EP3377312B1 - Weggebundene presse mit kulissenstein - Google Patents

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EP3377312B1
EP3377312B1 EP16795009.6A EP16795009A EP3377312B1 EP 3377312 B1 EP3377312 B1 EP 3377312B1 EP 16795009 A EP16795009 A EP 16795009A EP 3377312 B1 EP3377312 B1 EP 3377312B1
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EP
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motor
path
drive shaft
sliding block
slide block
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EP3377312A1 (de
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Wilhelm Krieger
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SMS Group GmbH
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SMS Group GmbH
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Publication date
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    • 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
    • B30B1/26—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 cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/0029—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height
    • B30B15/0035—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing means for adjusting the space between the press slide and the press table, i.e. the shut height using an adjustable connection between the press drive means and the press slide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/06—Platens or press rams
    • B30B15/068—Drive connections, e.g. pivotal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/32—Discharging presses

Definitions

  • the invention relates to a path-bound press according to the preamble of claim 1.
  • DE-OS-1 627 435 describes a forging press in which an eccentric of a drive shaft engages in an opening of a sliding block.
  • the sliding block is supported with an upper, convex side and a lower, convex side against a correspondingly concave surface of a sliding block.
  • the sliding block oscillates around a pendulum axis that runs through a lower area of the sliding block.
  • WO 2007/091935 A1 describes a drive for a press in which a first motor drives a flywheel that can be coupled to the press and in which a second motor is also provided to drive the press.
  • the JP 2011 136352 A describes a path-bound press according to the preamble of claim 1, comprising at least one drive shaft with a driver eccentric to a shaft axis and a sliding block, wherein the sliding block is driven by the driver to a forced movement.
  • the sliding block is guided on at least one pressure-side sliding surface opposite a pressure-side surface of a sliding block, wherein the sliding block has a tension-side sliding surface opposite the pressure-side sliding surface, which is guided on a tension-side surface of the sliding block.
  • the pressure-side sliding surface on the sliding block has a concave curvature, wherein the tension-side sliding surface of the sliding block has a convex curvature.
  • a similar structure of a sliding block used in a path-bound press is known from SU1289699A1 known.
  • the concave or convex shape of the pressure-side sliding surface makes it easy to achieve a force transmission through the sliding block that corresponds to a slider-crank mechanism. At the same time, a large contact surface is achieved in the area of the sliding surface, so that a design for large pressing forces is easily achieved.
  • the pressure-side, concave curvature and the tension-side, convex curvature can each be designed in the shape of a circular arc.
  • the curvatures are preferably arranged concentrically around the same point through which a pendulum axis of the sliding block also runs. Both sliding surfaces form positively guiding sliding block surfaces of a sliding block gear for the sliding block.
  • the sliding block has a concave sliding surface on the pressure side and a convex sliding surface on the tension side. This corresponds to the kinematics of a slider-crank mechanism, in which the dead center of a working stroke or pressing process is in an extended position of the slider-crank mechanism.
  • the sliding block has a convex sliding surface on the pressure side and a concave sliding surface on the tension side. This corresponds to the kinematics of a slider-crank mechanism, in which the dead center of a working stroke or pressing process is in a cover position of the slider-crank mechanism.
  • a sliding block is understood to be an element that is forcibly moved relative to a sliding surface.
  • the sliding surface includes in particular the pressure-side surface and the tension-side surface for guiding the sliding block.
  • a driver is understood to mean, for example, an eccentric or a crank pin.
  • the driver is preferably an eccentric of the drive shaft, which runs, for example, with a circular circumference in an opening in the sliding block.
  • a link is understood to be a movable component of the press that absorbs and transmits a working pressure from the link block during a press stroke or forming process.
  • the link can in principle be designed as a common component with a ram of the press. In other embodiments, however, another gear of any design, for example a wedge deflection, can be provided between the link and the ram.
  • the link In the area where the force is absorbed in the pressure direction, the link preferably has a pressure piece that has material properties optimized for contact with the link block.
  • a press in the sense of the invention generally relates to a press for forging, punching, deep drawing or any other forming process for which path-bound presses are used.
  • the design of a path-bound press according to the invention generally allows for a low overall height. This leads to shorter spring lengths for the column, ram and/or link of the press. This improves the rigidity compared to conventional eccentric presses of the same column design.
  • the design according to the invention ensures that, for a given height of the press, a particularly large length of a rigid unit made of link and ram. This allows particularly good lateral guidance of the ram or the rigid unit even with high pressing forces.
  • the sliding block executes a pendulum movement about a pendulum axis, with the pendulum axis being arranged outside the sliding block.
  • the pendulum axis is preferably arranged in a fixed position relative to the sliding block.
  • the sliding block then causes a movement transmission in the manner of a slider crank mechanism with respect to the pendulum axis or with respect to the sliding block.
