EP0300000B1 - Press drive - Google Patents

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EP0300000B1
EP0300000B1 EP88901014A EP88901014A EP0300000B1 EP 0300000 B1 EP0300000 B1 EP 0300000B1 EP 88901014 A EP88901014 A EP 88901014A EP 88901014 A EP88901014 A EP 88901014A EP 0300000 B1 EP0300000 B1 EP 0300000B1
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EP
European Patent Office
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drive
energy
toggle levers
toggle
motor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP88901014A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0300000A1 (en
Inventor
Waldemar Hellwig
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.)
Bruderer AG
Original Assignee
Bruderer AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bruderer AG filed Critical Bruderer AG
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Publication of EP0300000A1 publication Critical patent/EP0300000A1/en
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Publication of EP0300000B1 publication Critical patent/EP0300000B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03CPHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C7/00Multicolour photographic processes or agents therefor; Regeneration of such processing agents; Photosensitive materials for multicolour processes
    • G03C7/26Silver halide emulsions for subtractive colour processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00Presses, 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
    • B30B1/10Presses, 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 toggle mechanism
    • B30B1/14Presses, 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 toggle mechanism operated by cams, eccentrics, or cranks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
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    • B30B1/16Presses, 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 toggle mechanism operated by fluid-pressure means
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    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0029Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0064Counterbalancing means for movable press elements
    • GPHYSICS
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    • G03C1/00Photosensitive materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00Cutting
    • Y10T83/869Means to drive or to guide tool
    • Y10T83/8821With simple rectilinear reciprocating motion only
    • Y10T83/8841Tool driver movable relative to tool support
    • Y10T83/8845Toggle links, one link pivoted to tool support

Definitions

  • the invention relates to a press drive, e.g. for deep-drawing, trimming or punching presses and in particular for high-frequency punching presses with at least 500 punching movements per minute (which, as is known, must be specially designed for this), according to the preamble of claim 1.
  • a press drive e.g. for deep-drawing, trimming or punching presses and in particular for high-frequency punching presses with at least 500 punching movements per minute (which, as is known, must be specially designed for this), according to the preamble of claim 1.
  • a press drive e.g. for deep-drawing, trimming or punching presses and in particular for high-frequency punching presses with at least 500 punching movements per minute (which, as is known, must be specially designed for this), according to the preamble of claim 1.
  • the upper one is movable, but ultimately only the relative movement is important, which is why it would also be conceivable within the scope of the invention to make both tool carriers movable.
  • the primary object of the invention is to provide a press drive which ensures an exactly corresponding movement sequence in every position, which dispenses with a flywheel and which manages with a reduced drive and a lower energy requirement. According to the invention, this is achieved by the characterizing features of claim 1.
  • Such an energy storage device can be used with advantage in general, regardless of how the drive may otherwise be designed, ie by means of a rotary drive or linear drive, and even quite independently of whether two Toggle lever systems are provided or not.
  • a pressure accumulator is particularly suitable, however, if a fluidic drive, such as according to claim 7, is provided anyway.
  • Fig. 2 shows a completely symmetrical drive 1, which is also particularly suitable for a reciprocating rotary drive.
  • Two parallel crank or eccentric shafts (only one of which is shown schematically as drive 1), which are designed as flywheel-free motor shafts of a hydraulic or electric motor, ensure the drive of the toggle levers 29, 29 '. Care is taken to ensure that the movement of the two shafts or drives 1 takes place synchronously with one another, so that the movement of the two toggle levers 29, 29 'is uniform.
  • the synchronization can be electrical, which is easily possible due to the pulse-dependent position of the rotor of synchronous or asynchronous motors. Additionally or alternatively, mechanical coupling can also be provided. Even a single crankshaft (drive 1) could even be provided.
  • FIG. 2 The construction shown in FIG. 2 is also particularly suitable for a to-and-fro rotary drive because a certain simplification results from the fact that for two strokes of the tool carrier 5, the angle ⁇ is on both sides of the crank dead center T (corresponding to the top dead center) the tool holder 5) is passed through, which is favorable in terms of smoothness and energy consumption.
  • the movement to both sides must then be limited by a corresponding limiter device, as will be discussed with reference to FIG. 1.
  • Two toggle levers 29, 29 ' form a scissor system for a straight guide construction. They are hinged at one end via a bearing 26, 26 'to a balance weight 31. On the other hand, the toggle levers 29, 29 'are articulated on a tool carrier 5. To support the guide are the tool holder Assigned to 5 columns 106 in guides 30, and analogously, a guide column 32 can pass through an opening 33 in a counterweight 31 (FIG. 5).
  • a link 37 or 37' is pivotable, which theoretically represents only a pressure member, but is exposed to both tensile and compressive loads in view of the high stroke frequencies of the punch press.
  • a guide column 32 is provided for the counterweight 31. It cannot be seen in more detail that this column 32 is fastened to a frame in holding bushes 39.
  • the frame has a recess to enable the free movement of the weight 31 up and down.
  • adjusting device 22 is indicated, through which not only the upper reversal point of the movable tool carrier 5, but also its bottom dead center is adjustable in height.
  • Another adjustment device can e.g. be formed as follows: nuts with a thread are arranged above guide columns, the frame being provided with guide sleeves, each of which has a bore for receiving the guide columns.
  • the sleeves can have an approximately rectangular outer contour, the longer side of which runs in one plane, the shorter side, however, perpendicular to this plane.
  • a cutout thus penetrates at least one outer surface of the sleeves, for example only the front surface, but possibly also the rear surface, so that the nuts partially protrude outwards and can be actuated from the outside.
  • the height of the frame can now be adjusted by turning the nuts, the nuts of course having to be adjusted in the same direction and by the same amount.
  • they can have a common adjustment drive which, for example, has a toothing with which e.g. a chain, rack or swivel drive is engaged.
  • FIG. 2 An embodiment according to FIG. 2 is preferred for a punch press of extremely high punch frequency.
  • the connecting rods 104, 104 ' are relatively long and overlap or overlap each other during their passage through the dead center T.
  • the two connecting rods 104, 104' are axially offset from one another.
  • crankshaft drive 1
  • crank pin connecting rod 4
  • crank pin 3 On the opposite. lower end of the connecting rod 4, a movable tool carrier is shown directly connected for the sake of simplicity; in practice, a toggle lever system is also connected in between.
  • the tool carrier 5 can be moved up and down along guide columns 6 which are connected to a stationary tool carrier 7.
  • Both tool carriers 5, 7 are designed in a manner known per se, not shown here, for fastening tools 8 indicated by dash-dotted lines. These tools 8 lie against one another in the lowest dead center position of the crank pin 3, or have the greatest approximation to one another.
  • An eccentric shaft (drive 1) can be driven by an electric motor 9.
  • the shaft 1 is dimensioned in terms of its diameter or provided with a wheel of such a diameter that a rotation of 180 ° from the bottom dead center position shown results in the maximum possible stroke in this punch press, which is only required for certain tools is, whereas in most cases a smaller stroke is sufficient.
  • the motor 9 operating in motor and braking mode is provided with a reversing device 10 for the direction of rotation. In this way, it is possible to reverse the direction of rotation of the shaft (drive) 1 at a certain point.
  • the motor 9 has a rotor, the position of which is determined by the respective number of pulses that are supplied to the motor 9.
  • Such motors are either stepper motors or - which is preferred because of the better drive properties - are synchronous or asynchronous motors.
  • the motor 9 is preceded by a limiter device 11, via which a predetermined number of pulses can be fed to it.
  • a pulse generator 12 is provided for delivering this predetermined number of pulses.
  • Such an assembly can be constructed from mechanical-galvanic elements (e.g. a switch cam which interacts with a switch and is stopped after the predetermined number of pulses), it can be a relay technology structure, or - as shown - a clock generator 13, to which a counter stage 14 is connected.
  • the counter stage 14 has in the usual way a number of only indicated outputs and can be a decade counter or a binary counter. One of its outputs, the output nx, is connected to a shutdown input A of the limiter device 11. This is the case if the counter 14 is a decadal counter, whereas in the case of a binary counter, the number corresponding to the predetermined number of pulses is logically L at some outputs and "O" at other outputs. In the latter case, it is necessary to connect all outputs to the limiter device 11 via an AND gate, for example all outputs with the signal "L” directly, all outputs with the signal "O” via an inverter, so that the AND gates are only supplied "L” signals when the predetermined number is reached.
  • the motor current of the motor is switched off via the output nx.
  • the arrangement can now be such that a braking device in the form of a braking circuit 15 is switched on at the same time, by means of which the motor 9 is switched over to generator operation.
  • an output ny of the counter 14 which is connected on the one hand, expediently via a gate circuit 16, to the braking device 15, and on the other hand to a reset input R, which causes the counter 14 to be switched back to zero and then with a new count begins.
  • the last output of the counter 14, ie the output ny which corresponds to the highest number and thus the predetermined top position of the tool carrier 5, also connected to the reversing device 10 in the form of a reversing stage, so that when the counter 14 continues to count, the same distance from the eccentric shaft is now covered in the opposite direction.
  • an adjusting device is therefore expediently provided.
  • such an adjustment device can be created in that the outputs of the counter 14 can optionally be connected to the stages 10, 11 and 15, so that they are activated depending on the respectively connected output and the corresponding counter reading. It would also be possible to provide a plurality of counting stages instead of a single counter 14, each counting stage corresponding to a different maximum counting value and thus a different angle ⁇ .
  • the shutdown input A of the limiter device 11 can be connected to various outputs of the counter 14 via an adjusting device 17 designed as a sliding contact, and analogously the reset input R, the input of the reversing device 10 and the braking device 15 can be connected via one another (not shown) sliding contact can be optionally connected to different outputs.
  • the gate circuit 16 has already been mentioned, one input of which is formed by the output ny of the counter stage 14.
  • the other input may be led via a switch tongue S1 connected to the main switch 18 for the motor current of the motor 9, or a switch tongue S2 may be connected to this main switch 18 (in a manner not shown) via which the clock generator 13 also connects to the motor 9 can be switched on.
  • the braking device 15 can also be tilted into its braking state only when the motor 9 is switched on.
  • the circuit shown creates a reciprocating drive by means of which the top dead center of the tool carrier 5 can be easily adjusted. It goes without saying that this drive itself can be replaced by equivalent drives, although the drive shown or described is also characterized by low mass and high performance, primarily because of the good interaction with the energy store.
  • the various stages 10, 11 and 15 are controlled by an electronic program control unit, but other known program control units can of course also be used for this purpose. For example, a microprocessor could be provided for this purpose, which could then possibly take on additional control tasks.
  • the input of the desired angle ⁇ can then be carried out particularly easily using a keyboard device.
  • a program control unit can also include such sensors in the form of position sensors.
  • a switch S3 can interrupt the control of the braking device 15 via the counter 14.
  • a selection device 19 is also provided, to which three switching positions are assigned. In the position I shown, the function takes place in the manner described above; in position II it is not possible to reverse the direction of rotation, i.e. the motor 9 rotates continuously in one direction, ie makes at least one rotation through 360 °.
  • the adjusting device 17 designed as a sliding contact is placed in a position 20 for this function, so that the stage 11 can no longer receive a switch-off signal, while on the other hand it continues (as in the function according to position I of the adjusting device 19) via a terminal B with the Clock generator 13 is connected and can receive pulses from it.
  • This circuit with terminal B can, however, possibly prevent the clock frequency of the clock generator 13 from being matched to the mains frequency or even being synchronized, so that the number of pulses supplied to the motor 9 - in accordance with that of the clock generator 13 - actually comes from the network.
  • the limiter device 11 is connected to a position transmitter switch S4.
  • Another position transmitter switch S5 is arranged upstream of the switch S4 at an adjustable distance.
  • both switches S4, S5 are connected to one another by a bracket 21 and can be displaced together along an adjustment device 22, designed as a guide indicated by a broken line, for adjusting the angle ⁇ .
  • the drive 1 is provided with a radial stop extension 23 which actuates the switch S5 in the course of its travel and via him a signal on the one hand to a shutdown input A '(it can also be A) of the limiter device 11 for the motor 9 to interrupt its power supply, on the other hand also brings the braking device 15 for switching the motor 9 to generator operation.
  • the braking device 15 switches in the manner of a monostable multivibrator after the motor 9 has come to a standstill, i.e. when this no longer delivers current, it automatically switches back to "motor operation" without the need for a separate signal.
  • a monostable multivibrator after the motor 9 has come to a standstill, i.e. when this no longer delivers current, it automatically switches back to "motor operation" without the need for a separate signal.
  • it can be equipped with a latching circuit for this purpose, which is powered by a relay (which is fed by the current of the motor 9) is held long until this current drops to zero.
  • crankshaft may move a little further under the influence of the inertial forces, although this distance can be very short, especially if a mechanical brake is provided in addition to the electrical braking device 15. If the crank pin 3 is fastened on a disk which can be rotated about the axis 2, a disk brake, which is magnetically controlled and triggered via the switch S5 (or the output ny of the counter 14) can act on this disk.
  • the stop extension 23 may strike an adjustable stop 24 at the end of its movement, while at the same time the direction of rotation is reversed via the switch S4.
  • a similar arrangement with two switches can then be provided for the backward movement, not shown, which correspond to the switches S4, S5.
  • a linear drive of the same kind can also be used, in particular with fluidic (usually hydraulic) cylinder-piston units 101, 101 ′; 301 (Fig. 3-5) can be used, which also results in a wobble-free movement characteristic when the two drives are synchronized with one another.
  • the movable tool carrier 5 is guided with the aid of frame-fixed guides 30, 30 'and guide columns 106 with narrow tolerances.
  • PV e.g. a proportional valve
  • control line 60 opens into the cylinders 101, 101 'on the side facing away from the piston rod 404 or 404', but control would also be possible on the opposite side or on both sides.
  • a connection for a pressure accumulator 200 is provided on the other side.
  • a balance weight 31 which is practically indispensable in high-frequency punching presses with a stroke frequency of approximately 400 strokes / min, can be attached to the extensions of the legs 228, 228 ', i.e. So be attached to the segments 151, 151 ', conveniently via the handlebars 37, 37', similar to the case in Fig. 4. or 5 with the upwardly extending extensions of the fixed articulated legs of the toggle lever.
  • the control valve PV can be of a type known per se and there are numerous valves for such purposes on the market. Not only can this be an even, wobble-free one Achieve motion sequence, but it can also be varied by varying the inflow amount of hydraulic medium during the stroke, so as to obtain a desired overall characteristic of the movement. This is particularly important if smooth punch-cut edges are to be achieved, for which numerous coupling gears have been proposed in fine punching technology, which are not required in the drive design shown.
  • FIG. 4 and 5 illustrate how fluidic energy storage 201, 201 'can still be used for this purpose, which on the one hand can be easily formed with a small mass, on the other hand do not require a clutch.
  • the pressure accumulators 201, 201 ' have in the usual way compressed gas-filled cylinder spaces 61 and 62 (Fig. 4).
  • the gas is compressed in rooms 61 and expanded in rooms 62 when the pistons of drives 101, 101 'move from the center into the interior of the machine.
  • the compressed gas then drives the toggle levers or the tool carrier 5 again when relaxing in the opposite direction.
  • energy storage 201, 201 ' is not limited to the arrangement of fluid drives or linear drives; rather, they can also be used with advantage in general for rotary drives, ie both for drives according to the previously discussed embodiments, as well as with any rotary drives. Such energy stores are particularly recommended for a linear drive.
  • counterweight 31 is only shown symbolically here and, of course, could of course be arranged as desired.
  • This drive 301 has only a single piston rod 704, but two rods 604, 604 'are mechanically coupled by a pivot pin 63, so that a synchronous drive of the toothed segments 151, 151' is secured from this side.
  • the toothed segments 151, 151 ' here also ensure the synchronous movement during the stroke movement supported by the pressure accumulators 201, 201'.
  • the top dead center is preferably reached by pivoting the toggle levers to the left and right from the extended position (bottom dead center).
  • each tool carrier is generally rectangular in plan view, instead of two toggle levers, four of them can be provided, for example, which each engage one corner of the rectangle or in the area thereof.
  • FIGS. 3 to 5 it is also possible in the case of FIGS. 3 to 5 to provide arc-shaped cross-head guides instead of the straight guides.
  • a horizontal arrangement of the guide columns 6 would also be conceivable, which is why the terms “above” or “below” used in the description are only of relative importance and relate only to the examples, especially since an inverted arrangement would also be possible.
  • step circuit shown in Fig. 1 is only an example.
  • incremental encoders can be attached to the respective shaft and used to form a feedback signal.
  • Another possibility is to use hydraulic motors for the reciprocating drive, the work force of the tool holder also being able to be set by adjusting the pressure.
  • the current supplied to the electric motors can be adjustable to adjust the work force.

