DE2833829A1 - Schaltungsanordnung fuer einen stellantrieb einer stoesselverstellung - Google Patents

Schaltungsanordnung fuer einen stellantrieb einer stoesselverstellung

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DE2833829A1 DE19782833829 DE2833829A DE2833829A1 DE 2833829 A1 DE2833829 A1 DE 2833829A1 DE 19782833829 DE19782833829 DE 19782833829 DE 2833829 A DE2833829 A DE 2833829A DE 2833829 A1 DE2833829 A1 DE 2833829A1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung für einen Stellantrieb einer Stößelverstellung für Schnittpressen gemäß dem Gattungsbegriff der Patentansprüche 1 bis 3.
Stellantriebe der gattungsbildenden Art ( z.B. DE-OS 15 02 283 ) dienen im allgemeinen zur Einstellung der Hublage für jeden verwendeten Werkzeugsatz. Die Einstellung erfolgt außerhalb des normalen Betriebes, d.h. an sich bei Stillstand der Schnittpresse im unteren Totpunkt. Nach erfolgter Einstellung wird der Stößel gegenüber Antriebspleuel vorzugsweise hydraulisch verspannt. Die Schnittpresse kann nunmehr in Betrieb genommen werden.
Weiterhin ist aus der DE-Zeitschrift "Blech", 7, I960, Nr. 9, Seite 490 eine Presse bekannt, bei der die Einstellung des Stößels je nach Höhe des Werkzeugsatzes auch bei laufender Maschine vorgenommen werden kann. Bei der letztgenannten Pressenart handelt es sich jedoch um relativ langsam laufende C-GesteiL-Pressen.
Bei Schnittpressen der gattungsbildenden Art hat sich gezeigt, daß die Eintauchtiefe eines Oberwerkzeuges in ein zugehöriges Unterwerkzeug bei zunehmender Arbeitsgeschwindigkeit, d.h. höherer Hubzahl, ansteigt. Dieser Vorgang führt bei schnellaufenden Schnittpressen mit beispielsweise mehr als 600 Hüben/min. zu einem erhöhten Werkzeugverschleiß. Durch den zunehmenden Einsatz von aufwendigen und teuren Hartmetallwerkzeugen bei den vorhergehend geschilderten Schnittpressen entstehen hierbei hohe Kosten für den Ersatz der schnell verschleißenden Werkzeuge, insbesondere für den anfallenden Herstellungsaufwand.
Gemäß einem älteren Vorschlag wird die Ursache für den erhöhten Verschleiß der Werkzeuge durch die bei steigender Hubzahl der Schnittpresse zunehmende Eintauchtiefe im wesentlichen dadurch vermieden, daß bei einer gattungsbildenden Schnittpresse, bei der über einen Getriebezug mit hoher Übersetzung der Stößel gegenüber Antriebspleuel während des Betriebes relativ verstellbar ist, der Getriebezug mit einem Motor verbunden ist, der durch in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Schnittpresse ermittelte Stellsignale im Sinne einer Konstanthaltung der Eintauchtiefe des Oberwerk-
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zeuges im Unterwerkzeug über eine Kippstufe ansteuerbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher,, den Stellantrieb gemäß dem älteren Vorschlag mit einer Schaltungsanordnung zu verbinden, die einfach im Aufbau, leicht einstellbar und ein hohes Maß an Betriebssicherheit bietet und die Eintauchtiefe des Oberwerkzeuges in das Unterwerkzeug konstant hält.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch eine Schaltungsanordnung gemäß den kennzeichnenden Teilen der Patentansprüche 1 oder 3 gelöst.
Die erfindungsgemäßen Lösungen zeichnen sich im Falle des Patentanspruches 1 durch eine einfache Einstellung des Endschalters aus, wobei eine Kippstufe unmittelbar ansteuerbar ist. Im Falle des Patentanspruches 3 ergibt sich darüberhinaus der Vorteil, gleichzeitig eine PreßkraftanzeIge, auch im Hinblick einer Überlastsicherung ( DE-OS 26 34 385 ), zur Verfugung zu haben.
Abweichend von der gattungsbildenden Art der Schnittpresse sind die erfindungsgemäß
gekennzeichneten Schaltungsanordnungen im Rahmen des Schutzumfanges auch auf einen verstellbaren Pressentisch, verstellbare Ober-bzw. Unterwerkzeuge, eine in der Höhe verstellbar ausgebildete Aufspannplatte, z.B. mittels Keilverstellung, und am Pressenjestell bzw. -ständer angreifende Verstelleinrichtungen anwendbar. Insbesondere eine als Nachrüstzubehör lieferbare Aufspannplatte zur Verwendung in'älteren Schnittpressen, die entsprechend hohe Hubzahlen erreichen, ist hierbei von Bedeutung.
