CN102574188A - 压力机驱动器和用于借助压力机驱动器产生模具支承装置的行程运动的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种压力机驱动器(7)，其具有压力机驱动马达(18)，所述压力机驱动马达通过一设有马达侧的和模具支承装置侧的耦合元件(25，34)的耦合装置与模具支承装置(47)驱动连接。为了得到具有高动态性的压力机驱动器(7)，在所述马达侧的耦合元件(25)和所述模具支承装置侧的耦合元件(34)之间中间连接弹性的连接元件(27，31)，并且设有可控制的延迟装置(51)，所述延迟装置作用在所述模具支承装置侧的耦合元件(34)上。借助所述延迟装置(51)能够在所述弹性的连接元件(27，31)变形的情况下至少部分受控制地延迟所述模具支承装置侧的耦合元件(34)的通过所述压力机驱动马达(18)引入的运动改变。

Description

压力机驱动器和用于借助压力机驱动器产生模具支承装置的行程运动的方法

技术领域

本发明涉及一种压力机驱动器，借助该压力机驱动器能够使模具支承装置以行程运动运动，其中，压力机驱动器包括至少一个压力机驱动马达，该压力机驱动马达通过一设有马达侧的和模具支承装置侧的耦合元件的耦合装置与模具支承装置驱动连接。

本发明还涉及一种用于借助压力机驱动器产生模具支承装置的行程运动的方法，该压力机驱动器具有至少一个压力机驱动马达，该压力机驱动马达通过一设有马达侧的耦合元件和模具支承装置侧的耦合元件的耦合装置与模具支承装置驱动连接，其中，在通过压力机驱动马达产生行程运动时引入模具支承装置侧的耦合元件的运动改变。

背景技术

在机床制造中，具有极其不同结构形式的耦合装置的压力机驱动器是公知的。通常耦合装置用于将由压力机驱动马达产生的驱动力传递到保持在模具支承装置上的模具。例如在具有构造为液压活塞/缸单元的压力机驱动马达的压力机驱动器的情况中，通过简单的、刚性的耦合装置能够将作用在活塞/缸单元的活塞上的进给力传递到模具上。

开头提到类型的、呈机械式压力机驱动器形式的压力机驱动器例如通过WO2005/016573A1描述。在现有技术中，电动机用作压力机驱动马达。电动机的转子刚性地且固定地与驱动主轴连接，该驱动主轴又通过驱动螺母与模具支承装置驱动连接。机械式压力机驱动器因此具有刚性的耦合装置，该耦合装置在马达侧通过压力机驱动马达的转子并且在模具支承装置侧通过驱动主轴构成。

在很多压力机结构形式中，例如在冲压-成型压力机中，通过压力机驱动器提供的驱动力应当尽可能大。但是驱动力越大，则压力机驱动器的尤其动力传动系就必须构造得越稳定并且由此也越重。但是动力传动系的活动元件的与此相关的较高的惯性不利地影响压力机驱动器的动态性，因为在压力机驱动器的加速和制动过程中驱动功率的很大部分始终仅仅为了压力机驱动器的活动元件的运动改变而损失掉了。

在电动机形式的压力机驱动马达时问题加剧。为了提高电动机的驱动功率，尤其是必须增大电动机的转子-磁体。但是结构空间在马达轴线的方向上通常受到限制，从而转子-磁体的增大仅能在径向方向上实现。但是随着径向的增大，即转子-磁体的直径的增大，转子-磁体的惯性以特别大的尺度增加。由于高的惯性增加，因此电动机的功率增益在电动机的加速和制动阶段期间至少部分地重新消失。

发明内容

本发明的目的是，这样地进一步开发已知的压力机驱动器和用于借助压力机驱动器产生模具支承装置的行程运动的已知方法，从而得到以特别高的动态性为特点的压力机驱动器和方法。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1的特征的压力机驱动器和具有权利要求19的特征的用于产生模具支承装置的行程运动的方法解决。

在本发明的意义上，在模具支承装置侧的耦合元件和马达侧的耦合元件之间中间连接弹性的连接元件并且设置可控制的延迟装置。该延迟装置作用在模具支承装置侧的耦合元件上，以便在弹性的连接元件发生变形的情况下受控制地延迟模具支承装置侧的耦合元件的通过压力机驱动马达引入的运动改变。

因此，根据本发明这样地控制压力机驱动器，使得当压力机驱动马达的活动部件和动力传动系的活动部件直到包括模具支承装置侧的耦合元件在内至少部分地已经执行相应的运动改变时，通过压力机驱动马达引入的运动改变才作用在模具支承装置侧的耦合元件上。因此它们已经以明显的程度被加速或制动。可通过压力机驱动马达产生的驱动力或驱动转矩的较大部分供其余的动力传动系、模具支承装置和最后模具的加速或制动使用。因此，模具由于受控制的延迟能够以较高的加速度被驱动或较快地被制动。

此外，根据本发明的解决方案的特点在于，耦合装置由于中间连接的、弹性的连接元件能够被构造为不可转换的耦合装置。以该方式可以避免易受干扰的转换机构。这得到坚固且成本低廉的压力机驱动器。

弹性的连接元件可以一体地或多件式地构成。在多件式构造的情况中或者当弹性的连接元件包括多个弹性的连接元件时，各个部件或连接元件能够前后相继地或相互平行地设置。

根据权利要求1的本发明的有利实施方式由权利要求2至18得出。

在根据权利要求2的本发明结构形式中，延迟装置由制动装置和/或驱动装置构成。如果延迟装置用作制动装置，则它至少部分地在通过压力机驱动马达引入的加速度方面阻止模具支承装置侧的耦合元件。用作制动装置的延迟装置例如可以构造为简单的夹紧装置或闸瓦制动器等。

