EP0314975A1 - Presse mit Verriegelungseinrichtungen für den Stössel - Google Patents
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- B30B15/28—Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof
- B30B15/287—Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof preventing unintended ram movement, e.g. using blocking devices
Definitions
- the invention relates to a press of the type specified in the preamble of claim 1.
- DE-OS 20 45 894 describes a hydraulic drawing press with locking devices for several plungers.
- the locking devices consist of racks and locking claws encircling their toothing.
- the locking claws which are slidably mounted in the plunger, can be moved using hydraulic actuating means. The disengagement from the connection with the racks takes place against a mechanical return spring. A lowering movement of the plunger is required to ensure that it engages properly. The locked position is not secured.
- the downward and upward movements of the plunger and the movement of the locking bolts when the locking position is found are not in one direction of movement. It is also essential to the invention that the movements of the locking bolts towards the locking rod, the locking in this position, the movement away from the locking rod and the locking of the locking bolts in the position releasing the locking rod are achieved by a single curve piece acting on all locking bolts of a locking device will. Due to the freely movable mounting of the locking bolts in the directions of movement transverse to the lowering and lifting movement of the plunger, the plunger can be securely secured in spite of unavoidable movement games.
- Fig. 2 only one half of a locking device is shown, since the housing 13, the housing cover 14, a worm wheel 37, a locking guide 17 and a cam ring 29 in this embodiment, like the locking rod 9, are rotationally symmetrical components. With this construction, a plurality of locking bolts 23 can be guided against the locking rod 9 at the same time. However, it is also envisaged for an embodiment using a helical rack and linear movement of a double curve corresponding to the cam ring 29.
- the worm wheel 37 is rotatably inserted into the housing 13, which is kept closed by the housing cover 14.
- the worm wheel 37 can be driven by the servo motor 12 to the left and to the right by means of a worm.
- the cam ring 29 is carried here via a driver 38, which serves as a compensating clutch and in the rubber-elastic middle part cylindrical pins 39 are inserted, which engage in a groove 41 in the worm wheel 37 and in the cam ring 29.
- the cam ring 29 has, as is also shown in FIGS. 3a to 3e, a first control curve 31, a second control curve 32 and an annular groove 35 with the end faces 36 as contact surfaces.
- a bolt guide 17 is rotatably mounted in the housing cover 14. Between the housing cover 14 and the bolt guide 17 there is a catch-like anti-rotation lock with a catch 19 which engages in a recess 18 in the bolt guide 17 under the pressure of a spring 21, which is supported in a closure piece 22.
- the bolt guide 17 serves for the radial guidance of a number, for example three locking bolts 23.
- the locking bolts 23 are movably mounted in the bolt guide 17 in the direction of the locking rod 9 and away from it.
- Bolt guide 17 and cam ring 29 also allow the locking bolts 23 to move sideways in accordance with the directions of movement indicated by the two double arrows 30 in FIG. 3b, in order to compensate for inaccuracies in the delivery of the locking rod 9 as a result of a more or less large play in the ram guide.
- each locking bolt 23 a longitudinal bore 26 is made in the direction of the movement of the locking bolt 23 against the locking rod 9.
- a cam follower 28 is inserted, which is constantly pressed under the pressure of a spring 27 against the first cam 31.
- the locking bolt 23 is preloaded in the direction of the locking rod 9.
- a pin 33 is further inserted, which cooperates with the second cam 32 on the cam ring 29, and a cylinder pin 34, which engages in the annular groove 35 and comes to rest on one of the end faces 36 when the cam ring 29 rotates the or the locking bolt 23.
- Arrow 16 indicates the bore in the housing cover 14 and the cylindrical housing 13.
- the toothings on locking rod 9 and locking bolt 23 are indicated by 11 and 24, respectively.
- the toothing itself can be a movement thread, for example a trapezoidal or saw thread.
- the locking bolts 23 can be segments which have been cut out of a nut which has the same thread as the locking rod 9.
- a locking rod 9 is indicated with a movement thread 11.
- Three locking bolts 23 are also indicated, which are placed against the outer jacket of the locking rod 9. This representation corresponds to the phase in which the locking bolts 23 are to be rotated in a horizontal plane around the locking rod 9 in order to be able to engage in the groove or the threads on the locking rod 9.
- FIGS. 3a to 3e The locking process for securing the raised position of the plunger 3 in the individual phases is shown in FIGS. 3a to 3e.