Anhand einer Zeichnung sind nachfolgend Beispiele erfindungsgemäßer Schaltungen näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung mit Endschaltern und
Fig. 2 eine Schaltungsanordnung mit einem Preßkraftmeß-
aufnehmer.
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Gleiche Bauteile sind hierbei mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Zeichnungen ist eine schnellaufende Schnittpresse 10 schematisch dargestellt, auf deren Pressentisch 11 ein Unterwerkzeug 12 montiert ist. Das zugehörige Oberwerkzeug 13 ist an einem Stößel 14 angebracht, der über Antriebspleuel 15 mit einer nicht näher dargestellten Exzenterwelle eines Pressenantriebes in Wirkverbindung steht. Der Stößel 14 ist über einen Getriebezug mit hoher Übersetzung gegenüber den Antriebspleueln 15 relativ verstellbar mit diesen verbunden. An dem Getriebezug greift ein Motor 16 an, der aus einem Drehstromnetz 17 drehrichtungsumschaltbar gespeist wird. Für eine Aktivierung des Motors 16 im Sinne - Stößel auf - uerden hierbei ein Schaltschütz 18 und für eine Aktivierung im Sinne - Stößel ab- ein Schaltschütz 19 angesteuert. Die Schaltschütze 18, 19 werden von Verstärkerstufen 20, 21 angesteuert, wobei die Verstärkerstufe 20 mit einem ersten Signalausgang 22 und die Verstärkerstufe 21 mit einem zweiten Signalausgang 23 einer Kippstufe verbunden sind, die mit zwei Flip-Flop 24, 25 aufgebaut ist. Von den Signalausgängen 22, 23 der Flip-Flop 24, 25 wird eine schematisch als Funktionsblock dargestellte Verspanneinrichtung 26 angesteuert, durch die die Antriebspleuel 15 gegenüber dem Stößel 14 in den Anlenkpunkten ( Druckpunkten ), vorzugsweise hydraulisch, nach erfolgter Verstellung verspannt werden bzw. zu Beginn einer Verstellung gelöst, d.h. entspannt werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind an der Schnittpresse 10 einstellbar im Wirkungsweg des Stößels 14 ein erster, unterer und ein zweiter, oberer Endschalter 27, 28 angebracht. Der Signalausgang des ersten Endschalters 27 ist mit einem ersten Setzeingang 29 der Kippstufe - des Flip-Flop 24 - verbunden, während der Signalausgang des zweiten Endschalters 28 an einen zweiten Setzeingang 30 der Kippstufe - des Flip-Flop 25 - angeschlossen ist. Die Signalausgänge 22, 23 der Flip-Flop 24, 25 sind auf je einen Rücksetz eingang 31, 32 über eine die Größe eines Verstellschrittes bestimmende Schaltstufe 33 rückgekoppelt. Die Schaltstui'e 33 kann als Zeitglied, als Zählglied oder äquivalent wirkend ausgebildet sein. In Reihe zu dem zweiten, oberen Endschalter 28 ist ein Abfrageschalter 34 geschaltet, der nur wäh-
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rend einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne eines Hubes angesteuert wird. Die Ansteuerung des Abfrageschalters 34 erfolgt vorzugsweise von einer schematisch an~ gedeuteten Steuerwalze 35, die für die übliche Pressensteuerung mit der Exzenterwelle synchron umläuft und in jeder Schnittpresse vorhanden ist. Weiterhin ist noch ein Schaltglied 36 als Ruhekontakt wirkend vorgesehen, das den Betriebszustand
- Kupplung ein/aus - der Schnittpresse 10 erfaßt. In Reihe zu dem Schaltglied 36 ist eine die unterste Endlage des Stößels 14 erfassende Umschaltsüife 37 vorgesehen, deren die unterste Endlage des Stößels signalisierende Ausgang mit dem Rücksetzeingang 32 der Kippstufe - Flip-Flop 25 - und deren anderer Ausgang mit dem Setzeingang 30 der Kippstufe - Flip-Flop 25 - verbunden sind. Beide Rücksetzeingänge 31, 32 der Flip-Flop 24, 25 sind noch an eine Schaltkorrekturstufe 38 angeschlossen, die sicherstellt, daß bei Inbetriebnahme die Flip-Flop 24, eine definierte Ausgangslage einnehmen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist anstelle der Endschalter 27, 28 ein Preßkraftmeßaufnehmer 40 an einem Antriebspleuel 15 angebracht. Der Preßkraftmeßaufnehmer 40 kann auch an einer anderen beliebigen, geeignten Stelle der Schnittpresse 10 angebracht werden. Verbunden ist der Preßkraftmeßaufnehmer mit einem geeigneten Auswerter 41, dessen Signalausgang - Preßkraft steigtan den Setzeingang 29 und dessen Signalausgang - Preßkraft sinkt - an den Setzeingang 30 der Kippstufe - Flip-Flop 24, 25 - angeschlossen ist. Die die Größe eines Verstellschrittes bestimmende Schaltstufe 33 ist zwischen die Flip-Flop 24, 25 wie bei Fig. 1 geschaltet, während die die unterste Endlage des Stößels 14 signalisierende Umschaltstufe 37 nur den Rücksetzeingang 32 der Kippstufe
- Flip-Flop 25 - beaufschlagt. Für die Sicherstellung einer definierten Ausgangslage der Flip-Flop 24, 25 bei Inbetriebnahme sorgt die Schaltkorrekturstufe 38, die mit den Rücksetzeingängen 31, 32 der Kippstufe - Flip-Flop 24, 25 - verbunden sind.
