DE2835896C3 - Pumpenantrieb für eine hydraulische Presse mit Elektromotor und Schwungrad - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Pumpen-Antrieb für eine hydraulische Presse mit einem Elektromotor und mit einem Schwungrad, der eine Gewindespindel antreibt, deren Mutter als Pumpenkolben in einem Hydraulikzylinder arbeitet, mit einer Energiesteuerung.

Der bekannte gattungsgemäße Antrieb (DE-PS 1 17 037, aus 1900, Fig. 5) ist in ein Pressengestell eingebaut Der 'Elektromotor arbeitet unmittelbar auf die Gewindespindel und damit auf den Pumpenkolben. Um den Motor und das Triebwerk insgesamt vor Oberlast zu schützen, ist die Energiesteuervorrichtung vorgesehen. Diese besitzt im Kopf des Hydraulikzylinders einen kleinen, federbelasteten Kolben, der bei steigendem Druck des hydraulischen Druckmittels im Hydraulikzylinder einen Schalter betätigt, der die Stromzufuhr zum Elketromotor abschaltet Die bekannte AusfUhrungsform ist aus mehreren Gründen verbesserungsfähig. Einerseits hat die zugeordnete Presse eine verhältnismäßig lange Taktzeit, weil das Schwungrad in seiner Drehrichtung umgedreht werden muß. Andererseits geht beim Rückhub Energie verloren. Bei langen Hüben ergeben sich auch deshalb lange Taktzeiten, weil dann die Umlaufgeschwindigkeit bis fast Null abnimmt.

Grundsätzlich ist es bei Pumpenaggregaten aus Elektromotor, Schwungrad, Getriebe und Pumpe bekannt (DE-AS 1043 755, Patentanmeldung M 2500) zwischen Schwungrad und Pumpe eine Kupplung anzuordnen. Entsprechend könnte man bei dem gattungsgemäßen Antrieb verfahren, um den Elektromotor und das Triebwerk insgesamt gegen Überlast zu schützen, doch liegt diese Aufgabe der Erfindung nicht zugrunde,

Der Erfindung liegt vielmehr die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Antrieb die Anordnung so zu treffen, daß durch das auch beim Abkuppeln noch schnellaufende, d. h. niemals ganz entladene Schwungrad insgesamt eine größere, gleichmäßig abgebbare Energie zur Verfügung steht. Dazu ist der erfindungsgemäße Antrieb gekennzeichnet durch eine durch die Energiesteuerung betätigbare Kupplungsdruckscheibe zum Öffnen bzw. Schließen einer Reibscheibenkupplung zwischen Schwungrad und Gewindespindel. Dabei kann der Pumpenkolben in an sich bekannter Weise über eine mechanische oder hydraulische Rückzugseinrichtung zurückholbar sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die auf derartige Rückzugseinrichtungen verzichtet und gleichsam mit Doppelhub arbeitet, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben in bekannter Weise zweiseitig wirkend ausgebildet ist und daß für die den Pumpenkolben durchquerende Gewindespindel auch an ihrem anderen Ende ein dem ersten

ίο gleichender, jedoch umgekehrt drehender vollständiger Antrieb vorhanden ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Antrieb wird der Elektromotor nicht abgeschaltet. Das Schwungrad wird, solange die Presse arbeitet bzw. funktionsbereit ist, von dem Elektromotor angetrieben. Die Auslegung ist so getroffen, daß das Schwungrad auch beim Abkuppeln noch schnell läuft Das Schwungrad wird niemals ganz entladen und es wird auch beim Entladen von dem Elektromotor noch angetrieben. Im Ergebnis steht daher eine verhältnismäßig große, gleichmäßig abgebbare Energie zur Verfügung. Insoweit liegen die Verhältnisse ähnlich wie bei einer Spindelpresse (DE-AS 15 02 276), die ein in einer Drehrichtung ununterbrochen umlaufendes, fortwährend angetriebe nes Schwungrad und eine zwischen dem Schwungrad und der Spindel angeordnete lösbare Kupplung aufweist, die während des Arbeitshubes eine Verbindung zwischen der Schwungmasse und der Spindel herstellt, wobei eine Aufhebung der Verbindung zwischen Schwungrad und Spindel bei Erreichen der benötigten Preß- oder Schlagkraft des Stößels mit Hilfe geeigneter Meßvorrichtungen erfoigt Das hat jedoch die Weiterentwicklung des gattungsgemäSen Antriebes nicht beeinflußt Letzteres gilt auch für die bei einer Pumpe bekannte Maßnahme (FR-PS 14 63 850), einen Spindeltrieb vorzugeben, der durch den gesamten Zylinder hindurchgeht und auf dem der Pumpenkolben gleichsam als Spindelmutter geführt ist

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei

einem erfindungsgemäßen Antrieb, «eil das Schwungrad niemals vollständig entladen wird, stets eine verhältnismäßig große, gleichmäßig abgebbare Energie zur Verfügung steht Nichtsdestoweniger sind der Motor und das Triebwerk insgesamt vor Überlast geschützt, da der Motor für den Antrieb des Schwungrades ausgelegt ist und auch beim Ankuppeln der Spindel an das Schwungrad wegen des zwischengeschalteten Schwungrades keine Spitzenbelastung erfährt Der erfindungsgemäße Antrieb kann dort eingesetzt werden, wo man bisher mit einem Flüssigkeitsspeicher gearbeitet hat, der zwischen einer Pumpe und der hydraulischen Presse angeordnet ist, wobei auf die Pumpe ein Elektromotor arbeitet (vgl. Hütte, 28. Auflage, S. 1081, 1082). Derartige Flüssigkeitsspeicher besitzen ein pneumatisches Druckkissen. Ihre Energieabgabe ist weniger gleichmäßig als die des erfindungsgemäßen Antriebes, weil das pneumatische Druckkissen beim Arbeiten der Presse sein Volumen und damit auch seinen Druck verändert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematicher Darstellung

Fig. 1 die Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Antriebs im Axialschnitt,

M Fig.2 eine andere Ausführungsform gemäß Anspruch 2.