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Abstract

To drive two toggle levers (29, 29') of a press, in particular a high frequency cutting press with at least 400 strokes per minute, two separate but mutually synchronized drives (101, 101') are provided to ensure a uniform, non-wobbling motion of the tool carrier (5). The drives (101, 101') can be shaped as rotary or as linear drives and are used to drive the toggle levers (29, 29') during at least part of their motion. The energy storage (200) ensures a low energy consumption, since it stores the braking energy and supplies it again to the drive during acceleration.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Pressenantrieb, z.B. für Tiefzieh-, Abgrat- oder Stanzpressen und insbesondere für Hochfrequenzstanzpressen mit mindestens 500 Stanzbewegungen pro Minute (die bekanntlich hiefür besonders ausgestaltet sein müssen), nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. In den meisten Fällen ist in solchen Pressen nur ein Werkzeugträger, in der Regel der obere, beweglich, doch kommt es letzten Endes nur auf die Relativbewegung an, weshalb es im Rahmen der Erfindung auch denkbar wäre, beide Werkzeugträger beweglich auszubilden.The invention relates to a press drive, e.g. for deep-drawing, trimming or punching presses and in particular for high-frequency punching presses with at least 500 punching movements per minute (which, as is known, must be specially designed for this), according to the preamble of claim 1. In most cases there is only one tool carrier in such presses, as a rule the upper one is movable, but ultimately only the relative movement is important, which is why it would also be conceivable within the scope of the invention to make both tool carriers movable.

Die Anforderungen an den Antrieb einer Stanzmaschine sind ganz besonderer Art, denn es wird höchste Präzision im Bereich unter einem Hundertstel Millimeter gefordert, und das bei - ihrer Natur nach - ständig schwingenden Maschinenteilen und bei hohen Druckkräften.The demands on the drive of a punching machine are very special, because the highest precision is required in the range of less than a hundredth of a millimeter, and this - with their nature - of constantly vibrating machine parts and with high pressure forces.

Nun ist beispielsweise in "Werkzeugmaschinen" von Charcut/Tschätsch, Hauser-Verlag, 1984, S. 290, ein Antrieb mit einer Kurbelwelle dargestellt und beschrieben (derselbe Effekt liesse sich auch mit einer Exzenterwelle, sei es in einer Ausführung mit einem Kreisexzenter, sei es mit einem Gleichdick, erzielen), der in dies er Hinsicht manche Vorteile besitzt, da der die grösste Annäherung der Werkzeugträger bestimmende  - im allgemeinen unterste - Totpunkt durch den Scheitelpunkt einer Sinuskurve gegeben ist, so dass kleine Toleranzen in der Exzenterjustierung sich praktisch gar nicht auswirken. Dieser bekannte Antrieb entsprach aber den Anforderungen in mancherlei Hinsicht nicht. Es konnte z.B. seine Masse nicht im wünschbaren Ausmass vermindert werden, da zur Bereitstellung der notwendigen Stanzkraft ein Schwungrad vorgesehen weden musste. Die Anordnung eines Schwungrades erfordert ausserdem die Verwendung einer steuerbaren Kupplung, was einen zusätzlichen, manchmal reparaturanfälligen Bauteil mit sich brachte. Ausserdem sind der Geschwindigkeit Grenzen gesetzt, da der Antrieb jedesmal volle Beschleunigung aufbringen muss, obwohl ein Teil der Antriebsenergie wieder abgebremst werden muss. Schlussendlich ergibt sich daraus auch eine entsprechend grosse Antriebsdimensionierung, was natürlich auch einen hohen Energieverbrauch zur Folge hat.Now, for example, in "Machine Tools" by Charcut / Tschätsch, Hauser-Verlag, 1984, p. 290, a drive with a crankshaft is shown and described (the same effect could also be with an eccentric shaft, be it in a version with a circular eccentric achieve it with a constant thickness), which has several advantages in this regard, since the - most generally the bottom - dead center determining the greatest approximation of the tool carrier is given by the vertex of a sine curve, so that small tolerances in the eccentric adjustment practically do not occur impact. However, this well-known drive did not meet the requirements in some respects. For example, its mass could not be reduced to the desired extent, since a flywheel had to be provided to provide the necessary punching force. The arrangement of a flywheel also requires the use of a controllable clutch, which involves an additional, sometimes repair-prone component brought himself. In addition, there are limits to the speed, since the drive must apply full acceleration every time, although part of the drive energy has to be braked again. Ultimately, this results in a correspondingly large drive dimension, which of course also results in high energy consumption.

Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, einen Pressenantrieb zu schaffen, der in jeder Stellung einen genau entsprechenden Bewegungsablauf sichert, der auf ein Schwungrad verzichtet und der mit einem verkleinerten Antrieb und einem geringeren Energiebedarf auskommt. Dies gelingt erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1.The primary object of the invention is to provide a press drive which ensures an exactly corresponding movement sequence in every position, which dispenses with a flywheel and which manages with a reduced drive and a lower energy requirement. According to the invention, this is achieved by the characterizing features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Kennzeichen der Unteransprüche beschrieben.Advantageous developments of the invention are described in the characteristics of the subclaims.

Durch die Anwendung von Antriebselementen, die das Antreiben (Beschleunigen) und Bremsen (Energie pneumatisch speichern bzw. Strom ins Netz zurückspeisen, beim sog. Vierquadrantenantrieb) erlauben, ist es möglich, nicht nur die Kupplung, sondern auch allfällige Bremsen wegzulassen. Bei der Hubbewegung werden nur wenig Massen bewegt.By using drive elements that allow driving (accelerating) and braking (pneumatically storing energy or feeding electricity back into the grid, with the so-called four-quadrant drive), it is possible to not only omit the clutch, but also any brakes. Only a few masses are moved during the lifting movement.

Durch die erfindungsgemässe Konzeption der Maschine mit den synchronisierten Doppelkniehebeln und dem Massenausgleich entstand somit eine neue, elektronisch steuerbare Pressenart. Die erfindungsgemäss beschriebene Pressmaschine hat folgende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik:

  • 1) Statisch sehr steife Auführung im Vergleich zu Exzenter-Pressen, da im Bereich des unteren Totpunktes nur je zwei auf Druck beanspruchte Stangen im Kraftfluss stehen;
  • 2) die Genauigkeit des unteren Totpunktes ist durch einfache Geometrie gut einzuhalten.
  • 3) dynamische Stabilität: bei jeder Hubfrequenz (Hubzahl/ min.) herrschen gleiche dynamische Verhältnisse, d.h. es ist bei Veränderung der Hubfrequenz keine Nachstellung des unteren Totpunktes nötig;
  • 4) "sanfter" Schlag beim Schneiden, da die Auftreffgeschwindigkeit auf das Band beim Kniehebelprinzip erheblich kleiner ist als bei Exzenterpressen; es entsteht ein "Schneiden" der Schnittstelle, kein Ausbrechen;
  • 5) durch die Einstellbarkeit des Schwenkwinkels bzw. Kolbenweges kann ein stufenloser Stösselhub gewählt werden;
  • 6) nur hin- und hergehender Massenausgleich (Ausgleich erster Ordnung);
  • 7) Minimum an bewegten Teilen (einfache Mechanik);
  • 8) gegenüber üblichen Kniehebel- bzw. Differenzpressen ist eine hohe Hubfrequenz möglich;
  • 9) vorwählbarer Geschwindigkeitsablauf des Stössels;
  • 10) vielseitigerer Einsatz (gegenüber Exzenterpressen);
  • 11) es können grosse Presskräfte mit relativ kleinen Antriebskräften erreicht werden;
  • 12) geringer Energiebedarf.
The inventive design of the machine with the synchronized double knee levers and the mass balance thus created a new, electronically controllable type of press. The press machine described according to the invention has the following advantages over the prior art:
  • 1) Statically very stiff design compared to eccentric presses, since in the area of bottom dead center there are only two bars under pressure in the power flow;
  • 2) The accuracy of the bottom dead center is easy to maintain by simple geometry.
  • 3) dynamic stability: the same dynamic conditions prevail at every stroke frequency (number of strokes / min.), Ie no adjustment of the bottom dead center is necessary when changing the stroke frequency;
  • 4) "gentle" stroke when cutting, since the speed of impact on the belt is considerably lower with the toggle lever principle than with eccentric presses; there is a "cutting" of the interface, no breaking out;
  • 5) an infinitely variable ram stroke can be selected due to the adjustability of the swivel angle or piston travel;
  • 6) only reciprocating mass balancing (first order balancing);
  • 7) minimum of moving parts (simple mechanics);
  • 8) a high stroke frequency is possible compared to conventional toggle lever or differential presses;
  • 9) preselectable speed of the ram;
  • 10) more versatile use (compared to eccentric presses);
  • 11) large pressing forces can be achieved with relatively small driving forces;
  • 12) low energy consumption.

Eine genaue Führung und eine taumelfreie Bewegung lässt sich durch die Merkmale des Anspruches 9, und zwar gewünschtenfalls auch mit einem einzigen Antriebsenergieträger, erhalten, wobei an den Kreuzköpfen in räumlichem Abstand von den Kniehebeln der Energiespeicher stabil befestigt sein kann. Hier wird angemerkt, dass der Begriff "Antriebsenergieträger" in der vorliegenden Beschreibung alles umfasst, was eine Antriebsenergie, und zwar auch nur in einem Teilbereich der Bewegung, zu liefern im Stande ist, d.h. eben auch den Energiespeicher.Precise guidance and a wobble-free movement can be obtained by the features of claim 9, and if desired also with a single drive energy carrier, it being possible for the energy store to be fastened to the crossheads at a spatial distance from the toggle levers. It is noted here that the term "drive energy carrier" in the present description encompasses everything that drive energy is capable of delivering, even only in a partial area of the movement, i.e. also the energy storage.

Ein derartiger Energiespeicher lässt sich ganz allgemein mit Vorteil anwenden, ganz unabhängig davon, wie der Antrieb im übrigen ausgebildet sein mag, d.h. mittels Drehantriebes oder Linearantriebes, ja sogar ganz unabhängig davon, ob zwei Kniehebelsysteme vorgesehen sind oder nicht. Ganz besonders eignet sich ein Druckspeicher aber dann, wenn sowieso ein fluidischer Antrieb, wie z.B. nach Anspruch 7, vorgesehen wird.Such an energy storage device can be used with advantage in general, regardless of how the drive may otherwise be designed, ie by means of a rotary drive or linear drive, and even quite independently of whether two Toggle lever systems are provided or not. A pressure accumulator is particularly suitable, however, if a fluidic drive, such as according to claim 7, is provided anyway.

Das Merkmal des Anspruches 2 schafft sehr genau und einfach jene Justiermöglichkeit, insbesondere für den oberen Totpunkt, die bei den eingangs erwähnten beiden Literaturstellen abging. Dabei ist es in Verbindung mit den Merkmalen des Anspruches 1 von Bedeutung, dass die hin- und hergehenden Antriebe massearm sind, insbesondere bei einer Ausbildung nach Anspruch 9.The feature of claim 2 creates very precisely and easily that adjustment, especially for top dead center, which went off in the two references mentioned above. In connection with the features of claim 1, it is important that the reciprocating drives are low-mass, in particular in the case of an embodiment according to claim 9.

Praktische Versuche haben gezeigt, dass bei Drehantrieben Hydro- oder Asynchronmotore wegen ihrer Charakteristik hinsichtlich des Anfahrdrehmomentes besonders geeignet sind.Practical tests have shown that hydraulic or asynchronous motors are particularly suitable for rotary drives because of their characteristics with regard to the starting torque.

Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1
ein Prinzipschaltbild mit elektrischem Antrieb, wobei auch die sich bietenden Justiermöglichkeiten dargestellt werden;
Fig. 2
eine erste Ausführungsform mit zwei völlig symmetrisch aufgebauten Antrieben für beide Seiten eines beweglichen Werkzeugträgers, wobei eine Kreuzkopfführung an den Gelenkpunkten der beiden Kniehebel zusätzlich eine gleichmässige, taumelfreie Bewegung sichert;
Fig. 3
ein erstes Ausführungsbeispiel für die Verwirklichung der Erfindung mit Hilfe zentral angeordneter fluidischer Linearantriebe (Zylinder-Kolben-Aggregate); und
Fig. 4 und 5
weitere Varianten mit unterschiedlich placiertem Energiespeicher.

Further details emerge from the following description of exemplary embodiments shown schematically in the drawing. Show it:
Fig. 1
a basic circuit diagram with electric drive, the adjustment options are also presented;
Fig. 2
a first embodiment with two completely symmetrical drives for both sides of a movable tool holder, a crosshead guide at the articulation points of the two toggle levers additionally ensuring a smooth, wobble-free movement;
Fig. 3
a first embodiment for realizing the invention with the help of centrally arranged fluidic linear drives (cylinder-piston units); and
4 and 5
further variants with differently placed energy storage.

Die Figuren werden zusammenhängend beschrieben. Gleiche Teile tragen gleiche Bezugsziffern. Sich wiederholende Teile sind zum Teil nicht dargestellt (z.B. Energiespeicher bei Fig. 2).The figures are described together. The same parts have the same reference numbers. Repetitive parts are partly not shown (e.g. energy storage in Fig. 2).

Fig. 2 zeigt einen völlig symmetrisch aufgebauten Antrieb 1, der sich auch besonders für einen hin- und hergehenden Drehantrieb eignet. Zwei parallele Kurbel- oder Exzenterwellen (davon nur eine schematisch als Antrieb 1 dargestellt), die als schwungscheibenlose Motorwellen eines Hydro- oder Elektromotors ausgebildet sind, sorgen für den Antrieb der Kniehebel 29, 29′. Dabei ist darauf geachtet, dass die Bewegung der beiden Wellen bzw. Antriebe 1 zueinander synchron erfolgt, damit die Bewegung der beiden Kniehebel 29, 29′ gleichförmig ist. Die Synchronisierung kann dabei eine elektrische sein, was auf Grund der impulsabhängigen Lage der Läufer von Synchron- oder Asynchronmotoren leicht möglich ist. Zusätzlich oder alternativ kann aber auch eine mechanische Kopplung gegeben sein. Es könnte sogar auch nur eine einzige Kurbelwelle (Antrieb 1) vorgesehen sein.Fig. 2 shows a completely symmetrical drive 1, which is also particularly suitable for a reciprocating rotary drive. Two parallel crank or eccentric shafts (only one of which is shown schematically as drive 1), which are designed as flywheel-free motor shafts of a hydraulic or electric motor, ensure the drive of the toggle levers 29, 29 '. Care is taken to ensure that the movement of the two shafts or drives 1 takes place synchronously with one another, so that the movement of the two toggle levers 29, 29 'is uniform. The synchronization can be electrical, which is easily possible due to the pulse-dependent position of the rotor of synchronous or asynchronous motors. Additionally or alternatively, mechanical coupling can also be provided. Even a single crankshaft (drive 1) could even be provided.

