten müssen.Overload protection for presses, shears and the like
on overload protection devices for presses, shears and the like with mechanical drive
by crank, eccentric or the like
Friction clutch. In machines of this type, the torque is sinusoidal,
if the in the working direction, d. H. in the direction of movement, the going back and forth
Pressing or cutting tools acting force component is constant. Not in
The force components in the working direction must be removed from the stationary machine parts,
such as bearings, stands, etc., and easily lead to overload
these parts. A friction clutch connected to the power flow brings here
no remedy, as it only prevents overloading in the crank position
in which the force component acting in the working direction has its maximum value.
One therefore has mechanical presses, scissors and the like with special overload protection devices,
such as shear plates, hydraulic cushions and the like.
Die Erfindung bezweckt, den Einbau solcher zusätzlichen Einrichtungen
dadurch unnötig zu machen, daß die Überlastungssicherung in die Reibungskupplung
verlegt und diese dann so ausgebildet wird, daß sie in Anhängigkeit von der Kurbelstellung
stets nur so viel Antriebskraft überträgt, als zur Erzeugung des zulässigen Preß-oder
Schnittdruckes erforderlich ist. Erreicht wird das durch die Betätigung der Kupplung
mit Preßluft von derart veränderlichem Druck, daß das von der Kupplung übertragene
Drehmoment sich in jeder Kurbelstellung entsprechend dem jeweiligen
Kraftbedarf
der Preß- oder Schnittwerkzeuge ändert. Die Kupplung überträgt also bei gleichbleibender
Druckkraft ein zu Beginn des Hubes der Preß- oder Schnittwerkzeuge kleines, dann
bis auf einen Höchstwert anwachsendes und zu Ende des I-lubes wieder auf den AnfanLyswert
absinkendes Drehmoment. Momentenkurve und Druckkurve der zur Betätigung der Kupplung
dienenden Preßluft verlaufen dabei sinusförmig.The aim of the invention is to incorporate such additional devices
thereby making it unnecessary that the overload protection in the friction clutch
laid and this is then designed so that it depends on the crank position
always only transmits as much driving force as to generate the permissible pressing or
Cutting pressure is required. This is achieved by actuating the clutch
with compressed air of such variable pressure that the transmitted from the clutch
Torque in each crank position according to the respective
Power requirement
the pressing or cutting tools changes. The clutch transmits so with the same
Pressure force a small at the beginning of the stroke of the pressing or cutting tools, then
increasing to a maximum value and back to the starting value at the end of the I-lubes
decreasing torque. Torque curve and pressure curve for actuating the clutch
serving compressed air are sinusoidal.
Die Regelung des Preßluftdruckes erfolgt zweckmäßig über ein Regelventil,
bestehend aus einem von der Druckluft beaufschlagten, gegen die Spannung einer Feder
verschieblichen Steuerkolben, dessen Federbelastung durch eine mit der Antriebswelle
umlaufende Kurvenscheibe beeinflußt wird. Durch entsprechende Gestaltung der Kurve
kann man die Größe des in einer bestimmten Kurbelstellung zu übertragenden Drghmomentes
beliebig ändern. Weitere Einzelheiten der Erfindung seien an Hand des in der Zeichnung
in teilweise schematischer Darstellung veranschaulichten Ausführungsbeispieles erläutert.The control of the compressed air pressure is expediently carried out via a control valve,
consisting of a pressurized air against the tension of a spring
displaceable control piston, the spring loading of which by one with the drive shaft
rotating cam is influenced. By designing the curve accordingly
one can determine the size of the torque to be transmitted in a certain crank position
change at will. Further details of the invention are based on the in the drawing
explained in a partially schematic representation illustrated embodiment.
In die von einem Steuerventil i üblicher Bauart zum Betätigungskolben
2 der Reibungskupplung 3 führende Preßluftleitung 4 ist ein selbsttätig arbeitendes,
als Ganzes mit 5 bezeichnetes Regelventil eingeschaltet. Sein Gehäuse 6 ist bei
7 und 8 an die Preßluftleitüng 4 angeschlossen. Die öffnung 9 mündet ins Freie.
Ein im Gehäuse 6 verschieblich geführter Steuerkolben to mit den Kolbenkörpern i
i und 12 trägt am oberen Ende ein Druckstück 13, das als Widerlager für eine Druckfeder
14 dient. Gegen das andere Ende dieser Feder liegt ein weiteres Druckstück 15 an,
das von einer im Gehäuse 6 verschieblich geführten Druckrolle 16 gesteuert wird.
Letztere steht in kraftschlüssiger Verbindung mit einer auf der Kurbelwelle 17 sitzenden
Kurvenscheibe 18. An die Öffnung 8 des Gehäuses ist eine Umgehungsleitung i9 angeschlossen,
die unterhalb des Kolbens ii in das Ventilgehäuse mündet.In the usual design from a control valve to the actuating piston
2 of the friction clutch 3 leading compressed air line 4 is an automatically working,
as a whole with 5 designated control valve switched on. Its housing 6 is at
7 and 8 connected to the 4 compressed air duct. The opening 9 opens into the open.
A control piston to, which is displaceably guided in the housing 6, with the piston bodies i
i and 12 carries a pressure piece 13 at the upper end, which acts as an abutment for a compression spring
14 serves. Another pressure piece 15 rests against the other end of this spring,
which is controlled by a pressure roller 16 displaceably guided in the housing 6.
The latter is in frictional connection with one seated on the crankshaft 17
Cam 18. A bypass line i9 is connected to opening 8 of the housing,
which opens below the piston ii in the valve housing.
Beim Öffnen des Steuerventils i tritt die Preßluft durch die Leitung
4 in das Regelventil 5 und von da aus in die Ruibungskupplung 3 ein und beaufschlagt
den auf die Kupplungslamellen einwirkenden Kolbenkörper 2. Gleichzeitig sucht die
über die Leitung i9 unter den Steuerkolben io eintretende Preßluft das Ventil entgegen
der Spannung der Feder 14 anzuheben. Die der Feder von der Kurvenscheibe 18 aufgedrückte
Spannung entspricht in diesem Augenblick dem erforderlichen Preßluftdruck im Anpreßzylinder
der Kupplung 3. Wenn der Kurbeltrieb 17 die gezeichnete Totpunktlage überwunden
hat, gestattet die in Pfeilrichtung sich drehende Kurvenscheibe 18 entsprechend
der Abnahme ihrer Krümmungshalbmesser ein Verschieben der Druckrolle in Entspannungsrichtung
der Feder 14. Der die Federspannung nunmehr iberwiegende Preßluftdruck verstellt
das Ventil so weit, daß Kolben 12 die Auslaßöffnung 9 freigibt ind Kolben i i die
Einläßöffnung 7 überdeckt. Nunmehr strömt aus dem Kupplungsgehäuse 3 durch das Regelventil
und dessen Auslaßöffnung 9 so viel Preßluft ab, bis die Federkraft den Preßluftdruck
im Ventilraum etwas übersteigt. Dann wird durch den Federdruck das Ventil wieder
in seine gezeichnete Öffnungsstellung verstellt. Dieses Ventilspiel wiederholt sich
in Abhängigkeit von der Ausbildung der Kurvenscheibe 18, also in Abhängigkeit von
der jeweiligen Stellung des Kurbel-oder Exzenterantriebs. Durch entsprechende Ausbildung
der Kurvenscheibe läßt sich ohne weiteres die Höhe des. Preßluftdruckes bestimmen,
bei der das Regelventil anspricht. Ist beispielsweise während des Arbeitshubes (über
einen Kurbelwinkel von i8o°) ein sinusförmiger Verlauf des Drehmomentes erwünscht,
so wäre die Kurvenscheibe etwa wie in der rechten Hälfte der Abbildung mit 20 bezeichnet
auszubilden. Beim Pressen kann es vorkommen, daß sich die Presse in der Totpunktstellung
des Kurbel- oder Exzenterantriebes festfährt. Das Wiederanlassen der Presse ist
dann bekanntlich recht schwierig und umständlich. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
läßt sich ein leichtes Wiederingangsetzen der Presse durch Verstellen der Kurvenscheibe
18 in Richtung der wachsenden Krümmungshalbmesser erreichen. Dadurch wird unter
Vermittlung der Druckscheibe die Ventilfeder etwas stärker gespannt, so daß in der
Reibungskupplung ein hoher Preßluftdruck entsteht, bevor das Regelventil anspricht.
