DE10251387B4 - Electric pressing device - Google Patents

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Abstract

Elektrische Preßvorrichtung mit einem Elektromotor (2), einem Übersetzungsgetriebe (8), einem als Gewinderollenschraubtrieb ausgebildeten Spindelantrieb (66), dessen Gewindespindel (14) mit dem Übersetzungsgetriebe (8) verbunden ist und dessen Gewindemutter (16) drehfest und axial verschieblich in einem zylindrischen Gehäuse (22) geführt und mit einem Preßwerkzeug verbunden ist, zur Umwandlung einer Drehbewegung des Elektromotors (2) in eine lineare Bewegung des Preßwerkzeugs, einem Wegsensor (30) zur Ermittlung des zurückgelegten Weges des Preßwerkzeugs und einem Sensor (10) zur Ermittlung der Preßkraft des Preßwerkzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (14) mittels eines vorgespannten Schrägkugellagersatzes (12), dessen erstes) Schrägkugellager (46) zur Aufnahme von Zugkräften und dessen zweites) Schrägkugellager (48) zur Aufnahme von Druckkräften geeignet ist(sind), in dem Gehäuse (22) gelagert ist, wobei die Innenringe der Schrägkugellager mit einer Wellenmutter (52) aneinanderliegend gegen eine Wellenschulter (54) der Gewindespindel (14) gespannt sind und die Außenringe der Schrägkugellager (46, 48) mit einer Gehäusemutter (56) aneinanderliegend gegen einen Gehäuseabsatz (58) gespannt sind,...electrical pressing device with an electric motor (2), a transmission gear (8), a designed as a threaded roller screw drive spindle drive (66), the threaded spindle (14) connected to the transmission gear (8) is and its threaded nut (16) rotatably and axially displaceable in a cylindrical housing (22) led and with a pressing tool is connected, for converting a rotational movement of the electric motor (2) in a linear movement of the pressing tool, a displacement sensor (30) to determine the distance traveled Path of the pressing tool and a sensor (10) for detecting the pressing force of the pressing tool, characterized characterized in that Threaded spindle (14) by means of a preloaded angular contact ball bearing set (12), its first) angular contact ball bearings (46) to absorb tensile forces and its second) angular contact ball bearing (48) for absorbing compressive forces is suitable (are) in the housing (22) is mounted, wherein the inner rings of the angular contact ball bearings with a shaft nut (52) abutting against a shaft shoulder (54) of the threaded spindle (14) are tensioned and the outer rings the angular contact ball bearing (46, 48) with a housing nut (56) contiguous against a housing shoulder (58) are stretched, ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Preßvorrichtung mit einem Elektromotor, einem Übersetzungsgetriebe, einem als Gewinderollenschraubtrieb ausgebildeten Spindelantrieb, dessen Gewindespindel mit dem Übersetzungsgetriebe verbunden ist und dessen Gewindemutter drehfest und axial verschieblich in einem zylindrischen Gehäuse geführt und mit einem Preßwerkzeug verbunden ist, zur Umwandlung einer Drehbewegung des Elektromotors in eine lineare Bewegung des Preßwerkzeugs, einem Wegsensor zur Ermittlung des zurückgelegten Weges des Preßwerkzeugs und einem Sensor zur Ermittlung der Preßkraft des Preßwerkzeugs.The The invention relates to an electric pressing device with an electric motor, a transmission gear, a spindle drive designed as a threaded roller screw drive, its threaded spindle with the transmission gear is connected and the threaded nut rotatably and axially displaceable guided in a cylindrical housing and with a pressing tool is connected, for converting a rotational movement of the electric motor in a linear movement of the pressing tool, a displacement sensor to determine the distance traveled Path of the pressing tool and a sensor for detecting the pressing force of the pressing tool.

