DE2907464C2 - Sicherheitseinrichtung zum periodischen Abtasten auf Anwesenheit eines Werkstückes von mindestens einem Stempel und zum Kühlen der Stirnfläche mindestens eines Stempels an einer automatischen Quertransportpresse zur Umformung von Metallteilen - Google Patents
Sicherheitseinrichtung zum periodischen Abtasten auf Anwesenheit eines Werkstückes von mindestens einem Stempel und zum Kühlen der Stirnfläche mindestens eines Stempels an einer automatischen Quertransportpresse zur Umformung von MetallteilenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheits- und Kühleinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Gemäß Industrie-Anzeiger Nr. 91 vom 15. November
1978, Seiten 47 bis 50, und gemäß Prospekt Hotmatic Warmpressen AMP 20 und AMP 30 der Firma Hatebur
aus dem Jahre 1972 ist es bekannt, bei Mehrstufenpressen bzw. Quertransportpressen Sicherheits- und Kühlemrichtungen
im Bereich der Stempel vorzusehen, um einerseits sogenannte Doppelladungen durch ein auf
einem Stempel hängen gebliebenes Teil zu verhindern, und andererseits die Stempelnasen durch Aufsprühen
einer Kühlflüssigkeit zu kühlen. Gemäß Industrie-Anzeiger ist beispielsweise vorgeschlagen, Verteilersprühköpfe
vorzusehen, die automatisch beim Rückhub des Preßschlittens einschwenken, um die Stempelnasen zu
kühlen und diese Verteilersprühköpfe anschließend wieder wegzuschwenken, um den Preßbereich freizugeben.
Dieser Mechanismus soll gleichzeitig auch als Sicherheitsvorrichtung dienen, da er jedes auf einem
Stempel hängengebliebene Teil erfaßt und ggf. die Maschine stoppt. Diese Literaturstellen enthalten
keinen Hinweis auf eine konstruktive Ausgestaltung für eine derartige Sicherheits- und Kühleinrichtung.
Bisher ist es üblich gewesen, derartige Sicherheitsund Kühleinrichtungen über Kurvenscheiben anzutreiben,
woDei die Kühlmittelzufuhr in aufwendiger und störungsanfälliger Weise mittels biegsamer Schläuche
erfolgte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheits- und Kühleinrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei der auf aufwendige Kurvenscheiben bzw. Steuerkurven verzichtet
werden kann, wobei auch die Kühlmittelzufuhr vereinfacht werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung folgt somit die Abtastwippe unmittelbar der Stempelbewegung,
wobei beim Auftreffen des Abtastmechanismus auf ein Hindernis gewährleistet ist, daß nachteilige Auswirkungen
infolge eines elastischen Ausgleichs ausgeschaltet sind. Eine Vereinfachung der Konstruktion wird dabei
insbesondere dadurch erreicht, daß die Taster gleichzeitig Kühlbrausen aufweisen und die Kühlmittelzufuhr
über die rohrförmigen Wippenarme erfolgt.
Wenn gemäß Patentanspruch 4 das Federelement als eine pneumatisch beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit
ausgebildet ist, wird durch die im Anspruch 5 vorgeschlagene Maßnahme die Durchführung von
Werkzeugwechsel- und Einstellarbeiten vereinfacht.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung veranschaulicht.
F i g. 1 ist eine vereinfachte Perspektivdarstellung des stempelseitigen Werkzeugteils einer automatischen
Quertransportpresse,
F i g. 2 bis 5 sind vereinfachte Seitenansichten und
zeigen die Einrichtung in vier verschiedenen Stellungen, Fig.6 ist ein Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig.2.
In einem Pressenrahmen 1 ist ein Preßschlitten 2 gleitend gelagert und von einer Kurbelwelle 3 aus
(Fig. 2) über einen Pleuel 4 hin- und hergehend angetrieben. An seiner Stirnseite trägt der Preßschlitten
drei starr befestigte Stempel 5. Diese Stempel 5 werden beim Betrieb der Presse mit dem Preßschlitten in
6S Richtung des Doppelpfeiles 6 periodisch bewegt und
wirken dabei in bekannter Weise mit koaxial zu denselben angeordneten, nicht dargestellten Matrizen
zusammen.