Für bestimmte Anwendungsfälle kann die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1 dahingehend vereinfacht werden, daß der zweite Endschalter 28 sowie die Rückkopplung
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des Flip-Flop 25 der Kippstufe entfallen.
Anstelle des Motors 16 kann auch ein anderes Stellglied, beispielsweise eine druckmittelbetätigte Zylinder-Kolben-Einheit, verwendet werden.
Weiterhin kann eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung auch bei hydraulischen Schnelltaktpressen Anwendung finden, ohne daß der Schutzumfang der Erfindung verlassen wird.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 arbeitet wie folgt.
Bei Inbetriebnahme der gesamten Anlage wird die Schaltkorrekturstufe 38 betätigt, wodurch die Rücksetzeingänge 31, 32 der Flip-Flop 24, 25 angesteuert werden und somit die Kippstufe in ihre Ausgangslage gebracht wird. Die Schnittpresse 10 wird durch Einrücken der Kupplung und Lüften der Bremsen gestartet, wodurch das Schaltglied 36 angesteuert ( geöffnet ) wird. Die Schnittpresse 10 wird nun auf die hohe Betriebshubzahl gefahren, was zwangsläufig eine Vergrößerung der Eintauchtiefe zur Folge hat. Hierdurch wirdder erste, untere Endschalter 27 durch den Stößel 14 angefahren, das Flip-Flop 24 wird über den ersten Setzeingang 29 angesteuert und liefert am ersten Signalausgang 22 ein Stellsignal, welches die Verspanneinrichtung 26 im Sinne - Verspannung lösen - die Schaltstufe 33 und den Verstärker 20 ansteuert. Hierdurch wird das Schaltschütz 18 geschlossen und der Motor 16 im Sinne - Stößel auf - gestartet. Die Umschaltstufe 37 wird betätigt, da der Stößel 14 seine unterste Endlage verläßt. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, die durch die Schaltstufe 33 vorgegeben ist und empirisch ermittelt wird, wird der Rückse.tzeingang 31 des Flip-Flop 24 beaufschlagt, die Verspanneinrichtung 26 im Sinne - Verspannen - angesteuert, gleichzeitig das Schaltschütz 18 geöffnet und der Motor 16 stillgesetzt. Wird jedoch der erste, untere Endschalter 27 weiterhin von dem Stößel 14 angefahren, was in der Hochlaufphase der Schnittpresse 10 der Normalfall ist, wiederholt sich die Ansteuerung der Schaltstufe 33 solange bis der Endschalter 27 nicht mehr angefahren wird. Während dieser Hochlaufphase bleibt das Schalt-
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schütz 18 geschlossen und die Verspanneinrichtung 26 im Sinne - Verspannung lösen - angesteuert. Hat die Schnittpresse 10 die Betriebshubzahl erreicht, stellt sich ein quasistabiler Zustand ein, in dem die Flip-Flop 24, 25, d.h. die Kippstufe, die Ausgangslage einnehmen. Vermindert sich die Eintauchtiefe des Oberwerkzeuges 13 in dem Unterwerkzeug 12, wird der zweite, obere Endschalter 28 in der kurzen, durch den über die Steuerwalze 35 angesteuerten Abfrageschalter 34 bestimmten Zeitspanne, die um den unteren Totpunkt liegt, angefahren, wodurch der zweite Setzeingang 30 des Flip-Flop 25 beaufschlagt wird. An dem zweiten Signalausgang 23 des Flip-Flop 25 steht nun ein Stellsignal an, welches über den Verstärker 21 das Schaltschütz 19 schließt, die Schaltstufe 33 und die Verspanneinrichtung 26 im Sinne - Verspannung lösen -" ansteuert. Der Motor 16 wird mit dem Drehstromnetz 17 im Sinne - Stößel ab - beaufschlagt, äquivalent zu der vorhergehend beschriebenen Wirkungsweise, solange, wie der zweite, obere Endschalter 28 innerhalb der durch den Abfrageschalter 34 vorgegebenen Zeitspanne und somit wirksam durch den Stößel 14 angefahren wird. Ih der untersten Endlage des Stößels 14 wird die Umschaltstufe 37 angesteuert, der Bücksetze ingang 32 beaufschlagt und in der Folge der Motor 16 in jedem Fall stillgesetzt.
