DE19959394C2 - Antriebsvorrichtung für eine Umformmaschine - Google Patents

Description

Die Maschine betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Umformmaschine, insbesondere für eine mechanische Umformpresse, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Antriebsvorrichtung für eine Umformmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist aus der DE 40 04 290 A1 bekannt.

Bein Neueinrichten bzw. beim Wiederanfahren von Umform- und Schneidwerkzeugen sowie beim Abdrücken von Probeteilen, insbesondere auf mechanischen Blechform­ pressen, wird aus technologischer Sicht und aus Sicherheitsgründen eine minimale Ar­ beitsgeschwindigkeit des Preßstößels gefordert. In diesem sogenannten Schleichgang kann dabei am Werkzeug die volle Preßkraft und an der Hauptwelle das volle Nenn­ moment der Presse anliegen. Diese Betriebsart erfordert eine entsprechende Reduzie­ rung der Drehzahl des Motor-Schwungradantriebes. Bei drastisch reduzierter Schwung­ raddrehzahl ist das Schwungrad jedoch nicht mehr in der Lage, genügend kinematische Energie abzugeben. Der Motor selbst kann bei üblicher Auslegung das erforderliche Drehmoment nicht aufbringen. Aus diesem Grund besitzen Blechformpressen für die Ausführung des Schleichgangs einen separaten Antriebsmechanismus mit geringer Ge­ schwindigkeit, der das erforderliche Drehmoment aufbringen kann.

Üblicherweise besteht der Schleichgangantrieb aus einem Antriebsmotor und einem hochstufigen Übersetzungsgetriebe, beispielsweise aus einem Zahnradgetriebe oder einem Schneckengetriebe, dessen Ausgangswelle über ein Ritzel ein großes achspar­ allel zur Kupplungswelle gelagertes Zahnrad antreibt. Dieses Zahnrad kann durch axia­ les Schieben über eine Zahnkupplung mit der Kupplungswelle drehfest gekoppelt wer­ den. Das Verschieben des Zahnrades erfolgt durch mit Druckluft beaufschlagbaren Kol­ ben-Zylindereinheiten.

Ein Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß bei mechanisch gekoppelten Kupplungs- Bremsvorrrichtungen ein gleichzeitiges Öffnen von Kupplung und Bremse nicht möglich ist. Das ist aber Voraussetzung für das Betreiben des Schleichgangantriebes. Deswe­ gen ist eine zusätzliche Bewegung des Bremslamellenträgers über einen Schneckenantrieb und ein zusätzliches Festhalten desselben über eine weitere Bremse erforder­ lich. Diesen Nachteil vermeidet die aus der DE 34 24 540 A1 bekannte kombinierte Kupplungs- und Bremsvorrichtung mit Schleichgang für Pressen. Durch eine spezielle Ausführung der Kupplungs-Bremsvorrichtung für den Hauptantrieb mit einer weiteren Zylinder-Kolbeneinheit kann während des Schleichgangbetriebes ein gleichzeitiges Öff­ nen der Kupplung und Bremse erreicht werden. Der eigentliche Schleichgangantrieb behält dabei die bekannte prinzipielle Ausführung. Durch diese Maßnahme erhöht sich aber der Aufwand, um den Schleichgang zu realisieren, da keine handelsüblichen Kupplungs-Bremsvorrichtungen eingesetzt werden können.

Zur Erzeugung großer Übersetzungen bei gleichzeitig kompakter Bauweise werden neuerdings auch Planetengetriebe in mechanischen Pressen eingesetzt. Sie haben die Funktion eines Übersetzungsgetriebes und daher nur einen Antrieb und einen Abtrieb. Die Schwierigkeiten bei der Realisierung des Schleichganges werden damit nicht gelöst.

