Presse mit Verriegelungseinrichtungen für den Stössel

Abstract

 In Pressen ist es erforderlich, den hochgefahrenen Stößel (3) ge­gen eine außertaktmäßige Abwärtsbewegung zu sichern.
Hierfür sind zwischen pressenfesten Bereichen (Kopfstück 2) und dem Stößel (3) Verriegelungseinrichtung (8) angeordnet. Der pressen­feste Teil beinhaltet gegen eine mit dem Stößel (3) bewegte Sperrstan­ge (9) und von dieser weg führbare Sperriegel, die in der Verriege­lungsstellung und in ihrer Entriegellage gesichert sind. Zum Auffinden der Verriegelungsstellung werden die Sperriegel auf dem Umfang der Sperrstange (9) bis zum Übereinstimmen von Zahn am Sperriegel und Gewindegang an der Sperrstange gedreht. Die Vor- und Rückbewegung so­wie die Absicherung der Riegel- und Entriegellage der Sperriegel er­folgt über einen mit Steuerkurven versehenen Kurvenring.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Presse der im Oberbegriff des An­spruchs 1 angegebenen Art.

[0002] In Pressen ist es erforderlich, den elektromotorisch oder auch hydraulisch (ab und auf) bewegten Stößel an einer außertaktmäßigen Ab­wärtsbewegung zu hindern.

[0003] Die DE-OS 20 45 894 beschreibt eine hydraulische Ziehpresse mit Verriegelungsvorrichtungen für mehrere Stößel. Die Verriegelungsvor­richtungen bestehen aus Zahnstangen und in deren Verzahnungen einfas­sende Verriegelungsklauen. Die im Stößel verschieblich gelagerten Ver­riegelungsklauen sind über hydraulische Stellmittel bewegbar. Die Aus­rückung aus der Verbindung mit den Zahnstangen erfolgt gegen jeweils eine mechanische Rückstellfeder. Zum einwandfreien Einrasten ist eine Absenkbewegung des Stößels erforderlich. Die Raststellung ist nicht gesichert.

[0004] Die Erfindung geht aus von einer Presse und der Einrichtungen zur Sicherung des Stößels der Presse entsprechend der in der US-PS 4,304,540 gezeigten Art. Der Stößel der Presse wird in mehreren Punk­ten abgesichert. Hierzu sind Druckstangen mit dem Stößel starr verbun­den, die durch pressenfest angebrachte Gehäuse hindurchgeführt sind, die der Aufnahme und der beweglichen Lagerung von Sperriegeln dienen. Die Sperriegel sind in Führungsmitteln vermittels Stellmittel radial gegen die Druckstange führbar. Jede Druckstange weist in den Fest­stellbereichen Rillen auf, in die die Sperriegel mit entsprechend ge­stalteten Bereichen eingreifen können. die Sperriegel sind über einen gemeinsamen Konusring gegen eine Bewegung aus der Verriegelungsstel­lung gesichert. Jede Verriegelungseinrichtung benötigt für die Ausü­bung der Funktionen eine Vielzahl von Stellmitteln und es ist erfor­derlich, den Stößel in eine genau vorgegebene Position anzuheben, da­ mit die Formbereiche an den Sperriegeln mit den Formbereichen, Rillen, an den Sperrstangen, höhenmäßig übereinstimmen.

[0005] Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, axiale, in Erstreckung des Sperrstangen verlaufende Bewegungen und Zustellbewegungen zum Er­reichen der Verriegelungsstellung zu vermeiden und die Steigung einer gewindeartig verlaufenden Nut, ggf. die Steigung eines Bewegungsgewin­des zum Auffinden der Verriegelungsstellung zu nutzen, damit der Stös­sel in jeder beliebigen Stellung verriegelbar ist, ohne daß zum Errei­chen des für die Verriegelung erforderlichen Formschlusses mit der Sperrstange die Stellung des Stößels verändert werden muß.

[0006] Diese Aufgabe ist gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Die Merkmale der weiteren Ansprüche stellen bevorzugte und für sich erfin­derische Ausgestaltungen dar.

