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Die
Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für einen Press-, Stanz- oder
Umformautomaten, mit einem Antriebsmotor und einem mindestens zwei
Schaltstufen aufweisenden Schaltgetriebe zum Antrieb einer Exzenterwelle,
wobei die Drehzahl des Antriebsmotors während einer Umdrehung der Exzenterwelle
veränderbar
ist.
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Mit
Hilfe derartiger Antriebseinrichtungen kann die Exzenterwelle eines
Press-, Stanz- oder Umformautomaten in Drehung versetzt werden.
An der Exzenterwelle ist üblicherweise
mindestens ein Pleuel gelagert, das mit einem Stößel verbunden ist und die Drehbewegung
der Exzenterwelle in eine Translationsbewegung des Stößels wandelt.
Der Stößel kann
dadurch zu einer Hin- und Herbewegung relativ zu einem Tisch des
Press-, Stanz- oder Umformautomaten angetrieben werden. Am Stößel und
am Tisch können
miteinander zusammenwirkende Werkzeuge gehalten werden zur Bearbeitung
eines Werkstückes.
Das Werkstück
kann beispielsweise geprägt,
gestanzt oder umgeformt werden.
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Um
dem Material des Werkstückes
bei seiner Bearbeitung ausreichend Zeit zum Verformen zu geben,
so dass relativ langsame Umformprozesse mit hoher Maßhaltigkeit
durchgeführt
werden können,
kann die Drehzahl des Antriebsmotors während einer Umdrehung der Exzenterwelle
verändert
werden. Dies gibt die Möglichkeit,
dem Stößel einen
bezogen auf den unteren Totpunkt unsymmetrischen Geschwindigkeitsverlauf
zu verleihen. Bei einer Abwärtsbewe gung
kann er sich mit relativ langsamer Geschwindigkeit dem unteren Totpunkt
annähern, und
nach Durchlaufen des unteren Totpunktes kann er eine verhältnismäßig schnelle
Aufwärtsbewegung ausführen. Somit
kann zum einen eine verhältnismäßig geringe
Umformgeschwindigkeit erzielt werden, um eine hohe Bearbeitungsqualität zu erzielen,
zum anderen kann eine hohe Ausbringungsmenge des Automaten erreicht
werden, so dass innerhalb verhältnismäßig kurzer
Zeit eine große
Anzahl von Werkstücken
bearbeitet werden können.
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Antriebseinrichtungen
der eingangs genannten Art sind aus der Gebrauchsmusterschrift
DE 20 2006 013440
U1 bekannt. Die darin beschriebene Antriebseinrichtung
weist ein Schaltgetriebe auf, dessen Schaltstufen während einer
Umdrehung der Exzenterwelle veränderbar
sind. Dies ermöglicht
eine sehr hohe Flexibilität
bei der Bearbeitung eines Werkstückes,
allerdings tritt während
des Betriebes der Antriebseinrichtung eine erhebliche Wärmeentwicklung
auf.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung der
eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass deren Wärmeentwicklung verringert
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Antriebseinrichtung der gattungsgemäßen Art
erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das Schaltgetriebe nur im Stillstand schaltbar ist. Es hat
sich gezeigt, dass dadurch die Wärmeentwicklung
der Antriebseinrichtung deutlich reduziert werden kann. Darüber hinaus
hat die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung
den Vorteil, dass sie kostengünstiger
hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass
das Schaltgetriebe eine sehr drehstarre Kopplung des Antriebsmotors
mit der Exzenterwelle ermöglicht.