Zu beiden Seiten des Preßschlittens 2 ist am Pressenrahmen 1 je ein Lagerbock 7 befestigt (vergl.
auch F i g. 6), an welchem jeweils ein Wippenarm 8 einer insgesamt mit 9 bezeichneten Abtastwippe drehbar
gelagert ist Jeder Wippenarm 8 weist zwei Rohre 10 auf, die über zwei Rohrstutzen 11 (F 13.6) an einer
Hülse 12 befestigt und ferner durch eine Distanzhülse 1 la gehalten sind. Die stirnseitig durch zwei Scheiben 13
und 14 verschlossene, als Lagerzapfen dienende Hülse 12 ist in einer Bohrung des Lagerbocks 7 schwenkbar
angeordnet Auf der Hülse 12 ist ein Anschlag 15 drehbar gelagert an dessen Außenfläche ein Federteller
16 befestigt ist Der Anschlag 15 nimmt mit dem Federteller 16 an der periodischen Wirbelbewegung
der Hülse 12, welche nachstehend noch beschrieben wird, teil.
Auf die obere, gewölbte Stützfläche des Anschlags 15 stützt sich ein leicht abgewinkelter Übertragungshebel
17, der einerseits (Gelenk 18) am Wippenarm 8, andererseits (Gelenk 19) an einer Koppel 20 angreift
die ihrerseits am Schlitten 2 (Gelenk 21) üb-=x eine Achse
21a drehbar angeordnet ist und somit an der Schlittenbewegung teilnimmt.
Etwa im Mittelbereich des Übertragungshebels 17 greift eine Zugstange 22 (Gelenk 23) an, die an ihrem
unteren Ende einen zweiten Federteller 24 trägt. Die Zugstange ist lose gleitend durch den Anschlag 15
hindurchgeführt Sie zieht den Übertragungshebel 17 unter dem Einfluß einer Feder 25 gegen den Anschlag
15, wobei die elastische Vorspannung der Feder 25 so gewählt ist daß sich der Übertragungshebel 17 im
Normalbetrieb der Presse, d. h. unter dem Einfluß der normalerweise wirkenden Massenkräfte, nicht vom
Anschlag abheben kann.
Taster 27, welche bei der dargestellten Ausführungsform einen praktisch U-förmigen Querschnitt haben,
sind mittels einer Hülse 27a auf das Trägerrohr 26 aufgeschoben und in ihrer Eletriebslage beispielsweise
durch eine Schraube verklemmt.
Beim Betrieb der Umforrnpresse wird die hin- und hergehende Bewegung des Schlittens 2 über die Koppel
20 und den Übertragungshebel 17 auf die Abtastwippe 9 übertragen, die somit im Arbeitstakt der Stempel 5 so
zwischen einer Arbeitsstellung und einer Abtaststellung auf und ab wippt daß die im Trägerrohr 26 befestigten
Taster 27 jeweils um die hintere Totpunktlage knapp an den Stempel-Frontflächen F(Fig. 2) vorbeigleiten und
dabei abtasten, ob diese frei bzw. noch mit einem Preßling behaftet sind. Ist kein solches Hindernis
vorhanden (vergl. F i g. 2), so erreichen die Taster 27 ihre untere Endlage, in welcher sie einen berührungslosen
Annäherungsschalter betätigen und damit sicherstellen, daß die Presse nicht abgeschaltet wird.
Trifft nun einer der Taster 27 auf einen solchen, am
Stempel hängengebliebenen Preßling oder auf ein anderes, an der Stempel-Stirnfläche befindliches Hindernis,
so wird die nach unten gerichtete Wippbewegung der Abtastwippe 9 abrupt unierbrochen; die durch
diesen Aufschlag auf das Hebelsystem 8—17—20 wirkenden Kräfte heben den Übertragungshebel 17,
entgegen der Rückstellkraft der Feder 25, vom Anschlag 15 ab, so daß eine Beschädigung vermieden
wird. Gleichzeitig wurde die Presse infolge Ansprechens eines berührungslosen Annäherungsschalter stillgesetzt.
Die entsprechende Stellung der Einrichtung ist in F i g. 5 veranschaulicht.