Eine derartige Preßvorrichtung ist aus der DE 100 11 859 C2 bekannt, bei der die Gewindespindel durch einen Flanschabsatz und ein Kegelrollenlager in Axialrichtung gegenüber dem Gehäuse abgestützt ist. Das Kegelrollenlager ist auf der Gewindespindel lediglich mittels eines Sicherungsrings gegen axiale Verschiebung gesichert und kann praktisch keine Axialkräfte in Zugrichtung übertragen. Dies ist bei der bekannten Einpreßvorrichtung auch nicht erforderlich, da lediglich Preßkräfte in einer Richtung (Druckrichtung) erzeugt werden sollen.Such a pressing device is known from DE 100 11 859 C2 known, in which the threaded spindle is supported by a flange and a tapered roller bearing in the axial direction relative to the housing. The tapered roller bearing is secured on the threaded spindle only by means of a locking ring against axial displacement and can transmit virtually no axial forces in the pulling direction. This is also not necessary in the known press-fit, since only compressive forces in one direction (printing direction) to be generated.

Aus der DE 201 08 706 U1 ist eine Presse mit einer elektrischen Antriebseinrichtung bekannt, bei der die auf einen Preßstempel wirkenden axialen Kräfte mittels einer Kraftaufnahmeeinrichtung gemessen werden und sowohl Druck- als auch Zugkräfte möglich sind.From the DE 201 08 706 U1 is a press with an electric drive device is known in which the forces acting on a ram axial forces are measured by means of a force receiving device and both compressive and tensile forces are possible.

Aus Weck, Manfred: Werkzeugmaschinen, Band 2, Konstruktion und Berechnung, Düsseldorf, VDI-Verlag, zweite Auflage 1981, Seite 229, sowie aus JP 09096312 A sind paarweise Schrägkugellager zur Aufnahme gegensinnig wirkender Axialkräfte bekannt.From Weck, Manfred: Machine Tools, Volume 2, construction and calculation, Dusseldorf, VDI-Verlag, second edition 1981, page 229, as well as from JP 09096312 A are pairwise angular contact ball bearings for receiving opposing axial forces known.

DE 197 21 072 A1 offenbart eine tragbare Elektropresseinrichtung mit einer Installationsbasis zur Befestigung an einer frei wählbaren axialen Position. DE 197 21 072 A1 discloses a portable electric press having an installation base for attachment to an arbitrary axial position.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine elektrische Preßvorrichtung der eingangs genannten Gattung dahingehend weiterzuentwickeln, daß ein möglichst geringer Durchmesser des zylindrischen Gehäuses ermöglicht wird und die bezüglich des Gehäuses drehfeste und axial verschiebliche Führung der Gewindemutter des Spindelantriebs konstruktiv einfacher gestaltet ist.The Invention has for its object to provide an electrical pressing device to further develop the type mentioned in that a possible small diameter of the cylindrical housing is made possible and with respect to the housing non-rotatable and axially displaceable guidance of the nut of the Spindle drive is structurally simpler design.

Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Preßvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst.These The object is achieved by an electric pressing device according to claim 1 solved.

Es kann vorgesehen sein, daß der Schrägkugellagersatz zwei erste und zwei zweite Schrägkugellager aufweist.It can be provided that the Angular contact ball bearing set two first and two second angular contact ball bearings having.

Zweckmäßierweise ist vorgesehen, daß das Übersetzungsgetriebe als mehrstufiges Getriebe ausgebildet ist, wobei das Übersetzungsgetriebe ein Übersetzungsverhältnis von z.B. i=5 aufweisen kann.Zweckmäßierweise is provided that the transmission gear is designed as a multi-stage transmission, wherein the transmission gear a gear ratio of e.g. i = 5 may have.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Elektromotor elektrisch gesteuert ist und einen Winkelkodierer auf der Motorwelle aufweist, wobei eine Einrichtung vorhanden ist, um den zurückgelegten Weg des Preßwerkzeugs anhand der Winkelsignale des Winkelkodierers, des Übersetzungsverhältnisses des Übersetzungsgetriebes und der Gewindesteigung des Spindelantriebs zu ermitteln.Prefers is provided that the Electric motor is electrically controlled and an angle encoder the motor shaft, wherein means is provided to the traveled Way of the press tool based on the angle signals of the angle encoder, the transmission ratio of the gearbox and to determine the thread pitch of the spindle drive.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß zwischen einer Ausgangswelle des Übersetzungsgetriebes und der Gewindespindel ein Drehmomentsensor angeordnet ist. Der Drehmomentsensor kann einen Sender zur berührungslosen Meßwertübertragung aufweisen. Bevorzugt ist der Drehmomentsensor leicht zugänglich und zur Anpassung an unterschiedliche Preßkräfte austauschbar. Dadurch ist es möglich, auch bei unterschiedlichen Preßkräften unterschiedliche Meßbereiche von Drehmomentsensoren weitgehend auszunutzen, so daß die Meßgenauigkeit steigt.Conveniently, is provided that between an output shaft of the transmission gear and the threaded spindle a torque sensor is arranged. Of the Torque sensor can be a transmitter for non-contact measured value transmission exhibit. Preferably, the torque sensor is easily accessible and exchangeable for adaptation to different pressing forces. This is it is possible even with different pressing forces different ranges of torque sensors largely exploit, so that the accuracy increases.

