DE2065478C3 - Presse mit Schwungrad-Spindelantrieb eines Stößels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Presse mit Schwungrad-Spindelantrieb eines Stößels, bei der eine die Spindel antreibende Antriebseinrk htung '~jt Vorlauf und Rücklauf vorgesehen ist und oin zur Spindel koaxiales Schwungrad mit der Spindel zum Vorlauf durch eine schaltbare Kupplung verbindbar ist.

Bei einer bekannten (DE-AS 12 83 792) Presse dieser Art ist das Schwungrad zum Pressenantrieb mit der Spindel ständig fest verbunden und wird abgekuppelt, wenn die Maschine als Hammer betrieben werden soll. Die Antriebseinrichtung, die ein reversierbarer Elektromotor oder eine druckmitlclbctätigte Kolbcnzylindcreinrichtung ist, hat beim Vorlauf und beim Rücklauf nicht nur die Spindel sondern auch das Schwungrad anzutreiben. Hieraus ergibt sich ein schlechter Antriebswirkungsgrad der Antriebseinrichtung. Auch hat der Antrieb von Spindelpressen mit einem unmittelbar mit der Spindel verbundenen Elektromotor den Nachteil, daß das Netz unregelmäßig mit kurzen Stromstößen belastet wird. Die Energie der Presse und die bei der Beschleunigung des Schwungrades entstehenden Verluste müssen in der kurzen Beschleunigungszcit vom Netz geliefert werden. Insbesondere bei schnell schlagenden Pressen wird die Augenblicksleistung im Verhältnis /ur mittleren Leistung sehr groß. Diese Verhältnisse sind unerwünscht und werden um so problematischer, je größer die Spindelpresse ausgeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Presse der anfangs genannten Art zu schaffen, die einen verbesserten Antriebswirkungsgrad aufweist und dann, wenn die Antriebseinrichtung als Elektromotor ausgebildet ist, das Netz in verbesserter Weise belastet. Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß zusätzlich zu der Antriebseinrichtung ein mit dem Schwungrad verbundener, in einer einzigen Drehrichlung laufender Motor vorgesehen ist und das Schwungrad von der Spindel mit der Kupplung für den Rücklauf entkuppelt ist.

Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß das Schwungrad bzw. die Losschwungmasse beim Rücklauf des Stößels in die obere Ausgangsstellung nicht negativ aufgeladen wird. Es muß also keine Schwungenergie vernichtet werden. Das Schwungrad kann während des Rücklaufes stillstehen oder bereits im positiven Sinn aufgeladen werden, so daß bei einem neuen Arbeitshub ein Teil der Energie bereits zur Verfügung steht. Bei kleineren Pressen gemäß Erfindung wird die Kopplung nach Erreichen des sogenannten Rutschmoments bzw. im unteren Totpunkt entkuppelt, d. h. die Antriebseinrichtung bzw. der Elektromotor wird nur beim Vorlauf voll belastet, während der Rücklauf mit ungefähr halber Last gefahren wird. Damit wird der Motor thermisch wesentlich entlastet und der Wirkungsgrad entscheidend verbessert Bei größeren Pressen wird das entkuppelte Schwungrad darüber hinaus durch den zweiten Motor, der wesentlich kleiner als der erste sein kann, fortwährend — also auch während des Rücklaufs — in einem unveränderten Drehsinn angetrieben.

Ist die Schlagfolge nicht unmittelbar folgend, kann der Motor das Schwungrad auf die Synchrondrehzahl bringen, bevor das nächste Arbeitsspiel eingeleitet wird. Der Motor läuft also normalerweise ohne Unterbrechung, sofern die Presse in Betrieb ist. Es ist auch möglich, den Motor kurz vor dem Aufschlag abzuschalten und erst danach wieder zuzuschalten. Beim Preßvorgang wird der Motor mit den Schwungmassen verzögert, nach erfolgter Entkupplung des Schwungrades bzw. der Losschwungmassen werden diese sofort wieder beschleunigt. Beim Vorlauf beschleunigen beide Motoren gemeinsam die zusammengekuppelten Schwungmassen. Durch diese Maßnahme wird sowohl der Antriebswirkungsgrad entscheidend verbessert, als auch die oben genannte ungünstige Nelzbelastung durch den Fortfall der hohen Stromspitze und Blindleistung beseitigt.

Dann, wenn der Schwungrad-Spindclantricb mit quer zur Bewegungsrichtung des Stößels verlaufender Achse von Schwungrad und Spindel angeordnet ist und einen auf den Stößel wirkenden Keil betätigt, ist es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn die Antriebseinrichtung an dem einen Ende und der zusätzliche Motor am anderen Ende der Spindel angeordnet ist. Hierbei sind die Antriebseinrichtung und der Motor in baulich günstiger Weise angeordnet.