Die beschriebene Einrichtung führt neben dem Abtasten auch das Kühlen der Stirnflächen der
abgetasteten Stempel durch, was bei der Warmumformung zeitlich möglichst lange notwendig ist Wie F i g. 6
zeigt sind die Wippenarme 8 aus Rohren 10 gebildet, die
das Kühlmittel zum Trägerrohr 26 (F i g. 1) leiten, wo es durch Kühlbrausen, d. h. an der Innenfläche der Taster
27 angeordnete Lochreihen, auf die Stempel aufgespritzt wird.
Die Zufuhr des flüssigen Kühlmittels erfolgt über einen im Lagerbock 7 angeordneten Ringkanal 29, von
wo es durch Radialbohrungen 30 in die Hülse 12 und von dort über seitliche Bohrungen 33 in die Wippenarme 8
gelangt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die elastische Vorspannung, welche über die Zugstange 22
auf den Übertragungshebel 17 wirkt nicht über eine Feder, sondern eine pneumatisch beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit
erzielt (F i g. 4). Am unteren Ende der Zugstange 22 ist bei dieser Variante ein Kolben 32
befestigt der in einem doppeltwirkenden Zylinder gelagert ist und unter einer nach unten wirkenden
pneumatischen Vorspannung steht Trifft ein Taster 27 bei der Bewegung in die Abtaststellung auf ein
Hindernis, so übt das pneumatische Polster die gleiche Funktion aus, wie die Feder 25.
Über diese elastische Sicherheitseinrichtung hinaus gestattet es die Kolben-Zylinder-Einheit somit die
Abtastwippe 9 mit einem Knopfdruck in eine obere, in Fig.4 dargestellte Ruhestellung zu schwenken. Der
Hub des Kolbens ist zu diesem Zwecke so groß
bemessen, daß die Stange 22 den Übertragungshebel 17 beim Anlegen eines entsprechenden pneumatischen
Druckes vom Anschlag abhebt und nach oben schiebt. Diese Stellung ist für Werkzeugwechsel- und Einstellarbeiten
besonders wichtig. Die geometrischen Verhältnisse von Koppel 20, Übertragungshebel 17 und
Wippenarm 8 sind bei dieser Variante so aufeinander abgestimmt, daß die Maschine auch bei hochgeschwenkter
Abtastwippe durchgedreht werden kann. Die entsprechende Abstimmung der Hebellänge und
Anlenkpunkte hängt selbstverständlich von der Größenordnung der einzelnen Teile ab und kann im übrigen
dem Fachmann zugemutet werden, so daß auf die Beschreibung eines Zahlenbeispiels verzichtet wird.
In Fig.4, welche die Abtastwippe 9 in ihrer
hochgeschwenkten Lage zeigt, ist solch ein doppelwirkender, pneumatisch beaufschlagter Zylinder mit 31
bezeichnet. Die Stange 22 ist an ihrem unteren Ende an dem Kolben 32 befestigt, der sich in der hochgeschwenkten
Lage der Abtastwippe in seinem oberen Totpunkt befindet. Der doppelwirkende Zylinder 31 ist
in bekannter Weise mit Druckluftanschlüssen und Auslaßöffnungen versehen, welche eine beliebige
Betätigung des Kolbens in beiden Richtungen gestatten.
Dank dieser Möglichkeit, die Abtastwippe bei Bedarf hochzuschwenken, ist der Werk;ieugraum optimal
zugänglich. Dieses Hochschwenken kann in jeder beliebigen Preßschlittenstellung vorgenommen werden.
Gleichzeitig mit dem Hochschwenken der Wippe
wird ein Ventil betätigt, das die Zuführung des Kühlmittels unterbindet.
Gegenüber den bekannten, dem gleichen Zweck dienenden Systemen bringt die beschriebene Einrichtung
insbesondere unter Einschluß der die Kolben-Zylinder-Einheit enthaltenden Variante die folgenden
&5 Vorteile mit sich:
— Die Schwingbewegung der Abtastwippe erfolgt im Bereich der Kontrollaee langsam, d. h. die Kühlzeit
ist lang.
Die an der Innenfläche jedes Tasters 27 angeordnete Kühlbrause nähert sich dem Stempel von vorne
oben und geht wieder nach vorne oben weg, sie folgt also der Stempelbewegung.
Es läßt sich ohne weiteres einrichten, daß die Taster 9 beim Auftreffen auf ein Hindernis automatisch durch den pneumatisch beaufschlagten Kolben 32 in ihre Ruhelage hochgeschwenkt wird.