Zweckmäßigerweise ist eine verschließbare Gehäuseöffnung zum Zugang zu dem Drehmomentsensor vorgesehen.Conveniently, is a closable housing opening to Access to the torque sensor provided.

Die Erfindung sieht weiter vor, daß auf der Motorwelle eine in stromlosem Zustand fassende und unter Strom gelöste Motorbremse angeordnet ist. Dadurch wird gewährleistet, daß auch bei einem nicht selbsttätig blockierenden Getriebe bei Stromausfall eine Bewegung der Preßvorrichtung verhindert wird.The Invention further provides that the motor shaft in a de-energized state and under power dissolved Engine brake is arranged. This ensures that even at one not automatically blocking gear in case of power failure prevents movement of the pressing device becomes.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß zwischen Gewindemutter und Gehäuse ein gefederter Anschlag zum Ermitteln der Nullstellung der Wegmessung vorgesehen ist.Conveniently, is provided that between Threaded nut and housing a sprung stop for determining the zero position of the distance measurement is provided.

Der Anschlag kann als gefederter Ring auf der Gewindemutter ausgebildet sein.Of the Stop can be formed as a spring-loaded ring on the threaded nut be.

Bevorzugt weist die Gewindespindel ein mehrgängiges, insb. fünfgängiges Gewinde auf.Prefers The threaded spindle has a multi-start, in particular five-speed thread on.

Die Aufnahmehülse kann einen zylindrischen Aufnahmeteil relativ großen Durchmessers und eine damit verschraubte, den Preßstempel bildende Hülse kleineren Durchmessers aufweisen.The receiving sleeve may be a cylindrical receiving part of relatively large diameter and screwed therewith, the ram bil dende sleeve have smaller diameter.

Bevorzugt weist das gehäuse eine äußere zylindrische Spannfläche zum Fixieren der Preßvorrichtung an einer frei Wählbaren axialen Spannposition auf.Prefers has the housing an outer cylindrical clamping surface for fixing the pressing device at a freely selectable axial clamping position.

Hierfür kann an der Spannfläche ein Doppelkonus-Spannsatz angeordnet sein.For this purpose can the clamping surface be arranged a double cone clamping set.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, wobei auf eine Zeichnung Bezug genommen ist, in derFurther Advantages and features of the invention will become apparent from the following Description of a preferred embodiment, wherein a drawing Reference is made in the

1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Preßvorrichtung zeigt; 1 a partially sectioned side view of a pressing device according to the invention;

2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 im Bereich des Schrägkugellagersatzes zeigt; 2 an enlarged section 1 in the area of the angular contact ball bearing set;

3 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 im Bereich der Axialkugelumlaufführung zeigt; 3 an enlarged section 1 in the range of Axialkugelumlaufführung shows;

4 eine Querschnittsansicht entlang Linie IV-IV in 1 bzw. 2 zeigt; und 4 a cross-sectional view along line IV-IV in 1 and 2, respectively; and

5 eine Querschnittsansicht entlang Linie V-V in 1 bzw. 3 zeigt. 5 a cross-sectional view along line VV in 1 or 3 shows.

