Mechanische Kraftbegrenzung einer Presse

[Jan F. (jaifraic)]

Hallo,

ich arbeite gelegentlich an einer Art Presse, in die verschiedene 
Versuchsaufbauten eingesetzt werden. Dazu bestitz die Presse je einen 
Stempel oben und unten, die die Kraft auf diese Versuchsaufbauten 
übertragen.

In der Regel haben die Versuchsaufbauten einen oder mehrere 
Piezo-Kraftsensoren verbaut.
Jetzt kann es durch Fehlbedienung (z.B. beim manuellen Verfahren der 
Achsen) dazu kommen, dass die Kraft einer oder beider Achsen zu hoch für 
die Kraftsensoren ist und diese einfach mechanisch zerstört werden.
Da die Teile aber verdammt teuer sind sollte das nach Möglichkeit nicht 
passieren :D

Ich möchte also eine Kraftbegrenzung einbauen, die z.B. bei einer Kraft 
von über 50N mechanisch blockiert.
(Dies soll eine redundante Sicherheitsmaßnahme sein, das Problem wird 
auch elektrisch/softwaretechnisch angegangen).

Ich bin leider mit Mechanik eigentlich nicht viel am Hut bzw. keine 
Erfahrung, bin daher auf Ideensuche zur Verwirklichung.

Die einfachste Idee wäre aber ja, eine Feder mit entsprechendem Federweg 
zum Versuchsaufbau zu nehmen, die auf einer Stahlstütze montiert ist.

Das ganze Mal mit einem Beispiel:
Nehmen wir einen Versuchsaufbau bei dem der obere Stempel 30mm verfährt, 
um z.B. eine Umformung vorzunehmen. Die benötigte Kraft beträgt ca. 20N.
Dann habe ich z.B. eine Feder mit 70mm freier Länge und 20mm max. 
belasteter Länge bei einer max. Kraft von 50N.
Bei der "normalen" Kraft von 20N bewegt sich die Feder frei. Steigt die 
Kraft über 50N und damit in einen für die Kraftsensoren gefährlichen 
bereich, wird die maximal gestaucht und der Stempel drückt gegen die 
Stahlstütze.
Sollte doch so funktionieren, oder?

Gibt es sinnvollere Konzepte? Ich kann mir vorstellen, dass dieses 
Problem durchaus bekannt ist, konnte aber nichts weiteres dazu finden.

Beste Grüße
Jan

[MaWin (Gast)]

Jan F. schrieb:
> Gibt es sinnvollere Konzepte?

Hängt vom Aufbau der Presse ab, bei Hydraulik gibt es gute 
Überdruckventile.

[Jan F. (jaifraic)]

Hallo,

leider nicht möglich, der Antrieb ist mit Linearmotoren realisiert :)

[MaWin (Gast)]

Die dürften ja auch wissen, z.B. über ihre Stromaufnahme, mit wie viel 
sie pressen.

[Jan F. (jaifraic)]

Wahrscheinlich wird das in der Steuerungs-SPS irgendwo aufgenommen, da 
komme ich aber nicht ran.

Daher soll es hier erstmal um die rein mechanische Begrenzung gehen.

[heinz (Gast)]

schau mal bei
https://de.wikipedia.org/wiki/Sicherheitskupplung
ist zwar für Rotation, aber vielleicht hilft es.

Ich kenn das mit den Kugeln und dem Ini. das könnte man auch linear 
verwenden

[Udo S. (urschmitt)]

Jan F. schrieb:
> die z.B. bei einer Kraft von über 50N
Das Teil streichelt ja nur sanft und presst gar nicht :-)

Jan F. schrieb:
> leider nicht möglich, der Antrieb ist mit Linearmotoren realisiert :)

Ist das was Selbstgebautes oder was gekauftes? Link?

[Thomas F. (igel)]

Jan F. schrieb:
> Ich möchte also eine Kraftbegrenzung einbauen, die z.B. bei einer Kraft
> von über 50N mechanisch blockiert.

Besser ist ein Element, welches die Kraft nicht über 50N steigen lässt.
Dazu setzt man in den Stempel ein federndes Element ein. Die Feder ist 
dabei auf z.B. 50N vorgespannt, so dass erst über dieser KRaft die 
Bewegung in diesem Element aufgenommen wird und die Kraft erst gar nicht 
am Sensor ankommt. Durch geeignete Wahl einer (oder mehrerer) Feder kann 
man uach verhindern, dass die Kraft noch nennenswert ansteigt, z.B. mit 
Tellerfedern oder Übertotpunktfedern.

[Possetitjel (Gast)]

Thomas Forster schrieb:

> Jan F. schrieb:
>> Ich möchte also eine Kraftbegrenzung einbauen, die z.B. bei
>> einer Kraft von über 50N mechanisch blockiert.
>
> Besser ist ein Element, welches die Kraft nicht über 50N
> steigen lässt. Dazu setzt man in den Stempel ein federndes
> Element ein.

Ein Gewichtsstück von reichlich 5kg tut es auch. Solange die
Kraft kleiner 50N ist, definiert der Anschlag des Schlittens
die Lage; wird die Kraft gleich der Gewichtskraft, hebt sich
der Schlitten.