在延迟装置被构造为驱动装置的情况中，延迟装置导致模具支承装置侧的耦合元件不被压力机驱动马达制动或者至少以较小的程度被压力机驱动马达制动。

在这两种情况中，延迟装置在模具支承装置侧的耦合元件上作用延迟力或延迟转矩，该延迟力或延迟转矩与通过压力机驱动马达引入模具支承装置侧的耦合元件中的驱动力或驱动转矩方向相反。

根据权利要求3得到本发明的一种结构简单的变型，其方式是延迟装置为了产生所述的延迟力或延迟转矩具有延迟马达。此外，借助延迟马达产生延迟力或延迟转矩具有以下特点：延迟马达能够以简单方式被构造，使得延迟力或延迟转矩的数值和方向能够被无级地调节。以该方式能够使延迟装置的影响灵活地适配于自身得到的情形。

如果延迟马达被构造为电动机，则能够有利地省去液压驱动器。此外，在将转矩马达用作延迟马达时得到压力机驱动器的特别紧凑且功率强劲的结构形式。

此外，当延迟马达也能够对驱动力或驱动转矩做出贡献时(权利要求4)，得到特别高效的压力机驱动器。不仅压力机驱动马达而且延迟装置的马达能够用作用于产生模具支承装置的行程运动的驱动马达。

根据权利要求5，压力机驱动马达被构造为电动机。这得到机械式压力机驱动器。当电动机尤其是构造为转矩马达时，得到特别功率强劲且紧凑的压力机驱动器。

在根据权利要求6的发明结构形式的情况中，马达侧的耦合元件无传动装置地与所述压力机驱动马达连接和/或所述模具支承装置侧的耦合元件无传动装置地与所述延迟装置连接。这得到本发明的特别紧凑且坚固的实施方式。

根据权利要求7的按照本发明的压力机驱动器的结构形式也具有上述优点，其中所述模具支承装置侧的耦合元件由驱动螺母构成，所述驱动螺母配合在与所述模具支承装置运动连接的驱动行程主轴上。有利地，模具支承装置侧的耦合元件同时实现两个功能。它一方面用作耦合元件并且另一方面用作用于将驱动旋转运动转向为驱动行程运动的主轴驱动器的部件。

根据权利要求8，驱动螺母和驱动行程主轴优选构成滚珠丝杠传动装置，其中，滚珠回送装置设置在驱动行程主轴上。这得到紧凑地构成的滚珠丝杠传动装置，其由于集成在驱动行程主轴中的滚珠回送装置而具有低的旋转惯性矩。

根据本发明的压力机驱动器的结构空间进一步减小或者说弹性的连接元件能够在结构空间相同时构造得更大，其方式是弹性的连接元件至少部分地设置在驱动行程主轴的轴向接收部中(权利要求9)。

在根据权利要求10的发明结构形式的情况中，特别是在间歇式的工件加工时，即在模具至少短时间静止的工件加工中，得到一种有利的压力机驱动器，其方式是模具支承装置侧的耦合元件能够借助延迟装置抵抗通过所述压力机驱动马达引入的运动改变地、不运动地被保持在其位置中。

例如在冲压加工的情况中，板材相继地以多个冲压行程被加工。在这些冲压行程之间，板材相对于冲压模具重新被定位，其中，冲压模具至少部分地在板材的定位期间设置在与板材间隔开的行程位置(上行程结束位置)中，以减小在定位时板材通过模具损坏的风险。

根据本发明可以将冲压模具必须保持在上行程结束位置中的时间间隔用于加速压力机驱动马达，其中，延迟装置可被这样地控制，即它施加延迟力或延迟转矩，该延迟力或延迟转矩在延迟阶段期间对应于根据由压力机驱动马达引入的驱动力或驱动转矩的数值。

在根据权利要求11的压力机驱动器中，模具支承装置能够借助压力机驱动器在向前行程方向上以及在相反的返回行程方向上运动。对于模具支承装置在向前行程方向上的运动得到的优点也能够以该方式在模具支承装置的返回行程运动中至少部分地被利用。

在本发明的优选变型(权利要求12)的情形中，在马达侧的耦合元件和所述模具支承装置侧的耦合元件之间中间连接多个相互平行地设置的、弹性的连接元件。因此根据本发明的弹性的连接元件包括多个相互平行地设置的、弹性的连接元件。由于该措施，各个连接元件可以例如较短地构成，使得连接元件在整体上能够节省空间地被安置。优选地，相互平行地设置的连接元件围绕驱动旋转轴线相继，模具支承装置侧的耦合元件能够借助压力机驱动马达通过马达侧的耦合元件围绕该驱动旋转轴线被驱动(权利要求13)。

在根据权利要求14的发明结构形式中，弹性的连接元件被构造为弹簧元件。相应于弹性的连接元件也可以一体地或多件式地构造弹簧元件。本发明结构形式的特点是能量效率特别高，因为弹簧元件能够在稍后重新输出在延迟运动改变时吸收的能量。在连接元件构造为扭转弹簧的情况中，此外得到本发明的在空间需求方面有利的结构形式。因为在使用扭转弹簧时，不需要如在使用例如轴向弹簧时用于供弹簧元件回弹的附加结构空间。

