DE10158861C2 - Device for moving a ram of a press - Google Patents

Device for moving a ram of a press

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DE10158861C2 DE2001158861 DE10158861A DE10158861C2 DE 10158861 C2 DE10158861 C2 DE 10158861C2 DE 2001158861 DE2001158861 DE 2001158861 DE 10158861 A DE10158861 A DE 10158861A DE 10158861 C2 DE10158861 C2 DE 10158861C2
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    • B30B1/32Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bewegen eines Stößels einer Presse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for moving a Ram of a press according to the preamble of claim 1.

Nach dem Stand der Technik sind mechanische Pressen z. B. aus dem Handbuch der Umformtechnik der Firma Schuler GmbH, ISBN 3-540-61099-5 bekannt. Bei mechanischen Pressen ist der Stö­ ßel über mindestens ein Pleuel mit einem im Kopfstück der Presse aufgenommenen Exzenterantrieb verbunden. Bei jedem Ar­ beitsgang wird ein am Stößel befestigtes Werkzeugoberteil ge­ genüber einem auf einem Pressentisch befestigten Werkzeugun­ terteil abgehoben. Währenddessen wird das nächste zu bearbei­ tende Werkstück der Presse zugeführt. Der Stößel fährt zurück in Richtung des Pressentischs. Mittels des Werkzeugoberteils und des Werkzeugunterteils wird das Werkstück bearbeitet, d. h. geschnitten, umgeformt oder dgl..According to the prior art, mechanical presses are e.g. B. from the manual of the forming technology of the company Schuler GmbH, ISBN 3-540-61099-5 known. In mechanical presses, the disturbance is Chest over at least one connecting rod with one in the headpiece of the Press connected eccentric drive connected. For every job a tool upper part attached to the ram is used opposite a tool attached to a press table part lifted off. Meanwhile, the next one will be processed workpiece fed to the press. The ram moves back towards the press table. By means of the upper part of the tool and the lower part of the tool is machined, d. H. cut, reshaped or the like ..

Mechanische Pressen mit Exzenterantrieb können mit hohen Tak­ traten betrieben werden. Das Vorsehen eines Exzenterantriebs erfordert allerdings einen hohen Herstellungsaufwand. Mecha­ nische Pressen sind teuer.Mechanical presses with eccentric drives can with high tak occurred. The provision of an eccentric drive however, requires a high manufacturing effort. Mecha African presses are expensive.

Eine Alternative stellen hydraulische Pressen dar. Das Vorse­ hen eines Hydraulikantriebs zum Bewegen des Stößels ist weni­ ger aufwändig. Hydraulische Pressen können kostengünstig be­ reitgestellt werden. Sie haben allerdings den Nachteil, dass damit vergleichsweise nur geringe Taktraten erzielbar sind.Hydraulic presses represent an alternative. The front hen a hydraulic drive for moving the ram is little eng complex. Hydraulic presses can be inexpensive be provided. However, they have the disadvantage that so that only relatively low clock rates can be achieved.

Um diesem Nachteil entgegenzuwirken, ist in der gattungsbil­ denden DE 200 20 007 U1 eine Presse vorgeschlagen worden, de­ ren Stößel mittels einer elektromechanisch betreibbaren Spin­ del bewegbar ist. Die Spindelmutter ist außerdem hydraulisch bewegbar. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist durch die räum­ liche Konzentration von Spindelantrieb und den hydraulischen Komponenten relativ kompliziert aufgebaut. Die vertikale Be­ wegbarkeit der Spindelmutter erfordert eine vertikale Beweg­ barkeit der horizontal angebrachten Spindel. Das erfordert zusätzlichen Aufwand, z. B. das Vorsehen von Gelenkwellen.To counteract this disadvantage, is in the genus EN 200 20 007 U1 a press has been proposed, de Ren plunger using an electromechanically operated spin del is movable. The spindle nut is also hydraulic movable. The proposed device is through the room  concentration of spindle drive and hydraulic Components are relatively complex. The vertical loading Movability of the spindle nut requires vertical movement Availability of the horizontally mounted spindle. That requires additional effort, e.g. B. the provision of cardan shafts.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrich­ tung zum Bewegen eines Stößels einer Presse angegeben werden, die einfach und kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art of technology to eliminate. In particular, it should be a Vorrich be specified for moving a ram of a press, which is easy and inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10.This object is solved by the features of claim 1. Appropriate configurations result from the features of claims 2 to 10.

