EP0167987A2 - Spindelpresse - Google Patents

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Publication number
EP0167987A2
EP0167987A2 EP85108279A EP85108279A EP0167987A2 EP 0167987 A2 EP0167987 A2 EP 0167987A2 EP 85108279 A EP85108279 A EP 85108279A EP 85108279 A EP85108279 A EP 85108279A EP 0167987 A2 EP0167987 A2 EP 0167987A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spindle
slide
bearing
press frame
spring column
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP85108279A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0167987A3 (de
Inventor
Hermann-Josef Trimborn
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH filed Critical SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Publication of EP0167987A2 publication Critical patent/EP0167987A2/de
Publication of EP0167987A3 publication Critical patent/EP0167987A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/18—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by screw means
    • B30B1/188—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by screw means driven by a continuously rotatable flywheel with a coupling arranged between the flywheel and the screw

Definitions

  • the invention relates to screw presses, consisting of a press frame, a vertically movable in the press frame, the upper die carrying carriage, a threaded spindle acting between the press frame and the carriage, a driven flywheel and a rotationally fixedly connected to the spindle, for the working stroke of the carriage with the Flywheel by friction clutch connectable clutch, and between the press frame and the slide acting piston-cylinder units for returning the slide to the starting position.
  • the spindle can be supported in an axial bearing in the upper yoke of the press frame, the threaded shaft of the spindle engaging in a threaded nut in the slide.
  • a threaded nut can also be inserted into the upper yoke of the press frame, into which the threaded shaft of the spindle engages, a thrust bearing then being provided between the lower spindle end and the slide.
  • the continuously driven flywheel is connected to the clutch disc by actuation of a friction clutch, whereby the spindle, which is non-rotatably connected to the clutch disc, is turned.
  • the slide - depending on the design - is moved through the the threaded nut inserted into it is pressed down by the threaded shaft of the spindle or by the descending spindle via a thrust bearing in the slide.
  • the aim of the invention is to ensure reliable lubrication with simple means.
  • a change of the flank system between the loaded and unloaded operating state of the screw press is brought about by the fact that the spindle is clamped axially between two spring columns, one of which is between the one spindle end and the slide and the other between the other spindle end and an axially fixed back pressure bearing in the press frame, and that an auxiliary spindle is also provided, which has approximately the same pitch height with a smaller diameter than the main has spindle and engages in a nut tapped hole in the main spindle and which is arranged to compensate for the relative axial movement between the axially fixed main spindle and the axially movable slide or the axially movable main spindle with the slide and the counter pressure bearing between the corresponding spindle end and the corresponding spring column and in the slide or is held on the counter-pressure bearing against the force exerted on it by the spring column in an
  • the force acting in the spring columns is only 1% or less than the force occurring during a forging blow, so the spring columns are compressed by the work force and the upper flanks of the comb and / or in the spindle nut lie in the upper yoke of the press frame. Threads of the spindle and in the nut or in the thrust bearing in the slide rest on the lower flanks of the threads or the bearing surfaces of the thrust bearing of the spindle. The spring pillars are therefore ineffective under the manpower.
  • the spring columns bring about the change of the flank system which is desired according to the invention, in that the spring column arranged in the slide presses the slide downward from the spindle, so that the upper flanks of the threads of the spindle come into contact with the threaded nut or lift off the bearing surface in the thrust bearing takes place in the slide, while the spring column, which is axially fixed to the counter-pressure bearing and thus in the press frame, presses the spindle downwards to engage the lower flanks of the combs or threads in the comb bearing or in the threaded nut in the upper yoke of the press frame.
  • the force of the lower spring column is greater than the force of the return piston minus the weight of the slide and the force of the upper spring column must be slightly greater than the force of the lower spring column minus the weight of the spindle, the force exerted by the return piston must be sufficient to support the weight of the slide and spindle and for Accelerate repatriation in the desired short time.
  • the auxiliary spindle Under the effect of the force exerted by the return pistons on the spring columns, the auxiliary spindle, which is secured against rotation, causes the main spindle to rotate back while at the same time returning the slide to the starting position, in which the foot or head piece of the auxiliary spindle on the threaded nut in the cavity of the main spindle is present and also excludes a further reverse rotation of the main spindle. It can be seen that the direction of loading on the thread flanks and the comb pin flanges or in the thrust bearing changes only under the high load of the forging, so that an oil film sufficient for the brief high load of these surfaces can be ensured for hydrostatic lubrication on the flanks or bearing surfaces .
  • the spindle press is provided with a main spindle supported in an axial bearing, for example a comb bearing in the upper yoke of the press frame, the threaded shaft of which engages in a threaded nut in the slide, then according to a further feature of the invention the threaded shaft of the main spindle is drilled hollow and into the lower one A threaded nut is inserted at the end of the bore and the auxiliary spindle engaging in this threaded nut is inserted with a foot piece secured against rotation into a guide on the bottom of the slide, the spring column being arranged between the bottom of the slide and the foot piece of the auxiliary spindle.