根据权利要求15的压力机驱动器以特别高的动态性为特点，其方式是用作弹性的连接元件的弹簧元件的弹簧刚度和压力机驱动马达的动态性、即压力机驱动马达的在不利情况下得到的最大可能的加速度或最大可能的制动能力相互协调。

弹簧元件的弹簧刚度，例如简单的轴向弹簧的弹簧常数是张力的尺度，当弹簧被压缩确定的弹簧路程时，弹簧通过该张力被张紧。

例如在模具支承装置侧的耦合元件静止时，压力机驱动马达能够在弹簧元件变形的情况下最多这么长地加速，直到马达侧的耦合元件运动经过弹簧行程(旋转角度)，其中弹簧以张力(张紧转矩)被张紧，该张力对应于压力机驱动马达能够最高地通过马达侧的耦合元件引入弹簧元件中的最大力(最大转矩)。

弹簧元件越弱，则压力机驱动马达由此能够越长地加速或制动并且同时被引入的运动改变还要被延迟。

为了借助延迟装置尽可能有效地提高压力机驱动器的动态性，弹簧元件应当在延迟阶段期间一方面以尽可能高的张力或尽可能高的张紧转矩被张紧。因为张力或张紧转矩在延迟阶段结束之后供模具支承装置侧的耦合元件以及支承在其下游的活动部件的加速或制动使用。

另一方面，压力机驱动马达在延迟阶段期间能够被加速到尽可能高的速度或制动到尽可能低的速度，在需要时压力机驱动马达应当能够在延迟阶段期间甚至在相反方向上加速，即压力机驱动马达和动力传动系的部件直到包括马达侧的耦合元件在内的加速(制动过程)应当尽可能地完成。以该方式在延迟阶段结束之后，压力机驱动马达的驱动功率的较大份额供模具支承装置侧的耦合元件、包括下游的活动部件在内的加速(制动)使用。

在该背景下，弹簧元件一般必须非常软地构成，因为这样能够保证延迟阶段可以足够长，由此能够尽可能完全地加速(制动)压力机驱动马达。

但是其它因素可以附加地缩短时间间隔，在该时间间隔中压力机驱动马达在延迟运动改变的情况下能够被加速或制动。例如，在间歇式的工件加工的情况中以及当压力机驱动马达已经在冲压模具静止时被加速时，模具的静止时间是用于供压力机驱动马达的加速使用的时间的上限。例如直到行程运动反转时的持续时间作为其他因素，因为所述的行程持续时间越短，则供模具支承装置的引入的制动的延迟使用的时间越少。

因此，弹簧元件的弹簧刚度也不能随意地选择，因为否则弹簧元件可能在供使用的短的延迟时间内部仅仅被(过)低的张力或(过)低的张紧转矩被张紧。

此外，软弹簧元件使得压力机驱动马达的可控性变难，尤其是减小了压力机驱动器的位置精度，因为在软弹簧元件的情况中很难控制排除模具支承装置的过振动。

为了通过本发明在压力机驱动器的动态性上获得大的效果，优选压力机驱动马达的弹簧刚度和得出的最大可能的加速度这样地相互协调，使得所述弹簧元件在延迟阶段期间能够以能通过所述压力机驱动马达引入所述弹簧元件中的最大力或最大转矩的至少30％、尤其是至少50％、优选至少90％被张紧，其中，同时所述压力机驱动马达能够以其最大速度的至少30％、尤其是至少50％、优选至少90％被加速(权利要求16)。

在振动过程的延迟的情况中，相应的百分比数据适用于张力(张紧转矩)的增加和速度减小。

但是，如果可能的话，弹簧元件被这样地旋转，即弹簧元件在延迟阶段结束时几乎以可通过压力机驱动马达引入弹簧元件中的最大力或最大转矩被张紧，其中，同时压力机驱动马达能够几乎以其最大速度被加速或者能够从其最大速度开始几乎完全被制动，在需要时甚至能够在反方向上被加速。

可柔性地适配于相应得到的关系的压力机驱动器根据权利要求17得出，其方式是用作连接元件的弹簧元件的弹簧刚度是可调节的。尤其是弹簧刚度能够根据行程运动的长度被调节，其中，弹簧刚度调节得越大，则行程运动越短。在结构上有利的是以下解决方案，其中弹簧刚度能够借助可沿着弹性的连接元件移动的调节元件调节。

当弹簧刚度在模具支承装置的通过压力机驱动器产生的行程运动中可调节时，压力机驱动器的适配能力被进一步提高。弹簧刚度的优化值可以由于与行程运动开始时不同的情形并且尤其是在行程反转时不同。由于在行程运动中调节弹簧刚度的可能性，用于行程运动的不同区段的弹簧刚度的值可以被优化地调节。

根据权利要求18得到一种特别优雅的解决方案，以便能够对于行程运动的不同区段不同地设置中间连接的弹簧元件的弹簧刚度，其方式是用作弹性的连接元件的弹簧元件至少部分地构造为扭转弹簧元件，其中，扭转弹簧元件在一个扭转方向上的有效弹簧刚度和所述扭转弹簧元件在相反的扭转方向上的有效弹簧刚度不同。