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Als
drehzahlveränderlicher
Antriebsmotor kommt vorzugsweise ein Servomotor oder ein Torquemotor
zum Einsatz. Servomotoren sind sehr winkelgenau in ihrer Drehzahl
steuerbar, so dass bei vorgegebenem Drehwinkel der Exzenterwelle
die Drehzahl des Antriebsmotors verändert werden kann. Torquemotoren
haben den Vorteil, dass sie bei verhältnismäßig geringer Drehzahl ein hohes
Drehmoment bereitstellen. Bei vergleichbarer Leistung kann von Torquemotoren
ein doppelt so großes
Drehmoment bereitgestellt werden also von Servomotoren. Bei beiden
Motorarten kann die Drehzahl elektronisch variiert werden. Hierzu
kann die Antriebseinheit eine entsprechende elektrische Steuereinheit
umfassen.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform weist
das Schaltgetriebe der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ein
erstes und ein zweites Getrieberadpaar auf, wobei wahlweise die
Getrieberäder
des ersten oder des zweiten Getrieberadpaares drehfest miteinander
verbindbar sind. Eine gleichzeitige drehfeste Kopplung sowohl der
Getrieberäder
des ersten Getrieberadpaares als auch der Getrieberäder des zweiten
Getrieberadpaares wird somit vermieden. Dies ermöglicht es, die Wärmeentwicklung
des Schaltgetriebes gering zu halten.
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Die
beiden Getrieberadpaare sind vorzugsweise jeweils als Zahnradpaare
ausgestaltet, insbesondere in Form von Stirnrädern mit Außenverzahnung.
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Günstig ist
es, wenn das Schaltgetriebe zwei drehfest mit einer ersten Getriebewelle
verbundene erste Zahnräder
aufweist sowie zwei drehfest mit einer zweiten Getriebewelle verbundene
zweite Zahnräder,
wobei alternativ eines der beiden ersten Zahnräder mit einem der beiden zweiten
Zahnräder kämmt. Eine
besonders kostengünstig
herstellbare Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden
ersten Zahnräder
oder die beiden zweiten Zahnräder
des Schaltgetriebes gemeinsam verschiebbar sind. Die beiden ersten Zahnräder oder
die beiden zweiten Zahnräder
können
somit zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung
hin und her verschoben werden, wobei in jeder Schaltstellung eines
der beiden Zahnräder
mit einem korrespondierenden Zahnrad des Schaltgetriebes in Eingriff
steht.
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Es
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die beiden ersten Zahnräder oder
die beiden zweiten Zahnräder
drehfest an einer Schiebehülse gehalten
sind, die drehfest und axial verschiebbar an der ersten bzw. der
zweiten Getriebewelle gelagert ist. Durch Verschieben der Schiebehülse können somit
die beiden ersten oder die beiden zweiten Zahnräder zwischen einer ersten und
einer zweiten Schaltstellung hin und her verschoben werden. In beiden
Schaltstellungen sind die Zahnräder
drehfest über
die Schiebehülse
mit einer Getriebewelle verbunden, wobei jedoch in jeder Schaltstellung
nur eines der beiden Zahnräder
mit einem zweiten Zahnrad des Schaltgetriebes in Eingriff steht.
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Die
Schiebehülse
ist bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstig herstellbaren Ausführungsform
mechanisch zwischen einer ersten Schaltstellung und einer zweiten
Schaltstellung hin und her verschiebbar. Zum mechanischen Verschieben
der Schiebehülse
kann beispielsweise eine Schaltklaue zum Einsatz kommen, die an
der Schiebehülse
angreift und diese verschiebt.
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Von
besonderem Vorteil ist es, wenn die Schiebehülse hydraulisch zwischen einer
ersten Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung hin und her
verschiebbar ist. Die Steuerung des Schaltgetriebes kann somit hydraulisch
erfolgen.
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Von
Vorteil ist es, wenn die Schiebehülse einen druckbeaufschlagbaren
Schiebezylinder ausbildet, der an der ersten oder der zweiten Getriebewelle des
Schaltgetriebes axial verschiebbar und drehfest gehalten ist. Die
Schiebehülse kann
somit durch Beaufschlagen mit einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit
zwischen ihren Schaltstellungen hin und her verschoben werden.
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Zur
Bereitstellung der Hydraulikflüssigkeit
ist es günstig,
wenn die Getriebewelle, an der die Schiebehülse gelagert ist, zwei Hydraulikleitungen
für Hydraulikflüssigkeit
aufweist. Die Hydraulikflüssigkeit kann
somit durch die Getriebewelle hindurch zur Schiebehülse geleitet
werden.