  • an axial bearing for example a comb bearing in the upper yoke of the press frame
  • the screw press in the upper yoke of the press frame is provided with a threaded nut into which the main spindle engages with its threaded shaft
  • the upper end of the main spindle is drilled hollow and a threaded nut is inserted into the bore and it is the one which engages in the threaded nut
  • piston-cylinder units are provided as spring columns, and in particular their pistons are formed by the foot piece or head piece of the auxiliary spindle and their cylinders are in the bottom of the slide or in the bearing bridge to the press frame, the pressure medium loading of the piston being adjustable and / or controllable. It is then advantageous to press the cylinder space according to another feature of the invention to connect storage space.
  • the S te concerns too the auxiliary spindle is to be approximately equal to the main spindle, wherein small differences of the H ilfsspindel supporting spring column are equalized.
  • a further feature of the invention is provided according to execute the auxiliary spindle with some larger pitch height than the main spindle, so that during the working stroke of the screw press, the tension in the spring column supporting the auxiliary spindle is increased and thus a greater force is available for reversing the direction of rotation.
  • the press frame is designated by 1.
  • a comb bearing bush 3 is inserted into the upper yoke 2 of the press frame 1, in which the spindle 4 is supported with combs 5 of the comb pin 6.
  • the spindle 4 is provided with a threaded shaft 7, the threads 8 of which engage in a threaded nut 9 in the slide 10.
  • the carriage 10, which carries an upper die 11, is guided so that it can move vertically in the press frame 1.
  • the lower yoke 12 of the press frame 1 carries the lower die 13.
  • Cylinders 14 are fastened to the upper yoke 2 of the press frame 1, in which pistons 15 run with piston rods 16, which hold the slide 10 via claws 17 and return to the starting position after a forging blow.
  • the spindle 4 is driven by a flywheel 18, which is rotated by a motor 19 via a drive belt 20.
  • a clutch disc 21 is provided, which is connected to the spindle 4 in a rotationally fixed manner and is frictionally connected to the flywheel 18 by acting on an annular piston 22.
  • the rotation of the spindle 4 with the flywheel 18 strikes the slide 10 with the upper die 11 against the lower die 13 in order to perform a forging blow (see also FIG. 2 showing this operating position).
  • the threaded shaft 7 of the spindle 4 is drilled hollow and a threaded nut 26 is inserted into the bore 25.
  • An auxiliary spindle 27 which is provided with a thread of the same pitch, which is aligned with the thread of the threaded shaft 7 of the main spindle 4, engages in the threaded nut 26.
  • the auxiliary spindle 27 is provided, for example, with a foot piece 28 designed as a square, with which it is non-rotatably but axially movable in a recess 29 in the bottom of the slide 10.
  • the foot piece 28 is supported on a spring column 29, which is formed from a package of prestressed disk springs and is held by a closure piece 30 for the receiving bore in the bottom of the slide 10.
  • the spring column 29 is counteracted by a spring column 31, which is likewise formed from a package of prestressed disk springs.
  • the spring pillar 31 is supported in a recess in the flywheel g disc 18 closing lid 32 and presses on the thrust bearing 33 to the upper end of the spindle 4. Since the weight of the flywheel 18 is greater than that applied by the spring stack 31 force, there is no need for the flywheel 18 to be fixed axially upwards by a special counter-pressure bearing, in its place the axial bearing 33 in the cover 32 of the flywheel 18.
  • Fig. 2 shows schematically the conditions under the load of the forge, in which the upper 11 and lower die 13 touch each other.
  • the forging force has compressed the spring columns 29 and 31 to such an extent that the threads 8 rest with their lower flank in the threaded nut 9 and the backlash 34 occurs above the threads 8 and that the chamber passages 5 rest with their upper flanks in the comb bearing bush 3 and the flank play 35 occurs below the ridges 5.
  • the spindle 4 is free to rotate back. This is caused by the tension in the spring columns 29 and 31 is stored and is maintained by the return piston 15.
  • the spring column 29 causes a change in the contact of the flanks of the threads 8 in the threaded nut 9, so that now the game 36 occurs below the threads 8, while the spring column 31 changes in the contact of the flanks Comb passages 5 in the comb bearing bush 3 causes so that the game 37 now occurs above the comb passages 5.
  • the auxiliary spindle 27 secured against rotation in the slide 10 exerts an axial force and a torque on the spindle 4 with its threads, the axial force being intercepted by the spring column 31 while the torque is used for the return rotation the spindle 4 leads until the auxiliary spindle 27 is completely screwed into the threaded nut 26 and the foot piece 28 comes into contact with the threaded nut 26, so that the force of the spring column 29 is entirely absorbed by the spring column 31.
  • the auxiliary spindle 27 unscrews again from the threaded nut 26 and presses the slide 10 in front of it via the spring column 29 until the spring columns 29 and 31 are compressed by a further forging blow and the change the flank system takes place at the thread and comb bearing aisles 8, 5 and the operating position shown in FIG. 2 is established.
  • FIGS. 4 to 6 Another embodiment is shown in FIGS. 4 to 6. As far as corresponding components in the Are present in the first and the further exemplary embodiment, these components are identified in the same way and the description thereof is not repeated.
  • the upper yoke 2 of the press frame 1 is provided with a threaded nut 43.
  • a spindle 44 engages with threads 45 of its threaded shaft 46 in the threaded nut 43.
  • the spindle 44 is provided with a flange 47.
  • a thrust bearing 48 is provided in the carriage 10 in order to transmit the force exerted by the spindle 44 from the wheel flange 47 to the carriage 10.