In verschiedenen Veröffentlichungen wird die Möglichkeit beschrieben, überlagerte Pla­ netengetriebe mit zwei Eingängen und einem Abtrieb in Pressenantrieben einzusetzen. Diese Lösungen haben das Ziel, mit Hilfe eines zweiten Zusatzantriebes die Abtriebs­ bewegung variabel zu gestalten, indem sie sich der Hauptbewegung vom Motor- Schwungradantrieb überlagert. In der DE 948 777 C wird ein Antrieb für Ziehpressen beschrieben, bei dem die Ziehgeschwindigkeit stufenlos zu regeln ist. Das wird durch ein Ausgleichsgetriebe (Differential- oder Planetengetriebe) erreicht, dessen umlaufender Steg über einen selbsthemmenden Schneckentrieb mit einem regelbaren Steuermotor verbunden ist. In der WO 89/02 550 A1 wird ebenfalls ein stufenlos regelbarer Antrieb mit einem überlagerten Schneckenantrieb beschrieben, der auf das große Hohlrad ei­ nes Planetengetriebes treibt. Die Schnecke soll im Durchmesser mindestens halb so groß wie das Hohlrad sein. Durch diese Ausbildung soll ein großer regelbarer Drehzahl­ bereich bei geringer Leistung des Servomotors erreicht werden. Allerdings erhält man eine radial große Bauweise. In der DE 40 04 290 A1 werden verschiedene Varianten des 3-Wellen-Planetengetriebes als Antriebsvorrichtung für Pressen dargestellt. Die Überlagerungsbewegung wird durch einen Servomotor in eines der Elemente des Pla­ netengetriebes eingeleitet.

Dem Stand der Technik ist gemeinsam, daß ein Zusatzantrieb für die Veränderung der Drehzahl am Abtrieb benötigt wird. Für die obenbeschriebene Problematik des Schleichgangantriebes mit einer drastischen Reduzierung der Drehzahl bedeutet das aber, daß das von dem Servomotor eingeleitete Drehmoment in der Größenordnung des Drehmomentes am Hauptantrieb liegen muß. Das wiederum bedeutet, daß ein sehr großer Servomotor erforderlich ist. Diese Lösung ist daher wirtschaftlich ungünstig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für eine Um­ formmaschine der eingangs genannten Art zu verbessern derart, daß auf einfache Wei­ se die Drehzahl des Planetenradgetriebes abtriebsseitig schaltbar ist, insbesondere zum wahlweisen Ausführen einer normalen Arbeitsbewegung des Pressenstößels oder einer Schleichgangbewegung.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung besteht darin, daß der Stößel­ antrieb im Schleichgangbetrieb von dem auf das Nennmoment ausgelegten Hauptan­ trieb angetrieben wird. Dadurch kann auf einen zusätzlichen Servomotor verzichtet wer­ den, wodurch die Herstellung der Antriebsvorrichtung vereinfacht und die Herstellungs­ kosten gesenkt werden.

Vorzugsweise weist das Planetenradgetriebe wenigstens ein mit dem Stößelantrieb ver­ bundenes Planetenrad auf. Das Sonnenrad ist dabei drehfest mit der Kupplungswelle verbunden. Das Hohlrad ist entweder durch wenigstens eine Kupplungs- Bremsvorrichtung festbremsbar oder mit dem Überlagerungsgetriebe verbindbar.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Überlagerungsgetriebe ein Zahn­ rad auf, das mit einer Verzahnung des Hohlrades in Eingriff ist. Ferner ist bei diesem Überlagerungsgetriebe wenigstens eine Zahnradstufe mit zwei weiteren Zahnrädern vorgesehen, von denen das eine Zahnrad mit der Kupplungswelle drehfest verbunden ist, während das andere Zahnrad drehbar gelagert ist. Das mit der Verzahnung des Hohlrades in Eingriff stehende Zahnrad ist mit einem ortsfesten Gestell verbunden, wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung in einer Bremsstellung ist. Das mit der Kupp­ lungswelle drehfest verbundene Zahnrad ist über das drehbar gelagerte Zahnrad mit dem Zahnrad gekoppelt, das mit der Verzahnung des Hohlrades in Eingriff steht, wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung in einer Kupplungsstellung ist.

Das drehbar gelagerte Zahnrad kann auf einer zur Kupplungswelle parallelen Welle gelagert sein, mit der das Zahnrad, das mit der Verzahnung des Hohlrades in Eingriff ist, drehfest verbunden ist. Wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung in der Kupplungsstel­ lung ist, ist das drehbar gelagerte Zahnrad mit der Welle durch die Kupplungs- Bremsvorrichtung verbunden.

Die Kupplungs-Bremsvorrichtung kann eine formschlüssige Klauen- oder Zahnkupplung aufweisen. Die Verzahnung des Planetenradgetriebes, mit der das Zahnrad des Überla­ gerungsgetriebes in Eingriff ist, kann eine Außenverzahnung sein. Bei dieser Ausfüh­ rungsform ist zwischen dem mit der Kupplungswelle drehfest verbundenen Zahnrad und dem lose gelagerten Zahnrad ein zur Kupplungswelle achsparallel gelagertes Zwi­ schenzahnrad vorgesehen.

Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung können wenig­ stens zwei achssymmetrisch angeordnete Überlagerungsgetriebe mit jeweils einer Kupplungs-Bremsvorrichtung vorgesehen sein, die von dem mit der Kupplungswelle drehfest verbundenen Zahnrad angetrieben sind.

Damit wird auf symmetrische Weise das für die Überlagerungsbewegung erforderliche Drehmoment in das Planetenradgetriebe eingeleitet.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist das Überlagerungsge­ triebe wenigstens eine weitere Zahnradstufe auf, wobei ein Zahnrad der weiteren Zahn­ radstufe mit der Kupplungswelle in einem Abstand von dem mit der Kupplungswelle drehfest verbundenen Zahnrad ebenfalls drehfest verbunden ist. Das andere Zahnrad der weiteren Zahnradstufe ist mit dem drehfest mit der Kupplungswelle verbundenen Zahnrad dieser weiteren Zahnradstufe in Eingriff und mit dem mit dem Hohlrad verbun­ denen Zahnrad gekoppelt, wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung in einer zweiten Kupplungsstellung ist. In dieser zweiten Kupplungsstellung ist die erste Zahnradstufe getrennt.

Dabei kann die Kupplungs-Bremsvorrichtung einen axial verschiebbar mit der zur Kupplungswelle parallelen Welle verbundenen Schieberadblock aufweisen, auf dem die beiden Zahnräder angeordnet sind, die mit den drehfest mit der Kupplungswelle ver­ bundenen Zahnrädern der beiden Zahnradstufen in Eingriff bringbar sind. In einer ersten Kupplungsstellung des Schieberadblockes sind die beiden Zahnräder der ersten Zahn­ radstufe in Eingriff und die beiden Zahnräder der zweiten Zahnradstufe außer Eingriff. In der zweiten Kupplungsstellung des Schieberadblockes sind die beiden Zahnräder der ersten Zahnradstufe außer Eingriff und die beiden Zahnräder der zweiten Zahnradstufe in Eingriff. In einer dritten Stellung des Schieberadblockes sind beide Zahnradstufen getrennt, und das mit der Verzahnung des Hohlrades in Eingriff stehende Zahnrad ist mit dem ortsfesten Gestell fest verbunden.

Durch geeignete Wahl der Übersetzungsverhältnisse der beiden Zahnradstufen kann eine Drehrichtungsänderung der Antriebswelle des Stößelantriebes eingestellt werden.

Vorteilhafterweise kann mit Hilfe dieser Ausführungsform der Stößelantrieb im Schleich­ gang vorwärts und rückwärts gefahren werden.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Überlagerungsgetriebe wenigstens zwei Zahnräder auf, die mit einer Verzahnung des Hohlrades in Eingriff sind. Dieses Überlagerungsgetriebe umfaßt ferner wenigstens zwei unterschiedliche Zahnradstufen, die jeweils drei Zahnräder aufweisen. Von diesen drei Zahnrädern ist jeweils ein Zahn­ rad auf der Kupplungswelle drehbar gelagert. Die beiden anderen Zahnräder der jewei­ ligen Zahnradstufe sind zu den auf der Kupplungwelle drehbar gelagerten Zahnrädern jeweils achsensymmetrisch angeordnet. Darüber hinaus ist jeweils eines der Zahnräder der beiden Zahnradstufen mit dem einen Zahnrad verbunden, das mit der Verzahnung des Hohlrades in Eingriff ist, während das jeweils andere Zahnrad der beiden Zahnrad­ stufen mit dem anderen Zahnrad in einem Abstand fest verbunden ist, das mit der Ver­ zahnung des Hohlrades in Eingriff ist. Die mit der Verzahnung des Hohlrades in Eingriff stehenden Zahnrädern sind mit dem ortsfesten Gestell verbunden, wenn die Kupplungs- Bremsvorrichtung in einer Bremsstellung ist. Wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung in einer ersten Kupplungsstellung ist, ist das eine drehbar auf der Kupplungswelle gela­ gerte Zahnrad mit der Kupplungswelle verbunden, und wenn die Kupplungs- Bremsvorrichtung in einer zweiten Kupplungsstellung ist, ist das andere auf der Kupp­ lungswelle drehbar gelagerte Zahnrad mit dieser verbunden.

Die Kupplungs-Bremsvorrichtung kann vorzugsweise zwei unabhängig betätigbare Kupplungseinrichtungen und zwei Bremseinrichtungen aufweisen, wobei die Kupp­ lungseinrichtungen jeweils den auf der Kupplungswelle drehbar gelagerten Zahnrädern und die Bremseinrichtungen jeweils den Zahnrädern zugeordnet sind, die mit der Ver­ zahnung des Hohlrades in Eingriff sind.