  • a different forced guidance of the sliding block is also conceivable depending on the requirements, so that the kinematics of a slider crank mechanism is only one of various possible movement transmissions.
  • the invention is not limited to the specifically described variants of slider crank mechanisms.
  • Such a design of the gear of the press according to the invention allows a high ratio between a pressing force acting in the guide direction of the pressure piece and a normal force acting perpendicular to it.
  • a certain normal force is desired in order to ensure that the sliding block and/or the ram are well positioned on a lateral guide.
  • a large inverse pushrod ratio 1/Lambda is possible without having to increase the height of the press.
  • the above features allow Even with a low overall height and correspondingly good rigidity, similar pressure contact times (parameter: lambda) can be achieved as with conventional eccentric presses with pressure rods.
  • the pendulum axis is on the side of the compression direction with respect to the shaft axis.
  • the compression contact time is the same as with conventional presses with a pressure rod for the same rotation time.
  • the pendulum axis is on the side of the tension direction with respect to the shaft axis.
  • the compression contact time is higher for the same rotation time than with conventional presses with a pressure rod, which can be an advantage for special forming processes or materials.
  • an adjusting element preferably in the form of an adjustable, rotatable eccentric ring, is arranged between the driver and the sliding block.
  • Such an adjusting element can be used, for example, to adjust the height of a tappet.
  • the link is moved substantially in line with a ram of the press during the press stroke. This corresponds to a linear and direct transmission of the press force.
  • a force deflection takes place between the link and a ram of the press.
  • the force deflection can preferably take place by means of a wedge. This allows the general advantages of a wedge press to be combined with the advantages of a press according to the invention.
  • the invention provides an ejection mechanism that is fixed in position relative to the guide rail and has an ejector that can be moved relative to the guide rail and acts on a workpiece, the ejection mechanism being actuated by the movement of the guide rail.
  • This allows a workpiece to be ejected easily and effectively after a pressing process.
  • Such an ejection mechanism is preferably combined with a guide rail of the second embodiment, in which there is a convex sliding surface on the pressure side. With otherwise identical dimensions, this means that the guide rail has a greater path in the area of the pressure-side sliding surface, which allows particularly easy and effective movement transmission to the ejector.
  • the ejector can be actuated, for example, by a ramp, cam or similar structure formed on the guide rail, which actuates the ejector against a restoring spring force when the drive shaft reaches a corresponding position.
  • a gear can be arranged between the sliding block and the ejector so that the force and movement of the ejector are further optimized.
  • the gear can in particular be a linkage gear, a bell crank or similar.
  • a drive of the drive shaft comprises a first motor, a flywheel that can be driven by the first motor and a second motor, wherein the flywheel can be detachably coupled to the drive shaft by means of a coupling, and wherein the drive shaft can be driven via the second motor.
  • the first motor essentially serves to drive the flywheel and to at least partially replenish the energy taken from the flywheel.
  • the second motor essentially serves to accelerate and/or decelerate the drive shaft decoupled from the flywheel in a state decoupled from the flywheel.
  • the second motor can also serve to introduce additional drive energy when coupled.
  • the deceleration energy that occurs during deceleration can be fed to the first motor via a converter in a possible detailed design.
  • Motors in the sense of the present invention are understood to mean electric motors.
  • the clutch is closed in normal operation when the speeds on the drive side and the output side of the clutch are at least approximately the same, with the speeds being adjusted by specifically controlling the second motor. This allows a significant reduction in wear on the clutch.
  • the first motor and the flywheel can be arranged coaxially to one another. They are preferably integrated as a structural unit to form a flywheel motor. Such a flywheel motor advantageously dispenses with a space-consuming belt drive and additional motor console.
  • the motor and the flywheel are arranged coaxially and connected to one another via a gear, preferably a planetary gear, so that transmission ratios can also be implemented depending on requirements. This can enable particularly small flywheel masses.
  • flywheel it is generally advantageous for the flywheel to be coupled to the drive shaft without a gear ratio, with the flywheel being arranged in particular concentrically to the drive shaft.
  • Such a simple design without a reduction gear is particularly advantageous when the flywheel is equipped with a sufficient small diameter. This is made possible by the drive concept according to the invention.
  • the second motor is designed as a torque motor arranged concentrically to the drive shaft.
  • a torque motor is understood to be a high-torque, high-pole motor that usually runs on a hollow shaft. Torque motors also have a high torque even when stationary.
  • a brake on the drive shaft is provided concentrically to the torque motor and overlaps the torque motor in the axial direction.
  • the brake can be placed in particular in the area of a hollow shaft of the torque motor in order to also use this installation space.
  • the brake can be a mechanical brake for generating frictional heat or an electrical recuperation brake.
  • the brake can be a holding brake to ensure that the press comes to a standstill when it is not in use. It can particularly preferably be a spring-loaded brake that can be opened pneumatically and closed hydraulically and/or electromagnetically.