Zunächst sei auf 1 Bezug genommen, die in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht eine elektrische Preßvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung zeigt. Wesentliche Komponenten der Preßvorrichtung sind ein Elektromotor 2 mit einer auf dessen Motorwelle 4 einwirkenden Motorbremse 6, ein Übersetzungsgetriebe 8, ein Drehmomentsensor 10, ein Schrägkugellagersatz 12, in dem eine Gewindespindel 14 gelagert ist, die zusammen mit einer Gewindemutter 16 einen Spindelantrieb 66 bildet, und eine die Gewindemutter 16 haltende Aufnahmehülse 18, die ihrerseits in einer Axialkugelumlaufführung 20 gelagert ist, die wiederum in einem zylindrischen Gehäuse 22 abgestützt ist, welches eine zylindrische äußere Spannfläche 24 zur Fixierung in einer frei wählbaren Position an einem Maschinenteil 26 o.ä., mittels eines Spannsatzes 28, besitzt.First up 1 Reference is made, which shows in a partially sectioned side view of an electric pressing device according to the present invention. Essential components of the pressing device are an electric motor 2 with one on its motor shaft 4 acting engine brake 6 , a translation gearbox 8th , a torque sensor 10 , an angular contact ball bearing set 12 in which a threaded spindle 14 is stored, which together with a threaded nut 16 a spindle drive 66 forms, and one the threaded nut 16 holding receiving sleeve 18 , in turn, in an axial ball circulation guide 20 is stored, in turn, in a cylindrical housing 22 is supported, which has a cylindrical outer clamping surface 24 for fixing in a freely selectable position on a machine part 26 or similar, by means of a clamping set 28 , owns.

Auf der Motorwelle 4 ist ein Winkelkodierer 30 als Absolutmeßwertgeber angeordnet, und es ist ein Resolver 32 vorhanden, um die Signale des Winkelkodierers zur Gewinnung eines Wegsignals auszuwerten. Hierfür wird in an sich bekannter Weise das Übersetzungsverhältnis des Übersetzungsgetriebes 8 sowie die Gewindesteigung des Spindelantriebs 66 (Gewindespindel 14, Gewindemutter 16) herangezogen.On the motor shaft 4 is an angle encoder 30 arranged as an absolute encoder, and it is a resolver 32 present to evaluate the signals of the angle encoder for obtaining a path signal. For this purpose, the transmission ratio of the transmission gear in a conventional manner 8th and the thread pitch of the spindle drive 66 (Threaded spindle 14 , Threaded nut 16 ).

Die Motorbremse 6 ist so ausgebildet, daß sie mittels Federn im stromlosen Zustand faßt und eine Drehung der Motorwelle verhindert, bei Bestehen der Stromversorgung hingegen gelöst ist.The engine brake 6 is designed so that it holds by means of springs in the de-energized state and prevents rotation of the motor shaft, on the other hand is solved when the power supply.

Das Übersetzungsgetriebe 8 könnte als Planetengetriebe ausgebildet sein, ist hingegen in der bevorzugten Ausführungsform als mehrstufiges Getriebe mit einem Übersetzungsverhältnis von z.B. i=5 ausgebildet. Eine Eingangswelle 34 des Übersetzungsgetriebes 8 ist mit der Motorwelle 4 verbunden, während eine Ausgangswelle 36 des Übersetzungsgetriebes mit der Gewindespindel 14 verbunden ist und den Drehmomentsensor 10 trägt. Der Drehmomentsensor 10 ist mit einem Sender versehen, so daß eine draht- bzw. schleifkontaktlose Meßwertübertragung möglich ist. Der Drehmomentsensor 10 ist über eine verschließbare Gehäuseöffnung 38 relativ leicht zugänglich und kann leicht ausgetauscht werden, so daß jeweils ein einer in einem bestimmten Fall zu erzielenden Preßkraft angepaßter Drehmomentsensor verwendet werden kann. Dies hat den Vorteil, daß mit einem an ein bestimmtes maximales Drehmoment Preßkraft angepaßten Drehmomentsensor der Meßbereich des Drehmomentsensors weitgehend ausgenutzt wird, so daß die Meßgenauigkeit maximiert wird. Dadurch kann eine Genauigkeit von weniger als 1% vom Maximal- bzw. Endwert und somit auch eine entsprechende Genauigkeit bei der Einstellung einer gewünschten Preßkraft, die aus dem Drehmoment bestimmt wird, erzielt werden.The transmission gearbox 8th could be designed as a planetary gear, however, is formed in the preferred embodiment as a multi-stage transmission with a transmission ratio of eg i = 5. An input shaft 34 of the gearbox 8th is with the motor shaft 4 connected while an output shaft 36 the transmission gear with the threaded spindle 14 is connected and the torque sensor 10 wearing. The torque sensor 10 is provided with a transmitter, so that a wire or schleifkontaktlose measured value transmission is possible. The torque sensor 10 is via a closable housing opening 38 relatively easily accessible and can be easily replaced, so that in each case one of a in a certain case to be achieved pressing force matched torque sensor can be used. This has the advantage that with a torque sensor adapted to a specific maximum torque pressing force, the measuring range of the torque sensor is largely utilized so that the measuring accuracy is maximized. As a result, an accuracy of less than 1% of the maximum or final value and thus a corresponding accuracy in the setting of a desired pressing force, which is determined from the torque can be achieved.

