DE3240390A1 - Device for automatically regulating the balancing pressure in presses - Google Patents
Device for automatically regulating the balancing pressure in pressesInfo
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Abstract
Description
Einrichtung zur automatischen Regelung des Ausbalancie-Device for automatic regulation of the balancing
rungsdruckes an Pressen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Regelung des Ausbalancierungsdruckes an Fressen, deren Stößel und Oberwerkzeuggewicht mit Hilfe von mit Druckluft beaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Einheiten kompensiert wird.rungsdruckes on presses The invention relates to a device for automatic control of the balancing pressure on the feed, their ram and Upper tool weight with the aid of piston-cylinder units that can be pressurized with compressed air is compensated.
Es sind bereits verschiedene technische Lösungen bekannt, bei denen die durch Meßglieder erfaßte Veränderung der Lage von zwei im Kraftfluß zwischen Antrieb und Stößel liegenden Kraftübertragungsgliedern zueinander innerhalb des vorgegebenen Spiels als Stellgröße rür die Regelung des Luftdruckes in den mit dem Stößel verbundenen Kolben-Zylinder-Einheiten verwendet werden.Various technical solutions are already known in which the change in the position of two in the power flow between Drive and plunger lying force transmission members to each other within the given clearance as a manipulated variable for the regulation of the air pressure in the with the Piston-connected piston-cylinder units are used.
Bei einer bekannten Lösung dieser Art (DE-OS 28 07 738) ist als Meßglied ein in einem Festpunkt des Stößels schwenkbar gelagerter Tasthebel angeordnet, dessen einer Hebelteil mit der Spindelmutter der Stößelverstellung und dessen anderer Hebelteil mit am Stößel befestigten, als Stellgerät dienenden Steuerelementen zur Betätigung der Druckluft einlaß- und Druckluftauslaßventile der Ausbalancierungseinrichtung zusammenwirkt und somit eine automatische Regelung des Luftdruckes in den Kolben-Zylinder-Einheiten ermöglicht Das Spiel in den einzelnen Verbindungspunkten der im Kraft fluß liegenden Kraftübertragungsglieder muß in der Praxis sehr klein - in der Regel nur einige hundertstel Millimeter - gehalten werden, um ein genaues Arbeiten der Presse zu gewäbrleisten Um diese geringen Wege durch ein mechanisches Abtaatsystem zu erfassen und zur Signalgewinnung nutzen zu können, ist eine große Hebelübersetzung erforderlich, was einen sehr großen Streubereich bei der Signalgewinnung zur Folge hat.In a known solution of this type (DE-OS 28 07 738) is used as a measuring element arranged in a fixed point of the plunger pivotally mounted feeler lever, whose a lever part with the spindle nut of the slide adjustment and its other lever part with control elements for actuation that are attached to the plunger and serve as actuators the compressed air inlet and compressed air outlet valves of the balancing device interacts and thus an automatic control of the air pressure in the piston-cylinder units allows the game in the individual connection points lying in the power flow Power transmission links must be very small in practice - usually only a few hundredths of a millimeter - to be held in order to allow the press to work accurately to cover these short distances by means of a mechanical deflation system and to use it for signal generation, a large leverage is required, which results in a very large scatter range in signal recovery.
Ein Mangel dieser Lösung ist deshalb in der zur Sicherung der Funktionsfähigkeit des Systems erforderlichen hohen Präzision des Meßgliedes, das selbst auch mit Lagerspiel behaftet ist, sowie der erforderlichen, sehr genauen Justierung desselben zu sehen. Ein derartiges, sehr genau justiertes, hochempfindliches Meßsystem ist bei der Anordnung im Stößel einer Presse auf Grund der auStretenden Erschütterungen und hohen dynamischen BelastWngen in jedem Pall störanfällig, so daß die Punktionasicherheit unter den rauhen Bedingungen im Fressenbetrieb nicht gewährleistet werden kann.A deficiency in this solution is therefore to ensure the functionality of the system required high Precision of the measuring element, which itself is also afflicted with bearing play, as well as the required, very precise adjustment to see the same. Such a very precisely adjusted, highly sensitive measuring system is in the arrangement in the ram of a press due to the vibrations that occur and high dynamic loads in each Pall are susceptible to failure, so that the puncture safety cannot be guaranteed under the rough conditions in the feeding operation.