Nach Maßgabe der Erfindung ist vorgesehen, dass die Spindel­ mutter an einer das Gegengewinde umgebenden Außenseite nach Art einer Doppel-Kolbenstange ausgebildet und mit einem auf deren Umfang vorgesehenen als Ringkolben ausgebildeten Kolben in einem Zylinder geführt ist.According to the invention it is provided that the spindle nut on an outside surrounding the counter thread Kind of a double piston rod trained and with one on the circumference provided pistons designed as annular pistons is guided in a cylinder.

Die vorgeschlagene Vorrichtung ist einfach aufgebaut. Sie be­ steht aus wenigen bewegbar miteinander verbundenen Teilen. Die vorgeschlagene Vorrichtung zeichnet sich durch eine be­ sonders geringe Reparaturanfälligkeit aus. Wegen des relativ einfachen Aufbaus können mehrere erfindungsgemäße Vorrichtun­ gen in einer Presse angeordnet werden. So kann die auf das Presswerkzeug wirkende Presskraft variiert und an die jewei­ ligen Anforderungen angepasst werden.The proposed device is simple. You be consists of a few movably connected parts. The proposed device is characterized by a be particularly low susceptibility to repairs. Because of the relative simple construction can several devices according to the invention be arranged in a press. So it can on that Pressing force acting on the pressing tool varies and depends on the particular current requirements.

Unter dem Begriff "Spindelmutter" ist vorliegend allgemein eine Vorrichtung zu verstehen, in die ein Gewinde einer Spin­ del eingreift, und wobei durch eine Drehbewegung der Spindel relativ zur Spindelmutter eine Linearbewegung der Spindel re­ lativ zur Spindelmutter bewirkt wird. The term "spindle nut" is general here to understand a device in which a thread of a spin del engages, and being rotated by the spindle a linear movement of the spindle right relative to the spindle nut relative to the spindle nut.  

Vorteilhafterweise ist der Zylinder als Gleichgangzylinder ausgebildet. Er kann am Stößel angebracht sein. In diesem Fall ist im Stößel zweckmäßigerweise eine Ausnehmung zum Ein­ fahren der Spindel vorgesehen. Falls der Stößel innen hohl ausgebildet ist, handelt es sich bei der Ausnehmung um einen Durchbruch in der Oberseite des Stößels. Die vorgeschlagene Ausführungsform ist relativ einfach und kostengünstig her­ stellbar. Sie kann durch einen entsprechenden Aufbau auf dem Stößel realisiert werden.The cylinder is advantageously a synchronous cylinder educated. It can be attached to the plunger. In this Case is expediently a recess in the plunger drive the spindle provided. If the plunger is hollow on the inside is formed, the recess is a Breakthrough in the top of the ram. The proposed one Embodiment is relatively simple and inexpensive adjustable. You can by an appropriate structure on the Tappets can be realized.

Zweckmäßigerweise ist ein Antrieb zum Drehen der Spindel an einem oberen Querhaupt angebracht. Es ist selbstverständlich auch möglich, den Antrieb am Stößel anzubringen. In diesem Fall ist die Ausnehmung bzw. der Durchbruch zum Einfahren der Spindel im oberen Querhaupt vorgesehen. Der Antrieb zum Dre­ hen der Spindel kann ein, vorzugsweise als Hohlwellengetriebe ausgeführtes, Kegelradgetriebe sein. Ein solcher Antrieb eig­ net sich zum schnellen und präzisen Drehen der Spindel.A drive for rotating the spindle is expediently on attached to an upper crosshead. It goes without saying also possible to attach the actuator to the ram. In this The case is the recess or the opening for retracting the Spindle provided in the upper crosshead. The drive to Dre hen the spindle can, preferably as a hollow shaft gear executed, bevel gear. Such a drive net for fast and precise turning of the spindle.

