DE102015222995A1

DE102015222995A1 - Weggebundene press with sliding block

Info

Publication number: DE102015222995A1
Application number: DE102015222995.5A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Krieger; Dieter Fuchshofen; Norbert Gober
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2017-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine weggebundene Presse, umfassend zumindest eine Antriebswelle (1) mit einem zu einer Wellenachse (W) exzentrischen Mitnehmer (4), und einen Kulissenstein (5), wobei der Kulissenstein (5) durch den Mitnehmer (4) zu einer zwangsgeführten Bewegung angetrieben wird, wobei der Kulissenstein (5) während einer Ausführung eines Presshubs an zumindest einer druckseitigen Gleitfläche (5a) gegenüber einer druckseitigen Fläche einer Kulisse (7) geführt ist, wobei der Kulissenstein (5) eine der druckseitigen Gleitfläche (5a) gegenüberliegende, zugseitige Gleitfläche (5b) aufweist, die an einer zugseitigen Fläche der Kulisse geführt ist, wobei die druckseitige Gleitfläche (5a) an dem Kulissenstein (5) eine konkave oder konvexe Krümmung aufweist, wobei die zugseitige Gleitfläche (5b) des Kulissensteins (5) eine jeweils andere, konkave oder konvexe, Krümmung aufweist.The invention relates to a weggebundene press, comprising at least one drive shaft (1) with a to a shaft axis (W) eccentric carrier (4), and a sliding block (5), said sliding block (5) through the driver (4) to a positively driven Movement is driven, wherein the sliding block (5) during execution of a pressing stroke on at least one pressure-side sliding surface (5a) against a pressure-side surface of a link (7) is guided, wherein the sliding block (5) one of the pressure-side sliding surface (5a) opposite, zugseitige sliding surface (5b) which is guided on a zugseitigen surface of the slide, wherein the pressure-side sliding surface (5a) on the sliding block (5) has a concave or convex curvature, wherein the zugeiten sliding surface (5b) of the sliding block (5) a each having other, concave or convex curvature.

Description

Die Erfindung betrifft eine weggebundene Presse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a weggebundene press according to the preamble of claim 1.

DE-OS-1 627 435 beschreibt eine Schmiedepresse, bei der ein Exzenter einer Antriebswelle in eine Öffnung eines Kulissensteins eingreift. Der Kulissenstein ist mit einer oberen, konvexen Seite sowie mit einer unteren, konvexen Seite jeweils gegen eine entsprechend konkav geformte Fläche einer Kulisse abgestützt. Der Kulissenstein pendelt im Zuge einer Drehung der Antriebswelle um eine Pendelachse, die durch einen unteren Bereich des Kulissensteins verläuft. DE-OS-1 627 435 describes a forging press in which an eccentric of a drive shaft engages in an opening of a sliding block. The sliding block is supported with an upper, convex side and with a lower, convex side each against a correspondingly concave surface of a backdrop. The sliding block oscillates in the course of a rotation of the drive shaft about a pendulum axis, which extends through a lower portion of the sliding block.

WO 2007/091935 A1 beschreibt einen Antrieb für eine Presse, bei der ein erster Motor ein mit der Presse koppelbares Schwungrad antreibt und bei der zudem ein zweiter Motor zum Antrieb der Presse vorgesehen ist. WO 2007/091935 A1 describes a drive for a press in which a first motor drives a flywheel which can be coupled to the press and in which a second motor is additionally provided for driving the press.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine weggebundene Presse anzugeben, bei der ein Antrieb wenig Bauraum beansprucht.It is the object of the invention to provide a weggebundene press in which a drive takes up little space.

Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte weggebundene Presse erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention for a weggebundene mentioned above with the characterizing features of claim 1.

Eine solche Ausgestaltung des Pressenantriebs erlaubt eine besonders niedrige Bauform des Antriebs, wobei zum Beispiel relativ kleine Schwungraddurchmesser Verwendung finden können. Dies erlaubt eine ideale Kombination mit einer Kraftübertragung mittels eines Kulissensteins, da solche Kraftübertragungen ebenfalls mit geringer Bauhöhe realisierbar sind.Such an embodiment of the press drive allows a particularly low design of the drive, for example, relatively small flywheel diameter can be used. This allows an ideal combination with a power transmission by means of a sliding block, since such power transmissions are also feasible with low height.

Der erste Motor dient im Wesentlichen dazu, das Schwungrad anzutreiben und zumindest teilweise aus dem Schwungrad entnommene Energie nachzuführen. Der zweite Motor dient im Wesentlichen dazu, die vom Schwungrad entkoppelte Antriebswelle in einem von dem Schwungradentkoppelten Zustand zu beschleunigen. Zudem kann der zweite Motor dazu dienen, auch im eingekoppelten Zustand zusätzliche Antriebsenergie einzubringen. Unter Motoren im Sinne der vorliegenden Erfindung werden jeweils Elektromotoren verstanden.The first motor essentially serves to drive the flywheel and at least partially track energy removed from the flywheel. The second motor essentially serves to accelerate the drive shaft decoupled from the flywheel in a state decoupled from the flywheel. In addition, the second motor can serve to introduce additional drive energy even in the coupled state. Engines within the meaning of the present invention are understood to mean in each case electric motors.

Unter einem Kulissenstein wird im Sinne der Erfindung ein gegenüber einer Kulissenfläche zwangsgeführt bewegbares Element verstanden. Die Kulissenfläche umfasst insbesondere die druckseitige Fläche und die zugseitige Fläche zur Führung des Kulissensteins.In the sense of the invention, a sliding block is understood to be an element that can be moved positively in relation to a sliding surface. The link surface comprises in particular the pressure-side surface and the zugseitige surface for guiding the sliding block.

Unter einem Mitnehmer wird im Sinne der Erfindung zum Beispiel ein Exzenter oder ein Kurbelzapfen verstanden. Im Interesse einer großen Kraftübertragung handelt es sich bei dem Mitnehmer bevorzugt um einen Exzenter der Antriebswelle, der zum Beispiel mit einem kreisförmigen Umfang in einer Öffnung des Kulissensteins läuft.Under a driver is understood in the context of the invention, for example, an eccentric or a crank pin. In the interest of a large power transmission, the driver is preferably an eccentric of the drive shaft, which runs, for example, with a circular circumference in an opening of the sliding block.

Unter einer Kulisse wird im Sinne der Erfindung ein bewegbares Bauteil der Presse verstanden, das einen Arbeitsdruck während eines Presshubs bzw. Umformungsvorgangs von dem Kulissenstein aufnimmt und weiterleitet. Die Kulisse kann im Prinzip als gemeinsames Bauteil mit einem Stößel der Presse ausgebildet sein. Bei anderen Ausführungsformen kann aber auch ein weiteres Getriebe beliebiger Bauart, beispielsweise eine Keilumlenkung, zwischen der Kulisse und dem Stößel vorgesehen sein. Die Kulisse hat im Bereich der Kraftaufnahme in Druckrichtung bevorzugt ein Druckstück, das für die Anlage an dem Kulissenstein optimierte Materialeigenschaften aufweist.Under a backdrop is understood in the context of the invention, a movable component of the press, which receives a working pressure during a press stroke or forming operation of the sliding block and passes on. The scenery can be designed in principle as a common component with a plunger of the press. In other embodiments, however, a further transmission of any type, for example a wedge deflection, may be provided between the link and the plunger. In the area of the force absorption in the pressure direction, the link preferably has a pressure piece which has optimized material properties for the contact with the sliding block.

Eine Presse im Sinne der Erfindung betrifft allgemein eine Presse zum Schmieden, Stanzen, Tiefziehen oder zu jedem sonstigen Umformvorgang, zu dem weggebundene Pressen verwendet werden.A press in the context of the invention generally relates to a press for forging, stamping, deep drawing or any other forming operation, are used to the weggebundene presses.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung wird die Kupplung in einem Normalbetrieb dann geschlossen, wenn eine antriebsseitige und eine abtriebsseitige Drehzahl an der Kupplung zumindest annähernd gleich sind, wobei eine Angleichung der Drehzahlen über eine gezielte Ansteuerung des zweiten Motors erfolgt. Dies erlaubt eine erhebliche Verschleißreduzierung der Kupplung.In a preferred embodiment, the clutch is closed in a normal operation when a drive-side and an output-side speed at the clutch are at least approximately equal, with an adjustment of the speeds via a targeted control of the second motor. This allows a considerable reduction in wear of the clutch.