Ein weiterer Mangel dieser Lösung besteht darin, daß die Regelung des Luftdruckes in den Kolben-Zylinder-Einheiten auf Grund der durch Erschütterungen und Vibrationen der Stellspindelmutter bedingten Steuerung der Meßwerte nnr im Stillatand der Presse möglich ist, so daß auch jede weitere Korrektur des Luftdruckes, zB. zum Ausgleich von Leckverlusten während des Betriebes der Presse ein erneutes Stillsetzen derselben erforderlich macht.Another shortcoming of this solution is that the scheme the air pressure in the piston-cylinder units due to vibrations and vibrations of the adjusting spindle nut caused control of the measured values nnr at standstill the press is possible, so that any further correction of the air pressure, e.g. to compensate for leakage losses during operation of the press, a new shutdown the same makes necessary.
Zur Minderung dieser Mängel sind bei einer weiteren bekannten Lösung (DE-OS 28 19 133) zwischen den als Stellgerät dienenden Steuerelementen und dem Drucklufteinlaß-und Druckluftauslaßventil der Ausbalancierungseierichtung ein Stellmotor mit Getriebe und Kontaktmanometer zwischengeschaltet. Dabei erfolgt die Einstellung des Luftdruckes der Ausbalancierungseinrichtung nach jedem Werkzeugwechsel im Stillstand der Pressen während die Aufrechterhaltung des eingestellten Luftdruckes während des Betriebes der Presse mit Hilfe des Kontaktmanometers sichergestellt wird, Als ein Mangel dieser Lösung ist neben der unzureichenden Funktionssicherheit des als Tasthebel ausgeführten mechanischen Meßglieder der relativ hohe, zusätzliche gerätetechnische Aufwand zur Aufrechterhaltung des eingestellten Luftdruckes während des Betriebes der Presse anzusehen, Bei einer anderen bekannten Lösung (DE-OS 30 07 774) ist als Meßglied ein Differentialtransformator oberhalb der oberen Totpunktlage des Pleuels im Kopfstück der Presse angeordnet, der im Meßbereich ein der jeweiligen Lage des Pleuels innerhalb des vorgegebenen Spiels proportionales elektrisches Signal erzeugt, daß über eine entsprechende Auswerte- und Verstärkerschaltung die Betätigung der DruckluSteinlaß- und Druckluftauslaßventile der Ausbalancierungseinrichtung bewirkt. Zum Schutz des empfindlichen Meßgerät es ist dasselbe auf einen durch eine Hubeinrichtung vertikal verschiebbaren Schlitten angeordnet, der nur beim Werkzeugwechsel an die Meßstelle herangeführt und während des Betriebes der Presse von dieser abgehoben wird.Another known solution is to alleviate these deficiencies (DE-OS 28 19 133) between the control elements serving as an actuator and the Compressed air inlet and compressed air outlet valve of the balancing direction, a servomotor with gear and contact manometer interposed. The setting is made of the air pressure of the balancing device after every tool change while the machine is at a standstill the presses while maintaining the set air pressure during the operation of the press is ensured with the help of the contact manometer, As A shortcoming of this solution is, in addition to the inadequate functional reliability of the as Probe lever executed mechanical measuring elements of the relatively high, additional device-technical Effort to maintain the set air pressure during operation the press view, In another known solution (DE-OS 30 07 774) is as Measuring element a differential transformer above the top dead center position of the connecting rod in the head of the press arranged, the one of the respective in the measuring range Position of the connecting rod within the specified clearance proportional electrical signal generated that the actuation via a corresponding evaluation and amplifier circuit the compressed air inlet and compressed air outlet valves of the balancing device causes. To protect the sensitive measuring device it is the same on one by one Lifting device arranged vertically displaceable carriage, which is only used when changing tools brought up to the measuring point and lifted from this during operation of the press will.
Nachteilig wirkt sich auch bei dieser Lösung der hohe steuerungs- und gerätetechniscbe Aufwand sowie die bedingte Funktionssicherheit der hochempfindlichen Meßgeräte unter den rauhen Bedingungen des Pressenbetriebes aus, Ein weiterer Mangel besteht darin, daß Abweichungen des Luftdruckes vom Sollwert, z.3. durch Leckverluste, während des Betriebes der Presse durch diese Einrichtung nicht erfaßt und korrigiert werden können, so daß zusätzliche Maßnahmen zur Aufrechterhaltung des eingestellten Luftdruckes erforderlich sind.This solution also has a disadvantageous effect due to the high control and equipment-technical effort as well as the conditional functional reliability of the highly sensitive Measuring devices under the harsh conditions of the press operation, another shortcoming consists in the fact that deviations of the air pressure from the target value, z.3. through leakage, not recorded and corrected by this device during operation of the press can be, so that additional measures to maintain the set Air pressure are required.
