DE102009012111B4 - Mechanical forming press and method for actuating this forming press - Google Patents

Mechanical forming press and method for actuating this forming press Download PDF

Info

Publication number
DE102009012111B4
DE102009012111B4 DE102009012111.0A DE102009012111A DE102009012111B4 DE 102009012111 B4 DE102009012111 B4 DE 102009012111B4 DE 102009012111 A DE102009012111 A DE 102009012111A DE 102009012111 B4 DE102009012111 B4 DE 102009012111B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
press
gear
drive
eccentric
counter gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102009012111.0A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102009012111A1 (en
Inventor
Stefan Dipl.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing.(FH) Kaiser
Dr. Pappe Ingolf
Dipl.-Ing. Walther Andreas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Andritz Technology and Asset Management GmbH
Original Assignee
Andritz Technology and Asset Management GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE102009012111.0A priority Critical patent/DE102009012111B4/en
Application filed by Andritz Technology and Asset Management GmbH filed Critical Andritz Technology and Asset Management GmbH
Priority to PT100013317T priority patent/PT2228203E/en
Priority to HUE10001331A priority patent/HUE025845T2/en
Priority to DK10001331.7T priority patent/DK2228203T3/en
Priority to PL10001331T priority patent/PL2228203T3/en
Priority to ES10001331.7T priority patent/ES2553853T3/en
Priority to SI201031074T priority patent/SI2228203T1/en
Priority to EP10001331.7A priority patent/EP2228203B1/en
Priority to EA201000305A priority patent/EA016473B1/en
Priority to UAA201002508A priority patent/UA98663C2/en
Priority to CN2010101277460A priority patent/CN101823345B/en
Publication of DE102009012111A1 publication Critical patent/DE102009012111A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102009012111B4 publication Critical patent/DE102009012111B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, 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
    • B30B1/26Presses, 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 cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/266Drive systems for the cam, eccentric or crank axis

Abstract

Mechanische Umformpresse mit einem Pressengetriebe (1), über welches ein Pressenstößel mit einem Antrieb (2) mechanisch gekoppelt ist, wobei der Antrieb (2) zumindest einen elektrischen Servomotor umfasst, wobei das Pressengetriebe (1) zwischen einer Antriebswelle (20) des Servomotors und einer Abtriebswelle (30) für den Pressenstößel ein stufenlos variierendes Übersetzungsverhältnis aufweist, wobei das Pressengetriebe (1) ein Schleppkurbelgetriebe (3) aufweist, welches die als Exzenterwelle (30) ausgebildete Abtriebswelle (30) für den Pressenstößel und ein Vorgelegerad (31) umfasst, wobei die Abtriebswelle (30) exzentrisch zum Vorgelegerad (31) angeordnet und über eine Schleppkurbel mit dem Vorgelegerad (31) gekoppelt ist und wobei zumindest eine Übersetzungsstufe (4) zwischen dem Antrieb (2) und dem Vorgelegerad (31) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (30) zumindest zwei Exzenter (32) umfasst und das Vorgelegerad (31) zwischen den beiden Exzentern (32) angeordnet ist, wobei ein den Pressenstößel antreibender Pleuel (34) unter Zwischenschaltung einer Exzenterscheibe (33) verstellbar auf dem Exzenter (32) der Exzenterwelle (30) angeordnet ist und wobei sich die Übersetzungsstufe (4) mit dem Antrieb (2) und mit dem Vorgelegerad (31) in Eingriff befindet.Mechanical forming press with a press gear (1), via which a press ram with a drive (2) is mechanically coupled, wherein the drive (2) comprises at least one electric servomotor, wherein the press gear (1) between a drive shaft (20) of the servomotor and an output shaft (30) for the press ram has a continuously variable transmission ratio, wherein the press gear (1) comprises a drag crank gear (3), which as the eccentric shaft (30) formed output shaft (30) for the press ram and a counter gear (31), wherein the output shaft (30) is arranged eccentrically to the counter gear (31) and coupled via a drag crank to the counter gear (31) and wherein at least one gear stage (4) is arranged between the drive (2) and the counter gear (31), characterized in that the eccentric shaft (30) comprises at least two eccentrics (32) and the counter gear (31) between the two eccentrics Tern (32) is arranged, wherein a press ram driving the connecting rod (34) with the interposition of an eccentric disc (33) adjustable on the eccentric (32) of the eccentric shaft (30) is arranged and wherein the translation stage (4) with the drive (2 ) and engaged with the counter gear (31).

Description

Die Erfindung betrifft eine mechanische Umformpresse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a mechanical forming press according to the preamble of claim 1.

Eine derartige Umformpresse ist in der JP 2006192494 A offenbart. Eine ähnliche Umformpresse ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 2004 009 256 B4 bekannt. Die EP 0 250 871 A1 betrifft eine Exzenter-Verstelleinrichtung für eine Umformpresse.Such a forming press is in the JP 2006192494 A disclosed. A similar forming press is for example from the document DE 10 2004 009 256 B4 known. The EP 0 250 871 A1 relates to an eccentric adjusting device for a forming press.

Eine solche Umformpresse weist einen komplexen Aufbau mit vielen Bauteilen auf.Such a forming press has a complex structure with many components.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Umformpresse der eingangs genannten Art bereit zu stellen, die einen besonders einfachen Aufbau mit einer möglichst geringen Anzahl an Bauteilen aufweist.The invention has for its object to provide a mechanical forming press of the type mentioned above, which has a particularly simple structure with the lowest possible number of components.