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Bei
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung trägt die Getriebewelle,
an der die Schiebehülse
gelagert ist, eine Führungseinrichtung für die Schiebehülse und
ist von zwei ringförmigen Endscheiben
umgeben. Die Führungseinrichtung und
die beiden Endscheiben definieren in Kombination mit der Schiebehülse und
der Getriebewelle zwei hydraulisch beaufschlagbare Ringräume, in
die jeweils eine Hydraulikleitung einmündet. Durch Beaufschlagen von
jeweils einem der beiden Ringräume kann
die Schiebehülse
entlang der Getriebewelle verschoben werden.
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Bei
einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
weist das Schaltgetriebe mindestens eine Bremse auf zum drehfesten
Arretieren der Exzenterwelle. Dies gibt zum einen die Möglichkeit,
die Drehzahl der Exzenterwelle mittels der Bremse zu reduzieren,
zum anderen kann dadurch die Exzenterwelle vollständig arretiert
werden, um beispielsweise die am Stößel und am Tisch des Press-,
Stanz- oder Umformautomaten montierten Werkzeuge auszutauschen.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Bremse direkt oder
indirekt auf eine Getriebewelle des Schaltgetriebes einwirkt, wobei
die Getriebewelle drehfest mit der Exzenterwelle gekoppelt ist.
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Vorzugsweise
ist die Bremse hydraulisch lösbar.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn die Bremse permanent mit einer
Federkraft beaufschlagbar ist und ent gegen der Wirkung der Federkraft
durch Beaufschlagung mit unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit
gelöst
werden kann.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der Antriebsmotor direkt mit dem Schaltgetriebe
gekoppelt ist. Von Vorteil ist es jedoch, wenn der Antriebsmotor über ein
Drehmomentübertragungsglied
mit dem Schaltgetriebe verbunden ist. Dadurch kann eine besonders
kompakte Bauform für
die Antriebseinrichtung erzielt werden und außerdem können dadurch die auf den Antriebsmotor
einwirkenden Massenträgheitsmomente
reduziert werden.
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Vorzugsweise
ist das Drehmomentübertragungsglied
als Riementrieb ausgestaltet. Der Riementrieb kann einen Zahnriemen
umfassen, über den
eine erste, drehfest mit der Motorwelle verbundene Riemenscheibe
mit einer zweiten, drehfest mit einer ersten Getriebewelle des Schaltgetriebes
verbundenen Riemenscheibe gekoppelt ist.
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Eine
besonders kompakte Bauform wird bei einer vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung dadurch erzielt, dass die Motorwelle zur ersten Getriebewelle
versetzt angeordnet und parallel zu dieser ausgerichtet ist.
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Um
die Drehzahl und die Drehstellung der Exzenterwelle zu erfassen,
kommen vorzugsweise Messglieder, insbesondere Sensoren, zum Einsatz, die
mit der Steuereinheit elektrisch verbunden sind.
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Günstig ist
es, wenn das Schaltgetriebe über ein
Planetengetriebe mit der Exzenterwelle in Drehverbindung steht.
Dadurch kann der Exzenterwelle ein besonders großes Drehmoment bereitgestellt werden.
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Es
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Schaltgetriebe eine
mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes drehfest verbundene Getriebewelle
aufweist.
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Die
Exzenterwelle ist vorzugsweise mit dem Planetenträger des
Planetengetriebes drehfest verbindbar.
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Von
besonderem Vorteil im Hinblick auf eine möglichst kompakte Ausgestaltung
ist es, wenn das Hohlrad des Planetengetriebes drehfest mit dem
Gehäuse
des Schaltgetriebes verbunden ist.
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Die
nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung,
die mit einer Exzenterwelle gekoppelt ist;
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2:
eine vergrößerte Darstellung
der Antriebseinrichtung aus 1;
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3:
eine vergrößerte Darstellung
einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung;
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4:
eine Detaildarstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
mit einem Schaltgetriebe in einer ersten Schaltstellung und
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5:
eine Detaildarstellung entsprechend 4, wobei
das Schaltgetriebe seine zweite Schaltstellung einnimmt.