附图说明

在下面借助举例的示意图详细地阐述本发明。附图示出：

图1用于板材的切割和/或成型的机床的立体视图；

图2用于图1的机床的压力机驱动器的剖视图；

图3用于图1的机床的第二结构形式的压力机驱动器；

图4图3的压力机驱动器的沿着另一个剖切平面的剖视图；

图5用于图1的机床的第三结构形式的压力机驱动器；和

图6图5的压力机驱动器的沿着另一个剖切平面的剖视图。

具体实施方式

图1示出用于对板材2形式的板状工件进行冲压和/或成型的机床1。该机床1具有C形机架3，在机架的钳口4中设有传统的坐标导向装置5。在机架3的上臂6的端部上设有压力机驱动器7。一构造为冲压模具8的加工模具能够借助压力机驱动器7以行程运动相对于支承在坐标导向装置5上的板材2沿着行程轴线9上升和下降。此外，加工模具8能够借助压力机驱动器7围绕与行程轴线9重合的旋转调节轴线10被旋转调节。在机架3的下臂11上且与压力机驱动器7相对置地设有用于第二模具的模具支承装置(未示出)。

数字机器控制装置12用于控制机床1的所有驱动器。

为了执行对板材2的冲压或成型加工，该板材借助坐标导向装置5被定位在横向于行程轴线9的平面中。接着使上模具8从上行程结束位置出发沿向前行程方向13下降到板材2上。在上模具8和设置在机架3的下臂11上的模具的配合作用下实现对板材2的加工，例如在板材2上制造冲压穿孔。在上模具8的下降运动结束之后，该上模具设置在下行程结束位置中。从该下行程结束位置出发该模具8以行程运动在向后行程方向14上重新运动回到上行程结束位置中。最后可以重新定位板材2。在另一个部位对板材2进行进一步的加工。该过程以所需的频率重复。

图2以细节示出机床1的压力机驱动器7。该压力机驱动器7具有相对机架固定的压力机驱动器壳体17。在压力机驱动器壳体17的背对板材2的侧上设有扭矩马达形式的压力机驱动马达18，该压力机驱动马达包括一与压力机驱动器壳体17固定连接的驱动马达壳体19、一定子20(包括冷却环16)和一设有磁体15的转子21，该转子借助旋转轴承22支承在压力机驱动器壳体17上。该压力机驱动马达18的驱动旋转轴线23与行程轴线9重合。

压力机驱动马达18的轴向接收部24在背对压力机驱动器壳体17的侧上通过盘形电枢

25覆盖。借助测量装置26能够检测电枢25围绕驱动旋转轴线23的旋转位置。压力机驱动马达18的电枢25和转子21不运动地(无传动装置地)相互连接。

此外，压力机驱动器7设有棒形扭转弹簧27形式的弹簧元件，其相对于压力机驱动马达18的驱动旋转轴线23同心地设置并且穿过压力机驱动马达18的轴向接收部24伸出。

该棒形扭转弹簧27在一个端部上与电枢25连接并且在另一个端部上与支承在旋转轴承30上的第二扭转弹簧元件31连接。第二弹簧元件31具有一个部分地包围棒形扭转弹簧27的套筒状区段32和一个碟状区段33。第二弹簧元件31在碟状区段33上与驱动螺母34连接，该蝶形区段仅能以非常小的程度变形。

驱动螺母34配合在驱动行程主轴35上，该驱动行程主轴的主轴轴线36与压力机驱动马达18的驱动旋转轴线23及行程轴线9相同。驱动螺母34和驱动行程主轴35形成具有行星滚柱39的滚柱丝杠传动装置，借助该滚柱丝杠传动装置能够将驱动螺母34的旋转运动转化为驱动行程主轴35的行程运动，例如将驱动旋转方向37上的旋转运动转化为向前行程方向13上的行程运动。驱动行程主轴35具有轴向接收部38，该轴向接收部在驱动行程主轴35的压力机驱动马达侧的端部上是敞开的。棒形扭转弹簧27和第二弹簧元件31的套筒状区段32穿过该轴向开口伸入到驱动行程主轴35的轴向接收部38中并且相对于驱动行程主轴35可轴向运动地设置在那里。

驱动行程主轴35在其背对压力机驱动马达18的端部上设有旋转调节模块41。该旋转调节模块41借助直线轴承42可沿着行程轴线9移动地、但是抗转动地支承在压力机驱动器壳体17上。直线轴承42通过旋转调节模块41附加地用于支承并且用作驱动行程主轴35的扭转止动装置。

旋转调节模块41具有基体43、旋转调节马达44和转盘45。转盘45相对于基体43通过旋转轴承46支撑并且能够借助旋转调节马达44围绕旋转调节轴线10相对于基体43被旋转调节。模具支承装置47与转盘45固定地连接，该模具支承装置支承冲压模具8形式的加工模具。

此外，设有作用于驱动螺母34上的延迟装置51。该延迟装置51具有扭矩马达形式的延迟马达52，该延迟马达包括一与压力机驱动器壳体17固定连接的延迟马达壳体53、一定子54和一转子55。该延迟马达52的马达轴线56与压力机驱动马达18的驱动旋转轴线23、行程轴线9等重合。延迟马达52的转子55基本上由磁体构成，这些磁体与驱动螺母34无传动装置地连接。测量装置57用于求出转子55围绕马达轴线56的旋转位置。

压力机驱动马达18、延迟马达52以及旋转调节马达44能够借助压力机驱动器控制装置58控制，该压力机驱动器控制装置是数字机器控制单元12的部件(图1)。另外，压力机驱动器控制装置58尤其也与测量装置26和57连接，使得测量装置的测量值能够被用于控制驱动器。

