EP2527058B1 - Machine tool in the form of a press for processing workpieces, in particular metal sheets - Google Patents

Machine tool in the form of a press for processing workpieces, in particular metal sheets Download PDF

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EP2527058B1
EP2527058B1 EP20110167704 EP11167704A EP2527058B1 EP 2527058 B1 EP2527058 B1 EP 2527058B1 EP 20110167704 EP20110167704 EP 20110167704 EP 11167704 A EP11167704 A EP 11167704A EP 2527058 B1 EP2527058 B1 EP 2527058B1
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EP
European Patent Office
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drive
along
wedge gear
gear element
stroke
Prior art date
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EP20110167704
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German (de)
French (fr)
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EP2527058A1 (en
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Frank Schmauder
Detlef Breitling
Jochen Wruck
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Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Priority to EP20110167704 priority patent/EP2527058B1/en
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Priority to KR1020137032156A priority patent/KR101887726B1/en
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Priority to PCT/EP2012/059416 priority patent/WO2012160039A1/en
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    • 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
    • B30B1/40—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 wedge means
    • Y—GENERAL 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
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    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/869—Means to drive or to guide tool
    • Y10T83/8821—With simple rectilinear reciprocating motion only
    • Y10T83/8841—Tool driver movable relative to tool support

Definitions

  • Such a machine tool is known from WO 2007/122294 A1 ,
  • This document discloses a punch press with a horizontal workpiece support, over which a plurality of punches are lined up in the horizontal direction.
  • a lifting drive device along the punch row is movable.
  • a plunger slide displaceable along the punch row.
  • On the plunger slide a plunger is guided in the vertical direction movable.
  • the lower end of the plunger faces the punching dies.
  • the plunger is provided with two gear wedges of a wedge gear.
  • the two gear wedges are combined to form a uniform wedge arrangement. This is limited on its upper side by the wedge surfaces of the two gear wedges.
  • the two wedge surfaces are inclined in opposite directions to the horizontal and form on the plunger-side wedge arrangement a roof-like double wedge surface.
  • the drive-side wedge arrangement is designed as a unit consisting of two gear wedges with oppositely inclined to the horizontal and roof-like abutting wedge surfaces.
  • the drive-side wedge arrangement can be moved along the punch row and thus in the direction of displacement of the slide slide.
  • a protrusion protrudes downward on the drive-side wedge arrangement.
  • This projection is associated with a recess on a base plate of the plunger-side wedge assembly.
  • the drive-side projection and the plunger-side recess can be selectively engaged or disengaged from each other.
  • the plunger must first be moved in the horizontal direction to a position in which it is above the punch to be operated by him .
  • the drive-side wedge arrangement is moved by means of the motor spindle drive along the punch row in a position in which the projection on the drive-side wedge assembly downwardly projecting projection is arranged at the level provided on the base plate of the plunger-side wedge assembly recess.
  • the base plate and also the ram-side wedge arrangement itself are initially lowered so far in the vertical direction that the drive-side projection can sufficiently override the base plate of the ram-side wedge assembly.
  • the plunger-side recess and the drive-side projection are brought into engagement by a lifting movement of the plunger-side wedge assembly and its base plate.
  • the drive-side wedge assembly is driven by a motor, so it takes over the base plate of the plunger-side wedge assembly and the entire plunger slide in the direction of travel. The movement ends as soon as the plunger on the plunger slide has reached its desired position above the punch to be actuated. To secure the desired position of the plunger of the plunger slide is locked to his leadership. Subsequently, the plunger-side wedge assembly and its base plate are lowered so far that the projection on the drive-side wedge assembly can escape from the recess on the base plate of the plunger-side wedge assembly.
  • the plunger Regardless of the lowering movement of the plunger-side wedge assembly and its base plate, the plunger is still spaced on its underside from its associated punch. If the drive-side wedge arrangement is then driven by a motor in its travel direction, then it moves relative to the plunger-side wedge arrangement on the plunger slide locked in the direction of displacement. During the movement of the drive-side wedge arrangement relative to the plunger-side wedge arrangement, as a result of the interaction of mutual wedge surfaces, the plunger guided in the vertical direction on the plunger carriage is moved downwards while carrying out a working stroke. The ram acts on him in the vertical Direction opposite punch and this performs the desired punching workpiece machining.
  • the drive-side wedge gear elements are at the same time the respective associated output-side wedge gear element on the respective wedge surface opposite.
  • the motor drive for the wedge gear elements of the wedge gear according to the invention via two motor drive units which are independently and thereby controlled so that they move the drive-side wedge gear element at least one gear element pair relative to the associated output-side wedge gear element for movement of the press tool along the stroke axis and / or in order to move the drive-side wedge gear elements of both gear element pairs simultaneously with the respective associated output-side wedge gear element along the positioning axis of the lifting drive device for positioning the lifting drive device along the positioning axis.
  • the motor drive units for the wedge gear elements of the wedge gear according to the invention controllable such that they simultaneously effect a relative movement of the drive-side and the driven-side wedge gear element of at least one pair of gear elements and a common movement of the drive-side and the output side wedge gear elements of both gear element pairs in the direction of the positioning of the Hubantriebsvorraum. From this mode of operation of the motor drive units results in a superposition of a positioning movement of the lifting drive device and a usable for driving a press tool in the stroke direction Hubantriebsterrorism.
  • the two motor drive units are provided for the drive-side wedge gear elements.
  • the motor drive units take the drive-side wedge gear elements associated with them output side wedge gear elements positioning the Hubantriebsvorraum in the positioning, or it results - as an alternative to the positioning of Hubantriebsvorectomy or superimposed - a relative movement between the drive side wedge gear elements and the latter associated output side wedge gear elements, as a result of which the press tool can be driven along the stroke axis.
  • the wedge gear elements of the wedge gear according to the invention thus take over a multiple function.
  • one of the two motor drive units causes the movement of the press tool along the lifting axis, the other motor drive unit, the positioning of the Hubantriebsvorides along the positioning axis.
  • the plunger is guided over the provided on the plunger output-side wedge gear elements along the lifting axis (claim 9).
  • Claim 10 relates to an embodiment of the machine tool according to the invention, on which the plunger is provided with a tool holder for the press tool and with a rotary drive device, by means of which provided on the plunger tool holder can be rotated about the lifting axis and thereby delivered in different rotational positions about the lifting axis.
  • a rotational adjustment of the tool holder about the lifting axis is required in particular for defining a direction of the workpiece machining carried out by means of the press tool.
  • the objective according to the invention of realizing as many functions as possible with as few machine elements as possible corresponds to the type of invention according to claim 12 to a particular extent.
  • the motor drive units of the two gear element pairs have a common support structure-side drive device.
  • spindle drives which comprise a spindle drive or a spindle nut and a drive motor for the spindle nut and as a common support structure-side drive device, a common drive spindle as the transmission side drive device.
  • drive motors in particular torque motors in question.
  • the drive of the mounted on the drive spindle spindle nut can be performed for example as a ball screw, as a trapezoidal screw or as a roller or planetary screw drive.
  • the motor drive units of the motor drive according to the invention are designed as linear motors.
  • both synchronous and asynchronous linear motors come into question. Due to the better efficiency and the higher feed forces, however, synchronous linear motors are preferred.
  • the drive-side wedge gear elements are provided with the primary part of the respective linear motor.
  • a secondary part extending along the positioning axis of the lifting drive device is attached as a common support structure-side drive device of the two motor drive units.
  • spindle drives and linear motors come as motor drive units for the motor drive according to the invention, for example, rack or chain drives in question.
  • the lifting drive device with a press tool provided thereon can in particular approach the machining points on a workpiece to be machined. Consequently, no or only a relatively small movement of the workpiece in the direction of the positioning axis is required for the mutual positioning of the workpiece and the press tool. For this reason, only a relatively small range of motion must be available for the workpiece in the direction of the positioning axis. This fact opens up the possibility of accommodating the required range of movement of workpieces to be processed within an O-shaped machine frame (claim 16). Such a geometry of the machine frame is particularly advantageous for presses of the type according to the invention.
  • a coordinate guide can assume a workpiece movement, preferably perpendicular to the positioning axis and the lifting axis, but also along the positioning axis.
  • FIG. 1 has a machine tool designed as a punch press 1 as a support structure an O-shaped machine frame 2 with two horizontal frame legs 3, 4 and two vertical frame legs 5, 6.
  • the machine frame 2 encloses a frame interior 7, which forms the working area of the punch press 1.
  • the punch press 1 sheets are processed which, for the sake of simplicity, are not shown and which are arranged for processing purposes in the frame interior 7.
  • a sheet to be machined is deposited on a workpiece support 8 provided in the frame interior 7.
  • a lower press tool in the form of a Stanzmatrize 9 conventional design stored.
  • the punching die 9 is provided with a die opening.
  • the punch 11 is fixed in a tool holder at the lower end of a plunger 12.
  • the plunger 12 is part of a lifting drive device 13, by means of which the punch 11 can be moved in a stroke direction (double arrow) along a lifting axis 14.
  • the lifting axis 14 extends in the direction of the z-axis of the coordinate system in FIG. 1 indicated numerical control 15 of the punch press 1.
  • the lifting drive device 13 Perpendicular to the lifting axis 14, the lifting drive device 13 can be moved along a positioning axis 16 in the direction of a double arrow.
  • the positioning axis 16 extends in the direction of the y-axis of the coordinate system of the numerical control 15.
  • the punching die 9 and the workpiece support 8 are moved synchronously with the lifting drive device 13 by means of a motor drive not shown in detail. Also for the punching die 9, a lifting drive device is conceivable.
  • the mutual engagement of the guide rails 19 and the guide shoes 20 is designed such that the connection between the guide rails 19 and the guide shoes 20 can also receive a load acting in the vertical direction. Accordingly, the lifting drive device 13 is suspended on the machine frame 2 via the guide shoes 20 and the guide rails 19.
  • Another essential component of the lifting drive device 13 is a wedge gear 21, which in FIG. 1 is hidden to a large extent.
  • the wedge gear 21 comprises two drive-side wedge gear elements 22, 23 and two output-side wedge gear elements 24, 25.
  • the latter are structurally combined to form a structural unit in the form of a driven-side double wedge 26.
  • the plunger 12 is rotatably mounted about the lifting axis 14.
  • a motorized rotary drive device 28 is housed in the output side double wedge 26 and provides the plunger 12 when needed about the lifting axis 14, both a left and a right turn of the plunger 12 is possible (double arrow in FIG. 2 ).
  • a ram bearing 29 is in FIG. 2 also indicated.
  • the plunger bearing 29 allows low-friction rotational movements of the plunger 12 about the lifting axis 14, on the other supports the plunger bearing 29 the plunger 12 in the axial direction and accordingly carries loads acting on the plunger 12 in the direction of the lifting axis 14, in the output side double wedge 26th from.
  • the driven-side double wedge 26 is delimited by a wedge surface 30 of the output-side wedge gear element 24 and by a wedge surface 31 of the output-side wedge gear element 25.
  • the wedge surfaces 30, 31 of the output-side wedge gear elements 24, 25 are opposite wedge surfaces 32, 33 of the drive-side wedge gear elements 22, 23.
  • longitudinal guides 34, 35 shown in highly schematic form the drive-side wedge gear element 22 and the output side wedge gear element 24 and the driven side wedge gear element 23 and the output side wedge gear element 25 in the direction of the y-axis, ie in the direction of the positioning axis 16 of the Hubantriebsvorraum 13, guided relative to each other.
  • the drive-side wedge gear element 22 and the output-side wedge gear element 24 and the drive-side wedge gear element 23 and the driven-side wedge gear element 25 each form a gear element pair. Notwithstanding the illustrated conditions, a wedge gear with gear element pairs is conceivable in the case of only one of the mutually associated wedge gear elements has a tilted against the positioning axis 16 wedge surface.
  • Longitudinal guides 36, 37 at the top of the drive side wedge gear elements 22, 23 are formed by the above-described guide rails 19 on the machine frame 2 and the guide shoes 20 of the lift drive device 13 mounted on the drive side wedge gear elements 22, 23.
  • the drive-side wedge gear element 22 has a motor drive unit 38, the drive-side wedge gear element 23 via a motor drive unit 39. Both drive units 38, 39 together form the spindle drive arrangement 17th
  • the motor drive units 38, 39 is common in FIG. 1 shown drive spindle 18 as mounted on the machine frame 2 and thus support structure-side drive device.
  • the drive spindle 18 is associated with an electric drive motor 40 and a spindle nut 41 driven by the latter and seated on the drive spindle 18 ( FIG. 3 ).
  • the motor drive unit 39 has, as a transmission-side drive device, an electric drive motor 42 and a spindle nut 43 (FIG. FIG. 4 ).
  • the electric drive motor 40 and the spindle nut 41 are moved along with the drive-side wedge gear element 22 along the positioning axis 16; the electric drive motor 42 and the spindle nut 43 are coupled to the drive-side wedge gear element 23 for movement along the positioning axis 16.
  • the motor drive units 38, 39 of the wedge gear 21 are also controlled by the numerical control 15 of the punch press 1. Both for the control of the drive-side wedge gear elements 22, 23 and for the control of the output side double wedge 26 suitable path measuring systems are provided.
  • FIG. 2 shows, the drive-side wedge gear elements 22, 23 at the same time the respective associated output-side wedge gear element 24, 25 on the wedge surfaces 30, 32 and on the wedge surfaces 31, 33 opposite.
  • the drive-side wedge gear elements 22, 23 rectified along the positioning axis 16 due to a corresponding control of the electric drive motors 40, 42, the drive-side wedge gear elements 22, 23 take the output side double wedge 26 with the plunger 12 and the Punch 11 along the positioning axis 16 with. As a result, the lifting drive device 13 and with it the plunger 12 and the punch 11 are positioned in the direction of the y-axis.
  • the electric drive motors 40, 42 are to be controlled such that the drive-side wedge gear elements 22, 23 rectified and at the same time relative to each other and to the output side Wedge gear elements 24, 25 along the positioning axis 16 move.
  • FIGS. 3 . 4 and 5 show the drive-side wedge gear element 22, the drive-side wedge gear element 23 and the output side wedge gear elements 24, 25 and the driven side double wedge 26 formed by them in detail.
  • FIG. 3 recognizable are the cooperating with the guide rails 19 on the machine frame 2 and the longitudinal guide 36 according to FIG. 2 forming guide shoes 20 at the top of the drive-side wedge gear element 22 and guide rails 44 on the underside of the drive-side wedge gear element 22.
  • the electric drive motor 40 and the spindle nut 41 of the motor drive unit 38 are arranged concealed.
  • the electric drive motor 40 is designed as a torque motor and mounted with its rotor directly to the spindle nut 41.
  • the guide rails 44 on the drive-side wedge gear element 22 engage in the assembled state in guide shoes 45 on the output side double wedge 26 according to FIG. 5 one.
  • the guide rails 44 and the guide shoes 45 in FIG. 2 indicated longitudinal guide 34, via which the drive-side wedge gear element 22 and the output-side double wedge 26 are supported in the vertical direction to each other.
  • the drive-side wedge gear element 23 has verweislich FIG. 4 U-shape and forms with its U-legs gear element parts 46, 47, which face each other to form a gap 48.
  • the gear member parts 46, 47 At the top of the gear member parts 46, 47 are the guide rails 19 of the machine frame 2 associated guide shoes 20 of the FIG. 2 schematically shown longitudinal guide 37 mounted.
  • the underside of the gear member parts 46, 47 is provided with guide rails 49. These run in guide shoes 50 at the top of the drive-side double wedge 26 (FIG. FIG. 5 ) and together with these form the longitudinal guide 35 according to FIG. 2 ,
  • the gear-side drive device of the motor drive unit 39 of the drive-side wedge gear element 23 with the electric drive motor 42 and the spindle nut 43 structurally corresponds to the transmission-side drive device for the drive-side wedge gear element 22nd
  • the drive-side wedge gear element 22 more and more runs into the intermediate space 48 of the gear element parts 46, 47 of the U-shaped drive-side wedge gear element 23.
  • the provided between the output side double wedge 26 and the drive-side wedge elements 22, 23 longitudinal guides 34, 35 provide guidance of the plunger 12 in its movement along the lifting axis 14. Other guide means are not provided for the lifting movement of the plunger 12. Also in the FIGS. 6 to 8 illustrated lifting movement of the plunger 12 may be combined with a positioning movement of the lifting drive device 13 along the positioning axis 16.
  • Hubantriebsvoruzeen 113, 213, 313 are shown, which may be provided on the punch press 1 in place of the lifting drive device 13 described in detail above.
  • the lift drive devices 113, 213, 313 are substantially different in configuration from spindle drive assemblies 117, 217, 317 provided as motor drives.
  • the lifting drive device 13 on the one hand and the lifting drive devices 113, 213, 313 on the other hand exists in particular with regard to the wedge gear 21 used.
  • spindle drive assembly 17 so far, as well as the motor drive units 38, 39 of the spindle drive assembly 117 are designed as spindle drives with a common, serving as a support structure side drive device and extending along the positioning axis 16 drive spindle 18.
  • the drive spindle 18 has over its entire length a uniform external thread and can be driven by an electric drive motor 142 about its longitudinal axis.
  • an electric drive motor 140 and a spindle nut 141 are provided on the drive side wedge gear element 22 and a spindle nut 143 on the drive side wedge gear element 23.
  • the spindle nut 143 is rotatably mounted on the drive-side wedge gear element 23 with respect to the axis of rotation of the drive spindle 18.
  • the spindle nut 141 is rotatably mounted on the drive-side wedge gear element 22 about the axis of rotation of the drive spindle 18.
  • the drive motor 140 By means of the drive motor 140, the spindle nut 141 can be driven about the axis of rotation of the drive spindle 18, but also blocked against such a rotational movement.
  • the drive spindle 18 is rotated by means of the drive motor 142.
  • the meshing with the drive spindle 18 spindle nuts 141, 143 move due to the rotation of the drive spindle 18 rectified along the positioning axis 16 and take the drive-side wedge gear elements 22, 23 and on this the output side of the wedge gear elements 24, 25 formed output wedge 26 in their common Movement direction with.
  • a movement of the driven-side double wedge 26 and the plunger 12 with the punch 11 exclusively along the positioning axis 16 results when the drive-side wedge gear elements 22, 23 rectified and move at the same speed along the positioning axis 16. This is the case when the spindle nut 141 is blocked by the drive motor 140 against rotation about the axis of rotation of the rotating drive spindle 18.
  • the electric drive motor 140 and the spindle nut 141 on the one hand and the drive motor 142 and the drive spindle 18 on the other hand to operate such that the drive-side wedge gear elements 22, 23 with matching speed in opposite directions along the positioning 16 shift. If the drive-side wedge gear elements 22, 23 move toward one another, the plunger 12 is lowered with the punch 11 on the output side double wedge 26 along the stroke axis 14. If the drive-side wedge-gear elements 22, 23 move away from one another along the positioning axis 16 at matching speeds, the output-side double wedge 26 and the plunger 12 are lifted along the lifting axis 14.
  • the spindle drive assembly 217 according to FIG. 10 has as motor drive units 38, 39 also two spindle drives. Unlike the spindle drives of the spindle drive arrangements 17, 117, however, the motor drive units 38, 39 of the spindle drive arrangement 217 do not make use of a common support structure-side drive device. Instead, each of the motor drive units 38, 39 has its own drive spindle, the motor drive unit 38 has a drive spindle 51, the motor drive unit 39 has a drive spindle 52.
  • the drive spindle 51 is driven by an electric drive motor 53, the drive spindle 52 by an electric drive motor 54 driven about its along the positioning axis 16 extending longitudinal axis.
  • the rotation of the drive spindle 51 effected by means of the electric drive motor 53 is converted into a linear movement of the drive-side wedge-gear element 22 by means of a spindle nut 55 mounted in a rotationally fixed manner on the drive-side wedge-gear element 22.
  • Corresponding drives the drive motor 54 via the drive spindle 52 and a seated on this spindle nut 56, the drive-side wedge gear element 23 along the positioning axis 16 at.
  • the drive spindles 51, 52 are in FIG. 10 shown canceled. They are perpendicular to the drawing plane of FIG. 10 offset from each other and both extend over the entire length of the upper horizontal frame leg 3 of the machine frame. 2
  • a positioning movement along the positioning axis 16 and a movement along the lifting axis 14 can be superimposed on one another by the drive-side wedge gear elements 22, 23 being rectified along the positioning axis 16 and being moved relative to one another.
  • the motor drive unit 38 comprises an electric drive motor 57, which drives a drive spindle 58 about its longitudinal axis.
  • the drive spindle 58 has two longitudinal sections 59, 60 with opposing threads.
  • the longitudinal section 59 of the drive spindle 58 meshes with a spindle nut 61, which in turn is non-rotatably connected to the drive-side wedge gear element 22.
  • the longitudinal section 60 of the drive spindle 58 meshes with a spindle nut 62, which in turn is non-rotatably mounted on the drive-side wedge gear element 23.
  • the drive-side wedge gear elements 22, 23 shift in rotation of the drive spindle 58 in opposite directions. If the drive-side wedge gear elements 22, 23 move toward one another, then the plunger 12 is lowered along the stroke axis 14 with the punch 11; if the drive-side wedge gear elements 22, 23 move away from one another, the plunger 12 is raised with the punch 11 along the stroke axis 14 ,
  • the motor drive unit 39 of the spindle drive arrangement 317 has an electric drive motor 63 and a drive spindle 64 driven by it.
  • the drive spindle 64 supports a spindle nut 65 which is rotatably mounted on a housing 66. Inside the housing 66, the motor drive unit 38 with the drive-side wedge gear elements 22, 23 is housed.