Das Ziel der Erfindung ist es, mit relativ geringem technischen Aufwand eine zuverlässige, den rauhen Bedingungen im Pressenbetrieb angepaßte automatische Regelung des Luftdruckes in den Kolben-Zylinder-Einheiten zum Ausgleich des Stößel und Oberwerkseuggewichtes einer Presse zu erreichen.The aim of the invention is with relatively little technical effort a reliable automatic machine adapted to the rough conditions in press operation Regulation of the air pressure in the piston-cylinder units to compensate for the plunger and upper work weight of a press.
Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer einfachen, funktienssicheren Lösung zur Erfassung der Veränderungen der Lage von zwei im Kraftfluß zwischen Antrieb und Stößel liegenden Kraftübertragungsgliedern innerhalb deren vorgegebenen Spiels zueinander und deren Nutzung zur Signalgewinnung für die Regelung des Luftdruckes in den Kolben-Zylinder-Einheiten.The object of the invention is to create a simple, Functionally reliable solution for recording the changes in the position of two in the power flow between the drive and the plunger lying force transmission members within them given game to each other and their use to generate signals for the control the air pressure in the piston-cylinder units.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß an zusammenwirkönden Kraftübertragungsgliedern eines spielbehafteten Verbindungspunktes der im Kraftfluß liegenden Kraf'tübertragungsglieder ein pneumatisches MeBwertsystem, vorzugsweise bestehend aus einer Auslaßdüse und einer Prallplatte, angeordnet ist, wobei die Auslaßdüse über eine mit einer Vordrossel versehenen Rohrleitung mit dem einen auf die Prallplatte wirkenden Luftstrom, dessen Druckniveau von der Größe der jeweiligen änderung des vorbestimmten Abstandes der Auslaßdüse von der Prallplatte analog der Änderung der spielbehafteten Kraftübertragungsglieder zueinander abhängig ist, erzeugenden Pneumatiksystem verbunden ist und daß zwischen der Auslaßdüse und der Vordrossel ein in Abhängigkeit vom Druckniveau des Luftstromes in der Rohrleitung die Steuerung des Luftdruckes in den Kolben-Zylinder-Einheiten bewirkender Druckschalter angeordnet ist. Das pneumatische Meßwertsystem ist vorzugsweise am Fährungskopf des Stößels und am Pleuel angeordnet. Die Auslaßdüse ist vorzugsweise amin.According to the invention this is achieved in that at cooperating Power transmission links of a play-related connection point in the power flow lying force transmission elements a pneumatic measuring system, preferably consisting of an outlet nozzle and a baffle plate, is arranged, the Outlet nozzle via a pipeline provided with a throttle with one the impact plate acting air flow, the pressure level of which depends on the size of the respective Change of the predetermined distance of the outlet nozzle from the baffle plate analogous to the Change of the backlash force transmission members is dependent on each other, generating Pneumatic system is connected and that between the outlet nozzle and the throttle on the controller depending on the pressure level of the air flow in the pipeline the air pressure in the piston-cylinder units causing pressure switch arranged is. The pneumatic measurement system is preferably on the guide head of the ram and arranged on the connecting rod. The outlet nozzle is preferably amine.
Führungskopf des Stößels und die Prallplatte am Pleuel angeordnet. Weiterhin ist die Prallplatte düsenseitig in Abbangigkeit von ihrer Entfernung zur Achsmitte des Fleuelbolzens mit einem Radius versehen. Die Spieländerung zwischen dem P18uelbolzen und der Buchse zum Pleuel bewirkt auch eine Abstandsänderung zwischen der Auslaßdüse und der Prallplatte,2wodurch eine Änderung des Staudruckes in der Rohrleitung zwischen Auslaßdüse und Vordrossel bewirkt und durch den Druckschalter registriert wird. Liegt nun während des Betriebe durch Leckverluste im Pneumatiksystem der Pleaelbolzen unten an der Buchse an, so erreichen die Auslaßdüse und die Prallplatte ihren minimalsten Zustand zueinander, wodurch eine Staudruckerhöhung eintritt. Diese Staudruckerhöhung bewirkt ein Schalten des Druckschalters, dessen Zustandsänderung ein Füllen der Kolben-Zylinder-Einheiten einleitet. Dadurch ändert sich der unterausbalancierte Zustand des Stößels und der Abstand der Aus daß düse zur Prallplatte wird dadurch wieder größer. Liegt der Plenelbolzen nun oben an und der Staudruck ist gesunken, wird nach Schalten des Druckschalters das Füllen der Kolben-Zylinder-Einheiten beendet und der Stößel ist ausbalanciert, d-.h er hat eine geringfügige, in der Praxis gewollte tberausbalancierung erreicht.The guide head of the tappet and the baffle plate are arranged on the connecting rod. Furthermore, the baffle plate is dependent on its distance to the