Die in Fig. 2 gezeigte Konstruktion eignet sich auch deswegen besonders für einen hin- und hergehenden Drehantrieb, weil sich eine gewisse Vereinfachung dadurch ergibt, dass für zwei Hübe des Werkzeugträgers 5 jeweils der Winkel α zu beiden Seiten des Kurbeltotpunktes T (entsprechend dem oberen Totpunkt des Werkzeugträgers 5) durchfahren wird, was hinsichtlich der Laufruhe und des Energieaufwandes günstig ist. Selbstverständlich muss dann die Bewegung nach beiden Seiten hin durch eine entsprechende Begrenzereinrichtung limitiert sein, wie sie an Hand der Fig. 1 noch besprochen wird.The construction shown in FIG. 2 is also particularly suitable for a to-and-fro rotary drive because a certain simplification results from the fact that for two strokes of the tool carrier 5, the angle α is on both sides of the crank dead center T (corresponding to the top dead center) the tool holder 5) is passed through, which is favorable in terms of smoothness and energy consumption. Of course, the movement to both sides must then be limited by a corresponding limiter device, as will be discussed with reference to FIG. 1.

Zwei Kniehebel 29, 29′ bilden ein Scherensystem zu einer Geradführungskonstruktion. Sie sind einerends über je eine Lagerung 26, 26′ an einem Ausgleichsgewicht 31 angelenkt. Andernends sind die Kniehebel 29, 29′ an einem Werkzeugträger 5 angelenkt. Zur Unterstützung der Führung sind dem Werkzeugträger 5 Säulen 106 in Führungen 30 zugeordnet, und analog dazu kann eine Führungssäule 32 eine Öffnung 33 in einem Ausgleichsgewicht 31 durchsetzen (Fig. 5).Two toggle levers 29, 29 'form a scissor system for a straight guide construction. They are hinged at one end via a bearing 26, 26 'to a balance weight 31. On the other hand, the toggle levers 29, 29 'are articulated on a tool carrier 5. To support the guide are the tool holder Assigned to 5 columns 106 in guides 30, and analogously, a guide column 32 can pass through an opening 33 in a counterweight 31 (FIG. 5).

Die Knie der Kniehebel 29, 29′ sind an Kreuzköpfen 25, 25′ gelagert, wodurch die von Pleuelstangen 104, 104′ übertragene Bewegung nach oben und unten, d.h. auf das Gewicht 31 und den Werkzeugträger 5 aufgeteilt und damit halbiert wird.The knees of the toggle levers 29, 29 'are mounted on cross heads 25, 25', whereby the upward and downward movement transmitted by connecting rods 104, 104 ', i.e. divided on the weight 31 and the tool carrier 5 and thus halved.

Der wesentliche Unterschied der Konstruktion nach den Fig. 3 bis 5 gegenüber derjenigen nach Fig. 2 besteht darin, dass an Stelle der Lagerung 26, 26′ im Ausgleichsgewicht 31 ein ortsfestes Schwenklager 126, 126′ für jeden Kniehebel 129, 129′; 229, 229′ vorgesehen ist. Somit wirkt sich der gesamte, von den Pleuelstangen 404, 404′; 504, 504′ übertragene Hub auf den Werkzeugträger 5 aus, der übrigens im gezeigten Beispiel nach Fig. 3 auch noch mit einer zusätzlichen Führungssäule 34 an seiner Oberseite versehen sein kann, die mit einer ortsfesten Führung 35 zusammenwirkt.The essential difference of the construction according to Figures 3 to 5 compared to that of Figure 2 is that instead of the bearing 26, 26 'in the counterweight 31, a fixed pivot bearing 126, 126' for each toggle lever 129, 129 '; 229, 229 'is provided. Thus, the entire effect, from the connecting rods 404, 404 '; 504, 504 'transferred stroke to the tool carrier 5, which can also be provided in the example shown in FIG. 3 with an additional guide column 34 on its top, which cooperates with a fixed guide 35.

Um aber deshalb dennoch nicht auf ein Ausgleichsgewicht 31 verzichten zu müssen, können die oberen Schenkel 128, 128′; 228, 228′ der Kniehebel 129, 129′; 229, 229′ über den ortsfesten Drehpunkt 126, 126′ hinaus verlängert sein und einen kurzen verlängerungsarm 36, 36′ aufweisen. An diesem Arm 36 bzw. 36′ ist jeweils ein Lenker 37 bzw. 37′ schwenkbar, der theoretisch nur ein Druckglied darstellt, angesichts der hohen Hubfrequenzen der Stanzpresse jedoch sowohl Zug- wie auch Druckbelastungen ausgesetzt ist.However, in order not to have to do without a counterweight 31, the upper legs 128, 128 '; 228, 228 'of the toggle lever 129, 129'; 229, 229 'beyond the fixed pivot point 126, 126' be extended and have a short extension arm 36, 36 '. On this arm 36 and 36 ', a link 37 or 37' is pivotable, which theoretically represents only a pressure member, but is exposed to both tensile and compressive loads in view of the high stroke frequencies of the punch press.

Auch hier ist wieder eine Führungssäule 32 für das Ausgleichsgewicht 31 vorgesehen. Es ist nicht näher ersichtlich, dass diese Säule 32 an einem Rahmen in Haltebuchsen 39 be-festigt ist. Zur Ermöglichung der freien Auf- und Abbewegung des Gewichtes 31 weist der Rahmen eine Aussparung auf.Again, a guide column 32 is provided for the counterweight 31. It cannot be seen in more detail that this column 32 is fastened to a frame in holding bushes 39. The frame has a recess to enable the free movement of the weight 31 up and down.

In Fig. 1 ist eine Justiereinrichtung 22 angedeutet, durch die nicht nur der obere Umkehrpunkt des beweglichen Werkzeugträgers 5, sondern auch sein unterer Totpunkt höhenverstellbar ist.In Fig. 1, an adjusting device 22 is indicated, through which not only the upper reversal point of the movable tool carrier 5, but also its bottom dead center is adjustable in height.

Eine weitere, nicht näher dargestellte Justiereinrichtung kann z.B. wie folgt ausgebildet sein: über Führungssäulen sind Muttern mit einem Gewinde angeordnet, wobei der Rahmen mit Führungshülsen versehen ist, die jeweils eine Bohrung zur Aufnahme der Führungssäulen aufweisen. Die Hülsen können im Querschnitt eine etwa rechteckige Aussenkontur besitzen, deren längere Seite in eine Ebene verläuft, die kürzere Seite hingegen senkrecht zu dieser Ebene. Ein Ausschnitt durchsetzt so wenigstens eine äussere Mantelfläche der Hülsen, beispielsweise nur die Vorderfläche, gegebenenfalls aber auch die hintere Mantelfläche, so dass die Muttern teilweise nach aussen ragen und von aussen her betätigbar sind.Another adjustment device, not shown in detail, can e.g. be formed as follows: nuts with a thread are arranged above guide columns, the frame being provided with guide sleeves, each of which has a bore for receiving the guide columns. In cross section, the sleeves can have an approximately rectangular outer contour, the longer side of which runs in one plane, the shorter side, however, perpendicular to this plane. A cutout thus penetrates at least one outer surface of the sleeves, for example only the front surface, but possibly also the rear surface, so that the nuts partially protrude outwards and can be actuated from the outside.

Durch Verdrehen der Muttern kann nun die Höhenlage des Rahmens verstellt werden, wobei selbstverständlich die Muttern gleichsinnig und um ein gleich grosses Mass verstellt werden müssen. Um dies zu erleichtern, können sie einen gemeinsamen Verstelltrieb besitzen, der beispielsweise eine Verzahnung besitzt, mit der z.B. eine Kette, Zahnstange oder ein Schwenkantrieb im Eingriff steht.The height of the frame can now be adjusted by turning the nuts, the nuts of course having to be adjusted in the same direction and by the same amount. In order to facilitate this, they can have a common adjustment drive which, for example, has a toothing with which e.g. a chain, rack or swivel drive is engaged.

Für eine Stanzpresse extrem hoher Stanzfrequenz ist eine Ausgestaltung nach Fig. 2 bevorzugt. Die Pleuelstangen 104, 104′ sind relativ lang ausgebildet und übergreifen bzw. überlappen einander während ihres Durchganges durch den Totpunkt T. Zu diesem Zweck sind die beiden Pleuelstangen 104, 104′ axial gegeneinander versetzt.An embodiment according to FIG. 2 is preferred for a punch press of extremely high punch frequency. The connecting rods 104, 104 'are relatively long and overlap or overlap each other during their passage through the dead center T. For this purpose, the two connecting rods 104, 104' are axially offset from one another.

Es wird deutlich, dass die Anordnung zweier zueinander paralleler und untereinander synchronisierter Kurbel- oder Exzenterwellen 1, hinsichtlich der Unterbringung der Aggregate für eine erhöhte Antriebsleistung besondere Vorteile besitzt, unabhängig davon, ob der hin- und hergehende Antrieb verwirklicht ist oder nicht. Die paarweise Anordnung bewirkt zusätzlich auch einen horizontalen Ausgleich der schwingenden Massen, so dass sich auch ein ruhigerer Lauf ergibt, bzw. höhere Geschwindigkeiten möglich sind und die Wirkung der oder des Energiespeichers voll zur Geltung kommt. Dies wird bei der gezeigten Ausführung noch durch die geringe Anzahl der Kraftübertragungsglieder und Gelenkpunkte unterstützt, woraus einerseits geringe Massen, andererseits eine hohe Präzision resultieren, zumal es in allen Ausführungen keinerlei auf Biegung beanspruchte Teile gibt.It is clear that the arrangement of two mutually parallel and mutually synchronized crank or eccentric shafts 1, with regard to the accommodation of the units for an increased drive power has special advantages, regardless of whether the reciprocating drive is realized or not. The arrangement in pairs also results in a horizontal compensation of the vibrating masses, so that there is also a smoother run or higher speeds are possible and the effect of the energy store or is fully effective. In the embodiment shown, this is further supported by the small number of force transmission members and articulation points, which on the one hand results in low masses and on the other hand high precision, especially since there are no parts subjected to bending in all of the versions.