  • a pin 49 at the lower end of the spindle 44 extends through the bore in the thrust bearing 48 and supports the spindle 44 below the thrust bearing 48 via an axial bearing 50 on a spring column 51 which is seated in a recess in the bottom of the slide 10 which is closed by the closure piece 52.
  • the flange 47 is axially fixed between the thrust bearing 48 and a further axial bearing 53 in the slide 10.
  • the spindle 44 is provided with a multi-spline pin 54 for the rotationally fixed but axially movable connection of the spindle 44 to the clutch disc 22, which, in contrast to the embodiment according to FIG.
  • the spindle 44 In the area of the multi-spline 54, the spindle 44 is hollow and a threaded bush 55 is inserted into the upper end of the bore. An auxiliary spindle 56 is provided which engages in the threaded bushing 55 and is provided with its head piece 57. In a bearing bridge 58 connected to the upper yoke 2 of the press frame 1, the head piece 57 of the auxiliary spindle 56 is guided in a rotationally fixed but axially movable manner. A spring column 59 held by a cap 60 in the bearing bridge 58 presses on the auxiliary spindle 56. In the operating position shown in FIG.
  • the thrust bearing 48 rests in the carriage 10 on the flange 47 of the spindle 44, while on the back there is play 61 between the flange 47 and the thrust bearing 53.
  • the threads 45 rest with their upper flank in the threaded nut 43 and there is play 62 between the lower flank.
  • the spring column 51 pushes the carriage 10 from the flange 47 of the spindle 44, so that the axial bearing 53 rests on the flange 47, while a game 63 arises between the thrust bearing 48 and the flange 47.
  • the spring column 59 presses the spindle 44 downward via the auxiliary spindle 56 against the force of the spring column 51 (see FIG. 4), so that the threads 45 rest with their lower flanks in the threaded nut 43 and the play 64 on the upper flanks of the threads 45 arises.
  • the force exerted by the spring column 59 on the auxiliary spindle 56 brings about an axial force and a torque turning back the spindle 44.
  • FIG. 7 A modification of the embodiment according to FIG. 1 is shown in a detail in FIG. 7.
  • the threaded shaft 7 of the spindle shown in the cutout is provided with a bore 25 which receives the threaded bushing 26 for the auxiliary spindle 27.
  • the carriage is designated by 10.
  • the modification consists in the fact that in the embodiment according to FIG. 7, as a spring column, a unit formed from the piston 68 forming the base of the auxiliary spindle 27 and a cylinder 69 is provided.
  • the cylinder 69 is fastened in a recess in the bottom of the slide 10.
  • a Bolt 70 prevents rotation of the piston 68 and thus of the auxiliary spindle 27.
  • the interior of the cylinder 69 is connected to a pressure accumulator, not shown, on which the setting and regulation of the pressure effective in the cylinder 69, that is to say the effective force of the spring column he follows.
  • the pitch of the auxiliary spindle 27 is somewhat larger than that on the threaded shaft 7 of the spindle, so that the piston 68 executes a stroke 72 during the stroke of the slide 10. The greater force of the spring column available at the beginning of the backward rotation of the spindle results in a corresponding torque and thus accelerates the backward rotation of the spindle.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

Eine Spindelpresse mit einer zwischen dem Pressengestell und dem Schlitten wirkenden Gewindespindel wird hinsichtlich der Schmierung an den tragenden Flanken bzw. Flächen der Gewindegänge und des axialen Stützlagers der Spindel unter Ausnutzung des Gewinde- und Lagerspiels durch Wechsel der Flankenanlage zwischen dem belasteten und unbelasteten Betriebszustand verbessert, indem die Spindel (4) zwischen zwei Federsäulen (29. 31) axial eingespannt ist, deren eine (29) zwischen dem einen Spindelende und dem Schlitten (101 und deren andere (31) zwischen dem anderen Spindelende und einem im Pressengestell axialfixierten Gegendrucklager (32) wirkend angeordnet ist, und daß eine Hilfsspindel (27) etwa gleicher Steigungshöhe jedoch geringeren Durchmessers, die in eine Muttergewindebohrung (26) in der Hauptspindel (4) eingreift, zum Ausgleich der relativen Axialbewegung zwischen der axialfixierten Hauptspindel (4) und dem axialbeweglichen Schlitten (10) oder der mit dem Schlitten axialbeweglichen Hauptspindel und dem Gegendurcklager zwischen dem entsprechenden Spindelende und der entsprechenden Federsäule (29) angeordnet ist, die im Schlitten (10) bzw. am Gegendrucklager gegen die von der Federsäule (29) auf sie ausgeübte Kraft axialbeweglich aber drehfest gehalten ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Spindelpressen, die aus einem Pressengestell, einem im Pressengestell senkrecht beweglichen, das Obergesenk tragenden Schlitten, einer zwischen dem Pressengestell und dem Schlitten wirkenden Gewindespindel, einer angetriebenen Schwungscheibe und einer mit der Spindel drehfest verbundenen, zum Arbeitshub des Schlittens mit der Schwungscheibe durch Reibungsschluß verbindbarenKupplungsscheibe, sowie zwischen dem Pressengestell und dem Schlitten wirkenden Kolben-Zylinder-Einheiten für die Rückführung des Schlittens in die Ausgangslage besteht. Dabei kann die Spindel in einem Axiallager im Oberjoch des Pressengestells abgestützt sein, wobei der Gewindeschaft der Spindel in eine Gewindemutter im Schlitten eingreift. Es kann aber auch in das Oberjoch des Pressengestells eine Gewindemutter eingesetzt sein, in