Die Gewindespindel 14, wobei nun auch auf 2 und 4 Bezug genommen wird, ist mittels eines im ganzen mit 12 bezeichneten Schrägkugellagersatzes in dem Gehäuse 22 gelagert, welches im vorliegenden Fall eine Lagerhülse 40 und eine damit verschraubte Außenführung 42 aufweist.The threaded spindle 14 , where now too 2 and 4 Reference is made by means of a whole with 12 designated angular contact ball bearing set in the housing 22 stored, which in the present case a bearing sleeve 40 and an outer guide screwed thereto 42 having.

Der Schrägkugellagersatz 12 besteht bei der hier beschriebenen Ausführungsform aus insgesamt vier Schrägkugellagern, die jeweils gleiche Axial- und Radialkräfte aufnehmen können, was durch unter 45° zur Längsachse 50 verlaufende Lastwirkungslinien 44 angedeutet ist.The angular contact ball bearing set 12 consists in the embodiment described here from a total of four angular contact ball bearings, which can each receive the same axial and radial forces, which by 45 ° to the longitudinal axis 50 running load action lines 44 is indicated.

Je zwei erste Schrägkugellager 46 sind zur Aufnahme von Zugkräften (in 1, 2 nach links wirkend) und je zwei zweite Schrägkugellager 48 zur Aufnahme von Druckkräften (in 1, 2 nach rechts wirkend) angeordnet. Die Innenringe der Schrägkugellager sind mittels einer Wellenmutter 52 unmittelbar aneinanderliegend gegen eine Wellenschulter 54 der Gewindespindel gespannt, während die Außenringe der Schrägkugellager in entsprechender Weise mittels einer Gehäusemutter 56 aneinanderliegend gegen einen Gehäuseabsatz 58 gespannt sind. Die Schrägkugellager sind so gefertigt, daß beim Anziehen der Wellen- und Gehäusemuttern keinerlei Spiel mehr vorhanden ist, sondern im Gegenteil eine Vorspannung der beiden entgegengesetzt ausgerichteten Lagerpaare 46 und 48 vorhanden ist, so daß i. w. gleich große Zug- oder Druckkräfte aufnehmbar sind, ohne daß ein Axialspiel auftritt. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt zudem darin, daß keine besonderen maßlichen Toleranzen im Bereich der Lagerhülse oder der Gewindespindel beachtet werden müssen, was die axialen Abmessungen angeht, da eine Festspannung der Innen- und Außenringe mit den Wellen- bzw. Gehäusemuttern für eine einwandfreie, spielfreie Funktion genügt.Two first angular contact ball bearings 46 are used to absorb tensile forces (in 1 . 2 acting to the left) and two second angular contact ball bearings 48 for absorbing compressive forces (in 1 . 2 acting to the right). The inner rings of the angular contact ball bearings are by means of a shaft nut 52 immediately adjacent to each other against a wave shoulder 54 the threaded spindle tensioned while the outer rings of the angular contact ball bearings in a corresponding manner by means of a housing nut 56 abutting against a housing shoulder 58 are curious. The angular contact ball bearings are made so that when tightening the shaft and housing nuts no game is left, but in Ge genteil a bias of the two oppositely oriented bearing pairs 46 and 48 is present, so that iw equal to tensile or compressive forces can be absorbed without an axial play occurs. The advantage of this design is also the fact that no special dimensional tolerances in the bearing sleeve or the threaded spindle must be considered, as far as the axial dimensions, since a fixed tension of the inner and outer rings with the shaft or housing nuts for a perfect, backlash-free Function is enough.