[0007] Durch die Nutzung der Steigung einer umlaufenden Nut oder eines Bewegungsgewindes zum Auffinden der Verriegelungsstellung liegen die ab- und aufwärtsgerichteten Bewegungen des Stößel und die Bewegung der Sperriegel bei dem Auffinden der Verriegelungsstellung nicht in einer Bewegungsrichtung. Weiterhin erfindungswesentlich ist es, daß die Bewegungen der Sperriegel auf die Sperrstange zu, die Verriegelung in dieser Lage, die Bewegung von der Sperrstange weg und die Verriegelung der Sperriegel in der die Sperrstange freigebenden Lage von einem einzigen, auf alle Sperriegel einer Verriegelungseinrichtung wirkenden Kurvenstück erreicht werden. Durch die freibewegliche Lagerung der Sperriegel in Bewegungsrichtungen quer zur Senk- und Hebebewegung des Stößels ist der Stößel trotz nicht vermeidbarer Bewegungsspiele einwandfrei sicherbar.

[0008] Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung im Folgenden näher erläutert werden. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Presse mit der Einrichtung nach der Er­findung,

Fig. 2 eine Einrichtung nach der Erfindung in einer Schnittdarstellung,

Fign. 3 a bis 3 e hintereinanderfolgend dargestellt die durch einen Kurvenring bewirkten Stellungen eines Sperriegels,

Fig. 4 gegen den Umfang der Sperrstange im Bereich der umlaufenden Nut angelegte Sperriegel und

Fign. 5 a und 5 b die vorderen Bereiche eines Sperriegels vor bzw. während des Eingriffs in die Sperrstange.

[0009] Die Erfindung ist nicht eingeschränkt auf die Pressenart, hydrau­lische oder mechanische Pressen, oder auf Pressen mit bestimmter An­zahl an Ständern. So zeigt Fig. 1 beispielsweise eine Zwei-Ständer­Presse mit einem Kopfstück 2, einem in Führungen gelagerten und über einen Antrieb, von dem zwei Pleuel 6 erkennbar sind, ab und auf in Richtung des Doppelpfeiles 4 bewegbaren Stößel 3 und einem Pressen­tisch 7. In z.B. vier Eckbereichen des Stößels 3 greifen Verriege­lungseinrichtungen 8 an, die über einen, allen gemeinsamen Stellmotor oder über, wie gezeigt, einzelne Stellmotore 12 auf je eine Sperrstan­ge 9 an dem Stößel 3 einwirken.

[0010] In Fig. 2 ist nur eine Hälfte einer Verriegelungseinrichtung ge­zeigt, da das Gehäuse 13, der Gehäusedeckel 14, ein Schneckenrad 37, eine Riegelführung 17 und ein Kurvenring 29 in diesem Ausführungsbei­spiel, wie auch die Sperrstange 9, rotationssymmetrische Bauteile sind. Durch diesen Aufbau sind gleichzeitig mehrere Sperriegel 23 ge­gen die Sperrstange 9 zu führen. Es ist jedoch auch an eine Ausfüh­rungsform unter Verwendung einer schrägverzahnten Zahnstange und line­arer Bewegung einer Doppelkurve entsprechend dem Kurvenring 29 ge­dacht. In das durch den Gehäusedeckel 14 verschlossen gehaltene Gehäu­se 13 ist das Schneckenrad 37 drehbar eingesetzt. Das Schneckenrad 37 ist über eine Schnecke von dem Stellmotor 12 links- und rechtsdrehend antreibbar. Der Kurvenring 29 wird hierbei über einen Mitnehmer 38 mitgeführt, der als Ausgleichskupplung dient und in dessen gummiela­stischem Mittelteil Zylinderstifte 39 eingesetzt sind, die in je eine Nut 41 im Schneckenrad 37 und im Kurvenring 29 eingreifen. Der Kurven­ring 29 weist, wie es auch aus den Fign. 3a bis 3e ersichtlich ist, eine erste Steuerkurve 31, eine zweite Steuerkurve 32 und eine Ringnut 35 mit den Stirnflächen 36 als Anlageflächen auf.

