DE19701282C2 - Presse mit Sicherheitsabschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Aufgrund der großen in Pressen umzusetzenden Energie und der hohen wirkenden Kräfte können bei Umformpressen und vergleichbaren Maschinen bei Fehlfunktionen einzelner Elemente oder Baugruppen Fehlerzustände mit unerwünschten und meist kostspieligen Folgen auftreten. Solche Fehl­ funktionen können beim Massivumformen, Blechumformen und dergl. Vorgängen bspw. die Fehlpositionierung von Werk­ stücken, die Fehlpositionierung von Werkzeugen oder das Einführen von ungeeigneten oder fremden Gegenständen in offene Werkzeuge sein. In jedem Falle gilt es in solchen Fällen, die Presse möglichst schnell stillzusetzen und Folgeschäden zu vermeiden.

Dazu ist aus der US 4.692.857 eine Schutzein­ richtung für eine Presse bekanntgeworden, bei der als Fehlerzustände Überlast, übermäßiges Drehmoment an der Exzenterwelle und leistungsmäßige Überlastung erkannt werden. Bei der als Exzenterpresse ausgebildeten Presse enthält der Stößel eine nach Art eines Hydraulikzylinders ausgebildete Kolben-Zylinderanordnung zur Übertragung der Linearbewegung von dem Exzenter auf das Werkzeug. Die bei normalem Betrieb vollständig mit Öl gefüllte und über ein elektrisch steuerbares Ventil verschlossene Kolben-Zylin­ deranordnung wirkt als Linearkupplung, die bei Öffnen des Ventiles die Kraftübertragung zwischen dem Stößel und dem Werkzeug unterbricht. Zur Steuerung des Ventils ist ein Mikrocomputer vorgesehen, der über einen optischen Sensor die Drehzahl sowie Drehzahländerungen der Hauptwelle erfaßt. Aus der erfaßten Drehzahländerung schließt der Mikrocomputer bspw. auf die an dem Stößel wirkende Last, das Drehmoment oder die an dem Werkzeug erfolgende Ener­ gieabnahme. Werden vorbestimmte Grenzwerte überschritten, öffnet der Mikrocomputer das Ablaßventil und entkoppelt somit den Antrieb von dem Werkzeug. Außerdem kann die Hauptwelle über eine Bremseinrichtung stillgesetzt wer­ den.

Die Sicherheitseinrichtung spricht erst an, wenn zum Schutz der Presse festgelegte Grenzwerte überschritten sind.

Eine weitere Überlastsicherung für Pressen ist aus der EP 0 114 170 B1 bekannt. Diese Überlastsicherung ist für eine Presse vorgesehen, deren Stößel mehrere Arbeits­ stufen synchron betätigt. Jeder Arbeitsstufe ist eine Überlastdruckwaage zugeordnet, die jeweils als Hydraulik­ zylinder ausgebildet ist. Die Überlastdruckwaagen sind einzeln gegen Überdruck geschützt, so daß bei Überschrei­ ten einer Maximalkraft in einer Arbeitsstufe die jeweili­ ge Arbeitsstufe stillgesetzt wird. Dazu öffnet ein Über­ druckventil einen aus der Überlastwaage herausführenden Ablaßkanal. Außerdem führt von jeder Überlastdruckwaage ein Druckkanal zu Summendruckwaagen, die jeweils eine gewichtete Addition der von den einzelnen Arbeitsstufen abgegebenen Drücke vornehmen. Die Wichtung erfolgt je nach Abstand von endseitig an dem Stößel angreifenden Stößelantrieben. An den Summendruckwaagen wird eine Überlast für die Stößelantriebe erfaßt und bei Vorliegen einer solchen Bedingung die Presse stillgesetzt.

Nach Ansprechen der Überlastsicherung vergeht auf­ grund der Masseträgheit der bewegten Teile der Presse eine gewisse Zeit bis zum Stillstand.

Aus der EP 0 217 489 B1 ist eine Presse mit einem elek­ trischen Überlastsicherungssystem bekannt. Zu diesem System gehört ein Sensormittel zur Erfassung der durch den Schlitten bei einem Arbeitshub ausgeübten Kraft sowie ein weiterer Sensor zur Erfassung der Stößelposition während des Arbeitshubes. Außerdem weist das System ein Speichermittel auf, das verschiedenen Stößelpositionen zugeordnete Kraftmaximalwerte speichern kann. Ein außer­ dem zu dem System gehöriges Steuermittel liest die der jeweiligen Stößelposition entsprechenden Werte aus dem Speichermittel aus und vergleicht sie mit den von den krafterfassenden Sensoren gelieferten Werten. Wenn bei diesem Vergleich festgestellt wird, daß die Presse in einem Überlastzustand befindlich ist, wird eine Kupp­ lungs- und Bremseinrichtung betätigt, um die Bewegung des Stößels zu unterbrechen.

Bei Erfassen eines Fehlerzustandes, der durch Über­ schreitung einer maximalen Pressenbelastung definiert ist, können bereits zum Zeitpunkt des Abschaltens der Presse beträchtliche Beschädigungen eingetreten sein.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Presse zu schaffen, bei der die im Fehlerfalle auftreten­ den Beschädigungen möglichst minimiert sind.

Diese Aufgabe wird durch eine Presse mit den Merkma­ len des Patentanspruches 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Presse weist einen von einer Antriebseinrichtung angetriebenen Stößel auf, der ein ein- oder mehrstufiges Werkzeug betätigt. Im einfachsten Falle ist an dem Stößel ein einzelnes, zu dem Werkzeug gehöriges Oberwerkzeug befestigt, dem das an einem Wider­ lager gehaltene Unterwerkzeug gegenüberliegt. An dem Stößel können jedoch auch mehrere Einzelwerkzeuge (d. h. Werkzeugstufen) vorgesehen sein, die von einem umzufor­ menden Werkstück bspw. nacheinander durchlaufen werden.

Unabhängig davon ist an einer, an mehreren oder an allen Werkzeugstufen jeweils eine Sensoreinrichtung angeordnet, die die Betätigungskraft des Werkzeuges erfaßt. Die Sensoreinrichtung(en) ist (sind) mit einer Überwachungseinrichtung verbunden, die die erfaßten Kraftwerte mit Kraftwerten vergleicht, die eine Speicher­ einrichtung jeweils bestimmten Stößelpositionen zugeord­ net liefert. Die abgespeicherten Kraftwerte sind Soll- Werte, die nicht etwa, wie beim Stand der Technik, Maxi­ malwerte darstellen sondern die den Kraftverlauf kenn­ zeichnen, der bei einem bestimmten Werkzeug bei ungestör­ tem Betrieb der Presse auftritt. Liegt der erfaßte Kraft­ verlauf in einem den Soll-Kraftverlauf enthaltenden Toleranzschlauch, greift die Überwachungseinrichtung nicht in den Betrieb der Presse ein. Sobald dieser Tole­ ranzschlauch jedoch verlassen wird, der von den in der Speichereinrichtung definierten Kraftwerten bestimmt wird, gibt die Überwachungseinrichtung ein Signal ab, das zur Gefahrenabwendung dient. Dieses Signal wird bspw. einer Kupplungseinrichtung zugeführt, die zwischen Antrieb und Stößel oder zwischen Stößel und Werkzeug an­ geordnet ist. Bei Empfang dieses Signals trennt die Kupplungseinrichtung, womit der Kraftfluß zu dem Werkzeug unterbrochen ist.

Auf diese Weise kann der Kraftfluß zu dem Werkzeug unterbrochen werden, noch bevor die Maximallast der Presse erreicht oder überschritten ist. Mit dieser Art der Überwachung wird erfaßt, wenn die Presse in keinem regulären Arbeitszustand befindlich ist, und noch bevor ernsthafte Schäden auftreten können, wird anhand der erfaßten Abweichung des Kraftverlaufes von dem norma­ lerweise auftretenden Kraftverlauf eine Abschaltung vorgenommen.

Als Kupplungseinrichtung kommt insbesondere ein Hydraulikzylinder in Frage, dessen Kolben eine Seite der Kupplung bildet. Der Hydraulikzylinder bildet die jewei­ lige andere Seite der Kupplung. Im Überlastzustand wird ein den Hydraulikzylinder entlastendes Ventil geöffnet, so daß der Kolben in Bezug auf den Hydraulikzylinder relativ frei bewegbar ist und keine Linearbewegung oder Kraft mehr übertragen wird. Es kann eine einzige Kupp­ lungseinrichtung vorgesehen sein, die die Kraft des Stößels auf alle Werkzeuge überträgt; jedoch ist es auch möglich, jeder Werkzeugstufe ihre eigene Kupplungsein­ richtung zuzuordnen. Selbstverständlich können auch andere Kupplungseinrichtungen vorgesehen werden. In jedem Fall ist es jedoch vorteilhaft, wenn die Kupplungsein­ richtung aus dynamischen Gesichtspunkten nahe bei dem Werkzeug angeordnet ist. Zwischen der Kupplung und dem Werkzeug verbleibende Massen sollen möglichst gering sein, so daß beim Trennen der Kupplung lediglich noch geringe Trägheitskräfte auf das Werkzeug wirken. Dies gilt unabhängig von der prinzipiell beliebigen Ausbildung der Antriebseinrichtung, die eine Exzentereinrichtung, ein Kniehebelgetriebe oder auch eine anderweitige, bspw. hydraulische oder pneumatische Antriebseinrichtung sein kann. Je geringer die Masse der zwischen der Kupplungs­ einrichtung und dem Werkzeug angeordneten Maschinenele­ mente ist, desto geringer sind insbesondere bei schnel­ laufenden Pressen die umzusetzenden, gespeicherten, kinetischen Energien. Die Bemessung soll dabei möglichst so getroffen werden, daß die gespeicherte kinetische Energie geringer ist als die maximal tolerierbare Zer­ störungsarbeit. Dies ermöglicht die Erkennung von Fehlern und die Reaktion auf diese, bevor der Schaden maximal wird.

Insbesondere bei der werkzeugbezogenen Krafterfas­ sung bei mehrstufigen Werkzeugen können Einzelfehler frühzeitig erkannt werden und die entsprechende Reaktion auslösen. Die Verfolgung bzw. Überwachung des Zeitver­ laufes der Ist-Kraft ist prinzipiell auf verschiedene Weise möglich. Z. Bsp. kann die an den Werkzeugen wirken­ de Kraft durch Drehzahlbeobachtung bspw. einer den Stößel treibenden Exzenterwelle erfolgen. Dies gilt insbesondere bei Werkzeugen mit lediglich einer Station. Eine andere Variante ist die Erfassung des Drehmoments oder die o. g. Krafterfassung an den Werkzeugen.

Vorteilhafterweise sind die abgespeicherten Kraft­ werte für den Verlauf der Soll-Kraft werkzeugspezifisch festgelegt. Damit wird ein optimaler Werkzeugschutz möglich. Auch bei kleinen Werkzeugen, die schon bei Kräften, die weit unter denen von großen Werkzeugen liegen, überlastet sein können, ist eine rechtzeitige Trennung des Kraftflusses und somit ein guter Werkzeug­ schutz möglich.

Die Werkzeugdaten können vorteilhafterweise in einer Einrichtung zur Werkzeugdatenverwaltung abgelegt sein und der Speichereinrichtung für die Festlegung des Soll- Kraftverlaufes verfügbar gemacht werden. Dies ermöglicht nach dem Werkzeugwechsel eine einfache und schnelle Festlegung des jeweiligen werkzeugspezifischen Soll-Kraftverlaufes.

Es ist auch möglich, die Überwachungseinrichtung und/oder die Speichereinrichtung derart auszubilden, daß die Soll-Werte in einem oder mehreren Arbeitsvorgängen der Presse nach Art eines Teach-in-Verfahrens festgelegt werden. Um auch während dieses Teach-in-Vorganges wenig­ stens den Schutz der Presse sicherzustellen, vergleicht die Überwachungseinrichtung die erfaßten Kraftwerte in dieser Phase zunächst mit pressenspezifischen Maximalwer­ ten. Nach Erfassung des sich einstellenden Kraftverlaufes wird dieser dann als Soll-Kraftverlauf weiterbenutzt, wenn der Teach-in-Vorgang beendet ist.

Es ist auch möglich, an der Überwachungseinrichtung eine Eingabeeinrichtung vorzusehen, mit der der Toleranz­ bereich für den Kraftverlauf vorgebbar ist. Dies kann bspw. durch prozentuale Toleranzangaben erfolgen.

Unabhängig von der konkreten Art der Festlegung des Soll-Kraftverlaufes und des Toleranzbereiches für die Ist-Kraft kann es genügen, die Überwachung lediglich auf bestimmte Bewegungsphasen des Stößels zu beschränken, wie bspw. auf den letzten Bereich vor dem Schließen des Werkzeuges.

Anstelle und/oder als Ergänzung zur Überwachung des Ist-Kraftverlaufes auf Abweichung von der Soll-Kraft kann es zweckmäßig sein, die Zeitableitung des Kraftverlaufes zu bilden und diese mit einem Maximalwert zu vergleichen. Kraftanstiege, die durch Auftreffen auf ein unnachgiebi­ ges Hindernis über die Maßen schnell erfolgen, können so erfaßt werden, bevor der Toleranzschlauch für die Soll-Kraft verlassen ist. Auf diese Weise kann es gelingen, Fehler besonders früh zu erkennen und entsprechend zu reagieren.

Die Überwachungseinrichtung kann außerdem ein Signal abgeben, das nicht nur die Kupplungseinrichtung trennt sondern zusätzlich bspw. den Pressenhauptantrieb sowie Nebenaggregate wie bspw. die Transfereinrichtung still­ setzt.

Bedarfsweise kann die Überwachungseinrichtung neben dem zeitlichen Verlauf der Ist-Kraft und/oder deren Zeitableitung weitere Fehlersignale, bspw. von Neben­ aggregaten, berücksichtigen. Solche Fehlersignale können Temperatursignale, Signale für ausgefallene Schmierung usw. sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine Presse mit Überwachungseinrichtung, in schematisierter Darstellung,

Fig. 2 mehrere Werkzeugstufen der Presse nach Fig. 1, in vereinfachter perspektivischer Darstellung, und

Fig. 3 den Verlauf der Ist-Kraft sowie des Toleranzbe­ reiches für diese, bezogen auf einen Pressen­ hub.

Beschreibung

Die in Fig. 1 schematisch veranschaulichte Presse 1 weist einen im Beispiel als Exzenterantrieb ausgebildeten Hauptantrieb 2 auf, dessen Exzenter 3 über ein Pleuel 4 einen in einer Führung 5 linear verschiebbar gelagerten Stößel 6 antreibt. Der Stößel 6 enthält eine Kupplungs­ einrichtung 7, die die von dem Pleuel 4 an den Stößel 6 abgegebene Kraft zu seiner Stirnseite 8 weiterleitet, bei der ein Werkzeug 9 betätigt wird. Das Werkzeug 9 kann mehrere, aus Fig. 2 ersichtliche Arbeitsstufen 10, 11, 12, 13 aufweisen, die von einem Werkstück bspw. nachein­ ander durchlaufen werden. Zu dem Werkzeug 9 gehört ein Oberwerkzeug 15 und ein Unterwerkzeug 16, das mehrere Matrizen oder Gesenke 17, 18, 19, 20 aufweist.

An den einzelnen Gesenken 17, 18, 19, 20 oder an dem Unterwerkzeug 16 sind ein oder mehrere Sensoren 22 an­ geordnet (Fig. 1), die die auf das Unterwerkzeug 16 oder ein jeweiliges Gesenk 17, 18, 19, 20 ausgeübte Kraft 41 erfassen und in ein elektrisches Signal umsetzen. Dies wird über eine Signalleitung 23 einer Steuereinrichtung 24 zugeführt, die die Signale gemäß vorbestimmter, an späterer Stelle erläuterter Regeln auswertet. Die Steuer­ einrichtung 24 beinhaltet eine Speichereinrichtung 25, in der wenigstens für einen gewissen Bewegungsbereich des Stößels 6 die sich bei normalem Betrieb einstellende, wegabhängige Preßkraft 41 an dem Werkzeug 16 oder dem Gesenk 17, 18, 19, 20 eingespeichert ist. Nicht weiter dargestellte Sensormittel erfassen die Stößelposition bspw. direkt oder anhand der Drehposition des Exzenters 3.

Die Steuereinrichtung 24 gibt an einer Ausgangs­ signalleitung 26a ein Signal an ein zu der Kupplungsein­ richtung 7 gehöriges Entlastungsventil 26 ab, bei dessen Betätigung die Kupplungseinrichtung 6 trennt. Diese ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Hydraulik­ kammer 27 gebildet, deren Kolben 28 mit dem Pleuel 4 und deren Zylinder 29 mit dem Oberwerkzeug 15 verbunden ist. Die Hydraulikkammer 27 ist mit einer Hydraulikflüssigkeit wie bspw. Öl gefüllt und über eine Entlastungsleitung 31 mit dem Entlastungsventil 26 verbunden. Dies ist bspw. in erregtem Zustand gesperrt und in entregtem Zustand auf Durchgang geschaltet oder umgekehrt. Von dem Entlastungs­ ventil 26 führt eine Leitung 32 zu einem nicht weiter dargestellten Auffanggefäß.

Ist das Entlastungsventil 26 geschlossen und die Hydraulikkammer 27 restlos mit Hydraulikflüssigkeit gefüllt, ist das Oberwerkzeug 15 hinsichtlich der Linear­ bewegung fest an den Kolben 28 und somit das Pleuel 4 gekuppelt. Wird das Entlastungsventil 26 geöffnet, geht diese Kopplung verloren und die Kupplungseinrichtung trennt.

Anstelle der hydraulischen Kupplungseinrichtung 7 können beliebige andere Kupplungseinrichtungen wie bspw. mechanische Kupplungen, Brechplatten mit Explosionsladung oder vorgespannte, elektrisch auslösbare Kniehebelanord­ nungen zur Anwendung kommen.

Zur weiteren Energietrennung ist die Steuereinrich­ tung 24 über eine entsprechende Energie- und/oder Signal­ leitung 34 mit einer Antriebsquelle 36 verbunden, die den Hauptantrieb 2 mit mechanischer Energie versorgt. Die Antriebsquelle 36 ist bspw. ein Elektromotor, wie Dreh­ stromasynchronmotor, der elektronisch über Thyristoren, Triacs oder Schütze gesteuert ist. Über die Leitung 34 ist die Antriebsquelle 36 und somit der Hauptantrieb 2 stillsetzbar.

Optional ist die Steuereinrichtung 24 mit einer Einrichtung 37 zum Speichern und Verwalten von Werkzeugdaten verbunden. Die Werkzeugdaten können Daten über an den Werkzeugen typischerweise auftretende Kräfte enthal­ ten, die auf diese Weise der Steuereinrichtung 24 verfüg­ bar gemacht werden können. Wird bspw. ein Werkzeug 9 gegen ein anderes Werkzeug ausgetauscht, können die für das Werkzeug typischen Belastungsdaten ohne größeren Eingabeaufwand zur Überwachung des Pressenbetriebes in der an späterer Stelle erläuterten Weise herangezogen werden.

Eine ebenfalls optional vorhandene Eingabeeinrich­ tung 38 kann zusätzlich die Festlegung von Parametern, nach denen die Steuereinrichtung 24 arbeitet, ermögli­ chen.

Die Steuereinrichtung 24, die die aktuelle Preßkraft kennzeichnenden Signale über die Signalleitung 23 erhält, überwacht diese wenigstens während der letzten Phase des Schließens des Werkzeuges 9, vorzugsweise jedoch über den gesamten Preßzyklus.

In der Speichereinrichtung 25 ist ein Datensatz vorhanden, der die bei ungestörter Arbeit der Presse 1 zu erwartende Betätigungskraft 41 des Werkzeuges 9 in Abhängigkeit von der Stößelstellung wiedergibt. Dieser schrittweise abgespeicherte und in Fig. 3 als Kurve 41 veranschaulichte Kraftverlauf bildet einen Soll-Kraftverlauf. Die Steuereinrichtung überwacht nun, ob dieser Soll-Kraftverlauf 41 im wesentlichen eingehalten wird. Dazu ist ein Toleranzschlauch 42 fest­ gelegt, dessen Obergrenze 43 und dessen Untergrenze 44 nicht über- bzw. unterschritten werden dürfen. Der werk­ zeug- und bedarfsweise werkstückspezifisch festgelegte Toleranzschlauch 42 enthält die die Soll-Kraft kennzeich­ nende Kurve 41 in der Regel etwa mittig. Bezüglich der zulässigen Abweichungen der Ist-Last von der Soll-Last kann der Toleranzschlauch 42 zu jeder Stößelposition gleich weit (in dem Diagramm nach Fig. 3 gemessen in Vertikalrichtung) festgelegt sein. Im vorliegenden Bei­ spiel ist die Toleranz jedoch in den Bereichen 46, 47, die das Schließen des Werkzeuges kennzeichnen, etwas größer festgelegt. Diese Festlegung kann so getroffen werden, wenn sich herausstellt, daß in diesen Bereichen naturgemäß etwas höhere Abweichungen von dem Soll-Verlauf auf treten.

Die werkstückspezifische Vorgabe des Toleranzschlau­ ches 42 kann auch im Teach-in-Verfahren erfolgen. Bei einem ersten probeweisen Pressenlauf wird der Kraftver­ lauf an jedem Gesenk 17, 18, 19, 20 einzeln registriert und aufgezeichnet. Eine mittlere, sich aus Überlagerung mehrere beobachteter Ist-Kurven ergebende Kurve wird dann als Soll-Kurve genommen und als solche in der Speicher­ einrichtung 25 abgespeichert. Die registrierten Abweichungen von der Soll-Kurve können dazu dienen, die Breite des Toleranzschlauches einheitlich oder von Schritt zu Schritt unterschiedlich festzulegen.

Die insoweit beschriebene Presse 1 arbeitet wie folgt:
Bei Betrieb der Presse 1 erfassen die Sensoren 22 kontinuierlich die Kraft an dem Unterwerkzeug 16. Während sich der Stößel 6 bewegt, insbesondere während er sich auf das Unterwerkzeug 16 zu bewegt, werden die erfaßten und einer jeweiligen Stößelposition zugehörigen Kraftwer­ te mit dem Kraftwert verglichen, der durch die Kurve 41 bei einer bestimmten Stößelposition festgelegt ist. Ist die Abweichung von diesem Kraftwert so groß, daß die Ist-Kraft den Toleranzschlauch 42 verläßt, gibt die Steuereinrichtung 24 ein Signal an das Entlastungsventil 26 ab, das die Fluidkammer 27 über die Leitungen 31, 32 öffnet und somit druckentlastet. Damit ist die Kupplungs­ einrichtung 7 in Trennstellung und die Kraftübertragung von dem Hauptantrieb 2 zu dem Werkzeug 9 ist unterbrochen. Zusätzlich können die Antriebsquelle 36 sowie Nebenantriebe, bspw. von Transfereinrichtung oder Werk­ stückumsetzeinrichtungen, oder Auswerfer stillgesetzt werden.

Die Eingabe des Toleranzschlauches 42 kann sowohl, wie beschrieben, anhand der erfaßten Streuungen bei mehreren Werkstückdurchläufen automatisch als auch manuell einge­ geben werden. Dazu dient die Eingabeeinrichtung 38, mit der prozentuale Maximal- und Minimalabweichungen von der Soll-Kurve 41 eingebbar sind.

Zusätzlich zu der Überwachung der Ist-Kraft kann es zweckmäßig sein, deren Zeitverlauf genauer zu analysie­ ren. Dazu bildet die Steuereinrichtung 24 die Zeitablei­ tung der erfaßten Kraft. Steigt die erfaßte Kraft deut­ lich schneller an als erwartet, kann bereits vor dem Verlassen des Toleranzschlauches 42 das zu schnelle Ansteigen der Kraft als Fehlerindiz gewertet werden, woraufhin ein Abschaltsignal erzeugt wird. Dieses trennt über die Leitung 26a die Kupplungseinrichtung 7 durch Druckentlastung der Hydraulikkammer 27. Für die Zeit­ ableitung ist ein Grenzwert vorgebbar. Dieser kann manu­ ell eingebbar sein, in den Werkzeugdaten der Werkzeug­ datenverwaltung enthalten oder den Werkstücken zugeordnet sein.

Durch die Überwachung der Ist-Kraft und die Über­ prüfung, ob diese einen vorgegebenen, positionsabhängigen Soll-Wert um einen zu großen Wert über- oder unterschrei­ tet, sind Fehler erkennbar, die nicht die Presse 1, wohl aber das Werkzeug 9 gefährden. Damit ist ein effektiver Werkzeugschutz auch bei kleinen Werkzeugen möglich. Von dem Werkzeug 9 ist noch die Energie aufzunehmen, die in den Maschinenelementen zwischen der Kupplungseinrichtung 7 und dem Oberwerkzeug 15 gespeichert ist.

Durch Vergleich der Ist-Kraft mit der Soll-Kraft und Prüfung auf Über- und Unterschreitung der Soll-Kraft können auch Fehlerzustände erkannt werden, bei denen die Stößelkraft zu niedrige Werte annimmt, wie bspw. Stempel­ bruch.