Im Interesse einer einfachen und raumsparenden Bauform können der erste Motor und das Schwungrad koaxial zueinander angeordnet sein. Bevorzugt sind sie dabei als bauliche Einheit zu einem Schwungradmotor integriert. Ein solcher Schwungradmotor verzichtet vorteilhaft auf einen raumgreifenden Riemenantrieb nebst zusätzlicher Motorkonsole. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform sind der Motor und das Schwungrad koaxial angeordnet und über ein Getriebe, bevorzugt ein Planetengetriebe, miteinander verbunden, so dass je nach Anforderungen auch Übersetzungen realisierbar sind. Dies kann besonders kleine Schwungradmassen ermöglichen.In the interest of a simple and space-saving design, the first motor and the flywheel may be arranged coaxially with each other. Preferably, they are integrated as a structural unit to a flywheel motor. Such a flywheel motor advantageously dispenses with an expansive belt drive together with additional engine console. In a further possible embodiment, the engine and the flywheel are arranged coaxially and connected via a transmission, preferably a planetary gear, so that, depending on the requirements, also translations can be realized. This can allow especially small flywheel masses.

Allgemein vorteilhaft ist das Schwungrad ohne Übersetzung mit der Antriebswelle koppelbar, wobei das Schwungrad insbesondere konzentrisch zu der Antriebswelle angeordnet ist. Eine solche einfache Bauart ohne ein Vorgelege ist besonders dann vorteilhaft integrierbar, wenn das Schwungrad mit ausreichend kleinem Durchmesser ausgelegt werden kann. Dies ist wiederum durch das erfindungsgemäße Antriebskonzept ermöglicht.In general, the flywheel can be coupled to the drive shaft without translation, wherein the flywheel is arranged in particular concentrically to the drive shaft. Such a simple design without a countershaft is particularly advantageous integratable when the flywheel are designed with sufficiently small diameter can. This is in turn made possible by the drive concept according to the invention.

Zur Vermeidung von aufwendigen Getrieben und im Interesse einer kompakten Bauweise ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der zweite Motor als konzentrisch zu der Antriebswelle angeordneter Torque-Motor ausgebildet. Unter einem Torque-Motor wird allgemein und im Sinne der Erfindung ein drehmomentstarker, hochpoliger Motor verstanden, der im Regelfall über einer Hohlwelle läuft. Torque-Motoren weisen zudem bereits aus dem Stillstand heraus ein hohes Drehmoment aufweist.In order to avoid expensive gears and in the interest of a compact design, the second motor is designed as a torque motor arranged concentrically to the drive shaft in a preferred embodiment. Under a torque motor is generally and within the meaning of the invention, a high-torque, high-poled motor understood, which normally runs over a hollow shaft. Torque motors also have a high torque already from a standstill.

Besonders vorteilhaft kann eine Bremse der Antriebswelle konzentrisch zu dem Torque-Motor und in axialer Richtung mit dem Torque-Motor überdeckend vorgesehen sein. Dabei kann die Bremse insbesondere im Bereich einer Hohlwelle des Torque-Motors platziert sein, um auch diesen Bauraum zu nutzen. Bei der Bremse kann es sich um eine mechanische Bremse zur Erzeugung von Reibungswärme oder auch um eine elektrische Rekuperationsbremse handeln.Particularly advantageously, a brake of the drive shaft can be provided concentrically with the torque motor and in the axial direction with the torque motor overlapping. In this case, the brake can be placed in particular in the region of a hollow shaft of the torque motor to use this space. The brake may be a mechanical brake for generating frictional heat or an electric recuperation brake.

Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass die Antriebswelle ausgehend von einer ruhenden Startposition über den Presshub bis zu einer ruhenden Stoppposition einen Drehwinkel von mehr als 360° durchläuft. Bevorzugt handelt es sich um einen Drehwinkel zwischen 370° und 450°. Dies erlaubt einen größeren Beschleunigungsweg vor dem eigentlichen Pressvorgang bzw. einen größeren Bremsweg nach dem eigentlichen Pressvorgang, so dass die entsprechenden Motoren und Bremsen demgemäß kleiner dimensioniert sein können.In a generally advantageous manner, the drive shaft, starting from a stationary starting position over the pressing stroke, passes through a rotational angle of more than 360 ° up to a stationary stop position. Preferably, it is a rotation angle between 370 ° and 450 °. This allows a greater acceleration path before the actual pressing process or a greater braking distance after the actual pressing process, so that the corresponding motors and brakes can accordingly be smaller in size.

Insgesamt ist bei einem vorstehend beschriebenen Antrieb eine hohe Leistung ermöglicht. Damit kann bei gegebener Ladezeit ein großer Drehzahlabfall wieder aufgeladen werden. Ein hoher zulässiger Drehzahlabfall erlaubt ein kleines Schwungrad, was von Vorteil ist.Overall, a high performance is possible with a drive described above. This can be recharged for a given load time a large speed drop. A high allowable speed drop allows a small flywheel, which is beneficial.

Zur Vermeidung von Kontaminationen eines Arbeitsbereichs mit Schmierfetten kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Hauptlagerstelle der Antriebswelle mittels einer Ölumlaufschmierung geschmiert ist.To avoid contamination of a work area with greases can be advantageously provided that a main bearing point of the drive shaft is lubricated by means of an oil circulation lubrication.

Bei einer allgemein bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die druckseitige Gleitfläche an dem Kulissenstein eine konkave oder konvexe Krümmung aufweist, wobei die zugseitige Gleitfläche des Kulissensteins eine jeweils andere, konkave oder konvexe, Krümmung aufweist. Durch die konkave oder konvexe Formgebung der druckseitigen Gleitfläche kann auf einfache Weise eine Kraftübertragung durch den Kulissenstein erzielt werden, die einem Schubkurbelgetriebe entspricht. Zugleich wird eine große Anlagefläche im Bereich der Gleitfläche erzielt, so dass eine Auslegung für große Presskräfte einfach erzielbar ist. Insgesamt ist hierdurch eine optimierte Kraft-Weg-Kurve gegeben.In a generally preferred embodiment of the invention, it is provided that the pressure-side sliding surface on the sliding block has a concave or convex curvature, wherein the tension-side sliding surface of the sliding block has a respective other, concave or convex, curvature. The concave or convex shape of the pressure-side sliding surface can be achieved in a simple manner a power transmission through the sliding block, which corresponds to a sliding crank gear. At the same time a large contact surface is achieved in the sliding surface, so that a design for large pressing forces is easy to achieve. Overall, this gives an optimized force-displacement curve.

Insbesondere können die druckseitige, konkave und die zugseitige, konvexe Krümmung jeweils kreisbogenförmig ausgebildet sein. Die Krümmungen sind bevorzugt konzentrisch um denselben Punkt angeordnet, durch den auch eine Pendelachse des Kulissensteins verläuft. Beide Gleitflächen bilden dabei für den Kulissenstein zwangsführende Kulissenflächen eines Kulissengetriebes.In particular, the pressure-side, concave and the zugseitige, convex curvature may each be formed in a circular arc. The curvatures are preferably arranged concentrically around the same point through which a pendulum axis of the sliding block runs. Both sliding surfaces form for the sliding block forcing sliding surfaces of a sliding gear.

Bei einer ersten Variante der Erfindung hat der Kulissenstein druckseitig die konkave Gleitfläche und zugseitig die konvexe Gleitfläche. Dies entspricht der Kinematik eines Schubkurbelgetriebes, bei dem der Totpunkt eines Arbeitshubs bzw. Pressvorgangs in einer Strecklage des Schubkurbelgetriebes vorliegt.In a first variant of the invention, the sliding block on the pressure side, the concave sliding surface and Zugseitig the convex sliding surface. This corresponds to the kinematics of a sliding-crank transmission, in which the dead center of a power stroke or pressing operation is present in an extended position of the sliding-crank mechanism.

Bei einer zweiten Variante der Erfindung hat der Kulissenstein druckseitig die konvexe Gleitfläche und zugseitig die konkave Gleitfläche. Dies entspricht der Kinematik eines Schubkurbelgetriebes, bei dem der Totpunkt eines Arbeitshubs bzw. Pressvorgangs in einer Decklage des Schubkurbelgetriebes vorliegt.In a second variant of the invention, the sliding block on the pressure side, the convex sliding surface and Zugseitig the concave sliding surface. This corresponds to the kinematics of a sliding-crank transmission, in which the dead center of a power stroke or pressing operation is present in a cover layer of the sliding-crank mechanism.

Durch die erfindungsgemäße Bauart einer weggebundenen Presse ist allgemein eine niedrige Bauhöhe ermöglicht. Dies führt zu kürzeren Federlängen von Ständer, Stößel und/oder Kulisse der Presse. Hierdurch ist die Steifigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Exzenterpressen gleicher Ständerbauart verbessert.Due to the design of a path-bound press according to the invention a low overall height is generally possible. This leads to shorter spring lengths of stand, plunger and / or backdrop of the press. As a result, the stiffness is improved compared to conventional eccentric presses of the same stator type.

Ferner wird durch die erfindungsgemäße Bauart erreicht, dass bei gegebener Bauhöhe der Presse eine besonders große Länge einer starren Einheit aus Kulisse und Stößel ermöglicht ist. Dies erlaubt eine besonders gute seitliche Führung des Stößels bzw. der starren Einheit auch bei großen Presskräften.Furthermore, it is achieved by the design according to the invention that at a given height of the press a particularly large length of a rigid unit of slide and plunger is possible. This allows a particularly good lateral guidance of the ram or the rigid unit, even with large pressing forces.

Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass der Kulissenstein eine Pendelbewegung um eine Pendelachse ausführt, wobei die Pendelachse außerhalb des Kulissensteins angeordnet ist. Allgemein bevorzugt ist die Pendelachse relativ zu der Kulisse ortsfest angeordnet. Unter der Annahme einer linearen Zwangsführung der Kulisse bewirkt der Kulissenstein bezüglich der Pendelachse bzw. bezüglich der Kulisse dann eine Bewegungsübertragung nach Art eines Schubkurbelgetriebes. Im Sinne der Erfindung ist je nach Anforderungen auch eine andere Zwangsführung der Kulisse denkbar, so dass die Kinematik eines Schubkurbelgetriebes nur eine von verschiedenen möglichen Bewegungsübertragungen ist. Die Erfindung ist nicht auf die konkret beschriebenen Varianten von Schubkurbelgetrieben beschränkt.Generally, it is provided that the sliding block performs a pendulum motion about a pendulum axis, wherein the pendulum axis is arranged outside of the sliding block. Generally preferred, the pendulum axis is arranged stationary relative to the backdrop. Assuming a linear positive guidance of the slide causes the sliding block with respect to the pendulum axis or with respect to the backdrop then a motion transmission in the manner of a crank gear. For the purposes of the invention, depending on the requirements, another forced guidance of the link is conceivable, so that the kinematics of a sliding-crank mechanism is only one of various possible movement transmissions. The The invention is not limited to the concretely described variants of sliding-crank transmissions.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist es dabei vorgesehen, dass der Mitnehmer um eine Exzenterachse in dem Kulissenstein läuft, wobei die Exzenterachse einen Abstand R gegenüber der Wellenachse aufweist, wobei die Exzenterachse einen Abstand L zu der Pendelachse aufweist, und wobei gilt: L:R >= 4. Besonders bevorzugt gilt zudem: 12 >= L:R >= 5. Bei linearer Führung der Kulisse bedeuten demnach die Größen R und L die kennzeichnenden Größen der Schubstangen eines analogen Schubkurbelgetriebes, und der Quotient R:L entspricht bei einem analogen Schubkurbelgetriebe dem Schubstangenverhältnis Lambda (bzw. L:R = 1/Lambda). Eine solche Auslegung des Getriebes der erfindungsgemäßen Presse erlaubt ein hohes Verhältnis zwischen einer in Führungsrichtung des Druckstücks wirkenden Presskraft und einer senkrecht dazu wirkenden Normalkraft. Eine gewisse Normalkraft ist dabei gewünscht, um eine gute Anlage der Kulisse und/oder des Stößels an einer seitlichen Führung zu gewährleisten. Durch Kombination mit der Verwendung eines Kulissensteins wird ein großes inverses Schubstangenverhältnis 1/Lambda ermöglicht, ohne dass eine Bauhöhe der Presse vergrößert werden muss. Durch die oben genannten Merkmale können auch bei geringer Bauhöhe und entsprechend guter Steifigkeit ähnliche Druckberührzeiten (Kenngröße: Lambda) wie bei herkömmlichen Exzenterpressen mit Druckstangen erzielt werden.In a preferred development, it is provided that the driver runs around an eccentric axis in the sliding block, wherein the eccentric axis has a distance R relative to the shaft axis, wherein the eccentric axis has a distance L to the pendulum axis, and where: L: R> = 4. Particularly preferred is also: 12> = L: R> = 5. With linear guidance of the scenery, therefore, the sizes R and L mean the characteristic sizes of the push rods of an analog thrust crank mechanism, and the quotient R: L corresponds to an analog thrust crank mechanism the push rod ratio lambda (or L: R = 1 / lambda). Such a design of the transmission of the press according to the invention allows a high ratio between a force acting in the guide direction of the pressure member pressing force and a normal force acting perpendicular thereto. A certain normal force is desired in order to ensure a good contact of the slide and / or the plunger on a lateral guide. Combined with the use of a sliding block, a large inverse push rod ratio of 1 / lambda is made possible without increasing the height of the press. As a result of the abovementioned features, similar pressure contact times (parameter: lambda) can be achieved with push rods even with a low overall height and correspondingly good rigidity, as in conventional eccentric presses.

Bei der ersten Variante analog der Strecklage eines Schubkurbelgetriebes befindet sich die Pendelachse bezüglich der Wellenachse auf der Seite der Druckrichtung. Bei der zweiten Variante analog der Decklage eines Schubkurbelgetriebes befindet sich die Pendelachse bezüglich der Wellenachse auf der Seite der Zugrichtung.In the first variant analogous to the extended position of a sliding-crank mechanism, the pendulum axis is located with respect to the shaft axis on the side of the printing direction. In the second variant analogous to the top layer of a sliding-crank mechanism, the pendulum axis is with respect to the shaft axis on the side of the pulling direction.

Bei einer allgemein bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Mitnehmer und dem Kulissenstein ein Verstellglied, bevorzugt in Form eines einstellbar verdrehbaren Exzenterrings, angeordnet. Ein solches Verstellglied kann zum Beispiel zur Höhenverstellung eines Stößels eingesetzt werden.In a generally preferred development of the invention, an adjusting member, preferably in the form of an adjustably rotatable eccentric ring, is arranged between the driver and the sliding block. Such an adjustment can be used for example for height adjustment of a plunger.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kulisse während des Presshubs im Wesentlichen in einer Linie mit einem Stößel der Presse bewegt. Dies entspricht einer linearen und unmittelbaren Übertragung der Presskraft.In a preferred embodiment of the invention, the link is moved during the pressing stroke substantially in line with a plunger of the press. This corresponds to a linear and immediate transmission of the pressing force.

Bei einer hierzu alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Presse erfolgt zwischen der Kulisse und einem Stößel der Presse eine Kraftumlenkung. Bevorzugt kann die Kraftumlenkung mittels eines Keils erfolgen. Hierdurch können die allgemeinen Vorteile einer Keilpresse mit den Vorteilen einer erfindungsgemäßen Presse kombiniert werden.In an alternative embodiment of a press according to the invention takes place between the gate and a plunger of the press, a force deflection. Preferably, the force deflection can be effected by means of a wedge. As a result, the general advantages of a wedge press can be combined with the advantages of a press according to the invention.

Bei einer allgemein vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine gegenüber der Kulisse ortsfest aufgenommene Ausstoßmechanik mit einem gegenüber der Kulisse bewegbaren und auf ein Werkstück wirkenden Ausstoßer vorgesehen, wobei die Ausstoßmechanik durch die Bewegung des Kulissensteins betätigt wird. Dies erlaubt eine einfache und effektive Ausstoßung eines Werkstücks nach einem Pressvorgang. Besonders bevorzugt ist eine solche Ausstoßmechanik mit einem Kulissenstein der zweiten Ausführungsform kombiniert, bei dem druckseitig eine konvexe Gleitfläche vorliegt. Dies bedeutet bei sonst gleicher Dimensionierung einen größeren Weg des Kulissensteins im Bereich der druckseitigen Gleitfläche, was eine besonders einfache und effektive Bewegungsübertragung auf den Ausstoßer erlaubt. Die Betätigung des Ausstoßers kann zum Beispiel durch eine an dem Kulissenstein ausgeformte Rampe, Nocke oder ähnliche Struktur erfolgen, die den Ausstoßer bei Erreichen einer entsprechenden Position der Antriebswelle gegen eine rückstellende Federkraft betätigt.In a generally advantageous embodiment of the invention, a relative to the backdrop fixed recorded ejection mechanism is provided with a movable relative to the backdrop and acting on a workpiece ejector, wherein the ejection mechanism is actuated by the movement of the sliding block. This allows a simple and effective ejection of a workpiece after a pressing operation. Such an ejection mechanism is particularly preferably combined with a sliding block of the second embodiment in which there is a convex sliding surface on the pressure side. This means with otherwise the same dimensioning a larger path of the sliding block in the area of the pressure-side sliding surface, which allows a particularly simple and effective motion transmission to the ejector. The operation of the ejector can be done for example by a formed on the sliding block ramp, cam or similar structure, which actuates the ejector upon reaching a corresponding position of the drive shaft against a restoring spring force.

Bei einer bevorzugten Detailgestaltung kann zwischen dem Kulissenstein und dem Ausstoßer ein Getriebe angeordnet sein, so dass Kraft und Bewegungsablauf des Ausstoßers weiter optimiert sind. Bei dem Getriebe kann es sich insbesondere um ein Lenkergetriebe, einen Umlenkhebel oder Ähnliches handeln.In a preferred detailed design may be arranged between the sliding block and the ejector, a transmission, so that power and movement of the ejector are further optimized. The transmission may in particular be a linkage, a lever or the like.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages and features will become apparent from the embodiments described below and from the dependent claims.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described and explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen weggebundenen Presse, wobei die Schnittebene parallel zu einer Antriebswelle verläuft. 1 shows a schematic sectional view of a first embodiment of a weggebundenen press according to the invention, wherein the cutting plane is parallel to a drive shaft.