[0011] In dem Gehäusedeckel 14 ist eine Riegelführung 17 drehbar gela­gert. Zwischen dem Gehäusedeckel14 und der Riegelführung 17 ist eine schnäpperartige Drehsicherung eingelassen mit einem Schnäpper 19, der unter dem Druck einer Feder 21, die sich in einem Verschlußstück 22 abstützt, in eine Ausnehmung 18 in der Riegelführung 17 eingreift. Die Riegelführung 17 dient zur radialen Führung einer Anzahl, z.B. von drei Sperriegeln 23.

[0012] Die Sperriegel 23 sind in der Riegelführung 17 in Richtung auf die Sperrstange 9 zu und von dieser weg beweglich gelagert. Riegelführung 17 und Kurvenring 29 gestatten den Sperriegeln 23 auch ein seitliches Ausweichen entsprechend der mit den beiden Doppelpfeilen 30 in Fig. 3b angedeuteten Bewegungsrichtungen, um Ungenauigkeiten bei der Zustellung der Sperrstange 9 als Folge eines mehr oder weniger großen Spiels in der Stößelführung auszugleichen.

[0013] In jeden Sperriegel 23 ist eine Längsbohrung 26 eingebracht in Er­streckung der Bewegung des Sperriegels 23 gegen die Sperrstange 9. In die Längsbohrung 26 ist ein Kurvenfolgerstück 28 eingesetzt, das unter dem Druck einer Feder 27 ständig gegen die erste Steuerkurve 31 gedrückt wird. In gleichem Maße erfährt der Sperriegel 23 eine Vor­spannung in Richtung auf die Sperrstange 9 zu. In den Sperriegel 23 ist weiterhin ein Stift 33 eingesetzt, der mit der zweiten Steuerkurve 32 an dem Kurvenring 29 zusammenwirkt, sowie ein Zylinderstift 34, der in die Ringnut 35 greift und bei Drehung des Kurvenringes 29 zur Anlage an einer der Stirnflächen 36 gelangt zur Mitnahme des bzw. der Sperriegel 23. Mit 42, 43 sind Berührungslos-Schalter positioniert zur Abfrage der Ist-Positionen von Kurvenring 29 und Sperriegel 23. Pfeil 16 deutet auf die Bohrung in Gehäusedeckel 14 und zylindrischem Gehäuse 13 hin. Mit 11 bzw. 24 sind die Zahnungen an Sperrstange 9 bzw. an Sperriegel 23 angedeutet. Die Zahnung selbst kann ein Bewe­gungsgewinde, beispielsweise ein Trapez- oder Sägengewinde sein. Die Sperriegel 23 können Segmente sein, die aus einer Mutter Ausgeschnit­ten worden sind, die ein gleiches Gewinde wie die Sperrstange 9 auf­weist.

[0014] In Fig. 4 ist eine Sperrstange 9 angedeutet mit einem Bewegungsge­winde 11. Es sind weiterhin drei Sperriegel 23 angedeutet, die gegen den äußeren Mantel der Sperrstange 9 gelegt sind. Diese Darstellung entspricht der Phase, in der die Sperriegel 23 in einer horizontalen Eben um die Sperrstange 9 herum zu drehen sind, um in die Nut bzw. die Gewindegänge an der Sperrstange 9 eingreifen zu können.

[0015] Von den Sperriegeln 23 ist jeweils nur der vordere Bereich eines Zahnes von mehreren möglichen Zähnen angedeutet worden, die zueinander höhenmäßig entsprechend der Steigung der Nut der Sperrstange 9 auf einer die Steigung bzw. eine umlaufende Nut andeutenden Linie 10 angreifen. Die Drehung der Sperriegel 23 um die Sperrstange 9 herum muß solange erfolgen, bis die Zähne dieser mit den Gängen in der Sperrstange 9 übereinstimmen. Nachdem die Sperrstange 9 entsprechend der Bewegung 4 des Stößels 3 in eine beliebige Arretierlage bewegt ist und vom Pressenantrieb zunächst noch in dieser Lage gehalten wird, sind die Verriegelungsvorrichtungen zu betätigen. Die Sperriegel sind durch Drehen aus der in Fig. 5a gezeigten Lage in die in Fig. 5b gezeigte Lage zu bewegen und in dieser Lage formschlüssig zu sichern.

[0016] Der Verriegelungsvorgang zur Sicherung der hochgefahrenen Lage des Stößels 3 in den einzelnen Phasen ist in den Fign. 3a bis 3e dar­gestellt.

[0017] Fig. 3a zeigt den entriegelten Zustand. Der Sperriegel 23 wird durch Anlage des Zylinderstiftes 33 an der zweiten Steuerkurve 32 an einen durch die Feder 27 bewirkbaren Bewegung auf die Sperrstange 9 zu gehindert. Wird nun der Kurvenring 29 in Richtung des Pfeils 44 be­wegt, kommt der Zylinderstift 33 von der zweiten Steuerkurve 32 frei und der Sperriegel 23 wird unter dem Druck der Feder 27 bei Anlage des Kurvenfolgerstückes 28 an der ersten Steuerkurve 31 gegen die Sperrstange 9 geführt. Hierbei kommt es zunächst im allgemeinen zu einer Anlage von Sperriegel 23 an dem der Sperrstange 9, wie er auch in Fig. 5a gezeigt ist. Der Schnäpper 19 hindert die Sperrie­gelführung 17 und somit die Sperriegel 23 an einer Drehbewegung um die Sperrstange 9. Die Länge der Ringnut 35 (Fig 2) ist abgestimmt auf diese Bewegung, und der Zylinderstift 34 kommt zur Anlage an der Stirnfläche 36, sodaß unter Überwinden der Schnäpperwirkung nun Rie­gelführung 17 und Sperriegel 23 entsprechend Pfeil 46 (in Fig. 3c) mitbewegt werden. Die Stirnfläche 36 der Ringnut 35 (Fig. 2) ist in den Fig. 3b bis 3d als Anschlagkante 36 dargestellt. Jeder Sperriegel 23 wird unter Anlage an der Sperrstange 9 infolge Druckwirkung der Fe­der 27 und der Drehbewegung von Schneckenrad 37, Kurvenring 29 und Riegelführung 17 soweit gedreht, bis die Zahnung der Sperriegel 23 mit den Gängen der Sperrstange 9 übereinstimmen. Bei Erreichen dieser Stellung wird jeder Sperriegel 23 vermittels des Druckes der Feder 27 weiter vor und in dem bzw. die Gänge der Sperrstange 9 verstellt, dar­gestellt in den Fign. 3d und 5d. Riegelführung 17 und Sperriegel 23 bleiben in dieser Drehlage, an der jeder Sperriegel 23 von der ersten Kurve 31 freigekommen ist. Durch Überwinden der Reibung zwischen dem Kurvenfolgerstück 28 und der ersten Steuerkurve 31 schiebt sich der erhöhte Kurventeil dieser hinter jeden Sperriegel 23, der durch Ein­nahme dieser Drehlage des Kurvenringes 29 entsprechend Fig. 3e gesi­chert ist.

[0018] Das Lösen der Sicherung und die Rückführung der Sperriegel 23 in eine die Sperrstange 9 freigebende und gesicherte Lage nach Fig. 3a erfolgt durch Umkehr der Bewegung des Kurvenringes 29, Entsperren je­des Sperriegels 23 von der ersten Steuerkurve 31, Herausziehen jedes Sperriegels 23 durch Anlage des Stiftes 33 an der zweiten Steuerkurve 32, Anlage der zweiten Stirnfläche 36 jeder Ringnut 35 an dem Zylin­derstift 34 jedes Sperriegels 23, Einschnäppen der Schnäpperverbindung 18, 19, 21 und Stillstand des Stellmotors 12.