Um die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe zu lösen, stellt die Erfindung die mechanische Umformpresse nach Anspruch 1 bereit, die mit einem Pressengetriebe ausgestattet ist, über welches ein Pressenstößel mit einem Antrieb mechanisch gekoppelt ist, wobei der Antrieb zumindest einen elektrischen Servomotor umfasst und das Pressengetriebe zwischen einer Antriebswelle des Servomotors und einer Abtriebswelle für den Pressenstößel ein stufenlos variierendes Übersetzungsverhältnis aufweist. Im Ergebnis kann erreicht werden, dass die den Pressenstößel treibende Abtriebswelle eine variierende Winkelgeschwindigkeit aufweist, wenn sich eine Antriebswelle des Servomotors mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht. Durch Ansteuerung und Betätigung des Servomotors mit im wesentlichen konstanter Drehzahl ist so eine Flexibilisierung des Stößelhubes möglich. Der leistungsstarke elektrische Servomotor zeichnet sich durch ein hohes Drehmoment aus und kann als Hauptantrieb eingesetzt werden. Diese Flexibilisierung des Stößelhubes ermöglicht neue technologische Möglichkeiten im Bereich des Umformen, Stanzens und Prägens. Die Drehbewegung des Servomotors wird mit Hilfe des Pressengetriebes in eine translatorische Bewegung des Pressenstößels transformiert. Der Servomotor kann bei einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit besonders effizient im Dauerbetrieb betrieben werden, wobei Verlustleistungen, die sich z. B. durch wiederholtes Beschleunigen und Abbremsen des Motors und des gesamten Pressengetriebes ergeben, vermieden werden. Durch das stufenlos variierende Übersetzungsverhältnis des Pressengetriebes kann erreicht werden, dass der Pressenstößel gerade im Umformbereich der mechanischen Umformpresse verlangsamt wird, so dass geringere Auftreffgeschwindigkeiten, geringere Schallemissionen und höhere Werkzeugstandzeiten erzielt werden können. Im Ergebnis weist die mechanische Umformpresse der eingangs genannten Art einen besonders einfachen Aufbau mit einer äußerst geringen Anzahl an Bauteilen auf, so dass die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe gelöst wird.To solve the problem underlying the invention, the invention provides the mechanical forming press according to claim 1, which is equipped with a press gear, via which a press ram is mechanically coupled to a drive, wherein the drive comprises at least one electric servomotor and the press gear between a drive shaft of the servomotor and an output shaft for the press ram has a continuously varying transmission ratio. As a result, the output shaft driving the press ram can be made to have a varying angular velocity when a drive shaft of the servomotor rotates at a substantially constant angular velocity. By controlling and operating the servo motor with a substantially constant speed as a flexibilization of the ram stroke is possible. The powerful electric servomotor is characterized by high torque and can be used as the main drive. This flexibility of the ram stroke enables new technological possibilities in the area of forming, stamping and embossing. The rotational movement of the servo motor is transformed by means of the press gear in a translational movement of the press ram. The servomotor can be operated particularly efficiently in continuous operation at a substantially constant angular velocity, wherein power losses, the z. B. result by repeated acceleration and deceleration of the engine and the entire press gear, can be avoided. Due to the continuously variable transmission ratio of the press gear can be achieved that the press ram is slowed down just in the forming of the mechanical forming press, so that lower impact speeds, lower noise emissions and higher tool life can be achieved. As a result, the mechanical forming press of the type mentioned has a particularly simple structure with an extremely small number of components, so that the object underlying the invention is achieved.

Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn das Pressengetriebe ein Mehrkurbelgetriebe aufweist. Durch das Mehrkurbelgetriebe kann ein stufenlos variierendes Übersetzungsverhältnis des Pressengetriebes auf einfache Weise bewerkstelligt werden.It may prove advantageous if the press gear has a multi-crank gear. Due to the multi-crank gear, a continuously variable transmission ratio of the press gear can be accomplished in a simple manner.

Erfindungsgemäß weist das Pressengetriebe ein Schleppkurbelgetriebe auf. Bei dieser Ausführung kann das stufenlos variierendes Übersetzungsverhältnis des Pressengetriebes auf sehr geringem Bauraum bewerkstelligt werden.According to the invention, the press gear has a towing crank mechanism. In this embodiment, the continuously varying transmission ratio of the press gear can be accomplished in a very small space.

Erfindungsgemäß umfasst das Schleppkurbelgetriebe die Abtriebswelle für den Pressenstößel und ein Vorgelegerad umfasst, wobei die Abtriebswelle exzentrisch zum Vorgelegerad angeordnet und über eine Schleppkurbel mit dem Vorgelegerad gekoppelt ist. Nach dieser Ausführungsform lässt sich ein Schleppkurbelgetriebe in sehr kompakter Bauform und auf besonders einfache Weise realisieren.According to the invention, the towing gear comprises the output shaft for the press ram and a counter gear, wherein the output shaft is arranged eccentrically to the counter gear and coupled via a towing with the counter gear. According to this embodiment, a drag crank gear can be realized in a very compact design and in a particularly simple manner.

Erfindungsgemäß ist die Abtrebswelle als Exzenterwelle ausgebildet. Die Exzenterwelle bewerkstelligt die Grundübersetzung des Pressengetrebes. Wenn die Schleppkurbel direkt auf die Exzenterwelle als Abtriebswelle wirkt, kann die Grundübersetzung des Pressengetriebes auf einfache Weise mit dem stufenlos variierenden Übersetzungsverhältnis des Schleppkurbelgetriebes multipliziert werden, wobei das Gesamtübersetzungsverhältnis des Pressengetriebes je nach dem gewünschten Verlauf über den Stößelhub einstellbar ist.According to the Abtrebswelle is designed as an eccentric shaft. The eccentric shaft accomplishes the basic translation of the Pressengetrebes. If the drag crank acts directly on the eccentric shaft as the output shaft, the basic ratio of the press gear can be easily multiplied by the continuously varying gear ratio of the towing gear, wherein the overall gear ratio of the press gear is adjustable depending on the desired course on the ram stroke.