2 zeigt die Presse aus 1 in einer Schnittansicht mit senkrecht zu der Antriebswelle verlaufender Schnittebene. 2 shows the press 1 in a sectional view with perpendicular to the drive shaft extending cutting plane.

3 zeigt eine Schnittansicht einer Abwandlung der Presse aus 1 mit einem Verstellglied. 3 shows a sectional view of a modification of the press 1 with an adjusting element.

4 zeigt eine Skizze eines Kulissensteinantriebs als Detail der Presse aus 1. 4 shows a sketch of a sliding block drive as a detail of the press 1 ,

5 zeigt eine Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem Kulissensteinantrieb und einem dazu kombinierten Keilantrieb. 5 shows a sketch of a second embodiment of the invention with a Sliding block drive and a combined wedge drive.

6 zeigt eine Skizze eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei eine andere Variante des Kulissensteins mit druckseitig konvexer Gleitfläche vorliegt. 6 shows a sketch of a third embodiment of the invention, wherein there is another variant of the sliding block with the pressure side convex sliding surface.

7 zeigt eine Skizze eines vierten Ausführungsbeispiels, bei dem eine Ausstoßmechanik mit einem Kulissensteinantrieb gekoppelt ist. 7 shows a sketch of a fourth embodiment, in which an ejection mechanism is coupled with a sliding block drive.

8 zeigt eine Skizze eines fünften Ausführungsbeispiels, bei dem eine Ausstoßmechanik ein Getriebe umfasst. 8th shows a sketch of a fifth embodiment, in which an ejection mechanism comprises a transmission.

Die erfindungsgemäße weggebundene Presse gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 1 umfasst eine Antriebswelle 1 mit einer Wellenachse W, die in zwei Hauptlagern 2 gegenüber einem Pressenrahmen 3 drehgelagert ist. Die Hauptlager 2 weisen bevorzugt eine Ölumlaufschmierung auf.The inventive weggebundene press according to the embodiment according to 1 includes a drive shaft 1 with a shaft axis W, which is in two main bearings 2 opposite a press frame 3 is rotatably mounted. The main camp 2 preferably have an oil circulation lubrication.

Zwischen den Hauptlagern 2 hat die Antriebswelle 1 einen exzentrischen Mitnehmer in Form eines Exzenters 4. Der im Querschnitt kreisförmige Exzenter 4 hat eine Exzenterachse E, die um einen radialen Abstand R gegenüber der Wellenachse W versetzt ist.Between the main camps 2 has the drive shaft 1 an eccentric driver in the form of an eccentric 4 , The circular cross-section eccentric 4 has an eccentric axis E, which is offset by a radial distance R with respect to the shaft axis W.

Der Exzenter 4 durchgreift einen Kulissenstein 5 in einer dem Durchmesser des Exzenters entsprechenden Bohrung 6. Zu Montagezwecken ist der Kulissenstein dabei aus mehreren Teilen aufgebaut.The eccentric 4 reaches through a sliding block 5 in a hole corresponding to the diameter of the eccentric 6 , For assembly purposes, the sliding block is composed of several parts.

Der Kulissenstein 5 ist seinerseits in einer Kulisse 7 geführt. Die Kulisse 7 ist als gegenüber dem Pressenrahmen 3 bewegbares Gehäuse ausgebildet. Die Kulisse 7 umfasst auf einer Druckseite ein Druckstück 8, an dem eine druckseitige Gleitfläche 8a ausgebildet ist. Auf einer bezüglich des Kulissensteins gegenüberliegenden Seite ist an der Kulisse eine zugseitige Gleitfläche 7a ausgebildet.The sliding block 5 is in turn in a backdrop 7 guided. The scenery 7 is as compared to the press frame 3 formed movable housing. The scenery 7 includes on a print page a pressure piece 8th , on which a pressure-side sliding surface 8a is trained. On a relative to the sliding block opposite side is on the backdrop a zugseit sliding surface 7a educated.

Der Kulissenstein 5 hat eine druckseitige Gleitfläche 5a, die an der Gleitfläche 8a des Druckstücks 8 anliegt, sowie eine zugseitige Gleitfläche 5b, die an der zugseitigen Gleitfläche 7a der Kulisse 7 anliegt.The sliding block 5 has a pressure-side sliding surface 5a attached to the sliding surface 8a of the pressure piece 8th abuts, and a zugseitig sliding surface 5b at the tension side sliding surface 7a the scenery 7 is applied.

Die druckseitige Gleitfläche 5a ist an dem Kulissenstein 5 konkav ausgeformt. Die zugseitige Gleitfläche 5b ist an dem Kulissenstein 5 konvex ausgeformt. Die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a sind jeweils als Ausschnitte einer Zylindermantelfläche ausgeformt, wobei die Zylinderachsen parallel zu der Wellenachse W verlaufen. Die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a verlaufen dabei konzentrisch um eine zu der Wellenachse W parallele Pendelachse P des Kulissensteins 5. Anders ausgedrückt fallen die Zylinderachsen der Zylindermantelflächen, zu denen die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a jeweils Ausschnitte bilden, mit der Pendelachse P zusammen.The pressure-side sliding surface 5a is at the Kulissenstein 5 concave shaped. The tension-side sliding surface 5b is at the Kulissenstein 5 convex. The sliding surfaces 5a . 5b . 7a . 8a are each formed as cutouts of a cylindrical surface, wherein the cylinder axes are parallel to the shaft axis W. The sliding surfaces 5a . 5b . 7a . 8a thereby run concentrically about a parallel to the shaft axis W pendulum axis P of the sliding block 5 , In other words, the cylinder axes of the cylinder jacket surfaces, to which the sliding surfaces fall 5a . 5b . 7a . 8a each form sections, with the pendulum axis P together.

Die Pendelachse P liegt somit bei der hier beschriebenen ersten Variante des Kulissensteins druckseitig und außerhalb des Kulissensteins, da die druckseitige Gleitfläche 5a des Kulissensteins 5 konkav geformt ist. Für den Kulissenstein 5 resultiert bei Drehung der Antriebswelle 1 eine zwangsgeführte Pendelbewegung um die Pendelachse P.The pendulum axis P is thus in the first variant of the sliding block described here on the pressure side and outside of the sliding block, since the pressure-side sliding surface 5a of the sliding block 5 is concave. For the Kulissenstein 5 results upon rotation of the drive shaft 1 a positively driven pendulum motion about the pendulum axis P.

Die Pendelachse P verläuft raumfest bezüglich der Kulisse 7 bzw. dem Druckstück 8. Die Kulisse 7 und das an ihr vorgesehene Druckstück 8 sind über seitliche Führungen 9 aufgenommen, in denen sie jeweils linear in zu der Wellenachse W senkrechter Richtung bewegbar sind. Durch eine Abwärtsbewegung bezüglich der Darstellung in 2 wird ein Presshub ausgeführt, bei dem die Antriebskraft der Antriebswelle 1 über den Kulissenstein 5 auf das Druckstück 8 einwirkt. Nach einem unteren Totpunkt der Bewegung wirkt die Antriebskraft der Antriebswelle 1 über den Kulissenstein 5 auf die zugseitige Gleitfläche 7a der Kulisse 7, so dass Kulisse 7 und Druckstück 8 entgegen der Presshubrichtung zurückgeholt werden.The pendulum axis P is fixed in space with respect to the backdrop 7 or the pressure piece 8th , The scenery 7 and the pressure piece provided on it 8th are over lateral guides 9 taken in which they are each linearly movable in the direction perpendicular to the shaft axis W direction. By a downward movement with respect to the representation in 2 a pressing stroke is performed, in which the driving force of the drive shaft 1 over the Kulissenstein 5 on the pressure piece 8th acts. After a bottom dead center of the movement, the driving force of the drive shaft acts 1 over the Kulissenstein 5 on the tension sliding surface 7a the scenery 7 so that scenery 7 and pressure piece 8th be retrieved against the Presshubrichtung.

An einer Unterseite der Kulisse 7 sind vorliegend Spann-Vorrichtungen 7b angeordnet, mit denen ein Stößel der Presse und/oder ein Werkzeughalter und/oder ein Werkzeug angebracht werden können. Diese vollziehen entsprechend identische Bewegungen wie die Kulisse 7 bzw. das Druckstück 8.At a bottom of the scenery 7 are present clamping devices 7b arranged, with which a plunger of the press and / or a tool holder and / or a tool can be attached. These perform correspondingly identical movements as the scenery 7 or the pressure piece 8th ,

Durch die Führungen 9 vollziehen die Kulisse 7 bzw. das Druckstück 8 (bzw. ein Stößel oder Werkzeug der Presse) eine Bewegung analog der eines Schubkurbelantriebs. Beispiel eines Schubkurbelantriebs ist die Bewegungsübertragung zwischen Kolben und Kurbelwelle in einem herkömmlichen Verbrennungsmotor.Through the guides 9 complete the scenery 7 or the pressure piece 8th (or a plunger or tool of the press) a movement analogous to that of a sliding crank drive. An example of a slider crank drive is the motion transmission between the piston and the crankshaft in a conventional internal combustion engine.