Der aus Spindel und Spindelmutter bestehende Gewindetrieb kann ein Trapezgewindetrieb sein. Ein solcher Trapezgewinde­ trieb kann durch Aufbringung hydrostatischen Drucks besonders reibungsarm betreibbar sein. Es kann aber auch sein, dass der Gewindetrieb als Kugel- oder Rollengewindetrieb ausgebildet ist. Bei dem Rollengewindetrieb kann es sich zweckmäßigerwei­ se um ein Planetenrollengewinde handeln. Das Vorsehen eines Planetenrollengewindetriebs trägt dazu bei, dass besonders hohe Kräfte über eine stillstehende Spindel abgetragen werden können.The screw drive consisting of spindle and spindle nut can be a trapezoidal screw drive. Such a trapezoidal thread drive can be exerted by applying hydrostatic pressure be operated with little friction. But it may also be that the Screw drive designed as a ball or roller screw drive is. In the case of the roller screw drive, it can be convenient se are a planetary roller thread. The provision of one Planetary roller screw contributes to that particularly high forces are transferred via a stationary spindle can.

Der erste Weg kann um ein Vielfaches länger als der zweite Weg sein. Der zweite Weg ist vorzugsweise < 50 mm, vorzugs­ weise < 6 mm.The first way can be many times longer than the second Be away. The second way is preferably <50 mm, preferred wise <6 mm.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Teilquerschnittsansicht einer Presse und Fig. 1 is a partial cross-sectional view of a press and

Fig. 2 eine Detailansicht nach Fig. 1. FIG. 2 shows a detailed view according to FIG. 1.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Presse gezeigt, mit einem Kopf­ stück bzw. oberen Querhaupt 1 und einem Stößel 2, der in Säu­ len 3 geführt ist. Der Stößel 2 ist mit zwei Hubvorrichtungen mit dem oberen Querhaupt 1 verbunden. Jede der Hubvorrichtun­ gen weist ein am oberen Querhaupt 1 angebrachtes Hohlwellen­ getriebe 4 auf, das antriebsmäßig mit einer sich davon er­ streckenden Spindel 5 verbunden ist. Die zweckmäßigerweise ein Trapezgewinde aufweisende Spindel 5 greift in ein korre­ spondierendes Gegengewinde einer Spindelmutter 6 ein. Das Ge­ winde der Spindelmutter ist als Rollengewinde, vorteilhafter­ weise als Planetenrollengewinde, ausgeführt. Ein Pressentisch ist mit dem Bezugszeichen 14 und ein unteres Querhaupt mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet.In Figs. 1 and 2, a press is shown with a head and upper cross-beam 1 and a plunger 2, the len in säu 3 is guided. The plunger 2 is connected to the upper crosshead 1 by two lifting devices. Each of the Hubvorrichtun gene has an attached to the upper crosshead 1 hollow shaft gear 4 which is drivingly connected to a he extending spindle 5 . The spindle 5 , which expediently has a trapezoidal thread, engages in a corresponding counter thread of a spindle nut 6 . The thread of the spindle nut is designed as a roller thread, advantageously as a planetary roller thread. A press table is designated by the reference number 14 and a lower crosshead by the reference number 15 .

Die Spindelmutter 6 ist an ihrer Außenseite zylindrisch und nach Art einer Doppel-Kolbenstange ausgebildet. Unter Außen­ seite ist in diesem Fall die Außenseite eines das Rollenge­ winde aufnehmenden Gehäuses zu verstehen. Sie weist einen zy­ lindrischen Ringflansch 7 auf. Auf dem Ringflansch 7 ist ein Ringkolben 8 angebracht. Der Ringkolben 8 ist in einem Gleichgangzylinder 9 geführt. Der Ringkolben 8 weist eine Kolbendichtung 12 auf. Der Hub des Ringkolbens 8 beträgt 6 bis 50 mm.The spindle nut 6 is cylindrical on its outside and designed in the manner of a double piston rod. In this case, the outside side is to be understood as the outside of a housing which accommodates the roller thread. It has a cylindrical cylindrical flange 7 . An annular piston 8 is attached to the annular flange 7 . The ring piston 8 is guided in a synchronous cylinder 9 . The annular piston 8 has a piston seal 12 . The stroke of the ring piston 8 is 6 to 50 mm.