简而言之并且在忽略延迟装置51的情况下，压力机驱动器7的工作方式如下。压力机驱动马达18的旋转运动通过电枢25、扭转弹簧元件27和31、驱动螺母34以及驱动行程主轴35引起模具支承装置47的行程运动。该压力机驱动马达18的电枢25和驱动螺母34形成压力机驱动器7的(不可转换的)耦合装置。电枢25用作马达侧的耦合元件并且驱动螺母34用作模具支承装置侧的耦合元件。驱动螺母34能够通过电枢25借助压力机驱动马达18围绕驱动旋转轴线23旋转。在电枢25和驱动螺母34之间中间连接棒形扭转弹簧27和第二扭转弹簧元件31作为多件式的、弹性的连接元件，它们相对于驱动旋转轴线23同心地延伸。

在下面更详细地描述压力机驱动器7的包括延迟装置51在内的部件在模具支承装置47的行程运动过程中的配合作用。

在工件加工开始时，加工模具8借助旋转调节马达44围绕旋转调节轴线10转移到希望的旋转位置中并且板材2的待加工部位借助坐标导向装置5定位在加工模具8下方。

早在板材2的定位完成之前，压力机驱动马达18引入(尚)不运动的驱动螺母34的运动改变。为此，压力机驱动马达18使电枢25在驱动旋转方向37上加速。同时延迟马达52被压力机驱动器控制装置58这样地控制，使得驱动螺母34被延迟马达52加载延迟转矩，该延迟转矩对应于根据驱动转矩的数值但是与驱动转矩反向，该驱动转矩由压力机驱动马达18通过扭转弹簧元件27、31引入到驱动螺母34上。因为驱动转矩和延迟转矩由此抵消，所以驱动螺母34保持不动。由于电枢25的通过压力机驱动马达18引起的旋转运动，中间连接在旋转的电枢25和静止的驱动螺母34之间的扭转弹簧元件27、31增加地在扭转方向上被张紧。

在以上描述的情形中，延迟马达52用作制动装置。

当板材2的定位完成时或者在即将完成之前(行程提前触发)压力机驱动器控制装置58这样地控制压力机驱动器7，使得模具支承装置47开始在向前行程方向13上的行程运动。为此，取消延迟马达52的制动作用，其方式是延迟马达52的转子55在驱动旋转方向37上被加速。

在该时间点，扭转弹簧元件27、31被转矩张紧，该转矩例如近似等于最大转矩，(运动的)压力机驱动马达18能够将该最大转矩引入扭转弹簧元件27、31中并且能够反向保持延迟马达52。此外，压力机驱动马达18以非常高的旋转速度旋转，即转子21和电枢25的加速至少近似地结束。这通过相应地选择扭转元件27、31的弹簧刚度得出。

驱动螺母34现在不再通过延迟装置51被加载延迟转矩，使得通过张紧的扭转弹簧元件27、31施加的转矩能够完全被用于加速驱动螺母34。因为压力机驱动马达18已经被加速，所以在模具支承装置47的行程运动开始时，压力机驱动马达18的驱动功率供其余的驱动传动系、模具支承装置47以及模具8的加速使用。此外，存储的运动学能量和存储的弹簧能量供加速使用。

此外，驱动螺母34附加地被加载通过延迟马达52在驱动旋转方向37上产生的转矩。该延迟马达52因此在该状态中用作另外的驱动马达。

首先，扭转弹簧元件27、31在模具支承装置的行程运动开始之后也还稍微继续被张紧。一旦延迟马达52被加速到一个与压力机驱动马达18的转速相一致的转速，则扭转弹簧元件27、31不再继续被张紧。电枢25和驱动螺母34这时位于同步中。但是该状态通常不能达到，因为在此之前引入了在下面描述的运动反转。

在加工模具8的向前行程运动期间，压力机驱动马达18引入对模具支承装置47的制动和返回行程运动。为此目的，压力机驱动马达18减少其转速，直到它最终使它的旋转方向反转并且与驱动旋转方向37反向地加速。压力机驱动马达18以最大的驱动功率完成该运动反转。

但是驱动螺母34的这样引入的运动改变借助延迟装置51在压力机驱动器控制装置58的控制下被延迟，其方式是延迟马达52继续在驱动旋转方向37上驱动该驱动螺母34，在需要时甚至在驱动旋转方向37上加速该驱动螺母34。

在不利情况下，扭转弹簧元件27、31越来越被卸载，直到它们完全卸载并且重新在相反的扭转方向上被张紧。该延迟装置51在该时间间隔中用作驱动装置。

在对压力机驱动马达18制动之后并且在加工模具8达到下行程结束位置之前，延迟马达52也制动，并且当加工模具8已经到达下行程结束位置时，延迟马达立即逆着驱动旋转方向37加速。在制动过程中以及在用于返回行程运动的加速过程中，以与在行程运动开始时类似的方式得到压力机驱动器7的高动态性，因为当模具支承装置47连同加工模具8被制动或加速时，尤其是压力机驱动马达的转子21和电枢25已经被制动或加速。

在后续的返回行程运动期间，延迟马达52和压力机驱动马达18的转速这样地被控制，使得首先通过压力机驱动马达18引入对模具支承装置47的返回行程运动的制动，其中，该制动重新借助延迟马达52在弹簧元件27、31变形的情况下被延迟。在返回行程运动结束之后，加工模具8重新设置在图2中所示的上行程结束位置中，其中，加工模具8由于过振动也能够短时间地运动超过上行程结束位置。接着或紧接着开始板材2的重新定位。

