Schwenk-Senkspannelemente

Störungsbehebung bei Schwenk-Senkspannelementen
TYPEN 2154, 2155, 2156, 2235, 2237

Anleitung zum besseren Verständnis der Vorgehensweise bei außer Takt geratenen Schwenk-Senkspannelementen.
(siehe auch Kapitel 5.0 "Störungssuche" der zugehörigen Betriebsanleitung)
Um einen sicheren und funktionsgerechten Betrieb zu gewährleisten, vor Installation und Inbetriebnahme unbedingt Betriebsanleitung lesen!

WICHTIG:
Sorgfältige Beachtung der Betriebsanleitung ist Voraussetzung für den störungsfreien Einsatz der Schwenk-Senkspannelemente. Funktionsstörungen während der Inbetriebnahme und des Pressenbetriebes sind häufig auf fehlerhafte Installation und Einbau- bzw. Bedienungs- und Steuerungsfehler zurück zu führen.

Funktionsbeschreibung

Die Schwenk-Senkspannelemente bestehen im Wesentlichen aus dem Gehäuse, in dem der Schwenkmechanismus für den Kolben und eine Abfrage der Löse-, Umschalt- und Spannposition über induktive Näherungsschalter integriert ist und dem Kolben mit Zuganker.
In der Kolbenstange sind Schaltpunkte eingelassen, welche die entsprechenden Näherungsschalter an den jeweiligen Positionen betätigen.
Der Schwenkmechanismus besteht aus einem Steuerbolzen, der den Kolben so führt, dass während einem Teil des Hubes eine Drehbewegung ausgeführt wird. Diese Drehbewegung erfolgt kurz vor Erreichen bzw. nach Verlassen der oberen Kolbenendlage (Umschaltposition) und erfolgt immer in der gleichen Drehrichtung, gleichgültig ob der Kolben ein oder aus fährt.

Löseposition
In Löseposition ist der Kolben komplett eingefahren. Ein problemloser Werkzeugwechsel ist möglich, da keine Teile über dem Tisch- bzw. Stößelniveau stehen.
Näherungsschalter 2S1 überwacht diese Position.

Umschaltposition
Wird die Kolbenseite B mit Druck beaufschlagt, fährt der Zuganker durch den Schlitz der Spannstelle und dreht dann um 45°. Am Ende der Drehbewegung ist die Umschaltposition erreicht. Näherungsschalter 2S2 überwacht diese Position.

Spannposition
Zum Spannen wird Stangenseite A mit Druck beaufschlagt. Der Zuganker dreht um weitere 45° und nach einem linearen Hub von 5 mm spannt er das Werkzeug. Näherungsschalter 2S3 überwacht diese Position.

Lösen
Zum Lösen wird Kolbenseite B mit Druck beaufschlagt. Der Zuganker fährt 5 mm linear aus und dreht dann um 45° in die Umschaltposition. Näherungsschalter 2S2 überwacht diese Position.
Bei Druckbeaufschlagung von Stangenseite A dreht der Zuganker um 45° und fährt ein in die Löseposition. Näherungsschalter 2S1 überwacht diese Position.

Mehrere Schwenk-Senkspannelemente in einem Hydraulikkreis werden mangels einer mechanischen Kopplung und wegen unterschiedlicher Reibung der Komponenten und unterschiedlicher Leitungslängen ungleichmäßige Kolbenbewegungen ausführen, d.h. die Elemente werden nicht synchron fahren.
Aus diesem Grund sind eingeleitete Kolbenbewegungen ALLER in einem Hydraulikkreis zusammengefasster Schwenk-Senkspannelemente bis zur Umschaltposition voll auszufahren!
Die Signale der Näherungsschalter "Umschaltposition" 2S2 und der Druckschalter ALLER Elemente müssen vorhanden sein, bevor die Hubumkehr erfolgen kann! Andernfalls können die Zuganker untereinander außer Takt geraten und der Schwenkmechanismus kann beschädigt werden!

Störungsursachen

Das außer Takt geraten von Schwenk-Senkspannelementen kann verschiedene Ursachen haben.

Element außer Takt
Häufigste Ursache für das außer Takt geraten einzelner Spanner ist das nicht ordnungsgemäße Anfahren der Umschaltposition aller Zuganker.
Hat ein Zuganker z.B. beim Ausfahren aus der Löseposition die Umschaltposition noch nicht erreicht und die Hubumkehr wird eingeleitet, so wird er nicht um weitere 45° drehen und in Spannstellung fahren, sondern er wird zurück drehen und wieder in Löseposition fahren. Alle anderen bis zur Umschaltposition gefahrenen Zuganker werden jedoch in die Spannstellung drehen und das Werkzeug spannen.
Video: Ein Zuganker ist außer Takt geraten, d.h. sein Zuganker steht jetzt um 90° versetzt zu den anderen.

Ausrasten der Überlastsicherung
Eine weitere Ursache kann die Behinderung der Drehbewegung einzelner Zuganker sein.
Dies kann z.B. durch falsche Positionierung des Werkzeuges oder falsche Ausführung der Spannstelle (falscher Spannschlitz, kein Freiraum zum Drehen) verursacht werden.
Zum Schutz vor Beschädigung des Schwenkmechanismus sind die Spannelemente mit einer Überlastsicherung ausgerüstet. Hierbei kann bei Behinderung der Drehbewegung der Steuerbolzen des Schwenkmechanismus ausrasten. Die ordnungsgemäße Position des Zugankers und eine einwandfreie Drehbewegung sind dann nicht mehr sichergestellt.
Video: Ein Zuganker ist durch Ausrasten der Überlastsicherung außer Takt geraten. Bei diesem Spannelement wird die Positionsüberwachung des Zugankers durch induktive Näherungsschalter entweder keine Signale oder abweichende Signale gegenüber den anderen Spannelementen liefern.