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In
den 1 und 2 ist schematisch eine erste
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung 10 dargestellt,
mit deren Hilfe eine Exzenterwelle 11 eines nur auszugsweise
dargestellten Press-, Stanz- oder Umformautomaten 13 in
Drehung versetzt werden kann. Der Automat 13 umfasst einen
Stößel 14,
der über
zwei Pleuel 15, 16 mit der Exzenterwelle 11 verbunden
ist. Die Exzenterwelle 11 ist mit Hilfe von Wälz- oder
Gleitlagern 18 drehbar an einem in der Zeichnung zur Erzielung
einer besseren Übersicht
nicht dargestellten Gestell des an sich bekannten Press-, Stanz-
oder Umformautomaten 13 drehbar gelagert. Mit Hilfe eines
Sensors 19 kann die Drehzahl und die Drehstellung der Exzenterwelle 11 erfasst
werden.
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Die
Antriebseinrichtung 10 umfasst einen Servomotor 21.
Alternativ könnte
auch ein Torquemotor zum Einsatz kommen. Der Servomotor 21 wird von
einer Steuereinheit gesteuert, die in einem Schaltschrank angeordnet
ist und über
in der Zeichnung nicht dargestellte elektrische Leitungen mit dem Sensor 19 und
mit dem Servomotor 21 verbunden ist.
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Der
Servomotor 21 steht über
einen Riementrieb 24, ein Schaltgetriebe 26 und
ein diesem nachgeordnetes Planetengetriebe 28 mit der Exzenterwelle 11 in
Drehverbindung. Der Riementrieb 24 umfasst einen Zahnriemen 30, über den
eine erste Riemenscheibe 31 mit einer zweiten Riemenscheibe 32 drehfest
gekoppelt ist. Die erste Riemenscheibe 31 ist drehfest
mit der Motorwelle 34 des Servomotors 21 verbunden,
und die zweite Riemenscheibe 32 ist drehfest mit einer
ersten Getriebewelle 36 des Schaltgetriebes 26 verbunden.
Die erste Getriebewelle 36 ist an einem Getriebegehäuse 37 des Schaltgetriebes 26 drehbar
gelagert und parallel zur Motorwelle 34 ausgerichtet. Zusätzlich zur
ersten Getriebewelle 36 umfasst das Schaltgetriebe 26 eine zweite
Getriebe welle 39, die ebenfalls am Getriebegehäuse 37 drehbar
gelagert ist und die parallel zur ersten Getriebewelle 36 ausgerichtet
ist.
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An
der ersten Getriebewelle 36 ist eine Schiebehülse 41 drehfest,
jedoch axial verschiebbar gehalten, an der ein erstes Zahnritzel 43 und
ein zweites Zahnritzel 44 drehfest montiert sind. Die Schiebehülse 41 ist
in axialer Richtung der ersten Getriebewelle 36 zwischen
einer ersten, in den 1 und 2 dargestellten
Schaltstellung und einer zweiten Schaltstellung hin und her verschiebbar.
Zu diesem Zweck kann die Schiebehülse 41 mittels einer
an sich bekannten und deshalb zur Erzielung einer besseren Übersicht
in der Zeichnung nicht dargestellten Schaltklaue verschoben werden.
Alternativ kann eine hydraulisch verschiebbare Schiebehülse zum
Einsatz kommen. Dies wird nachstehend noch näher erläutert.
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In
der ersten Schaltstellung der Schiebehülse 41 kämmt das
erste Zahnritze) 43 mit einem drehfest an der zweiten Getriebewelle 39 gehaltenen
ersten Zahnrad 46, wohingegen das zweite Zahnritzel 44 versetzt
zu einem an der zweiten Getriebewelle 39 drehfest gehaltenen
zweiten Zahnrad 47 angeordnet ist. Somit ist in der ersten
Schaltstellung der Schiebehülse 41 lediglich
das erste Zahnritzel 43 drehfest mit dem ersten Zahnrad 46 verbunden,
wohingegen keine drehfeste Verbindung besteht zwischen dem zweiten
Zahnritzel 44 und dem zweiten Zahnrad 47.
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Wird
die Schiebehülse 41 in
ihre zweite Schaltstellung verschoben, so gelangt das erste Zahnritzel 43 mit
dem ersten Zahnrad 46 außer Eingriff, gleichzeitig
wird jedoch eine drehfeste Verbindung zwischen dem zweiten Zahnritzel 44 und
dem zweiten Zahnrad 47 hergestellt, so dass die erste Getriebewelle 36 in
der zweiten Schaltstellung der Schiebehülse 41 über das
zweite Zahnritzel 44 und das zweite Zahnrad 47 mit
der zweiten Getriebewelle 39 in Drehverbindung steht.