die der Gewindeschaft der Spindel eingreift, wobei dann zwischen dem unteren Spindelende und dem Schlitten ein Drucklager vorgesehen ist. Zu jedem Arbeitshub solcher Spindelpressen wird durch Betätigung einer Reibschlußkupplung die durchlaufend angetriebene Schwungscheibe mit der Kupplungsscheibe verbunden, wodurch die drehfest mit der Kupplungsscheibe verbundene Spindel gedreht wird. Mit der Spindeldrehung wird der Schlitten - je nach Bauart - durch die in ihn eingesetzte Gewindemutter vom Gewindeschaft der Spindel oder von der niedergehenden Spindel über ein Drucklager im Schlitten niedergepreßt. Kraft- oder wegabhängig, je nach dem schmiedetechnischen Erfordernis wird die Reibschlußkupplung wieder gelüftet.Von den zwischen dem Pressengestell und dem Schlitten wirkenden Kolbenzylindereinheiten,die hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagrsind, wird dann der Schlitten in die Ausgangslage zurückgeführt, wobei sich die mit einer Steigung oberhalb der Selbsthemmung versehene Spindel zurückdreht. Sowohl bei der Ausführung des Schmiedeschlags wie auch bei der Rückführung des Schlittens mit davon abgeleiteter Rückdrehung der Spindel liegen die stets gleichen Flanken in der Gewindemutter und am Gewindeschaft sowie im Kammlager und am Kammzapfen bzw. im Drucklager aneinander an, wodurch sich Schwierigkeiten bei der Schmierung ergeben. Um derartige Schwierigkeiten auszuschließen sind entsprechend aufwendige Schmiervorrichtungen und Vorkehrungen erforderlich, um Schmiermittel unter hohem Druck allen Gleitflächen zuzuführen.
  • Ziel der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln eine zuverlässige Schmierung sicherzustellen. Um dieses Ziel zu erreichen ist gemäß der Erfindung unter Ausnutzung des Gewinde-und Lagerspiels ein Wechsel der Flankenanlage zwischen dem belasteten und unbelasteten Betriebszustand der Spindelpresse dadurch herbeigeführt, daß die Spindel zwischen zwei Federsäulen axial eingespannt ist, deren eine zwischen dem einen Spindelende und dem Schlitten und deren andere zwischen dem anderen Spindelende und einem im Pressengestell axialfixierten Gegendrucklager wirkend angeordnet ist, und daß ferner eine Hilfsspindel vorgesehen ist, die etwa gleiche Steigungshöhe bei geringerem Durchmesser wie die Hauptspindel hat und in eine Muttergewindebohrung in der Hauptspindel eingreift und die zum Ausgleich der relativen Axialbewegung zwischen der axialfixierten Hauptspindel und dem axialbeweglichen Schlitten oder der mit dem Schlitten axialbeweglichen Hauptspindel und dem Gegendrucklager zwischen dem entsprechenden Spindelende und der entsprechenden Federsäule angeordnet ist und im Schlitten bzw. am Gegendrucklager gegen die von der Federsäule auf sie ausgeübte Kraft axialbeweglich aber drehfest gehalten ist.
  • Die in den Federsäulen wirkende Kraft beträgt nur 1 % oder weniger als die bei einem Schmiedeschlag auftretende Kraft, also werden die Federsäulen von der Arbeitskraft zusammengedrückt und es liegen im Kammlager bzw. in der Spindelmutter im Oberjoch des Pressengestells die oberen Flanken der Kamm- bzw. Gewindegänge der Spindel und in der Gewindemutter bzw. im Drucklager im Schlitten liegen die unteren Flanken der Gewindegänge bzw. die Lagerflächen des Drucklagers der Spindel an. Die Federsäulen sind also unter der Arbeitskraft wirkungslos. Mit der Entlastung der Presse bewirken die Federsäulen jedoch den erfindungsgemäß angestrebten Wechsel der Flankenanlage, indem die im Schlitten angeordnete Federsäule den Schlitten nach unten von der Spindel abdrückt, so daß die oberen Flanken der Gewindegänge der Spindel in der Gewindemutter zur Anlage kommen bzw. ein Abheben der Lagerfläche im Drucklager im Schlitten erfolgt, während die am Gegendrucklager und somit im Pressengestell axialfixiert abgestützte Federsäule die Spindel nach unten drückt zur Anlage der unteren Flanken der Kamm- bzw. Gewindegänge im Kammlager bzw. in der Gewindemutter im Oberjoch des Pressengestells. Es ergibt sich, daß die Kraft der unteren Federsäule größer als die Kraft der Rückführungskolben abzüglich dem Gewicht des Schlittens sein muß und die Kraft der oberen Federsäule etwas größer als die Kraft der unteren Federsäule abzüglich des Gewichts der Spindel sein muß, wobei die von den Rückführungskolben ausgeübte Kraft ausreichend sein muß, um das Gewicht von Schlitten und Spindel zu tragen und zur Rückführung in der erwünscht kurzen Zeit zu beschleunigen. Unter der Wirkung der von den Rückführungskolben auf die Federsäulen ausgeübten Kraft bewirkt die gegen Drehung gesicherte Hilfsspindel eine Rückdrehung der Hauptspindel bei gleichzeitiger Rückführung des Schlittens in die Ausgangslage, in der dann das Fuß- bzw. Kopfstück der Hilfsspindel an der Gewindemutter in der Höhlung der Hauptspindel anliegt und auch eine weitere Rückdrehung der Hauptspindel ausschließt. Es ist ersichtlich, daß die Belastungsrichtung an den Gewindeflanken und den Kammzapfenflahken bzw. im Drucklager erst unter der hohen Belastung des Schmiedeschlages wechselt, so daß sich an den Flanken bzw. Lagerflächen ein für die kurzzeitige Hochbelastung dieser Flächen ausreichender ölfilm für eine hydrostatische Schmierung sicherstellen läßt. Dieser wesentliche Vorteil geht mit dem weiteren Vorteil einher, daß die Hilfsspindel, deren Steigungshöhe bei geringerem Druckmesser gleich der der Hauptspindel ist, so daß die Hilfsspindel mit ihrer größeren Steigung wirkungsvoller die Rückdrehung der Hauptspindel zu bewirken vermag, als dies bisher durch die unmittelbare Umsetzung der Rückholkraft an der Spindel mit der geringeren Steigung möglich war.
