CH625157A5

CH625157A5 -

Info

Publication number: CH625157A5
Application number: CH1402377A
Authority: CH
Inventors: Horst Baltschun
Original assignee: Smg Sueddeutsche Maschinenbau
Priority date: 1976-11-24
Filing date: 1977-11-16
Publication date: 1981-09-15
Also published as: FR2372024B1; US4192414A; GB1558295A; JPS5366075A; FR2372024A1; SE7712942L; BR7707799A; IT1088120B; SE442240B; DE2653279A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schutz eines Werkzeugsatzes in einer hydraulischen Presse gegen Überlastung durch einen in deren Werkzeugraum befindlichen Gegenstand mit einem einen Wegabschnitt eines Stössels überwachenden Wegschalter und einem weiteren während der Bewegung des Stössels ansprechenden Schaltglied sowie einer die Reihenfolge des Ansprechens des Wegschalters und des Schaltgliedes derart auswertenden Steuerschaltung, dass bei Ansprechen des Schaltgliedes vor dem Wegschalter ein Fehlersignal gebildet wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (CH-PS 490 963) ist das weitere während der Bewegung des Stössels ansprechende Schaltglied als weiterer Wegschalter, also als in Abhängigkeit von einer Relativbewegung zweier Teile der Presse zueinander ansprechender Schalter, ausgebildet. Dieser weitere Wegschalter ist bei der bekannten Vorrichtung derart angeordnet, dass er Relativbewegungen zwischen dem angetriebenen Stössel und einer diesem in Arbeitshubrichtung vorgelagerten, relativ beweglich geführten Werkzeugträgerplatte, die üblicherweise als Tasttisch bezeichnet wird, abtastet. Dieser bekannten Ausführung haftet abgesehen von der verringerten Genauigkeit der Führung des auf der Werkzeugträgerplatte befestigten Werkzeuges, die auf der Zwischenschaltung der relativ zu dem Stössel beweglichen Werkzeugträgerplatte beruht, der steuerungstechnische Nachteil an, dass bei Vorhandensein eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum zunächst die Werkzeugträgerplatte mit dem daran befestigten Werkzeug relativ zu dem seine Bewegung fortsetzenden Stössel beschleunigt, absolut also verzögert werden muss, bevor eine durch den weiteren Wegschalter abtastbare Relativbewegung zwischen dem Stössel und der Werkzeugträgerplatte auftreten kann. Wegen der erheblichen, beteiligten Massen wird hierdurch das Ansprechen des Wegschalters verzögert. Ausserdem treten trotz Vorhandenseins eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum erhebliche Kräfte an den Werkzeugen auf.

Von diesen Erkenntnissen ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bei Anwendung der Vorrichtung auf eine Presse, an deren Stössel das zugeordnete Werkzeug ohne Zwischenschaltung einer vorgelagerten, relativ zu dem Stössel beweglichen Werkzeugträgerplatte befestigt ist, und deren Stössel mittels mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Ein-heit und mindestens einer Arbeitshub-Druckeinheit in Arbeitshubrichtung bewegbar ist, das Ansprechen des weiteren Schaltgliedes mit möglichst geringer Verzögerung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, wobei die Presse einen Stössel aufweist, der mittels mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit und mindestens einer Arbeitshub-Druckeinheit in Arbeitshubrichtung bewegbar ist, dadurch gelöst, dass das Schaltglied aus mindestens einen an eine oder in einer Druckmittelzuführung zu der Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit anschliessbaren, druckabhängig oder strömungsgeschwindigkeitsabhängig ansprechenden Schalter besteht.

Hierbei ist vorausgesetzt, dass der Wegschalter — ebenso wie bei der eingangs genannten, bekannten Vorrichtung - so angeordnet und eingestellt ist, dass er anspricht, wenn das von dem Stössel bewegte Werkzeug sich dem anderen Werkzeug bis auf die vorgegebene Dicke des zu bearbeitenden Werkstückes oder fast bis auf diese Dicke genähert hat. Ein Fehlersignal, durch das die Fortsetzung der Bewegung des Stössels in Arbeitsrichtung unterbunden wird, kann dann gebildet werden, wenn sich als Gegenstand ein zweites zu bearbeitendes Werkstück vorgegebener Dicke oder ein bei einem vorhergehenden Arbeitshub hergestelltes Werkstück oder angefallenes Abfallstück oder ein sonstiger Fremdkörper in dem Werkzeugraum befindet. Die gleiche Wirkung tritt auch ein, wenn der Bewegungswiderstand des Stössels, beispielsweise infolge einer Störung in der Führung des Stössels, vor Erreichen der durch den Wegschalter überwachten Stellung stark ansteigt, so dass durch diesen Anstieg des Bewegungswiderstandes das Vorhandensein eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum simuliert wird.

Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung ergibt sich dadurch, dass der druckabhängig oder strömungsgeschwindigkeitsabhängig ansprechende Schalter an eine oder in einer Druckmittelzuführung zu einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit angeschlossen ist. Wegen der Schnellhub-Wirkung solcher Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheiten weisen diese in der Regel verhältnismässig kleine, wirksame druckmittelbeaufschlagte Flächen auf, so dass bei Vorhandensein eines Gegenstandes in dem Werkzeugraum nur verhältnismässig geringe Kräfte an den Werkzeugen auftreten können und in den Druckmittelzuführungen ein schneller Druckanstieg oder ein schneller Strömungsgeschwindigkeitsabfall gewährleistet ist, auf den der Schalter zwecks Bildung eines Fehlersignals ansprechen kann.

Die Erfindung macht auch von dem beispielsweise bei einem Antrieb für eine Schere (AT-PS 229 676) bekannten Merkmal Gebrauch, bei Vorhandensein eines den ordnungsgemässen Ablauf des Arbeitsvorganges hindernden Gegenstandes in dem Werkzeugraum in dem Antrieb auftretenden, erhöhten Druckmitteldruck auf ein druckabhängig ansprechendes Schaltglied wirken zu lassen, wodurch die Durchführung des Arbeitsvorganges unterbunden wird.

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Zum Einstellen der Empfindlichkeit der erfindungsgemäs-sen Vorrichtung und zum Anpassen an unterschiedliche Drücke des Druckmittels kann zweckmässigerweise der Ansprechdruck des Schalters einstellbar sein, und zwar insbesondere dadurch, dass der Schalter als piezoelektrisches Druck-mess-Schaltelement mit nachgeschaltetem, einstellbarem, elektrischem Schwellwertschalter ausgebildet ist.

Ferner kann der Schalter als Druckbegrenzungsventil ausgebildet sein, das bei seinem Ansprechen selbst ein Signal liefert. Das Signal kann jedoch auch durch einen dem Druckbegrenzungsventil nachgeschalteten Dürchflusswächter für abströmendes Druckmittel geliefert werden. Schliesslich kann dem Druckbegrenzungsventil ein hydraulisch betätigtes Wegeventil nachgeschaltet sein, das das Druckmittel in der mindestens einen Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit auf die der Arbeitshubrichtung entgegengesetzte Wirkungsrichtung umsteuert.

In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele für Vorrichtungen nach der Erfindung an einer hydraulischen Presse schematisch dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht von Teilen einer hydraulischen Presse mit Druckflüssigkeitsleitungen und Schaltgliedern in einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Ansicht von Teilen einer hydraulischen Presse mit Druckflüssigkeitsleitungen und Schaltgliedern in einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 eine Ansicht von Teilen einer hydraulischen Presse mit Druckflüssigkeitsleitungen und Schaltgliedern in einem dritten Ausführungsbeispiel und Fig. 4 eine logische Schaltung.

An einem Gestell 1 einer hydraulischen Presse ist an dem oberen Teil ein Oberwerkzeug 2 eines Werkzeugsatzes befestigt, dessen Unterwerkzeug 3 auf einem in dem unteren Teil des Gestelles 1 lotrecht beweglich geführten Stössel 4 befestigt ist, dessen Arbeitshubrichtung aufwärts gerichtet ist. Zwischen dem Oberwerkzeug 2 und dem Unterwerkzeug 3 befindet sich ein Werkstoffstreifen 10, aus dem ein Werkstück ausgeschnitten werden soll. Auf dem Unterwerkzeug 3 liegt ein eine Störung verursachender Gegenstand 24.

An der Unterseite des Stössels 4 greift mittig ein Tauchkolben 5 einer Arbeitshub-Druckeinheit an, deren zugehöriger Druckmittelraum 6 in dem unteren Teil des Gestelles 1 vorgesehen ist. Auf beiden Seiten der Arbeitshub-Druckeinheit ist je eine Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit angeordnet, deren Zylinder 7 ebenfalls in dem unteren Teil des Gestelles 1 vorgesehen ist, und deren Kolben 8 über eine Kolbenstange 9 an der Unterseite des Stössels 4 angreift.

An dem Gestell 1 ist in der Bewegungsrichtung des Stössels 4 einstellbar ein Wegschalter 11 angebracht, der infolge einer Berührung durch eine Steuerfläche 12 an dem Stössel 4 anspricht, wenn der Stössel 4 die Stellung erreicht hat, in der sich das Unterwerkzeug 3 bis fast auf die Dicke des Werkstoffstreifens 10 dem Oberwerkzeug 2 genähert hat.

Zum Beaufschlagen der Arbeitshub-Druckeinheit und der Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheiten erforderliches Druckmittel wird durch eine von einem Motor 13 angetriebene Pumpe 14 aus einem Vorratsbehälter 15 angesaugt und in eine aus mehreren Leitungen bestehende Druckmittelzuführung gepumpt. Eine Leitung 16 bildet über ein Magnetventil 17 die

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Verbindung zu dem Druckmittelraum 6, der ausserdem über ein Rückschlagventil 18 und eine Saugleitung 19 mit dem Vorratsbehälter 15 in Verbindmg steht. Weitere Leitungen 20, 21 stellen über ein weiteres Magnetventil 22 die Verbindung zu den oberen und unteren Zylinderräumen in den Zylindern 7 her. An die Leitung 20 ist ausserdem ein Manometer 23 angeschlossen.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel (Fig. 1 ) ist an die Leitung 20 ein druckabhängig ansprechender Schalter 25 mit einstellbarem Ansprechdruck angeschlossen.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2) ist an die Leitung 20 ein Druckbegrenzungsventil 26 mit einstellbarem Ansprechdruck angeschlossen, dem ein Durchflusswächter 27 nachgeschaltet ist.