Es kann sich als günstig erweisen, wenn das Übersetzungsverhältnis des Pressengetriebes im Bereich der Umformung der Umformpresse vergrößert wird. Dadurch wird der Pressenstößel im Umformbereich verlangsamt, wobei eine verlangsamte Ziehgeschwindigkeit und ein erhöhter Arbeitsweg vor dem unteren Totpunkt erzielt werden kann.It may prove to be advantageous if the transmission ratio of the press gear is increased in the region of the forming of the forming press. As a result, the press ram is slowed down in the forming area, whereby a slowed down pulling speed and an increased working travel can be achieved before the bottom dead center.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Pressenstößel kupplungsfrei mit dem Antrieb gekoppelt. So kann über den gesamten Stößelhub hinweg ein kontinuierlicher Antrieb des Pressenstößels realisiert werden. Zudem kann die Anzahl der Bauteile weiter reduziert werden, wenn auf eine Kupplung verzichtet wird.In an advantageous development of the invention, the press ram is coupled clutch-free with the drive. Thus, a continuous drive of the press ram can be realized across the entire ram stroke. In addition, the number of components can be further reduced if a clutch is dispensed with.

Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Exzenterwelle zumindest einen Exzenter umfasst, über welchen die Exzenterwelle ein Pleuel antreibt. Dadurch kann die Grundübersetzung des Pressengetriebes auf einfache Weise bewerkstelligt werden.It may prove advantageous if the eccentric shaft comprises at least one eccentric, via which the eccentric shaft drives a connecting rod. This allows the basic translation of the Press gear can be accomplished in a simple manner.

Erfindungsgemäß ist ein den Pressenstößel antreibender Pleuel unter Zwischenschaltung einer Exzenterscheibe verstellbar auf dem Exzenter der Exzenterwelle angeordnet. Dadurch kann das Gesamtübersetzungsverhältnis des Pressengetriebes auf einfache Weise verstellt werden.According to the invention, a connecting rod driving the press ram with the interposition of an eccentric disc is adjustably arranged on the eccentric of the eccentric shaft. Thereby, the overall gear ratio of the press gear can be adjusted easily.

Erfindungsgemäß umfasst die Exzenterwelle zumindest zwei Exzenter, wobei das Vorgelegerad, vorzugsweise mittig, zwischen den beiden Exzentern angeordnet ist. Dadurch entsteht ein sogenannter Mittelantrieb, bei dem die Antriebsleistung vom Vorgelegegetriebe von der Pressenmitte her über die Exzenterwellen auf die Exzenter übertragen wird. Bei einem Seitenantrieb folgt der Antrieb einseitig seitlich neben den Exzentern. Das zu übertragende Drehmoment bewirkt eine Torsion der Exzenterwelle. Diese Torsion hat unterschiedlich große Verdrehwinkel der Exzenter zur Folge. Die unterschiedlich großen Verdrehwinkel bewirken eine Schrägstellung des Pressenstößels. Durch einen Antrieb zwischen den beiden Exzentern lässt sich dieser Effekt vermeiden. In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann das Vorgelegegetriebe mittig zwischen den Exzentern angeordnet sein. Dann ergeben sich an beiden Exzentern Verdrehwinkel gleicher Größe und Richtung. Ein Schrägstellen des Pressenstößels kann dadurch wirkungsvoll vermieden werden.According to the invention, the eccentric shaft comprises at least two eccentrics, wherein the counter gear, preferably centrally, is arranged between the two eccentrics. This creates a so-called center drive, in which the drive power is transmitted from the countershaft gear from the center of the press forth on the eccentric shafts on the eccentric. With a side drive, the drive follows on one side laterally next to the eccentrics. The torque to be transmitted causes a torsion of the eccentric shaft. This torsion has different degrees of rotation of the eccentric result. The differently sized twist angle cause an inclination of the press ram. A drive between the two eccentrics avoids this effect. In an advantageous development of the invention, the countershaft transmission can be arranged centrally between the eccentrics. Then arise at both eccentrics angle of rotation of the same size and direction. A tilting of the press ram can be effectively avoided.

Es kann sich als günstig erweisen, wenn zumindest eine Übersetzungsstufe zwischen dem Antrieb und dem Vorgelegerad angeordnet ist. Dadurch kann das auf das Vorgelegerad einwirkende Drehmoment genau auf die jeweiligen Bedürfnisse abgestimmt werden, so dass optimale Betriebsergebnisse erzielbar sind. In einer bevorzugten Ausführung dreht sich die Antriebswelle des Servomotors mit höherer Drehzahl als das Vorgelegerad und/oder die Abtriebswelle für den Pressenstößel. Bei einem entsprechend leistungsstarken Antrieb ist es auch möglich, den Antrieb unmittelbar mit dem Vorgelegerad zu koppeln.It can prove to be advantageous if at least one transmission stage between the drive and the counter gear is arranged. As a result, the torque acting on the counter gear can be precisely matched to the respective requirements, so that optimum operating results can be achieved. In a preferred embodiment, the drive shaft of the servomotor rotates at a higher speed than the counter gear and / or the output shaft for the press ram. With a correspondingly powerful drive, it is also possible to couple the drive directly to the counter gear.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung befindet sich die Übersetzungsstufe mit dem Antrieb und/oder mit dem Vorgelegerad in Eingriff. Dadurch kann eine schlupffreie Übersetzung bewerkstelligt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the translation stage is in engagement with the drive and / or with the counter gear. As a result, a slip-free translation can be accomplished.

Es kann sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Übersetzungsstufe durch vorzugsweise ein einstufiges Stimradgetriebe gebildet wird. So ein Getriebe lässt sich besonders einfach herstellen.It may prove advantageous if the translation stage is formed by preferably a single-stage spur gear. Such a transmission is particularly easy to produce.