  • the drive shaft runs through an angle of rotation of more than 360°, starting from a stationary start position via the pressing stroke to a stationary stop position.
  • this is an angle of rotation between 370° and 450°. This allows a larger acceleration path before the actual pressing process or a larger braking path after the actual pressing process, so that the corresponding motors and brakes can be dimensioned smaller accordingly. This applies in particular to the second motor.
  • a main bearing point of the drive shaft is lubricated by means of a circulating oil lubrication system.
  • the path-bound press according to the invention according to the embodiment according to Fig.1 comprises a drive shaft 1 with a shaft axis W, which is rotatably mounted in two main bearings 2 relative to a press frame 3.
  • the main bearings 2 preferably have circulating oil lubrication.
  • the drive shaft 1 has an eccentric driver in the form of an eccentric 4.
  • the eccentric 4 which is circular in cross-section, has an eccentric axis E which is offset by a radial distance R from the shaft axis W.
  • the eccentric 4 passes through a sliding block 5 in a bore 6 corresponding to the diameter of the eccentric.
  • the sliding block is made up of several parts.
  • the sliding block 5 is in turn guided in a guide 7.
  • the guide 7 is designed as a housing that can be moved relative to the press frame 3.
  • the guide 7 comprises a pressure piece 8 on a pressure side, on which a pressure-side sliding surface 8a is formed.
  • a tension-side sliding surface 7a is formed on the guide.
  • the sliding block 5 has a pressure-side sliding surface 5a, which rests on the sliding surface 8a of the pressure piece 8, and a tension-side sliding surface 5b, which rests on the tension-side sliding surface 7a of the sliding block 7.
  • the pressure-side sliding surface 5a is concavely formed on the sliding block 5.
  • the tension-side sliding surface 5b is convexly formed on the sliding block 5.
  • the sliding surfaces 5a, 5b, 7a, 8a are each designed as cutouts of a cylinder surface formed, with the cylinder axes running parallel to the shaft axis W.
  • the sliding surfaces 5a, 5b, 7a, 8a run concentrically around a pendulum axis P of the sliding block 5 that is parallel to the shaft axis W.
  • the pendulum axis P is therefore located on the pressure side and outside the sliding block, since the pressure-side sliding surface 5a of the sliding block 5 is concavely shaped.
  • the sliding block 5 undergoes a forced pendulum movement around the pendulum axis P.
  • the pendulum axis P is fixed in space with respect to the guide 7 or the pressure piece 8.
  • the guide 7 and the pressure piece 8 provided on it are accommodated by lateral guides 9 in which they can each be moved linearly in a direction perpendicular to the shaft axis W.
  • a pressing stroke is carried out in which the driving force of the drive shaft 1 acts on the pressure piece 8 via the sliding block 5.
  • the driving force of the drive shaft 1 acts on the tension-side sliding surface 7a of the sliding block 7 via the sliding block 5, so that the sliding block 7 and the pressure piece 8 are brought back in the opposite direction to the pressing stroke.
  • clamping devices 7b are arranged on the underside of the guide 7, with which a press ram and/or a tool holder and/or a tool can be attached. These perform identical movements to the guide 7 or the pressure piece 8.
  • the link 7 or the pressure piece 8 perform a movement analogous to that of a slider crank drive.
  • a slider crank drive is the Motion transmission between piston and crankshaft in a conventional internal combustion engine.
  • the quantities that characterize the movement are the radial distance R on the one hand and a distance L between the pendulum axis P and the eccentric axis E.
  • the ratio R:L corresponds to the push rod ratio lambda.
  • the dead center of the working stroke corresponds to the extended position of an analog slider crank mechanism. This means that the distances R and L are collinear and one behind the other at the lowest point of the tool.
  • the dead center of the working stroke is also referred to as the bottom dead center.
  • the maximum tappet speed In contrast to a pure sinusoidal drive (e.g. a sliding block sliding horizontally in the guide rail with a flat sliding surface on the pressure side), the maximum tappet speed only occurs after 90° after TDC (top dead center).
  • a pure sinusoidal drive e.g. a sliding block sliding horizontally in the guide rail with a flat sliding surface on the pressure side
  • Fs is the total pressure force exerted by the sliding block 5.
  • Fs lies on a straight line that runs perpendicularly through the eccentric axis E and the pendulum axis P.
  • Fp is the force component of Fs that acts in the direction of the press stroke or on the workpiece. In the specific design of the press according to Fig.1 This is the vertical force component.
  • Fn is the force component of Fs that is perpendicular to Fp and also perpendicular to the guides 9 or the direction of the press stroke.
  • the behavior of the moving parts in the guides 9 is largely determined by Fn.
  • a respective angle WF between Fp and Fs is an expression of the crank angle and the ratio L:R. Due to the selected ratio L:R, the angle WF in the present example of a press is relatively small.