  • Ist die_Spindelpresse mit einer in einem Axiallager, beispielsweise einem Kammlager im Oberjoch des Pressengestells abgestützten Hauptspindel versehen, deren Gewindeschaft in einer Gewindemutter im Schlitten eingreift, so ist gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal der Gewindeschaft der Hauptspindel hohlgebohrt und in das untere Ende der Bohrung eine Gewindemutter eingesetzt und es ist die in diese Gewindemutter eingreifende Hilfsspindel mit einem Fußstück gegen Drehung gesichert in eine Führung am Boden des Schlittens eingesetzt, wobei die Federsäule zwischen dem Boden des Schlittens und dem Fußstück der Hilfsspindel angeordnet ist.
  • Ist die Spindelpresse im Oberjoch des Pressengestells mit einer Gewindemutter versehen, in die die Hauptspindel mit ihrem Gewindeschaft eingreift, so ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das obere Ende der Hauptspindel hohlgebohrt und in die Bohrung eine Gewindemutter eingesetzt und es ist die in die Gewindemutter eingreifende Hilfsspindel mit einem Kopfstück gegen Drehung gesichert in eine Führung an einer Lagerbrücke zum Pressengestell eingesetzt, wobei die Federsäule zwischen der Lagerbrücke und dem Kopfstück der Hilfsspindel angeordnet ist.
  • Es ist baulich besonders einfach und wenig aufwendig, wenn gemäß einem Erfindungsmerkmal als Federsäule Tellerfedernpakete mit einstellbarer Vorspannung eingesetzt werden.
  • Um jedoch die Kraft und Wirkung der Federsäulen weitgehend einstellen und regeln zu können, ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, als Federsäulen Kolben-Zylinder-Einheiten vorzusehen, und insbesondere ist deren Kolben vom Fußstück bzw. Kopfstück der Hilfsspindel gebildet und deren Zylinder in den Boden des Schlittens bzw. in die Lagerbrücke zum Pressengestell eingesetzt, wobei die Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens einstellbar und/oder regelbar ist. Von Vorteil ist es dann, den Zylinderraum gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal mit einem Druckspeicherraum zu verbinden.
  • Die Steigungshöhe der Hilfsspindel soll etwa gleich der der Hauptspindel sein, wobei geringe Unterschiede von der die Hilfsspindel stützenden Federsäule ausgeglichen werden. Um jedoch die Drehrichtung der Hauptspindel nach erfolgtem Schmiedeschlag und Abkupplung von der Schwungscheibe möglichst schnell umkehren und die Spindel mit dem Schlitten in die Ausgangsstellung zurückführen zu können, ist gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal vorgesehen, die Hilfsspindel mit etwas größerer Steigungshöhe als die Hauptspindel auszuführen, so daß beim Arbeitshub der Spindelpresse die Spannung in der die Hilfsspindel stützenden Federsäule verstärkt wird und damit eine größere Kraft zur Drehrichtungsumkehr verfügbar ist.
  • Die Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
    • Fig. 1 zeigt eine Spindelpresse mit axialfixierter Spindel, die im Ausschnitt nochmals schematisch dargestellt ist, und zwar in
    • Fig. 2 in der Betriebsstellung bei einem Schmiedeschlag und in
    • Fig. 3 in einer Betriebsstellung während der Rückführung des Schlittens in die Ausgangsstellung.
    • Fig. 4 zeigt eine Spindelpresse mit axialbeweglicher Spindel, die wiederum im Ausschnitt schematisch dargestellt istin
    • Fig. 5 in der Betriebsstellung bei einem Schmiedeschlag und in
    • Fig. 6 in einer Betriebsstellung während der Rückführung des Schlittens in die Ausgangsstellung.
    • Fig. 7 zeigt in einem Ausschnitt eine Abwandlung der Spindelpresse nach Fig. 1.