Die in den Figuren dargestellten Antriebe sind für hydraulische Pressen bestimmt. Eine hydraulische

Presse selbst wurde nicht gezeichnet. Zum Antrieb gehört im grundsätzlichen Aufbau

ein Elektromotor 1,

eine Pumpe 2 für das hydraulische Druckmittel

(Wasser, Öl), ein Akkumulator 3 und

eine Energiesteuereinrichtung 4,

Die Energiesteuereinrichtung 4 steuert die Entnahme von dosierter Ar.triebsenergie für die Preßkraft und läßt dazu das Druckmittel in den nicht gezeichneten Hydraulikkreis der Presse eintreten, der bei 5 an die dargestellten Antriebe angeschlossen ist Der Akkumulator ist als ein Schwungmasseakkumulator 3 ausgebildet. Das Schwungrad 6 läuft kontinuierlich und is gleichsinnig um. Der Elektromotor 1 arbeitet auf das Schwungrad 6. Der Schwungmasseakkumulator 3 ist im übrigen mit seinem Schwungrad 6 mit Hilfe einer Reibscheibenkupplung 7 an eine Gewindespindel 8 ankuppelbar. Auf der Gewindespindel 8 arbeitet der Pumpenkolben 9 der Pumpe, deren Zylinderraum 10 des Hydraulikzylinders in der schon angedeuteten Weise mit dem Hydraulikkreis der Presse verbunden ist, als Spindelmutter. Bei der Ausführungsform nach Ft g. 1 ist der Pumpenkolben 9 als Kappe auf die in den Pumpenkolben eintauchende Gewindespindel 8 aufgesetzt. An diese Gewindespindel 8 ist einseitig das Schwungrad 6 des Schwungmasseakkumulators 3 ankuppelbar. Im übrigen ist die Anordnung so getroffen, daß nach Abkuppeln der Gewindespindel 8 von dem Schwungmasseakkumulator 3 der Pumpenkolben 9 über eine mechanische oder über eine hydraulische Rückzugseinrichtung zurückholbar ist. Dazu ist in der Ausführungsform nach Fig. 1 das Druckmittel aus dem Hydraulikkreis mit für die Rückstellung ausreichendem Druck in den Zylinderraum 10 des Hydraulikzylinders zurückdrüekbar.

Bei der Ausführungsform nach Fig.2 ist der Pumpenkolben 9 als Ringkolben ausgeführt. Er ist als Spindelmutter auf die durch den Pumpenkolben 9 hindurchgeführte Gewindespindel 8 aufgesetzt An die Gewindespindel 8 ist beidseitig in der beschriebenen Weise ein Schwungrad 6 des Schwungmasseakkuimilators 3 ankuppelbar. Auch hier ist die Anordnung so getroffen, daß nach Abkuppeln des Schwungrades 6 der als Ringkolben 9 ausgebildete Pumpenkolben über eine mechanische oder hydraulische Rückzugseinrichtung zurückholbar ist. Dazu kann im Ausführungsbeispiel über eine entsprechende Verzweigung mit Ventilsteuerung ein geeignetes Druckmittel bei 11 eingeführt werden, während im übrigen beide Zylinderräume 10 des Hydraulikzylinders an den Hydraulikkreis angeschlossen sind. Die Reibungskupplung; 7 ist mit einer zwischen Sehwungrad 6 und einer Kupplungsdruckscheibe 12 angeordneten Reibscheibe 13 versehen. Die Kupplungsdruckscheibe 12 ist hydraulisch, pneumatisch oder mechanisch verstellbar, und zwar so, daß sie sich über die Reibscheibe 13 mit dem Schwungrad 6 kuppelt, das mit der Gewindespindel 8 drehfest verbunden ist Die Energiesteuereinrichtung 4 ist nicht gezeichnet sie kann als automatische, preßkraftabhängige oder preßarbeitsabhängige Energiesteuereinrichtang 4 ausgeführt sein und die Kupplung entsprechend funktionieren lassen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   t. Pumpen-Antrieb für eine hydraulische Presse mit einem Elektromotor und mit einem Schwungrad, der eine Gewindespindel antreibt, deren Mutter als Pumpenkolben in einem Hydraulikzylinder arbeitet, mit einer Energiesteuerung, gekennzeichnet durch eine durch die Energiesteuerung (4) betätigbare Kupplungsdruckscheibe (12) zum öffnen bzw. Schließen einer Reibscheibenkupplung zwischen Schwungrad (6) und Gewindespindel (8).
2. 2. Pumpen-Antrieb für eine hydraulische Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenkolben (9) in bekannter Weise zweiseitig wirkend ausgebildet ist und daß für die den Pumpenkolben (9) durchquerende Gewindespindel (8) auch an ihrem anderen Ende ein dem ersten gleichender, jedoch umgekehrt drehender vollständiger Antrieb (1,3,6) vorhanden ist