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  • Transmission Devices (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine in Form einer Presse zum Bearbeiten von Werkstücken, insbesondere von Blechen, mit einer Hubantriebsvorrichtung,

  • mittels derer ein Pressenwerkzeug entlang einer Hubachse in Richtung auf ein mit dem Pressenwerkzeug zu bearbeitendes Werkstück und/oder in Gegenrichtung bewegbar ist,
  • die entlang einer senkrecht zu der Hubachse verlaufenden Positionierachse positionierbar ist und
  • die ein zwischen einem motorischen Antrieb und dem Pressenwerkzeug vorgesehenes Keilgetriebe umfasst mit zwei antriebsseitigen Keilgetriebeelementen sowie mit zwei abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen, wobei jeweils ein antriebsseitiges Keilgetriebeelement und ein abtriebsseitiges Keilgetriebeelement einander zugeordnet sind und ein Getriebeelementpaar bilden, wobei die Keilgetriebeelemente wenigstens eines Getriebeelementpaares an einer unter einem Keilwinkel gegen die Positionierachse der Hubantriebsvorrichtung geneigten Keilfläche einander gegenüberliegen und die Keilflächen der beiden Getriebeelementpaare gegensinnig gegen die Positionierachse der Hubantriebsvorrichtung geneigt sind, wobei zur Bewegung des Pressenwerkzeuges entlang der Hubachse der motorische Antrieb das antriebsseitige Keilgetriebeelement wenigstens eines Getriebeelementpaares entlang der Positionierachse der Hubantriebsvorrichtung relativ zu dem zugeordneten abtriebsseitigen Keilgetriebeelement bewegt und/oder wobei zur Positionierung der Hubantriebsvorrichtung entlang der Positionierachse der motorische Antrieb die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente beider Getriebeelementpaare gleichzeitig mit den zugeordneten abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen entlang der Positionierachse der Hubantriebsvorrichtung bewegt.
The invention relates to a machine tool in the form of a press for machining workpieces, in particular sheets, with a lifting drive device,
  • by means of which a press tool can be moved along a lifting axis in the direction of a workpiece to be machined with the press tool and / or in the opposite direction,
  • which can be positioned along a positioning axis running perpendicular to the lifting axis, and
  • the provided between a motor drive and the press tool wedge gear comprises two drive-side wedge gear elements and two output side wedge gear elements, wherein each a drive-side wedge gear element and a driven side wedge gear element associated with each other and form a pair of transmission elements, wherein the wedge gear elements at least one pair of transmission elements at one under a wedge angle against the positioning of the Hubantriebsvorrichtung inclined wedge face face each other and the wedge surfaces of the two gear element pairs are inclined in opposite directions against the positioning of the Hubantriebsvorrichtung, wherein the movement of the press tool along the lifting axis of the motor Drive the drive-side wedge gear element at least one pair of gear along the positioning of the Hubantriebsvorrichtung moves relative to the associated output side wedge gear element and / or wherein for positioning the Hubantriebsvorrichtung along the positioning of the motor drive the drive-side wedge gear elements of both transmission element pairs moves simultaneously with the associated output side wedge gear elements along the positioning of the Hubantriebsvorrichtung ,