Dabei sind die für die Bewegung kennzeichnenden Größen der radiale Abstand R einerseits sowie ein Abstand L zwischen der Pendelachse P und der Exzenterachse E. Das Verhältnis R:L entspricht im Fall des herkömmlichen Schubkurbelantriebs dem Schubstangenverhältnis Lambda. Bei konstanter Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 1 liegt eine größte Stößelgeschwindigkeit dann vor, wenn R und L im rechten Winkel zueinander stehen.The variables characterizing the movement are the radial distance R on the one hand and a distance L between the pendulum axis P and the eccentric axis E. The ratio R: L corresponds to the push rod ratio lambda in the case of the conventional push-crank drive. At constant angular velocity of the drive shaft 1 a maximum ram speed is when R and L are at right angles to each other.

Bei dem vorliegenden Beispiel entspricht der Totpunkt des Arbeitshubs dabei einer Strecklage eines analogen Schubkurbelgetriebes. Das heißt, dass die Strecken R und L im untersten Punkt des Werkzeugs kollinear und hintereinander liegen.In the present example, the dead center of the power stroke corresponds to a stretched position of an analogue crank mechanism. This means that the distances R and L in the lowest point of the tool are collinear and consecutive.

Im Gegensatz zu einem reinen Sinustrieb (z. B. waagerecht in der Kulisse gleitender Kulissenstein mit ebener druckseitiger Gleitfläche) tritt eine größte Stößelgeschwindigkeit erst nach 90° nach OT (oberer Totpunkt) ein. In contrast to a pure sine mesh (eg sliding sliding block horizontally in the scenery with a flat pressure-side sliding surface), a maximum ram speed only occurs after 90 ° after TDC (top dead center).

Vorliegend wird der Kehrwert 1/Lambda = L:R herangezogen, um den Antrieb der erfindungsgemäßen Presse zu optimieren. Es wurde festgestellt, dass eine Schmiedepresse bezüglich der Anforderungen des Bewegungsablaufs als auch von auftretenden Andruckkräften auf die seitlichen Führungen 9 besonders vorteilhaft in einem Bereich L:R = 8 ausgelegt sind. Allgemein bevorzugt sollte das Verhältnis 4 <= L:R sein. Besonders bevorzugt sollte 5 <= L:R <= 12 gelten.In the present case, the reciprocal 1 / lambda = L: R is used to optimize the drive of the press according to the invention. It has been found that a forging press with respect to the requirements of the movement sequence as well as of occurring pressure forces on the lateral guides 9 are particularly advantageous in a range L: R = 8 are designed. Generally, the ratio should be 4 <= L: R. Particularly preferred 5 <= L: R <= 12 should apply.

Solche relativ großen inversen Schubstangenverhältnisse haben bei einer vorliegenden Presse praktisch keine Auswirkungen auf die Bauhöhe, da die Position der Pendelsachse P nur durch die Bewegung des Kulissensteins definiert wird und an dieser Position keine gegenständliche Welle bzw. Lagerung erforderlich ist.Such relatively large inverse push rod ratios have virtually no effect on the height in a present press, since the position of the pendulum axis P is defined only by the movement of the sliding block and at this position no representational wave or storage is required.

Die vorstehend beschriebene Aufnahme und Bewegung des Kulissensteins wird in 4 weiter erläutert. Es sind zudem Kraftvektoren Fs, Fp und Fn eingezeichnet, die folgende Bedeutung haben:
Fs ist die von dem Kulissenstein 5 ausgeübte, gesamte Druckkraft. Fs liegt auf einer Geraden, die senkrecht durch die Exzenterachse E und die Pendelachse P läuft.The above-described recording and movement of the sliding block is in 4 further explained. In addition, force vectors Fs, Fp and Fn are shown, which have the following meaning:
Fs is the one from the Kulissenstein 5 applied, total pressure force. Fs lies on a straight line that runs vertically through the eccentric axis E and the pendulum axis P.

Fp ist der Kraftanteil von Fs, der in Richtung des Presshubs bzw. auf das Werkstück wirkt. Bei der konkreten Bauart der Presse nach 1 handelt es sich um den senkrechten Kraftanteil.Fp is the force component of Fs acting in the direction of the press stroke or on the workpiece. At concrete type of press 1 it is the vertical force component.

Fn ist der Kraftanteil von Fs, der senkrecht zu Fp und auch senkrecht zu den Führungen 9 bzw. der Richtung des Presshubs steht. Durch Fn wird das Verhalten der bewegten Teile in den Führungen 9 maßgeblich bestimmt.Fn is the force component of Fs perpendicular to Fp and also perpendicular to the guides 9 or the direction of the press stroke. By Fn, the behavior of the moving parts in the guides 9 decisively determined.

Ein jeweiliger Winkel WF zwischen Fp und Fs ist Ausdruck des Kurbelwinkels und des Verhältnisses L:R. Aufgrund des gewählten Verhältnisses L:R ist der Winkel WF im vorliegenden Beispiel einer Presse relativ klein.A respective angle WF between Fp and Fs is an expression of the crank angle and the ratio L: R. Due to the chosen ratio L: R, the angle WF in the present example of a press is relatively small.

Nachfolgend wird ein Antrieb einer erfindungsgemäßen Presse beschrieben.Hereinafter, a drive of a press according to the invention will be described.

Ein Antrieb der Antriebswelle 1 umfasst einen ersten Motor 10, ein durch den ersten Motor 10 antreibbares Schwungrad 11 und einen zweiten Motor 12. Das Schwungrad 11 ist über eine Kupplung 13 lösbar an die Antriebswelle 1 ankoppelbar. Der zweite Motor 12 treibt die Antriebswelle 1 unmittelbar an.A drive of the drive shaft 1 includes a first motor 10 , one through the first engine 10 drivable flywheel 11 and a second engine 12 , The flywheel 11 is about a clutch 13 detachable to the drive shaft 1 coupled. The second engine 12 drives the drive shaft 1 immediately.

Vorliegend sind das Schwungrad 11 und der erste Motor 10 zu einer baulichen Einheit in Form eines Schwungradmotors 14 kombiniert. Dabei sind der erste Motor 10 und das Schwungrad 11 koaxial zueinander und zu der Wellenachse W der Antriebswelle 1 angeordnet. Motor 10 und Schwungrad 11 sind unmittelbar miteinander verbunden. Eine Übersetzung, zum Beispiel mittels eines Getriebes oder eines Riemenantriebs, erfolgt hier nicht. Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen kann eine Übersetzung zwischen Schwungrad und erstem Motor vorgesehen sein, zum Beispiel mittels eines Planetengetriebes.Present are the flywheel 11 and the first engine 10 to a structural unit in the form of a flywheel motor 14 combined. Here are the first engine 10 and the flywheel 11 coaxial with each other and to the shaft axis W of the drive shaft 1 arranged. engine 10 and flywheel 11 are directly connected. A translation, for example by means of a gear or a belt drive, does not take place here. In other, not shown embodiments, a translation between the flywheel and the first engine may be provided, for example by means of a planetary gear.

Die Kupplung 13 ist unmittelbar an dem Schwungradmotor 14 angeordnet und befindet sich ebenfalls in konzentrischer bzw. koaxialer Positionierung auf der Wellenachse W. Schwungradmotor 14 und Kupplung 13 sind an demselben von zwei Enden der Antriebswelle 1 angeordnet.The coupling 13 is directly on the flywheel motor 14 arranged and is also in concentric or coaxial positioning on the shaft axis W. flywheel motor 14 and clutch 13 are at the same of two ends of the drive shaft 1 arranged.

Der zweite Motor 12 ist an dem zweiten, bezüglich der Hauptlager 2 gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 1 angeordnet. Auch der zweite Motor 12 ist koaxial zu der Wellenachse W über der Antriebswelle 1 positioniert. Er treibt die Antriebswelle unmittelbar und ohne Übersetzung an. Hierzu ist der zweite Motor 12 als ein Torque-Motor ausgebildet. Der zweite Motor 12 hat entsprechend ein hohes Drehmoment bereits aus dem Stillstand heraus.The second engine 12 is at the second, regarding the main camp 2 opposite end of the drive shaft 1 arranged. Also the second engine 12 is coaxial with the shaft axis W above the drive shaft 1 positioned. He drives the drive shaft directly and without translation. This is the second engine 12 designed as a torque motor. The second engine 12 accordingly has a high torque already from a standstill out.