Die als Doppel-Kolbenstange ausgebildete Spindelmutter 6 ist mittels einer Verdrehsicherung 11 drehfest im Gleichgangzy­ linder 9 gehalten. Sie ist mit Kolbenstangendichtungen 13 ge­ gen den Gleichgangzylinder 9 abgedichtet. Die Spindel 5 durchgreift die Spindelmutter 6. Das freie Ende der Spindel 5 durchgreift einen an der Oberseite des hohl ausgebildeten Stößels 2 vorgesehenen Durchbruch 10. In den Durchbruch 10 ragt auch ein Abschnitt der Doppel-Kolbenstange.The spindle nut 6, which is designed as a double piston rod, is held in a rotationally fixed manner in the synchronous cylinder 9 by means of an anti-rotation device 11 . It is sealed with piston rod seals 13 ge conditions the synchronous cylinder 9 . The spindle 5 passes through the spindle nut 6 . The free end of the spindle 5 passes through an opening 10 provided on the upper side of the hollow plunger 2 . A section of the double piston rod also projects into the opening 10 .

Die Funktion der Vorrichtung ist folgende:
Zum Schließen z. B. eines am Stößel 2 angebrachten Werkzeugs (hier nicht gezeigt) wird der Stößel 2 durch die Bewegung der Spindel 5 entlang eines ersten Wegs in die Schließstellung bewegt. Diese Bewegung erfolgt mittels des Hohlwellengetrie­ bes 4. Sie kann relativ schnell ausgeführt werden.
The function of the device is as follows:
To close z. B. a tool attached to the plunger 2 (not shown here), the plunger 2 is moved by the movement of the spindle 5 along a first path into the closed position. This movement takes place by means of the hollow shaft gear 4 . It can be done relatively quickly.

Sobald ein vorgegebenes Ende des ersten Wegs erreicht worden ist, wird der Ringkolben 8 mittels einer (hier nicht gezeig­ ten) Hydraulikeinrichtung im Gleichgangzylinder 9 entlang ei­ nes zweiten Wegs bewegt, der sich an den ersten Weg an­ schließt. Der Hub des zweiten Wegs beträgt etwa 6 bis 50 mm. Entlang des zweiten Wegs kann wegen der hydraulischen Kraft­ aufbringung eine hohe Kraft auf das Werkzeug aufgebracht wer­ den. Der zweite Weg dient zweckmäßigerweise dem Umformen, Schneiden und dgl..As soon as a predetermined end of the first path has been reached, the annular piston 8 is moved by means of a hydraulic device (not shown here) in the synchronous cylinder 9 along a second path which adjoins the first path. The stroke of the second path is about 6 to 50 mm. Along the second path, a high force can be applied to the tool due to the hydraulic force application. The second way expediently serves for forming, cutting and the like.

Die vorgeschlagene Vorrichtung ist einfach aufgebaut. Sie er­ möglicht einen Betrieb einer Presse mit einer hohen Taktrate. Außerdem können Rüstzeiten verkürzt werden. Der Stößel 2 kann zur Anpassung an das jeweilige Werkzeug schnell und einfach auf eine gewünschte Ausgangshöhe gefahren werden. The proposed device is simple. It enables a press to be operated at a high cycle rate. Setup times can also be shortened. The plunger 2 can be moved quickly and easily to a desired starting height in order to adapt to the respective tool.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

