DE3444240A1

DE3444240A1 - Spindelpresse und steuerung fuer diese

Info

Publication number: DE3444240A1
Application number: DE19843444240
Authority: DE
Inventors: Georg 7987 Weingarten Junginger; Peter Knauss; Markus Dr.-Ing. Reihle; Reinhold 7985 Baindt Wingert
Original assignee: Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG; Mueller Weingarten AG
Current assignee: Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG; Mueller Weingarten AG
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1986-06-05
Also published as: DE3444240C2

Description

Spindelpresse und Steuerung für diese
Die Erfindung betrifft eine Spindelpresse mit einer mit der Spindel verbundenen Antriebsscheibe und einem als Energiespeicher für den Arbeitsvorgang dienenden Schwungrad, welches zeitweilig über eine Kupplung mit der Spindel verbunden ist und am Ende des Umformvorganges zum Stillstand kommt.
Spindelpressen mit einer Rutschkupplung zwischen Schwungrad und Gewindespindel werden bekannterweise durch Elektro- oder Hydraulikmotoren über das Schwungrad angetrieben. Beim Start des Pressenstössels wird das Schwungrad aus dem Stillstand beschleunigt. Zur Beschleunigung steht allenfalls der Abwärtshub oder der Aufwärtshub des Pressenstössels zur Verfügung.
Daraus ergeben sich hohe Stromwerte und große Antriebsleistungen.
Die Rutschkupplung zwischen Schwungrad und Gewinde spindel schützt die Presse bei Schwungräder mit sehr großem Arbeitsvermögen vor unzulässig hoherPresskraft.
Das Schwungrad kommt am Ende des Umformvorganges zum Stillstand. Im Aufwärtshub des Pressenstössels wird das Schwungrad in der umgekehrten Drehrichtung angetrieben.
Bekannt ist auch eine Spindelpresse mit einem in der gleichen Drehrichtung ununterbrochen angetriebenen Schwungrad und einer zwischen diesem und der Spindel angeordneten Kupplung.
Diese Antriebsart benötigt ein sehr großes Schwungrad, da bei voller Energieentnahme der Drehzahlabfall um ca. 12% max.
betragen darf. Ein weiterer Nachteil i-st die große Drehzahldifferenz zwischen Spindel und Schwungrad beim Kuppeln, was Energieverbrauch und Kupplungsverschleiß bedeutet.
Die Erfindung befasst sich mit einer Spindelpresse mit Rutschkupplung zwischen dem Schwungrad und der Gewinde spindel bei der je ein Antrieb für Gewindespindel und das Schwungrad installiert ist, wobei Schwungrad und Gewindespindel nur im Abwärtshub gekuppelt sind.
Aufgabe der Erfindung ist, Spindelpressen dieser Gattung zu verbessern, vor allem hinsichtlich der erforderlichen Antriebsleistung, Stromaufnahme und Gesamtwirkungsgrad. Daruberhinaus soll die Regelbarkeit der Presse vergrößert werden, damit auch Umformarbeiten mit relativ geringem Arbeitsvermögen, wie z.B. Kantenstauchen, ohne Nachteile durchgeführt werden können.
Erfindungsgemäss wird dieses bei einer Spindelpresse der eingangs beschriebenen Ausführung dadurch erreicht, dass für die Leer-Hubbewegung des Stössels und des Schwungrades jeweils ein eigener, unabhängiger Antrieb vorhanden ist.
Besondere Ausführungsmöglichkeiten sind in den Patentansprüchen 2 bis 6 beschrieben. Die erfindungsgemässe Steuerung geht aus den Patentansprüchen 7 bis 11 hervor.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 bis 5 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Spindelpresse in Teilschnittansichten.
Zunächst soll die Funktion der Spindelpresse in Verbindung mit der Fig. 1 erläutert werden.
Die Gewindespindel 4 ist axial fest im Kopfstück 5 gelagert, während die Spindelmutter 3 starr im Stössel 1 befestigt ist.
Durch Rechts- bzw. Linksdrehen der Gewindespindel 4 wird der Stössel 1 auf- oder abwärtsgeschraubt. Die Spindelsteigung beträgt mindestens 120, damit eine Selbsthemmung im Gewinde verhindert wird.
Zwischen dem Schwungrad 8, 9 und der Gewindespindel 4 ist eine Hydr. Schaltkupplung 10 als überlastungsschutz angebracht.
Beim Erreichen eines vprwählbaren Drehmomentes, das vom Schwungrad 8, 9 auf die Gewindespindel 4 übertragen werden soll und damit einer vorwählbaren max. Kraft, rutscht das Schwungrad 8, 9 gegenüber den starren Massen von Kupplungsnabe 11 und Gewindespindel 4 durch. Die Vorspannung und das Lösen der Rutschkupplung erfolgt über im Schwungradoberteil 9 eingebaute Hydr. Zylinder 10 bzw. über Federpakete 12.
Nachdem der Stössel 1 den unteren Umkehrpunkt und damit die rotierenden Massen die Drehzahl Null erreicht haben, wird das Schwungrad 8, 9 abgekuppelt.
Für das Hochfahren des Stössels 1 müssen lediglich die starr mit der Gewindespindel 4 verbundenen Massen angetrieben werden. Das Schwungrad 8, 9 und die Gewindespindel 4 können mit den in den einzelnen Zeichnungsfiguren dargestellten Antriebssystemen angetrieben werden. Der Antrieb des Schwungrades 8, 9 kann bereits wieder beim Hochfahren des Stössels 1 erfolgen.
Beim nächsten Hub werden dann die "starren Massen", , Spindel 4 und Kupplungsnabe 11 mit einem zweiten Antriebssystem beschleunigt. Die Kupplung erfolgt, wenn das Schwungrad 8, 9 und die Spindel 4 mit derselben Drehzahl laufen, durch die Hydraulikzylinder 10. Zwischen den Hubzyklen werden die starr ren Massen" mit einer Bremse 7 gehalten.
