DE4028886A1

DE4028886A1 - SPINDLE PRESS

Info

Publication number: DE4028886A1
Application number: DE19904028886
Authority: DE
Inventors: Karl Hermann Claasen
Original assignee: Beche and Grohs GmbH
Current assignee: Beche and Grohs GmbH
Priority date: 1990-09-12
Filing date: 1990-09-12
Publication date: 1992-03-19
Also published as: EP0474995A3; EP0474995A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Spindelpresse mit einem Pres sengestell, einem durch eine Spindel betätigbaren Stö ßel, einer Einrichtung zur Zurückbewegung des Stößels und einem oberen, mit der Spindel zusammenwirkenden Spurlager.The invention relates to a screw press with a pres sengestell, a Stö operated by a spindle ßel, a device for moving the plunger back and an upper one, cooperating with the spindle Track bearing.

Derartige Spindelpressen sind bereits in verschiedenen Ausgestaltungen bekanntgeworden. Es wird hierzu auf die früheren Anmeldungen der Anmelderin wie beispielsweise P 39 15 859, P 40 20 465, P 39 35 787 und P 39 15 860 verwiesen.Such screw presses are already in different Developments become known. It will refer to the previous registrations of the applicant such as P 39 15 859, P 40 20 465, P 39 35 787 and P 39 15 860 referred.

Zur Betätigung der Spindelpresse wird ein ständig umlau fendes Schwungrad mit der Spindel gekuppelt. Die sich dann drehende Spindel bewegt über eine zwischengeschalte te Spindelmutter den Stößel nach unten. Die Kupplung wird maximal bis zum Erreichen der Nennkraft aufrechter halten und sodann gelöst. Während des Umformvorganges entsteht eine Reaktionskraft in dem Pressengestell, da die Spindel mit einer Druckkraft belastet wird und nach oben auszuweichen sucht. Hierzu ist in dem Pressenge stell ein oberes, oberhalb der Spindelmutter angeordne tes Spurlager vorgesehen. Dieses Spurlager hindert die Spindel an einem Ausweichen nach oben während der Umform belastung.To actuate the screw press, a constant umlau The flywheel is coupled to the spindle. Which then rotating spindle moves over an intermediate spindle nut down the plunger. The coupling is maintained until the nominal force is reached hold and then released. During the forming process there is a reaction force in the press frame because the spindle is loaded with a compressive force and after tries to dodge at the top. This is in the press crate put an upper one, above the spindle nut tes track bearing provided. This track bearing prevents the Spindle on a dodge upwards during the forming process burden.

Insbesondere bei einem Überschreiten der Nennkraft der Presse steigt die Reaktionskraft am oberen Spurlager der Spindel stark an. Wenn auch Vorkehrungen getroffen sind, die Kupplung bei Erreichen der Nennkraft der Presse zu lösen, so tritt dies doch in der Praxis nicht immer mit der gewünschten Präzision ein. Es kann zu einem weiteren Abbremsen des Schwungsrades und/oder zu einem Schleifen der Kupplung kommen. Hierbei wird die Nennkraft der Presse überschritten, in der Praxis können Werte bis zum 2,5fachen der Nennkraft auftreten. Andererseits können derart hohe Kräfte aber nicht planmäßig ausgenutzt wer den, da eben die Presse insgesamt nur auf die Nennkraft ausgelegt ist. Problematisch ist ein solches Überschrei ten der Nennkraft, insbesondere auch bei sogenannten Prellschlägen. Ein oftmaliges Überschreiten der Nenn kraft ohne rechtzeitiges Lösen der Kupplung führt zu einem starken Verschleiß, insbesondere auch in der Kupp lung aber auch etwa an dem Spurlager und der Spindel. Es besteht sogar die Gefahr von Brüchen an der Spindel, der Spindelmutter und dem Gestell.Especially if the nominal force is exceeded The reaction force increases at the upper thrust bearing of the press Spindle on strongly. If arrangements are also made the clutch closes when the nominal force of the press is reached solve, this does not always occur in practice the desired precision. It can lead to another Braking the flywheel and / or grinding the clutch come. The nominal force of the Press exceeded, in practice values up to 2.5 times the nominal force occur. On the other hand, you can such high forces but not used according to plan the, because the press only on the nominal force is designed. Such an overriding is problematic ten of the nominal force, especially with so-called Bumps. Frequent exceeding of the nominal force without timely release of the clutch leads to heavy wear, especially in the clutch but also on the thrust bearing and the spindle. It there is even a risk of breakage on the spindle Spindle nut and the frame.

Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine Spindelpres se der eingangs angegebenen Art anzugeben, die gegen Überschreitungen der Nennkraft unempfindlicher ist bzw. bei welcher Überschreitungen der Nennkraft praktisch ausgeschlossen sind.Based on the state of the art described above the invention has the task of a spindle press se of the type specified at the beginning, against If the nominal force is exceeded, it is less sensitive or at which exceedances of the nominal force practically excluded are.

Diese Aufgabe ist zunächst bei der im Anspruch 1 angege benen Erfindung gelöst. Hierbei ist darauf abgestellt, daß das Spurlager gegenüber dem Pressengestell durch ein Hydraulikvolumen, das auch geringfügig vorgespannt sein kann, abgestützt ist. Das Hydraulikvolumen ist geeigne terweise so klein gehalten, daß bei einer normalen be trieblichen Beanspruchung nur eine sehr geringe Vertikal bewegung infolge der Kompressibilität der Hydraulikflüs sigkeit eintritt. Nach Überschreiten einer Maximalkraft der Presse ist jedoch vorgesehen, daß das Spurlager vertikal nach oben ausweichen kann. Hierzu ist das ober halb des Spurlagers befindliche Hydraulikvolumen mit einem druckeinstellbaren Entlastungsventil verbunden. This task is initially given in claim 1 benen invention solved. This is based on that the thrust bearing against the press frame by a Hydraulic volume that can also be slightly biased can, is supported. The hydraulic volume is suitable t kept so small that with a normal be drive stress only a very low vertical movement due to the compressibility of the hydraulic rivers liquidity occurs. After exceeding a maximum force the press, however, is provided that the thrust bearing can dodge vertically upwards. This is the upper hydraulic volume located half of the thrust bearing connected to a pressure-adjustable relief valve.