Es kann sich als hilfreich erweisen, wenn der elektrische Servomotor über den gesamten Stößelhub im gleichen Drehsinn betätigt wird. Dadurch wird der elektrische Servomotor wenig beansprucht und kann mit geringer Leistung betrieben werden.It can be helpful if the electric servomotor is operated in the same direction of rotation over the entire stroke. As a result, the electric servomotor is little stressed and can be operated with low power.

Ein bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betätigung einer mechanischen Umformpresse nach einer der vorangegangenen Ausführungen, wobei der elektrische Servomotor über den gesamten Stößelhub mit im wesentlichen gleicher Drehzahl betätigt wird. Dadurch werden energieaufwändige Drehzahländerungen vermieden und der Servomotor kann besonders effizient im Dauerbetrieb betrieben werden.A preferred aspect of the invention relates to a method of actuating a mechanical forming press according to any one of the preceding embodiments, wherein the electric servomotor is operated at substantially the same speed over the entire ram stroke. As a result, energy-intensive speed changes are avoided and the servo motor can be operated very efficiently in continuous operation.

Die bevorzugte Ausführung und Anwendung der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen im Detail beschrieben.The preferred embodiment and application of the invention will be described below in detail with reference to the drawings.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Pressenantriebs. 1 shows a perspective view of the press drive according to the invention.

Detaillierte Beschreibung des bevorzugten AusführungsbeispielsDetailed Description of the Preferred Embodiment

Die Erfindung betrifft eine mechanische Umformpresse mit einem kontinuierlichen bzw. kupplungsfreien Pressengetriebe, über welches ein Pressenstößel mit einem Antrieb mechanisch gekoppelt ist. Der Antrieb umfasst zumindest einen elektrischen Servomotor mit einer Antriebswelle, wobei das Pressengetriebe zwischen einer Antriebswelle des Servomotors und einer Abtriebswelle für den Pressenstößel ein stufenlos variables Übersetzungsverhältnis aufweist, so dass die Abtriebswelle eine variierende Winkelgeschwindigkeit aufweist, wenn sich die Antriebswelle des Servomotors mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht.The invention relates to a mechanical forming press with a continuous or clutch-free press gear, via which a press ram is mechanically coupled to a drive. The drive comprises at least one electric servomotor with a drive shaft, wherein the press gear between a drive shaft of the servomotor and an output shaft for the press ram has a continuously variable transmission ratio, so that the output shaft has a varying angular velocity when the drive shaft of the servomotor with a substantially constant angular velocity turns.

Die Umformpresse verfügt über ein Gehäuse, das ein Getriebegehäuse und ein Pressenkopfstück aufweist. Das Pressengehäuse, welches die Lagerstellen für die Getriebeteile bereitstellt, und die Pressenstößel sind der besseren Übersicht halber nicht dargestellt.The forming press has a housing which has a gear housing and a press head. The press housing, which provides the bearings for the gear parts, and the press ram are not shown for clarity.

1 zeigt eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Pressengetriebes 1 für eine mechanische Umformpresse. 1 shows a perspective view of the press gear according to the invention 1 for a mechanical forming press.

Der Pressenantrieb umfasst im vorliegenden Fall zwei elektrische Servomotoren 2 mit je einer Antriebswelle 20 und einem Antriebsritzel 21. Die Antriebsritzel 21 der elektrischen Servomotoren 2 sind mit dem Pressengetriebe 1 gekoppelt.The press drive in the present case comprises two electric servomotors 2 each with a drive shaft 20 and a drive pinion 21 , The drive pinions 21 the electric servomotors 2 are with the press gearbox 1 coupled.

Das Pressengetriebe 1 umfasst ein Vorgelege, ein Schleppkurbelgetriebe 3 und ein Schubkurbelgetriebe. Das Vorgelege umfasst eine als Stirnradgetriebe ausgebildete Übersetzungsstufe 4 mit einem großen Zahnkranz 41 und einem kleinen Zahnkranz 42. Der große Zahnkranz 41 befindet sich mit den Antriebsritzeln 21 der elektrischen Servomotoren 2 in Eingriff und der kleine Zahnkranz 42 befindet sich mit dem Vorgelegerad 31 des Schleppkurbelgetriebes 3 in Eingriff.The press gearbox 1 includes a countershaft, a drag crank gear three and a slider-crank mechanism. The countershaft comprises a transmission stage designed as a spur gear 4 with a big sprocket 41 and a small sprocket 42 , The big sprocket 41 is located with the drive pinions 21 the electric servomotors 2 engaged and the small sprocket 42 is located with the counter gear 31 of the towing gearbox three engaged.

Das Schleppkurbelgetriebe 3 umfasst eine Abtriebswelle 30 für den/die Pressenstößel und das Vorgelegerad 31. Die Abtriebswelle 30 ist exzentrisch zum Vorgelegerad 31 angeordnet und über eine Schleppkurbel (nicht dargestellt) kontinuierlich mit dem Vorgelegerad 31 gekoppelt wobei, so dass die Abtriebswelle 30 eine variierende Winkelgeschwindigkeit aufweist, wenn sich das Vorgelegerad 31 mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht.The towing crank gear three includes an output shaft 30 for the press ram (s) and the counter gear 31 , The output shaft 30 is eccentric to the counter gear 31 arranged and via a towing crank (not shown) continuously with the counter gear 31 coupled with, so that the output shaft 30 has a varying angular velocity when the counter gear 31 rotates at a substantially constant angular velocity.