Gemäß Fig. 1 erfolgt der Antrieb mit Elektromotoren über Ritzel auf einen Zahnkranz des Schwungrades und über Hydraulikzylinder am Stössel.
In der Zeichnung ist die Presse ab Unterkante Stössel dargestellt. Der Unterteil des Schwungrades 8 ist als Zahnkranz ausgeführt, in welchem die Ritzel von einem oder mehreren Elektromotoren 6 eingreifen. Die Elektromotoren 6 sind am Kopfstück 5 der Presse befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt über Hydraulikzylinder 2, die am Stössel 1 angebaut sind. Durch Verschieben des Stössels 1 mit Hilfe der Hydraulikzylinder 2 dreht sich die Gewindespindel 4 aufgrund der grossen Gewindesteigung, links bzw. rechts herum.
Gemäß Fig. 2 erfolgt der Antrieb mit Elektromotor am Schwungrad und Hydraulikzylinder am Stössel.
In der Zeichnungsfigur ist die Presse wieder ab Unterkante Stössel dargestellt. Auf dem Schwungradunterteil 8 ist direkt der Rotor des Antriebsmotors 13 befestigt. Der Antrieb der starren Massen" erfolgt wie in Fig. 1 dargestellt, über Hydraulikzylinder 2.
Fig. 3 zeigt einen Antrieb mit Elektromotoren über Ritzel und Zahnkranz und Elektromotor direkt an der Kupplungsnabe.
In der Zeichnung ist hierbei nur der Antriebsteil der Presse dargestellt. Der Unterteil des Schwungrades 8 ist als Zahnkranz ausgeführt, in dem die Ritzel von einem oder mehreren Elektromotoren 6 eingreifen. Die Elektromotoren sind am Kopfstück 5 der Presse befestigt. Der Antrieb der starren Massen" erfolgt über einen Reversiermotor 14, dessen Rotor direkt auf der Kupplungsnabe 11 sitzt.
Fig. 4 zeigt einen Antrieb mit Elektromotoren direkt am Schwungrad und an der Kupplungsnabe. Auch hier ist nur der Antriebsteil der Presse dargestellt.
Auf dem Schwungradunterteil 8 ist direkt der Rotor des Antriebsmotors 13 befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt über einen Elektromotor 14, dessen Rotor direkt auf der Kupplungsnabe 11 sitzt.
Fig. 5 zeigt einen Antrieb mit Elektromotoren über Ritzel und Zahnkranz und über Vorgelege.
In der Zeichnung ist wieder nur der Antriebsteil der Presse dargestellt. Der Unterteil des Schwungrades 8 ist als Zahnkranz ausgeführt, in dem die Ritzel von einem oder mehreren Elektromotoren 6 eingreifen. Die Elektromotoren sind am Kopfstück 5 der Presse befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt über einen ebenfalls am Kopfstück 5 befestigten Reversiermotor 15 mit einer zwischengeschalteten Zahnradübersetzung 16. In das Vorgelege 16 ist eine Rutschkupplung 17 als überlastsicherung eingebaut.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Spindelpresse mit einer mit der Spindel verbundenen Antriebsscheibe und einem als Energiespeicher für den Arbeitsvorgang dienenden Schwungrad, welches zeitweilig über eine Kupplung mit der Spindel verbunden ist und am Ende des Umformvorganges zum Stillstand kommt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für die Leer-Hubbewegung des Stössels (1) und des Schwungrades (8, 9) jeweils ein eigener, unabhängiger Antrieb vorhanden ist.
2. Spindelpresse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder dieser Antriebe ein mit der Spindel (4) gleichachsiger Elektromotor (13, 14) ist.
3. Spindelpresse nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für das Schwungrad (8, 9) ein mit der Spindel (4) gleichachsiger Elektromotor (13) und für die Hubbewegung des Stössels ein Linear-Antrieb (2) vorhanden ist.
4. Spindelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das Schwungrad (8, 9) ein mit einem Zahnraduntersetzungstrieb ausgerüsteter Motor (6) und für die Hubbewegung des Stössels (1) ein mit der Spindel (4) gleichachsiger Elektromotor (14) vorhanden ist.
5. Spindelpresse nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass für das Schwungrad (8, 9) ein mit einem Zahnraduntersetzungstrieb ausgerüsteter Motor (6) und für die Hubbewegung des Stössels ein Linear-Antrieb (2) vorhanden ist.
6. Spindelpresse nach Anspruch 1, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass fffr das Schwungrad (8, 9) und für die Hubbewegung des Stössels (1) je ein mit einem Zahnraduntersetzungstrieb ausgerüsteter Motor (6, 15) vorhanden ist.
7. Steuerung für Spindelpresse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Kupplung (10) bei gleicher Drehzahl von Schwungrad (8, 9) und Spindel (4) erfolgt.
8. Steuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad (8, 9) stetig auf die eingestellte Energie beschleunigt wird.
9. Steuerung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für die Hubbewegung des Stössels (1) zunächst maximal beschleunigt und dann auf die am Ende des Leerhubes für die Kupplung mit dem Schwungrad (8, 9) erforderliche Gleichiaufgeschwindigkeit heruntergeregelt wird.
10. Steuerung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung des Schwungrades (8, 9) bereits vor Hubbeginn eingeleitet wird.
11. Steuerung nach den Ansprüchen 7 bis 10, d a d u r c h g-e k e n n z e i c h n e t, dass die Kupplung (10) nach überschreiten eines einstellbaren Drehmomentes die Verbindung zwischen Schwungrad (3, 9) und Spindel (4) löst.