  • a drive of the drive shaft 1 comprises a first motor 10, a flywheel 11 that can be driven by the first motor 10, and a second motor 12.
  • the flywheel 11 can be detachably coupled to the drive shaft 1 via a clutch 13.
  • the second motor 12 drives the drive shaft 1 directly. In one possible operating mode, deceleration or braking with this drive is not carried out via a brake, but via the second motor 12.
  • the flywheel 11 and the first motor 10 are combined to form a structural unit in the form of a flywheel motor 14.
  • the first motor 10 and the flywheel 11 are arranged coaxially to one another and to the shaft axis W of the drive shaft 1.
  • the motor 10 and the flywheel 11 are directly connected to one another.
  • a transmission for example by means of a gear or a belt drive, does not take place here.
  • a transmission can be provided between the flywheel and the first motor, for example by means of a planetary gear.
  • the clutch 13 is arranged directly on the flywheel motor 14 and is also in a concentric or coaxial position on the shaft axis W. Flywheel motor 14 and clutch 13 are arranged on the same of two ends of the drive shaft 1.
  • the second motor 12 is arranged at the second end of the drive shaft 1, opposite the main bearing 2.
  • the second motor 12 is also positioned coaxially to the shaft axis W above the drive shaft 1. It drives the drive shaft directly and without gearing.
  • the second motor 12 is designed as a torque motor. The second motor 12 therefore has a high torque even when stationary.
  • a brake 15 of the drive is positioned concentrically and overlapping the second motor 12 in the axial direction.
  • the brake is positioned predominantly in a hollow shaft of the second motor 12, whereby this installation space is used optimally.
  • the brake can be designed as an electrical recuperation brake and/or as a mechanical brake that generates frictional heat.
  • the brake 15 is preferably spring-loaded and serves as a safety element in possible operating mode when the press is at a standstill. It can be opened pneumatically or closed hydraulically and/or electromagnetically.
  • the view Fig.2 makes it clear that the flywheel 11 has a sufficiently small diameter so as not to overlap in height with a working area 16 of the press. This allows optimal access to the working area 16
  • the flywheel 11 is permanently held at a desired speed by the first motor 10.
  • the second motor 12 serves to accelerate the drive shaft 1 from a resting starting position to a speed that is the same or at least almost the same as the flywheel before a pressing process, while the clutch 13 is still disengaged. If the speed difference is sufficiently small, the clutch 13 is then engaged or closed so that little or no friction loss occurs at the clutch. Accordingly, the clutch is relatively small.
  • the subsequent pressing stroke and forming process of a workpiece brakes the drive shaft 1 and energy is extracted from the flywheel 11.
  • the first motor 10 and the second motor 12 work together at high power in order to at least partially compensate for the energy extraction. This means that the flywheel is relatively small.
  • the drive shaft 1 is decoupled again from the flywheel 11. With the aid of the brake 15, and if necessary also by reversing the second motor 12, the drive shaft 1 is then brought to a standstill.
  • an electronic control of the press is designed in such a way that the drive shaft 1, starting from the stationary start position, passes through a rotation angle of more than 360° through the press stroke/forming process to the stationary stop position.
  • the rotation angle is preferably between 370° and 450°.
  • the angle of rotation is approximately 390°.
  • the drive shaft is first rotated back by approximately 30° against the working direction, i.e. 30° before top dead center, before acceleration in the working direction by the second motor 12. This does not cause a collision or impairment of the working area 16, but significantly increases the available acceleration angle for the subsequent rotation of the drive shaft in the working direction.
  • the second motor 12 can be designed to be relatively small.
  • Fig.3 shows the press Fig.1 in a sectional view with section plane II-II running perpendicular to the drive shaft.
  • An adjusting element 17 is provided, by means of which the height of the sliding block 5 can be adjusted. This adjustment can also be made during operation. In one possible operating mode, the adjustment can be made in stages between two successive strokes.
  • the adjusting member 17 comprises an eccentric ring 18 which is arranged between the bore 6 in the sliding block 5 and the eccentric 4 of the drive shaft 1.
  • the eccentric ring 18 can be rotated in its seat via an actuator 19 so that the bore receiving the eccentric 4 changes its position with respect to the sliding block 5.
  • Fig.2 shows a clamp 17a of the adjusting element 17.
  • the clamp 17a can be opened hydraulically.
  • the closing of the clamp 17a can be hydraulically or mechanical (self-locking) or combined hydraulic and mechanical.
  • Fig.5 shows a second embodiment of a press according to the invention.
  • a ram and/or tool of the press is not moved directly and linearly by the link 7.
  • a force deflection is provided between the pressure piece and a ram of the press.
  • the force deflection takes place by means of a wedge 20, which is displaceable relative to a frame-fixed support surface 21 inclined to the direction of the press stroke.