Die Abtriebswelle 30, die als Exzenterwelle ausgebildet ist, bildet ein Schubkurbelgetriebe und umfasst zwei Exzenter 32, auf welchen Pleuel 34 unter Zwischenschaltung von Exzenterscheiben 33 drehbar gelagert sind. Die Pleuel 34 sind in bekannter Weise mit einem nicht dargestellten Pressstempel verbunden, der im Pressenkopfstück des Gehäuses vertikal gleitend beweglich geführt ist. Die Exzenterscheiben 33 sind vorzugsweise gegenüber der Exzenterwelle 30 verstellbar. Das Vorgelegerad 31 ist mittig zwischen den beiden Exzentern 32 angeordnet.The output shaft 30 , which is designed as an eccentric shaft, forms a slider-crank mechanism and comprises two eccentrics 32 on which connecting rod 34 with the interposition of eccentric discs 33 are rotatably mounted. The connecting rods 34 are connected in a known manner with a press die, not shown, which is guided vertically slidably movable in Pressenkopfstück of the housing. The eccentric discs 33 are preferably opposite the eccentric shaft 30 adjustable. The counter gear 31 is centered between the two eccentrics 32 arranged.

Die Antriebswellen 20 der Servomotoren 2, die Übersetzungsstufe 4, das Vorgelegerad 31 und die Exzenterwelle 30 sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei die Übersetzungsstufe 4, das Vorgelegerad 31 und die Exzenterwelle 30 in jeweiligen Lagerstellen im Gehäuse der Umformpresse ortsfest angeordnet und drehbar gelagert sind.The drive shafts 20 the servomotors 2 , the translation level 4 , the counter gear 31 and the eccentric shaft 30 are preferably arranged substantially parallel to one another, wherein the translation stage 4 , the counter gear 31 and the eccentric shaft 30 are stationarily arranged in respective bearing points in the housing of the forming press and are rotatably mounted.

Nachfolgend wird die Wirkungs- und Funktionsweise der Erfindung naher erläutert.Hereinafter, the operation and operation of the invention will be explained in more detail.

Beim Betrieb der erfindungsgemäßen Umformpresse 1 erfolgt der Antrieb über die elektrischen Servomotoren 2, die sich mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit in gleichem Drehsinn drehen. Die Leistung der elektrischen Servomotoren 2 wird über die Übersetzungsstufe 4 auf das Vorgelegerad 31 aufgebracht, das über eine Schleppkurbel mit stufenlos variierendem Übersetzungsverhältnis mit der Exzenterwelle 30 gekoppelt ist. Die Schleppkurbel bewirkt, dass die Exzenterwelle 30 eine variierende Winkelgeschwindigkeit aufweist, wenn sich das Vorgelegerad 31 mit einer im wesentlichen konstanten Winkelgeschwindigkeit dreht, wobei das Übersetzungsverhältnis im Bereich der Umformung der Umformpresse 1 vergrößert wird. Durch die Drehung der Exzenterwelle 30 wird die Leistung der elektrischen Servomotoren 2 auf die Exzenter 32 aufgebracht, welche die Leistung dann jeweils auf die zugeordneten Pleuel 34 übertragen. Über die Pleuel 34 erfolgt dann der Antrieb des nicht dargestellten Pressenstössels. Durch den mittigen Antrieb der Exzenterwelle 30 ist der Verdrehwinkel für die beiden Exzenter 34 gegenüber dem Vorgelegerad 31 im wesentlichen gleich, so dass eine Schiefstellung des nicht dargestellten Pressenstößels verhindert wird.During operation of the forming press according to the invention 1 the drive is via the electric servomotors 2 which rotate in the same direction of rotation at a substantially constant angular velocity. The performance of electric servomotors 2 is about the translation level 4 on the counter gear 31 applied, that via a towing crank with infinitely variable transmission ratio with the eccentric shaft 30 is coupled. The towing crank causes the eccentric shaft 30 has a varying angular velocity when the counter gear 31 rotates at a substantially constant angular velocity, wherein the gear ratio in the area of forming the forming press 1 is enlarged. By the rotation of the eccentric shaft 30 becomes the power of electric servomotors 2 on the eccentric 32 applied, which then the power respectively to the associated connecting rod 34 transfer. Over the connecting rods 34 then takes the drive of the press ram, not shown. Due to the central drive of the eccentric shaft 30 is the twist angle for the two eccentrics 34 opposite the counter gear 31 substantially the same, so that a misalignment of the press ram, not shown, is prevented.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass leistungsstarke Servomotoren 2 als Hauptantrieb eingesetzt werden, so dass durch Ansteuerung des Servomotors eine Flexibilisierung des Stößelhubes möglich ist. Die Drehbewegung der Servomotoren 2 wird mit Hilfe des kontinuierlichen Pressengetriebes 1 mit stufenlos variierendem Übersetzungsverhältnis in eine translatorische Bewegung des Pressenstößels transformiert.The invention is based on the idea that powerful servomotors 2 be used as the main drive, so that by controlling the servo motor, a flexibilization of the ram stroke is possible. The rotary motion of the servomotors 2 is using the continuous press gear 1 transformed with continuously variable transmission ratio in a translational movement of the press ram.

Im Gegensatz zu Servo-Pressen mit Exzentergetrieben, bei welchen aufgrund des konstanten Übersetzungsverhältnisses keine optimale Umsetzung des vorhandenen Motormoments in die benötigte Umformkraft bzw. Arbeitsvermögen der Presse vorhanden ist, wird das Übersetzungsverhältnis bei der erfindungsgemäßen Umformpresse im Bereich der Umformung vergrößert.In contrast to servo presses with eccentric gears, in which due to the constant gear ratio no optimal conversion of the existing engine torque in the required forming force or working capacity of the press is present, the gear ratio is increased in the forming press according to the invention in the field of forming.

Die folgenden Vorteile ergeben sich durch die Erfindung:
Das Übersetzungsverhältnis des Schubkurbelgetriebes (Exzenterwelle) als Grundübersetzung des Pressenantriebes wird mit dem über dem Kurbelwinkel variierenden Übersetzungsverhältnis des Schleppkurbelgetriebes multipliziert.
The following advantages result from the invention:
The ratio of the thrust crank gear (eccentric shaft) as a basic translation of the press drive is multiplied by the varying over the crank angle gear ratio of the towing crank mechanism.