Eine derartige Werkzeugmaschine ist bekannt aus WO 2007/122294 A1 . Diese Druckschrift offenbart eine Stanzpresse mit einer horizontalen Werkstückauflage, über welcher eine Mehrzahl von Stanzstempeln in horizontaler Richtung aufgereiht sind. Oberhalb der Stanzstempel ist eine für diese vorgesehene Hubantriebsvorrichtung längs der Stanzstempelreihe bewegbar. Teil der Hubantriebsvorrichtung ist ein entlang der Stanzstempelreihe verschiebbarer Stößelschlitten. An dem Stößelschlitten ist ein Stößel in vertikaler Richtung beweglich geführt. Das untere Ende des Stößels ist den Stanzstempeln zugewandt. An seiner Oberseite ist der Stößel mit zwei Getriebekeilen eines Keilgetriebes versehen. Die beiden Getriebekeile sind zu einer baueinheitlichen Keilanordnung zusammengefasst. Diese wird an ihrer Oberseite durch die Keilflächen der beiden Getriebekeile begrenzt. Die beiden Keilflächen sind gegensinnig gegen die Horizontale geneigt und bilden an der stößelseitigen Keilanordnung eine dachartige Doppelkeilfläche aus. In vertikaler Richtung liegt der stößelseitigen Keilanordnung eine antriebsseitige Keilanordnung gegenüber. Auch die antriebsseitige Keilanordnung ist als Baueinheit aus zwei Getriebekeilen mit gegensinnig gegen die Horizontale geneigten und dachartig aneinanderstoßenden Keilflächen ausgeführt. Mittels eines motorischen Spindelantriebes kann die antriebsseitige Keilanordnung entlang der Stanzstempelreihe und somit in Verschieberichtung des Stößelschlittens verfahren werden. Nahe der dachartigen Doppelkeilfläche ragt an der antriebsseitigen Keilanordnung ein Vorsprung nach unten vor. Diesem Vorsprung ist eine Vertiefung an einer Grundplatte der stößelseitigen Keilanordnung zugeordnet. Der antriebsseitige Vorsprung und die stößelseitige Vertiefung können wahlweise miteinander in Eingriff oder außer Eingriff gebracht werden.Such a machine tool is known from WO 2007/122294 A1 , This document discloses a punch press with a horizontal workpiece support, over which a plurality of punches are lined up in the horizontal direction. Above the punch a provided for this lifting drive device along the punch row is movable. Part of the lifting drive device is a plunger slide displaceable along the punch row. On the plunger slide a plunger is guided in the vertical direction movable. The lower end of the plunger faces the punching dies. At its top, the plunger is provided with two gear wedges of a wedge gear. The two gear wedges are combined to form a uniform wedge arrangement. This is limited on its upper side by the wedge surfaces of the two gear wedges. The two wedge surfaces are inclined in opposite directions to the horizontal and form on the plunger-side wedge arrangement a roof-like double wedge surface. In the vertical direction of the plunger-side wedge assembly is opposite to a drive-side wedge assembly. The drive-side wedge arrangement is designed as a unit consisting of two gear wedges with oppositely inclined to the horizontal and roof-like abutting wedge surfaces. By means of a motorized spindle drive, the drive-side wedge arrangement can be moved along the punch row and thus in the direction of displacement of the slide slide. Near the roof-like double wedge surface, a protrusion protrudes downward on the drive-side wedge arrangement. This projection is associated with a recess on a base plate of the plunger-side wedge assembly. The drive-side projection and the plunger-side recess can be selectively engaged or disengaged from each other.

Soll ein ausgewählter Stanzstempel der Stanzstempelreihe zur Werkstückbearbeitung einen Arbeitshub ausführen und ist der an dem Stößelschlitten geführte Stößel abseits des ausgewählten Stanzstempels angeordnet, so muss der Stößel zunächst in horizontaler Richtung in eine Position bewegt werden, in welcher er über dem von ihm zu betätigenden Stanzstempel liegt. Zu diesem Zweck wird die antriebsseitige Keilanordnung mittels des motorischen Spindelantriebes längs der Stanzstempelreihe in eine Position verfahren, in welcher der an der antriebsseitigen Keilanordnung nach unten vorragende Vorsprung auf Höhe der an der Grundplatte der stößelseitigen Keilanordnung vorgesehenen Vertiefung angeordnet ist. Die Grundplatte und auch die stößelseitige Keilanordnung selbst sind dabei zunächst in vertikaler Richtung so weit abgesenkt, dass der antriebsseitige Vorsprung die Grundplatte der stößelseitigen Keilanordnung hinreichend weit überfahren kann. Anschließend werden durch eine Hubbewegung der stößelseitigen Keilanordnung und deren Grundplatte die stößelseitige Vertiefung und der antriebsseitige Vorsprung miteinander in Eingriff gebracht. Wird nun die antriebsseitige Keilanordnung motorisch angetrieben verfahren, so nimmt sie über die Grundplatte der stößelseitigen Keilanordnung diese und den gesamten Stößelschlitten in Verfahrrichtung mit. Die Verfahrbewegung endet, sobald der Stößel an dem Stößelschlitten seine Sollposition oberhalb des zu betätigenden Stanzstempels erreicht hat. Zur Sicherung der Sollposition des Stößels wird der Stößelschlitten an seiner Führung arretiert. Anschließend werden die stößelseitige Keilanordnung und deren Grundplatte so weit abgesenkt, dass der Vorsprung an der antriebsseitigen Keilanordnung aus der Vertiefung an der Grundplatte der stößelseitigen Keilanordnung austreten kann. Ungeachtet der Absenkbewegung der stößelseitigen Keilanordnung und ihrer Grundplatte ist der Stößel an seiner Unterseite nach wie vor von dem ihm zugeordneten Stanzstempel beabstandet. Wird nun die antriebsseitige Keilanordnung motorisch in ihrer Verfahrrichtung angetrieben, so bewegt sie sich relativ zu der stößelseitigen Keilanordnung an dem in Verschieberichtung arretierten Stößelschlitten. Bei der Bewegung der antriebsseitigen Keilanordnung relativ zu der stößelseitigen Keilanordnung wird in Folge des Zusammenwirkens beiderseitiger Keilflächen der an dem Stößelschlitten in vertikaler Richtung geführte Stößel unter Ausführung eines Arbeitshubes nach unten bewegt. Dabei beaufschlagt der Stößel den ihm in vertikaler Richtung gegenüberliegenden Stanzstempel und dieser führt die gewünschte stanzende Werkstückbearbeitung aus.If a selected punch of the punch row for workpiece machining to perform a stroke and the guided on the plunger slide ram is located away from the selected punch, so the plunger must first be moved in the horizontal direction to a position in which it is above the punch to be operated by him , For this purpose, the drive-side wedge arrangement is moved by means of the motor spindle drive along the punch row in a position in which the projection on the drive-side wedge assembly downwardly projecting projection is arranged at the level provided on the base plate of the plunger-side wedge assembly recess. The base plate and also the ram-side wedge arrangement itself are initially lowered so far in the vertical direction that the drive-side projection can sufficiently override the base plate of the ram-side wedge assembly. Subsequently, the plunger-side recess and the drive-side projection are brought into engagement by a lifting movement of the plunger-side wedge assembly and its base plate. Now, if the drive-side wedge assembly is driven by a motor, so it takes over the base plate of the plunger-side wedge assembly and the entire plunger slide in the direction of travel. The movement ends as soon as the plunger on the plunger slide has reached its desired position above the punch to be actuated. To secure the desired position of the plunger of the plunger slide is locked to his leadership. Subsequently, the plunger-side wedge assembly and its base plate are lowered so far that the projection on the drive-side wedge assembly can escape from the recess on the base plate of the plunger-side wedge assembly. Regardless of the lowering movement of the plunger-side wedge assembly and its base plate, the plunger is still spaced on its underside from its associated punch. If the drive-side wedge arrangement is then driven by a motor in its travel direction, then it moves relative to the plunger-side wedge arrangement on the plunger slide locked in the direction of displacement. During the movement of the drive-side wedge arrangement relative to the plunger-side wedge arrangement, as a result of the interaction of mutual wedge surfaces, the plunger guided in the vertical direction on the plunger carriage is moved downwards while carrying out a working stroke. The ram acts on him in the vertical Direction opposite punch and this performs the desired punching workpiece machining.

Den Stand der Technik zu vereinfachen, ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung.To simplify the prior art is an object of the present invention.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch die Werkzeugmaschine gemäß Patentanspruch 1.This object is achieved according to the invention by the machine tool according to claim 1.

Im Falle der Erfindung liegen die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente gleichzeitig dem jeweils zugeordneten abtriebsseitigen Keilgetriebeelement an der betreffenden Keilfläche gegenüber. Außerdem verfügt der motorische Antrieb für die Keilgetriebeelemente des erfindungsgemäßen Keilgetriebes über zwei motorische Antriebseinheiten, die unabhängig voneinander und dabei derart gesteuert werden, dass sie zur Bewegung des Pressenwerkzeuges entlang der Hubachse das antriebsseitige Keilgetriebeelement wenigstens eines Getriebeelementpaares relativ zu dem zugeordneten abtriebsseitigen Keilgetriebeelement bewegen und/oder dass sie zur Positionierung der Hubantriebsvorrichtung entlang der Positionierachse die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente beider Getriebeelementpaare gleichzeitig mit dem jeweils zugeordneten abtriebsseitigen Keilgetriebeelement entlang der Positionierachse der Hubantriebsvorrichtung bewegen. Unter diesen Umständen kann allein durch entsprechende Steuerung der motorischen Antriebseinheiten bestimmt werden, ob sich die Hubantriebsvorrichtung mit einer Positionierbewegung entlang der Positionierachse bewegt, ob die Hubantriebsvorrichtung eine Bewegung des Pressenwerkzeuges in dessen Hubrichtung bewirkt oder ob eine Positionierbewegung der Hubantriebsvorrichtung und eine Hubbewegung des Pressenwerkzeuges einander überlagern. Ein und derselbe motorische Antrieb kann an erfindungsgemäßen Werkzeugmaschinen folglich für zwei Achsbewegungen des Pressenwerkzeuges genutzt werden.In the case of the invention, the drive-side wedge gear elements are at the same time the respective associated output-side wedge gear element on the respective wedge surface opposite. In addition, the motor drive for the wedge gear elements of the wedge gear according to the invention via two motor drive units which are independently and thereby controlled so that they move the drive-side wedge gear element at least one gear element pair relative to the associated output-side wedge gear element for movement of the press tool along the stroke axis and / or in order to move the drive-side wedge gear elements of both gear element pairs simultaneously with the respective associated output-side wedge gear element along the positioning axis of the lifting drive device for positioning the lifting drive device along the positioning axis. Under these circumstances, it can be determined solely by appropriate control of the motor drive units, whether the Hubantriebsvorrichtung moves with a positioning movement along the positioning, if the Hubantriebsvorrichtung causes movement of the press tool in the stroke direction or if a positioning movement of the Hubantriebsvorrichtung and a lifting movement of the press tool overlap each other , One and the same motor drive can thus be used on machine tools according to the invention for two axis movements of the press tool.

Besondere Ausführungsarten der Erfindung gemäß Patentanspruch 1 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 16.Particular embodiments of the invention according to claim 1 emerge from the dependent claims 2 to 16.

Im Falle der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 2 sind die motorischen Antriebseinheiten für die Keilgetriebeelemente des erfindungsgemäßen Keilgetriebes derart steuerbar, dass sie zeitgleich eine Relativbewegung des antriebsseitigen und des abtriebsseitigen Keilgetriebeelementes wenigstens eines Getriebeelementpaares und eine gemeinsame Bewegung der antriebsseitigen und der abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente beider Getriebeelementpaare in Richtung der Positionierachse der Hubantriebsvorrichtung bewirken. Aus dieser Betriebsweise der motorischen Antriebseinheiten resultiert eine Überlagerung einer Positionierbewegung der Hubantriebsvorrichtung sowie einer zum Antrieb eines Pressenwerkzeuges in Hubrichtung nutzbaren Hubantriebsbewegung.In the case of Erfindungsbauart according to claim 2, the motor drive units for the wedge gear elements of the wedge gear according to the invention controllable such that they simultaneously effect a relative movement of the drive-side and the driven-side wedge gear element of at least one pair of gear elements and a common movement of the drive-side and the output side wedge gear elements of both gear element pairs in the direction of the positioning of the Hubantriebsvorrichtung. From this mode of operation of the motor drive units results in a superposition of a positioning movement of the lifting drive device and a usable for driving a press tool in the stroke direction Hubantriebsbewegung.

Ausweislich Patentanspruch 3 besteht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Möglichkeit, die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente beider Getriebeelementpaare gleichzeitig relativ zu dem jeweils zugeordneten abtriebsseitigen Keilgetriebeelement entlang der Positionierachse der Hubantriebsvorrichtung zu bewegen. Auf diese Art und Weise kann an dem Pressenwerkzeug eine maximale Antriebskraft entlang der Hubachse, insbesondere in der Hubrichtung eines Arbeitshubes, bereitgestellt werden.Evidently claim 3, in a further embodiment of the invention, the possibility of simultaneously moving the drive-side wedge gear elements of both gear element pairs relative to the respective associated output side wedge gear element along the positioning of the Hubantriebsvorrichtung. In this way, a maximum driving force along the stroke axis, in particular in the stroke direction of a working stroke, can be provided on the press tool.

Für die Zuordnung der beiden unabhängig voneinander steuerbaren motorischen Antriebseinheiten bezüglich der Keilgetriebeelemente bestehen erfindungsgemäß mehrere Möglichkeiten.For the assignment of the two independently controllable motor drive units with respect to the wedge gear elements according to the invention several possibilities.

Gemäß Patentanspruch 4 sind die beiden motorischen Antriebseinheiten für die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente vorgesehen. In Abhängigkeit von der Betriebsweise der motorischen Antriebseinheiten nehmen die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente die ihnen zugeordneten abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente unter Positionierung der Hubantriebsvorrichtung in deren Positionierrichtung mit, oder es ergibt sich - alternativ zu der Positionierbewegung der Hubantriebsvorrichtung oder damit überlagert - eine Relativbewegung zwischen den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen und den diesen zugeordneten abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen, infolge derer das Pressenwerkzeug entlang der Hubachse angetrieben werden kann. Die Keilgetriebeelemente des erfindungsgemäßen Keilgetriebes übernehmen mithin eine Mehrfachfunktion.According to claim 4, the two motor drive units are provided for the drive-side wedge gear elements. Depending on the mode of operation of the motor drive units take the drive-side wedge gear elements associated with them output side wedge gear elements positioning the Hubantriebsvorrichtung in the positioning, or it results - as an alternative to the positioning of Hubantriebsvorrichtung or superimposed - a relative movement between the drive side wedge gear elements and the latter associated output side wedge gear elements, as a result of which the press tool can be driven along the stroke axis. The wedge gear elements of the wedge gear according to the invention thus take over a multiple function.