板材2在行程运动中通过加工模具8被加载加载力(例如冲压/成型力)，该加载力必须由压力机驱动器7提供。在通常情况下，当压力机驱动马达18尚未制动时，加工模具8碰撞到板材2上并且对板材2加载加载力。在该时间点，扭转弹簧元件27、31仍被张紧，使得压力机驱动马达18和延迟马达52一起能够施加加载力。附加地，加载力的一部分通过运动的动力传动系的惯性施加。

对于在将模具8放置在板材2上时压力机驱动马达18已经被制动并且扭转弹簧元件27、31已经至少部分地被卸载的情况，延迟马达52必须在很大程度上单独地施加加载力。如果通过延迟马达52可提供的加载力不足，例如在成型厚板材时，压力机驱动马达18可以受控制地被接通以附加地引入加载力，其方式是压力机驱动马达重新加速或至少完全不被制动。由此使扭转弹簧元件27、31张紧或保持张紧并且压力机驱动马达18能够提供对加载力的贡献。该控制尤其是在慢的(成型)加工中使用。

此外，借助机床1能够实现工件加工，在该工件加工中模具不保持在上行程结束位置上，而是立即重新下降。例如打标加工或快速的卷边加工。在这种振荡的加工运动中，压力机驱动器7在向前行程运动和返回行程运动中被相同地控制，但是马达18、52分别以相反的旋转方向被控制。

用于机床1的压力机驱动器7的另一种变型在图3和4中示出，其与根据图2的压力机驱动器7不同地具有用于棒形扭转弹簧27的(有效)弹簧刚度的调节装置60。

调节装置60包括呈调节盘61或转换盘形式的可移动的调节元件，其在压力机驱动马达18的接收部24内部沿着扭转弹簧27可设置在不同的轴向位置上。在优选的变型中，调节盘61能够借助一个未示出的电动的、通过压力机驱动器控制装置58控制的调节驱动器移动。也可以设置在下面根据图5和6描述的气动的调节驱动器。

图4示出压力机驱动器7沿着在图3中表示的剖切平面A-A的剖视图。根据图4，调节盘61具有中心空槽62。在该中心空槽62中设有扭转弹簧27。调节盘61上的两个伸入到空槽62中并且径向相对的携动叶片63设置在扭转弹簧27的轴向槽64中。槽64沿着扭转弹簧27的轴向延伸长度由图3得出。调节盘61可轴向移动但是抗转动地与扭转弹簧27连接。

此外，调节盘61具有两个另外的在外圆周上径向相对的携动叶片65.携动叶片65设置在转子21的内圆周上的轴向槽66中，其中，它们仅仅分别贴靠在槽66的一个侧面上，使得转子21能够仅在根据图4的顺时针方向对调节盘61加载转矩。相应地，仅当转子21相对于驱动螺母34在根据图4的顺时针方向、即在驱动旋转方向37上旋转时，调节盘61直接通过转子21带动，调节盘61通过扭转弹簧元件27、31与驱动螺母运动连接。

在转子21和驱动螺母34的这样指向的相对旋转中，仅扭转弹簧27的在调节盘61和第二扭转弹簧元件31之间延伸的部分发生变形。在调节盘61的在图3中所示的轴向位置中，这适用于扭转弹簧27的以附图标记64表示的部分。扭转弹簧27的在电枢25和调节盘61之间延伸的另一个部分在该情形中不变形，因为电枢25和调节盘61始终相对彼此设置在相同的旋转位置中，即相对彼此不旋转，电枢和调节盘抗转动地与转子21连接。

在转子21的逆着根据图4的顺时针方向的相对旋转中，转子21由于在槽66的侧面和调节盘61的携动叶片65之间的单侧间隙而不对调节盘61加载。在该情形中，扭转弹簧27仅仅通过电枢25携动。这导致，扭转弹簧27在它的整个长度上变形。

因为扭转弹簧27的有效弹簧刚度越大，则弹簧27的实际变形部分越短，所以得到一种压力机驱动器7，其中扭转弹簧27在扭转方向(根据图4的顺时针方向)上具有比在相反的扭转方向(根据图4的逆时针方向)上小的有效弹簧刚度。此外，在根据图4的顺时针扭转方向上扭转刚度由于调节盘61沿着扭转弹簧27的可移动性是可调节的。

补充地也可能有利的是，设置可移动的第二调节盘，该第二调节盘根据上面描述的调节盘61构造，但是借助该第二调节盘能够调节扭转弹簧27在另一个扭转方向上的有效弹簧刚度。

因此，在压力机驱动器7的所述变型中，扭转弹簧的弹簧刚度可以一方面例如对于行程触发并且另一方面对于行程反转不同地被调节。为此，由于调节盘的可移动性，弹簧刚度能够例如根据待执行的行程运动的长度改变。最后也可想到，调节盘61在行程运动期间沿着棒形扭转弹簧27移动，使得前后相继的区段的弹簧刚度能够分别优化地调节出同一个行程运动。

在图5和6中示出用于机床1的压力机驱动器7的第三结构形式，其中，根据图5和6的压力机驱动器7的结构形式设有与上述压力机驱动器7的相同或相似部件相同的附图标记。第三结构形式的压力机驱动器7的结构和工作方式在很大程度上与之前描述的压力机驱动器7的结构和工作方式相一致。