  • the wedge 20 is firmly connected to the link 7.
  • a ram 22 of the press rests displaceably on a side of the wedge 20 opposite the support surface 21.
  • the press stroke HP is considered to run in the direction of this offset in the sense of the invention.
  • a movement HS of the ram 22 of the press is redirected by approximately 120° to the press stroke HP of the link 7.
  • Such a wedge drive can achieve a particularly uniform force distribution across the width of the ram.
  • the second embodiment does not show any changes to the example according to Fig.1 on.
  • the sliding block is formed according to a second variant.
  • the pressure-side Sliding surface 5a on the sliding block 5 is convexly shaped, in contrast to the concave shape in the previously described examples.
  • the tension-side sliding surface 5b on the sliding block 5 is also shaped in the opposite way to the previous examples, i.e. concave.
  • the corresponding sliding surfaces 7a, 8a on the sliding block are also curved in the opposite way.
  • the sliding surfaces 5a, 5b, 7a, 8a are as in the first variant according to Fig.4 each formed as cutouts of a cylinder surface, with the cylinder axes running parallel to the shaft axis W.
  • the sliding surfaces 5a, 5b, 7a, 8a in turn run concentrically around a pendulum axis P of the sliding block 5 that is parallel to the shaft axis W.
  • the pendulum axis P is therefore also located outside the sliding block 5. Unlike in the first variant, the pendulum axis P in the second variant is on the tension side with respect to the sliding block 5. For the sliding block 5, rotation of the drive shaft 1 again results in a forced pendulum movement around the pendulum axis P.
  • the second variant also corresponds to an analog slider-crank mechanism with the characteristic dimensions L (distance between the pendulum axis P and the shaft axis W) and R (distance between the eccentric axis E and the shaft axis W).
  • the dead center of the working stroke corresponds to a cover position of an analog slider-crank mechanism. This means that the distances R and L are collinear and lie one above the other at the lowest point of the tool.
  • an ejection mechanism 23 is integrated into the press, which is actuated by means of the movement of the sliding block.
  • the ejection mechanism comprises an ejector 24, which runs linearly displaceably in a guide of the ram 22 and can press against a workpiece (not shown) at the lower end of the ram.
  • the ejector 24 After a pressing process, the ejector 24 is moved against the workpiece by means of a mechanical positive guide and pushes it out of a tool (not shown). In this way, a reliable workpiece change is made possible in a simple manner.
  • the ejector 24 is actuated by means of a ramp 27 on the sliding block 5.
  • the ramp 27 rests against a head 28 of the ejector 24, which is in the form of a ball.
  • the sliding block performs its pendulum movement around the pendulum axis P, sliding along the pressure-side sliding surfaces 5a, 8a.
  • the ejector 24 is initially in a position reset by means of a spring 29, in which it does not press on the workpiece.
  • the ramp 27 begins to press in the ejector 24 via the ball 28.
  • Fig.7 Approximately the starting point of this ejection process is shown, with the sliding block 5 in the central position and the tappet 22 in a bottom dead center.
  • the sliding block 5 moves in the illustration according to Fig.7 further to the left and the ramp 27 moves the ejector 24 relative to the plunger 22 or to the guide 7 against the workpiece.
  • the ejector 24 performs a movement by a stroke HA against the force of the spring 29.
  • the ejector mechanism is illustrated using the first variant of the sliding block 5 with a concave sliding surface 5a on the pressure side.
  • the ejector mechanism can also preferably be combined with the second variant of the sliding block 5 with a convex sliding surface 5a on the pressure side. This has the advantage that the linear path of the sliding block 5 along the sliding surface 5a is larger with otherwise identical dimensions of the press, which allows a less steep design of the ramp 27.
  • the stroke HA of the mechanical ejector 23, 24 can be increased. This means that the large force required for ejection is applied by the mechanical ejector with a small stroke HA.
  • the hydraulic piston increases the stroke HA by the stroke HH.
  • the hydraulic piston 25 is operated via a valve with hydraulic control 34.
  • the gear 30 is designed as a reversing lever, which is mounted in a rotary bearing or pivot bearing 31 on the sliding block 7.
  • the sliding block 5 is connected to the reversing lever in a rotary bearing 32, with the pivot point of the rotary bearing 32 being aligned with the sliding surface 5a.
  • the rotary bearing 32 can be designed as a cam roller. The pivoting movement of the reversing lever is then positively controlled via the cam roller 32 by the cassette guide 33 arranged on the sliding block 5.
  • a ramp 27 is formed on the reversing lever 30, which, as in the previous example, engages the ejector 24.