nozzle side Provide a radius in the center of the fulcrum bolt. The game change between the connecting rod pin and the bushing to the connecting rod also change the distance between the outlet nozzle and the baffle plate, causing a change in the dynamic pressure in the Pipeline between outlet nozzle and throttle caused and by the pressure switch is registered. Now lies during operation due to leakage in the pneumatic system the pleal bolt at the bottom of the socket, so reach the outlet nozzle and the baffle plate their lowest state to each other, whereby an increase in back pressure occurs. These The increase in back pressure causes the pressure switch to switch and its state to change initiates filling of the piston-cylinder units. This changes the underbalanced one Condition of the plunger and the distance from the nozzle to the baffle plate is thereby bigger again. Is the Plenel bolt now at the top and the back pressure has decreased, the piston-cylinder units are filled when the pressure switch is switched on finishes and the plunger is balanced, i.e. it has a slight, in the In practice, desired overbalancing achieved.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfhhrungsbeispiel naher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1: Prinzipielle Darstellung der Regeleinrichtung des Ausbalancierungsdruckes im Schnitt Fig. 2: Detailansicht der Auslaßdüse und Prallplatte von vorn Das pneumatische Meßwert system ist vorzugsweise am spielbehafteten Verbindungspunkt zwischen Führungskopf 4 des nicht dargestellten Stößels und des Pleuels 2 angeordnet.The invention is to be closer to an exemplary embodiment below explained. The accompanying drawings show: FIG. 1: Basic representation the control device of the balancing pressure in section Fig. 2: Detailed view the outlet nozzle and baffle plate from the front The pneumatic measurement system is preferred at the connection point with play between the guide head 4 of the not shown The plunger and the connecting rod 2 are arranged.
Dieses pneumatische Meßwert system besteht aus einer Auslaßdüse 5, die vorzugsweise über eine Halterung 3 am Fuhrungskopf 4 des Stößels angeordnet ist, und einer auf Grund der Schwenkbewegung düsenseitig in Abhängigkeit von ihrer Entfernung zur Achsmitte des Fleuelbolzens 6 mit einem Radius versehenen Prallplatte 1, die vorzugsweise am Pleuel 2 angeordnet ist Der Fleuelbolzen 6 ist mit seinen Enden im Führungskopf 4 fest gelagert.This pneumatic measurement system consists of an outlet nozzle 5, which is preferably arranged via a bracket 3 on the guide head 4 of the plunger is, and one due to the pivoting movement on the nozzle side depending on their Distance to the center of the axis of the Fleuelbolzens 6 with a radius provided baffle plate 1, which is preferably arranged on the connecting rod 2 The Fleuelbolzen 6 is with his Ends in the guide head 4 fixedly mounted.
Weiterhin ist das Pleuel 2 über die Buchse 7 auf dem Pleuelbolzen 6 gelagert. Die Auslaßdüse 5 steht mittels einer Rohrleitung über eine Vordrossel 8 mit dem einen Luftstrom erzeugenden Pneumatiksystem in Wirkverbindung. An der Rohrleitung 9 ist zwischen der Auslaßdüse 5 und der Vordrossel 8 ein Druckschalter 12 angeordnet. Zur Kompensierung des Stößel- und Oberwerkzeuggewichtes sind mit Druckluft beaufschlagbare Kolben-Zylinder-Einheiten 11 in bekannter Weise angeordnet und mit dem Stößel verbunden, Die automatische Regelung des Ausbalancierungsdruckes während des betriebes der Presse erfolgt durch Ausnutzen der Spieländerung zwischen dem Fleuelbolzen 6 und der Buchse 7 zum Pleuel 2. Identisch zu dieser Spieländerung ist die Abstandsänderung zwischen Auslaßdüse 5 und der Prallplatte 1, wodurch eine Änderung des Staudruckes in der Rohrleitung 9 zwischen Auslaßdüse 5 und Vordrossel 8 bewirkt und durch den Druckschalter 12 registriert wird.Furthermore, the connecting rod 2 is via the socket 7 on the connecting rod bolt 6 stored. The outlet nozzle 5 is by means of a pipeline via a throttle 8 in operative connection with the pneumatic system generating an air flow. At the Pipeline 9 is a pressure switch between outlet nozzle 5 and pre-throttle 8 12 arranged. To compensate for the ram and upper tool weight are with Piston-cylinder units 11 which can be acted upon by compressed air are arranged in a known manner and connected to the ram, the automatic regulation of the balancing pressure during operation of the press takes place by taking advantage of the Game change between the connecting rod 6 and the socket 7 for connecting rod 2. Identical to this change in play is the change in distance between the outlet nozzle 5 and the baffle plate 1, whereby a Change in the back pressure in the pipe 9 between the outlet nozzle 5 and the pre-throttle 8 and is registered by the pressure switch 12.