Zur Erläuterung des nun schon mehrfach erwähnten hin- und hergehenden Drehantriebes nach Fig. 1 ist dort lediglich eine Kurbelwelle (Antrieb 1) dargestellt, die um eine geometrische Achse 2 drehbar ist, wobei an einem Kurbelzapfen 3 eine Pleuelstange 4 angelenkt ist. Am gegenüberliegendern. unteren Ende der Pleuelstange 4 ist ein beweglicher Werkzeugträger der Einfachheit halber direkt angeschlossen dargestellt; in der Praxis ist auch hier ein Kniehebelsystem dazwischen geschaltet. Der Werkzeugträger 5 ist entlang von Führungssäulen 6 auf- und abbewegbar, die mit einem ortsfesten Werkzeugträger 7 verbunden sind. Beide Werkzeugträger 5, 7 sind in an sich bekannter, hier nicht dargestellter Weise zur Befestigung von strichpunktiert angedeuteten Werkzeugen 8 ausgebildet. Diese Werkzeuge 8 liegen in der untersten Totpunktlage des Kurbelzapfens 3 aneinander, bzw. haben die grösste Annäherung aneinander.To explain the reciprocating rotary drive according to FIG. 1, which has already been mentioned several times, only a crankshaft (drive 1) is shown there, which can be rotated about a geometric axis 2, a connecting rod 4 being articulated on a crank pin 3. On the opposite. lower end of the connecting rod 4, a movable tool carrier is shown directly connected for the sake of simplicity; in practice, a toggle lever system is also connected in between. The tool carrier 5 can be moved up and down along guide columns 6 which are connected to a stationary tool carrier 7. Both tool carriers 5, 7 are designed in a manner known per se, not shown here, for fastening tools 8 indicated by dash-dotted lines. These tools 8 lie against one another in the lowest dead center position of the crank pin 3, or have the greatest approximation to one another.

Eine Exzenterwelle (Antrieb 1) ist durch einen Elektromotor 9 antreibbar. Dabei ist die Welle 1 hinsichtlich ihres Durchmessers so bemessen, bzw. mit einem Rad derartigen Durchmessers versehen, dass eine Drehung um 180° aus der dargestellten untersten Totpunktlage den bei dieser Stanzpresse maximal möglichen Hub ergibt, der nur bei gewissen Werkzeugen erforderlich ist, wogegen in den meisten Fällen ein kleinerer Hub genügt.An eccentric shaft (drive 1) can be driven by an electric motor 9. The shaft 1 is dimensioned in terms of its diameter or provided with a wheel of such a diameter that a rotation of 180 ° from the bottom dead center position shown results in the maximum possible stroke in this punch press, which is only required for certain tools is, whereas in most cases a smaller stroke is sufficient.

Um daher einerseits an Hub zu sparen und dadurch auch eine höhere Stanzfrequenz zu ermöglichen, andererseits den oberen Umkehrpunkt für die bewegliche Werkzeugträgerplatte den Erfordernissen anpassen zu können, ist der im Motor- und Bremsbetrieb arbeitende Motor 9 mit einer Umsteuereinrichtung 10 für die Drehrichtung versehen. Auf diese Weise ist es möglich, die Drehrichtung der Welle (Antrieb) 1 an einem bestimmten Punkt umzukehren.In order to save on stroke on the one hand and thereby also enable a higher punching frequency and on the other hand to be able to adapt the upper reversal point for the movable tool carrier plate to the requirements, the motor 9 operating in motor and braking mode is provided with a reversing device 10 for the direction of rotation. In this way, it is possible to reverse the direction of rotation of the shaft (drive) 1 at a certain point.

Es kommt nun darauf an, diesen Punkt möglichst genau zu bestimmen, wobei im Falle des oberen "Tot" - bzw. Umkehrpunktes die Anforderungen an die Genauigkeit geringer sind als für die untere, in Fig.l dargestellte Totpunkt- Stellung. Zu diesem Zweck besitzt der Motor 9 einen Läufer, dessen Position von der jeweiligen Anzahl von Impulsen bestimmt ist, die dem Motor 9 zugeführt werden. Solche Motore sind entweder Schrittmotore, oder es handelt sich - was wegen der besseren Antriebseigenschaften bevorzugt ist - um Synchron- oder Asynchronmotoren.It is now important to determine this point as precisely as possible, the requirements for accuracy being lower in the case of the upper “dead” or reversal point than for the lower dead center position shown in FIG. For this purpose, the motor 9 has a rotor, the position of which is determined by the respective number of pulses that are supplied to the motor 9. Such motors are either stepper motors or - which is preferred because of the better drive properties - are synchronous or asynchronous motors.

Dem Motor 9 ist dementsprechend eine Begrenzereinrichtung 11 vorgeschaltet, über die ihm eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen zuführbar ist. Um diese Anzahl exakt zu bestimmen, ist ein Impulsgeber 12 für die Abgabe dieser vorbestimmten Impulsanzahl vorgesehen. Eine solche Baugruppe kann dabei aus mechanisch-galvanischen Elementen aufgebaut sein (z.B. eine mit einem Schalter zusammenwirkende Schaltnocke, die nach der vorbestimmten Anzahl von Impulsen angehalten wird), es kann sich um einen Aufbau in Relaistechnik handeln, oder - wie dargestellt - um einen Taktgenerator 13, an den eine Zählstufe 14 angeschlossen ist.Accordingly, the motor 9 is preceded by a limiter device 11, via which a predetermined number of pulses can be fed to it. In order to determine this number exactly, a pulse generator 12 is provided for delivering this predetermined number of pulses. Such an assembly can be constructed from mechanical-galvanic elements (e.g. a switch cam which interacts with a switch and is stopped after the predetermined number of pulses), it can be a relay technology structure, or - as shown - a clock generator 13, to which a counter stage 14 is connected.

Die Zählstufe 14 besitzt in üblicher Weise eine Anzahl von nur angedeuteten Ausgängen und kann ein dekadischer Zähler oder ein Binärzähler sein. Einer seiner Ausgänge, der Ausgang nx, ist mit einem Abstelleingang A der Begrenzereinrichtung 11 verbunden. Dies ist der Fall, wenn der Zähler 14 ein dekadischer Zähler ist, wogegen im Falle eines Binärzählers für die der vorbestimmten Impulsanzahl entsprechende Zahl an einigen Ausgängen logisch L, an anderen Ausgängen "O" steht. In diesem letzteren Fall ist es notwendig, alle Ausgänge über ein UND-Gatter mit der Begrenzereinrichtung 11 zu verbinden, und zwar beispielsweise alle Ausgänge mit dem Signal "L" direkt, alle Ausgänge mit dem Signal "O" über einen Inverter, so dass dem UND-Gatter nur "L" Signale zugeführt werden, wenn die vorbestimmte Anzahl erreicht ist.The counter stage 14 has in the usual way a number of only indicated outputs and can be a decade counter or a binary counter. One of its outputs, the output nx, is connected to a shutdown input A of the limiter device 11. This is the case if the counter 14 is a decadal counter, whereas in the case of a binary counter, the number corresponding to the predetermined number of pulses is logically L at some outputs and "O" at other outputs. In the latter case, it is necessary to connect all outputs to the limiter device 11 via an AND gate, for example all outputs with the signal "L" directly, all outputs with the signal "O" via an inverter, so that the AND gates are only supplied "L" signals when the predetermined number is reached.

Sobald also der Zähler 14 bei der vorbestimmten Zahl angelangt ist, wird über den Ausgang nx der Motorstrom des Motors abgeschaltet. Es kann nun die Anordnung so getroffen sein, dass gleichzeitig eine Abbremseinrichtung in Form eines Bremsschaltkreises 15 eingeschaltet wird, durch den der Motor 9 in den Generatorbetrieb umgeschaltet wird. Es ist aber ebenso möglich, die Presse unter der Wirkung ihrer Massenträgheit weiterlaufen zu lassen und erst kurze Zeit später die Bremsung einzuleiten. Das bedeutet, dass der Strom schon abgeschaltet wird, bevor der obere Umkehrpunkt erreicht ist, wobei die Bremsung erst beim Erreichen dieses Umkehrpunktes eingeleitet wird.As soon as the counter 14 has reached the predetermined number, the motor current of the motor is switched off via the output nx. The arrangement can now be such that a braking device in the form of a braking circuit 15 is switched on at the same time, by means of which the motor 9 is switched over to generator operation. However, it is also possible to let the press continue to operate under the effect of its inertia and to initiate braking only a short time later. This means that the current is switched off before the upper reversal point is reached, with braking only being initiated when this reversal point is reached.

Dies kann über einen Ausgang ny des Zählers 14 erfolgen, der einerseits, zweckmässig über eine Torschaltung 16, mit der Abbremseinrichtung 15 verbunden ist, andererseits mit einem Reset-Eingang R, der bewirkt, dass der Zähler 14 wieder auf Null geschaltet wird und dann mit einer neuen Zählung beginnt. Ferner ist der letzte Ausgang des Zählers 14, d.h. der Ausgang ny, der der höchsten Zahl und damit der vorherbestimmten obersten Stellung des Werkzeugträgers 5 entspricht, auch mit der als Drehumkehrstufe ausgebildeten Umsteuereinrichtung 10 verbunden, so dass mit dem Weiterzählen des Zählers 14 derselbe Weg von der Exzenterwelle nunmehr in Gegenrichtung zurückgelegt wird.This can be done via an output ny of the counter 14, which is connected on the one hand, expediently via a gate circuit 16, to the braking device 15, and on the other hand to a reset input R, which causes the counter 14 to be switched back to zero and then with a new count begins. Furthermore, the last output of the counter 14, ie the output ny, which corresponds to the highest number and thus the predetermined top position of the tool carrier 5, also connected to the reversing device 10 in the form of a reversing stage, so that when the counter 14 continues to count, the same distance from the eccentric shaft is now covered in the opposite direction.