- FIG. 3a shows the unlocked state.
- the locking bolt 23 is prevented from moving by the spring 27 against the locking rod 9 by the cylindrical pin 33 on the second control cam 32. If the cam ring 29 is now moved in the direction of the arrow 44, the cylinder pin 33 is released from the second control cam 32 and the locking bolt 23 is guided against the locking rod 9 under the pressure of the spring 27 when the cam follower piece 28 bears against the first control cam 31.
- locking bars 23 generally initially rest against the locking bar 9, as is also shown in FIG. 5a.
- the catch 19 prevents the locking bar guide 17 and thus the locking bar 23 from rotating about the locking rod 9.
- the length of the annular groove 35 (FIG.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Presse der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art.
- In Pressen ist es erforderlich, den elektromotorisch oder auch hydraulisch (ab und auf) bewegten Stößel an einer außertaktmäßigen Abwärtsbewegung zu hindern.
- Die DE-OS 20 45 894 beschreibt eine hydraulische Ziehpresse mit Verriegelungsvorrichtungen für mehrere Stößel. Die Verriegelungsvorrichtungen bestehen aus Zahnstangen und in deren Verzahnungen einfassende Verriegelungsklauen. Die im Stößel verschieblich gelagerten Verriegelungsklauen sind über hydraulische Stellmittel bewegbar. Die Ausrückung aus der Verbindung mit den Zahnstangen erfolgt gegen jeweils eine mechanische Rückstellfeder. Zum einwandfreien Einrasten ist eine Absenkbewegung des Stößels erforderlich. Die Raststellung ist nicht gesichert.
- Die Erfindung geht aus von einer Presse und der Einrichtungen zur Sicherung des Stößels der Presse entsprechend der in der US-PS 4,304,540 gezeigten Art. Der Stößel der Presse wird in mehreren Punkten abgesichert. Hierzu sind Druckstangen mit dem Stößel starr verbunden, die durch pressenfest angebrachte Gehäuse hindurchgeführt sind, die der Aufnahme und der beweglichen Lagerung von Sperriegeln dienen. Die Sperriegel sind in Führungsmitteln vermittels Stellmittel radial gegen die Druckstange führbar. Jede Druckstange weist in den Feststellbereichen Rillen auf, in die die Sperriegel mit entsprechend gestalteten Bereichen eingreifen können. die Sperriegel sind über einen gemeinsamen Konusring gegen eine Bewegung aus der Verriegelungsstellung gesichert. Jede Verriegelungseinrichtung benötigt für die Ausübung der Funktionen eine Vielzahl von Stellmitteln und es ist erforderlich, den Stößel in eine genau vorgegebene Position anzuheben, da mit die Formbereiche an den Sperriegeln mit den Formbereichen, Rillen, an den Sperrstangen, höhenmäßig übereinstimmen.
- Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, axiale, in Erstreckung des Sperrstangen verlaufende Bewegungen und Zustellbewegungen zum Erreichen der Verriegelungsstellung zu vermeiden und die Steigung einer gewindeartig verlaufenden Nut, ggf. die Steigung eines Bewegungsgewindes zum Auffinden der Verriegelungsstellung zu nutzen, damit der Stössel in jeder beliebigen Stellung verriegelbar ist, ohne daß zum Erreichen des für die Verriegelung erforderlichen Formschlusses mit der Sperrstange die Stellung des Stößels verändert werden muß.
- Diese Aufgabe ist gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die Merkmale der weiteren Ansprüche stellen bevorzugte und für sich erfinderische Ausgestaltungen dar.
- Durch die Nutzung der Steigung einer umlaufenden Nut oder eines Bewegungsgewindes zum Auffinden der Verriegelungsstellung liegen die ab- und aufwärtsgerichteten Bewegungen des Stößel und die Bewegung der Sperriegel bei dem Auffinden der Verriegelungsstellung nicht in einer Bewegungsrichtung. Weiterhin erfindungswesentlich ist es, daß die Bewegungen der Sperriegel auf die Sperrstange zu, die Verriegelung in dieser Lage, die Bewegung von der Sperrstange weg und die Verriegelung der Sperriegel in der die Sperrstange freigebenden Lage von einem einzigen, auf alle Sperriegel einer Verriegelungseinrichtung wirkenden Kurvenstück erreicht werden. Durch die freibewegliche Lagerung der Sperriegel in Bewegungsrichtungen quer zur Senk- und Hebebewegung des Stößels ist der Stößel trotz nicht vermeidbarer Bewegungsspiele einwandfrei sicherbar.
- Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im Folgenden näher erläutert werden. Dabei zeigen:
- Fig. 1 eine Presse mit der Einrichtung nach der Erfindung,
- Fig. 2 eine Einrichtung nach der Erfindung in einer Schnittdarstellung,
- Fign. 3 a bis 3 e hintereinanderfolgend dargestellt die durch einen Kurvenring bewirkten Stellungen eines Sperriegels,
- Fig. 4 gegen den Umfang der Sperrstange im Bereich der umlaufenden Nut angelegte Sperriegel und
- Fign. 5 a und 5 b die vorderen Bereiche eines Sperriegels vor bzw. während des Eingriffs in die Sperrstange.
- Die Erfindung ist nicht eingeschränkt auf die Pressenart, hydraulische oder mechanische Pressen, oder auf Pressen mit bestimmter Anzahl an Ständern. So zeigt Fig. 1 beispielsweise eine Zwei-StänderPresse mit einem Kopfstück 2, einem in Führungen gelagerten und über einen Antrieb, von dem zwei Pleuel 6 erkennbar sind, ab und auf in Richtung des Doppelpfeiles 4 bewegbaren Stößel 3 und einem Pressentisch 7. In z.B. vier Eckbereichen des Stößels 3 greifen Verriegelungseinrichtungen 8 an, die über einen, allen gemeinsamen Stellmotor oder über, wie gezeigt, einzelne Stellmotore 12 auf je eine Sperrstange 9 an dem Stößel 3 einwirken.
- In Fig. 2 ist nur eine Hälfte einer Verriegelungseinrichtung gezeigt, da das Gehäuse 13, der Gehäusedeckel 14, ein Schneckenrad 37, eine Riegelführung 17 und ein Kurvenring 29 in diesem Ausführungsbeispiel, wie auch die Sperrstange 9, rotationssymmetrische Bauteile sind. Durch diesen Aufbau sind gleichzeitig mehrere Sperriegel 23 gegen die Sperrstange 9 zu führen. Es ist jedoch auch an eine Ausführungsform unter Verwendung einer schrägverzahnten Zahnstange und linearer Bewegung einer Doppelkurve entsprechend dem Kurvenring 29 gedacht. In das durch den Gehäusedeckel 14 verschlossen gehaltene Gehäuse 13 ist das Schneckenrad 37 drehbar eingesetzt. Das Schneckenrad 37 ist über eine Schnecke von dem Stellmotor 12 links- und rechtsdrehend antreibbar. Der Kurvenring 29 wird hierbei über einen Mitnehmer 38 mitgeführt, der als Ausgleichskupplung dient und in dessen gummielastischem Mittelteil Zylinderstifte 39 eingesetzt sind, die in je eine Nut 41 im Schneckenrad 37 und im Kurvenring 29 eingreifen. Der Kurvenring 29 weist, wie es auch aus den Fign. 3a bis 3e ersichtlich ist, eine erste Steuerkurve 31, eine zweite Steuerkurve 32 und eine Ringnut 35 mit den Stirnflächen 36 als Anlageflächen auf.
- In dem Gehäusedeckel 14 ist eine Riegelführung 17 drehbar gelagert. Zwischen dem Gehäusedeckel14 und der Riegelführung 17 ist eine schnäpperartige Drehsicherung eingelassen mit einem Schnäpper 19, der unter dem Druck einer Feder 21, die sich in einem Verschlußstück 22 abstützt, in eine Ausnehmung 18 in der Riegelführung 17 eingreift. Die Riegelführung 17 dient zur radialen Führung einer Anzahl, z.B. von drei Sperriegeln 23.
- Die Sperriegel 23 sind in der Riegelführung 17 in Richtung auf die Sperrstange 9 zu und von dieser weg beweglich gelagert. Riegelführung 17 und Kurvenring 29 gestatten den Sperriegeln 23 auch ein seitliches Ausweichen entsprechend der mit den beiden Doppelpfeilen 30 in Fig. 3b angedeuteten Bewegungsrichtungen, um Ungenauigkeiten bei der Zustellung der Sperrstange 9 als Folge eines mehr oder weniger großen Spiels in der Stößelführung auszugleichen.