  • the reversing lever in particular enables a longer ramp in order to better control the ejector 24.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine weggebundene Presse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • DE-OS-1 627 435 beschreibt eine Schmiedepresse, bei der ein Exzenter einer Antriebswelle in eine Öffnung eines Kulissensteins eingreift. Der Kulissenstein ist mit einer oberen, konvexen Seite sowie mit einer unteren, konvexen Seite jeweils gegen eine entsprechend konkav geformte Fläche einer Kulisse abgestützt. Der Kulissenstein pendelt im Zuge einer Drehung der Antriebswelle um eine Pendelachse, die durch einen unteren Bereich des Kulissensteins verläuft.
  • WO 2007/091935 A1 beschreibt einen Antrieb für eine Presse, bei der ein erster Motor ein mit der Presse koppelbares Schwungrad antreibt und bei der zudem ein zweiter Motor zum Antrieb der Presse vorgesehen ist.
  • Die JP 2011 136352 A beschreibt eine weggebundene Presse gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1, umfassend zumindest eine Antriebswelle mit einem zu einer Wellenachse exzentrischen Mitnehmer und einen Kulissenstein, wobei der Kulissenstein durch den Mitnehmer zu einer zwangsgeführten Bewegung angetrieben wird. Der Kulissenstein wird während einer Ausführung eines Presshubs an zumindest einer druckseitigen Gleitfläche gegenüber einer druckseitigen Fläche einer Kulisse geführt, wobei der Kulissenstein eine der druckseitigen Gleitfläche gegenüberliegende, zugseitige Gleitfläche aufweist, die an einer zugseitigen Fläche der Kulisse geführt ist. Die druckseitige Gleitfläche an dem Kulissenstein weist eine konkave Krümmung auf, wobei die zugseitige Gleitfläche des Kulissensteins eine konvexe Krümmung aufweist. Ein ähnlicher Aufbau eines in einer weggebundenen Presse verwendeten Kulissensteins ist aus der SU 1289699 A1 bekannt.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine weggebundene Presse anzugeben, bei der eine optimierte Kraft-Weg-Kurve gegeben ist.
  • Diese Aufgabe wird für eine eingangs genannte weggebundene Presse erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Durch die konkave oder konvexe Formgebung der druckseitigen Gleitfläche kann auf einfache Weise eine Kraftübertragung durch den Kulissenstein erzielt werden, die einem Schubkurbelgetriebe entspricht. Zugleich wird eine große Anlagefläche im Bereich der Gleitfläche erzielt, so dass eine Auslegung für große Presskräfte einfach erzielbar ist.
  • Insbesondere können die druckseitige, konkave und die zugseitige, konvexe Krümmung jeweils kreisbogenförmig ausgebildet sein. Die Krümmungen sind bevorzugt konzentrisch um denselben Punkt angeordnet, durch den auch eine Pendelachse des Kulissensteins verläuft. Beide Gleitflächen bilden dabei für den Kulissenstein zwangsführende Kulissenflächen eines Kulissengetriebes.
  • Bei einer ersten Variante der Erfindung hat der Kulissenstein druckseitig die konkave Gleitfläche und zugseitig die konvexe Gleitfläche. Dies entspricht der Kinematik eines Schubkurbelgetriebes, bei dem der Totpunkt eines Arbeitshubs bzw. Pressvorgangs in einer Strecklage des Schubkurbelgetriebes vorliegt.
  • Bei einer zweiten Variante der Erfindung hat der Kulissenstein druckseitig die konvexe Gleitfläche und zugseitig die konkave Gleitfläche. Dies entspricht der Kinematik eines Schubkurbelgetriebes, bei dem der Totpunkt eines Arbeitshubs bzw. Pressvorgangs in einer Decklage des Schubkurbelgetriebes vorliegt.
  • Unter einem Kulissenstein wird im Sinne der Erfindung ein gegenüber einer Kulissenfläche zwangsgeführt bewegbares Element verstanden. Die Kulissenfläche umfasst insbesondere die druckseitige Fläche und die zugseitige Fläche zur Führung des Kulissensteins.
  • Unter einem Mitnehmer wird im Sinne der Erfindung zum Beispiel ein Exzenter oder ein Kurbelzapfen verstanden. Im Interesse einer großen Kraftübertragung handelt es sich bei dem Mitnehmer bevorzugt um einen Exzenter der Antriebswelle, der zum Beispiel mit einem kreisförmigen Umfang in einer Öffnung des Kulissensteins läuft.
  • Unter einer Kulisse wird im Sinne der Erfindung ein bewegbares Bauteil der Presse verstanden, das einen Arbeitsdruck während eines Presshubs bzw. Umformungsvorgangs von dem Kulissenstein aufnimmt und weiterleitet. Die Kulisse kann im Prinzip als gemeinsames Bauteil mit einem Stößel der Presse ausgebildet sein. Bei anderen Ausführungsformen kann aber auch ein weiteres Getriebe beliebiger Bauart, beispielsweise eine Keilumlenkung, zwischen der Kulisse und dem Stößel vorgesehen sein. Die Kulisse hat im Bereich der Kraftaufnahme in Druckrichtung bevorzugt ein Druckstück, das für die Anlage an dem Kulissenstein optimierte Materialeigenschaften aufweist.