Im Falle der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 5 bewirkt die eine der beiden motorischen Antriebseinheiten die Bewegung des Pressenwerkzeuges entlang der Hubachse, die andere motorische Antriebseinheit die Positionierung der Hubantriebsvorrichtung entlang der Positionierachse.In the case of Erfindungsbauart according to claim 5, one of the two motor drive units causes the movement of the press tool along the lifting axis, the other motor drive unit, the positioning of the Hubantriebsvorrichtung along the positioning axis.

Die in den Patentansprüchen 6 und 7 beschriebene Konfiguration des Keilgetriebes erfindungsgemäßer Werkzeugmaschinen ermöglicht bei kompakter Bauweise des Keilgetriebes einen optimalen Lastabtrag. Infolge der Zweiteilung des antriebsseitigen Keilgetriebeelementes eines der Getriebeelementpaare in zwei voneinander beabstandete Getriebeelementteile steht für die Abstützung dieses antriebsseitigen Keilgetriebeelementes eine breite Basis zur Verfügung. Da das antriebsseitige Keilgetriebeelement des anderen Getriebeelementpaares zwischen die beiden Getriebeelementteile einfahren kann, baut das Keilgetriebe in Bewegungsrichtung der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente verhältnismäßig klein.The configuration of the wedge gear described in the claims 6 and 7 inventive machine tools allows for compact design of the wedge gear optimal load transfer. As a result of the division of the drive-side wedge gear element of one of the gear element pairs in two spaced gear member parts is available for the support of this drive-side wedge gear element, a broad base available. Since the drive-side wedge gear element of the other gear element pair can retract between the two gear element parts, the wedge gear builds relatively small in the direction of movement of the drive-side wedge gear elements.

Im Interesse einer möglichst einfachen konstruktiven Gestaltung der Gesamtanordnung sind im Falle der Erfindungsbauart nach Patentanspruch 8 die abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente an einem zur Betätigung des Pressenwerkzeuges dienenden Stößel vorgesehen.In the interest of the simplest possible constructive design of the overall arrangement are provided in the case of Erfindungsbauart according to claim 8, the output side wedge gear elements on a serving for actuating the press tool plunger.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Stößel über die an dem Stößel vorgesehenen abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente entlang der Hubachse geführt (Patentanspruch 9).In a further preferred embodiment of the invention, the plunger is guided over the provided on the plunger output-side wedge gear elements along the lifting axis (claim 9).

Patentanspruch 10 betrifft eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, an welcher der Stößel mit einer Werkzeugaufnahme für das Pressenwerkzeug und mit einer Drehantriebsvorrichtung versehen ist, mittels derer die an dem Stößel vorgesehene Werkzeugaufnahme um die Hubachse gedreht und dadurch in unterschiedliche Drehstellungen um die Hubachse zugestellt werden kann. Eine Dreheinstellung der Werkzeugaufnahme um die Hubachse ist insbesondere zur Definition einer Richtung der mittels des Pressenwerkzeuges durchgeführten Werkstückbearbeitung erforderlich.Claim 10 relates to an embodiment of the machine tool according to the invention, on which the plunger is provided with a tool holder for the press tool and with a rotary drive device, by means of which provided on the plunger tool holder can be rotated about the lifting axis and thereby delivered in different rotational positions about the lifting axis. A rotational adjustment of the tool holder about the lifting axis is required in particular for defining a direction of the workpiece machining carried out by means of the press tool.

Für die motorischen Antriebseinheiten des erfindungsgemäßen Antriebes sind unterschiedliche Bauarten denkbar. Erfindungsgemäß bevorzugt werden Spindelantriebe und/oder Linearmotoren (Patentanspruch 11).For the motor drive units of the drive according to the invention different designs are conceivable. Spindle drives and / or linear motors (claim 11) are preferred according to the invention.

Der erfindungsgemäßen Zielsetzung, mit möglichst wenigen Maschinenelementen möglichst viele Funktionen zu realisieren, entspricht die Erfindungsbauart gemäß Patentanspruch 12 in besonderem Maße. An der anspruchsgemäßen Werkzeugmaschine weisen die motorischen Antriebseinheiten der beiden Getriebeelementpaare eine gemeinsame tragstrukturseitige Antriebsvorrichtung auf.The objective according to the invention of realizing as many functions as possible with as few machine elements as possible corresponds to the type of invention according to claim 12 to a particular extent. At the claimed machine tool, the motor drive units of the two gear element pairs have a common support structure-side drive device.

Erfindungsgemäß bevorzugte Bauarten eines kompakten Antriebes für die Keilgetriebeelemente sind in den Patentansprüchen 13 bis 15 angegeben.Preferred embodiments of a compact drive for the wedge gear elements according to the invention are specified in patent claims 13 to 15.

Gemäß den Patentansprüchen 13 und 14 sind Spindelantriebe vorgesehen, die als getriebeseitige Antriebsvorrichtung eine Spindelmutter oder eine Spindelmutter sowie einen Antriebsmotor für die Spindelmutter und als gemeinsame tragstrukturseitige Antriebsvorrichtung eine gemeinsame Antriebsspindel umfassen. Als Antriebsmotoren kommen insbesondere Torquemotoren in Frage. Der Antrieb der auf der Antriebsspindel aufsitzenden Spindelmutter kann beispielsweise als Kugelgewindetrieb, als Trapezgewindetrieb oder als Rollen- bzw. Planetengewindetrieb ausgeführt sein.According to claims 13 and 14 spindle drives are provided which comprise a spindle drive or a spindle nut and a drive motor for the spindle nut and as a common support structure-side drive device, a common drive spindle as the transmission side drive device. As drive motors in particular torque motors in question. The drive of the mounted on the drive spindle spindle nut can be performed for example as a ball screw, as a trapezoidal screw or as a roller or planetary screw drive.

Gemäß Patentanspruch 15 sind die motorischen Antriebseinheiten des erfindungsgemäßen motorischen Antriebes als Linearmotoren ausgebildet. Dabei kommen grundsätzlich sowohl synchrone als auch asynchrone Linearmotoren in Frage. Aufgrund des besseren Wirkungsgrades und der höheren Vorschubkräfte werden allerdings synchrone Linearmotoren bevorzugt. In jedem Fall sind die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente mit dem Primärteil des jeweiligen Linearmotors versehen. An der Tragstruktur ist als gemeinsame tragstrukturseitige Antriebsvorrichtung der beiden motorischen Antriebseinheiten ein entlang der Positionierachse der Hubantriebsvorrichtung verlaufender Sekundärteil angebracht. Neben Spindelantrieben und Linearmotoren kommen als motorische Antriebseinheiten für den erfindungsgemäßen motorischen Antrieb beispielsweise auch Zahnstangen- oder Kettenantriebe in Frage.According to claim 15, the motor drive units of the motor drive according to the invention are designed as linear motors. In principle, both synchronous and asynchronous linear motors come into question. Due to the better efficiency and the higher feed forces, however, synchronous linear motors are preferred. In any case, the drive-side wedge gear elements are provided with the primary part of the respective linear motor. On the support structure, a secondary part extending along the positioning axis of the lifting drive device is attached as a common support structure-side drive device of the two motor drive units. In addition to spindle drives and linear motors come as motor drive units for the motor drive according to the invention, for example, rack or chain drives in question.

Infolge ihrer Beweglichkeit entlang einer senkrecht zu der Hubachse verlaufenden Positionierachse kann die Hubantriebsvorrichtung mit einem daran vorgesehenen Pressenwerkzeug insbesondere die Bearbeitungsstellen an einem zu bearbeitenden Werkstück anfahren. Zur gegenseitigen Positionierung von Werkstück und Pressenwerkzeug bedarf es folglich keiner bzw. nur einer relativ geringen Bewegung des Werkstücks in Richtung der Positionierachse. Aus diesem Grund muss für das Werkstück in Richtung der Positionierachse nur ein verhältnismäßig kleiner Bewegungsbereich zur Verfügung stehen. Dieser Umstand eröffnet die Möglichkeit, den erforderlichen Bewegungsbereich zu bearbeitender Werkstücke innerhalb eines O-förmigen Maschinenrahmens unterzubringen (Patentanspruch 16). Eine derartige Geometrie des Maschinenrahmens ist insbesondere für Pressen der erfindungsgemäßen Art von Vorteil. Auch bei Einleitung hoher Presskräfte verformt sich ein O-förmiger Maschinenrahmen allenfalls minimal. Die Verwendung einer herkömmlichen Koordinatenführung für die Werkstückbewegung ist ungeachtet der Positionierbarkeit der Hubantriebsvorrichtung denkbar. Eine Koordinatenführung kann eine Werkstückbewegung vorzugsweise senkrecht zu Positionier- und der Hubachse aber auch entlang der Positionierachse übernehmen.As a result of their mobility along a positioning axis extending perpendicular to the lifting axis, the lifting drive device with a press tool provided thereon can in particular approach the machining points on a workpiece to be machined. Consequently, no or only a relatively small movement of the workpiece in the direction of the positioning axis is required for the mutual positioning of the workpiece and the press tool. For this reason, only a relatively small range of motion must be available for the workpiece in the direction of the positioning axis. This fact opens up the possibility of accommodating the required range of movement of workpieces to be processed within an O-shaped machine frame (claim 16). Such a geometry of the machine frame is particularly advantageous for presses of the type according to the invention. Even with the introduction of high pressing forces, an O-shaped machine frame deforms minimally at best. The use of a conventional coordinate guide for workpiece movement is conceivable regardless of the positionability of the lifting drive device. A coordinate guide can assume a workpiece movement, preferably perpendicular to the positioning axis and the lifting axis, but also along the positioning axis.

Nachstehend wir die Erfindung anhand schematischer Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1
eine Werkzeugmaschine in Form einer Stanzpresse mit einer Hubantriebsvorrichtung für einen Stanzstempel einschließlich eines motorischen Antriebes erster Bauart für die Hubantriebsvorrichtung,
Figur 2
eine stark schematisierte Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus der Hubantriebsvorrichtung und des motorischen Antriebes gemäß Figur 1,
Figuren 3 bis 5
Getriebeelemente eines Keilgetriebes der Hubantriebsvorrichtung gemäß Figur 1,
Figuren 6 bis 8
die Stanzpresse gemäß Figur 1 bei drei unterschiedlichen Funktionszuständen der Hubantriebsvorrichtung,
Figur 9
eine stark schematisierte Darstellungen des grundsätzlichen Aufbaus einer Hubantriebsvorrichtung einschließlich eines motorischen Antriebes zweiter Bauart für die Hubantriebsvorrichtung,
Figur 10
eine stark schematisierte Darstellungen des grundsätzlichen Aufbaus einer Hubantriebsvorrichtung einschließlich eines motorischen Antriebes dritter Bauart für die Hubantriebsvorrichtung und
Figur 11
eine stark schematisierte Darstellungen des grundsätzlichen Aufbaus einer Hubantriebsvorrichtung einschließlich eines motorischen Antriebes vierter Bauart für die Hubantriebsvorrichtung.
Below, the invention with reference to schematic representations of an embodiment explained in more detail. Show it:
FIG. 1
a machine tool in the form of a punch press with a lifting drive device for a punch, including a motor drive of the first type for the lifting drive device,
FIG. 2
a highly schematic representation of the basic structure of the lifting drive device and the motor drive according to FIG. 1 .
FIGS. 3 to 5
Gear elements of a wedge gear of the lifting drive device according to FIG. 1 .
FIGS. 6 to 8
the punch press according to FIG. 1 at three different operating states of the lifting drive device,
FIG. 9
a highly schematic representations of the basic structure of a lifting drive device including a motor drive of the second type for the lifting drive device,
FIG. 10
a highly schematic representations of the basic structure of a lifting drive device including a third-motor drive for the linear actuator and
FIG. 11
a highly schematic representations of the basic structure of a lifting drive device including a fourth-order motor drive for the lifting drive device.

Gemäß Figur 1 weist eine als Stanzpresse 1 ausgeführte Werkzeugmaschine als Tragstruktur einen O-förmigen Maschinenrahmen 2 mit zwei horizontalen Rahmenschenkeln 3, 4 sowie zwei vertikalen Rahmenschenkeln 5, 6 auf. Der Maschinenrahmen 2 umschließt einen Rahmeninnenraum 7, der den Arbeitsbereich der Stanzpresse 1 bildet.According to FIG. 1 has a machine tool designed as a punch press 1 as a support structure an O-shaped machine frame 2 with two horizontal frame legs 3, 4 and two vertical frame legs 5, 6. The machine frame 2 encloses a frame interior 7, which forms the working area of the punch press 1.