- In jeden Sperriegel 23 ist eine Längsbohrung 26 eingebracht in Erstreckung der Bewegung des Sperriegels 23 gegen die Sperrstange 9. In die Längsbohrung 26 ist ein Kurvenfolgerstück 28 eingesetzt, das unter dem Druck einer Feder 27 ständig gegen die erste Steuerkurve 31 gedrückt wird. In gleichem Maße erfährt der Sperriegel 23 eine Vorspannung in Richtung auf die Sperrstange 9 zu. In den Sperriegel 23 ist weiterhin ein Stift 33 eingesetzt, der mit der zweiten Steuerkurve 32 an dem Kurvenring 29 zusammenwirkt, sowie ein Zylinderstift 34, der in die Ringnut 35 greift und bei Drehung des Kurvenringes 29 zur Anlage an einer der Stirnflächen 36 gelangt zur Mitnahme des bzw. der Sperriegel 23. Mit 42, 43 sind Berührungslos-Schalter positioniert zur Abfrage der Ist-Positionen von Kurvenring 29 und Sperriegel 23. Pfeil 16 deutet auf die Bohrung in Gehäusedeckel 14 und zylindrischem Gehäuse 13 hin. Mit 11 bzw. 24 sind die Zahnungen an Sperrstange 9 bzw. an Sperriegel 23 angedeutet. Die Zahnung selbst kann ein Bewegungsgewinde, beispielsweise ein Trapez- oder Sägengewinde sein. Die Sperriegel 23 können Segmente sein, die aus einer Mutter Ausgeschnitten worden sind, die ein gleiches Gewinde wie die Sperrstange 9 aufweist.
- In Fig. 4 ist eine Sperrstange 9 angedeutet mit einem Bewegungsgewinde 11. Es sind weiterhin drei Sperriegel 23 angedeutet, die gegen den äußeren Mantel der Sperrstange 9 gelegt sind. Diese Darstellung entspricht der Phase, in der die Sperriegel 23 in einer horizontalen Eben um die Sperrstange 9 herum zu drehen sind, um in die Nut bzw. die Gewindegänge an der Sperrstange 9 eingreifen zu können.
- Von den Sperriegeln 23 ist jeweils nur der vordere Bereich eines Zahnes von mehreren möglichen Zähnen angedeutet worden, die zueinander höhenmäßig entsprechend der Steigung der Nut der Sperrstange 9 auf einer die Steigung bzw. eine umlaufende Nut andeutenden Linie 10 angreifen. Die Drehung der Sperriegel 23 um die Sperrstange 9 herum muß solange erfolgen, bis die Zähne dieser mit den Gängen in der Sperrstange 9 übereinstimmen. Nachdem die Sperrstange 9 entsprechend der Bewegung 4 des Stößels 3 in eine beliebige Arretierlage bewegt ist und vom Pressenantrieb zunächst noch in dieser Lage gehalten wird, sind die Verriegelungsvorrichtungen zu betätigen. Die Sperriegel sind durch Drehen aus der in Fig. 5a gezeigten Lage in die in Fig. 5b gezeigte Lage zu bewegen und in dieser Lage formschlüssig zu sichern.
- Der Verriegelungsvorgang zur Sicherung der hochgefahrenen Lage des Stößels 3 in den einzelnen Phasen ist in den Fign. 3a bis 3e dargestellt.