Bei der bereits vorhergehend beschriebenen vereinfachten Ausführung - ohne zweiten, oberen Endschalter 28 - wird von der in der Praxis üblichen Betriebsweise ausgegangen, nämlich daß die Schnittpresse 10 zwar aus einer Starthubzahl hochgefahren werden kann, jedoch aus der Betriebshubzahl heraus abrupt, durc,h Ausrücken der Kupplung und Einfallen der Bremse, angehalten wird. Hierfür reicht die Beschattung mit dem Schaltglied 36 und der Umschaltstufe 37 aus. Der zweite Setzeingang 30 der Kippstufe - Flip-Flop 25 - wird solange beaufschlagt bis der Stößel 14 seine1 unterste Endlage erreicht hat, wodurch der Motor 16 entsprechend der vorhergehenden Beschreibung stillgesetzt wird.
Die vereinfachte Ausführung kann auch mit einem in Fig. 1 gestrichelt dargestellten Beschleunigungs- und Verzöge rungs indikator 42 versehen sein, der mit der Schaltstufe 36 derart verbunden ist, daß nur bei eingerückter Kupplung Signale in die Schal-
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tungsanordnung eingespeist werden können. Eine Verzögerung der Schnittpresse 10 aus hohen Hubzahlen heraus hat somit ein Signal am Setzeingang 30 der Kippstufe - Flip-Flop 25 - zur Folge. Der Motor 16 wird im Sinne - Stößel ab solange angesteuert bis der Indikator 42 in die ι gezeichnete ) Ruhelage zurückkehrt oder die Schnittpresse 10 beschleunigt wird.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 2 ist anstelle der Endschalter 27, 28 ein Preßkraftmeßaufnehmer 40, vorzugsweise mit einem Piezo-Element aufgebaut, an einem Antriebspleuel 15 angeordnet. Die hier auftretenden Kräfte werden erfaßt, einem Auswerter 41 zugeführt, der mittels eines pressenspezifischen Faktors die Setzeingänge 29, 30 der Kippstufe - Flip-Flop 24, 25- bei Kraftanstieg entsprechend Vergrößerung der Eintauchtiefe oder bei Kraftabfall entsprechend Verringerung der Eintauchtiefe beaufschlagt. Die weitere Funktion der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 entspricht der des vorhergehend beschriebenen Beispieles.
Anstelle eines Piezo-Elementes kann auch ein anderes kräfteerfassendes Meßsvstem, z.B. ein Dehnmeßstreifen, verwendet werden.
Bei Verwendung von Mono-Flop für die Kippstufe kann die Schaltkorreklurstufe 38 an sich entfallen, da die Mono-Flop nach Außerbetriebnahme definitionsgemäß in eine stabile Lage - die Ausgangslage - zurückkippen.