Bei Überschreiten des voreingestellten Druckes wird Hy draulikflüssigkeit abgespritzt und das Spurlager kann nach oben ausweichen. Die Druckvorspannung in dem Hydrau likvolumen wird allerdings vergleichsweise gering gehal ten, beispielsweise im Bereich von 5 bis 10 bar. Sie dient lediglich der sicheren Volumenfüllung. Das Entla stungsventil kann in diesem Fall beispielsweise auf 400 bar eingestellt sein. Bei einem Uberschreiten der Maxi malkraft der Presse kann der Druck in dem Hydraulikvolu men also bis auf 400 bar ansteigen, dann wird aus dem Hydraulikvolumen Hydraulikflüssigkeit abgespritzt. Der Druck in dem Hydraulikvolumen übersteigt entsprechend den festgesetzten Druck, also beispielsweise 400 bar, nicht. Durch das Abspritzen von Hydraulikflüssigkeit verringert sich das Hydraulikvolumen aber relativ stark. Dies kann dazu ausgenutzt werden, daß das Spurlager sich entsprechend -vertikal nach oben- bewegen kann. In der Praxis kann die Bewegung des Spurlagers und damit die zulässige Bewegung der Spindel in einem solchen Fall beispielsweise 5-10 mm betragen. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung schlägt vor, daß durch die zugelassene Vertikalbewegung des Spurlagers bzw. der Spindel die Kupplung zwischen Spindel und Schwungrad auslösbar ist. Diese Vertikalbewegung, die mit Erreichen der Nennkraft eintritt wird also gleichzeitig dazu ge nutzt, die Kupplung der Spindel mit dem Schwungrad zu lösen. Hierdurch kann sichergestellt werden, daß keine wesentliche Überschreitung der Nennkraft eintritt. Der Maßnahme, die Kupplung durch eine - zugelassene - Vertikal bewegung der Spindel bei einem Umformvorgang mit Über schreiten der Maximalkraft der Spindelpresse zu lösen, kommt auch alleinstehende Bedeutung zu, also ohne die Maßnahme, ein Hydraulikvolumen dem Spurlager zugeordnet vorzusehen. Beispielsweise kann eine vertikale Beweglich keit des Spurlagers zu diesem Zweck auch durch eine Abfederung mit einer mechanischen Feder realisiert sein. Grundsätzlich kann die Bewegung der Spindel auf verschie dene Weise erfaßt werden, um hierdurch ausgelöst die Kupplung zwischen der Spindel und dem Schwungrad zu lösen. Bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, daß an einem Stirnende der Spindel und mit dieser verbunden ein Betätigungsnocken angeordnet ist. Dieser Betätigungsnok ken kann einen Schalter auslösen, gegen welchen er bei Bewegung der Spindel fährt. Weiter bevorzugt fährt der Schalter gegen ein Hydraulikventil. Bei hydraulischer Betätigung der Kupplung kann dieses Ventil so geschaltet sein, daß es sogleich den Druckraum der Kupplungsbetäti gung freischaltet, so daß also der Druck abfällt und Hydraulikflüssigkeit aus dem Druckraum beispielsweise ausfließt. Andererseits kann auch ein Schalter oder eine Schaltungsauslösung mit der Bewegung des Spurlagers verbunden sein. Zur Anpassung der Spindelpresse an das vorbeschriebene Konzept ist des weiteren noch vorgese hen, daß die Spindel in ihrem oberen Bereich relativ zu einer Kupplungsscheibe längsbeweglich ist. Eine Nabe, welche die Kupplungsscheibe abstützt, ist deshalb bei spielsweise mit einem Gegenanschlag zum oberen Bereich des Pressengestells vorgesehen.If the preset pressure is exceeded, Hy hosed draulic liquid and the thrust bearing can dodge upwards. The pressure preload in the hydrau However, lik volume is kept comparatively low ten, for example in the range of 5 to 10 bar. they only serves to safely fill the volume. The discharge In this case, the valve can be set to 400, for example be set in bar. If the maxi is exceeded The force of the press can be the pressure in the hydraulic volume men rise to 400 bar, then the Hydraulic volume hydraulic fluid hosed. The Pressure in the hydraulic volume exceeds accordingly the specified pressure, for example 400 bar, Not. By hosing off hydraulic fluid the hydraulic volume decreases relatively strongly. This can be used to make the thrust bearing itself can move vertically accordingly. In the In practice, the movement of the thrust bearing and thus the permissible movement of the spindle in such a case for example 5-10 mm. Another preferred Embodiment of the invention proposes that by permitted vertical movement of the thrust bearing or the Spindle the coupling between the spindle and flywheel can be triggered. This vertical movement that with reaching the nominal force occurs at the same time uses the clutch of the spindle with the flywheel to solve. This can ensure that none the nominal force is significantly exceeded. The Measure the coupling through a - approved - vertical movement of the spindle during a forming process with over exceed the maximum force of the screw press, there is also a stand-alone meaning, i.e. without that Measure, a hydraulic volume assigned to the thrust bearing to provide. For example, a vertical movable speed of the thrust bearing for this purpose Cushioning can be realized with a mechanical spring. Basically, the movement of the spindle can be different which are detected in order to thereby trigger the Clutch between the spindle and the flywheel too to solve. In this context, it is preferred that one end of the spindle and connected to it Actuating cam is arranged. This actuation nok ken can trigger a switch against which it is activated Movement of the spindle moves. More preferably, the Switch against a hydraulic valve. With hydraulic Actuation of the clutch can switch this valve be that it immediately the pressure chamber of the clutch actuation supply unlocked so that the pressure drops and Hydraulic fluid from the pressure chamber, for example flows out. On the other hand, a switch or a Circuit triggering with the movement of the thrust bearing be connected. To adapt the screw press to the The concept described above is also still provided hen that the spindle in its upper area relative to a clutch disc is longitudinally movable. A hub which supports the clutch disc is therefore at for example with a counterstop to the upper area of the press frame provided.