借助在图5和6中所示的压力机驱动器7也能够使模具支承装置47以行程运动沿着行程轴线9运动。为此目的，压力机驱动器7具有一压力机驱动马达18，其通过一个设有马达侧和模具支承装置侧的耦合元件的、不可转换的耦合装置与模具支承装置47驱动连接。同样马达侧的耦合元件由电枢25构成，模具支承装置侧的耦合元件由驱动螺母34构成。借助压力机驱动马达18能够通过电枢25围绕驱动旋转轴线23驱动驱动螺母34。

在电枢25和驱动螺母34之间中间连接弹性的连接元件，连接元件构造为弹簧元件，尤其是多件式的扭转弹簧元件或扭转弹簧装置。

与压力机驱动器7的第一和第二结构形式不同，根据图5和6的压力机驱动器7的扭转弹簧元件具有呈弹性弯曲棒70形式的多个相互平行地设置的、弹性的连接元件。弯曲棒的一个端部固定地与电枢25连接。它的另一个端部与连接套69固定地连接，该连接套在它这边固定在驱动螺母34上。尤其由根据在图5中表明的剖切平面A-A示出压力机驱动器7的剖视图的图6得出，弯曲棒70围绕驱动旋转轴线23相继。弯曲棒70均匀地、即相对彼此以统一的距离围绕驱动旋转轴线23设置。

与第一和第二结构形式的压力机驱动器7类似地，能够借助具有延迟马达52的可控制的延迟装置51在弯曲棒70变形的情况下受控制地延迟驱动螺母34的通过压力机驱动马达18引入的运动改变，该延迟马达作用在驱动螺母34上。

压力机驱动器7的第三结构形式也具有用于多件式的扭转弹簧元件的有效弹簧刚度的调节装置60。调节装置60包括一个呈调节盘61形式的可沿着弯曲棒70移动的调节元件以及一个复位弹簧71。调节盘61设置在压力机驱动马达18的轴向接收部24或内部空腔中。根据图6，它设有多个携动叶片65，这些携动叶片可沿着行程轴线9移动地设置在压力机驱动马达18的转子21的内圆周上的轴向槽66中。弯曲棒70穿过调节盘61上的精确配合的穿通开口71。

因为调节盘61与电枢25同步地转动，所以仅弯曲棒70的设置在调节盘61下方的部分在通过延迟马达52延迟驱动螺母34的运动改变时分别相对于驱动旋转轴线23倾斜。弯曲棒70的上部分继续平行于驱动旋转轴线23延伸。当调节盘61例如设置在上端部位置中时，即贴靠在电枢25上时，弯曲棒70能够近似地在其整个长度上在电枢25和连接套69或驱动螺母34之间的相对旋转时倾斜，并且由此沿着最短路程在这些部位之间延伸，其端部固定在这些部位上。如果调节盘61设置在更下方，则弯曲棒70从电枢25出发一直平行于驱动旋转轴线23延伸直到调节盘61。仅弯曲棒70的下部分能够倾斜。因此，在电枢25和连接套69之间的扭转角度相同时，弯曲棒70必须经过的路程越长，则调节盘61设置得越低。在相同的扭转角度时，弯曲棒70因此视调节盘61的位置而定以不同的程度被相互拉开。

这又导致，通过弯曲棒70构成的扭转弹簧元件的合成的弹簧刚度根据调节盘61的位置改变。调节盘61设置得越低，则合成的弹簧刚度越高。在根据图5和6的实施例中无法得到与扭转方向相关的弹簧刚度。

调节盘61能够借助气动的调节驱动器沿着弯曲棒70受控制地移动到不同的位置中。为此目的，调节盘61密封地贴靠在转子21和内管68上，该内管轴向地穿过压力机驱动马达18。通过压缩空气管路73和电枢25上的环形间隙74能够将压缩空气输送给调节盘61上方的空间，由此能够使调节盘61克服复位弹簧71的复位力向下移动。通过停供压缩空气能够使调节盘61在复位弹簧71的作用下重新向上移动。

最后，第三结构形式的压力机驱动器7通过丝杠传动装置的结构区别于之前描述的结构形式。该丝杠传动装置被构造为滚珠丝杠传动装置，其中，滚珠76的回送装置75设置在驱动行程主轴35上。主轴侧的滚珠回送装置74的位于径向内部的回送通道77通过上和下滚珠转向装置78与在驱动行程主轴35的外圆周上延伸的滚动沟道78连接。由于具有集成在驱动行程主轴35中的滚珠回送装置75的紧凑结构形式，与具有在驱动螺母上的滚珠回送装置的传统滚珠丝杠传动装置相比减少了滚珠丝杠传动装置的旋转惯性矩。

在其它方面关于第三结构形式的压力机驱动器7的结构和工作方式参照对第一和第二结构形式的压力机驱动器的上述实施方式。

在压力机驱动器的另一种(未示出的)变型中，其是用于偏心式压力机的压力机驱动器，其中能够借助两个电动机通过一个共同的偏心件驱动工具支承装置。与上述延迟装置类似地，在该变型的情况下这两个电动机中的一个用作延迟装置，其中，另一个电动机的驱动轴为此目的通过旋转弹簧式的耦合装置与偏心件驱动连接。

变换地，压力机驱动器也可以具有驱动元件，该驱动元件能够借助两个驱动器往复运动。通过转向传动装置将驱动元件的运动转换为模具支承装置的行程运动。在其中一个驱动器和驱动元件之间中间连接一个弹性的连接元件，尤其是弹簧元件。该驱动器在以上说明的意义上形成压力机驱动马达。第二驱动器直接作用在驱动元件上并且在以上说明的意义上形成延迟马达。