Die Flexibilisierung des Hubes des Pressenstößels erfolgt durch die direkte Ansteuerung der Servomotoren, die als Hauptmotoren fungieren.The flexibility of the stroke of the press ram is achieved by the direct control of the servomotors, which act as main motors.

Im Kurbelwinkelbereich von 120–180°, also im Bereich der Umformung, wird das Übersetzungsverhältnis durch das Schleppkurbelgetriebe vergrößert. Dadurch wird erreicht, dass sich der Nennpresskraftweg der Presse bei gegebenen Drehmomenten der Servomotoren vergrößert. So beträgt der Nennpresskraftweg einer 6300 kN-Presse bei herkömmlichem Exzenterantrieb 7,6 mm und bei einer Servo-Presse mit integriertem Schleppkurbelgetriebe 10,5 mm vor dem unteren Totpunkt. Für den technologischen Umformprozess wird beim Einsatz gleicher Servomotoren ein höheres Nennarbeitsvermögen zur Verfügung gestellt.In the crank angle range of 120-180 °, ie in the area of forming, the gear ratio is increased by the drag crank gear. This ensures that increases the Nennpresskraftweg the press at given torques of the servomotors. For example, the nominal force of travel of a 6300 kN press in conventional eccentric drive is 7.6 mm and in the case of a servo press with integrated drag crank mechanism 10.5 mm before bottom dead center. For the technological forming process, a higher nominal working capacity is provided when using the same servomotors.

Es liegen keine zusätzlichen spielbehaftete Gelenke im Kraftfluss der Presse vor, wodurch die gleiche Steifigkeit der Antriebskonfiguration wie bei Exzenterpressen erreicht werden kann.There are no additional backlash joints in the force flow of the press, whereby the same rigidity of the drive configuration as in eccentric presses can be achieved.

Über den gesamten Stößelhub ist ein kontinuierlicher Antrieb realisierbar. Ein reversiver Betrieb im Pressenantrieb ist nicht erforderlich.Over the entire ram stroke a continuous drive can be realized. A reversible operation in the press drive is not required.

Im Ergebnis wird Gesamtenergiebilanz des Pressenantriebs deutlich verbessert und die Anzahl der Bauteile wird deutlich verringert.As a result, the overall energy balance of the press drive is significantly improved and the number of components is significantly reduced.

Claims (8)

Mechanische Umformpresse mit einem Pressengetriebe (1), über welches ein Pressenstößel mit einem Antrieb (2) mechanisch gekoppelt ist, wobei der Antrieb (2) zumindest einen elektrischen Servomotor umfasst, wobei das Pressengetriebe (1) zwischen einer Antriebswelle (20) des Servomotors und einer Abtriebswelle (30) für den Pressenstößel ein stufenlos variierendes Übersetzungsverhältnis aufweist, wobei das Pressengetriebe (1) ein Schleppkurbelgetriebe (3) aufweist, welches die als Exzenterwelle (30) ausgebildete Abtriebswelle (30) für den Pressenstößel und ein Vorgelegerad (31) umfasst, wobei die Abtriebswelle (30) exzentrisch zum Vorgelegerad (31) angeordnet und über eine Schleppkurbel mit dem Vorgelegerad (31) gekoppelt ist und wobei zumindest eine Übersetzungsstufe (4) zwischen dem Antrieb (2) und dem Vorgelegerad (31) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (30) zumindest zwei Exzenter (32) umfasst und das Vorgelegerad (31) zwischen den beiden Exzentern (32) angeordnet ist, wobei ein den Pressenstößel antreibender Pleuel (34) unter Zwischenschaltung einer Exzenterscheibe (33) verstellbar auf dem Exzenter (32) der Exzenterwelle (30) angeordnet ist und wobei sich die Übersetzungsstufe (4) mit dem Antrieb (2) und mit dem Vorgelegerad (31) in Eingriff befindet.Mechanical forming press with a press gear ( 1 ), via which a press ram with a drive ( 2 ) is mechanically coupled, wherein the drive ( 2 ) comprises at least one electric servomotor, wherein the press gear ( 1 ) between a drive shaft ( 20 ) of the servomotor and an output shaft ( 30 ) has a continuously variable transmission ratio for the press ram, wherein the press gear ( 1 ) a drag crank gear ( three ), which as the eccentric shaft ( 30 ) formed output shaft ( 30 ) for the press ram and a counter gear ( 31 ), wherein the output shaft ( 30 ) eccentric to the counter gear ( 31 ) and via a towing crank with the counter gear ( 31 ) and at least one translation stage ( 4 ) between the drive ( 2 ) and the counter gear ( 31 ), characterized in that the eccentric shaft ( 30 ) at least two eccentrics ( 32 ) and the counter gear ( 31 ) between the two eccentrics ( 32 ), wherein a connecting rod driving the press ram ( 34 ) with the interposition of an eccentric disc ( 33 ) adjustable on the eccentric ( 32 ) of the eccentric shaft ( 30 ) and wherein the translation stage ( 4 ) with the drive ( 2 ) and with the counter gear ( 31 ) is engaged. Mechanische Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressengetriebe (1) ein Mehrkurbelgetriebe (3) aufweist.Mechanical forming press according to claim 1, characterized in that the press gear ( 1 ) a multi-crank gear ( three ) having. Mechanische Umformpresse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis des Pressengetriebes (1) im Bereich der Umformung der Umformpresse (1) vergrößert wird.Mechanical forming press according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission ratio of the press gear ( 1 ) in the area of forming the forming press ( 1 ) is increased. Mechanische Umformpresse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressenstößel kupplungsfrei mit dem Antrieb (2) gekoppelt ist.Mechanical forming press according to one of the preceding claims, characterized in that the press ram clutch-free with the drive ( 2 ) is coupled. Mechanische Umformpresse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorgelegerad (31) mittig zwischen den beiden Exzentern (32) angeordnet ist.Mechanical forming press according to one of the preceding claims, characterized in that the counter gear ( 31 ) in the middle between the two eccentrics ( 32 ) is arranged. Mechanische Umformpresse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übersetzungsstufe (4) durch vorzugsweise ein einstufiges Stirnradgetriebe gebildet wird.Mechanical forming press according to one of the preceding claims, characterized in that the translation stage ( 4 ) is formed by preferably a single-stage spur gear. Mechanische Umformpresse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Servomotor (2) über den gesamten Stößelhub im gleichen Drehsinn betätigt wird.Mechanical forming press according to one of the preceding claims, characterized in that the electric servomotor ( 2 ) is actuated in the same direction of rotation over the entire ram stroke. Verfahren zur Betätigung einer mechanischen Umformpresse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Servomotor (2) über den gesamten Stößelhub mit im Wesentlichen gleicher Drehzahl betätigt wird.Method for actuating a mechanical forming press according to one of the preceding claims, characterized in that the electric servomotor ( 2 ) is operated at substantially the same speed over the entire ram stroke.
DE102009012111.0A 2009-03-06 2009-03-06 Mechanical forming press and method for actuating this forming press Active DE102009012111B4 (en)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009012111.0A DE102009012111B4 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Mechanical forming press and method for actuating this forming press
EP10001331.7A EP2228203B1 (en) 2009-03-06 2010-02-09 Mechanical forming press
DK10001331.7T DK2228203T3 (en) 2009-03-06 2010-02-09 mechanical omformningspresse
PL10001331T PL2228203T3 (en) 2009-03-06 2010-02-09 Mechanical forming press
ES10001331.7T ES2553853T3 (en) 2009-03-06 2010-02-09 Mechanical forming press
SI201031074T SI2228203T1 (en) 2009-03-06 2010-02-09 Mechanical forming press
PT100013317T PT2228203E (en) 2009-03-06 2010-02-09 Mechanical forming press
HUE10001331A HUE025845T2 (en) 2009-03-06 2010-02-09 Mechanical forming press
EA201000305A EA016473B1 (en) 2009-03-06 2010-03-04 Mechanical forming press
UAA201002508A UA98663C2 (en) 2009-03-06 2010-03-05 Mechanical forming press
CN2010101277460A CN101823345B (en) 2009-03-06 2010-03-08 Mechanical forming press