  • Bei der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Spindelpresse ist das Pressengestell mit 1 bezeichnet. In das Oberjoch 2 des Pressengestells 1 ist eine Kammlagerbüchse 3 eingesetzt, in der sich die Spindel 4 mit Kämmen 5 des Kammzapfens 6 abstützt. Die Spindel 4 ist mit einem Gewindeschaft 7 versehen, dessen Gewindegänge 8 in eine Gewindemutter 9 im Schlitten 10 eingreifen. Der Schlitten 10, der ein Obergesenk 11 trägt, ist im Pressengestell 1 senkrecht beweglich geführt. Das Unterjoch 12 des Pressengestells 1 trägt das Untergesenk 13. Am Oberjoch 2 des Pressengestells 1 sind Zylinder 14 befestigt, in denen Kolben 15 mit Kolbenstangen 16 laufen, die über Pratzen 17 den Schlitten 10 halten und nach einem Schmiedeschlag in die Ausgangslage zurückführen. Angetrieben wird die Spindel 4 von einer Schwungscheibe 18, die von einem Motor 19 über einen Treibriemen 20 gedreht wird. Zur Antriebsverbindung ist eine Kupplungsscheibe 21 vorgesehen, die drehfest mit der Spindel 4 verbunden ist und durch Beaufschlagung eines Ringkolbens 22 in der Schwungscheibe 18 mit dieser reibungsschlüssig verbunden wird. Durch die Drehung der Spindel 4 mit der Schwungscheibe 18 wird der Schlitten 10 mit dem Obergesenk 11 zur Ausführung eines Schmiedeschlages gegen das Untergesenk 13 geschlagen (vergleiche auch die diese Betriebsstellung zeigende Fig. 2).
  • Der Gewindeschaft 7 der Spindel 4 ist hohlgebohrt und in die Bohrung 25 ist eine Gewindemutter 26 eingesetzt. Eine Hilfsspindel 27; die mit einem zum Gewinde des Gewindeschafts 7 der Hauptspindel 4 gleichgerichteten Gewinde gleicher Ganghöhe versehen ist, greift in die Gewindemutter 26 ein. Die Hilfsspindel 27 ist mit einem beispielsweise als Vierkant ausgebildeten Fußstück 28 versehen, mit dem es drehfest jedoch axialbeweglich in einer Ausnehmung 29 im Boden des Schlittens 10 geführt ist. Das Fußstück 28 stützt sich auf einer Federsäule 29, die aus einem Paket vorgespannter Tellerfedern gebildet und von einem Verschlußstück 30 zur Aufnahmebohrung im Boden des Schlittens 10 gehalten ist. Der Federsäule 29 wirkt eine Federsäule 31 entgegen, die ebenfalls aus einem Paket vorgespannter Tellerfedern gebildet ist. Die Federsäule 31 stützt sich in einer Ausnehmung in dem die Schwungscheibe 18 verschließenden Deckel 32 ab und drückt über das Axiallager 33 auf das obere Ende der Spindel 4. Da das Gewicht der Schwungscheibe 18 größer als die von der Federsäule 31 aufzubringende Kraft ist, erübrigt sich eine axiale Festlegung der Schwungscheibe 18 nach oben durch ein besonderes Gegendrucklager, an dessen Stelle das Axiallager 33 im Deckel 32 der Schwungscheibe 18 tritt.
  • Die Fig. 2 zeigt schematisch die Verhältnisse unter der Belastung des Schmiedeschlags, bei dem Ober- 11 und Untergesenk 13 einander berühren. Die Schmiedekraft hat die Federsäulen 29 und 31 soweit zusammengedrückt, daß die Gewindegänge 8 mit ihrer unteren Flanke in der Gewindemutter 9 anliegen und das Flankenspiel 34 oberhalb der Gewindegänge 8 auftritt und daß die Kammergänge 5 mit ihren oberen Flanken in der Kammlagerbüchse 3 anliegen und das Flankenspiel 35 unterhalb der Kammgänge 5 auftritt.
  • Sobald der Schmiedeschlag beendet und der Ringkolben 22 druckentlastet ist wird die Spindel 4 zur Rückdrehung frei. Diese wird durch die Spannung bewirkt, die in den Federsäulen 29 und 31 gespeichert ist und durch die Rückführkolben 15 aufrechterhalten wird. Sobald das Pressengestell 1 entspannt ist, bewirkt die Federsäule 29 einen Wechsel bei der Anlage der Flanken der Gewindegänge 8 in der Gewindemutter 9, so daß nunmehr das Spiel 36 unterhalb der Gewindegänge 8 auftritt, während die Federsäule 31 einen Wechsel bei der Anlage der Flanken der Kammgänge 5 in der Kammlagerbüchse 3 bewirkt, so daß nunmehr das Spiel 37 oberhalb der Kammgänge 5 auftritt.
  • Unter der Wirkung der durch die Rückführkolben 15 gespannten Federsäule 29 übt die im Schlitten 10 gegen Drehung gesicherte Hilfspindel 27 mit ihren Gewindegängen eine Axialkraft und ein Drehmoment auf die Spindel 4 aus, wobei die Axialkraft von der Federsäule 31 abgefangen wird, während das Drehmoment zur Rückdrehung der Spindel 4 führt, bis die Hilfsspindel 27 gänzlich in die Gewindemutter 26 eingeschraubt und das Fußstück 28 zur Anlage an die Gewindemutter 26 gekommen ist, so daß Kraft der Federsäule 29 gänzlich von der Federsäule 31 abgefangen wird.