Wenn hier vom "selben Weg" die Rede ist, so weiss jeder Fachmann, dass eine genaue Positionierng vor allem mit Schrittmotoren möglich ist. Solche Motoren könnten theoretisch hier eingesetzt werden, doch besitzen sie im allgemeinen kleinere Anfahrdrehmomente als etwa Synchron- oder Asynchronmotoren. Dabei kommt nun zustatten, dass die sehr kritische untere Totpunktlage bei der dargestellten Konstruktion durch die tiefste Lage des Kurbelzapfens 3 gegeben ist, wobei im Bereiche des Kulminationspunktes einer Sinuskurve kleine Abweichungen entlang der Kurve kaum eine Veränderung der Lage des beweglichen Werkzeugträgers 5 ergeben. Daher lassen sich die weniger genau abbremsbaren, aber mit einer besseren Drehmomentcharakteristik ausgestatteten Synchron- oder Asynchronmotoren einsetzen.If the "same path" is mentioned here, every specialist knows that precise positioning is possible, especially with stepper motors. Such motors could theoretically be used here, but they generally have smaller starting torques than synchronous or asynchronous motors. It is now possible to ensure that the very critical bottom dead center position in the construction shown is given by the lowest position of the crank pin 3, with small deviations along the curve hardly resulting in a change in the position of the movable tool carrier 5 in the region of the culmination point of a sinusoidal curve. Therefore, the synchronous or asynchronous motors, which can be braked less precisely but are equipped with better torque characteristics, can be used.

Der Weg, den die Kurbelwelle (Antrieb) 1 hin und her zurücklegt, ist als Winkel α eingetragen. Es versteht sich, dass es in vielen Fällen (nicht in allen) erwünscht sein wird, diesen Winkel α einstellen zu können. Zur variablen Begrenzung des Hubes des Werkzeugträgers 5 wird also zweckmässig eine Justiereinrichtung vorgesehen werden. Bei der dargestellten Ausführung kann eine solche Justiereinrichtung dadurch geschaffen werden, dass die Ausgänge des Zählers 14 wahlweise an die Stufen 10, 11 und 15 anschliessbar sind, so dass sie jeweils in Abhängigkeit vom jeweils angeschlossenen Ausgang und dem ihm entsprechenden Zählerstand in Funktion gesetzt werden. Ferner wäre es möglich, mehrere Zählstufen an Stelle eines einzigen Zählers 14 vorzusehen, wobei jede Zählstufe einem anderen maximalen Zählwert und damit einem anderen Winkel α entspricht.The path that the crankshaft (drive) 1 travels back and forth is entered as angle α. It is understood that in many cases (not all) it will be desirable to be able to set this angle α. To variably limit the stroke of the tool carrier 5, an adjusting device is therefore expediently provided. In the embodiment shown, such an adjustment device can be created in that the outputs of the counter 14 can optionally be connected to the stages 10, 11 and 15, so that they are activated depending on the respectively connected output and the corresponding counter reading. It would also be possible to provide a plurality of counting stages instead of a single counter 14, each counting stage corresponding to a different maximum counting value and thus a different angle α.

In Fig. 1 ist jedenfalls angedeutet, dass der Abstelleingang A der Begrenzereinrichtung 11 über eine als Schleifkontakt ausgebildete Justiereinrichtung 17 mit verschiedenen Ausgängen des Zählers 14 verbindbar ist, und analog dazu kann der Reseteingang R, der Eingang der Umsteuereinrichtung 10 und der Abbremseinrichtung 15 über einen weiteren (nicht dargestellten) Schleifkontakt wahlweise mit verschiedenen Ausgängen verbindbar sein.In any case, it is indicated in FIG. 1 that the shutdown input A of the limiter device 11 can be connected to various outputs of the counter 14 via an adjusting device 17 designed as a sliding contact, and analogously the reset input R, the input of the reversing device 10 and the braking device 15 can be connected via one another (not shown) sliding contact can be optionally connected to different outputs.

Es wurde bereits die Torschaltung 16 erwähnt, deren einer Eingang vom Ausgang ny der Zählstufe 14 gebildet ist. Der andere Eingang mag über eine mit dem Hauptschalter 18 für den Motorstrom des Motors 9 verbundene Schalterzunge S1 geführt sein, bzw. mag mit diesem Hauptschalter 18 (in nicht dargestellter Weise) eine Schalterzunge S2 verbunden sein, über die der Taktgenerator 13 zugleich mit dem Motor 9 einschaltbar ist. Auch die Abbremseinrichtung 15 kann nur bei eingeschaltetem Motor 9 in ihren Bremszustand gekippt werden.The gate circuit 16 has already been mentioned, one input of which is formed by the output ny of the counter stage 14. The other input may be led via a switch tongue S1 connected to the main switch 18 for the motor current of the motor 9, or a switch tongue S2 may be connected to this main switch 18 (in a manner not shown) via which the clock generator 13 also connects to the motor 9 can be switched on. The braking device 15 can also be tilted into its braking state only when the motor 9 is switched on.

Aus der obigen Erläuterung sei noch folgendes hervorgehoben: Es ist ersichtlich, dass durch die dargestellte Schaltung ein hin- und hergehender Antrieb geschaffen wird, durch den der obere Totpunkt des Werkzeugträgers 5 leicht einstellbar ist. Es versteht sich daraus, dass dieser Antrieb an sich durch äquivalente Antriebe ersetzt werden kann, wenngleich sich der gezeigte, bzw. beschriebene Antrieb auch durch geringe Masse und hohe Leistung auszeichnet, vor allem wegen des guten Zusammenwirkens mit dem Energiespeicher. Die Ansteuerung der verschiedenen Stufen 10, 11 und 15 erfolgt hier durch ein elektronisches Programmsteuerwerk, doch können selbstverständlich auch andere bekannte Programmsteuerwerke für diesen Zweck herangezogen werden. Beispielsweise könnte hiezu ein Mikroprozessor vorgesehen sein, der dann gegebenenfalls zusätzliche Steueraufgaben übernehmen könnte. Die Eingabe des jeweils gewünschten Winkels α kann dann besonders einfach über ein Tastengerät erfolgen.The following should also be emphasized from the above explanation: It can be seen that the circuit shown creates a reciprocating drive by means of which the top dead center of the tool carrier 5 can be easily adjusted. It goes without saying that this drive itself can be replaced by equivalent drives, although the drive shown or described is also characterized by low mass and high performance, primarily because of the good interaction with the energy store. The various stages 10, 11 and 15 are controlled by an electronic program control unit, but other known program control units can of course also be used for this purpose. For example, a microprocessor could be provided for this purpose, which could then possibly take on additional control tasks. The input of the desired angle α can then be carried out particularly easily using a keyboard device.

Während bei einer Schrittsteuerung, wie sie oben beschrieben ist, eine Rückmeldung über Sensoren nicht erforderlich ist, kann ein Programmsteuerwerk auch solche Fühler in Form von Positionsgebern beinhalten. Zu diesem Zwecke kann ein Schalter S3 die Steuerung der Abbremseinrichtung 15 über den Zähler 14 unterbrechen. Ferner ist eine Wähleinrichtung 19 vorgesehen, der drei Schaltstellungen zugeordnet sind. In der dargestellten Position I erfolgt die Funktion in der oben beschriebenen Weise; in der Position II ist eine Umkehr der Drehrichtung nicht möglich, d.h. der Motor 9 dreht sich ständig in einer Richtung, macht also wenigstens eine Drehung um 360°.While in step control, as described above, feedback via sensors is not required, a program control unit can also include such sensors in the form of position sensors. For this purpose, a switch S3 can interrupt the control of the braking device 15 via the counter 14. A selection device 19 is also provided, to which three switching positions are assigned. In the position I shown, the function takes place in the manner described above; in position II it is not possible to reverse the direction of rotation, i.e. the motor 9 rotates continuously in one direction, ie makes at least one rotation through 360 °.

Die als Schleifkontakt ausgebildete Justiereinrichtung 17 wird für diese Funktion in eine Stellung 20 gebracht, so dass die Stufe 11 kein Abschaltsignal mehr erhalten kann, während sie andererseits weiterhin (wie auch in der Funktion gemäss Stellung I der Justiereinrichtung 19) über eine Klemme B mit dem Taktgenerator 13 verbunden ist und von ihm Impulse erhalten kann. Diese Schaltung mit der Klemme B kann aber gegebenenfalls unterbleiten, wenn die Taktfrequenz des Taktgenerators 13 auf die Netzfrequenz abgestimmt oder gar synchronisiert ist, so dass die dem Motor 9 zugeführte Impulsanzahl - in Uebereinstimmung mit der des Taktgenerators 13 - eigentlich vom Netz herrührt.The adjusting device 17 designed as a sliding contact is placed in a position 20 for this function, so that the stage 11 can no longer receive a switch-off signal, while on the other hand it continues (as in the function according to position I of the adjusting device 19) via a terminal B with the Clock generator 13 is connected and can receive pulses from it. This circuit with terminal B can, however, possibly prevent the clock frequency of the clock generator 13 from being matched to the mains frequency or even being synchronized, so that the number of pulses supplied to the motor 9 - in accordance with that of the clock generator 13 - actually comes from the network.

In der Position III dagegen ist die Begrenzereinrichtung 11 mit einem Positionsgeber-Schalter S4 verbunden. Ein weiterer Positionsgeber-Schalter S5 ist dem Schalter S4 in einem einstellbaren Abstand vorgeordnet. Im Prinzip sind aber beide Schalter S4, S5 durch einen Bügel 21 miteinander verbunden und gemeinsam entlang einer - als strichliert angedeutete Führung ausgebildeten - Justiereinrichtung 22 zur Einstellung des Winkels α verschiebbar. Falls eine solche Steuerung erwünscht ist, ist der Antrieb 1 mit einem radialen Anschlagfortsatz 23 versehen, der im Verlaufe seines Weges den Schalter S5 betätigt und über ihn ein Signal einerseits an einen Abschalteingang A′ (es kann auch A sein) der Begrenzereinrichtung 11 für den Motor 9 gibt, um dessen Stromzufuhr zu unterbrechen, andererseits auch die Abbremseinrichtung 15 zum Umschalten des Motors 9 auf Generatorbetrieb bringt.In position III, however, the limiter device 11 is connected to a position transmitter switch S4. Another position transmitter switch S5 is arranged upstream of the switch S4 at an adjustable distance. In principle, however, both switches S4, S5 are connected to one another by a bracket 21 and can be displaced together along an adjustment device 22, designed as a guide indicated by a broken line, for adjusting the angle α. If such a control is desired, the drive 1 is provided with a radial stop extension 23 which actuates the switch S5 in the course of its travel and via him a signal on the one hand to a shutdown input A '(it can also be A) of the limiter device 11 for the motor 9 to interrupt its power supply, on the other hand also brings the braking device 15 for switching the motor 9 to generator operation.