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel (Fig. 3) ist an die Leitung 20 ein Druckbegrenzungsventil 28 angeschlossen, dem ein Rückschlagventil 29 und auf dieses folgend ein Durchflusswächter 30 nachgeschaltet sind. Auf diesen folgt ein weiteres Magnetventil 31, über das ein in den Leitungen 20, 21 zwischen dem Magnetventil 22 und den Zylinderräumen in den Zylindern 7 liegendes, hydraulisch betätigtes Wegeventil

32 betätigbar ist.

An die Magnetventile 17, 22, den Durchflusswächter 27 (Fig. 2) und das weitere Magnetventil 31 (Fig. 3) sind zu dem Vorratsbehälter 15 führende Abflussleitungen angeschlossen.

Die logische Schaltung enthält ausser den durch die entsprechenden Symbole dargestellten Logik-Schaltelementen (UND-Gatter, ODER-Gatter, Umkehrstufe) Signal-Eingaben (links in Fig. 4) und Signal-Ausgaben (rechts in Fig. 4). Die Signal-Eingaben weisen folgende Zuordnungen auf:

33 = Kommando von automatischer Steuerung oder Druck taste, den Stössel 4 in Arbeitshubrichtung zu bewegen,

34 = Ansprechen des Wegschalters 11,

35 = Ansprechen des Druckschalters 25 (Fig. 1) oder des

Durchflusswächters 27, 30 (Fig. 2, 3). Die Signal-Ausgaben weisen folgende Zuordnungen auf:

36 = Ansteuerung des Magnetventils 22 zur Umstellung in die in der Zeichnung nichtdargestellte Stellung,

37 = Ansteuerung des Magnetventils 22 zur Umstellung in die in der Zeichnung dargestellte Stellung,

38 = Erregung des Magnetventils 17 zur Umstellung in die in der Zeichnung nichtdargestellte Stellung.

Aus der Funktion der logischen Schaltung (Fig. 4) ergibt sich die grundlegende Arbeitsweise der verschiedenen Ausführungsbeispiele der Vorrichtung nach der Erfindung.

Im Falle des dritten Ausführungsbeispieles (Fig. 3) sind zusätzliche Funktionen insofern vorhanden, als bei einer AnSteuerung des Magnetventils 22 von der Signalausgabe 36 aus zusätzlich mit zeitlicher Verzögerung das weitere Magnetventil 31 in die in der Zeichnung nichtdargestellte Stellung umgesteuert wird, so dass bei folgendem Ansprechen des Durchflusswächters 30 das hydraulisch betätigte Wegeventil 32 durch das durchströmende Druckmittel kurzzeitig in die in der Zeichnung nichtdargestellte Stellung umgesteuert wird. Die von der Signalausgabe 37 bewirkte Ansteuerung des Magnetventils 22 bewirkt zusätzlich eine Umstellung des weiteren Magnetventils 31 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung, so dass das hydraulisch betätigte Wegeventil 32 in die in der Zeichnung dargestellte Stellung zurückkehrt.

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2 Blatt Zeichnungen

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625 157 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Schutz eines Werkzeugsatzes in einer hydraulischen Presse gegen Überbelastung durch einen in deren Werkzeugraum befindlichen Gegenstand, wobei die Presse einen Stössel (4) aufweist, der mittels mindestens einer Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit (7, 8) und mindestens einer Arbeitshub-Druckeinheit (5, 6) in Arbeitshubrichtung bewegbar ist, mit einem einen Wegabschnitt eines Stössels überwachenden Wegschalter und einem weiteren während der Bewegung des Stössels ansprechenden Schaltglied sowie einer die Reihenfolge des Ansprechens des Wegschalters und des Schaltgliedes derart auswertenden Steuerschaltung, dass bei Ansprechen des Schaltgliedes vor dem Wegschalter ein Fehlersignal gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltglied aus mindestens einem an eine Druckmittelzuführung (20) zu der Schnellhub-Zylinder-Kolben-Einheit (7, 8) anschliess-baren. druckabhängig oder strömungsgeschwindigkeitsabhängig ansprechenden Schalter (25; 26, 27; 28, 30) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansprechdruck des Schalters (25, 26, 28) einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (25) als piezoelektrische Druckmess-Schalt-element mit nachgeschaltetem und einstellbarem elektrischem Schwellwertschalter ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter als Druckbegrenzungsventil (26, 28) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Druckbegrenzungsventil (26, 28) ein Durchflusswächter (27, 30) nachgeschaltet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Druckbegrenzungsventil (28) ein hydraulisch betätigtes Wegeventil (32) nachgeschaltet ist.