Ausrasten durch Staudruck
Das Ausrasten der Überlastsicherung kann auch durch zu hohe Staudrücke in einem der Spannkreise entstehen.
Steigt z.B. der Staudruck am Anschluss B beim Einfahren des Zugankers (Druck auf Anschluss A) über 50 bar, steigt die Dichtungsreibung am Kolben derart an, dass beim Drehen des Zugankers die Überlastsicherung ausrastet.

Ursachen für Staudruck
Zu hohe Staudrücke entstehen bei zu geringen Leitungsquerschnitten, zu langen Leitungen, zu engen Rohrbögen oder zu hohem Fördervolumen des Hydraulikaggregates.
Bei Reihenanschluss mehrerer Schwenk-Senkspannelemente addieren sich die einzelnen Staudrücke und können den kritischen Wert von 50 bar überschreiten. Reihenanschluss muss daher vermieden werden.

Die Animation zeigt im ersten Zyklus das außer Takt geraten des vorderen Zylinders durch Einleiten der Hubumkehr vor Erreichen der Umschaltposition.
Im zweiten Zyklus rastet die Überlastsicherung des vorderen Zylinders beim Einfahren aufgrund zu hohen Staudruckes während der Drehbewegung aus.

Störungsbehebung

Sind Schwenk-Senkspannelemente außer Takt geraten, muss zur Behebung des Problems zuerst das Werkzeug aus der Maschine entfernt werden, um Zugang zum Zuganker des Spannelementes zu erhalten.

Werkzeug entfernen
Bei geschlossenem Werkzeug alle Schwenk-Senkspannelemente in Lösestellung fahren (Näherungsschaltersignal "Lösestellung" 1S1).
Der oder die außer Takt geratenen Spannelemente werden das Werkzeug spannen (je nach Zugankerstellung dieses Spannelementes ist es möglich, dass das Näherungsschaltersignal "Spannposition" 2S3 nicht vorhanden ist, da der Schaltpunkt in der Kolbenstange den entsprechenden Näherungsschalter nicht betätigt).

Zuganker synchronisieren
Das Hydraulikaggregat abschalten und über die Handnotbetätigung der Wegesitzventile alle Spannkreise drucklos machen.
Über die Handnotbetätigung (Aussensechskant) an der Rückseite des Schwenk-Senkspannelementes mit einem geeigneten Werkzeug den Steuerbolzen drehen, bis das Näherungsschaltersignal "Spannposition" 2S3 aufleuchtet *.
Dann den Steuerbolzen um weitere 90° drehen *. Der Zuganker steht jetzt in Löseposition über dem Spannschlitz.
* in diesen Positionen muss das Einrasten der Überlastsicherung nicht zwingend erfolgen!
 

ACHTUNG
Der Steuerbolzen hat 2 Raststellungen um 180° versetzt zueinander. Beim Drehen des Steuerbolzens kann das Ein- oder Ausrasten der Überlastsicherung notwendig sein.
Ausrastmoment:
Typ 2154:               10 Nm
Typ 2155 / 2235:    20 Nm
Typ 2156 / 2237:    30 Nm

Das Hydraulikaggregat einschalten. Mit dem Befehl "Lösen" fährt der Zuganker ein in die Lösestellung.
Das Werkzeug kann entnommen werden.

Überlastsicherung einrasten
Jetzt den Zuganker mit der Handnotbetätigung (Innensechskant) am Spannkopf mit einem geeigneten Werkzeug drehen, bis die Überlastsicherung einrastet. Sollten jetzt alle Zuganker in der gleichen Stellung stehen und für alle Schwenk-Senkspannelemente das Näherungsschaltersignal "Gelöst" 2S1 angezeigt werden, ist das Problem behoben.

Element in "Takt" bringen
Falls das außer Takt geratene Spannelement kein Näherungsschaltersignal "Gelöst" 2S1 anzeigt oder der Zuganker nicht in der gleichen Stellung wie alle anderen steht, muss der Zuganker wieder in den Takt der übrigen Spannelemente gebracht werden. Hierzu das Hydraulikaggregat einschalten. Im manuellen Betrieb alle Zuganker in die Umschaltposition fahren.
Der außer Takt geratene Zylinder muss nun in der Umschaltposition blockiert werden. Am Besten geschieht dies mit einer entsprechenden Steckscheibe (siehe Animation).
Sollte der Einsatz einer Steckscheibe nicht möglich sein, kann das entsprechende Spannelement auch hydraulisch entkoppelt werden. Hierzu alle Hydraulikanschlüsse an diesem Spannelement lösen und verschließen. Dann alle Schwenk-Senkspannelemente hydraulisch ein- und ausfahren, bis der Gleichstand wieder hergestellt ist.

Funktionstest
Nach Entfernen der Steckscheibe bzw. nach Wiederherstellung der hydraulischen Verbindungen die Spannelemente mehrmals einen kompletten Spann- / Lösezyklus durchfahren lassen. Dabei den Gleichlauf der Elemente und die korrekten Signale der Näherungsschalter prüfen.