- Fig. 3a zeigt den entriegelten Zustand. Der Sperriegel 23 wird durch Anlage des Zylinderstiftes 33 an der zweiten Steuerkurve 32 an einen durch die Feder 27 bewirkbaren Bewegung auf die Sperrstange 9 zu gehindert. Wird nun der Kurvenring 29 in Richtung des Pfeils 44 bewegt, kommt der Zylinderstift 33 von der zweiten Steuerkurve 32 frei und der Sperriegel 23 wird unter dem Druck der Feder 27 bei Anlage des Kurvenfolgerstückes 28 an der ersten Steuerkurve 31 gegen die Sperrstange 9 geführt. Hierbei kommt es zunächst im allgemeinen zu einer Anlage von Sperriegel 23 an dem der Sperrstange 9, wie er auch in Fig. 5a gezeigt ist. Der Schnäpper 19 hindert die Sperriegelführung 17 und somit die Sperriegel 23 an einer Drehbewegung um die Sperrstange 9. Die Länge der Ringnut 35 (Fig 2) ist abgestimmt auf diese Bewegung, und der Zylinderstift 34 kommt zur Anlage an der Stirnfläche 36, sodaß unter Überwinden der Schnäpperwirkung nun Riegelführung 17 und Sperriegel 23 entsprechend Pfeil 46 (in Fig. 3c) mitbewegt werden. Die Stirnfläche 36 der Ringnut 35 (Fig. 2) ist in den Fig. 3b bis 3d als Anschlagkante 36 dargestellt. Jeder Sperriegel 23 wird unter Anlage an der Sperrstange 9 infolge Druckwirkung der Feder 27 und der Drehbewegung von Schneckenrad 37, Kurvenring 29 und Riegelführung 17 soweit gedreht, bis die Zahnung der Sperriegel 23 mit den Gängen der Sperrstange 9 übereinstimmen. Bei Erreichen dieser Stellung wird jeder Sperriegel 23 vermittels des Druckes der Feder 27 weiter vor und in dem bzw. die Gänge der Sperrstange 9 verstellt, dargestellt in den Fign. 3d und 5d. Riegelführung 17 und Sperriegel 23 bleiben in dieser Drehlage, an der jeder Sperriegel 23 von der ersten Kurve 31 freigekommen ist. Durch Überwinden der Reibung zwischen dem Kurvenfolgerstück 28 und der ersten Steuerkurve 31 schiebt sich der erhöhte Kurventeil dieser hinter jeden Sperriegel 23, der durch Einnahme dieser Drehlage des Kurvenringes 29 entsprechend Fig. 3e gesichert ist.
- Das Lösen der Sicherung und die Rückführung der Sperriegel 23 in eine die Sperrstange 9 freigebende und gesicherte Lage nach Fig. 3a erfolgt durch Umkehr der Bewegung des Kurvenringes 29, Entsperren jedes Sperriegels 23 von der ersten Steuerkurve 31, Herausziehen jedes Sperriegels 23 durch Anlage des Stiftes 33 an der zweiten Steuerkurve 32, Anlage der zweiten Stirnfläche 36 jeder Ringnut 35 an dem Zylinderstift 34 jedes Sperriegels 23, Einschnäppen der Schnäpperverbindung 18, 19, 21 und Stillstand des Stellmotors 12.
Claims (5)
ein Kurvenring (29), der im wesentlichen gleichachsig zu der Sperrstange (9) und über einen Stellmotor (12) drehbar gelagert ist,
mit einer ersten Steuerkurve (31) für eine Bewegung der Sperriegel (23) auf die Sperrstange (9) zu und für die Arretierung des Eingriffs der Sperriegel (23) in der Sperrstange (9), und
mit einer zweiten Steuerkurve (32), in Abstimmung mit der ersten Steuerkurve (31), zum Ausheben der Sperriegel (23) aus dem Eingriff mit der Sperrstange (9) und für die Sicherung deren von der Sperrstange (9) zurückgezogenen Lage,
ein ringförmige Riegelführung (17), die im wesentlichen gleichachsig zur Sperrstange (9) und drehbar gelagert ist zur Aufnahme der Sperriegel (23), wobei
zwischen dem Gehäuse (13, 14) und der Riegelführung (17) zumindest eine schnäpperartige Drehsicherung (19, 21, 22) angeordnet ist, und Sperriegel (23), die auf die Sperrstange (9) zu und von dieser weg bewegbar gelagert sind und hierfür
einen ersten Zylinderstift (33) aufweisen zur Anlage an der zweiten Steuerkurve (32),
in einem in Bewegungsrichtung (30) auf die Sperrstange (9) zu sich erstreckenden Grundloch (26) ein Kurvenfolgerstück (28) und eine das Kurvenfolgerstück (28) gegen die erste Steuerkurve (31) und somit das Sperrglied (23) in Richtung auf die Sperrstange (9) zu drückende Druckfeder (27) und weiterhin
einen zweiten Zylinderstift (34) aufweisen, der in eine Ringnut (35) in dem Kurvenring (29) eingreift zur Anlage an der einen oder anderen, die Ringnut (35) begrenzenden Stirnfläche (36) in Abhängigkeit von der Richtung der Drehbewegung des Kurvenringes (29).
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