DE10310925B3 - Sicherheitsvorrichtung für das Werkstücktransportsystem in einer Presse - Google Patents

Abstract

Es wird eine Sicherheitsvorrichtung für das Transportsystem in Pressen vorgeschlagen, welches bei einem Stillstand der Anlage ein ungefährdetes Betreten des Pressenraumes ermöglicht. Zwischen Antrieb und Getriebe der einzeln angetriebenen Transporteinheiten wird eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen, welche in einfacher Bauart eine sichere formschlüssige Verriegelung gewährleistet.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung eines Transportsystems zum Transportieren von Blechteilen bzw. Werkstücken in Simulatoren, Pressen, Pressenstraßen oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruch 1.
• Erfordert die Herstellung eines Werkstückes aus Blech mehrere Arbeitsoperationen, so werden zur wirtschaftlichen Fertigung die erforderlichen Umform- oder Schneidoperationen in einer so genannten Transferpresse oder Pressenstraße durchgeführt. Die Anzahl der Werkzeuge entspricht dann der Anzahl der Arbeitsstufen, die zur Teileherstellung erforderlich sind. Derartige Stufen- oder Transferpressen sind mit vollautomatischen Transporteinrichtungen ausgeführt, mit denen die Werkstücke von einer Arbeitsstufe zur nächsten weitertransportiert werden.
• Neuere Entwicklungen sind hochflexible Transportsysteme die paarweise und spiegelbildlich zueinander, z. B. im Ständerbereich der Presse, angeordnet sind. Zum Teiletransport sind diese Transportsysteme durch einen Querbalken, mit Haltemittel für das Werkstück, miteinander verbunden. Jedes Transportsystem verfügt über eigene, unabhängige Antriebsmotoren. Beispielhaft ist ein solches Transportsystem, in einer Ausführung mit Schwenkarmen, in der DE 100 10 079 A1 beschrieben.
• Ist es aufgrund von Störungen, Umrüstungs- und Wartungsarbeiten oder dergleichen erforderlich den Pressenraum zu betreten, müssen Sicherheitseinrichtungen jegliche unkontrollierten Anlagenbewegungen blockieren. Für die Presse ist, insbesondere zur Vermeidung einer Absenkbewegung des Stößels durch seine Lageenergie, eine Stößelverriegelung bekannt. Auch das Transportsystem muss ebenfalls mit einem Sicherheitssystem ausgerüstet werden.
• Ein derartiges Sicherheitssystem ist in der DE 100 28 147 A1 offenbart. Vorgeschlagen wird eine Bremseinrichtung die zur Sicherheitsüberprüfung der Bremswirkung mit einem vorbestimmten Drehmoment, welches durch die Antriebseinrichtung aufgebracht wird, zyklisch belastet wird. Die Werkstücktransporteinrichtung wird nicht gestartet, wenn das aufgebrachte Drehmoment das maximale Haltemoment der Bremseinrichtung überschreitet. Dieser aufwendige Belastungstest ist erforderlich, weil durch den zunehmenden Verschleiß der Reibbeläge die Bremswirkung vermindert wird und ein sicheres Halten nicht mehr gewährleistet ist.
• Ein weiterer Nachteil ist in dem Austausch der verschlissenen und verölten Reibbeläge zu sehen. Dieses hat Materialkosten und insbesondere Stillstandszeiten der Großanlagen zur Folge. Vorteilhaft bei der Verwendung von Haltebremsen ist die Möglichkeit der stufenlosen Funktionalität einer Bremse durch Reibschluss.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine nahezu stufenlose, formschlüssige Sicherheitsvorrichtung für die Ruhelage von Werkstück-Transportsystemen in Pressen zu schaffen, die einfach im Aufbau ist und eine hohe Sicherheit gewährleistet.
• Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Werkstück-Transportsystem nach dem Oberbegriff des Anspruch 1, durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruch 1 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
• Dabei wird bevorzugt zwischen dem regelbaren Antriebsmotor und dem mit dem Transportsystem wirkverbundenen Getriebe eine Sicherheitsvorrichtung eingebaut. Diese Einbaulage ist darum besonders günstig, weil nur das durch das vorgeschaltete Getriebe reduzierte Drehmoment verriegelt und gehalten werden muss. Die Verriegelungsbewegung erfolgt durch Federwirkung, wie dieses auch als Sicherheitsprinzip bei Bremsen angewendet wird. Das Öffnen der Verriegelung bewirkt ein druckbeaufschlagbarer Ringkolben. Zur formschlüssigen Verriegelung wird eine mit der Ausgangswelle des Antriebsmotors fest verbundene Scheibe vorgeschlagen, deren Außendurchmesser mit Nuten versehen ist. Diese Nuten sind so ausgebildet, dass von zwei federbeaufschlagten Verriegelungsbolzen mindestens einer immer in eine Nut einrasten kann. Gegebenenfalls ist noch eine geringfügige Drehbewegung bis zur endgültigen Verriegelung möglich, jedoch ist die Auswirkung auf das Transportsystem aufgrund des zwischengeschalteten Getriebes vernachlässigbar. Spätestens wenn die Nutbegrenzung an dem Verriegelungsbolzen anliegt, rastet auch der zweite Verriegelungsbolzen in eine Nut ein. Dieser zweite Verriegelungsbolzen liegt entgegengesetzt vom ersten Verriegelungsbolzen an der Nutbegrenzung an. Diese Anordnung gewährleistet, dass eine Verdrehung in beide Richtungen, d. h. Links- oder Rechtsdrehung, ausgeschlossen ist. Durch einfache konstruktive Maßnahmen wird eine Sicherheitsvorrichtung mit einem hohen Sicherheitsstandard geschaffen.
• Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
• Die Figuren zeigen:
• 1 Hauptansicht der Sicherheitseinrichtung
• 2 Darstellung gemäß Schnittlinie A-A und Sicherheitsvorrichtung geöffnet
• 3 Darstellung gemäß Schnittlinie A-A und Sicherheitsvorrichtung verriegelt
• Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
• 1 zeigt eine Antriebsbaugruppe des Transportsystems. Der regelbare Motor 1 treibt über das Getriebe 2 eine mit der Abtriebsseite 3 verbundene nicht näher dargestellte Achse des Werkstücktransportsystems an. Diese Achse kann zum Beispiel einen Transportschritt, eine Vertikal- oder eine Schwenkbewegung erzeugen. Zwischen dem Motor 1 und dem Getriebe 2 ist die Verriegelungsvorrichtung 4 angeordnet.
• Diese besteht aus einer mit der Motorwelle 5 fest verbundenen Scheibe 6. Dieses Scheibe 6 ist am Außendurchmesser mit Nuten 15 versehen, wie aus 2 und 3 ersichtlich. Weiterhin gehören zu der Verriegelungsvorrichtung 4 zwei Zylindereinheiten 7. Die Kolben 8, mit Kolbenstangen 19, der Zylindereinheiten 7 sind auf den Ringflächen 9 mit Druck beaufschlagbar und auf der Gegenseite wirken Druckfedern 10. Mit den Kolben 8 verbundene Stifte 11 dienen in Funktion mit den Schaltern 12, 13 zur Lageüberwachung des Kolbens 8. Im vorderen Bereich ist die Kolbenstange 19 beidseitig abgeflacht, wodurch sich ein Steg 14 ausbildet, zur Erzielung einer breiten Abstützfläche. Ein Stift 17 dient der Verdrehsicherung. Die Funktion der Verriegelungssvorrichtung 4 ist aus den 2 und 3 zu ersehen.
• Die für den Produktionsbetrieb erforderliche entriegelte Stellung zeigt 2. Die Ringfläche 9 ist mit Druck beaufschlagt und der Kolben 8 in zurückgefahrener, entriegelter Stellung. Die für die Verriegelung erforderlichen Nuten 15 sind derart auf dem Umfang der Scheibe 6 verteilt, dass immer mindestens ein Steg 14, 14' der zwei Kolben-/Zylindereinheiten 8, 7 auf eine Nut 15 trifft. Diese Situation ist im unteren Teil der 2 dargestellt. Zwei Kolben-/Zylindereinheiten 8, 7 werden vorgeschlagen um eine absolut sichere Funktionalität zu gewährleisten. Würde nur eine Zylindereinheit 7 eingesetzt, könnte der Steg 14 auf einen Steg 18 der Scheibe 6 treffen, wie im oberen Teil der 2 gezeigt.
• Eine Verriegelung für eine Produktionsunterbrechnung zur Begehung des Pressenraumes ist in 3 dargestellt. Für diese Funktion wird die Ringfläche 9 der Kolben-/Zylindereinheit 8, 7 drucklos geschaltet. Die Druckfedern 10 bewirken das Ausfahren der Kolben 8. Der Steg 14' kann unmittelbar in eine Nut 15 einfahren, während der Steg 14 zunächst am Außendurchmesser der Scheibe 6 am Steg 18 anliegt (2).
• Aufgrund der Schwerkraft bzw. der Hebelarmwirkung des Transportsystems könnte über das Getriebe 2 eine Drehbewegung eingeleitet werden, die auch eine Verdrehung der Scheibe 6 bewirkt. Durch die Wirkung der Übersetzung des Getriebes 2 reicht bereits eine geringfügige Drehbewegung der Transportachse um die Scheibe 6 in die erforderliche Lage zu drehen. Der Winkel der Verdrehung wird dadurch begrenzt, dass eine seitliche Begrenzung der Nut 15 sich als Anschlagfläche 16' an den Steg 14' anlegt. Gleichzeitig kann der Steg 14 ebenfalls in eine Nut 15 einfahren, wobei zwischen Anschlagfläche 16 und Steg 14 ein geringer Spalt verbleibt, um ausreichend Spiel beim Einfahren des Steges 14 zu gewährleisten. Erreicht wird dieses dadurch, das die Breiten 8 der Nuten 15 mindestens um das dreifache größer sind als die Breiten b der Stege 14, 14'. (2)
• Aus 3 ist ersichtlich, dass bei der vorgeschlagenen Nutanordnung die Anschlagflächen 16, 16' an den Stegen 14, 14' derart anliegen, dass eine Verdrehung in beiden Richtungen sicher vermieden wird. Sowohl eine Rechts- als auch Linksdrehung der Antriebsachse des Transportsystems ist sicher verriegelt.
• Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführung beschränkt. Sie umfasst auch alle fachmännischen Ausgestaltungen im Rahmen der geltenden Ansprüche. So kann beispielhaft die Zylindereinheit 7 auch horizontal angeordnet werden und die Scheibe 6 statt mit Nuten 15 mit Langlöcher versehen werden. Auch der Steg 14 an der Kolbenstange 19 ist nicht zwingend erforderlich und die Kolbenstange 19 kann durchgehend eine Zylinderform aufweisen und mit einer Phase zum leichteren Einfahren versehen werden. Bei dieser Lösung kann der Stift 17 zur Verdrehsicherung entfallen.