  • Eine Presse im Sinne der Erfindung betrifft allgemein eine Presse zum Schmieden, Stanzen, Tiefziehen oder zu jedem sonstigen Umformvorgang, zu dem weggebundene Pressen verwendet werden.
  • Durch die erfindungsgemäße Bauart einer weggebundenen Presse ist allgemein eine niedrige Bauhöhe ermöglicht. Dies führt zu kürzeren Federlängen von Ständer, Stößel und/oder Kulisse der Presse. Hierdurch ist die Steifigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Exzenterpressen gleicher Ständerbauart verbessert.
  • Ferner wird durch die erfindungsgemäße Bauart erreicht, dass bei gegebener Bauhöhe der Presse eine besonders große Länge einer starren Einheit aus Kulisse und Stößel ermöglicht ist. Dies erlaubt eine besonders gute seitliche Führung des Stößels bzw. der starren Einheit auch bei großen Presskräften.
  • Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass der Kulissenstein eine Pendelbewegung um eine Pendelachse ausführt, wobei die Pendelachse außerhalb des Kulissensteins angeordnet ist. Allgemein bevorzugt ist die Pendelachse relativ zu der Kulisse ortsfest angeordnet. Unter der Annahme einer linearen Zwangsführung der Kulisse bewirkt der Kulissenstein bezüglich der Pendelachse bzw. bezüglich der Kulisse dann eine Bewegungsübertragung nach Art eines Schubkurbelgetriebes. Im Sinne der Erfindung ist je nach Anforderungen auch eine andere Zwangsführung der Kulisse denkbar, so dass die Kinematik eines Schubkurbelgetriebes nur eine von verschiedenen möglichen Bewegungsübertragungen ist. Die Erfindung ist nicht auf die konkret beschriebenen Varianten von Schubkurbelgetrieben beschränkt.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist es dabei vorgesehen, dass der Mitnehmer um eine Exzenterachse in dem Kulissenstein läuft, wobei die Exzenterachse einen Abstand R gegenüber der Wellenachse aufweist, wobei die Exzenterachse einen Abstand L zu der Pendelachse aufweist, und wobei gilt: L:R >= 4. Besonders bevorzugt gilt zudem: 12 >= L:R >= 5. Bei linearer Führung der Kulisse bedeuten demnach die Größen R und L die kennzeichnenden Größen der Schubstangen eines analogen Schubkurbelgetriebes, und der Quotient R:L entspricht bei einem analogen Schubkurbelgetriebe dem Schubstangenverhältnis Lambda (bzw. L:R = 1/Lambda). Eine solche Auslegung des Getriebes der erfindungsgemäßen Presse erlaubt ein hohes Verhältnis zwischen einer in Führungsrichtung des Druckstücks wirkenden Presskraft und einer senkrecht dazu wirkenden Normalkraft. Eine gewisse Normalkraft ist dabei gewünscht, um eine gute Anlage der Kulisse und/oder des Stößels an einer seitlichen Führung zu gewährleisten. Durch Kombination mit der Verwendung eines Kulissensteins wird ein großes inverses Schubstangenverhältnis 1/Lambda ermöglicht, ohne dass eine Bauhöhe der Presse vergrößert werden muss. Durch die oben genannten Merkmale können auch bei geringer Bauhöhe und entsprechend guter Steifigkeit ähnliche Druckberührzeiten (Kenngröße: Lambda) wie bei herkömmlichen Exzenterpressen mit Druckstangen erzielt werden.
  • Bei der ersten Variante analog der Strecklage eines Schubkurbelgetriebes befindet sich die Pendelachse bezüglich der Wellenachse auf der Seite der Druckrichtung. Hierbei ist die Druckberührzeit bei gleicher Umlaufzeit gleich wie bei herkömmlichen Pressen mit Druckstange. Bei der zweiten Variante analog der Decklage eines Schubkurbelgetriebes befindet sich die Pendelachse bezüglich der Wellenachse auf der Seite der Zugrichtung. Hierbei ist die Drückberührzeit bei gleicher Umlaufzeit höher als bei herkömmlichen Pressen mit Druckstange, was jedoch bei speziellen Umformverfahren beziehungsweise Materialien von Vorteil sein kann.
  • Bei einer allgemein bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist zwischen dem Mitnehmer und dem Kulissenstein ein Verstellglied, bevorzugt in Form eines einstellbar verdrehbaren Exzenterrings, angeordnet. Ein solches Verstellglied kann zum Beispiel zur Höhenverstellung eines Stößels eingesetzt werden.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Kulisse während des Presshubs im Wesentlichen in einer Linie mit einem Stößel der Presse bewegt. Dies entspricht einer linearen und unmittelbaren Übertragung der Presskraft.