Dieser Druckschalter 12 ist entsprechend den vorhandenen Druckverhältnissen ausgelegt und schaltet bei vorbestimmten unteren und oberen Druckgrenzzuständen. Liegt nun während des Betriebes durch Leckverluste im Pneumatiksystem der Pleuelbolzen 6 unten an der Buchse 7 an, so ist der Stößel unterausbalanciert und die Auslaßdüse 5 und die Prallplatte 1 erreichen ihren minimalsten, zuvor bestimmten Abstand zueinander, wodurch eine Staudruckerhöhung eintritts Diese Staudruckerhöhung bewirkt ein Schalten des Druckschalters 12, dessen Zustandsänderung über hier nicht beschriebene Ventile und deren Schaltungszustände ein Füllen der Kolben-Zylinder-Einheiten 11 mit Druckluft bewirkt. Dadurch ändert sich der unterausbalancierte Zustand des Stößels und der Abstand der Auslaßdüse 5 zur Prallplatte 1. Stellt sich nun der vorbestimmte, den ausbalancierten Zustand des Stößels charakterisierende Staudruck in der Leitung 8 ein, so schaltet wiederum der Druckschalter 12, wodurch das Füllen der Eolben-Zylinder-Einheit 11 beendet wird. Als ausbalancierter Zustand gilt eine geringfügige, in der Praxis gewollte Uberauæbalancierung, d.h., das Abschalten des Füllens der Kolben-Zylinder-Einheit 11 erfolgt, wenn der Fleuelbolzen 6 oben an der Buchse 7 anliegt und dadurch die Auslaßdüse 5 zur Prallplatte 1 ihren maximalsten Abstand erreicht hat und der Staudruck gesunken ist.This pressure switch 12 is in accordance with the existing pressure conditions designed and switches at predetermined lower and upper pressure limit states. The connecting rod pin is now located during operation due to leakage in the pneumatic system 6 at the bottom of the socket 7, the tappet and the outlet nozzle are underbalanced 5 and the baffle plate 1 reach their minimum, previously determined distance from one another, which results in an increase in back pressure. This increase in back pressure causes switching of the pressure switch 12, whose state change via valves not described here and their switching states a filling of the piston-cylinder units 11 with compressed air causes. This changes the under-balanced state of the plunger and the Distance of the outlet nozzle 5 to the baffle plate 1. The predetermined, the back pressure in the line characterizing the balanced state of the tappet 8 on, the pressure switch 12 switches on again, causing the Eolben cylinder unit to be filled 11 is terminated. A balanced state is considered to be a minor one, in practice Deliberate overbalancing, i.e. switching off the filling of the piston-cylinder unit 11 takes place when the Fleuelbolzen 6 rests on the top of the socket 7 and thereby the Outlet nozzle 5 to baffle plate 1 has reached its maximum distance and the back pressure has decreased.
Durch diese Wirkungsweise geschieht die automatische Regelung des Ausbalancierungsdruckes, Die erfindungsgemäße Anordnung erlaubt eine berprüfung des Ausbalancierungsdruckes sowohl im statischen als auch im dynamischen Zustand. Die Regelung erfolgt vorzugsweise in bestimmten Kurbelwinkelbereichen und so wird der erzeugte Staudruck hier gemessen und es erfolgt, wenn erforderlich, eine Korrektur des Ausbalancierungsdruckes.This mode of action automatically regulates the Balancing pressure, the arrangement according to the invention allows a check of the balancing pressure both in the static and in the dynamic state. The regulation is preferably carried out in certain Crank angle ranges and so the generated dynamic pressure is measured here and it takes place, if necessary, a correction of the balance pressure.
Nach dem Wechseln des Oberwerkzeuges wird in zuvor genannter Art und Weise ausbalanciertAfter changing the upper tool, the aforementioned type and Well balanced
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| DE19823240390 Withdrawn DE3240390A1 (en) | 1982-01-13 | 1982-11-02 | Device for automatically regulating the balancing pressure in presses |
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| DD204064A1 (en) | 1983-11-16 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |