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überlastsicherung für Spindelpressen durch Begrenzung des in
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die Spindeln eingeleiteten Drehmomentes, wobei die Spindel muLter
drehbar gelagert ist.
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iutr drehbar gelagert ist.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine überlastsicherung für Spindelpressen
durch Begrenzung des in die Spindel eingeleiteten Drehmomentes, wobei die Spindelmutter
drehbar gelagert ist.
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Bei Spindelpressen wird die volle Energie des Schwungrades beim Schlage
auf das Werkstück abgegeben.
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Da bei Spindelpressen darüber hinaus gerade beim Schmieden die Schwungradenergie
grösser ist als die Presse aufnehmen kann, muss irgendeine Überlastsicherung vorgenommen
werden.
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So sind beispielsweise hydraulische Überlastsicherungen bekannt (DE-PS
16 27 940), bei welcher durch Absicherung der vollen Presskraft eine aufwendige
Bauweise erforderlich wird.
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Weiterhin ist es bekannt, als Drehmomentbegrenzung eine Reibungskupplung
im Schwungrad oder in der Spindelmutter vorzusehen (DE-OS 21 28 338). Eine solche
Drehmomentbegrenzung ist jedoch sehr ungenau, da der Reibfaktor von vielen Einflüssen
(Temperaturen, Schmutz, Ö1) abhängig ist.
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Mixer setzt nun die vorliegende Erfindung ein und befasst sich ebenfalls
mit einer Überlastsicherung für Spindelpressen, bei welcher jedoch die bei den bekannten
überlastsicherungen auftretenden Nachteile weitgehendsFvermieden werdenr Erreicht
wird dieses bei einer Überlastsicherung der eingangs beschriebenen Ausführung dadurch,
dass sich die Spindelmutter bei Anordnung im Pressenstössel an demselben über zwischengeschaltete
hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten oder federnde Elemente abstützt.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung dieser überlastsicherung
wird dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter unverdrehbar in einem Stösseloberteil
befestigt ist, das seinerseits drehbar im Pressenstössel gelagert ist und sich am
Pressenstössel über zwischengeschaltete hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten oder
federnde Elemente abstützt.
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So ist es aber ebenfalls erfindungsgemäss möglich, dass sich die Spindelmutter
bei Anordnung im Pressenkörper an demselben über zwischengeschaltete hydraulische
Kolben-Zylinder-Einheiten oder federnde Elemente abstützt.
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Gemäss der erfindungsgemässen Ausbildung dreht sich die Spindel mutter
bei überschreiten des eingestellten Drehmoments und damit der entsprechenden Presskraft
gegenüber dem Pressenstössel wobei das überschüssige Arbeitsvermögen des Schwungrades
in einfacher Art und Weise entweder in den abstützenden Elementen gespeichert oder
in den Abstützorganen vernichtet wird.
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Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel
darstellt, näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Spindelpresse in Seitenansicht längsgeschnitten
und Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1.
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Im Pressenkörper 1 ist eine Spindel 2 zwischen einem Rollenlager 3
und einem Drucklager 4 drehbar gelagert.
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Eine Spindelmutter 6 ist in dem im Pressenstössel 5 drehbar gelagerten
Stösseloberteil 7 befestigt und gegen Verdrehen gesichert. Diese Spindelmutter 6
steht mit dem Gewinde 18 der
Spindel 2 im Eingriff. Das Stösseloberteil
7 stützt sich über Arme 7a und Kolben 8 sowie Ölpolstern 19 in den Zylindern 9 gegen
den Pressenstössel 5 ab. Die ölräume 19 der Zylinder 9 werden bis zu dem am Druckschalter
12 vorgewählten Druck von einer Pumpe 11 gefüllt. Die überlastventile 10 sind zweckmässigerweise
direkt an Zylindern 9 angebracht.
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In der oberen Ausgangsstellung der Presse wird das Schwungrad 13 elektrisch,
pneumatisch oder hydraulisch beschleunigt und mit kinetischer Energie aufgeladen.
Das Schwungrad 13 und die Gewindespindel 2 drehen sich in Richtung des Pfeiles 17.
