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überlastsicherung für Pressenstößel Die Erfindung bezieht sich auf
eine mechanische überlastsicherung für Pressenstößel, die insbesondere für den Einbau
in die Einzelstößel von Stufenpressen geeignet ist.
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Im Pressenbau sind bereits mechanische Überlastsicherungen in Gestalt
von Bruchplatten oder Abscherbolzen zwischen der Hauptantriebs-, z. B. der Kurbelwelle
und dem Pressenstößel bekannt. Bei derartigen Bruchplatten oder Abscherbolzen kommt
es vor, daß schon nach kurzer Betriebszeit die kraftschlüssige Verbindung Spiel
bekommt. Dies kann zu einem bedenklichen Verschleiß der bewegten Teile führen. Zur
Beseitigung der den oben beschriebenen Sicherungen anhaftenden Mängel ist auch schon
vorgeschlagen worden, zwischen einem das Werkzeug tragenden Teil und einem diesen
treibenden Teil eine vorgespannte Abschersicherung anzuordnen, so daß die Scherfiächen
unter elastischer Vorspannung und somit spielfrei an den Gegenflächen anliegen.
Diese Abschersicherung ist jedoch insoweit unbefriedigend, als im Falle des Bruchs
eines Abscherbolzens dieser nur recht umständlich austauschbar ist.
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Als Überlastsicherungen sind auch schon Zerreißbolzen vorgeschlagen
worden, die in einem bestimmten Abstand von der Mittellinie in einen scharnierartig
ausgebildeten Druckarm eingesetzt sind und bei Überschreitung einer vorbestimmten
Kraft zerreißen, so daß der Druckarm nach einer Seite ausknickt. Auch derartige
Überlastsicherungen sind für den vorliegenden Zweck nicht praktisch genug.
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Ausgehend von einer Überlastsicherung für Pressenstößel, die bei definierter
überlast, z. B. bei Überschreitung der maximal zulässigen Betriebslast um etwa 15
%, anspricht, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, gegenüber den vorbekannten
Ausführungen in einfacher Weise austauschbare Sicherungselemente zu schaffen. Diese
Aufgabe ist nach der Erfindung durch Verwendung von wenigstens zwei Zerreißbolzen
gelöst, die zur Verringerung der auf sie betriebsbedingt wirkenden schwellenden
Zugbelastungen in bekannter Weise vorgespannt und seitlich in Schlitze, die die
miteinander zu verbindenden Teile des Stößels durchdringen, frei einschiebbar sind,
ähnlich wie auch Verbindungsschrauben schon seitlich in zwei zu verbindende Teile
einschiebbar sind. Die Zerreißbolzen können zur Einstellung einer bestimmten Bruchlast
mit einer eine definierte Sollbruchstelle bildenden Einkerbung versehen sein.
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Besonders hervorzuheben ist, daß diese überlastsicherung nur einen
äußerst geringen Platzbedarf hat. Sie ist daher vorzüglich zum Einbau in die Einzelstößel
von Stufenpressen geeignet. Damit die Zerreißbolzen neben den betriebsbedingt auf
sie einwirkenden Zugbelastungen keine überlagerten Biegebeanspruchungen erfahren,
kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung jeder Zerreißbolzen ein mit
ihm verbundenes unteres Widerlager besitzen, das in eine lagerartige Aufnahme im
Pressenstößel eingesetzt und um eine senkrecht zur Pressenstößelachse verlaufende
Drehachse schwenkbar ist. Dieses Widerlager kann ein drehbar gelagerter Bolzen sein,
der seitlich in eine im Pressenstößel verlaufende und mit dem Schlitz für den zugeordneten
Zerreißbolzen verbundene Bohrung frei einschiebbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können an einem mittels der
Zerreißbolzen mit dem Pressenstößel verbundenen Joch Anschlagstifte angeordnet sein,
die über die Jochoberkante hinausragen, sich bei Bruch eines Zerreißbolzens an einer
oberhalb des Joches verlaufenden Stößelquerwand anlegen und nur eine begrenzte Schrägstellung
des Joches in der Weise zulassen, daß dabei beispielsweise keine Beschädigung einer
durch den Pressenstößel hindurchgeführten Auswerfereinrichtung eintreten kann.
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Im folgenden soll die Erfindung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch
eine Einzelstufe einer Stufenpresse, von der Seite gesehen, und F i g. 2 im Ausschnitt
eine Vorderansicht einer in einen Einzelstößel eingesetzten Überlastsicherung.
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In einem Stößel 1 einer Stufenpresse sind als ü'berlastsicherung zwei
unter Vorspannung stehende Zerreißbolzen 2 vorgesehen, die mit Gewinde versehene
Endverstärkungen besitzen. Die unteren Enden der Zerreißbolzen sind in senkrecht
zu ihrer Längserstreckung liegende Bolzen 3 eingeschraubt. Diese Bolzen
3 sind in Bohrungen 5 des Stößels 1 eingesetzt. Die Bohrungen
5 sind an der Unterseite durch
Begrenzungsplatten 4 abgedeckt. über
das obere Zerreißbolzengewinde greift eine Mutter 6, die mit einer Unterlegscheibe
auf dem Ansatz eines Joches 7 aufsitzt.