Anschließend an die Wellenschulter 54 ist die Gewindespindel 14 mit einem hier fünfgängigen Gewindeabschnitt 60 versehen, dessen Länge so bemessen ist, daß die gewünschten Preßaufgaben durchgeführt werden können.Following the wave shoulder 54 is the threaded spindle 14 with a five-speed threaded section here 60 provided whose length is dimensioned so that the desired pressing tasks can be performed.

Die Gewindespindel 14 bildet mit ihrem Gewindeabschnitt 60 und der Gewindemutter 16 und Rollen den als Gewinderollenschraubtrieb (auch als Planetenrollengewindespindelantrieb bezeichnet) ausgebildeten Spindelantrieb 66. Die Gewindemutter 16 ist mittels einer Paßfeder 68 drehfest mit der Aufnahmehülse 18 verbunden, die innerhalb der Außenführung 42 in Axialrichtung beweglich ist. Befestigungsschrauben 70 fixieren über einen Befestigungsring 72 die Gewindemutter 16 innerhalb der Aufnahmehülse 18, wobei auf dem Befestigungsring 72 bzw. der Aufnahmehülse 18 ein mittels Druckfedern 74 gefederter Ring 76 einen gefederten Anschlag bildet. Bei einer Rückzugsbewegung des Spindelantriebs (nach rechts) läuft die Gewindemutter mit dem Ring 76 gegen den Gehäuseabsatz 58 der Lagerhülse 40, wodurch der Drehmomentsensor 10 einen Drehmomentanstieg feststellt und dadurch eine Nullpunkterfassung möglich ist.The threaded spindle 14 forms with its threaded section 60 and the nut 16 and roles designed as Gewindederollenschraubtrieb (also referred to as planetary roller screw drive) trained spindle drive 66 , The threaded nut 16 is by means of a feather key 68 rotatably with the receiving sleeve 18 connected inside the outer track 42 is movable in the axial direction. mounting screws 70 fix over a mounting ring 72 the threaded nut 16 within the receiving sleeve 18 , being on the mounting ring 72 or the receiving sleeve 18 one by means of compression springs 74 spring-loaded ring 76 forms a sprung stop. When the spindle drive retracts (to the right), the threaded nut runs with the ring 76 against the housing paragraph 58 the bearing sleeve 40 , causing the torque sensor 10 detects a torque increase and thus a zero point detection is possible.

Die Aufnahmehülse 18 ist aus einem die Gewindemutter 16 aufnehmenden Aufnahmeteil 18a relativ großen Durchmessers und einer damit verschraubten, den Preßstempel bildenden Hülse 18b kleineren Durchmessers gebildet. Die Hülse 18b ist in einer Innenhülse der Axialkugelumlaufführung 20 gelagert oder bildet diese (3 und 5), wobei deren Außenhülse 21 mit Sicherungsringen 77 axial unverschieblich in dem Gehäuse bzw. der Außenführung 42 festgelegt und mittels einer Paßfeder 78 drehfest damit verbunden ist. Ein nicht dargestelltes Preßwerkzeug ist am Ende der Hülse 18b gehalten.The receiving sleeve 18 is one of the threaded nut 16 receiving part 18a relatively large diameter and thus screwed, forming the ram sleeve 18b smaller diameter formed. The sleeve 18b is in an inner sleeve of the axial ball circulation guide 20 stored or formed this ( 3 and 5 ), wherein the outer sleeve 21 with circlips 77 axially immovable in the housing or the outer guide 42 fixed and by means of a feather key 78 rotatably connected with it. An unillustrated press tool is at the end of the sleeve 18b held.

Der Spannsatz 28 weist konusförmige Spannelemente auf, mit denen die Preßvorrichtung an ihrer Außenführung 42 in einer frei wählbaren axialen Spannposition an dem Maschinenteil 26 fixierbar ist.The clamping set 28 has cone-shaped clamping elements with which the pressing device on its outer guide 42 in a freely selectable axial clamping position on the machine part 26 can be fixed.