Mittels der Stanzpresse 1 bearbeitet werden Bleche, welche der Einfachheit halber nicht dargestellt sind und die zu Bearbeitungszwecken in dem Rahmeninnenraum 7 angeordnet werden. Ein zu bearbeitendes Blech wird dabei auf einer in dem Rahmeninnenraum 7 vorgesehenen Werkstückauflage 8 abgelegt. In einer Aussparung der Werkstückauflage 8 ist an dem unteren horizontalen Rahmenschenkel 4 des Maschinenrahmens 2 ein unteres Pressenwerkzeug in Form einer Stanzmatrize 9 herkömmlicher Bauart gelagert. In gewohnter Weise ist die Stanzmatrize 9 mit einer Matrizenöffnung versehen.By means of the punch press 1 sheets are processed which, for the sake of simplicity, are not shown and which are arranged for processing purposes in the frame interior 7. A sheet to be machined is deposited on a workpiece support 8 provided in the frame interior 7. In a recess of the workpiece support 8 is on the lower horizontal frame leg 4 of the machine frame 2, a lower press tool in the form of a Stanzmatrize 9 conventional design stored. In the usual way, the punching die 9 is provided with a die opening.

In die Matrizenöffnung der Stanzmatrize 9 taucht bei der stanzenden Werkstückbearbeitung ein als Stanzstempel 11 ausgebildetes oberes Pressenwerkzeug ein. Anstelle eines Stanzstempels 11 und einer Stanzmatrize 9 sind beispielsweise auch ein Biegestempel sowie eine Biegematrize zum Umformen von Werkstücken denkbar.In the die opening of the punching die 9 emerges in the punching workpiece machining as a punch 11 formed upper press tool. Instead of a punch 11 and a punching die 9, for example, a punch and a bending die for forming workpieces are conceivable.

Der Stanzstempel 11 ist in einer Werkzeugaufnahme an dem unteren Ende eines Stößels 12 fixiert. Der Stößel 12 ist Teil einer Hubantriebsvorrichtung 13, mittels derer der Stanzstempel 11 in einer Hubrichtung (Doppelpfeil) entlang einer Hubachse 14 bewegt werden kann. Die Hubachse 14 verläuft in Richtung der z-Achse des Koordinatensystems einer in Figur 1 angedeuteten numerischen Steuerung 15 der Stanzpresse 1. Senkrecht zu der Hubachse 14 kann die Hubantriebsvorrichtung 13 längs einer Positionierachse 16 in Richtung eines Doppelpfeils bewegt werden. Die Positionierachse 16 verläuft in Richtung der y-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Bei Bewegungen der Hubantriebsvorrichtung 13 längs der Positionierachse 16 werden die Stanzmatrize 9 und die Werkstückauflage 8 mittels eines nicht im Einzelnen gezeigten motorischen Antriebes synchron mit der Hubantriebsvorrichtung 13 verfahren. Auch für die Stanzmatrize 9 ist eine Hubantriebsvorrichtung denkbar.The punch 11 is fixed in a tool holder at the lower end of a plunger 12. The plunger 12 is part of a lifting drive device 13, by means of which the punch 11 can be moved in a stroke direction (double arrow) along a lifting axis 14. The lifting axis 14 extends in the direction of the z-axis of the coordinate system in FIG. 1 indicated numerical control 15 of the punch press 1. Perpendicular to the lifting axis 14, the lifting drive device 13 can be moved along a positioning axis 16 in the direction of a double arrow. The positioning axis 16 extends in the direction of the y-axis of the coordinate system of the numerical control 15. In movements of the lifting drive device 13 along the positioning axis 16, the punching die 9 and the workpiece support 8 are moved synchronously with the lifting drive device 13 by means of a motor drive not shown in detail. Also for the punching die 9, a lifting drive device is conceivable.

Die Bewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und die Positionierung der Hubantriebsvorrichtung 13 entlang der Positionierachse 16 erfolgen mittels eines motorischen Antriebes in Form einer Spindelantriebsanordnung 17 mit einer in Richtung der Positionierachse 16 verlaufenden und mit dem Maschinenrahmen 2 fest verbundenen Antriebsspindel 18. Geführt wird die Hubantriebsvorrichtung 13 bei Bewegungen längs der Positionierachse 16 an insgesamt drei Führungsschienen 19 des oberen horizontalen Rahmenschenkels 3. Von den Führungsschienen 19 ist in Figur 1 eine zu erkennen. Die beiden übrigen Führungsschienen 19 verlaufen parallel zu der sichtbaren Führungsschiene 19 und von dieser in Richtung der x-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15 beabstandet. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 13. Der gegenseitige Eingriff der Führungsschienen 19 und der Führungsschuhe 20 ist derart gestaltet, dass die Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und den Führungsschuhen 20 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dementsprechend ist die Hubantriebsvorrichtung 13 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 an dem Maschinenrahmen 2 aufgehängt.The movement of the plunger 12 along the lifting axis 14 and the positioning of the lifting drive device 13 along the positioning axis 16 by means of a motor drive in the form of a spindle drive assembly 17 with a running in the direction of the positioning axis 16 and fixedly connected to the machine frame 2 drive spindle 18 is guided Lifting drive device 13 during movements along the positioning axis 16 at a total of three guide rails 19 of the upper horizontal frame leg 3. Of the guide rails 19 is in FIG. 1 to recognize one. The other two guide rails 19 are parallel to the visible guide rail 19 and spaced therefrom in the direction of the x-axis of the coordinate system of the numerical control 15. On the guide rails 19 run guide shoes 20th the reciprocating drive device 13. The mutual engagement of the guide rails 19 and the guide shoes 20 is designed such that the connection between the guide rails 19 and the guide shoes 20 can also receive a load acting in the vertical direction. Accordingly, the lifting drive device 13 is suspended on the machine frame 2 via the guide shoes 20 and the guide rails 19.

Ein weiterer wesentlicher Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist ein Keilgetriebe 21, das in Figur 1 zu einem Großteil verdeckt ist.Another essential component of the lifting drive device 13 is a wedge gear 21, which in FIG. 1 is hidden to a large extent.

Der grundsätzliche Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise des Keilgetriebes 21 sind in Figur 2 skizziert.The basic structure and the basic operation of the wedge gear 21 are in FIG. 2 outlined.

Demnach umfasst das Keilgetriebe 21 zwei antriebsseitige Keilgetriebeelemente 22, 23 sowie zwei abtriebsseitige Keilgetriebeelemente 24, 25. Letztere sind konstruktiv zu einer Baueinheit in Form eines abtriebsseitigen Doppelkeils 26 zusammengefasst.Accordingly, the wedge gear 21 comprises two drive-side wedge gear elements 22, 23 and two output-side wedge gear elements 24, 25. The latter are structurally combined to form a structural unit in the form of a driven-side double wedge 26.

An dem abtriebsseitigen Doppelkeil 26 ist der Stößel 12 um die Hubachse 14 drehbar gelagert. Eine motorische Drehantriebsvorrichtung 28 ist in dem abtriebsseitigen Doppelkeil 26 untergebracht und stellt den Stößel 12 bei Bedarf um die Hubachse 14 zu, Dabei ist sowohl eine Links- als auch eine Rechtsdrehung des Stößels 12 möglich (Doppelpfeil in Figur 2). Eine Stößellagerung 29 ist in Figur 2 gleichfalls angedeutet. Zum einen erlaubt die Stößellagerung 29 reibungsarme Drehbewegungen des Stößels 12 um die Hubachse 14, zum andern lagert die Stößellagerung 29 den Stößel 12 in axialer Richtung und trägt dementsprechend Lasten, die auf den Stößel 12 in Richtung der Hubachse 14 wirken, in den abtriebsseitigen Doppelkeil 26 ab.At the output side double wedge 26, the plunger 12 is rotatably mounted about the lifting axis 14. A motorized rotary drive device 28 is housed in the output side double wedge 26 and provides the plunger 12 when needed about the lifting axis 14, both a left and a right turn of the plunger 12 is possible (double arrow in FIG. 2 ). A ram bearing 29 is in FIG. 2 also indicated. On the one hand, the plunger bearing 29 allows low-friction rotational movements of the plunger 12 about the lifting axis 14, on the other supports the plunger bearing 29 the plunger 12 in the axial direction and accordingly carries loads acting on the plunger 12 in the direction of the lifting axis 14, in the output side double wedge 26th from.

Nach oben hin wird der abtriebsseitige Doppelkeil 26 durch eine Keilfläche 30 des abtriebsseitigen Keilgetriebeelementes 24 sowie durch eine Keilfläche 31 des abtriebsseitigen Keilgetriebeelementes 25 begrenzt. Den Keilflächen 30, 31 der abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente 24, 25 liegen Keilflächen 32, 33 der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 gegenüber. Über nachstehend noch im Einzelnen beschriebene und in Figur 2 stark schematisiert dargestellte Längsführungen 34, 35 sind das antriebsseitige Keilgetriebeelement 22 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 24 sowie das antriebsseitige Keilgetriebeelement 23 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 25 in Richtung der y-Achse, d.h. in Richtung der Positionierachse 16 der Hubantriebsvorrichtung 13, relativ zueinander beweglich geführt. Das antriebsseitige Keilgetriebeelement 22 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 24 sowie das antriebsseitige Keilgetriebeelement 23 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 25 bilden jeweils ein Getriebeelementpaar. Abweichend von den dargestellten Verhältnissen ist auch ein Keilgetriebe mit Getriebeelementpaaren denkbar, im Falle der jeweils nur eines der einander zugeordneten Keilgetriebeelemente eine gegen die Positionierachse 16 geneigte Keilfläche aufweist.Towards the top, the driven-side double wedge 26 is delimited by a wedge surface 30 of the output-side wedge gear element 24 and by a wedge surface 31 of the output-side wedge gear element 25. The wedge surfaces 30, 31 of the output-side wedge gear elements 24, 25 are opposite wedge surfaces 32, 33 of the drive-side wedge gear elements 22, 23. About below in the Individually described and in FIG. 2 longitudinal guides 34, 35 shown in highly schematic form, the drive-side wedge gear element 22 and the output side wedge gear element 24 and the driven side wedge gear element 23 and the output side wedge gear element 25 in the direction of the y-axis, ie in the direction of the positioning axis 16 of the Hubantriebsvorrichtung 13, guided relative to each other. The drive-side wedge gear element 22 and the output-side wedge gear element 24 and the drive-side wedge gear element 23 and the driven-side wedge gear element 25 each form a gear element pair. Notwithstanding the illustrated conditions, a wedge gear with gear element pairs is conceivable in the case of only one of the mutually associated wedge gear elements has a tilted against the positioning axis 16 wedge surface.

Längsführungen 36, 37 an der Oberseite der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 werden von den vorstehend beschriebenen Führungsschienen 19 an dem Maschinenrahmen 2 und von den Führungsschuhen 20 der Hubantriebsvorrichtung 13 gebildet, die an den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 22, 23 montiert sind.Longitudinal guides 36, 37 at the top of the drive side wedge gear elements 22, 23 are formed by the above-described guide rails 19 on the machine frame 2 and the guide shoes 20 of the lift drive device 13 mounted on the drive side wedge gear elements 22, 23.

Das antriebsseitige Keilgetriebeelement 22 verfügt über eine motorische Antriebseinheit 38, das antriebsseitige Keilgetriebeelement 23 über eine motorische Antriebseinheit 39. Beide Antriebseinheiten 38, 39 gemeinsam bilden die Spindelantriebsanordnung 17.The drive-side wedge gear element 22 has a motor drive unit 38, the drive-side wedge gear element 23 via a motor drive unit 39. Both drive units 38, 39 together form the spindle drive arrangement 17th

Den motorischen Antriebseinheiten 38, 39 gemeinsam ist die in Figur 1 gezeigte Antriebsspindel 18 als an dem Maschinenrahmen 2 gelagerte und folglich tragstrukturseitige Antriebsvorrichtung. Als getriebeseitige Antriebsvorrichtung der motorischen Antriebseinheit 38 sind der Antriebsspindel 18 ein elektrischer Antriebsmotor 40 sowie eine von diesem angetriebene und auf der Antriebsspindel 18 aufsitzende Spindelmutter 41 zugeordnet (Figur 3). Die motorische Antriebseinheit 39 weist als getriebeseitige Antriebsvorrichtung einen elektrischen Antriebsmotor 42 sowie eine Spindelmutter 43 auf (Figur 4). Der elektrische Antriebsmotor 40 und die Spindelmutter 41 werden mit dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 22 längs der Positionierachse 16 mitbewegt; der elektrische Antriebsmotor 42 und die Spindelmutter 43 sind mit dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 23 zur Bewegung entlang der Positionierachse 16 gekoppelt.The motor drive units 38, 39 is common in FIG. 1 shown drive spindle 18 as mounted on the machine frame 2 and thus support structure-side drive device. As a drive-side drive device of the motor drive unit 38, the drive spindle 18 is associated with an electric drive motor 40 and a spindle nut 41 driven by the latter and seated on the drive spindle 18 ( FIG. 3 ). The motor drive unit 39 has, as a transmission-side drive device, an electric drive motor 42 and a spindle nut 43 (FIG. FIG. 4 ). The electric drive motor 40 and the spindle nut 41 are moved along with the drive-side wedge gear element 22 along the positioning axis 16; the electric drive motor 42 and the spindle nut 43 are coupled to the drive-side wedge gear element 23 for movement along the positioning axis 16.