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Die Vorspannung kann in bekannter Weise durch Anziehen der Muttern
6 auf die Zerreißbolzen 2 aufgebracht werden. Die Größe der Vorspannkraft ist dabei
an Hand des bekannten Verspannungsschaubildes unter Beachtung der höchsten Betriebslast
und der Fließgrenze des Zerreißbolzenmaterials z. B. so festzulegen, daß die zum
Bruch führende überlast die Betriebslast um einen vorgegebenen Wert von etwa 15
°/o übersteigt. Die Bruchlast der Zerreißbolzen kann in einfacher Weise dadurch
eingestellt sein, daß diese mit einer Sollbruchstelle in Gestalt einer Eindrehung
versehen sind.
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Bekanntlich tritt bei Zerreißbolzen vor dem Bruch beachtliche Dehnung
auf. Infolge dieser Dehnung der Zerreißbolzen geht bei der Anordnung zunächst die
Vorspannung verloren, und es entsteht Spiel zwischen den vorgespannten Teilen. Um
beim Auftreten von überlastungen den Bruch der Zerreißbolzen möglichst zu verhindern,
ist bei der dargestellten Ausführungsform ein Schalter 8 vorgesehen, dessen einer
Kontakt fest mit dem Joch 7 verbunden ist, während sich der andere Kontakt im Pressenstößel
befindet. Solange das Joch mittels der unter Vorspannung stehenden Zerreißbolzen
fest gegen eine Gegenfläche des Pressenstößels gedrückt ist, befinden sich die beiden
Kontakte in gegenseitiger Anlage und halten einen Stromkreis, z. B. den Betriebsstromkreis,
geschlossen. Wenn infolge überlast die Zerreißbolzen eine Dehnung erfahren und damit
Spiel zwischen dem Pressenstößel und dem Joch eintritt, heben die Kontakte voneinander
ab, unterbrechen den Betriebsstromkreis und setzen damit die Presse still. Von dem
Schalter 8 kann auch beim Auftreten einer überlastung eine Kontrollampe 8' eingeschaltet
werden.
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Um eine schnelle Auswechselbarkeit der Zerreißbolzen 2 zu ermöglichen,
sind diese in Schlitze 9 eingesetzt, die sich in den miteinander zu verbindenden
Teilen, also im Pressenstößel 1 und im Joch 7, befinden. Diese Schlitze 9 erstrecken
sich bis in die senkrecht zur Zerreißbolzen-Längserstreckung verlaufenden Bohrungen
5 im Pressenstößel hinein, die die als untere Widerlager für die Zerreißbolzen dienenden
Bolzen 3 aufnehmen. Um ein Herausfallen der Zerreißbolzen 2 aus den Aufnahmeschlitzen
9 bei unerwünschtem Zerreißbolzenbruch zu vermeiden, ist jeder Schlitz 9 mit einer
am Joch 7 angebrachten Auffangplatte 13 abgedeckt. Zum Austausch eines Zerreißbolzens
wird zunächst die seinen Aufnahmeschlitz 9 abdeckende Auffangplatte 13 entfernt,
dann die Mutter 6 gelöst und der Zerreißbolzen zusammen mit dem in die Bohrung 5
eingesetzten Bolzen 3 aus seinem Aufnahmeschlitz 9 herausgezogen und ein neuer Zerreißbolzen
eingesetzt. Nach dem Anbringen der Auffangplatte 13 und dem Aufbringen der gewünschten
Vorspannkraft durch Anziehen der Mutter 6 ist der Austausch beendet. -Beim Bruch
nur eines Zerreißbolzens tritt eine Schrägstellung des Joches 7 ein, die zu einer
Beschädigung einer durch das Joch und den Barunterliegenden Spannkopf des Einzelstößels
hindurchgeführten Auswerferstange 10 führen kann. Um dies zu vermeiden, sind an
der Oberseite des Joches 7 Anschlagstifte 11 angeordnet, die sich bei Bruch eines
Zerreißbolzens gegen die oberhalb des Joches befindliche Stößelquerwand 12 legen
und somit nur eine begrenzte Schrägstellung des Joches zulassen. Die Durchgangsbohrung
im Joch, durch die sich die Auswerferstange 10 hindurcherstreckt, ist dabei so bemessen,
daß die durch Anlage der Anschlagstifte 11 an der Stößelquerwand 12 begrenzte Schrägstellung
des Joches zu keiner Beschädigung der Auswerferstange führt.
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Selbstverständlich kann jeder Einzelstößel einer Stufenpresse auch
mit mehr als zwei Zerreißbolzen ausgerüstet sein.