1

Motor

2

Getriebe

3

Abtriebseite

4

Verriegelungsvorrichtung

5

Motorwelle

6

Scheibe

7

Zylindereinheit

8

Kolben

9

Ringfläche

10

Druckfeder

11

Stift

12

Schalter

13

Schalter

14

Steg, Kolben

15

Nuten

16

Anschlagfläche

17

Stift

18

Steg, Scheibe

19

Kolbenstange

Claims (4)

1. Sicherheitsvorrichtung für die Ruhelage von wenigstens einem, von anderen unabhängigen, Werkstücktransportsystem zur Durchführung einer mindestens zweiachsigen Transportbewegung in Simulatoren, Pressen, Pressenstraßen oder dergleichen mit wenigstens einer eigenen Antriebseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Motorwelle (5) des Antriebes (1) fest verbundene Scheibe (6) am Außendurchmesser mit Nuten (15) versehen ist, in die mindestens eine Kolbenstange (19) oder ein Steg (14) eine Verriegelungsvorrichtung (4) zum Zwecke der Verriegelung einfahrbar ist, wobei die Verriegelungsvorrichtung (4) aus zwei Zylindereinheiten (7) mit Kolben (8) und Kolbenstange (19) besteht, die durch Druckbeaufschlagung der Ringfläche (9) entriegelbar und durch die Wirkung eine Druckfeder (10) in die Verriegelungsstellung bringbar ist und diese Stellungen über einen Stift (11) durch Schalter (12, 13) überwachbar sind und dass die Nuten (15) der Scheibe (6) so ausgebildet sind, dass von zwei federbeaufschlagten Kolbenstangen (19) bzw. Stegen (14) mindestens eine oder einer immer in eine Nut (15) einrasten kann.
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite B der Nuten (15) der Scheibe (6) mindestens dem dreifachen der Breite b des Steges (14) am vorderen Ende der Kolbenstange (19) entspricht.
3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite B der Nuten (15) der Scheibe (6) mindestens 3-mal dem Durchmesser der Kolbenstange (19) entspricht.
4. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Verriegelungsvorrichtung (4) zwischen Motor (1) und Getriebe (2) vorgesehen ist.