Sämtliche Lagerungen und Dichtungen befinden sich außerhalb der Hitze- und Schmutzzone.
Die einfachen Befestigungsmöglichkeiten der Taster 27 und der mit diesen verbundenen Kühlbrau-
Es läßt sich ohne weiteres einrichten, daß die Taster 9 beim Auftreffen auf ein Hindernis automatisch durch den pneumatisch beaufschlagten Kolben 32 in ihre Ruhelage hochgeschwenkt wird.
Sämtliche Lagerungen und Dichtungen befinden sich außerhalb der Hitze- und Schmutzzone.
Die einfachen Befestigungsmöglichkeiten der Taster 27 und der mit diesen verbundenen Kühlbrau-
sen sowie die Möglichkeit, die Abtastwippe hochzuschwenken, tragen zu kurzen Umrüstzeiten
bei.
Die beschriebene Ausführungsform läßt sich vom Fachmann in mannigfaltiger Weise abwandeln. Bei einer
einstufigen, d. h. mit einem einzigen Stempel 5 versehenen Presse, kann es beispielsweise genügen, die
Abtastwippe 9 mit nur einem Wippenarm 8 einseitig zu lagern. Bei mehrstufigen Pressen dürfte sich allerdings
ausschließlich die dargestellte zweiarmige Ausführungsform bewähren.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Sicherheitseinrichtung zum periodischen Abtasten auf Anwesenheit eines Werkstückes vor
mindestens einem Stempel und zum Kühlen der Stirnfläche mindestens eines Stempels an einer
automatischen Quertransportpresse zur Umformung von Metallteilen, mit einem gleitend gelagerten
Preßschlitten, der durch einen Kurbeltrieb hin- und hergehend angetrieben ist und an dessen
Frontseite der Stempel starr befestigt ist, mit einer um eine horizontale Achse drehbar gelagerten
Abtastwippe, die, im Arbeitstakt des Stempels angetrieben, an ihrem vorderen Ende mindestens
einen Taster trägt und wobei die Abtastwippe aus der Arbeitsstellung in die Abtaststellung im Normalbetrieb
der Presse im Bereich des hinteren Preßschlitten-Totpunktes durch Vorbeifahren der
Taster vor die Frontfläche des Stempels gelangt und beim Auftreffen auf ein Hindernis wie ein verbliebenes
Werkstück die Presse durch Betätigung eines Schalters stillsetzt, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abtastwippe (9) mindestens einen neben dem Stempel (5) am Pressenrahmen (1) um
eine horizontale Achse (A) in einem Lagerbock (7) drehbar gelagerten Wippenarm (8) umfaßt, wobei
am Wippenarm (8) nahe der Drehachse (A) das eine Ende eines Übertragungshebels (17) gelenkig angreift,
dessen anderes Ende vom Kurbeltrieb (3/4) aus über eine Koppel (20) angetrieben ist, sowie an
dem Wippenarm (8) ein um die Drehachse (A) drehbarer Anschlag (15) vorgesehen ist, gegen
welchen der Übertragungshebel (17) unter Federdruck anliegt und bei Nichterreichen der Abtaststellung
sich der Anschlag (15) entgegen der Rückstellkraft des im Pressenrahmen (1) schwenkbar
gelagerten Federelementes(25),dessen Schwenkachse mit derjenigen des zugeordneten Wippenarmes
(8) zusammenfällt, von dem Übertragungshebel (17) abhebt, und ferner die Taster (27) Kühlbrausen
aufweisen sowie die Kühlmittelzufuhr über die rohrförmigen Wippenarme (8) erfolgt
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungshebel (17) eine
gekrümmte bzw. abgewinkelte Form aufweist und mit seiner Kehle auf dem Anschlag (15) aufliegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (25) eine
Schraubenfeder ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (25) eine
pneumatisch beaufschlagte Kolben-Zylinder-Einheit (31) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (31) einen
solchen Kolbenhub aufweist, daß der Wippenarm (8) in eine obere, über die Arbeitsstellung hinausgehende
Ruhestellung ausschwenkbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bewegungsweg der Abtastwippe (9)
ein Steuerorgan angeordnet ist, das die Kühlmittelzufuhr beim Hochschwenken über ein Ventil
unterbindet.
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