Die Anfangsstromspit/.c bei Beginn des Vorlaufes am Motor für die Spindel bzw. die Fcstschwungmassen kann noch weiter herabgesetzt werden, wenn die Antriebseinrichtung erst bei einer bestimmten Drch/.iihl der Spindel umschaltbar ist. Dabei wird nach dem Einschalten des Arbeitsspieles zunächst das umlaufende Schwungrad mit der Spindel durch die Kupplung verbunden, wodurch letztere aus der Nullugc heraus beschleunigt werden. Erst nach einer bestimmten Beschleunigungszcit wird der Motor für die Spindel bzw. Fcstschwungmasscn zugeschaltet.

Anhand der Zeichnung werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. I im Schnitt eine Presse mit elektrischer Antriebseinrichtung und

Fig.2 im Schnitt eine Presse mit hydraulischer Antriebseinrichtung.

Bei einer Presse gemäß F i g. I ist in einem Pressenständer I ein Stößel 2 geführt auf- und abbewegbar, der unten ein Werkzeug 3 trägt. Im Pressenkopf 4 ist ein Keil 5 angeordnet, der mit seiner

längeren waagerecht angeordneten Kathete oben auf dem Stößel 2 gleitet. Die Hypotenuse des Keils 5 ist am Pressenkopf gleitbar. Wird der Keil 5 entlang der Hypotenuse seitwärts verschoben, so hebt und senkt er sich und drückt beim Abwärtsgang den Stößel 2 abwärts. Es ist eine einerseits am Stößel 2 und andererseits am Pressenkopf 4 angreifende hydraulische Kolbenzylindereinrichtung 6 für den Rückzug vorgesehen, die den Stößel nach oben bewegt.

Eine Spindel 7 ist in zwei Drucklagern 8 am Pressenkopf 4 gelagert und axial unverschiebbar. Eine die Spindel 7 umfassende Spindelmutter 9 ist axial verschiebbar und greift am Keil 5 an.

Hierbei führt das mit einem Antrieb zu kuppelnde Spindelende keine Axialbewegung aus. ι^r>

Die Spindel 7 ist mit pp.rallel zur Hypotenuse des Keils angeordneter Achse vorgesehen. Hierbei stützt sich der Keil 5 nicht nur am Pressenkopf 4 sondern auch an der Spindel ab. Die Spindel 7 durchdringt den Keil 5 unddieSpindelmutter9istim Keil angeordnet. 2(>

Am unteren Ende der Spindel 7 ist koaxial zu dieser ein Schwungrad 10 angeordnet, das mit'.els einer schaltbaren Rutschkupplung 11 mit der Spindel verbindbar ist. Ein Elektro-Motor 12, der am Pressenkopf 4 angebracht ist, dient dem Antrieb des >5 Schwungrades 10. Das obere Ende der Spindel 7 ist mittels eines weiteren am Pressenkopf 4 angebrachten Elektro-Motors 14 antreibbar. Am oberen Ende der Spindel 7 ist auch eine Bremse 13 vorgesehen, die dem Abbremsen beim Rücklauf und als Haltebremse dient. Der drucklagerseilig angeordnete Motor 14 ist ein Elektro-Motor mit Drehrichtungsänderung, wogegen der an dem gegenüberliegenden Ende der Spindel 7 angeordnete Elektromotor 12 nur in einer einzigen Drehrichtung läuft. Die Schwungmassen des Schwungrades und die der Spindel sind etwa gleich.

Eine Presse gemäß F i g. 2 ist weilgehend ebenso aufgebaut wie eine Presse gemäß Fig. !. Jedoch ist hier die Spindelmutter 9 axial unverschiebbar im Pressenkopf 4 angeordnet. Die Spindel 7 ist verkürzt, axial bewegbar und greift mit ihrem unteren Ende am Keil 5 an, den sie nicht durchdringt. Sie trägt an ihrem oberen Ende das Schwungrad 10, das mittels der Rutschkupplung Il ankuppelbar ist. Es ist ein nichtgezeigter. d;is Schwungrad treibender Motor vorgesehen. An der dem Schwungrad 10 entgegengesetzten :-.eite des Pressenhauptes 4 ist eine hydraulische Kolben/.ylindereinrichtung 15 angebracht, deren Kolbenstange mit dem Keil 5 verbunden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 Patentansprüche:

1. Presse mit Schwungrad-Spindelantrieb eines Stößels, bei der eine die Spindel antreibende Antriebseinrichtung für Vorlauf und Rücklauf vorgesehen ist und ein zur Spindel koaxiales Schwungrad mit der Spindel zum Vorlauf durch eine schaltbare Kupplung verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu der Antriebseinrichtung (14) ein mit dem Schwungrad (10) verbundener, in einer einzigen Drehrichtung laufender Motor (12) vorgesehen ist und das Schwungrad (10) von d-_T Spindel (7) mit der Kupplung (11) für den Rücklauf entkuppelt isL

2. Presse nach Anspruch 1, wobei der Schwungrad-Spindelantrieb mit quer zur Bewegungsrichtung des Stößels verlaufender Achse von Schwungrad und Spindel angeordnet ist und einen auf den Stößel wirkenden Keil betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (14) an dem einen Ende, der zusätzä'iche Motor (12) am anderen Ende der Spindel (7) angeordnet ist.

3. Presse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (14) erst bei einer bestimmten Drehzahl der Spindel (7) zuschaltbar ist.