Nachstehend ist die Erfindung des weiteren im einzelnen anhand der beigefügten Zeichnungen, die jedoch lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellt, erläutert. Hierbei zeigt:The invention is further detailed below based on the accompanying drawings, however, only represents an embodiment explained. Here shows:

Fig. 1 Eine Vorderansicht, teilweise geschnitten, einer Spindelpresse im unbetätigten Zustand; Fig. 1 is a front view, partly in section, of a screw press in the unactuated state;

Fig. 2 eine Darstellung gemäß Fig. 1, im betätigten Zustand; FIG. 2 shows a representation according to FIG. 1, in the actuated state;

Fig. 3 eine Einzeldarstellung des Spurlagerbereiches; Fig. 3 is a detail view of the thrust bearing portion;

Fig. 4 eine schematische Einzeldarstellung des stirn seitigen Bereiches der Spindel. Fig. 4 is a schematic individual representation of the end region of the spindle.

Dargestellt und beschrieben ist eine Spindelpresse 1 mit einem Stößel 2, der mittels einer Spindel 3 zur Durchfüh rung eines Umformvorganges bewegbar ist. Der herunterge fahrene Stößel 2 (vergleiche Fig. 2) ist mittels Hydraulikzylinder 4 wieder in seine Ausgangslage zurück bewegbar. Die Spindel 3 ist über eine Kupplung 6 mit dem Schwungrad 7 koppelbar. Bei der dargestellten Ausfüh rungsform wird die Kraft bzw. Energie zur Bewegung des Stößels 2 beim Umformvorgang aus dem Schwungrad 7 geholt.Shown and described is a screw press 1 with a plunger 2 , which is movable by means of a spindle 3 for performing a forming operation. The lowered plunger 2 (see FIG. 2) can be moved back into its starting position by means of hydraulic cylinder 4 . The spindle 3 can be coupled to the flywheel 7 via a coupling 6 . In the illustrated embodiment, the force or energy for moving the plunger 2 during the forming process is taken from the flywheel 7 .

Die Spindel 3 ist in einer Spindelmutter 5 gelagert, die in dem Stößel 2 aufgenommen ist. Des weiteren ist die Spindel 3 mittels eines Spurlagers 9 gelagert. Die Spin del 3 mit der Spindelmutter 5 sowie der Stößel 2 sind insgesamt in einem Pressengestell 8 aufgenommen.The spindle 3 is mounted in a spindle nut 5 which is received in the plunger 2 . Furthermore, the spindle 3 is supported by means of a thrust bearing 9 . The Spin del 3 with the spindle nut 5 and the plunger 2 are all included in a press frame 8 .

Das Schwungrad 7 läuft jeweils in der gleichen Drehrich tung um. Nach bzw. kurz vor Beendigung des Arbeitshubes wird die Kupplung 6 zwischen dem Schwungrad 7 und der Spindel 3 gelöst und die Aufwärtsbewegung des Stößels 3 mittels der erwähnten hydraulischen Rückhubeinrichtung (Hydraulikzylinder 4) durchgeführt.The flywheel 7 runs in the same direction of rotation. After or shortly before the end of the working stroke, the clutch 6 between the flywheel 7 and the spindle 3 is released and the upward movement of the tappet 3 is carried out by means of the hydraulic return stroke device (hydraulic cylinder 4 ) mentioned.