Wie alle wesentlichen Funktionseinheiten der Stanzpresse 1 werden auch die motorischen Antriebseinheiten 38, 39 des Keilgetriebes 21 durch die numerische Steuerung 15 der Stanzpresse 1 gesteuert. Sowohl für die Steuerung der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 als auch für die Steuerung des abtriebsseitigen Doppelkeils 26 sind geeignete Weg-Messsysteme vorgesehen.Like all essential functional units of the punch press 1, the motor drive units 38, 39 of the wedge gear 21 are also controlled by the numerical control 15 of the punch press 1. Both for the control of the drive-side wedge gear elements 22, 23 and for the control of the output side double wedge 26 suitable path measuring systems are provided.

Wie aus Figur 2 ebenfalls hervorgeht, liegen die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 gleichzeitig dem jeweils zugeordneten abtriebsseitigen Keilgetriebeelement 24, 25 an den Keilflächen 30, 32 bzw. an den Keilflächen 31, 33 gegenüber.How out FIG. 2 also shows, the drive-side wedge gear elements 22, 23 at the same time the respective associated output-side wedge gear element 24, 25 on the wedge surfaces 30, 32 and on the wedge surfaces 31, 33 opposite.

Werden die elektrischen Antriebsmotoren 40, 42 an den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 22, 23 derart betrieben, dass sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 entlang der Positionierachse 16 aufeinander zu bewegen, ergibt sich eine Relativbewegung zwischen den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 22, 23 einerseits und den abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen 24, 25 andererseits. In Folge dieser Relativbewegung wird der abtriebsseitige Doppelkeil 26 mit dem daran gelagerten Stößel 12 entlang der Hubachse 14 nach unten bewegt. Der an dem Stößel 12 montierte Stanzstempel 11 führt einen Arbeitshub aus und bearbeitet dabei ein auf der Werkstückauflage 8 gelagertes Werkstück.If the electric drive motors 40, 42 are operated on the drive-side wedge gear elements 22, 23 such that the drive-side wedge gear elements 22, 23 move toward one another along the positioning axis 16, a relative movement results between the drive-side wedge gear elements 22, 23 on the one hand and the driven wedge gear elements 24 on the output side 25 on the other hand. As a result of this relative movement of the output side double wedge 26 is moved with the ram 12 mounted thereon along the lifting axis 14 down. The punch 11 mounted on the ram 12 carries out a working stroke and thereby processes a workpiece mounted on the workpiece support 8.

Werden die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 durch entsprechende Steuerung der elektrischen Antriebsmotoren 40, 42 relativ zu den abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen 24, 25 und dabei voneinander weg bewegt, so werden der abtriebsseitige Doppelkeil 26 und der daran gelagerte Stößel 12 mit dem Stanzstempel 11 entlang der Hubachse 14 angehoben.If the drive-side wedge gear elements 22, 23 are moved away from one another by corresponding control of the electric drive motors 40, 42 relative to the output-side wedge gear elements 24, 25, then the output-side double wedge 26 and the plunger 12 mounted thereon with the punch 11 along the stroke axis 14 raised.

Bewegen sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 aufgrund einer entsprechenden Steuerung der elektrischen Antriebsmotoren 40, 42 gleichgerichtet entlang der Positionierachse 16, so nehmen die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 den abtriebsseitigen Doppelkeil 26 mit dem Stößel 12 und dem Stanzstempel 11 längs der Positionierachse 16 mit. Dadurch werden die Hubantriebsvorrichtung 13 und mit dieser der Stößel 12 und der Stanzstempel 11 in Richtung der y-Achse positioniert.If the drive-side wedge gear elements 22, 23 rectified along the positioning axis 16 due to a corresponding control of the electric drive motors 40, 42, the drive-side wedge gear elements 22, 23 take the output side double wedge 26 with the plunger 12 and the Punch 11 along the positioning axis 16 with. As a result, the lifting drive device 13 and with it the plunger 12 and the punch 11 are positioned in the direction of the y-axis.

Verändert sich bei der Bewegung der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 entlang der Positionierachse 16 der in dieser Richtung bestehende Abstand zwischen den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 22, 23 nicht, so verändern der Stößel 12 und der Stanzstempel 11 ihre Lage ausschließlich in Richtung der Positionierachse 16, nicht aber in Richtung der Hubachse 14.Does not change in the movement of the drive-side wedge gear elements 22, 23 along the positioning axis 16 in this direction existing distance between the drive-side wedge gear elements 22, 23, the plunger 12 and the punch 11 change its position exclusively in the direction of the positioning axis 16, but not in the direction of the lifting axis 14.

Denkbar ist auch eine Überlagerung einer Positionierbewegung entlang der Positionierachse 16 und einer Hubbewegung entlang der Hubachse 14. Zu diesem Zweck sind die elektrischen Antriebsmotoren 40, 42 derart zu steuern, dass sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 gleichgerichtet und gleichzeitig relativ zueinander und zu den abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente 24, 25 längs der Positionierachse 16 bewegen.Also conceivable is a superimposition of a positioning movement along the positioning axis 16 and a lifting movement along the lifting axis 14. For this purpose, the electric drive motors 40, 42 are to be controlled such that the drive-side wedge gear elements 22, 23 rectified and at the same time relative to each other and to the output side Wedge gear elements 24, 25 along the positioning axis 16 move.

Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen das antriebsseitige Keilgetriebeelement 22, das antriebsseitige Keilgetriebeelement 23 sowie die abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente 24, 25 bzw. den von diesen gebildeten abtriebsseitigen Doppelkeil 26 im Detail.The Figures 3 . 4 and 5 show the drive-side wedge gear element 22, the drive-side wedge gear element 23 and the output side wedge gear elements 24, 25 and the driven side double wedge 26 formed by them in detail.

In Figur 3 erkennbar sind die mit den Führungsschienen 19 an dem Maschinenrahmen 2 zusammenwirkenden und die Längsführung 36 gemäß Figur 2 bildenden Führungsschuhe 20 an der Oberseite des antriebsseitigen Keilgetriebeelementes 22 sowie Führungsschienen 44 an der Unterseite des antriebsseitigen Keilgetriebeelementes 22. In einem gemeinsamen Gehäuse sind in Figur 3 der elektrische Antriebsmotor 40 und die Spindelmutter 41 der motorischen Antriebseinheit 38 verdeckt angeordnet. Der elektrische Antriebsmotor 40 ist als Torque-Motor ausgeführt und mit seinem Rotor unmittelbar an der Spindelmutter 41 angebracht.In FIG. 3 recognizable are the cooperating with the guide rails 19 on the machine frame 2 and the longitudinal guide 36 according to FIG. 2 forming guide shoes 20 at the top of the drive-side wedge gear element 22 and guide rails 44 on the underside of the drive-side wedge gear element 22. In a common housing are in FIG. 3 the electric drive motor 40 and the spindle nut 41 of the motor drive unit 38 are arranged concealed. The electric drive motor 40 is designed as a torque motor and mounted with its rotor directly to the spindle nut 41.

Die Führungsschienen 44 an dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 22 greifen im montierten Zustand in Führungsschuhe 45 an dem abtriebsseitigen Doppelkeil 26 gemäß Figur 5 ein. Gemeinsam bilden die Führungsschienen 44 und die Führungsschuhe 45 die in Figur 2 angedeutete Längsführung 34, über welche das antriebsseitige Keilgetriebeelement 22 und der abtriebsseitige Doppelkeil 26 in vertikaler Richtung aneinander abgestützt sind.The guide rails 44 on the drive-side wedge gear element 22 engage in the assembled state in guide shoes 45 on the output side double wedge 26 according to FIG. 5 one. Together, the guide rails 44 and the guide shoes 45 in FIG. 2 indicated longitudinal guide 34, via which the drive-side wedge gear element 22 and the output-side double wedge 26 are supported in the vertical direction to each other.

Das antriebsseitige Keilgetriebeelement 23 besitzt ausweislich Figur 4 U-Form und bildet mit seinen U-Schenkeln Getriebeelementteile 46, 47 aus, die einander unter Ausbildung eines Zwischenraumes 48 gegenüberliegen.The drive-side wedge gear element 23 has verweislich FIG. 4 U-shape and forms with its U-legs gear element parts 46, 47, which face each other to form a gap 48.

An der Oberseite der Getriebeelementteile 46, 47 sind die den Führungsschienen 19 des Maschinenrahmens 2 zugeordneten Führungsschuhe 20 der in Figur 2 schematisch dargestellten Längsführung 37 montiert. Die Unterseite der Getriebeelementteile 46, 47 ist mit Führungsschienen 49 versehen. Diese laufen in Führungsschuhen 50 an der Oberseite des antriebsseitigen Doppelkeils 26 (Figur 5) und bilden gemeinsam mit diesen die Längsführung 35 gemäß Figur 2. Über die Längsführung 35 stützen sich das antriebsseitige Keilgetriebeelement 23 und der abtriebsseitige Doppelkeil 26 in vertikaler Richtung aneinander ab. Die getriebeseitige Antriebsvorrichtung der motorischen Antriebseinheit 39 des antriebsseitigen Keilgetriebeelementes 23 mit dem elektrischen Antriebsmotor 42 und der Spindelmutter 43 entspricht konstruktiv der getriebeseitigen Antriebsvorrichtung für das antriebsseitige Keilgetriebeelement 22.At the top of the gear member parts 46, 47 are the guide rails 19 of the machine frame 2 associated guide shoes 20 of the FIG. 2 schematically shown longitudinal guide 37 mounted. The underside of the gear member parts 46, 47 is provided with guide rails 49. These run in guide shoes 50 at the top of the drive-side double wedge 26 (FIG. FIG. 5 ) and together with these form the longitudinal guide 35 according to FIG. 2 , About the longitudinal guide 35, the drive-side wedge gear element 23 and the output side double wedge 26 are supported in the vertical direction from each other. The gear-side drive device of the motor drive unit 39 of the drive-side wedge gear element 23 with the electric drive motor 42 and the spindle nut 43 structurally corresponds to the transmission-side drive device for the drive-side wedge gear element 22nd

In Abhängigkeit von der Position, mit welcher die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 längs der Positionierachse 16 relativ zueinander angeordnet sind, ergibt sich eine unterschiedliche Höhenlage des Stößels 12 sowie des Stanzstempels 11 entlang der Hubachse 14. Im Einzelnen ist dies in den Figuren 6 bis 8 dargestellt.Depending on the position with which the drive-side wedge gear elements 22, 23 along the positioning axis 16 are arranged relative to each other, results in a different altitude of the plunger 12 and the punch 11 along the lifting axis 14. In detail, this is in the FIGS. 6 to 8 shown.

In Figur 6 sind die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 entlang der Positionierachse 16 maximal auseinanderbewegt. Dementsprechend nehmen der Stößel 12 und der Stanzstempel 11 entlang der Hubachse 14 ihre obere Endstellung ein.In FIG. 6 the drive-side wedge gear elements 22, 23 along the positioning axis 16 are moved apart maximally. Accordingly, the plunger 12 and the punch 11 along the lifting axis 14 take their upper end position.

Werden ausgehend von den Verhältnissen gemäß Figur 6 die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 längs der Postionierachse 16 aufeinander zu bewegt, so bewegt sich der Stößel 12 mit dem Stanzstempel 11 entlang der Hubachse 14 nach unten und nimmt dabei unter anderem die in Figur 7 gezeigte Stellung ein.Are based on the conditions according to FIG. 6 the drive-side wedge gear elements 22, 23 along the Postionierachse 16 moves towards each other, the plunger 12 moves with the punch 11 along the lifting axis 14 down and takes, inter alia, in FIG. 7 shown position.

Setzen die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 ihre gegenläufige Bewegung fort, so ergeben sich die Verhältnisse gemäß Figur 8. In Figur 8 hat der an dem Stößel 12 angebrachte Stanzstempel 11 nahezu die Stanzmatrize 9 erreicht. Bei einer weiteren gegenläufigen Bewegung der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 taucht der Stanzstempel 11 schließlich in die Stanzmatrize 9 ein.If the drive-side wedge gear elements 22, 23 continue their counter-rotating movement, then the conditions according to FIG FIG. 8 , In FIG. 8 has attached to the plunger 12 punch 11 almost reached the punching die 9. In a further opposite movement of the drive-side wedge gear elements 22, 23 of the punch 11 finally dives into the punching die 9.

Bei der gegenläufigen Bewegung der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 längs der Positionierachse 16 läuft das antriebsseitige Keilgetriebeelement 22 mehr und mehr in den Zwischenraum 48 der Getriebeelementteile 46, 47 des U-förmigen antriebsseitigen Keilgetriebeelementes 23 ein. Die zwischen dem abtriebsseitigen Doppelkeil 26 und den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 22, 23 vorgesehenen Längsführungen 34, 35 sorgen für eine Führung des Stößels 12 bei dessen Bewegung entlang der Hubachse 14. Weitere Führungseinrichtungen sind für die Hubbewegung des Stößels 12 nicht vorgesehen. Auch die in den Figuren 6 bis 8 veranschaulichte Hubbewegung des Stößels 12 kann mit einer Positionierbewegung der Hubantriebsvorrichtung 13 entlang der Positionierachse 16 kombiniert sein.During the opposite movement of the drive-side wedge gear elements 22, 23 along the positioning axis 16, the drive-side wedge gear element 22 more and more runs into the intermediate space 48 of the gear element parts 46, 47 of the U-shaped drive-side wedge gear element 23. The provided between the output side double wedge 26 and the drive-side wedge elements 22, 23 longitudinal guides 34, 35 provide guidance of the plunger 12 in its movement along the lifting axis 14. Other guide means are not provided for the lifting movement of the plunger 12. Also in the FIGS. 6 to 8 illustrated lifting movement of the plunger 12 may be combined with a positioning movement of the lifting drive device 13 along the positioning axis 16.