一般而言，代替旋转驱动马达也可以使用直线马达、例如感应式直线马达。这不仅适用于压力机驱动马达而且适用于延迟马达。

Claims (19)

1.压力机驱动器，借助所述压力机驱动器能够使模具支承装置(47)以行程运动运动，其中，所述压力机驱动器(7)包括至少一个压力机驱动马达(18)，所述压力机驱动马达通过一设有马达侧的和模具支承装置侧的耦合元件(25，34)的耦合装置与所述模具支承装置(47)驱动连接，其特征在于，在所述马达侧的耦合元件(25)和所述模具支承装置侧的耦合元件(34)之间中间连接至少一个弹性的连接元件(27，31，70)，设有可控制的延迟装置(51)，所述延迟装置作用在所述模具支承装置侧的耦合元件(34)上，并且借助所述延迟装置能够在所述弹性的连接元件(27，31，70)变形的情况下至少部分受控制地延迟所述模具支承装置侧的耦合元件(34)的通过所述压力机驱动马达(18)引入的运动改变。

2.根据权利要求1的压力机驱动器，其特征在于，所述延迟装置(51)由制动装置和/或驱动装置构成。

3.根据权利要求1或2的压力机驱动器，其特征在于，所述延迟装置(51)具有延迟马达(52)，尤其是电动机、优选扭矩马达。

4.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，所述延迟装置(51)具有延迟马达(52)，借助所述延迟马达能够驱动所述模具支承装置(47)以产生行程运动。

5.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，所述压力机驱动马达(18)由电动机、尤其是扭矩马达构成。

6.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，所述马达侧的耦合元件(25)无传动装置地与所述压力机驱动马达(18)连接和/或所述模具支承装置侧的耦合元件(34)无传动装置地与所述延迟装置(52)连接。

7.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，所述模具支承装置侧的耦合元件(34)由驱动螺母构成，所述驱动螺母配合在与所述模具支承装置(47)驱动连接的驱动行程主轴(35)上。

8.根据权利要求7的压力机驱动器，其特征在于，所述驱动螺母(34)和所述驱动行程主轴(35)构成滚珠丝杠传动装置，其中，在所述驱动行程主轴(35)上设有滚珠回送装置(75)。

9.根据权利要求7或8的压力机驱动器，其特征在于，所述弹性的连接元件(27，31)至少部分地设置在所述驱动行程主轴(35)的轴向接收部(38)中。

10.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，所述模具支承装置侧的耦合元件(34)能够借助所述延迟装置(51)抵抗通过所述压力机驱动马达(18)引入的运动改变地、不运动地保持在其位置中。

11.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，所述模具支承装置(47)能够借助所述压力机驱动器(7)以在向前行程方向(13)上的行程运动以及以在相反指向的返回行程方向(14)上的行程运动运动。

12.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，在所述马达侧的耦合元件(25)和所述模具支承装置侧的耦合元件(34)之间中间连接多个相互平行地设置的、弹性的连接元件(70)。

13.根据权利要求12的压力机驱动器，其特征在于，所述相互平行设置的连接元件(70)围绕所述驱动旋转轴线(23)相继，所述模具支承装置侧的耦合元件(34)能够借助所述压力机驱动马达(18)通过所述马达侧的耦合元件(25)围绕所述驱动旋转轴线被驱动。

14.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，所述弹性的连接元件(27，31，70)被构造为弹簧元件，尤其是被构造为至少一个扭转弹簧元件。

15.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，用作弹性的连接元件(27，31，70)的弹簧元件的弹簧刚度至少与所述压力机驱动马达(18)的动态性相协调。

16.根据权利要求15的压力机驱动器，其特征在于，所述弹簧元件的弹簧刚度这样地与所述压力机驱动马达(18)的最大可能的加速度相协调，使得所述弹簧元件在延迟阶段期间能够以可通过所述压力机驱动马达(18)引入所述弹簧元件中的最大力或最大转矩的至少30％、尤其是至少50％、优选至少90％被张紧，其中，同时所述压力机驱动马达(18)能够以其最大速度的至少30％、尤其是至少50％、优选至少90％被加速。

17.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，用作弹性的连接元件(27，31，70)的弹簧元件的弹簧刚度优选借助能够沿着所述弹性的连接元件(27，70)移动的调节元件被调节，尤其是在所述模具支承装置(47)的通过所述压力机驱动器(7)产生的行程运动中。

18.根据以上权利要求中任一项的压力机驱动器，其特征在于，用作弹性的连接元件(27，31，70)的弹簧元件至少部分地构造为扭转弹簧元件并且所述扭转弹簧元件在一个扭转方向上的弹簧刚度和所述扭转弹簧元件在相反的扭转方向上的弹簧刚度不同。

19.用于借助压力机驱动器(7)产生模具支承装置的行程运动的方法，所述压力机驱动器具有至少一个压力机驱动马达(18)，所述压力机驱动马达通过一设有马达侧的和模具支承装置侧的耦合元件(25，34)的耦合装置与所述模具支承装置(47)驱动连接，其中，在通过所述压力机驱动马达(18)产生行程运动时引入所述模具支承装置侧的耦合元件(34)的运动改变，其特征在于，可控制的延迟装置(51)这样地作用在所述模具支承装置侧的耦合元件(34)上，使得在至少一个中间连接在所述模具支承装置侧的和马达侧的耦合元件(34，25)之间的弹性的连接元件(27，31，70)变形的情况下受控制地延迟所述模具支承装置侧的耦合元件(34)的运动改变。

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