oberes Querhaupt
upper crosshead

22

Stößel
tappet

33

Säule
pillar

44

Hohlwellengetriebe
Hollow shaft gear

55

Spindel
spindle

66

Spindelmutter
spindle nut

77

Ringflansch
annular flange

88th

Ringkolben
annular piston

99

Gleichgangzylinder
Rod cylinders

1010

Durchbruch
breakthrough

1111

Verdrehsicherung
twist

1212

Kolbendichtung
piston seal

1313

Kolbenstangendichtung
Piston rod seal

1414

Pressentisch
press table

1515

unteres Querhaupt
lower crosshead

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Bewegen eines Stößels einer Presse,
wobei zur Bewegung entlang eines ersten vorgegebenen Wegs ein erstes Hubelement vorgesehen ist, bei dem eine Spindel (5) mit ihrem Gewinde in ein Gegengewinde einer Spindelmutter (6) eingreift,
und wobei zur weiteren Bewegung entlang eines sich an den er­ sten Weg anschließenden zweiten Wegs ein mit dem ersten Hub­ element verbundenes hydraulisch bewegbares zweites Hubelement mit einem in einem Zylinder (9) drehfest geführten Kolben (8) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spindelmutter (6) an einer das Gegengewinde umgebenden Außenseite nach Art einer Doppel-Kolbenstange ausgebildet und mit einem auf deren Umfang vorgesehenen als Ringkolben ausge­ bildeten Kolben (8) im Zylinder (9) geführt ist.
1. Device for moving a ram of a press,
a first lifting element is provided for movement along a first predetermined path, in which a spindle ( 5 ) engages with its thread in a counter thread of a spindle nut ( 6 ),
and for further movement along a second path adjoining the first path, a hydraulically movable second lifting element connected to the first lifting element is provided with a piston ( 8 ) guided in a cylinder ( 9 ) in a rotationally fixed manner,
characterized in that
the spindle nut ( 6 ) is formed on an outside surrounding the counter thread in the manner of a double piston rod and is guided in the cylinder ( 9 ) with a piston ( 8 ) provided on its circumference as an annular piston.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zylinder als Gleichgangzylinder (9) ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, wherein the cylinder is designed as a synchronous cylinder ( 9 ). 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Zylinder (9) am Stößel (2) angebracht ist.3. Device according to one of claims 1 or 2, wherein the cylinder ( 9 ) is attached to the plunger ( 2 ). 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei im Stößel (2) eine Ausnehmung (10) zum Einfahren der Spindel (5) vorgesehen ist.4. Device according to one of the preceding claims, where in the plunger ( 2 ) a recess ( 10 ) for retracting the spindle ( 5 ) is provided. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei ein Antrieb (4) zum Drehen der Spindel (5) an einem obe­ ren Querhaupt (1) angebracht ist. 5. Device according to one of the preceding claims, where in a drive ( 4 ) for rotating the spindle ( 5 ) on an obe ren crosshead ( 1 ) is attached. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Antrieb (4) zum Drehen der Spindel (5) ein, vorzugsweise als Hohlwellenge­ triebe ausgeführtes, Kegelradgetriebe ist.6. The device according to claim 5, wherein the drive ( 4 ) for rotating the spindle ( 5 ), preferably designed as a Hohlwellenge gear, bevel gear. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei der aus Spindel (5) und Spindelmutter (6) gebildete Ge­ windetrieb ein Trapezgewindetrieb ist.7. Device according to one of the preceding claims, where in the case of the spindle ( 5 ) and spindle nut ( 6 ) Ge threaded drive is a trapezoidal screw drive. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei der Gewindetrieb ein Kugel- oder Rollengewindetrieb, vor­ zugsweise ein Planetenrollengewindetrieb, ist.8. Device according to one of the preceding claims, where in the case of the screw drive, a ball or roller screw drive preferably a planetary roller screw drive. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei der erste Weg um ein Vielfaches länger als der zweite Weg ist.9. Device according to one of the preceding claims, where the first way is many times longer than the second way is. 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo­ bei der zweite Weg < 50 mm, vorzugsweise < 6 mm, ist.10. Device according to one of the preceding claims, where the second path is <50 mm, preferably <6 mm.
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