Bei einer nicht weiter dargestellten Ausführungsform ist als Sensoreinrichtung eine die Stößelgeschwindigkeit oder die Hauptwellendrehzahl erfassende Einrichtung vorgesehen. Aus den meßbaren Drehzahlveränderungen kann unter Berücksichtigung der Antriebsleistung und der gespeicherten Energie die aufgebrachte Kraft bestimmt werden.

Bei einer Presse 1 ist eine Steuer- und Über­ wachungseinrichtung 24 vorgesehen, die die von der Presse 1 aufgebrachte Betätigungskraft des Werkzeuges überwacht und mit einem stößelposi­ tionsabhängigen Sollwert vergleicht. Ergibt dieser Ver­ gleich eine zu große Abweichung, wird die Presse bspw. durch Trennung einer Kupplungseinrichtung 7 inaktiv geschaltet.

Claims (11)

1. Presse (1) mit Überlastsicherung, mit einer An­ triebseinrichtung (2), mittels derer einem Pressenstößel ei­ ne Hubbewegung zu erteilen ist; mit einem Werkzeug (9), das wenigstens eine Werkzeugstufe (11) aufweist, deren Oberwerk­ zeug (15) mit dem Stößel (6) und deren Unterwerkzeug (16) mit einem Widerlager verbunden ist, mit einer Kupplungsein­ richtung (7), durch die der Kraftfluß zwischen der Antriebs­ einrichtung (2) und dem Werkzeug (9) unterbrechbar ist, mit einer Speichereinrichtung (25), die dazu eingerichtet ist, Betätigungskraftwerte (41) des Werkzeuges (9) in Abhängig­ keit von Stößelpositionen zu speichern, mit einer Sensorein­ richtung (22), die die auf das Werkzeug (9) oder eine Werk­ zeugstufe (11) ausgeübte Betätigungskraft (41) erfasst und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, mit einer Überwa­ chungseinrichtung (24), an die die Sensoreinrichtung (22) angeschlossen ist, und die die Kupplungseinrichtung (7) bei Vorliegen eines Fehlerzustandes trennt, dadurch gekennzeich­ net, dass die abgespeicherten Betätigungskraftwerte (41) Sollwerte sind, die bei einem vorgegebenen Werkzeug (9) bei ungestörtem Betrieb der Presse auftreten, wobei die Überwa­ chungseinrichtung (24) die Kupplungseinrichtung (7) trennt, wenn die erfasste, tatsächlich ausgeübte Betätigungskraft (41) um mehr als einen vorgegebenen Betrag von dem Sollwert abweicht.

2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (7) trägheitsarm mit dem Werkzeug verbunden ist.

3. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abgespeicherten Betätigungskraftwerte (41) werkzeugspezi­ fisch festgelegt sind.

4. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (24) und/oder die Spei­ chereinrichtung (25) mit einem Mittel zur Werkzeugdaten­ verwaltung (37) verbunden sind und daß die festzulegenden Sollwerte von den Daten der Werkzeugdatenverwaltung (37) abgeleitet sind.

5. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (24) und/oder die Spei­ chereinrichtung (25) derart ausgelegt sind, daß die Sollwerte bei einem ersten Arbeitsvorgang der Presse (1) anhand der erfaßten Ist-Werte festlegbar sind.

6. Presse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Festlegung der Sollwerte zur Fehlervermeidung zunächst die von der Presse (1) maximal zu ertragenden Lastwerte als Abschaltgrenzwerte festgelegt sind.

7. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (24) mit einer Eingabe­ einrichtung (38) verbunden ist, mit der ein Toleranzbe­ reich für die Sollwerte durch prozentuale Vorgabe wenig­ stens abschnittsweise vorgebbar ist.

8. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (24) ein Mittel zur Überwachung der Zeitableitung der erfaßten Kraft enthält das ein Signal abgibt, wenn die Zeitableitung einen wenigstens bereichsweise gültigen, vorgebbaren Maximal­ wert übersteigt.

9. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (24) im erfaßten Fehler­ fall ein die Presse (1) stillsetzendes Signal abgibt.

10. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (24) im erfaßten Fehler­ fall ein Signal abgibt, das eine an der Presse (1) vorhandene Transfereinrichtung stillsetzt.

11. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (24) einen oder mehrere Auswerfer stillsetzt.