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009012111.0A DE102009012111B4 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Mechanical forming press and method for actuating this forming press

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102009012111A1 DE102009012111A1 (en) 2010-09-16
DE102009012111B4 true DE102009012111B4 (en) 2014-10-02

Family

ID=42237236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009012111.0A Active DE102009012111B4 (en) 2009-03-06 2009-03-06 Mechanical forming press and method for actuating this forming press

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP2228203B1 (en)
CN (1) CN101823345B (en)
DE (1) DE102009012111B4 (en)
DK (1) DK2228203T3 (en)
EA (1) EA016473B1 (en)
ES (1) ES2553853T3 (en)
HU (1) HUE025845T2 (en)
PL (1) PL2228203T3 (en)
PT (1) PT2228203E (en)
SI (1) SI2228203T1 (en)
UA (1) UA98663C2 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT511135B1 (en) * 2011-03-11 2015-09-15 Andritz Tech & Asset Man Gmbh DRIVE UNIT FOR A PUNCH AUTOMATOR OR A PRESS
EP2529922B1 (en) * 2011-05-31 2019-03-27 Haulick + Roos GmbH Drive device for a press, die cutter or moulding machine
ITVE20120010U1 (en) * 2012-04-02 2013-10-03 Dallan Spa PUNCH DRIVE DEVICE FOR PUNCHING HEADS.-
CN104553013A (en) * 2014-12-29 2015-04-29 一重集团大连设计研究院有限公司 Main drive structure for high-speed servo press
CN105351484A (en) * 2015-12-22 2016-02-24 扬州捷迈锻压机械有限公司 Eccentric gear
CN112496090B (en) * 2020-11-26 2023-08-01 安徽金阳金属结构工程有限公司 Deviation correcting device for H-shaped steel production and working method thereof
CN113070435A (en) * 2021-03-19 2021-07-06 沃得精机(中国)有限公司 Servo motor transmission structure
CN113400701B (en) * 2021-08-17 2021-10-29 江苏专创轻合金科技有限公司 Automatic press machine with adjustable power and use method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3421184A1 (en) * 1984-06-07 1985-12-12 Unidor GmbH, 7534 Birkenfeld Method for adjusting the stroke of eccentric presses
JPS62275599A (en) * 1986-05-06 1987-11-30 Aida Eng Ltd Production of press machine
EP0250871A1 (en) * 1986-06-30 1988-01-07 Aida Engineering Ltd. Slide stroke variable device for a press
DE19645464A1 (en) * 1995-11-13 1997-05-22 Minster Machine Co Mechanical press
JP2006192494A (en) * 2005-01-17 2006-07-27 Komatsu Ltd Press machine
EP1754595A2 (en) * 2005-08-16 2007-02-21 Schuler Pressen GmbH & Co. KG Drive module for press and method for providing a range of presses
DE102004009256B4 (en) * 2004-02-26 2008-04-03 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Mechanical multi-servo press