Oberhalb des Spurlagers 9 (vergleiche hierzu auch Fig. 3) ist ein Raum für ein Hydraulikvolumen 10 ausgebildet. Dieses Hydraulikvolumen kann auch als Hydraulikkissen bezeichnet werden. Die Ausgestaltung ist so getroffen, daß das Spurlager 9 bei Fehlen bzw. Nachlassen des Hy draulikvolumens 10 in den Raum des Hydraulikvolumens 10 ausweichen kann. Das Hydraulikvolumen 10 wird durch eine Zuleitung 11 gespeist. Über das Entlastungsventil 13 kann Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikvolumen 10 abgegeben bzw. abgespritzt werden. Das Entlastungsventil 13 ist hierzu auf einen bestimmten Druck einstellbar. Bei einer 1000 t-Presse wird dieser Druck beispielsweise auf 400 bar eingestellt. Im allgemeinen wird der Druck so eingestellt, daß bis um ein weniges oberhalb des Druckes in dem Hydraulikvolumen, welcher dem Erreichen der maximalen Pressenkraft bei einer gegebenen Spindel presse entspricht, kein Abspritzen stattfindet. Zwar wird durch die Belastung bis zu diesem Druck das Hydrau likvolumen geringfügig komprimiert, wodurch sich auch das Spurlager nach oben bewegt. Diese Bewegung, vor Abspritzen von Hydraulikflüssigkeit ist allerdings sehr gering und bewegt sich nur im Bereich von wenigen Zehn tel Millimetern.A space for a hydraulic volume 10 is formed above the thrust bearing 9 (see also FIG. 3). This hydraulic volume can also be referred to as a hydraulic cushion. The design is such that the thrust bearing 9 can avoid draulikvolumens 10 in the space of the hydraulic volume 10 in the absence or lessening of Hy. The hydraulic volume 10 is fed by a feed line 11 . Hydraulic fluid can be discharged or sprayed out of the hydraulic volume 10 via the relief valve 13 . The relief valve 13 is adjustable to a certain pressure. With a 1000 t press, this pressure is set to 400 bar, for example. In general, the pressure is adjusted so that there is no hosing down to a little above the pressure in the hydraulic volume, which corresponds to the maximum press force at a given spindle. The hydraulic volume is slightly compressed by the load up to this pressure, which also causes the thrust bearing to move upwards. However, this movement, before hydraulic fluid is sprayed off, is very slight and only moves in the range of a few tenths of a millimeter.

Bei Überschreiten des an dem Entlastungsventil 13 einge stellten Druckes kann durch dieses Ventil Hydraulikflüs sigkeit, praktisch plötzlich, entweichen. Die Hydraulik flüssigkeit wird abgespritzt. Hierdurch kann das Spurla ger 9 vertikal nach oben in den Raum des Hydraulikvolu mens 10 ausweichen. Ein praxisnaher Wert für die Bewe gung, die das Spurlager 9 beispielsweise hierbei vollzie hen kann, bewegt sich im Bereich von 5 bis 10 mm bei dem angeführten Beispiel einer 1000 t-Spindelpresse.If the pressure set at the relief valve 13 is exceeded, this valve allows hydraulic fluid to escape, practically suddenly, through this valve. The hydraulic fluid is hosed down. As a result, the Spurla ger 9 can dodge vertically upwards into the space of the hydraulic volume 10 . A practical value for the movement, which the thrust bearing 9 can perform here, for example, is in the range from 5 to 10 mm in the example of a 1000 t screw press.

In der Zuleitung 11 steht zweckmäßigerweise ständig Hydraulikflüssigkeit mit ausreichendem Druck an. Sobald ein Überlastungsvorgang beendet ist bzw., wie weiter unten noch im einzelnen erläutert, die Kupplung gelöst ist und entsprechend eine Entspannung eintritt, wird das Hydraulikvolumen 10 wieder nachgefüllt, bis das Ausgangs volumen wieder erreicht ist. Hydraulic fluid with sufficient pressure is expediently constantly present in the supply line 11 . As soon as an overload process has ended or, as will be explained in more detail below, the clutch is released and, accordingly, relaxation occurs, the hydraulic volume 10 is refilled until the initial volume is reached again.

Die Bewegung der Spindel wird beim Ausführungsbeispiel weiter dazu ausgenutzt, die Kupplung zwischen dem Schwungrad und der Spindel zu lösen. Im einzelnen ist dies - wenn auch schematisch - in Fig. 4 dargestellt.The movement of the spindle is further used in the exemplary embodiment to release the clutch between the flywheel and the spindle. This is shown in detail - albeit schematically - in FIG. 4.