  • Wird die Kupplungsscheibe 21 erneut mit der Schwungscheibe 18 gekuppelt, so schraubt sich die Hilfsspindel 27 wieder aus der Gewindemutter 26 heraus und drückt über die Federsäule 29 den Schlitten 10 vor sich her, bis durch einen weiteren Schmiedeschlag die Federsäulen 29 und 31 zusammengedrückt und der Wechsel der Flänkenanlage an den Gewinde-und Kammlagergängen 8, 5 stattfindet und sich die in Fig. 2 dargestellte Betriebsstellung einstellt.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Soweit einander entsprechende Bauteile in dem ersten und dem weiteren Ausführungsbeispiel vorhanden sind, sind diese Bauteile gleich gekennzeichnet und es wird auf eine Wiederholung von deren Beschreibung verzichtet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Oberjoch 2 des Pressengestells 1 mit einer Gewindemutter 43 versehen. Eine Spindel 44 greift mit Gewindegängen 45 ihres Gewindeschafts 46 in die Gewindemutter 43 ein. An ihrem unteren Ende ist die Spindel 44 mit einem Spurkranz 47 versehen. Ein Drucklager 48 im Schlitten 10 ist vorgesehen, um die von der Spindel 44 ausgeübte Kraft vom Spurkranz 47 an den Schlitten 10 zu übertragen. Ein Zapfen 49 am unteren Ende der Spindel 44 reicht durch die Bohrung im Drucklager 48 und stützt unterhalb des Drucklagers 48 über ein Axiallager 50 die Spindel 44 an einer Federsäule 51 ab, die in einer vom Verschlußstück 52 verschlossenen Ausnehmung im Boden des Schlittens 10 sitzt. Mit geringem axialen Spiel ist der Spurkranz 47 zwischen dem Drucklager 48 und einem weiteren Axiallager 53 im Schlitten 10 axialfixiert. Oberhalb des Gewindeschaftes 46 ist die Spindel 44 mit einem Vielkeilzapfen 54 versehen zur drehfesten jedoch axialbeweglichen Verbindung der Spindel 44 mit der Kupplungsscheibe 22, die im Unterschied zur Ausführung nach Fig. 1, wo nur der Ausgleich des Kupplungs-und Lagerspiels nötig ist, bei der Ausführung nach Fig. 4 den gesamten Spindelhub ausgleichen muß. Im Bereich des Vielkeilzapfens 54 ist die Spindel 44 hohlgebohrt und in das obere Ende der Bohrung ist eine Gewindebüchse 55 eingesetzt. Es ist eine Hilfsspindel 56 vorgesehen, die in die Gewindebüchse 55 eingreift und mit ihrem Kopfstück 57 versehen ist. In einer mit dem Oberjoch 2 des Pressengestells 1 verbundenen Lagerbrücke 58 ist das Kopfstück 57 der Hilfsspindel 56 drehfest jedoch axialbeweglich geführt. Eine von einer Kappe 60 in der Lagerbrücke 58 gehaltene Federsäule 59 drückt auf die Hilfsspindel 56. Bei der in Fig. 5 dargestellten Betriebsstellung während der Ausführung eines Schmiedeschlages liegt das Drucklager 48 im Schlitten 10 am Spurkranz 47 der Spindel 44 an, während rückseitig zwischen dem Spurkranz 47 und dem Axiallager 53 ein Spiel 61 besteht. Die Gewindegänge 45 liegen mit ihrer oberen Flanke in der Gewindemutter 43 an und zwischen der unteren Flanke besteht das Spiel 62.
  • Ansonsten (siehe Fig. 6) drückt die Federsäule 51 den Schlitten 10 vom Spurkranz 47 der Spindel 44 ab, so daß sich das Axiallager 53 am Spurkranz 47 anlegt, während zwischen dem Drucklager 48 und dem Spurkranz 47 ein Spiel 63 entsteht. Die Federsäule 59 drückt die Spindel 44 über die Hilfsspindel 56 gegen die Kraft der Federsäule 51 nach unten (siehe Fig. 4), so daß die Gewindegänge 45 mit ihren unteren Flanken in der Gewindemutter 43 anliegen und das Spiel 64 an den oberen Flanken der Gewindegänge 45 entsteht. Die von der Federsäule 59 auf die Hilfsspindel 56 ausgeübte Kraft bewirkt eine Axialkraft und ein die Spindel 44 rückdrehendes Drehmoment.