Dadurch bewegen sich die Spindelmutter 6, das Stösseloberteil 7 und der Pressenstössel
5 nach unten, bis das Oberwerkzeug 14 auf das Werkstück 15 im Werkzeugunterteil
16 auftrifft. Die im Schwungrad 13 gespeicherte Energie wird auf das Werkstück 15
übertragen, wodurch eine Umformung desselben erfolgt. Der Pressenstössel 5 bewegt
sich nunmehr wieder nach oben und wird in der oberen Stellung zum Stillstand gebracht.
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Beim Umformen des Werkstückes 15 entsteht eine Kraft entsprechend
dem Umformwiderstand des Werkstückes. Ebenfalls proportional zu dieser Kraft ist
ein Drehmoment, das auf die Spindel 2 wirkt und über die Spindelmutter 6, das Stösseloberteil
7, die Kolben 8, die Ölposter 19 der Zylinder 9 und den Pressenstössel 5 vom Pressenkörper
1 aufgenommen wird.
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Bei allen Umformvorgängen, bei denen die Umformkraft unter der zulässigen
Presskraft der Presse liegt, tritt keine Relativbewegung zwischen den Kolben 8 und
den Zylindern 9 auf. Die Presse verhält sich also wie alle Pressen, bei denen die
Spindelmutter 6 mit dem Pressenstössel 5 fest verbunden ist.
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Bei überschreiten der zulässigen Presskraft wird der in den überlastventilen
10 eingestellte Druck überschritten, wobei öl aus den Zylindern 9 über die Überlastventile
10 abgespritzt wird. Dabei wird die überschüssige Energie des Schwungrades verzehrt
und steht für einen weiteren gefährlichen Kraftaufbau in der Presse nicht mehr zur
Verfügung.
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Es tritt dann eine Relativbewegung zwischen den Kolben 8 und den Zylindern
9 ein, d.h., die Spindelmutter 6 dreht sich um einen geringen Winkel gegenüber dem
Pressenstössel 5, wodurch der Vorschub des Pressenstössels 5 und des Oberwerkzeuges
14 zum Unterwerkzeug 16 abgestoppt wird. Es findet dann kein weiteren Kraftanstieg
mehr statt.
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Diese Relativbewegung zwischen den Kolben 8 und den Zylindern 9 wird
durch einen Weggeber oder Endtaster abgefragt und die "Überlastung" an der Bedientafel
angezeigt.
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Nach jedem Ansprechen der Einrichtung fällt der Druck im System ab,
wonach die Pumpe 11 die ganze Anlage wieder füllt. Diese Pumpe 11 dient gleichzeitig
zum Ausgleich etwaiger Leckverluste. Die Presse ist wieder betriebsbereit, wenn
der Druckschalter 12 wieder Druck anzeigt und die Kolben 8 wieder in ihre Ausgangsstellung
zurückgegangen sind.
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Um ein Ansprechen der überlastsicherung zu verhindern, muss das Arbeitsvermögen
des Schwungrades 13 auf die Umformarbeit des Werkstückes 15 abgestimmt werden. Ist
das Arbeitsvermögen des Schwungrades 13 zu hoch eingestellt, d.h. wenn das Werkstück
15 und die Presse nicht in der Lage sind, das im Schwungrad 13 gespeicherte Arbeitsvermögen
in Umformarbeit bzw. zulässiger Federarbeit aufzubrauchen, wird die Restenergie
des Schwungrades 13 in dieser überlasteinrichtung aufgezehrt, wodurch überlastungen
der Presse vermieden werden.
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Anstelle der Überlastventil-Kolben-Zylinder-Kombination können auch
hydraulische, pneumatische oder mechanische Federelemente als Abstützung zwischen
den Armen 7a des Stösseloberteils 7 und dem Pressenstössel 5 eingebaut werden, was
jedoch nicht dargestellt ist. Die überschüssige Energie wird dann in diesen Federelementen
gespeichert.
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Die beschriebene Überlasteinrichtung kann für Spindelpressen aller
Bauarten verwendet werden, gleichgültig ob sich die
Spindelmutter
6 im Pressenstössel 5 oder im Pressenkörper 1 befindet. Bei Ausführungen, bei denen
sich die Spindelmutter 6 im Pressenkörper 1 befindet, ist die abgesicherte Abstützung
dann zwischen der Gewindemutter 6 und dem Pressenkörper 1 anzuordnen.