Auf der oberen Stirnseite 14 der Spindel 3 ist ein Betä tigungsnocken 15 angeordnet. Dieser Betätigungsnocken 15 wirkt bei einer Bewegung der Spindel 3 mit dem Hydraulik ventil 16 zusammen. Bei der Darstellung in Fig. 4 ist die Hydraulikleitung 17, die von dem Kupplungszylinder (im einzelnen nicht dargestellt) 18 kommt (vergleiche beispielsweise Fig. 1 und 2) geschlossen. Bei Betäti gung des Ventiles 16, bzw. genauer dessen Schaltnocken 18 wird das Hydraulikventil umgeschaltet auf Durchgang. Die Druckräume der Hydraulikzylinder 18 der Kupplung 6 werden damit schlagartig entlastet, so daß auch die Kupplung schlagartig abfällt.On the upper end face 14 of the spindle 3 , an actuation cam 15 is arranged. This actuating cam 15 interacts with a movement of the spindle 3 with the hydraulic valve 16 . In the illustration in Fig. 4, the hydraulic line 17 (not shown in detail) of the clutch cylinder is is 18 (for example, see FIG. 1 and 2) closed. When actuating the valve 16 , or more precisely its switching cam 18 , the hydraulic valve is switched to passage. The pressure chambers of the hydraulic cylinders 18 of the clutch 6 are thus suddenly relieved, so that the clutch drops off suddenly.

Die Konstruktion im oberen Bereich der Spindel 3 ist im einzelnen so angepaßt, daß eine Vertikalbewegung der Spindel 3 ohne eine Beeinträchtigung der Spindelpresse im übrigen möglich ist. Die Spindel 3 ist bezüglich der Kupplungsscheibe 19 vertikal beweglich vorgesehen. Die Kupplungsscheibe 19 ist durch eine obere Nabe 20 als Gegenanschlag abgestützt, so daß es die Bewegung der Spindel 3, wenn diese auftritt in vertikaler Richtung, nicht mitvollzieht.The construction in the upper area of the spindle 3 is adapted in such a way that a vertical movement of the spindle 3 is otherwise possible without impairing the screw press. The spindle 3 is provided such that it can move vertically with respect to the clutch disc 19 . The clutch disc 19 is supported by an upper hub 20 as a counter stop, so that it does not follow the movement of the spindle 3 when it occurs in the vertical direction.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt lich mit einbezogen.The in the above description, the drawing and Features of the invention disclosed in the claims can both individually and in any combination for the realization of the invention may be of importance. All disclosed features are essential to the invention. In the disclosure of the application is hereby also the Disclosure content of the associated / attached priori full documents (copy of the pre-registration) included.

Claims

1. spindle press ( 1 ) with a press frame ( 8 ), a plunger ( 2 ) which can be actuated by a spindle ( 3 ), a device (hydraulic cylinder ( 4 )) for moving the plunger ( 2 ) back and an upper one with the spindle ( 3 ) interacting track bearing ( 9 ), characterized in that the track bearing ( 9 ) is supported relative to the press frame ( 8 ) by a hydraulic volume ( 10 ).

2. Screw press in particular according to claim 1, characterized in that the hydraulic volume ( 10 ) is connected to a pressure-adjustable relief valve ( 13 ) for delivering hydraulic fluid when a certain pressure is reached.

3. Screw press in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that the thrust bearing ( 9 ) is vertically movable against the load by dispensing hydraulic fluid from the hydraulic volume ( 10 ).

4. Screw press ( 1 ) in particular according to one or more of the preceding claims, with a press set ( 8 ), a plunger ( 2 ) which can be actuated by a spindle ( 3 ), a device (hydraulic cylinder ( 4 )) for moving the plunger back ( 2 ) and an upper, with the spindle ( 3 ) interacting track bearing ( 9 ), characterized in that a coupling ( 6 ) between the spindle ( 3 ) by a vertical movement of the track bearing ( 9 ) or the spindle ( 3 ) under load and the flywheel ( 7 ) can be triggered.

5. Screw press in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that when using the vertical movement of the spindle ( 3 ) for coupling release in the region of a front end ( 14 ) of the spindle ( 3 ) and connected to this an actuating cam ( 15 ) is.

6. Screw press in particular according to one or more of the preceding claims, characterized in that a hydraulic valve ( 16 ) of the clutch ( 6 ) can be switched by the actuating cam ( 15 ).