Eine Bremse 15 des Antriebs ist konzentrisch und in axialer Richtung überlappend zu dem zweiten Motor 12 positioniert. Insbesondere ist die Bremse überwiegend in einer Hohlwelle des zweiten Motors 12 positioniert, wodurch dieser Bauraum optimal genutzt wird. Mittels der gegenüber dem Pressenrahmen abgestützten Bremse 15 kann die Antriebswelle 1 bei Bedarf mit hoher Leistung gebremst und/oder zum Stillstand gebracht werden. Die Bremse kann als elektrische Rekuperationsbremse und/oder als Reibungswärme erzeugende, mechanische Bremse ausgelegt sein.A brake 15 of the drive is concentric and in the axial direction overlapping to the second motor 12 positioned. In particular, the brake is predominantly in a hollow shaft of the second motor 12 positioned, whereby this space is used optimally. By means of the supported against the press frame brake 15 can the drive shaft 1 be braked and / or brought to a standstill if necessary with high performance. The brake can be designed as an electrical recuperation brake and / or friction heat generating, mechanical brake.

Insbesondere die Ansicht nach 2 macht deutlich, dass das Schwungrad 11 einen ausreichend kleinen Durchmesser aufweist, um in der Höhe nicht mit einem Arbeitsbereich 16 der Presse zu überlappen. Dies erlaubt einen optimalen Zugang zu dem Arbeitsbereich 16 In particular, the view 2 makes it clear that the flywheel 11 has a sufficiently small diameter so as not to have a working area in height 16 to overlap the press. This allows optimal access to the workspace 16

Der vorstehend beschriebene Antrieb funktioniert nun wie folgt:
Allgemein wird das Schwungrad 11 durch den ersten Motor 10 dauerhaft auf einer gewünschten Drehzahl gehalten. Der zweite Motor 12 dient dazu, die Antriebswelle 1 vor einem Pressvorgang aus einer ruhenden Startposition auf eine zu dem Schwungrad gleiche oder zumindest annähernd gleiche Drehzahl zu beschleunigen, während die Kupplung 13 noch ausgekoppelt ist. Bei ausreichend geringer Drehzahldifferenz wird die Kupplung 13 dann eingekoppelt bzw. geschlossen, so dass entsprechend wenig oder keine Verlustreibung an der Kupplung auftritt. Entsprechend ist die Kupplung relativ klein dimensioniert.The drive described above now works as follows:
Generally, the flywheel 11 through the first engine 10 permanently maintained at a desired speed. The second engine 12 serves to drive shaft 1 to accelerate before a pressing operation from a stationary start position to a same or at least approximately the same speed to the flywheel, while the clutch 13 yet is decoupled. At sufficiently low speed difference, the clutch 13 then coupled or closed, so that correspondingly little or no loss of friction on the clutch occurs. Accordingly, the coupling is relatively small in size.

Durch den folgenden Presshub und Umformvorgang eines Werkstücks wird die Antriebswelle 1 gebremst und dem Schwungrad 11 wird Energie entnommen. Zeitgleich arbeiten der erste Motor 10 und der zweite Motor 12 gemeinsam mit hoher Leistung, um die Energieentnahme zumindest teilweise zu kompensieren. Hierdurch ist das Schwungrad relativ klein dimensioniert.Through the following pressing stroke and forming process of a workpiece, the drive shaft 1 braked and the flywheel 11 energy is taken. At the same time, the first engine is working 10 and the second engine 12 together with high performance to compensate for the energy extraction at least partially. As a result, the flywheel is relatively small dimensions.

Nach dem Presshub bzw. Umformvorgang wird die Antriebswelle 1 wieder von dem Schwungrad 11 entkoppelt. Unter Zuhilfenahme der Bremse 15, gegebenenfalls auch durch Umkehrung des zweiten Motors 12, wird die Antriebswelle 1 dann zum Stillstand gebracht.After the pressing stroke or forming process, the drive shaft 1 back from the flywheel 11 decoupled. With the help of the brake 15 , possibly also by reversing the second motor 12 , the drive shaft 1 then brought to a standstill.

Besonders bevorzugt ist eine elektronische Steuerung der Presse so ausgelegt, dass die Antriebswelle 1 ausgehend von der ruhenden Startposition über den Presshub/Umformvorgang bis zu der ruhenden Stoppposition einen Drehwinkel von mehr als 360° durchläuft. Bevorzugt liegt der Drehwinkel zwischen 370° und 450°.Particularly preferably, an electronic control of the press is designed so that the drive shaft 1 starting from the stationary starting position on the pressing stroke / forming process to the stationary stop position passes through a rotation angle of more than 360 °. Preferably, the angle of rotation is between 370 ° and 450 °.

Im vorliegenden Beispiel beträgt der Drehwinkel etwa 390°. Hierzu wird die Antriebswelle vor einer Beschleunigung in Arbeitsrichtung durch den zweiten Motor 12 zunächst um etwa 30° entgegen der Arbeitsrichtung zurückgedreht. Dies bewirkt noch keine Kollision oder Beeinträchtigung des Arbeitsbereiches 16, vergrößert aber den zur Verfügung stehenden Beschleunigungswinkel für die nachfolgende Drehung der Antriebswelle in Arbeitsrichtung signifikant. Hierdurch kann der zweite Motor 12 relativ klein ausgelegt werden.In the present example, the angle of rotation is about 390 °. For this purpose, the drive shaft is in front of an acceleration in the working direction by the second motor 12 initially turned back by about 30 ° counter to the working direction. This does not cause a collision or impairment of the work area 16 but significantly increases the available acceleration angle for the subsequent rotation of the drive shaft in the working direction. This allows the second engine 12 be designed relatively small.

3 zeigt eine Abwandlung der Presse aus 1 und 2. Im Unterschied zu der Presse aus 1 ist ein zusätzliches Verstellglied 17 vorgesehen, mittels dessen eine Höhe des Kulissensteins 5 einstellbar verändert werden kann. Diese Einstellung kann auch während eines Betriebs erfolgen. 3 shows a modification of the press 1 and 2 , Unlike the press 1 is an additional adjusting element 17 provided by means of which a height of the sliding block 5 can be changed in an adjustable way. This setting can also be done during operation.

Das Verstellglied 17 umfasst einen Exzenterring 18, der zwischen der Bohrung 6 in dem Kulissenstein 5 und dem Exzenter 4 der Antriebswelle 1 angeordnet ist. Der Exzenterring 18 kann über einen Stellantrieb 19 in seinem Sitz verdreht werden, so dass die den Exzenter 4 aufnehmende Bohrung ihre Position bezüglich des Kulissensteins 5 ändert.The adjusting member 17 includes an eccentric ring 18 that's between the hole 6 in the Kulissenstein 5 and the eccentric 4 the drive shaft 1 is arranged. The eccentric ring 18 can be via an actuator 19 be twisted in his seat so that the the eccentric 4 receiving hole their position with respect to the sliding block 5 changes.

2 zeigt eine Klemmung 17a des Verstellglieds 17. Die Klemmung 17a kann hydraulisch geöffnet werden. Das Schließen der Klemmung 17a kann hydraulisch oder mechanisch (selbstsichernd) oder kombiniert hydraulisch und mechanisch erfolgen. 2 shows a clamp 17a of the adjusting member 17 , The clamping 17a can be opened hydraulically. Closing the clamp 17a can be hydraulically or mechanically (self-locking) or combined hydraulically and mechanically.

5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Presse. Hierbei wird ein Stößel und/oder Werkzeug der Presse nicht unmittelbar und linear durch die Kulisse 7 verschoben. Stattdessen ist zwischen dem Druckstück und einem Stößel der Presse eine Kraftumlenkung vorgesehen. Vorliegend erfolgt die Kraftumlenkung mittels eines Keils 20, der gegenüber einer zur Richtung des Presshubs geneigten, rahmenfesten Stützfläche 21 verschiebbar ist. Der Keil 20 ist vorliegend fest mit der Kulisse 7 verbunden. Ein Stößel 22 der Presse liegt verschiebbar an einer der Stützfläche 21 gegenüberliegenden Seite des Keils 20 an. 5 shows a second embodiment of a press according to the invention. Here, a plunger and / or tool of the press is not directly and linearly through the backdrop 7 postponed. Instead, a force deflection is provided between the pressure piece and a plunger of the press. In the present case, the force deflection takes place by means of a wedge 20 , the opposite to the direction of the Presshubs inclined, frame-fixed support surface 21 is displaceable. The wedge 20 is present with the scenery 7 connected. A pestle 22 the press is slidably on one of the support surface 21 opposite side of the wedge 20 at.

Will man eine Analogiebetrachtung zu einem einfachen Schubkurbelantrieb anstellen, so ist zu berücksichtigen, dass die Pendelachse P im Laufe der Bewegungsübertragung parallel zu der Stützfläche 21 verschoben wird.If you want to make an analogy consideration to a simple crank drive, it should be noted that the pendulum axis P in the course of motion transmission parallel to the support surface 21 is moved.