Ein Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, daß zwischen den verschiedenen Kupplungsstellungen bzw. der Bremsstellung schnell und flexibel geschaltet werden kann.

In einer anderen Ausführungsform weist das Überlagerungsgetriebe mehrere radial an­ geordnete Zwischenräder auf, die mit einem zentral angeordneten, auf der Kupplungs­ welle drehbar gelagerten Zahnrad und mit einer Innenverzahnung des Hohlrades in Eingriff sind. Die Zwischenräder und das Hohlrad sind in einem ortsfesten Gehäuse des Planetenradgetriebes gelagert, und das zentrale Zahnrad ist mit der Kupplungswelle verbunden, wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung in einer Kupplungsstellung ist. Das zentrale Zahnrad ist mit dem ortsfesten Gehäuse verbunden, wenn die Kupplungs- Bremsvorrichtung in einer Bremsstellung ist.

Diese Ausführungsform zeichnet sich durch einen besonders kompakten Aufbau aus.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine Antriebsvorrichtung (Getriebeplan) nach einem ersten Ausführungsbeispiel, bei der das Überlagerungsgetriebe eine Außenverzahnung des Planetenradge­ triebes treibt und ein Zwischenzahnrad aufweist;

Fig. 2 eine Antriebsvorrichtung (Getriebeplan) nach einem zweiten Ausführungsbei­ spiel, beider zwei achsensymmetrisch angeordnete Überlagerungsgetriebe vor­ gesehen sind, die von einem gemeinsamen zentralen Zahnrad angetrieben wer­ den und auf eine Innenverzahnung des Hohlrades des Planetenradgetriebes treiben;

Fig. 3 eine Antriebsvorrichtung (Getriebeplan) und einem dritten Ausführungsbeispiel, bei der das Überlagerungsgetriebe mehrere radial angeordnete Zwischenräder aufweist;

Fig. 4 eine Antriebsvorrichtung (Getriebeplan) nach einem vierten Ausführungsbeispiel, bei der das Überlagerungsgetriebe zweistufig ausgebildet ist und einen Schiebe­ radblock aufweist, und

Fig. 5 eine Antriebsvorrichtung (Getriebeplan) nach einem fünften Ausführungsbeispiel, bei der das Überlagerungsgetriebe ebenfalls zweistufig ausgebildet ist und unab­ hängig betätigbare Kupplungseinrichtungen und Bremseinrichtungen aufweist.

Fig. 1 zeigt eine Antriebsvorrichtung mit einem Schwungradantrieb 20 mit Kupplung 21 und Bremse 22 und einem anschließenden Übersetzungsgetriebe. Das Über­ setzungsgetriebe besteht aus einen überlagerten Planetengetriebe und, falls erforder­ lich, weiteren eine oder mehreren Zahnradstufen 23 bis zur Antriebswelle 24, die den (hier nicht dargestellten) Pressenstößel treibt. Das überlagerte Planetengetriebe besteht aus einem Sonnenrad 2, einem oder mehreren Planeten-Umlaufrädem 3, die auf einem gemeinsamen Planetenträger, dem Steg 5 sitzen, und einem mit den Planeten- Umlaufrädem 3 in Eingriff stehenden Hohlrad 4 mit Innenverzahnung. Das Hohlrad 4 ist koaxial zur Kupplungswelle 14 oder direkt auf ihr gelagert. Der Antrieb erfolgt über das Sonnenrad 2, der Abtrieb über den Planetenträger 5. Um den Schleichgang zu realisie­ ren, ist vor dem Sonnenrad 2 eine Getriebeverzweigung mit der Zahnradstufe, beste­ hend aus dem Zahnrad 6 und 8, dem Zwischenrad 7 und der Welle 12 angeordnet, die parallel zur Kupplungswelle 14 verläuft. Dieser Getriebezweig treibt mit dem Zahnrad 9 ebenfalls auf das große Hohlrad 4, das zusätzlich zur Innenverzahnung eine entspre­ chende Außenverzahnung 10 aufweist.

Wie auch bei den übrigen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Drehrichtung des Hohlrades 4 derjenigen des Sonnenrades entgegengesetzt. Durch eine kombinierte Kupplungs-Bremsvorrichtung 13 mit zwei Stellungen kann entweder das Überlage­ rungsgetriebe gegen das Gehäuse 1 blockiert werden (Stellung I, Normalbetrieb) oder aktiviert werden (Stellung II, Schleichgangbetrieb). Dafür ist das Zahnrad 8 als Losrad ausgeführt. Im Normalbetrieb beträgt die Abtriebsdrehzahl am Steg 5

mit n₂ = n_an als Kupplungswellendrehzahl nach dem Schwungrad und n₅ = n_ab als Ab­ triebsdrehzahl des Planetengetriebes.

Im Schleichgangbetrieb beträgt dagegen die Abtriebsdrehzahl

mit i_ges als der Gesamtübersetzung des überlagerten Planetengetriebes und den Einzel­ übersetzungsstufen

Die Zähnezahlen z₂ bis z₁₀ entsprechen den jeweiligen Zahnrädern vom Sonnenrad 2 bis zum Zahnrad 9, wobei z₁₀ die Zähnezahl der Außenverzahnung 10 am Hohlrad 4 ist. Ist der Klammerausdruck in Gl. 2 positiv erfolgt ein Vorlauf der Presse. Durch geeignete Wahl von i_k1 und i_k2 kann der Klammerausdruck feinstufig sehr klein gewählt werden, so daß Pressenhubzahlen < 1 Hübe/min erreicht werden können und ein Schleichgang somit vom Hauptantrieb erfolgt. Kupplungs- und Bremssteuerung des Hauptantriebes erfolgen in der bekannten Weise. Dabei ist nach dem Energieerhaltungssatz das erfor­ derliche Kupplungsmoment für den Schleichgang bei Vernachlässigung der Verluste lediglich ein Bruchteil des Abtriebs­ momentes:

Das vom Motor-Schwungradantrieb im Schleichgang benötigte Moment und erst recht die Leistung sind daher sehr klein.

Ist der Klammerausdruck in Gl. 2 negativ, erfolgt ein Rücklauf der Presse. Bei kleinen Abtriebsdrehzahlen n₅ sind nur kleine Unterschiede in der Größe von i_k1.i_k2 erforder­ lich, um eine Umkehrung der Drehrichtung zu erreichen. Die Presse fährt dann im Schleichgang rückwärts. Diese Möglichkeit des Einstellens vom Schleichgang vorwärts in den Schleichgang rückwärts ist aus technologischer Sicht sehr zweckmäßig.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 2 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbei­ spiel sind zwei oder mehr parallel zur Schwungradwelle angeordnete Überlagerungsge­ triebe mit den Elementen Welle 12, Zahnrad 8 und Zahnrad 9 vorhanden, die von einem gemeinsamen Zahnrad 6 angetrieben werden und alle auf das gemeinsame Hohlrad 4, das mit einer zweiten Innenverzahnung 10a versehen ist, treiben. Das Zwischenrad 7 entfällt. Ansonsten besitzt diese Anordnung alle weiteren Merkmale wie die in Fig. 1 ge­ zeigte Ausführungsform, insbesondere eine Kupplung und eine Bremse in jeder Getrie­ beverzweigung. Die Vorteile dieser Ausführungsform bestehen insbesondere darin, daß

• - eine größere Übersetzung i_k2 = z₁₀/z₉ durch die zweite Innenverzahnung 10a am Hohlrad und damit ein kleineres Drehmoment in den Überlagerungsgetrieben er­ zielbar ist,
• - das Drehmoment durch die parallel liegende Getriebeverzweigungen weiter redu­ ziert wird, wodurch kleine Kupplungs- und Bremsmomente in den Getriebeverzwei­ gungen erreicht werden,
• - die Zahnkräfte aus den Getriebeverzweigungen am Zahnrad 6 und am Hohlrad 4 kompensiert werden, wodurch die Kupplungswelle von Radialkräften entlastet und eine radial kleine Bauweise möglich ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. Dabei sind die Überlagerungs­ getriebe auf mehrere radial angeordnete Zwischenräder 7 reduziert, die vom gemein­ samen zentralen Zahnrad 6 angetrieben werden, das als Losrad ausgeführt ist. Die Zwi­ schenräder 7 sind im Gehäuse 1 des Planetengetriebes gelagert und mit dem großen Hohlrad 4 mit dessen zweiter Innenverzahnung 10a im Eingriff. Das Hohlrad 4 muß jetzt am Außendurchmesser im Planetenradgehäuse radial und axial gelagert werden. Es ist eine Kupplungs-Bremsvorrichtung 13 zum wahlweise Verbinden des zentralen Zahnra­ des 6 mit der Welle des Sonnenrades 2 und zum Verbinden des zentralen Zahnrades 6 mit dem Gehäuse 1 des Planetengetriebes erforderlich. Kupplung und Bremse müssen wechselweise schalten. Sie werden am kompaktesten als formschlüssige Zahn- oder Klauenkupplungen ausgeführt.