Claims (17)

Elektrische Preßvorrichtung mit einem Elektromotor (2), einem Übersetzungsgetriebe (8), einem als Gewinderollenschraubtrieb ausgebildeten Spindelantrieb (66), dessen Gewindespindel (14) mit dem Übersetzungsgetriebe (8) verbunden ist und dessen Gewindemutter (16) drehfest und axial verschieblich in einem zylindrischen Gehäuse (22) geführt und mit einem Preßwerkzeug verbunden ist, zur Umwandlung einer Drehbewegung des Elektromotors (2) in eine lineare Bewegung des Preßwerkzeugs, einem Wegsensor (30) zur Ermittlung des zurückgelegten Weges des Preßwerkzeugs und einem Sensor (10) zur Ermittlung der Preßkraft des Preßwerkzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (14) mittels eines vorgespannten Schrägkugellagersatzes (12), dessen erstes) Schrägkugellager (46) zur Aufnahme von Zugkräften und dessen zweites) Schrägkugellager (48) zur Aufnahme von Druckkräften geeignet ist(sind), in dem Gehäuse (22) gelagert ist, wobei die Innenringe der Schrägkugellager mit einer Wellenmutter (52) aneinanderliegend gegen eine Wellenschulter (54) der Gewindespindel (14) gespannt sind und die Außenringe der Schrägkugellager (46, 48) mit einer Gehäusemutter (56) aneinanderliegend gegen einen Gehäuseabsatz (58) gespannt sind, so daß i.w. gleich große Zug- oder Druckkräfte axialspielfrei aufnehmbar sind, und wobei die Gewindemutter (16) in einer axial gestuften Aufnahmehülse (18) fixiert ist, die drehfest und axial verschieblich in dem Gehäuse (22) geführt ist, indem sie mit einer Innenhülse einer Axialkugelumlaufführung (20) verbunden ist oder diese bildet, deren Außenhülse (21) drehfest mit dem Gehäuse (22) verbunden ist.Electric pressing device with an electric motor ( 2 ), a transmission gear ( 8th ), designed as a threaded roller screw drive spindle drive ( 66 ), whose threaded spindle ( 14 ) with the transmission gear ( 8th ) and its threaded nut ( 16 ) rotationally fixed and axially displaceable in a cylindrical housing ( 22 ) is guided and connected to a pressing tool, for converting a rotational movement of the electric motor ( 2 ) in a linear movement of the pressing tool, a displacement sensor ( 30 ) for determining the distance traveled by the pressing tool and a sensor ( 10 ) for determining the pressing force of the pressing tool, characterized in that the threaded spindle ( 14 ) by means of a preloaded angular contact ball bearing set ( 12 ), whose first) angular contact ball bearing ( 46 ) for the absorption of tensile forces and its second) angular contact ball bearings ( 48 ) is suitable for receiving compressive forces (are) in the housing ( 22 ), wherein the inner rings of the angular contact ball bearings with a shaft nut ( 52 ) abutting against a wave shoulder ( 54 ) of the threaded spindle ( 14 ) and the outer rings of the angular contact ball bearings ( 46 . 48 ) with a housing nut ( 56 ) abutting against a housing shoulder ( 58 ) are tensioned, so that iw the same amount of tensile or compressive forces are axially play-free receivable, and wherein the threaded nut ( 16 ) in an axially stepped receiving sleeve ( 18 ) is fixed, the rotationally fixed and axially displaceable in the housing ( 22 ) is guided by an inner sleeve of a Axialkugelumlaufführung ( 20 ) is connected or forms its outer sleeve ( 21 ) rotatably with the housing ( 22 ) connected is. Preßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrägkugellagersatz (12) zwei erste (46) und zwei zweite Schrägkugellager (48) aufweist.Pressing device according to claim 1, characterized in that the angular contact ball bearing set ( 12 ) two first ( 46 ) and two second angular contact ball bearings ( 48 ) having. Preßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe (8) als mehrstufiges Getriebe ausgebildet ist.Pressing device according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission gear ( 8th ) is designed as a multi-stage transmission. Preßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe (8) ein Übersetzungsverhältnis von i=5 aufweist.Pressing device according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission gear ( 8th ) has a transmission ratio of i = 5. Preßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (2) elektrisch gesteuert ist und einen Winkelkodierer (30) auf der Motorwelle (4) aufweist, wobei eine Einrichtung (32) vorhanden ist, um den zurückgelegten Weg des Preßwerkzeugs anhand der Winkelsignale des Winkelkodierers (30), des Übersetzungsverhältnisses