Ansprüche

1. Presse mit zumindest einem Stößel (3) und einem Pressentisch (7) zur Aufnahme von Werkzeugen, sowie einem Antrieb (6) für den ab- und auf-bewegbaren Stößel (3), und Verriegelungseinrichtungen (8) zwischen pressenfesten Bereichen und jedem Stößel (3) zum Sichern je­des Stößels (3) in einer hochgefahrenen Stellung gegen ungesteuertes Absinken, wobei jede Verriegelungseinrichtung (8) eine Sperrstange (9) mit Umfangsnutung (11), in die Umfangsnutung (11) eingreifende Sperriegel (23), Stellmittel (12) zum Vor- und Zurückschieben der Sperriegel (23) und Mittel (29) zum Sichern der Verriegelungsstellung der Sperriegel (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsnutung (11) in der Sperrstange (9) eine umlaufende Nut (10), mit Steigung in Art eines Gewindes, ggf. ein Bewegungsgewinde ist, daß ein, ggf. mehrere Sperriegel (23) zugleich gegen den Umfang der Sperrstange (9) legbar und in dieser Lage durch ein Stellmittel (12) um die Sperrstange (9) herum drehbar gelagert sind zum deckungsglei­chen Übereinbringen mit der umlaufenden Nut (10) und daß die Sperrie­gel (23) in der Breite der mit der umlaufenden Nut (10) übereinbring­baren Bereiche entsprechend der Steigung und der Form der umlaufenden Nut (10) in der Sperrstange (9) für eine flächenmäßige Anlage an der/­den tragenden Nutflanken (25) geformt sind.

2. Presse mit von je einer Sperrstange (9) durchdrungenen Gehäusen (13, 14) zur Aufnahme der in Führungsmitteln (17) gelagerten Sperriegel (23), gekennzeichnet durch folgende Mittel in jedem Gehäuse (13, 14):
ein Kurvenring (29), der im wesentlichen gleichachsig zu der Sperr­stange (9) und über einen Stellmotor (12) drehbar gelagert ist,
mit einer ersten Steuerkurve (31) für eine Bewegung der Sperriegel (23) auf die Sperrstange (9) zu und für die Arretierung des Eingriffs der Sperriegel (23) in der Sperrstange (9), und
mit einer zweiten Steuerkurve (32), in Abstimmung mit der ersten Steuerkurve (31), zum Ausheben der Sperriegel (23) aus dem Eingriff mit der Sperrstange (9) und für die Sicherung deren von der Sperrstan­ge (9) zurückgezogenen Lage,
ein ringförmige Riegelführung (17), die im wesentlichen gleichachsig zur Sperrstange (9) und drehbar gelagert ist zur Aufnahme der Sperrie­gel (23), wobei
zwischen dem Gehäuse (13, 14) und der Riegelführung (17) zumindest eine schnäpperartige Drehsicherung (19, 21, 22) angeordnet ist, und Sperriegel (23), die auf die Sperrstange (9) zu und von dieser weg be­wegbar gelagert sind und hierfür
einen ersten Zylinderstift (33) aufweisen zur Anlage an der zwei­ten Steuerkurve (32),
in einem in Bewegungsrichtung (30) auf die Sperrstange (9) zu sich erstreckenden Grundloch (26) ein Kurvenfolgerstück (28) und eine das Kurvenfolgerstück (28) gegen die erste Steuerkurve (31) und somit das Sperrglied (23) in Richtung auf die Sperrstange (9) zu drückende Druckfeder (27) und weiterhin
einen zweiten Zylinderstift (34) aufweisen, der in eine Ringnut (35) in dem Kurvenring (29) eingreift zur Anlage an der einen oder an­deren, die Ringnut (35) begrenzenden Stirnfläche (36) in Abhängigkeit von der Richtung der Drehbewegung des Kurvenringes (29).

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegungsübertragung von Schneckenrad (37) auf den Kurvenring (29) ein gummielastischer Mitnehmer (38, 39) als Ausgleichskupplung zur Anwendung kommt.

4. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sperriegel (23) in Richtung auf die Sperrstange (9) zu und von dieser weg und in Richtung (30) quer hierzu und quer zur Relativbewegung (4) zwischen Sperrstange (9) und Sperriegel (23) frei bewegbar in der Riegelführung (17) gelagert ist.

5. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperriegel (23) jeder Verriegelungseinrichtung (8) aus einer Ge­winde-Mutter heraus gearbeitete Segmente sind, deren Gewinde dem Ge­winde der umlaufenden Nut (10) der Sperrstange (9) entspricht.

Zeichnung