Die Abbremseinrichtung 15 schaltet nach Art einer monostabilen Kippstufe nach Stillstand des Motors 9, d.h. wenn dieser keinen Strom mehr abgibt, automatisch wieder auf "Motorbetrieb" um, ohne hiezu eines gesonderten Signales zu bedürfen Beispielsweise kann sie zu diesem Zweck mit einem Selbsthaltekreis ausgestattet sein, der von einem Relais (das von dem Strom des Motors 9 gespeist ist) so lange gehalten wird, bis dieser Strom auf Null abfällt.The braking device 15 switches in the manner of a monostable multivibrator after the motor 9 has come to a standstill, i.e. when this no longer delivers current, it automatically switches back to "motor operation" without the need for a separate signal. For example, it can be equipped with a latching circuit for this purpose, which is powered by a relay (which is fed by the current of the motor 9) is held long until this current drops to zero.

Sobald die Bremsung über den Schalter S5 eingeleitet ist, mag sich die Kurbelwelle unter dem Einfluss der Trägheitskräfte noch ein Stück weiterbewegen, obwohl diese Strecke sehr kurz sein kann, insbesondere wenn zusätzlich zur elektrischen Abbremseinrichtung 15 noch eine mechanische Bremse vorgesehen ist. Wenn der Kurbelzapfen 3 auf einer um die Achse 2 drehbaren Scheibe befestigt ist, so kann an dieser Scheibe eine über den Schalter S5 (oder den Ausgang ny des Zählers 14) ausgelöste Scheibenbremse angreifen, die magnetisch gesteuert ist.As soon as braking is initiated via switch S5, the crankshaft may move a little further under the influence of the inertial forces, although this distance can be very short, especially if a mechanical brake is provided in addition to the electrical braking device 15. If the crank pin 3 is fastened on a disk which can be rotated about the axis 2, a disk brake, which is magnetically controlled and triggered via the switch S5 (or the output ny of the counter 14) can act on this disk.

Sicherheitshalber mag der Anschlagfortsatz 23 am Ende seiner Bewegung an einem verstellbaren Anschlag 24 anschlagen, während gleichzeitig üner den Schalter S4 die Drehrichtung umgekehrt wird. Für die Rückwärtsbewegung kann dann in nicht dargestellter Weise eine gleichartige Anordnung mit zwei Schaltern vorgesehen sein, die den Schaltern S4, S5 entsprechen.For safety's sake, the stop extension 23 may strike an adjustable stop 24 at the end of its movement, while at the same time the direction of rotation is reversed via the switch S4. A similar arrangement with two switches can then be provided for the backward movement, not shown, which correspond to the switches S4, S5.

An Stelle eines hin- und hergehenden Drehantriebes kann aber auch ein ebensolcher Linearantrieb, insbesondere mit fluidischen (meist hydraulischen) Zylinder-Kolben-Aggregaten 101, 101′; 301 (Fig. 3-5) angewandt werden, wobei sich ebenfalls eine taumelfreie Bewegungscharakteristik ergibt, wenn die beiden Antriebe miteinander synchronisiert werden.Instead of a back-and-forth rotary drive, a linear drive of the same kind can also be used, in particular with fluidic (usually hydraulic) cylinder-piston units 101, 101 ′; 301 (Fig. 3-5) can be used, which also results in a wobble-free movement characteristic when the two drives are synchronized with one another.

Gemäss Fig. 3 sind zwei Kniehebel 229, 229′ vorgesehen, die jeweils aus einem ortsfest in einem Lager 126, 126′ angelenkten Schenkel 227, 227′ bestehen. Der bewegliche Werkzeugträger 5 ist mit Hilfe von gestellfesten Führungen 30, 30′ und Führungsäulen 106 mit engen Toleranzen geführt. Die ortsfest angelenkten Kniehebelschenkel 228, 228′ sind über ihre Gelenkpunkte 126, 126′ hinaus zu Zahnsegmenten 151, 151′ verlängert bzw. abgewinkelt und verbreitert, wobei die Zahnsegmente 151, 151′ eine Synchronisierung auch dann sicherstellen, wenn die die Zylinder 101, 101′ mit Hydraulikmedium versorgende, von einem Steuerventil PV (z.B. einem Proportionalventil) herangeführte Steuerleitung 60 geringe Ungleichmässigkeiten aufweisen sollte oder teilweise verstopft wäre.3, two toggle levers 229, 229 'are provided, each of which consists of a leg 227, 227' articulated in a bearing 126, 126 '. The movable tool carrier 5 is guided with the aid of frame-fixed guides 30, 30 'and guide columns 106 with narrow tolerances. The fixedly articulated toggle legs 228, 228 'are extended beyond their hinge points 126, 126' to tooth segments 151, 151 'or angled and widened, the tooth segments 151, 151' ensuring synchronization even when the cylinders 101, 101 'With hydraulic medium supplying, from a control valve PV (e.g. a proportional valve) control line 60 should have slight non-uniformities or would be partially blocked.

Wie dargestellt, mündet die Steuerleitung 60 an der der Kolbenstange 404 bzw. 404′ abgewandten Seite in die Zylinder 101, 101′, doch wäre die Steuerung ebenso an der gegenüberliegenden Seite oder an beiden seiten möglich. An der jeweils anderen Seite ist ein Anschluss für einen Druckspeicher 200 vorgesehen.As shown, the control line 60 opens into the cylinders 101, 101 'on the side facing away from the piston rod 404 or 404', but control would also be possible on the opposite side or on both sides. A connection for a pressure accumulator 200 is provided on the other side.

Ein Ausgleichsgewicht 31, das bei Hochfrequenz-Stanzpressen mit einer Hubfrequenz ab etwa 400 Hübe/min praktisch unentbehrlich ist, kann an den Verlängerungen der Schenkel 228, 228′, d.h. also an den Segmenten 151, 151′, zweckmässig über Lenker 37, 37′ befestigt sein, ähnlich wie dies auch bei Fig. 4. bzw. 5 mit den nach oben reichenden Verlängerungen der ortsfest angelenkten Schenkel der Kniehebel der Fall ist.A balance weight 31, which is practically indispensable in high-frequency punching presses with a stroke frequency of approximately 400 strokes / min, can be attached to the extensions of the legs 228, 228 ', i.e. So be attached to the segments 151, 151 ', conveniently via the handlebars 37, 37', similar to the case in Fig. 4. or 5 with the upwardly extending extensions of the fixed articulated legs of the toggle lever.

Das Steuerventil PV kann von an sich bekannter Bauart sein, und es sind zahlreiche Ventile für solche Zwecke auf dem Markt. Damit lässt sich nicht nur ein gleichmässiger, taumelfreier Bewegungsablauf erzielen, sondern es kann durch Variieren der Zuflussmenge an Hydraulikmedium während des Hubes auch die Geschwindigkeit verändert werden, um so eine gewünschte Gesamtcharakteristik der Bewegung zu erhalten. Dies ist besonders wichtig, wenn glatte Stanzschnittkanten erzielt werden sollen, wofür in der Feinstanztechnik zahlreiche Koppelgetriebe vorgeschlagen wurden, deren es bei der dargestellten Antriebsausführung gar nicht bedarf.The control valve PV can be of a type known per se and there are numerous valves for such purposes on the market. Not only can this be an even, wobble-free one Achieve motion sequence, but it can also be varied by varying the inflow amount of hydraulic medium during the stroke, so as to obtain a desired overall characteristic of the movement. This is particularly important if smooth punch-cut edges are to be achieved, for which numerous coupling gears have been proposed in fine punching technology, which are not required in the drive design shown.

Es wurde oben mehrfach auf gewisse Nachteile von Schwungrädern hingewiesen, die üblicherweise bei Stanzmaschinen vorgesehen werden, um für den Stanzschnitt die nötige Energie bereitzustellen. Die Schwungräder waren stets damit begründet, dass dadurch die Antriebe klein gehalten werden können. Die Anwendung des erfindungsgemässen Prinzips erspart eben die Schwungräder, ohne deswegen den Antrieb überdimensionieren zu müssen, was - wegen der damit verbundenen Masse - Nachteile hinsichtlich der zu erreichenden Maximalbeschleunigung dieser Masse zur Folge hätte. Fig. 4 und 5 veranschaulichen, wie fluidische Energiespeicher 201, 201′ noch für diesen Zweck eingesetzt werden können, die einerseits ohne weiteres mit geringer Masse ausgebildet werden können, andererseits auch keiner Kupplung bedürfen.It has been pointed out several times above that certain disadvantages of flywheels, which are usually provided in punching machines, in order to provide the necessary energy for the punch cut. The flywheels were always justified by the fact that the drives can be kept small. The application of the principle according to the invention saves the flywheels without having to oversize the drive, which - because of the mass involved - would have disadvantages with regard to the maximum acceleration of this mass to be achieved. Fig. 4 and 5 illustrate how fluidic energy storage 201, 201 'can still be used for this purpose, which on the one hand can be easily formed with a small mass, on the other hand do not require a clutch.

Die Druckspeicher 201, 201′ besitzen in üblicher Weise druckgasgefüllte Zylinderräume 61 und 62 (Fig. 4). Das Gas wird in den Räumen 61 zusammengedrückt und in den Räumen 62 entspannt, wenn sich die Kolben der Antriebe 101, 101′ von der Mitte in das Innere der Maschine bewegen. Das zusammengedrückte Gas treibt dann die Kniehebel bzw. den Werkzeugträger 5 beim Entspannen in entgegengesetzter Richtung wieder an.The pressure accumulators 201, 201 'have in the usual way compressed gas-filled cylinder spaces 61 and 62 (Fig. 4). The gas is compressed in rooms 61 and expanded in rooms 62 when the pistons of drives 101, 101 'move from the center into the interior of the machine. The compressed gas then drives the toggle levers or the tool carrier 5 again when relaxing in the opposite direction.

Die Verwendung solcher Energiespeicher 201, 201′ ist nicht auf die Anordnung von fluidischen Antrieben oder von Linearantrieben beschränkt; vielmehr können sie mit Vorteil allgemein auch bei Drehantrieben eingesetzt werden, d.h. sowohl bei Antrieben gemäss den vorher besprochenen Ausführungsbeispielen, als auch bei beliebigen Drehantrieben. Solche Energiespeicher empfehlen sich besonders bei einem Linearantrieb.The use of such energy storage 201, 201 'is not limited to the arrangement of fluid drives or linear drives; rather, they can also be used with advantage in general for rotary drives, ie both for drives according to the previously discussed embodiments, as well as with any rotary drives. Such energy stores are particularly recommended for a linear drive.