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1355498A1 (en) * 1985-12-30 1987-11-30 Рязанское производственное объединение "Тяжпрессмаш" Crank press
SU1505796A1 (en) * 1988-01-04 1989-09-07 Предприятие П/Я Г-4585 Device for controlling stroke length of crank press crosshead
JPH0832375B2 (en) * 1990-01-17 1996-03-29 アイダエンジニアリング株式会社 Press crank drive mechanism
CA2091747C (en) * 1992-03-16 1999-05-11 Keiichiro Hayashi Power transmission for mechanical press
RU2047497C1 (en) * 1992-08-26 1995-11-10 Лев Николаевич Зарубин Screw extruder
RU2091643C1 (en) * 1995-07-13 1997-09-27 Виталий Валентинович Кулешов Gear-and-lever variable-speed drive
JP3803445B2 (en) * 1997-02-14 2006-08-02 株式会社アマダ Press machine drive unit
JPH10328891A (en) * 1997-05-30 1998-12-15 Amada Eng Center:Kk Press
DE19810406A1 (en) * 1998-03-11 1999-09-16 Schuler Pressen Gmbh & Co Eccentric press with variable slide movement
JP2002137099A (en) * 2000-11-01 2002-05-14 Amada Eng Center Co Ltd Press drive method and its device
WO2005109013A2 (en) * 2004-05-06 2005-11-17 Alcatel Optical Networks Israel Ltd. Efficient protection mechanisms in a ring topology network utilizing label switching protocols
JP2006263806A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Komatsu Ltd Method for manufacturing servo press, and servo press
DE102006019207B4 (en) * 2006-04-21 2008-07-24 Müller Weingarten AG Drive system of a multi-tappet forming press
DE102007026727B4 (en) * 2006-06-08 2014-12-31 Müller Weingarten AG Drive system of a forming press
CN2923286Y (en) * 2006-06-09 2007-07-18 扬州锻压机床集团有限公司 Servo driving press of low inertness
JP4370623B2 (en) * 2006-10-30 2009-11-25 株式会社Ihi Servo motor driven tandem press line
DE102006056520A1 (en) * 2006-11-30 2008-06-05 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Press e.g. transverse flux press, for deformation of workpiece, has plunger drive with drive source connected to tappet and executing continuous drive motion, and another drive source connected to stilt end and performing drive movement
JP5529013B2 (en) * 2007-06-06 2014-06-25 アーベーベー・リサーチ・リミテッド Modification device and method for mechanical presses

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3421184A1 (en) * 1984-06-07 1985-12-12 Unidor GmbH, 7534 Birkenfeld Method for adjusting the stroke of eccentric presses
JPS62275599A (en) * 1986-05-06 1987-11-30 Aida Eng Ltd Production of press machine
EP0250871A1 (en) * 1986-06-30 1988-01-07 Aida Engineering Ltd. Slide stroke variable device for a press
DE19645464A1 (en) * 1995-11-13 1997-05-22 Minster Machine Co Mechanical press
DE102004009256B4 (en) * 2004-02-26 2008-04-03 Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg Mechanical multi-servo press
JP2006192494A (en) * 2005-01-17 2006-07-27 Komatsu Ltd Press machine
EP1754595A2 (en) * 2005-08-16 2007-02-21 Schuler Pressen GmbH & Co. KG Drive module for press and method for providing a range of presses

Also Published As

Publication number Publication date
EP2228203B1 (en) 2015-09-09
CN101823345B (en) 2013-07-24
EP2228203A2 (en) 2010-09-15
PT2228203E (en) 2015-12-31
UA98663C2 (en) 2012-06-11
ES2553853T3 (en) 2015-12-14
CN101823345A (en) 2010-09-08
EA201000305A1 (en) 2010-10-29
EA016473B1 (en) 2012-05-30
HUE025845T2 (en) 2016-04-28
PL2228203T3 (en) 2016-03-31
DK2228203T3 (en) 2015-12-14
SI2228203T1 (en) 2016-01-29
EP2228203A3 (en) 2013-05-15
DE102009012111A1 (en) 2010-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009012111B4 (en) Mechanical forming press and method for actuating this forming press
EP1047874B1 (en) Electric motor with drive
DE10144985B4 (en) Method for controlling a windshield wiper device and a windshield wiper device for a motor vehicle
DE19927521C2 (en) Electrical machine
DE2543257C3 (en) Rotary gear for rolling a turbine rotor
WO2005061861A1 (en) Adjusting device for a camshaft of an internal combustion engine
EP3377311A1 (en) Path-controlled press having a sliding block
EP1116902A1 (en) Ratio shift mechanism for a change speed gearbox
EP1930149A1 (en) drive for eccenter press
DE19918592B4 (en) Actuator for positioning an actuating means
EP0962298B2 (en) Drive for twin screw extruder
EP1655515A1 (en) Power-split hydromechanical transmission with summing transmission means
EP1825739B1 (en) Variable speed transmission arrangement, in particular for fertilizer spreaders
DE69916861T2 (en) POWER GEAR WITH MULTIPLE PLANETARY WHEEL DRIVES
WO2010066520A1 (en) Internal combustion engine having a secondary auxiliaries drive
EP1800850A2 (en) Drive device for a forming machine, in particular press drive, and forming machine
DE19962630B4 (en) Drive device for a forming machine
DE102020101918A1 (en) Gearbox for an electric drive of a motor vehicle
EP2327539B1 (en) Press or punching press with switchable planetary gear
EP1075931B1 (en) Eccentric press
DE2317759C3 (en) Control device for a continuously variable transmission for vehicles
EP1370411B1 (en) Drive device, particularly for a mechanical press or stamping press
DE202007009064U1 (en) Drive device for an automatic press, punching machine or forming machine comprises a drive motor and a control gear that has two controller notches for driving an eccentric shaft and is switchable only when the machine is switched off
DE19734474A1 (en) Gear transmission group for coupling two concentric shafts with a single drive shaft
DE1627971A1 (en) Creep drive for presses

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final