DE3841852A1 - Antriebsanordnung fuer eine spindelpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung zum Antrieb einer Spin­ delpresse mittels Differential- bzw. Überlagerungsgetriebes. Die Gewindespindel der Presse muß bei jedem Hub aus dem Stillstand auf die entsprechende Arbeitsdrehzahl beschleunigt werden. Im unteren Totpunkt kommt die Spindel zum Stehen. Bei der Rückholung des Pressen­ stößels kehrt sich die Drehrichtung der Spindel um. Die Rückholung kann entweder durch Umkehrung der Antriebsrichtung der Spindel, oder durch äußeren Kraftangriff, bei gleichzeitigem Freikuppeln der Spin­ del, erfolgen. Im oberen Totpunkt kommt die Spindel wieder zum Still­ stand und der neue Zyklus beginnt.

Zur Erfüllung dieser Erfordernisse sind außer des klassischen Reib­ radantriebes noch Anordnungen bekannt, bei der z.B. die Spindel direkt, oder über eine Sicherheitsrutschkupplung, mit dem entsprech­ end ausgelegten Antriebsmotor verbunden ist. Bei dieser Anordnung treten jedoch zyklisch hohe Stromspitzen auf, die insbesondere bei größeren Pressen relevant sind.

Weiter ist eine Anordnung bekannt bei der die Spindel zum Arbeitshub über eine schaltbare Reibungskupplung an eine rotierende Schwung­ scheibe gekuppelt wird. Die Schwungscheibe wird dabei von einem Motor kontinuierlich angetrieben. Im unteren Totpunkt wird dann die Spindel von der Schwungscheibe entkuppelt und durch äußeren Kraftangriff zu­ rück gedreht. (Durch Hochschieben des Stößels mittels Zylinder). Bei dieser Anordnung ist eine Variation der Arbeitsgeschwindigkeit innerhalb eines Zyklusses beschränkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Anordnung zu schaffen, bei der:

• a. Drehzahl und Drehmoment der Spindel innerhalb eines Zyklusses variiert werden können.
• b. Kupplungsverschleiß vermieden wird.
• c. die Kupplungsenergie, die beim Ankuppeln der Spindel abgeht, nutzbar wird.
• d. durch Verwendung einer als Schwungmasse ausgebildeten Antriebs­ scheibe, Stromspitzen für den Antriebsmotor vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ankupplung der Gewindespindel über ein Differential- bzw. Überlagerungsgetriebe erfolgt. Zum Ankuppeln wird dabei eine Welle dieses Getriebes ab­ gebremst.

Die Abbremsung kann durch entsprechende Steuerung und über eine Rück­ führung so geregelt werden, daß (z. B. für zyklische mehrhübige Um­ formprozesse) Preßgeschwindigkeit und Preßkraft programmgemäß variiert werden können.

Ein weiterer Vorteil ist, insbesondere bei großen Pressen, der mögliche Abgriff der bei jedem Hub anfallenden Kupplungsenergie als Rotations­ energie an der abzubremsenden Getriebewelle.

Diese Rotationsenergie könnte z.B. durch Umwandlung zur Erzeugung des Stößelrückhubes verwendet werden.

Außerdem kann das Getriebe auch die Funktion einer Überlastsicherung mit erfüllen.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel ist als Prinzipskizze in der Zeich­ nung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:

Die Gewindespindel 1 ist in diesem einfachen Beispiel mit dem Planeten­ träger eines Planetengetriebes 2 verbunden. Das Hohlrad 8 dieses Getriebes ist als Schwungrad ausgebildet und wird vom Antriebsmotor 4 kontinuierlich in Drehung versetzt. Zum Stillstand des Stößels 9 ist die Haltebremse 7 eingefallen und hält die Spindel und damit den Planetenträger fest. Das Sonnenrad 10, das mit der abzubremsenden Welle 3 verbunden ist, muß sich in diesem Zustand ungebremst drehen können. Zum Arbeitshub des Stößels öffnet die Haltebremse 7 und das Sonnenrad 10 wird an der abzubremsenden Welle 3 gebremst. Durch die Abbremsung des Sonnenrades 10 wird der Planetenträger mit der Spindel in Drehung versetzt. Die Drehzahl auf welche die Welle 3 abgebremst wird, ist bestimmend für die Drehzahl der Spindel 1.

In diesem Ausführungsbeispiel ist zur Abbremsung eine regelbare Hydraulikpumpe 5 mit Regeleinheit 6 vorgesehen. Die Bremsenergie könnte über die Pumpe als hydraulische Energie in einen Hydro­ speicher 11 verbracht werden.

Diese Energie könnte man dann z.B. für den Stößelrückhub, über eine entsprechende Arbeitseinheit 12 nutzbar machen.

Im unteren Totpunkt des Stößels wird die abzubremsende Welle 3 wieder freigegeben, damit das Sonnenrad 10 leicht drehen kann. Zum Rückhub wird der Stößel entweder durch die Zylinder 13 hochge­ schoben, oder die Hydraulikpumpe 5 ist als umkehrbare Einheit ausgeführt. Dann könnte bei entsprechend hoher Drehzahl des Sonnen­ rades 10 der Planetenträger und damit die Spindel zur Rückdrehung gebracht werden.

Claims (6)

1. Antriebsanordnung zum Antrieb der Gewindespindel einer Spindel­ presse, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindespindel über ein Differential- bzw. Überlagerungsgetriebe mit der ständig rotieren­ den Antriebsscheibe verbunden ist.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ankuppeln der Spindel an die Antriebsschwungscheibe durch Abbremsung einer Welle des Differentialgetriebes erfolgt.

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsenergie an der abzubremsenden Welle des Differential­ getriebes als Rotationsenergie abgenommen und genutzt werden kann. (Bei Abbremsung z.B. durch eine Hydraulikpumpe oder mittels einer elektrischen Bremsanordnung).

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch entsprechende Steuerung und Regelung der Abbremsung Dreh­ zahl und Drehmoment und damit Preßkraft und Hubgeschwindigkeit während des Hubes, oder innerhalb eines Zyklusses, variiert werden können.

5. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die abzubremsende Welle zum Zweck des Stößelrückhubes wahlweise im Wechsel auch angetrieben werden kann.

6. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Erweiterung des Getriebes mit einer Drehrichtungsumkehrstufe, die Rotationsenergie der Schwungscheibe durch AnkoppeIung auch zum Stößelrückhub genutzt werden kann.