Vorteile dieser Ausführung sind die geringe Zahl von Bauteilen und die kompakte Bau­ weise, die es gestattet, die Übersetzungstufe für den Normalgang und den integrierten Schleichgang als komplette, einbaufertige Planetengetriebegruppe zu konzipieren.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung. Dieses Ausfüh­ rungsbeispiel zeichnet sich dadurch aus, daß in Erweiterung der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform das parallel zu Kupplungswelle 14 angeordnete Überlagerungsgetrie­ be mit den Elementen Welle 12, Zahnrad 8 und Zahnrad 9 von der Schwungradwelle wahlweise über zwei unterschiedliche Zahnradstufen, jeweils bestehend aus dem Zahn­ rad 6 und 8 bzw. aus dem Zahnrad 6a und 8a, angetrieben wird. Zu diesem Zweck sitzen das Zahnrad 8 und das Zahnrad 8a auf einem gemeinsamen Schieberadblock mit drei Stellungen. In Stellung I wird die Zahnradstufe bestehend aus dem Zahnrad 6 und 8 mit der Übersetzung i_k1V, in Stellung III die Zahnradstufe bestehend aus dem Zahnrad 6a und 8a mit der Übersetzung i_k1R aktiviert. In Stellung II ist keine der Stufen im Eingriff. Weiterhin sieht diese Lösung eine Bremsvorrichtung 13 vor, mit der das Überlage­ rungsgetriebe gegen das Gehäuse 1 blockiert wird. Die Bremsvorrichtung 13 darf nur in Stellung II des Schieberadblockes (Normalgang) das Zahnrad 9 mit dem ortsfesten Ge­ häuse 1 verbinden. Ansonsten besitzt die Anordnung alle weiteren Elemente, wie die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform.

Die Übersetzungen der Schieberadstufen werden nun so gewählt, daß der Klammer­ ausdruck in Gleichung (2)

< 0 in Stellung I ist (Schleichgang vorwärts) und

< 0 in Stellung III ist (Schleichgang rückwärts)

Diese Bedingungen können durch entsprechende Wahl der schaltbaren Einzelüberset­ zungsstufen

gewählt werden. Bei kleinen Abtriebsdrehzahlen, wie sie für den Schleichgang typisch sind, genügen kleine Unterschiede in den Übersetzungsstufen i_k1V und i_k1R, um eine Drehrichtungsänderung am Abtrieb zu erreichen. Auf diese Weise kann vom Schleich­ gang vorwärts ohne Umpolen des Motor-Schwungradantriebes auf Schleichgang rück­ wärts geschaltet werden, was für den Einrichtebetrieb eine sehr komfortable Funktion ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel geht von der in der Fig. 4 gezeigten Lösung aus und stellt praktisch eine Verdopplung der dortigen Anordnung des Übersetzungsgetriebes dar. Es weist ein oder mehrere parallel zur Schwungradwelle angeordnete Überlagerungsgetriebe auf, die ebenfalls wahlweise über zwei unterschiedliche Zahnradstufen, jeweils bestehend aus dem Zahn­ rad 61, dem Zahnrad 81a und dem Zahnrad 81b bzw. dem Zahnrad 62, dem Zahnrad 82a und dem Zahnrad 82b, angetrieben werden, die jedoch ständig im Eingriff sind. Das Zahnrad 61 und das Zahnrad 62 sind auf der Kupplungswelle 14 lose gelagert und kön­ nen alternativ durch eine erste und eine zweite Kupplungsvorrichtung Ku1 und Ku2 mit dieser verbunden werden. Im übrigen folgt das Ausführungsbeispiel demjenigen nach Fig. 2.

Insbesondere befindet sich auf jedem Überlagerungsgetriebe eine erste bzw. zweite Bremseinrichtung 13a, 13b zum Blockieren desselben gegen das Gehäuse 1. Die ver­ schiedenen Betriebsfunktionen der Presse werden durch drei Steuerungszustände er­ reicht.

An dem Ansteuern der Kupplung 21 und Bremse 22 des Hauptantriebes ändert sich nichts. Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 4 kann vom Schleichgang vorwärts in den Schleichgang rückwärts ohne Ändern der Drehrichtung von Motor und Schwungrad geschaltet werden.

Das Haupteinsatzgebiet der Antriebsvorrichtung liegt bei mittleren und großen mechani­ schen Schneid- und Blechformpressen sowie Transferpressen.