Unter der Einwirkung dieses hohen Druckes läßt sich die Presse dann leicht aus ihrer
festgefahrenen Stellung lösen. Steht der Kurbel-oder Exzenterantrieb, in Arbeitsrichtung
gesehen, vor dem Anfahren noch vor dem unteren Totpunkt, so schaltet man den Motor
vorher auf umgekehrte Drehrichtung.When the control valve i is opened, the compressed air passes through the line
4 into the control valve 5 and from there into the friction clutch 3 and acted upon
the piston body 2 acting on the clutch plates. At the same time, the
Compressed air entering via line i9 under control piston io counteracts the valve
the tension of the spring 14 to be raised. The spring pressed by the cam 18
At this moment the voltage corresponds to the required compressed air pressure in the pressure cylinder
the clutch 3. When the crank mechanism 17 has overcome the drawn dead center position
has, allows the cam 18 rotating in the direction of the arrow accordingly
the decrease in their radius of curvature a shifting of the pressure roller in the relaxation direction
the spring 14. The compressed air pressure, which now predominates, adjusts the spring tension
the valve so far that piston 12 releases the outlet opening 9 ind piston i i die
Inlet opening 7 covered. The flow now flows out of the clutch housing 3 through the control valve
and its outlet opening 9 from as much compressed air until the spring force increases the compressed air pressure
slightly exceeds in the valve chamber. Then the spring pressure opens the valve again
adjusted in its drawn open position. This valve clearance is repeated
as a function of the design of the cam 18, that is, as a function of
the respective position of the crank or eccentric drive. Through appropriate training
the cam disc can easily determine the level of the compressed air pressure,
at which the control valve responds. If, for example, during the working stroke (via
a crank angle of 80 °) a sinusoidal curve of the torque is desired,
the cam would be labeled 20 as in the right half of the figure
to train. When pressing it can happen that the press is in the dead center position
of the crank or eccentric drive gets stuck. Restarting the press is on
then known to be quite difficult and cumbersome. In the device according to the invention
the press can be easily restarted by adjusting the cam
18 in the direction of the growing radius of curvature. This will take
Mediation of the thrust washer the valve spring is stretched a little more so that in the
Friction clutch creates a high compressed air pressure before the control valve responds.
Under the action of this high pressure, the press can then easily be removed from it
loosen the stuck position. If the crank or eccentric drive is in the working direction
seen, before starting before the bottom dead center, the motor is switched on
previously to reverse direction of rotation.
Da die Steuerzeitpunkte unmittelbar von der jeweiligen Spannung der
Feder 14 und damit auch von der Stellung der Druckrolle 16 bestimmt werden, wird
letztere einschließlich der Feder zweckmäßig derart im Ventilgehäuse 6 untergebracht,
daß eine Änderung der Spannung der Feder von außen her unmöglich ist. Die Steuerorgane
sind damit gegen fremden Zugriff gesichert.Since the control times are directly dependent on the respective voltage of the
Spring 14 and thus also be determined by the position of the pressure roller 16 is
the latter including the spring appropriately housed in the valve housing 6 in this way,
that a change in the tension of the spring from the outside is impossible. The tax organs
are thus secured against unauthorized access.