In den Figuren 9, 10 und 11 sind Hubantriebsvorrichtungen 113, 213, 313 dargestellt, die an der Stanzpresse 1 an Stelle der vorstehend im Detail beschriebenen Hubantriebsvorrichtung 13 vorgesehen sein können. Von der Hubantriebsvorrichtung 13 mit der Spindelantriebsanordnung 17 unterscheiden sich die Hubantriebsvorrichtungen 113, 213, 313 im Wesentlichen durch die Konfiguration von Spindelantriebsanordnungen 117, 217, 317, die als motorische Antriebe vorgesehen sind. Übereinstimmung zwischen der Hubantriebsvorrichtung 13 einerseits und den Hubantriebsvorrichtungen 113, 213, 313 andererseits besteht insbesondere hinsichtlich des verwendeten Keilgetriebes 21.In the FIGS. 9, 10 and 11 Hubantriebsvorrichtungen 113, 213, 313 are shown, which may be provided on the punch press 1 in place of the lifting drive device 13 described in detail above. Of the lift drive device 13 with the spindle drive assembly 17, the lift drive devices 113, 213, 313 are substantially different in configuration from spindle drive assemblies 117, 217, 317 provided as motor drives. Correspondence between the lifting drive device 13 on the one hand and the lifting drive devices 113, 213, 313 on the other hand exists in particular with regard to the wedge gear 21 used.

Außerdem entspricht die in Figur 9 gezeigte Spindelantriebsanordnung 117 der Spindelantriebsanordnung 17 insofern, als auch die motorischen Antriebseinheiten 38, 39 der Spindelantriebsanordnung 117 als Spindelantriebe mit einer gemeinsamen, als tragstrukturseitige Antriebsvorrichtung dienenden und entlang der Positionierachse 16 verlaufenden Antriebsspindel 18 ausgeführt sind. Die Antriebsspindel 18 weist über ihre gesamte Länge ein einheitliches Außengewinde auf und kann durch einen elektrischen Antriebsmotor 142 um ihre Längsachse angetrieben werden. Als getriebeseitige Antriebsvorrichtungen sind im Falle der motorischen Antriebseinheiten 38, 39 gemäß Figur 9 ein elektrischer Antriebsmotor 140 und eine Spindelmutter 141 an dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 22 sowie eine Spindelmutter 143 an dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 23 vorgesehen. Die Spindelmutter 143 ist an dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 23 bezüglich der Drehachse der Antriebsspindel 18 drehfest montiert. Die Spindelmutter 141 ist an dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 22 um die Drehachse der Antriebsspindel 18 drehbar gelagert. Mittels des Antriebsmotors 140 kann die Spindelmutter 141 um die Drehachse der Antriebsspindel 18 angetrieben, aber auch gegen eine derartige Drehbewegung blockiert werden.In addition, the in FIG. 9 shown spindle drive assembly 17 so far, as well as the motor drive units 38, 39 of the spindle drive assembly 117 are designed as spindle drives with a common, serving as a support structure side drive device and extending along the positioning axis 16 drive spindle 18. The drive spindle 18 has over its entire length a uniform external thread and can be driven by an electric drive motor 142 about its longitudinal axis. As a transmission-side drive devices are in the case of the motor drive units 38, 39 according to FIG. 9 an electric drive motor 140 and a spindle nut 141 are provided on the drive side wedge gear element 22 and a spindle nut 143 on the drive side wedge gear element 23. The spindle nut 143 is rotatably mounted on the drive-side wedge gear element 23 with respect to the axis of rotation of the drive spindle 18. The spindle nut 141 is rotatably mounted on the drive-side wedge gear element 22 about the axis of rotation of the drive spindle 18. By means of the drive motor 140, the spindle nut 141 can be driven about the axis of rotation of the drive spindle 18, but also blocked against such a rotational movement.

Soll das Keilgetriebe 21 bzw. der Stanzstempel 11 entlang der Positionierachse 16 zugestellt werden, so wird die Antriebsspindel 18 mittels des Antriebsmotors 142 in Drehung versetzt. Die mit der Antriebsspindel 18 kämmenden Spindelmuttern 141, 143 verlagern sich aufgrund der Rotation der Antriebsspindel 18 gleichgerichtet entlang der Positionierachse 16 und nehmen dabei die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 und über diese den von den abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen 24, 25 gebildeten abtriebsseitigen Doppelkeil 26 in ihrer gemeinsamen Bewegungsrichtung mit. Eine Bewegung des abtriebsseitigen Doppelkeils 26 und des Stößels 12 mit dem Stanzstempel 11 ausschließlich entlang der Positionierachse 16 ergibt sich dann, wenn sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 gleichgerichtet und dabei mit übereinstimmender Geschwindigkeit entlang der Positionierachse 16 bewegen. Dies ist dann der Fall, wenn die Spindelmutter 141 von dem Antriebsmotor 140 gegen eine Drehung um die Drehachse der umlaufenden Antriebsspindel 18 blockiert wird.If the wedge gear 21 or the punch 11 are to be delivered along the positioning axis 16, then the drive spindle 18 is rotated by means of the drive motor 142. The meshing with the drive spindle 18 spindle nuts 141, 143 move due to the rotation of the drive spindle 18 rectified along the positioning axis 16 and take the drive-side wedge gear elements 22, 23 and on this the output side of the wedge gear elements 24, 25 formed output wedge 26 in their common Movement direction with. A movement of the driven-side double wedge 26 and the plunger 12 with the punch 11 exclusively along the positioning axis 16 results when the drive-side wedge gear elements 22, 23 rectified and move at the same speed along the positioning axis 16. This is the case when the spindle nut 141 is blocked by the drive motor 140 against rotation about the axis of rotation of the rotating drive spindle 18.

Sollen der Stößel 12 und der Stanzstempel 11 einzig und allein eine Hubbewegung entlang der Hubachse 14 ausführen, so sind der elektrische Antriebsmotor 140 und die Spindelmutter 141 einerseits und der Antriebsmotor 142 sowie die Antriebsspindel 18 andererseits derart zu betreiben, dass sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 mit übereinstimmender Geschwindigkeit gegenläufig entlang der Positionierachse 16 verlagern. Bewegen sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 dabei aufeinander zu, wird der Stößel 12 mit dem Stanzstempel 11 über den abtriebsseitigen Doppelkeil 26 entlang der Hubachse 14 abgesenkt. Entfernen sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 entlang der Positionierachse 16 mit übereinstimmenden Geschwindigkeiten voneinander, so werden der abtriebsseitige Doppelkeil 26 und der Stößel 12 entlang der Hubachse 14 angehoben.If the plunger 12 and the punch 11 only and solely perform a lifting movement along the lifting axis 14, the electric drive motor 140 and the spindle nut 141 on the one hand and the drive motor 142 and the drive spindle 18 on the other hand to operate such that the drive-side wedge gear elements 22, 23 with matching speed in opposite directions along the positioning 16 shift. If the drive-side wedge gear elements 22, 23 move toward one another, the plunger 12 is lowered with the punch 11 on the output side double wedge 26 along the stroke axis 14. If the drive-side wedge-gear elements 22, 23 move away from one another along the positioning axis 16 at matching speeds, the output-side double wedge 26 and the plunger 12 are lifted along the lifting axis 14.

Zur Überlagerung einer Bewegung von Stößel 12 und Stanzstempel 11 entlang der Positionierachse 16 und einer Bewegung von Stößel 12 und Stanzstempel 11 entlang der Hubachse 14 sind der Antriebsmotor 140 und die Spindelmutter 141 sowie der Antriebsmotor 142 und die Antriebsspindel 18 derart zu betreiben, dass sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 gleichgerichtet und dabei relativ zueinander entlang der Positionierachse 16 verlagern.To superimpose a movement of plunger 12 and punch 11 along the positioning axis 16 and a movement of plunger 12 and punch 11 along the lifting axis 14 of the drive motor 140 and the spindle nut 141 and the drive motor 142 and the drive spindle 18 to operate such that the drive side wedge gear elements 22, 23 rectified and thereby relocate relative to each other along the positioning axis 16.

Die Spindelantriebsanordnung 217 gemäß Figur 10 weist als motorische Antriebseinheiten 38, 39 ebenfalls zwei Spindelantriebe auf. Abweichend von den Spindelantrieben der Spindelantriebsanordnungen 17, 117 machen die motorischen Antriebseinheiten 38, 39 der Spindelantriebsanordnung 217 aber nicht von einer gemeinsamen tragstrukturseitigen Antriebsvorrichtung Gebrauch. Stattdessen verfügt jede der motorischen Antriebseinheiten 38, 39 über eine eigene Antriebsspindel, die motorische Antriebseinheit 38 über eine Antriebsspindel 51, die motorische Antriebseinheit 39 über eine Antriebsspindel 52. Die Antriebsspindel 51 wird durch einen elektrischen Antriebsmotor 53, die Antriebsspindel 52 durch einen elektrischen Antriebsmotor 54 um ihre entlang der Positionierachse 16 verlaufende Längsachse angetrieben. Die mittels des elektrischen Antriebsmotors 53 bewirkte Rotation der Antriebsspindel 51 wird über eine an dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 22 drehfest angebrachte Spindelmutter 55 in eine lineare Bewegung des antriebsseitigen Keilgetriebeelements 22 umgesetzt. Entsprechend treibt der Antriebsmotor 54 über die Antriebsspindel 52 und eine auf dieser aufsitzende Spindelmutter 56 das antriebsseitige Keilgetriebeelement 23 entlang der Positionierachse 16 an. Die Antriebsspindeln 51, 52 sind in Figur 10 abgebrochen dargestellt. Sie sind senkrecht zu der Zeichenebene von Figur 10 gegeneinander versetzt und erstrecken sich beide über die gesamte Längs des oberen horizontalen Rahmenschenkels 3 des Maschinenrahmens 2.The spindle drive assembly 217 according to FIG. 10 has as motor drive units 38, 39 also two spindle drives. Unlike the spindle drives of the spindle drive arrangements 17, 117, however, the motor drive units 38, 39 of the spindle drive arrangement 217 do not make use of a common support structure-side drive device. Instead, each of the motor drive units 38, 39 has its own drive spindle, the motor drive unit 38 has a drive spindle 51, the motor drive unit 39 has a drive spindle 52. The drive spindle 51 is driven by an electric drive motor 53, the drive spindle 52 by an electric drive motor 54 driven about its along the positioning axis 16 extending longitudinal axis. The rotation of the drive spindle 51 effected by means of the electric drive motor 53 is converted into a linear movement of the drive-side wedge-gear element 22 by means of a spindle nut 55 mounted in a rotationally fixed manner on the drive-side wedge-gear element 22. Corresponding drives the drive motor 54 via the drive spindle 52 and a seated on this spindle nut 56, the drive-side wedge gear element 23 along the positioning axis 16 at. The drive spindles 51, 52 are in FIG. 10 shown canceled. They are perpendicular to the drawing plane of FIG. 10 offset from each other and both extend over the entire length of the upper horizontal frame leg 3 of the machine frame. 2

Werden die motorischen Antriebseinheiten 38, 39 gemäß Figur 10 derart betrieben bzw. gesteuert, dass sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 gleichsinnig und mit gleicher Geschwindigkeit entlang der Positionierachse 16 bewegen, so ergibt sich ausschließlich eine Positionierbewegung der Hubantriebsvorrichtung 213 entlang der Positionierachse 16. Werden die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 mittels der motorischen Antriebseinheiten 38, 39 mit übereinstimmender Geschwindigkeit gegenläufig entlang der Positionierachse 16 bewegt, so ergibt sich ausschließlich eine Zustellbewegung des Stößels 12 bzw. des Stanzstempels 11 entlang der Hubachse 14. Nähern sich die antriebsseitigen Keilgetriebe 22,23 einander an, so wird der Stößel 12 mit dem Stanzstempel 11 entlang der Hubachse 14 abgesenkt, entfernen sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 entlang der Positionierachse 16 voneinander, so wird der Stößel 12 mit dem Stanzstempel 11 entlang der Hubachse 14 angehoben.Will the motor drive units 38, 39 according to FIG. 10 operated or controlled so that the drive-side wedge gear elements 22, 23 move in the same direction and at the same speed along the positioning axis 16, the result is exclusively a positioning movement of the lifting drive device 213 along the positioning axis 16. Be the drive-side wedge gear elements 22, 23 by means of the motor drive units 38, 39 moves with the same speed in opposite directions along the positioning axis 16, the result is exclusively a feed movement of the plunger 12 and the punch 11 along the lifting axis 14. Approach the drive-side wedge gear 22,23 each other, so the plunger 12 with the Punch 11 is lowered along the lifting axis 14, remove the drive-side wedge gear elements 22, 23 along the positioning axis 16 from each other, the plunger 12 is raised with the punch 11 along the lifting axis 14.