Die Erfindung gestattet die variable Einrichtung eines für Presseneinstelloperationen und das Wiederaufnehmen des Arbeitsbetriebes nach vorangegangenen Werkzeug­ wechseln erforderlichen Schleichgangbetriebes ohne das Erfordernis eines Zusatzan­ triebes und auf getriebetechnisch elegante Weise.

Claims (15)

1. Antriebsvorrichtung für eine Umformmaschine, insbesonders für eine mechani­ sche Umformpresse, mit einem Schwungradantrieb, verbunden über eine Kupp­ lungswelle und ein Planetenradgetriebe mit einer Antriebswelle eines Stößelan­ triebs, wobei das Planetenradgetriebe ein Sonnenrad und ein Hohlrad aufweist und mit Hilfe wenigstens eines Überlagerungsgetriebes zur Steuerung der auf die Antriebswelle übertragenen Drehzahl schaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlagerungsgetriebe vom Schwungradantrieb (20) angetrieben ist.

2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreh­ richtungen des Sonnenrades (2) und des Hohlrades (4) gegensinnig sind.

3. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Planetenradgetriebe wenigstens ein mit dem Stößelan­ trieb verbundenes Planetenrad (3) aufweist, das Sonnenrad (2) drehfest mit der Kupplungswelle (14) verbunden ist und das Hohlrad (4) durch wenigstens eine Kupplungs-Bremsvorrichtung (13) entweder festbremsbar oder mit dem Überlage­ rungsgetriebe verbindbar ist.

4. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Überla­ gerungsgetriebe ein erstes Zahnrad (9) und wenigstens eine Zahnradstufe mit ei­ nem zweiten und einem dritten Zahnrad (6, 8) aufweist, wobei das zweite Zahnrad (6) mit der Kupplungswelle (14) drehfest verbunden ist, das dritte Zahnrad (8) drehbar gelagert ist und das erste Zahnrad (9) mit einer Verzahnung des Hohlra­ des (4) in Eingriff ist, wobei das erste Zahnrad (9) mit einem ortsfesten Gestell ver­ bunden ist, wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung (13) in einer Bremsstellung ist, und das zweite Zahnrad (6) über das dritte Zahnrad (8) mit dem ersten Zahnrad (9) gekuppelt ist, wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung (13) in einer Kupplungs­ stellung ist.

5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Zahnrad 8 auf einer zur Kupplungswelle (14) parallelen Welle (12) drehbar gela­ gert ist, mit der das erste Zahnrad (9) drehfest verbunden ist, wobei das dritte Zahnrad (8) mit der Welle (12) durch die Kupplungs-Bremsvorrichtung (13) ver­ bunden ist, wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung (13) in der Kupplungsstellung ist.

6. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kupplungs-Bremsvorrichtung (13) eine formschlüssige Klauen- oder Zahnkupplung aufweist.

7. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verzahnung, mit der das erste Zahnrad (9) in Eingriff ist, eine Außenverzahnung (10) ist und zwischen dem zweiten Zahnrad (6) und dem dritten Zahnrad (8) ein zur Kupplungswelle (14) achsparallel angeordnetes Zwi­ schenzahnrad (7) vorgesehen ist.

8. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß wenigstens zwei achsensymmetrisch angeordnete Überlage­ rungsgetriebe mit jeweils einer Kupplungs-Bremsvorrichtung (13) vorgesehen sind, die von dem zweiten Zahnrad (6) angetrieben sind.

9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und das dritte Zahnrad (6, 8) ohne Zwischenrad (7) direkt in Kammeingriff mitein­ ander sind und das Hohlrad (4) des Planetenradgetriebes über eine zweite Innen­ verzahnung 10a mit dem jeweils ersten Zahnrad (9) der Überlagerungsgetriebe in Eingriff ist.

10. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Überlagerungsgetriebe wenigstens eine weitere Zahnrad­ stufe, bestehend aus einem vierten und einem fünften Zahnrad (6a, 8a), aufweist, wobei das vierte Zahnrad (6a) mit der Kupplungswelle (14) in einem Abstand vom zweiten Zahnrad (6) drehfest verbunden ist, das fünfte Zahnrad (8a) mit dem vier­ ten Zahnrad (6a) in Eingriff und mit dem ersten Zahnrad (9) gekuppelt ist und die Zahnradstufe, bestehend aus dem zweiten und dem dritten Zahnrad (6, 8), ge­ trennt ist, wenn die Kupplungs-Bremsvorrichtung (13) in einer zweiten Kupplungs­ stellung ist.