Entsprechend wird der Presshub HP im Sinne der Erfindung als in Richtung dieses Versatzes verlaufend betrachtet.Accordingly, the pressing stroke HP is considered to be in the direction of this offset in the context of the invention.

Entsprechend wird eine Bewegung HS des Stößels 22 der Presse vorliegend um etwa 120° zu dem Presshub HP der Kulisse 7 umgelenkt. Durch einen solchen Keiltrieb kann eine besonders gleichmäßige Kraftverteilung über die Breite des Stößels erreicht werden.Accordingly, a movement HS of the plunger 22 the press present about 120 ° to the press stroke HP the backdrop 7 diverted. By such a wedge drive a particularly uniform force distribution across the width of the plunger can be achieved.

Bezüglich einer Ausgestaltung des Antriebs der Presse sowie der Ausgestaltung und Bewegungsübertragung des Kulissensteins weist das zweite Ausführungsbeispiel keine Änderungen zu dem Beispiel nach 1 auf.With respect to an embodiment of the drive of the press as well as the design and motion transmission of the sliding block, the second embodiment, no changes to the example 1 on.

Bei dem in 6 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Kulissenstein gemäß einer zweiten Variante ausgeformt. Dabei ist die druckseitige Gleitfläche 5a an dem Kulissenstein 5 konvex ausgeformt, im Unterschied zu der konkaven Ausformung in den vorhergehend beschriebenen Beispielen.At the in 6 shown embodiment of the invention, the sliding block is formed according to a second variant. Here is the pressure-side sliding surface 5a at the Kulissenstein 5 convex shaped, in contrast to the concave shape in the examples described above.

Die zugseitige Gleitfläche 5b ist an dem Kulissenstein 5 ebenfalls umgekehrt bezüglich der vorhergehenden Beispiele, also konkav, ausgeformt. Die korrespondierenden Gleitflächen 7a, 8a an der Kulisse sind entsprechend ebenfalls umgekehrt gekrümmt. Die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a sind wie bei der ersten Variante nach 4 jeweils als Ausschnitte einer Zylindermantelfläche ausgeformt, wobei die Zylinderachsen parallel zu der Wellenachse W verlaufen. Die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a verlaufen wiederum konzentrisch um eine zu der Wellenachse W parallele Pendelachse P des Kulissensteins 5.The tension-side sliding surface 5b is at the Kulissenstein 5 also inversely with respect to the preceding examples, ie concave, shaped. The corresponding sliding surfaces 7a . 8a at the backdrop are accordingly also inverted curved. The sliding surfaces 5a . 5b . 7a . 8a are like the first variant after 4 each formed as sections of a cylinder surface, wherein the cylinder axes parallel to the shaft axis W extend. The sliding surfaces 5a . 5b . 7a . 8a run in turn concentrically about a parallel to the shaft axis W pendulum axis P of the sliding block 5 ,

Die Pendelachse P liegt somit ebenfalls außerhalb des Kulissensteins 5. Anders als bei der ersten Variante liegt die Pendelachse P bei der zweiten Variante auf der zugseitigen Seite bezüglich des Kulissensteins 5. Für den Kulissenstein 5 resultiert bei Drehung der Antriebswelle 1 wiederum eine zwangsgeführte Pendelbewegung um die Pendelachse P.The pendulum axis P is thus also outside the sliding block 5 , Unlike the first variant, the pendulum axis P is in the second variant on the zugseitigen page with respect to the sliding block 5 , For the Kulissenstein 5 results upon rotation of the drive shaft 1 again a positively driven pendulum motion about the pendulum axis P.

Auch die zweite Variante entspricht einem analogen Schubkurbelgetriebe mit den kennzeichnenden Größen L (Abstand zwischen Pendelachse P und Wellenachse W) und R (Abstand zwischen Exzenterachse E und Wellenachse W). Anders als bei der ersten Variante entspricht der Totpunkt des Arbeitshubs jedoch einer Decklage eines analogen Schubkurbelgetriebes. Das heißt, dass die Strecken R und L im untersten Punkt des Werkzeugs kollinear und übereinander liegen.The second variant also corresponds to an analog thrust crank mechanism with the characteristic quantities L (distance between pendulum axis P and shaft axis W) and R (distance between eccentric axis E and shaft axis W). Unlike the first variant, however, the dead center of the power stroke corresponds to a cover layer of an analogue crank mechanism. This means that the distances R and L in the lowest point of the tool are collinear and one above the other.

Es versteht sich, dass auch andere Kinematiken wie zum Beispiel exzentrische Schubkurbelgetriebe mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Kulissensteins darstellbar sind.It is understood that other kinematics such as eccentric sliding crank gear with an inventive design of the sliding block can be displayed.

Bei dem in 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Ausstoßmechanik 23 in die Presse integriert, die mittels der Bewegung des Kulissensteins betätigt wird. Die Ausstoßmechanik umfasst einen Ausstoßer 24, der in einer Führung des Stößels 22 linear verschiebbar läuft und an unteren Ende des Stößels gegen ein Werkstück (nicht dargestellt) drücken kann.At the in 7 embodiment shown is an ejection mechanism 23 integrated into the press, which is actuated by the movement of the sliding block. The ejection mechanism includes a pusher 24 who is in a leadership of the pestle 22 runs linearly displaceable and can press against the lower end of the plunger against a workpiece (not shown).

Der Ausstoßer 24 wird nach einem Pressvorgang mittels einer mechanischen Zwangsführung gegen das Werkstück verschoben und drückt dieses aus einem Werkzeug (nicht dargestellt) aus. Auf diese Weise ist ein zuverlässiger Werkstückwechsel auf einfache Weise ermöglicht.The ejector 24 is moved after a pressing operation by means of a mechanical positive guide against the workpiece and pushes it out of a tool (not shown). In this way, a reliable workpiece change is made possible in a simple manner.

Die Betätigung des Ausstoßers 24 erfolgt mittels einer Rampe 27 an dem Kulissenstein 5. Die Rampe 27 liegt an einem vorliegend als Kugel ausgebildetem Kopf 28 des Ausstoßers 24 an. Der Kulissenstein vollführt seine Pendelbewegung um die Pendelachse P, wobei er entlang der druckseitigen Gleitflächen 5a, 8a gleitet. Dabei befindet sich der Ausstoßer 24 zunächst in einer mittels einer Feder 29 rückgestellten Position, in der er nicht auf das Werkstück drückt.The operation of the ejector 24 takes place by means of a ramp 27 at the Kulissenstein 5 , The ramp 27 lies on a presently trained as a ball head 28 the ejector 24 at. The sliding block performs its pendulum motion about the pendulum axis P, where it along the pressure-side sliding surfaces 5a . 8a slides. This is the ejector 24 first in one by means of a spring 29 reset position in which he does not press on the workpiece.

Nach Durchlauf des Arbeitshubs bzw. des Pressvorgangs beginnt die Rampe 27 über die Kugel 28 den Ausstoßer 24 einzudrücken. In 7 ist etwa der Startzeitpunkt dieses Ausstoßvorgangs gezeigt, wobei sich der Kulissenstein 5 in mittiger Position und der Stößel 22 in einem unteren Totpunkt befinden.After passing through the working stroke or the pressing process, the ramp begins 27 over the ball 28 the ejector 24 depress. In 7 is about the start time of this ejection process shown, with the Kulissenstein 5 in the middle position and the plunger 22 located in a bottom dead center.

Nachfolgend bewegt sich der Kulissenstein 5 in der Darstellung gemäß 7 weiter nach links und die Rampe 27 bewegt den Ausstoßer 24 relativ zu dem Stößel 22 bzw. zu der Kulisse 7 gegen das Werkstück. Dabei vollzieht der Ausstoßer 24 eine Bewegung um einen Hub HA gegen die Kraft der Feder 29.Subsequently, the sliding block moves 5 in the illustration according to 7 continue to the left and the ramp 27 moves the ejector 24 relative to the plunger 22 or to the backdrop 7 against the workpiece. Thereby the ejector completes 24 a movement around a stroke HA against the force of the spring 29 ,

Vorliegend ist die Ausstoßermechanik anhand der ersten Variante des Kulissensteins 5 mit druckseitig konkaver Gleitfläche 5a illustriert. Besonderes bevorzugt kann die Ausstoßermechanik auch mit der zweiten Variante des Kulissensteins 5 mit druckseitig konvexer Gleitfläche 5a kombiniert sein. Dies hat den Vorteil, dass der lineare Weg des Kulissensteins 5 entlang der Gleitfläche 5a bei sonst gleicher Dimensionierung der Presse größer ist, was eine weniger steile Auslegung der Rampe 27 erlaubt.In the present case, the ejector mechanism is based on the first variant of the sliding block 5 with concave sliding surface on the pressure side 5a illustrated. Particularly preferably, the ejector mechanism can also be used with the second variant of the sliding block 5 with pressure-side convex sliding surface 5a be combined. This has the advantage that the linear path of the sliding block 5 along the sliding surface 5a otherwise the same size of the press is greater, which is a less steep design of the ramp 27 allowed.