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Das
erste Zahnritzel 43 bildet in Kombination mit dem ersten
Zahnrad 46 ein erstes Getrieberadpaar aus, das ein erstes Übersetzungsverhältnis definiert,
beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis von
etwa 3:1. Das zweite Zahnritzel 44 bildet in Kombination
mit dem zweiten Zahnrad 47 ein zweites Getrieberadpaar
aus, das ein zweites Übersetzungsverhältnis definiert,
beispielsweise ein Übersetzungsverhältnis von
cirka 1,5:1.
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Zwischen
dem zweiten Zahnrad 47 und dem Getriebegehäuse 37 ist
eine permanent mit einer Federkraft beaufschlagte, hydraulisch lösbare Bremse 50 angeordnet,
mit deren Hilfe das zweite Zahnrad 47 und über dieses
auch die zweite Getriebewelle 39 festgelegt werden können. Mittels
der Bremse 50 kann die Exzenterwelle 11 und damit
auch der Stößel 14 abgebremst
und in einer gewünschten
Stellung arretiert werden, da die zweite Getriebewelle 39 über das
Planetengetriebe 28 drehfest mit der Exzenterwelle gekoppelt
ist.
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Die
zweite Getriebewelle 39 ragt mit ihrem freien Ende in Richtung
auf die Exzenterwelle 11 aus dem Getriebegehäuse 37 heraus.
An ihrem überstehenden
Endbereich trägt
die zweite Getriebewelle 39 drehfest ein Sonnenrad 52 des
Planetengetriebes 28. Das Sonnenrad 52 kämmt in üblicher
Weise mit mehreren Planetenrädern 54,
die frei drehbar an einem Planetenträger 56 gelagert sind,
der wiederum mit der Exzenterwelle 11 in Drehverbindung
steht. Die Planetenräder 54 kämmen mit
einem die Planetenräder 54 umgebenden
Hohlrad 58, das drehfest mit dem Getriebegehäuse 37 verbunden
ist.
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Wie
bereits erläutert,
kann die Drehzahl des Servomotors 21 während einer Umdrehung der Exzenterwelle 11 verändert werden.
Dies gibt die Möglichkeit, den
Stößel 14 mit
verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit
seinem unteren Totpunkt anzunähern,
um ein Werkstück
zu bearbeiten. Nach erfolgter Bearbeitung kann der Stößel 11 mit
verhältnismäßig großer Geschwindigkeit
wieder angehoben werden und innerhalb kurzer Zeit seinen oberen
Totpunkt durchlaufen. Selbstverständlich kann der Servomotor 21 auch
mit gleich bleibender Drehzahl betrieben werden. Dies gibt die Möglichkeit,
Werkstücke
mit gleich bleibender Drehzahl der Exzenterwelle 11 zu bearbeiten.
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Vor
Beginn einer Bearbeitung kann die gewünschte Schaltstufe des Schaltgetriebes 26 eingestellt
werden, wobei sich das Schaltgetriebe 26 noch im Stillstand
befindet. Falls eine Variation der Drehzahl der Exzenterwelle 11 gewünscht wird,
kann beispielsweise die erste Schaltstellung eingestellt werden,
in der das erste Zahnritzel 43 mit dem ersten Zahnrad 46 kämmt, wohingegen
das zweite Zahnritzel 44 mit dem zweiten Zahnrad 47 nicht
in Eingriff steht. Es kann dadurch eine Untersetzung der Drehzahl
erzielt werden. Bei fest eingestellter Schaltstufe kann dann während des
Betriebes der Antriebseinrichtung 10 mittels des Servomotors 21 die
Drehzahl der Exzenterwelle 11 variiert werden, falls dies
zur präzisen
Bearbeitung eines Werkstückes
erforderlich ist.