des Übersetzungsgetriebes (8) und der Gewindesteigung des Spindelantriebs (66) zu ermitteln.Pressing device according to one of the preceding claims, characterized in that the electric motor ( 2 ) is electrically controlled and an angle encoder ( 30 ) on the motor shaft ( 4 ), a device ( 32 ) is present to the distance traveled by the pressing tool on the basis of the angle signals of the angle encoder ( 30 ), the transmission ratio of the transmission ( 8th ) and the thread pitch of the spindle drive ( 66 ) to investigate. Preßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Ausgangswelle (36) des Übersetzungsgetriebes (8) und der Gewindespindel (14) ein Drehmomentsensor (10) angeordnet ist.Pressing device according to one of the preceding claims, characterized in that between an output shaft ( 36 ) of the transmission ( 8th ) and the threaded spindle ( 14 ) a torque sensor ( 10 ) is arranged. Preßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentsensor (10) einen Sender zur berührungslosen Meßwertübertragung aufweist.Pressing device according to claim 6, characterized in that the torque sensor ( 10 ) has a transmitter for non-contact measured value transmission. Preßvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentsensor (10) leicht zugänglich und zur Anpassung an unterschiedliche Preßkräfte austauschbar ist.Pressing device according to claim 6 or 7, characterized in that the torque sensor ( 10 ) is easily accessible and replaceable for adaptation to different compressive forces. Preßvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine verschließbare Gehäuseöffnung (38) zum Zugang zu dem Drehmomentsensor (10) vorgesehen ist.Pressing device according to one of claims 6 to 8, characterized in that a closable housing opening ( 38 ) for access to the torque sensor ( 10 ) is provided. Preßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Motorwelle (4) eine in stromlosem Zustand fassende und unter Strom gelöste Motorbremse (6) angeordnet ist.Pressing device according to one of the preceding claims, characterized in that on the motor shaft ( 4 ) in a de-energized state and dissolved under power engine brake ( 6 ) is arranged. Preßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Gewindemutter (16) und Gehäuse (22) ein gefederter Anschlag (76) zum Ermitteln der Nullstellung der Wegmessung ausgebildet ist.Pressing device according to one of the preceding claims, characterized in that between threaded nut ( 16 ) and housing ( 22 ) a spring-loaded stop ( 76 ) is designed to determine the zero position of the distance measurement. Preßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag als gefederter Ring (76) auf der Gewindemutter (16) ausgebildet ist.Pressing device according to claim 11, characterized in that the stop as a spring-loaded ring ( 76 ) on the threaded nut ( 16 ) is trained. Preßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel (14) ein mehrgängiges, Gewinde aufweist.Pressing device according to one of the preceding claims, characterized in that the threaded spindle ( 14 ) has a multi-start, thread. Preßvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde fünfgängig ist.pressing device according to claim 13, characterized in that the thread is five-speed. Preßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmehülse (18) einen zylindrischen Aufnahmeteil (18a) relativ großen Durchmessers und eine damit verschraubte, den Preßstempel bildende Hülse (18b) kleineren Durchmessers aufweist.Pressing device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving sleeve ( 18 ) a cylindrical receiving part ( 18a ) relatively large diameter and a screwed therewith, the ram forming sleeve ( 18b ) of smaller diameter. Preßvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (22) eine äußere zylindrische Spannfläche (24) zum Fixieren der Preßvorrichtung an einer frei wählbaren axialen Spannposition aufweist.Pressing device according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 22 ) an outer cylindrical clamping surface ( 24 ) for fixing the pressing device to a freely selectable axial clamping position. Preßvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß an der Spannfläche (24) ein Doppelkonus-Spannsatz (28) angeordnet ist.Pressing device according to claim 16, characterized in that on the clamping surface ( 24 ) a double cone clamping set ( 28 ) is arranged.
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