Bei drehenden Antrieben bedient man sich deshalb vorteilhaft eines im sogenannten Vierquadrantenbetrieb arbeitenden Elektromotors.With rotating drives, it is therefore advantageous to use an electric motor that operates in so-called four-quadrant operation.

Es sei ferner erwähnt, dass hier das Gegengewicht 31 lediglich symbolisch dargestellt ist und an sich natürlich beliebig angeordnet werden könnte.It should also be mentioned that the counterweight 31 is only shown symbolically here and, of course, could of course be arranged as desired.

Die oben erläuterte günstigere Anordnung zweier Druckspeicher 201, 201′ ist aus Fig. 5 ersichtlich, da es bevorzugt ist, wenn der Antrieb in die Mitte zwischen die beiden Kniehebel 129, 129′ verlegt ist, um so einen kompakteren Aufbau zu erhalten. Bei der Ausführung nach Fig. 5 dienen die beiden Druckspeicher 201, 201′ während der Hubbewegung als Antrieb zur Beschleunigung der Massen und zur Aufnahme von Bremsenergie nach dem Stanzen bis zum Anhalten des Werkzeugträgers 5; doch ist auch ein Steuerantrieb in Form eines Zylinder-Kolben-Antriebes 301 vorgesehen, der zwischen den beiden Kniehebeln 129, 129′ angeordnet ist. Seine Aufgabe ist es, an vorwählbaren Haltepunkten die Kolbenbewegung umzukehren, d.h. durch geeignete Steuerung den Hub zu bestimmen. Dieser Antrieb 301 besitzt zwar nur eine einzige Kolbenstange 704, doch sind damit zwei Stangen 604, 604′ durch einen Anlenkbolzen 63 mechanisch gekoppelt, so dass ein synchroner Antrieb der Zahnsegmente 151, 151′ von dieser Seite her gesichert ist. Die Zahnsegmente 151, 151′ sichern hier aber zusätzlich die synchrone Bewegung bei der durch die Druckspeicher 201, 201′ unterstützten Hubbewegung.The above-described more favorable arrangement of two pressure accumulators 201, 201 'can be seen from Fig. 5, since it is preferred if the drive is moved in the middle between the two toggle levers 129, 129', in order to obtain a more compact structure. 5, the two pressure accumulators 201, 201 'serve during the lifting movement as a drive for accelerating the masses and for absorbing braking energy after punching until the tool carrier 5 stops; but also a control drive in the form of a cylinder-piston drive 301 is provided, which is arranged between the two toggle levers 129, 129 '. Its task is to reverse the piston movement at pre-selected stops, i.e. to determine the stroke by suitable control. This drive 301 has only a single piston rod 704, but two rods 604, 604 'are mechanically coupled by a pivot pin 63, so that a synchronous drive of the toothed segments 151, 151' is secured from this side. The toothed segments 151, 151 'here also ensure the synchronous movement during the stroke movement supported by the pressure accumulators 201, 201'.

Vorzugsweise wird der obere Totpunkt durch das Ausschwenken der Kniehebel nach links und rechts von der gestreckten Stellung (unterer Totpunkt) erreicht.The top dead center is preferably reached by pivoting the toggle levers to the left and right from the extended position (bottom dead center).

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Kombinationen der beschriebenen Merkmale untereinander sowie mit Merkmalen nach dem Stande der Technik möglich; da jeder Werkzeugträger in Draufsicht im allgemeinen rechteckig ist, können statt zweier Kniehebel beispielsweise auch deren vier vorgesehen sein, die an je einem Eck des Rechteckes bzw. im Bereiche desselben angreifen. Ferner ist es auch im Falle der Fig. 3 bis 5 möglich, an Stelle der geradlinigen Führungen bogenförmige Kreuzkopfführungen vorzusehen. Theoretisch wäre auch eine waagrechte Anordnung der Führungssäulen 6 denkbar, weshalb die in der Beschreibung gebrauchten Ausdrücke "oben" oder "unten" nur relative Bedeutung haben und sich nur auf die Beispiele beziehen, zumal auch eine invertierte Anordnung ausführbar wäre.Numerous combinations of the described features with one another and with features according to the prior art are possible within the scope of the invention; since each tool carrier is generally rectangular in plan view, instead of two toggle levers, four of them can be provided, for example, which each engage one corner of the rectangle or in the area thereof. Furthermore, it is also possible in the case of FIGS. 3 to 5 to provide arc-shaped cross-head guides instead of the straight guides. Theoretically, a horizontal arrangement of the guide columns 6 would also be conceivable, which is why the terms “above” or “below” used in the description are only of relative importance and relate only to the examples, especially since an inverted arrangement would also be possible.

Selbstverständlich ist die in Fig. 1 gezeigte Schrittschaltung nur ein Beispiel. Alternativ können Inkrementalgeber an der jeweiligen Welle befestigt und zur Bildung eines Rückmeldesignales benutzt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Hydromotore für den hin- und hergehenden Antrieb einzusetzen, wobei durch Einstellung des Druckes auch die Arbeitskraft des Werkzeugträgers eingestellt werden kann. Ebenso kann der den Elektromotoren zugeführte Strom zur Einstellung der Arbeitskraft verstellbar sein.

Figure imgb0001
Figure imgb0002
Of course, the step circuit shown in Fig. 1 is only an example. Alternatively, incremental encoders can be attached to the respective shaft and used to form a feedback signal. Another possibility is to use hydraulic motors for the reciprocating drive, the work force of the tool holder also being able to be set by adjusting the pressure. Likewise, the current supplied to the electric motors can be adjustable to adjust the work force.
Figure imgb0001
Figure imgb0002

Claims (11)

1. A press drive for two tool supports (5, 7) which are displaceable relative to one another, at least one of which can be driven by means of at least two toggle levers (29, 29′; 129, 129′; 229, 229′), each having two dead centers, to which toggle levers (29, 29′; 129, 129′; 229, 229′) drive energy can be transmitted from one drive energy carrier in each case by means of at least one rod (4; 104, 104′; 404, 404′; 504, 504′; 604, 604′; 704), one dead center of the toggle levers (29, 29′; 129, 129′; 229, 229′) determining the closest approach of the two tool supports (5, 7) which are displaceable relative to one another the toggle levers (29, 29′; 129, 129′; 229, 229′) bending in opposite directions, and the drive energy carriers being synchronized with one another via a synchronizing arrangement, wherein the drive energy carriers comprise an energy store formed by a four-quadrant operation system or by an accumulator which releases stored energy in order to accelerate the masses or removes energy from the energy supply and stores the braking energy during braking of the masses or feeds the energy back to the energy supply.
2. A drive as claimed in claim 1, wherein the drive energy carriers comprise a reciprocating drive (1; 101, 101′; 301).
3. A drive as claimed in claim 2, wherein each drive (1; 102) has a shaft which is rotatable by at least one, preferably two, limiting means (11 and S4, S5) alternately only in the one or other direction over a predetermined angular range (α) to both sides of the dead center corresponding to the closest approach of the tool supports (5, 7), the limiting means (11, and S4, S5) preferably being coordinated with an adjusting means (17 or 22), and the limiting means (11 or S4, S5), if required, having a braking means which is, in particular, electrical and/or mechanical.
4. A drive as claimed in claim 2 or 3, which is formed by at least one reversible - in particular synchronous or asynchronous  - electric motor (9) which has a rotor with a pulse-dependent position and a pulse generator (12) which is preferably coordinated with a reversal means (10) for the direction of rotation.
5. A drive as claimed in claim 4, wherein the pulse generator (12) has an adjusting means (17) for changing the number of pulses and preferably a counter (14), a time pulse generator (13) expediently being upcircuit of the said counter.
6. A drive as claimed in claim 4, wherein the reversal means (10) has a switching means for switching over the electric motor (9) to the generator mode to brake it, a selector (19) for optional rotation in only one direction over a full 360° in each case preferably being connected to the switching means.
7. A drive as claimed in claim 2 or 3, wherein at least one reversible hydraulic motor or a fluid, in particular, hydraulic cylinder/piston unit (101, 101′; 301) - coordinated with the accumulator (200; 201, 201′) - is provided, and is controlable by means of the least one valve arrangement (PV).
8. A drive as claimed in any of the preceding claims, wherein the drive energy carrier or the drive (101, 101′; 102; 301) is arranged in the middle between two toggle levers (29, 29′; 129, 129′; 229, 229′).
9. A drive as claimed in any of the preceding claims, wherein the knee hinge points of the two symmetrically arranged toggle levers (29, 29′) are guided by means of crossheads (25, 25′) which are engaged by the energy store.
10. A drive as claimed in any of the preceding claims, wherein the toggle levers (129, 129′; 229, 229′) are mounted essentially stationary in a region of a toggle lever limb (128, 128′; 228, 228′) and are connected to one of the two tool supports (5) via the free end of the other limb (127, 127′; 227, 227′), and at least one of the following features is realized:
a) The limb (128, 128′; 228, 228′) which is hinged in an essentially stationary position is extended beyond its stationary hinge point (126, 126′) and engages, expediently via a guide rod (37, 37′; 137, 137′), a balancing weight (31) which is movable along a linear guide, which in particular is vertical, for example a guide column (32);
b) The toggle lever limbs (228, 228′) which are mounted in a stationary position are connected to a common balancing weight (31), the centers of pressure (138, 138′) of the toggle levers (129, 129′; 229, 229′) being symmetrical with respect to the center of gravity of the said weight; and
c) The stationary bearing (126, 126′) and the drive energy carriers or drives (101, 101′; 301) are arranged on a common frame which is adjustable by an adjusting means for adjusting the closest approach of the two tool supports (5) - in their direction of movement.
11. A drive as claimed in any of the preceding claims, having rods (104, 104′) in the form of connecting rods on a rotary drive (102) and one or two crankshaft or crankshafts or eccentric shaft or eccentric shafts, wherein the rods (104, 104′) overlap one another, are axially offset and are arranged symmetrically with respect to a plane passing through the crankshaft or crankshafts or eccentric shaft or eccentric shafts of the rotary drive (102), the said rods preferably each being connected to that crankshaft or eccentric shaft which faces away from the particular toggle lever (29, 29′), and at least one of the said shafts, but in particular both, being directly in the form of a motor shaft or motor shafts preferably without a flywheel and expediently of a hydraulic or electric motor (9).
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