  • Eine Abwandlung der Ausführung nach Fig. 1 zeigt in einem Ausschnitt die Fig. 7. Auch hier sind gleiche Bezugszeichen für die einander entsprechenden Teile benutzt. Der in dem Ausschnitt dargestellte Gewindeschaft 7 der Spindel ist mit einer Bohrung 25 versehen, die die Gewindebüchse 26 für die Hilfsspindel 27 aufnimmt. Mit 10 ist der Schlitten bezeichnet. Die Abwandlung besteht darin, daß bei der Ausführung nach Fig. 7 als Federsäule eine aus dem das Fußstück der Hilfsspindel 27 bildenden Kolben 68 und einem Zylinder 69 gebildete Einheit vorgesehen ist. Der Zylinder 69 ist in einer Ausnehmung im Boden des Schlittens 10 befestigt. Ein Bolzen 70 verhindert eine Drehung des Kolbens 68 und damit der Hilfsspindel 27. Über einen Kanal 71 ist der Innenraum des Zylinders 69 mit einem nicht dargestellten Druckspeicher verbunden, an dem die Einstellung und Regelung des im Zylinder 69 wirksamen Druckes, also der wirksamen Kraft der Federsäule erfolgt. Die Steigungshöhe der Hilfsspindel 27 ist bei dieser Ausführung etwas größer als die am Gewindeschaft 7 der Spindel ausgeführt, so daß der Kolben 68 beim Hub des Schlittens 10 einen Hub 72 ausführt. Die größere, zu Beginn der Rückdrehung der Spindel zur Verfügung stehende Kraft der Federsäule hat ein entsprechendes Drehmoment zur Folge und beschleunigt somit die Rückdrehung der Spindel.

Claims (7)

1. Spindelpresse bestehend aus einem Pressengestell, einem im Pressengestell senkrecht beweglichen, das Obergesenk tragenden Schlitten, einer zwischen dem Pressengestell und dem Schlitten wirkenden Gewindespindel, einer angetriebenen Schwangscheibe und einer mit der Spindel drehfest verbundenen zum Arbeitshub des Schlittens mit der Schwungscheibe durch Reibungsschluß verbindbare Kupplungsscheibe, sowie zwischen dem Pressengestell und dem Schlitten wirkenden Kolben-Zylinder-Einheiten für die Rückführung des Schlittens in die Ausgangslage,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spindel (4, 44) zwischen zwei Federsäulen (29, 31; 59, 51) axial eingespannt ist, deren eine (29; 51) zwischen dem einen Spindelende und dem Schlitten (10) und deren andere (31; 59) zwischen dem anderen Spindelende und einem im Pressengestell axialfixierten Gegendrucklager (32; 58) wirkend angeordnet ist, und daß eine Hilfsspindel (27; 56) etwa gleicher Steigungshöhe jedoch geringeren Durchmessers, die in eine Muttergewindebohrung (26; 55) in der Hauptspindel (4, 44) eingreift, zum Ausgleich der relativen Axialbewegung zwischen der axialfixierten Hauptspindel (4) und dem axialbeweglichen Schlitten (10) oder der mit dem Schlitten(10), axialbeweglichen Hauptspindel (44) und dem Gegendrucklager (58) zwischen dem entsprechenden Spindelende und der entsprechenden Federsäule (29; 59) angeordnet ist, die im Schlitten (10) bzw. am Gegendrucklager (58) gegen die von der Federsäule (29; 59) auf sie ausgeübte Kraft axialbeweglich aber drehfest gehalten ist.
2. Spindelpresse nach Anspruch 1 mit einer in einem Axiallager im Oberjoch des, Pressengestells abgestützten Hauptspindel, deren Gewindeschaft in eine Gewindemutter im Schlitten eingreift,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gewindeschaft (7) der Hauptspindel (4) hohlgebohrt und in das untere Ende der Bohrung (25) eine Gewindemutter (26) eingesetzt ist, daß die in diese Gewindemutter (26) eingreifende Hilfsspindel (27) mit einem Fußstück (28) gegen Drehung. gesichert in einer Führung am Boden des Schlittens (10) einsitzt, wobei die eine Federsäule (29) zwischen dem Boden des Schlittens (10) und dem Fußstück (28) der Hilfsspindel (27) angeordnet ist.
3. Spindelpresse nach Anspruch 1 mit einer Gewindemutter im Oberjoch des Pressengestells, in die die Hauptspindel mit ihrem Gewindeschaft eingreift, und einem Drucklager zwischen dem unteren Spindelende und dem Schlitten, sowie einer drehfesten jedoch axialbeweglichen Verbindung der Hauptspindel mit der Kupplungsscheibe,
dadurch gekennzeichnet,
daß das obere Ende der Hauptspindel (44) hohlgebohrt und in die Bohrung eine Gewindemutter (55) eingesetzt ist, daß die in die Gewindemutter (55) eingreifende Hilfsspindel (56) mit einem Kopfstück (57) gegen Drehung gesichert in einer Führung an einer Lagerbrücke (58) zum Pressengestell (1) einsitzt, wobei die Federsäule (59) zwischen der Lagerbrücke (58) und dem Kopfstück (57) der Hilfsspindel (56) angeordnet ist.
4. Spindelpresse nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Federsäule (29, 31, 51) aus einem einstellbar vorgespanntem Tellerfedernpaket besteht.
5. Spindelpresse nach Anspruch 2 oder 3,
gekennzeichnet durch
eine Kolben-Zylinder-Einheit als Federsäule, deren Kolben (68) vom Fußstück bzw. Kopfstück der Hilfsspindel (27) gebildet ist und deren Zylinder (69) in den Boden des Schlittens (10) bzw. in die Lagerbrücke zum Pressengestell (1) eingesetzt ist, wobei die Druckmittelbeaufschlagung des Kolbens (68) einstellbar und/oder regelbar ist.
6. Spindelpresse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zylinderraum (69) mit einem Druckspeicherraum verbunden ist.
7. Spindelpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steigungshöhe der Hilfsspindel (27) etwas größer als die der Hauptspindel (4) bemessen ist.
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