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Claims (6)

  1. Anmelder: Göppingen, den 26. Juli 1978
    L. Schuler GmbH P 8053 KP/R/GL
    Bahnhofstr. 41-6 7
    Göppingen
    Schaltungsanordnung für einen Stellantrieb einer Stößelverstellung
    Patentansprüche:
    f 1. !Schaltungsanordnung für einen Stellantrieb einer Stößelverstellung, insbesondere für Schnellauf ende Schnittpressen, mit einem an einem Stößel angebrachten Oberwerkzeug und einem auf einem Pressentisch befestigten Unterwerkzeug, in welches das Oberwerkzeug während des Schnittvorganges eintaucht, wobei über einen Getriebezug mit hoher Übersetzung der Stößel gegenüber Antriebspleuel während des Betriebes der Schnittpresse relativ verstellbar ist, und wobei Antriebspleuel und Stößel gegeneinander verspannbar sind, und wobei der Getriebzug mit einem Motor verbunden ist, der durch in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Schnittpresse ermittelte Stellsignale im Sinne einer Konstanthaltung der Eintauchtiefe des Oberwerkzeuges im Unterwerkzeug über eine Kippstufe ansteuerbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Erfassung des Betriebs zustandes mindestens ein Endschalter ( 27 ) im Wirkungsweg des Stößels ( 14 ) einstellbar am Pressengestell angebracht ist, dessen Signalausgang mit einem ersten Setzeingang (29) der Kippstufe (24,25) verbunden ist, daß ein erster Signalausgang (22) der Kippstufe (24, 25) über eine die Größe eines Verstellschrittes bestimmende Schaltstufe ( 33 ) auf einen Rücksetzeingang ( 31 ) rückgekoppelt ist, und daß ein zweiter Setzeingang ( 30 ) der Kippstufe (24, 25 ) mit einem die Unterbrechung des Betriebes der Schnitt -
    • Λ ' 0 30008/0082 ORGHMÄL !N8PECTBD
    presse ( 10 ) erfassenden Schaltglied ( 36 ) und ein Eücksetzeingang ( 32 ) mit einer die unterste Endlage des Stößels ( 14 ) erfassenden Schaltstufe ( 37 ) verbunden sind, und daß der erste Signalausgang ( 22 ) den Motor ( 16 ) im Sinne
    - Stößel auf - und ein zweiter Signalausgang ( 23 ) den Motor ( 16 ) im Sinne
    - Stößel ab - aktivieren.
  2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Wirkungsweg des Stößels (14 ) ein zweiter Endschalter ( 28 ) einstellbar am Pressengestell angebracht ist, der in Reihe mit einem Abfrageschalter ( 34 ) mit dem zweiten Setzeingang ( 30 ) der Kippstufe (24, 25 ) verbunden ist, daß der zweite Signalausgang ( 23 ) über die die Größe eines Verstellschrittes bestimmende Schaltstufe ( 33 ) auf einen Rücksetz eingang ( 32 ) rückgekoppelt ist, und daß der Abfrageschalter ( 34 ) in einer vorbestimmten kurzen Zeitspanne eines Hubes angesteuert ist.
  3. 3. Schaltungsanordnung für einen Stellantrieb einer Stößelverstellung, insbesondere für schnellaufende Schnittpressen, mit einem an einem Stößel angebrachten Oberwerkzeug und einem auf einem Pressentisch befestigten Unterwerkzeug, in welches das Oberwerkzeug während des Schnittvorganges eintaucht, wobei über einen Getriebezug mit hoher Übersetzung der Stößel gegenüber Antriebspleuel während des Betriebes der Schnittpresse relativ verstellbar ist, und wobei Antriebspleuel und Stößel gegeneinander verspannbar sind, und wobei der Getriebezug mit einem Motor verbunden ist, der durch in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Schnittpresse ermittelte Stellsignale im Sinne einer Konstanthaltung der Eintauchtiefe des Oberwerkzeuges im Unterwerkzeug über eine Kippstufe ansteuerbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Erfassung des Betriebszustandes ein Preßkraftmeßaufnehmer ( 40 ) vor-
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    gesehen ist, dem ein Auswerter ( 41 ) nachgeschaltet ist, dessen Signalausgänge mit einem ersten und einem zweiten Setzeingang ( 29, 30 ) der Kippstufe ( 24, 25 ) verbunden sind, daß ein erster und ein zweiter Signalausgang ( 22, 23 ) der Kippstufe ( 24, 25 ) über eine die Größe eines Verstellschrittes bestimmende Schaltstufe (33) auf je einen Rücksetzeingang (31, 32) rückgekoppelt sind, und daß ein Rucks etzeingang ( 32 ) mit einer die unterste Endlage des Stößels erfassenden Umschaltstufe ( 37 ) verbunden ist, und daß der erste Signalausgang ( 22 ) den Motor ( 14 ) im Sinne - Stößel auf - und der zweite Signalausgang ( 23 ) den Motor ( 14 ) im Sinne - Stößel ab - aktivieren.
  4. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Preßkraftmeßaufnehmer ( 40 ) mit einem Piezo-Elenient aufgebaut ist,
  5. 5. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kippstufe (24, 25 ) mit zwei Flip-Flop aufgebaut ist, deren Rücksetzeingänge ( 31, 32 ) mit einer eine Ausgangslage bestimmenden Schaltkorrekturstufe (38) verbunden sind. ' ,
  6. 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kippstufe ( 24, 25 ) mit zwei Mono-Flop aufgebaut ist.
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