Bei dem Beispiel in 8 ist eine Weiterbildung der Ausstoßermechanik 23 gezeigt, bei der zwischen dem Kulissenstein 5 und dem Ausstoßer 24 ein Getriebe 30 angeordnet ist.In the example in 8th is a development of the ejector mechanism 23 shown at the between the sliding block 5 and the ejector 24 a gearbox 30 is arranged.

Vorliegend ist das Getriebe 30 als Umlenkhebel ausgeformt, der in einem Drehlager 31 an der Kulisse 7 gelagert ist. Der Kulissenstein 5 ist in einem Drehlager 32 mit dem Umlenkhebel verbunden, wobei der Drehpunkt des Drehlagers 32 mit der Gleitfläche 5a fluchtet.In the present case is the transmission 30 formed as a lever, which in a pivot bearing 31 at the scenery 7 is stored. The sliding block 5 is in a pivot 32 connected to the bellcrank, wherein the pivot point of the pivot bearing 32 with the sliding surface 5a flees.

Gegenüberliegend des Drehlagers 32 ist an dem Umlenkhebel 30 eine Rampe 27 ausgeformt, die wie im vorhergehenden Beispiel an dem Ausstoßer 24 angreift. Durch den Umlenkhebel ist insbesondere eine längere Rampe ermöglicht, um den Ausstoßer 24 besser anzusteuern.Opposite the pivot bearing 32 is on the lever 30 a ramp 27 shaped, as in the previous example on the ejector 24 attacks. In particular, a longer ramp allows the ejector 24 better to drive.

Es versteht sich, dass die spezifischen Merkmale der vorhergehenden Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen miteinander kombiniert werden können.It is understood that the specific features of the preceding embodiments can be combined with each other as required.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Antriebswelledrive shaft
22: Hauptlagermain bearing
33: Pressenrahmenpress frame
44: Exzenter (Mitnehmer)Eccentric (driver)
55: Kulissensteinsliding block
5a5a: druckseitige, konkave Gleitfläche am Kulissensteinpressure-side, concave sliding surface on the sliding block
5b5b: zugseitige, konvexe Gleitfläche am KulissensteinZugseitige, convex sliding surface on the sliding block
66: Bohrung im KulissensteinBore in the sliding block
77: Kulissescenery
7a7a: zugseitige Gleitfläche an der KulisseZugseitig sliding surface on the backdrop
7b7b: Spannvorrichtungjig
88th: Druckstück der Kulisse 7 Pressure piece of the scenery 7
8a8a: druckseitige Gleitfläche am Druckstückpressure-side sliding surface on the pressure piece
99: seitliche Führungenlateral guides
10 10: erster Motorfirst engine
1111: Schwungradflywheel
1212: zweiter Motorsecond engine
1313: Kupplungclutch
1414: Schwungradmotor, bauliche Einheit von Schwungrad 11 und Motor 10 Flywheel motor, structural unit of flywheel 11 and engine 10
1515: Bremsebrake
1616: ArbeitsbereichWorkspace
1717: Verstellgliedadjusting
17a17a: Klemmung des VerstellgliedsClamping of the adjusting element
1818: Exzenterringeccentric
1919: Stellantriebactuator
2020: Keilwedge
2121: Stützflächesupport surface
2222: Stößeltappet
2323: Ausstoßmechanikejection mechanism
2424: Ausstoßerejector
2727: Rampe zur Steuerung AusstoßerRamp to control ejector
2828: Kopf des AusstoßersHead of the ejector
2929: rückstellende Feder des Ausstoßersresetting spring of the ejector
3030: Getriebe, UmlenkhebelTransmission, lever
3131: Drehlager Umlenkhebel-KulisseSwivel bearing Swivel lever backdrop
3232: Drehlager Umlenkhebel-KulissensteinSwivel bearing Swiveling lever sliding block
WW: Achse der AntriebswelleAxle of the drive shaft
Ee: Achse des ExzentersAxis of the eccentric
PP: Pendelachse des KulissensteinsSwing axle of the sliding block
RR: radialer Abstand zwischen W und Eradial distance between W and E.
LL: radialer Abstand zwischen E und Pradial distance between E and P
Fsfs: gesamte Druckkrafttotal pressure force
Fpfp: Kraftanteil in Richtung PresshubForce component in the direction of pressing stroke
FnFn: Kraftanteil senkrecht zum PresshubForce component perpendicular to the press stroke
WFWF: Winkel zwischen Fs und FpAngle between Fs and Fp
HPHP: Presshubpress stroke
HSHS: Stößelbewegungram movement
HAHA: Hub des AusstoßersHub of the ejector

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1627435 [0002]
WO 2007/091935 A1 [0003]

Claims

Path-bound press, comprising at least one drive shaft ( 1 ) with a to a shaft axis (W) eccentric driver ( 4 ), and a sliding block ( 5 ), whereby the sliding block ( 5 ) by the driver ( 4 ) is driven to a positively driven movement, wherein the sliding block ( 5 ) during execution of a pressing stroke on at least one pressure-side sliding surface ( 5a ) with respect to a pressure-side surface of a backdrop ( 7 ), the sliding block ( 5 ) one of the pressure-side sliding surface ( 5a ) opposite, zugseitig sliding surface ( 5b ), which is guided on a zugseitigen surface of the slide, characterized in that a drive of the drive shaft, a first motor ( 10 ), a flywheel drivable by the first motor ( 11 ) and a second motor ( 12 ), wherein the flywheel ( 11 ) by means of a coupling ( 13 ) with the drive shaft ( 1 ) releasably coupled, and wherein the drive shaft ( 1 ) via the second motor ( 12 ) is drivable.

Disconnected press according to claim 1, characterized in that the coupling ( 13 ) is closed in a normal operation when a drive-side and an output-side rotational speed at the clutch ( 13 ) are at least approximately equal, with an adjustment of the rotational speeds via a targeted control of the second motor ( 12 ) he follows.

Disconnected press according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first motor ( 10 ) and the flywheel ( 11 ) are arranged coaxially with each other, in particular as a structural unit to a flywheel motor ( 14 ) are integrated.

Weggebundene press according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flywheel ( 11 ) without translation with the drive shaft ( 1 ) is coupled, wherein the flywheel ( 11 ) in particular concentrically to the drive shaft ( 1 ) is arranged.

Disconnected press according to one of claims 1 to 4, characterized in that the second motor ( 12 ) as concentric with the drive shaft ( 1 ) arranged torque motor is formed.

Disconnected press according to claim 5, characterized in that a brake ( 15 ) of the drive shaft ( 1 ) concentric with the torque motor ( 12 ) and in the axial direction with the torque motor ( 12 ) is provided overlapping.

Weggebundene press according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive shaft ( 1 ), starting from a stationary starting position over the pressing stroke to a stationary stop position, a rotation angle of more than 360 °, in particular between 370 ° and 450 °, passes through.

Disconnected press according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure-side sliding surface ( 5a ) at the Kulissenstein ( 5 ) has a concave or convex curvature, wherein the tension-side sliding surface ( 5b ) of the sliding block ( 5 ) has a respective other, concave or convex, curvature.

Disconnected press according to claim 8, characterized in that the sliding block ( 5 ) performs a pendulum movement about a pendulum axis (P), wherein the pendulum axis (P) outside the sliding block ( 5 ) is arranged.

Disconnected press according to claim 9, characterized in that the driver ( 4 ) about an eccentric axis (E) in the sliding block ( 5 ), wherein the eccentric axis (E) has a distance R with respect to the shaft axis (W), wherein the eccentric axis (E) has a distance L to the pendulum axis (P), and where: L: R> = 4, in particular 12 > = L: R> = 5.

Disconnected press according to one of claims 8 to 10, characterized in that between the driver ( 4 ) and the Kulissenstein ( 5 ) an adjusting member ( 17 ), in particular in the form of an adjustable rotatable eccentric ring ( 18 ) is arranged.

Disconnected press according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure piece ( 8th ) is moved substantially in line with a plunger of the press during the press stroke.

Disconnected press according to one of claims 8 to 12, characterized in that between the pressure piece ( 8th ) and a pestle ( 22 ) the press a force deflection, in particular by means of a wedge ( 20 ), he follows.

Disconnected press according to one of claims 8 to 13, characterized in that a against the backdrop ( 7 ) stationary ejection mechanism ( 23 ) with one opposite the backdrop ( 7 ) movable and acting on a workpiece ejector ( 24 ), the ejection mechanism ( 23 ) by the movement of the sliding block ( 5 ) is pressed.

Weggebundene press according to claim 14, characterized in that between the Sliding block ( 5 ) and the ejector ( 24 ) a gearbox ( 30 ) is arranged.