Auch im Falle der Anordnung gemäß Figur 10 können eine Positionierbewegung entlang der Positionierachse 16 und eine Bewegung entlang der Hubachse 14 einander überlagert werden, indem die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 entlang der Positionierachse 16 gleichgerichtet und dabei relativ zueinander bewegt werden.Also in the case of the arrangement according to FIG. 10 For example, a positioning movement along the positioning axis 16 and a movement along the lifting axis 14 can be superimposed on one another by the drive-side wedge gear elements 22, 23 being rectified along the positioning axis 16 and being moved relative to one another.

Im Falle der in Figur 11 dargestellten Hubantriebsvorrichtung 313 werden Bewegungen des Stößels 12 und des Stanzstempels 11 entlang der Hubachse 14 ausschließlich mittels der motorischen Antriebseinheit 38 und Positionierbewegungen entlang der Positionierachse 16 ausschließlich mittels der motorischen Antriebseinheit 39 erzeugt.In the case of in FIG. 11 illustrated linear actuator 313 movements of the plunger 12 and the punch 11 along the stroke axis 14 exclusively by means of the motor drive unit 38 and positioning movements along the positioning axis 16 exclusively by means of the motor drive unit 39 are generated.

Die motorische Antriebseinheit 38 umfasst einen elektrischen Antriebsmotor 57, der eine Antriebsspindel 58 um deren Längsachse antreibt. Die Antriebsspindel 58 weist zwei Längsabschnitte 59, 60 mit gegenläufigen Gewinden auf. Der Längsabschnitt 59 der Antriebsspindel 58 kämmt mit einer Spindelmutter 61, die ihrerseits drehfest mit dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 22 verbunden ist. Entsprechend kämmt der Längsabschnitt 60 der Antriebsspindel 58 mit einer Spindelmutter 62, die ihrerseits drehfest an dem antriebsseitigen Keilgetriebeelement 23 montiert ist.The motor drive unit 38 comprises an electric drive motor 57, which drives a drive spindle 58 about its longitudinal axis. The drive spindle 58 has two longitudinal sections 59, 60 with opposing threads. The longitudinal section 59 of the drive spindle 58 meshes with a spindle nut 61, which in turn is non-rotatably connected to the drive-side wedge gear element 22. Accordingly, the longitudinal section 60 of the drive spindle 58 meshes with a spindle nut 62, which in turn is non-rotatably mounted on the drive-side wedge gear element 23.

Infolge der Gegenläufigkeit der Längsabschnitte 59, 60 der Antriebsspindel 58 verlagern sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 bei Rotation der Antriebsspindel 58 gegenläufig. Bewegen sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 aufeinander zu, so wird der Stößel 12 mit dem Stanzstempel 11 entlang der Hubachse 14 abgesenkt, entfernen sich die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 22, 23 voneinander, so wird der Stößel 12 mit dem Stanzstempel 11 entlang der Hubachse 14 angehoben.Due to the opposition of the longitudinal sections 59, 60 of the drive spindle 58, the drive-side wedge gear elements 22, 23 shift in rotation of the drive spindle 58 in opposite directions. If the drive-side wedge gear elements 22, 23 move toward one another, then the plunger 12 is lowered along the stroke axis 14 with the punch 11; if the drive-side wedge gear elements 22, 23 move away from one another, the plunger 12 is raised with the punch 11 along the stroke axis 14 ,

Die motorische Antriebseinheit 39 der Spindelantriebsanordnung 317 weist einen elektrischen Antriebsmotor 63 sowie eine von diesem angetriebene Antriebsspindel 64 auf. Die Antriebsspindel 64 lagert eine Spindelmutter 65, die an einem Gehäuse 66 drehfest angebracht ist. Im Innern des Gehäuses 66 ist die motorische Antriebseinheit 38 mit den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 22, 23 untergebracht.The motor drive unit 39 of the spindle drive arrangement 317 has an electric drive motor 63 and a drive spindle 64 driven by it. The drive spindle 64 supports a spindle nut 65 which is rotatably mounted on a housing 66. Inside the housing 66, the motor drive unit 38 with the drive-side wedge gear elements 22, 23 is housed.

Wird ausschließlich die motorische Antriebseinheit 38 betrieben, so ergibt sich eine Bewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14. Bei ausschließlichem Betrieb der motorischen Antriebseinheit 39 verlagert sich der Stößel 12 mit dem Stanzstempel 11 entlang der Positionierachse 16. Sind beide motorischen Antriebseinheiten 38, 39 gleichzeitig in Betrieb, so überlagern sich eine Bewegung von Stößel 12 und Stanzstempel 11 entlang der Hubachse 14 und eine Bewegung von Stößel 12 und Stanzstempel 11 entlang der Positionierachse 16.If only the motor drive unit 38 is operated, the result is a movement of the plunger 12 along the stroke axis 14. In exclusive operation of the motor drive unit 39, the plunger 12 moves with the punch 11 along the positioning axis 16. Are both motor drive units 38, 39 at the same time In operation, a movement of plunger 12 and punch 11 overlap along the lifting axis 14 and a movement of plunger 12 and punch 11 along the positioning axis sixteenth

Claims (16)

  1. Machine tool in the form of a press for processing workpieces, in particular metal sheets, having a stroke drive device (13, 113, 213, 313),
    • by means of which a pressing tool (11) can be moved along a stroke axis (14) in the direction towards a workpiece which is intended to be processed with the pressing tool (11) and/or in the opposing direction,
    • which can be positioned along a positioning axis (16) which extends perpendicularly relative to the stroke axis (14) and
    • which comprises a wedge gear (21) which is provided between a motorised drive (17, 117, 217, 317) and the pressing tool (11) and which has two drive-side wedge gear elements (22, 23) and which has two output-side wedge gear elements (24, 25), a drive-side wedge gear element (22, 23) and an output-side wedge gear element (24, 25) being associated with each other in each case and forming a gear element pair, the wedge gear elements (22, 24; 23, 25) of at least one gear element pair facing each other at a wedge face (30, 32; 31, 33) which is inclined at a wedge angle with respect to the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113, 213, 313) and the wedge faces (30, 32; 31, 33) of the two gear element pairs being inclined in opposing directions with respect to the positioning axis (16) of the stroke drive device (13), the motorised drive (17, 117, 217, 317) moving the drive-side wedge gear element (22, 23) of at least one gear element pair along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113, 213, 313) relative to the associated output-side wedge gear element (24, 25) in order to move the pressing tool (11) along the stroke axis (14), and/or the motorised drive (17, 117, 217, 317) moving the drive-side wedge gear elements (22, 23) of both gear element pairs simultaneously with the associated output-side wedge gear elements (24, 25) along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113, 213, 313) in order to position the stroke drive device (13, 113, 213, 313) along the positioning axis (16),
    characterised in that
    the drive-side wedge gear elements (22, 23) of the two gear element pairs at the same time face the associated output-side wedge gear element (24, 25) at the respective wedge face (30, 32; 31, 33) and in that the motorised drive (17, 117, 217, 317) for the wedge gear elements (22, 23, 24, 25) comprises two motorised drive units (38, 39) which can be controlled independently of each other and in such a manner that, in order to move the pressing tool (11) along the lifting axis (14), they move the drive-side wedge gear element (22, 23) of at least one gear element pair relative to the associated output-side wedge gear element (24, 25) and/or in that, in order to position the stroke drive device (13, 113, 213, 313) along the positioning axis (16), they move the drive-side wedge gear elements (22, 23) of both gear element pairs simultaneously with the associated output-side wedge gear element (24, 25) along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113, 213, 313).
  2. Machine tool according to claim 1, characterised in that the motorised drive units (38, 39) for the wedge gear elements (22, 23, 24, 25) can be controlled in such a manner that they simultaneously move the drive-side wedge gear element (22, 23) of at least one gear element pair relative to the associated output-side wedge gear element (24, 25) and the drive-side wedge gear elements (22, 23) of both gear element pairs with the associated output-side wedge gear elements (24, 25) along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113, 213, 313).
  3. Machine tool according to either of the preceding claims, characterised in that the motorised drive units (38, 39) for the wedge gear elements (22, 23, 24, 25) can be controlled in such a manner that, in order to move the pressing tool (11) along the stroke axis (14), they move the drive-side wedge gear elements (22, 23) of both gear element pairs at the same time relative to the associated output-side wedge gear element (24, 25) along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113, 213, 313).
  4. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the motorised drive units (38, 39) are provided for the drive-side wedge gear elements (22, 23) and in that the drive-side wedge gear elements (22, 23) which are driven by the motorised drive units (38, 39) are moved in accordance with the control of the motorised drive units (38, 39) in order to move the pressing tool (11) in the stroke direction (14) relative to the output-side wedge gear elements (24, 25) and/or, in order to position the lifting drive device (13, 113, 213, 313) along the positioning axis (16), carry the output-side wedge gear elements (24, 25) along the positioning axis (16).
  5. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that one of the motorised drive units (38, 39), in order to move the pressing tool (11) along the stroke axis (14), moves the drive-side wedge gear element (22, 23) of at least one gear element pair relative to the associated output-side wedge gear element (24, 25) and in that the other of the motorised drive units (38, 39), in order to position the stroke drive device (13, 113, 213, 313) along the positioning axis (16), moves the drive-side wedge gear elements (22, 23) of both gear element pairs simultaneously with the associated output-side wedge gear element (24, 25) and together with the motorised drive unit (38, 39), in order to move the pressing tool (11) along the stroke axis (14), along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113, 213, 313).
  6. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the drive-side wedge gear element (23) of one gear element pair comprises two gear element portions (46, 47) which are offset with respect to each other with an intermediate space (48) being formed perpendicularly relative to a movement plane defined by the stroke axis (14) and the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113, 213, 313) and which face the associated output-side wedge gear element (25) at the respective wedge face (31, 33), and in that the drive-side wedge gear element (22) of the other gear element pair is arranged, when viewed perpendicularly relative to the movement plane, at the height of the intermediate space (48) of the gear element portions (46, 47) and, during the movement along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113, 213, 313), which movement the drive-side wedge gear element(s) (22, 23) carries/carry out in order to move the pressing tool (11) along the stroke axis (14), is received in the intermediate space (48) of the gear element portions (46, 47).
  7. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the drive-side wedge gear element (23) of one gear element pair is constructed in a U-shaped manner with two U legs and forms, with the U legs which are orientated parallel with the movement plane and which are spaced apart from each other perpendicularly relative to the movement plane, the gear element portions (46, 47) which are offset with respect to each other with the intermediate space (48).
  8. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the output-side wedge gear elements (24, 25) are provided on a ram (12) which is movably guided along the stroke axis (14) and by means of which the pressing tool (11) can be moved along the stroke axis (14).
  9. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the ram (12) is guided along the stroke axis (14) by means of the output-side wedge gear elements (24, 25) which are provided on the ram (12).
  10. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the ram (12) has a tool receiving member for the pressing tool (11) and in that on the ram (12) there is provided a rotary drive device (28), by means of which the tool receiving member can be rotated about the stroke axis (14) and can thereby be positioned in different rotation positions about the stroke axis (14).
  11. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that at least one of the motorised drive units (38, 39) for the wedge gear elements (22, 23, 24, 25) is constructed as a spindle drive or in that at least one of the motorised drive units (38, 39) for the wedge gear elements (22, 23, 24, 25) is constructed as a linear motor.
  12. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the motorised drive units (38, 39) for the wedge gear elements (22, 23, 24, 25) each have a gear-side drive device which is moved with one of the drive-side wedge gear elements (22, 23) along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13, 113), and in that the gear-side drive devices of the two motorised drive units (38, 39) cooperate with a carrier-structure-side drive device which is common to both motorised drive units (38, 39) and which is provided on a carrier structure of the machine tool.
  13. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the motorised drive units (38, 39) for the wedge gear elements (22, 23, 24, 25) are constructed as spindle drives each having a gear-side drive device which comprises a spindle nut (41, 43; 141, 143) and having a common carrier-structure-side drive device in the form of a common drive spindle (18) which extends along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13) and on which the spindle nuts (41, 43; 141, 143) of the gear-side drive devices are positioned.
  14. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that at least one of the drive units (38, 39) which are constructed as spindle drives has a gear-side drive device, which in addition to the spindle nut (41, 43) comprises a drive motor (40, 42) which drives the associated spindle nut (41, 43) along the drive spindle (18).
  15. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the motorised drive units (38, 39) for the wedge gear elements (22, 23, 24, 25) are constructed as linear motors and, as a gear-side drive device, each have a primary portion and, as a common carrier-structure-side drive device, have a common secondary portion which extends along the positioning axis (16) of the stroke drive device (13).
  16. Machine tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the machine tool has as a carrier structure an O-shaped machine frame (2) which surrounds a frame inner space (7) and in that the stroke drive device (13, 113, 213, 313) is arranged in the frame inner space (7) and is guided so as to be able to be positioned on the machine frame (2) along the positioning axis (16) which extends in the peripheral direction of the machine frame (2).
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