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Falls
die Beabreitung eines Werkstückes
mit verhältnismäßig großer Drehzahl
erfolgen soll, kann vor Beginn einer Bearbeitung die zweite Schaltstufe des
Schaltgetriebes 26 eingestellt werden, so dass das zweite
Zahnritzel 44 mit dem zweiten Zahnrad 47 kämmt, wohingegen
das erste Zahnritzel 43 mit dem ersten Zahnrad 46 außer Eingriff
steht. Auch in dieser Schaltstellung kann bei Bedarf die Drehzahl
der Exzenterwelle 11 mittels des Servomotors 21 im
laufenden Betrieb der Antriebseinrichtung 10 verändert werden.
Besonders vorteilhaft ist die Schaltstellung jedoch dann, wenn der
Servomotor 26 mit gleich bleibender Drehzahl betrieben
wird. Letzteres ist insbesondere dann von Vor teil, wenn für den Press-, Stanz-
oder Umformautomaten 13 eine sehr hohe Ausbringungsmenge
erzielt werden soll.
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In 3 ist
eine zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
dargestellt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 70 belegt
ist. Diese ist weitgehend identisch ausgestaltet wie die voranstehend
unter Bezugnahme auf die 1 und 2 erläuterte Antriebseinrichtung 10. Für identische
Bauteile werden daher in 3 dieselben Bezugszeichen verwendet
wie in den 1 und 2. Bezüglich dieser
Bauteile wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden Erläuterungen
Bezug genommen.
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Die
Antriebseinrichtung 70 unterscheidet sich von der Antriebseinrichtung 10 lediglich
dadurch, dass statt der zwischen dem zweiten Zahnrad 47 und
dem Getriebegehäuse 37 angeordneten Bremse 50 eine
Bremse 72 zum Einsatz kommt, die zwischen dem ersten Zahnritzel 43 und
dem Getriebegehäuse 37 angeordnet
ist und eine unmittelbare drehfeste Verbindung zwischen der ersten
Getriebewelle 36 und dem Getriebegehäuse 37 ermöglicht. Die
Bremse 72 ist ebenfalls hydraulisch lösbar und permanent mit einer
Federkraft beaufschlagt. Auch mittels der Bremse 72 kann
die Exzenterwelle 11 und über diese der Stößel 14 abgebremst
und in einer gewünschten
Stellung arretiert werden. Die Bremse 72 ermöglicht hierbei
eine direkte Kopplung der ersten Getriebewelle 36 mit dem
Getriebegehäuse 37.
Sie weist hierzu erste und zweite Bremsteile auf, wobei die ersten
Bremsteile am Getriebegehäuse 37 und die
zweiten Bremsteile an der ersten Getriebewelle 36 festgelegt
sind. Durch Beaufschlagung mit einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit
können die
Bremsteile außer
Eingriff gelangen, so dass die erste Getriebewelle 36 ungehindert
drehbar ist.
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Auch
bei der Antriebseinrichtung 70 kann der Benutzer vor Beginn
einer Bearbeitung zunächst eine
gewünschte
Schaltstellung für
das Schaltgetriebe 26 auswählen, und während einer Bearbeitung kann
die Drehzahl der Exzenterwelle 11 bei Bedarf mittels des
Servomotors 21 variiert werden.
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In
den 4 und 5 ist eine dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
teilweise dargestellt. Die 4 und 5 zeigen
jeweils einen Ausschnitt eines Schaltgetriebes 86 der Antriebseinrichtung,
wobei in 4 die erste Schaltstellung des
Schaltgetriebes 86 und in 5 die zweite
Schaltstellung des Schaltgetriebes 86 dargestellt ist.
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Das
Schaltgetriebe 86 ist weitgehend identisch ausgestaltet
wie das voranstehend unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebene Schaltgetriebe 26.
Für identische
Bauteile werden daher in den 4 und 5 dieselben
Bezugszeichen wie in den 1 und 2 verwendet
und bezüglich
dieser Bauteile wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die voranstehenden
Erläuterungen Bezug
genommen.