11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupp­ lungs-Bremsvorrichtung (13) einen axial verschiebbar mit der Welle (12) verbun­ denen Schieberadblock aufweist, auf dem das dritte Zahnrad (8) und das fünfte Zahnrad (8a) angeordnet sind, wobei in der ersten Kupplungsstellung des Schie­ beradblockes das zweite und das dritte Zahnrad (6, 8) in Eingriff und das vierte Zahnrad und das fünfte Zahnrad (6a, 8a) außer Eingriff sind, in der zweiten Kupp­ lungsstellung des Schieberadblockes das zweite und das dritte Zahnrad (6, 8) au­ ßer Eingriff und das vierte und das fünfte Zahnrad (6a, 8a) in Eingriff sind und in einer dritten Bremsstellung des Schieberadblockes weder das zweite und das dritte Zahnrad (6, 8) noch das vierte und das fünfte Zahnrad (6a, 8a) in Eingriff sind und das erste Zahnrad (9) mit dem ortsfesten Gehäuse (1) verbunden ist.

12. Antriebsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Wahl der Übersetzungsverhältnisse der Zahnradstufen, jeweils bestehend aus dem zweiten und dritten Zahnrad (6, 8) bzw. aus dem vierten und dem fünften Zahnrad (6a, 8a), eine Drehrichtungsänderung der Antriebswelle (24) des Stößelantriebes einstellbar ist.

13. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupp­ lungs-Bremsvorrichtung (13) zwei unabhängig betätigbare Kupplungsvorrichtun­ gen (Ku1, Ku2) und zwei Bremseinrichtungen (13a, 13b) aufweist, wobei die Kupplungsvorrichtungen (Ku1, Ku2) jeweils einem sechsten bzw. einem siebenten Zahnrad (61, 62) und die Bremseinrichtungen (13a, 13b) jeweils einem achten bzw. einem neunten Zahnrad (9a, 9b) zugeordnet sind.

14. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Über­ lagerungsgetriebe zumindest ein achtes und neuntes Zahnrad (9a, 9b), das jeweils mit einer Verzahnung des Hohlrades (4) in Eingriff ist, und zumindest zwei unter­ schiedliche Zahnradstufen, jeweils bestehend aus dem sechsten Zahnrad (61), einem zehnten Zahnrad (81a) und einem elften Zahnrad (81b) bzw. dem siebenten Zahnrad (62), einem zwölften Zahnrad (82a) und einem dreizehnten Zahnrad (82b), aufweist, von denen jeweils das sechste und das siebente Zahnrad (61, 62) auf der Kupplungswelle (14) drehbar gelagert ist, das zehnte und das elfte Zahnrad (81a, 81b) und das zwölfte und das dreizehnte Zahnrad (82a, 82b) jeweils zu dem sechsten und dem siebenten Zahnrad (61, 62) jeweils achssymmetrisch angeord­ net ist und das zehnte und das zwölfte Zahnrad (81a, 82a) und das elfte und das dreizehnte Zahnrad (81b, 82b) jeweils mit dem achten bzw. neunten Zahnrad (9a, 9b) in einem Abstand fest verbunden ist, wobei jeweils das achte und das neunte Zahnrad (9a, 9b) mit einem ortsfesten Gehäuse (1) verbunden ist, wenn die Bremseinrichtung (13a, 13b) in einer Bremsstellung ist und das sechste Zahnrad (61) mit der Kupplungswelle (14) verbunden ist, wenn die erste Kupplungsvorrich­ tung (Ku1) in einer ersten Kupplungsstellung ist und das siebente Zahnrad (62) mit der Kupplungswelle (14) verbunden ist, wenn die zweite Kupplungsvorrichtung (Ku2) in einer zweiten Kupplungsstellung ist.

15. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Überla­ gerungsgetriebe mehrere radial angeordnete Zwischenräder (7) aufweist, die mit einem zentral angeordneten, auf der Kupplungswelle (14) drehbar gelagerten zweiten Zahnrad (6) und mit einer zweiten Innenverzahnung 10a des Hohlrades (4) in Eingriff sind, wobei die Zwischenräder (7) und das Hohlrad (4) in einem ortsfesten Gehäuse (1) des Planetenradgetriebes gelagert sind und das zentrale zweite Zahnrad (6) mit der Kupplungswelle (14) verbunden ist, wenn die Kupp­ lungs-Bremsvorrichtung (13) in einer Kupplungsstellung ist und das zentrale zweite Zahnrad (6) mit dem ortsfesten Gehäuse (1)verbunden ist, wenn die Kupplungs- Bremsvorrichtung (13) in einer Bremsstellung ist.