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Im
Gegensatz zum Schaltgetriebe 26, das mittels einer in der
Zeichnung nicht dargestellten Schaltklaue mechanisch steuerbar ist,
lässt sich
das Schaltgetriebe 86 hydraulisch steuern. Hierzu weist das
Schaltgetriebe 86 eine Schiebehülse auf, die in Form eines
druckbeaufschlagbaren Schiebezylinders 88 ausgestaltet
ist. Der Schiebezylinder 88 ist mittels einer Führungseinrichtung 90 längs der
ersten Getriebewelle 36 verschiebbar. Die Führungseinrichtung 90 weist
zwei einander diametral gegenüberliegende
Passfedern 91, 92 auf, die drehfest an der ersten
Getriebewelle 36 festgelegt sind und in Führungsnuten 93, 94 des
Schiebezylinders 88 eingreifen.
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Der
Schiebezylinder 88 definiert in Kombination mit der ersten
Getriebewelle 86 und der Führungseinrichtung 90 zwei
axial versetzt zueinander angeordnete Ringräume 96, 97,
die die erste Getriebewelle 36 in Umfangsrichtung umgeben
und an ihren einander abgewandten Stirnseiten jeweils von einer
ringförmigen
Endscheibe 99 bzw. 100 begrenzt sind. Die Endscheiben 99, 100 sind
mit dem Schiebezylinder 88 verschraubt und liegen passgenau
an der Außenseite
der ersten Getriebewelle 36 an.
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In
die Ringräume 96 und 97 mündet jeweils eine
Hydraulikleitung 102 bzw. 103, die koaxial zur Längsachse
der ersten Getriebewelle 36 durch diese hindurchgeführt ist
und über
die der jeweilige Ringraum 96, 97 mit unter Druck
stehender Hydraulikflüssigkeit
beaufschlagt werden kann.
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Wird über die
Hydraulikleitung 102 unter Druck stehende Hydraulikflüssigkeit
dem ersten Ringraum 96 zugeführt, so verschiebt sich der
Schiebezylinder 88 ausgehend von seiner in 4 dargestellten
ersten Schaltstellung in die in 5 dargestellte
zweite Schaltstellung, wobei sich der erste Ringraum 96 axial
vergrößert und
sich der zweite Ringraum 97 axial verkleinert. Die im Ringraum 97 befindliche
Hydraulikflüssigkeit
wird über
die zweite Hydraulikleitung 103 abgeleitet. In der zweiten Schaltstellung
kämmt das
zweite Zahnritzel 44, wie voranstehend bereits erläutert, mit
dem zweiten Zahnrad 47, wohingegen das erste Zahnritzel 43 mit dem
ersten Zahnrad 46 außer
Eingriff steht. Dies wird aus 5 unmittelbar
deutlich.
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Soll
der Schiebezylinder 88 in seine erste Schaltstellung überführt werden,
so wird hierzu der zweite Ringraum 97 über die zweite Hydraulikleitung 103 mit
unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt und gleichzeitig
kann aus dem ersten Ringraum 96 über die erste Hydraulikleitung 102 Hydraulikflüssigkeit
abfließen.
Dies hat zur Folge, dass der Schiebezylinder 88 axial in seine
erste Schaltstellung verschoben wird, die in 4 dargestellt
ist. In dieser Schaltstellung kämmt
das erste Zahnritzel 43 mit dem ersten Zahnrad 46,
wohingegen das zweite Zahnritzel 44 mit dem zweiten Zahnrad 47 außer Eingriff
steht.
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Das
in den 4 und 5 dargestellte Schaltgetriebe 86 zeichnet
sich durch eine besonders leichtgängige Schaltbarkeit und gleichzeitig durch
eine funktionssichere Drehmomentübertragung
aus. Dies wird dadurch erzielt, dass die Passfederverbindung zwischen
der ersten Getriebewelle 36 und dem Schiebezylinder 88 ständig mit
Hydraulikflüssigkeit
geschmiert werden kann.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung
kann der Benutzer den jeweils erforderlichen Drehzahlverlauf der
Exzenterwelle 11 optimal gestalten. Er kann bei gleich
bleibender Drehzahl des Servomotors 21 eine hohe Getriebeübersetzung
vorwählen,
um eine sehr hohe Ausbringungsmenge zu erzielen, er kann aber auch
eine geringere Getriebeübersetzung
vorwählen,
um dann Werkstücke
mit sehr hoher Bearbeitungsqualität durch Variation der Drehzahl
des Servomotors 21 bearbeiten zu können.