  • Bei einer hierzu alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Presse erfolgt zwischen der Kulisse und einem Stößel der Presse eine Kraftumlenkung. Bevorzugt kann die Kraftumlenkung mittels eines Keils erfolgen. Hierdurch können die allgemeinen Vorteile einer Keilpresse mit den Vorteilen einer erfindungsgemäßen Presse kombiniert werden.
  • Bei der Erfindung ist eine gegenüber der Kulisse ortsfest aufgenommene Ausstoßmechanik mit einem gegenüber der Kulisse bewegbaren und auf ein Werkstück wirkenden Ausstoßer vorgesehen, wobei die Ausstoßmechanik durch die Bewegung des Kulissensteins betätigt wird. Dies erlaubt eine einfache und effektive Ausstoßung eines Werkstücks nach einem Pressvorgang. Bevorzugt ist eine solche Ausstoßmechanik mit einem Kulissenstein der zweiten Ausführungsform kombiniert, bei dem druckseitig eine konvexe Gleitfläche vorliegt. Dies bedeutet bei sonst gleicher Dimensionierung einen größeren Weg des Kulissensteins im Bereich der druckseitigen Gleitfläche, was eine besonders einfache und effektive Bewegungsübertragung auf den Ausstoßer erlaubt. Die Betätigung des Ausstoßers kann zum Beispiel durch eine an dem Kulissenstein ausgeformte Rampe, Nocke oder ähnliche Struktur erfolgen, die den Ausstoßer bei Erreichen einer entsprechenden Position der Antriebswelle gegen eine rückstellende Federkraft betätigt.
  • Bei einer bevorzugten Detailgestaltung kann zwischen dem Kulissenstein und dem Ausstoßer ein Getriebe angeordnet sein, so dass Kraft und Bewegungsablauf des Ausstoßers weiter optimiert sind. Bei dem Getriebe kann es sich insbesondere um ein Lenkergetriebe, einen Umlenkhebel oder Ähnliches handeln.
  • Bei einer allgemein bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Antrieb der Antriebswelle einen ersten Motor, ein durch den ersten Motor antreibbares Schwungrad und einen zweiten Motor umfasst, wobei das Schwungrad mittels einer Kupplung mit der Antriebswelle lösbar ankoppelbar ist, und wobei die Antriebswelle über den zweiten Motor antreibbar ist. Eine solche Ausgestaltung des Pressenantriebs erlaubt eine besonders niedrige Bauform des Antriebs, wobei zum Beispiel relativ kleine Schwungraddurchmesser Verwendung finden können. Dies erlaubt eine ideale Kombination mit einer Kraftübertragung mittels eines Kulissensteins, da solche Kraftübertragungen ebenfalls mit geringer Bauhöhe realisierbar sind.
  • Der erste Motor dient im Wesentlichen dazu, das Schwungrad anzutreiben und zumindest teilweise aus dem Schwungrad entnommene Energie nachzuführen. Der zweite Motor dient im Wesentlichen dazu, die vom Schwungrad entkoppelte Antriebswelle in einem von dem Schwungrad entkoppelten Zustand zu beschleunigen und/oder zu verzögern. Zudem kann der zweite Motor dazu dienen, auch im eingekoppelten Zustand zusätzliche Antriebsenergie einzubringen. Die bei einer Verzögerung auftretende Verzögerungsenergie kann bei einer möglichen Detailgestaltung über Umrichter dem ersten Motor zugeführt werden. Unter Motoren im Sinne der vorliegenden Erfindung werden jeweils Elektromotoren verstanden.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung wird die Kupplung in einem Normalbetrieb dann geschlossen, wenn eine antriebsseitige und eine abtriebsseitige Drehzahl an der Kupplung zumindest annähernd gleich sind, wobei eine Angleichung der Drehzahlen über eine gezielte Ansteuerung des zweiten Motors erfolgt. Dies erlaubt eine erhebliche Verschleißreduzierung der Kupplung.
  • Im Interesse einer einfachen und raumsparenden Bauform können der erste Motor und das Schwungrad koaxial zueinander angeordnet sein. Bevorzugt sind sie dabei als bauliche Einheit zu einem Schwungradmotor integriert. Ein solcher Schwungradmotor verzichtet vorteilhaft auf einen raumgreifenden Riemenantrieb nebst zusätzlicher Motorkonsole. Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform sind der Motor und das Schwungrad koaxial angeordnet und über ein Getriebe, bevorzugt ein Planetengetriebe, miteinander verbunden, so dass je nach Anforderungen auch Übersetzungen realisierbar sind. Dies kann besonders kleine Schwungradmassen ermöglichen.
  • Allgemein vorteilhaft ist das Schwungrad ohne Übersetzung mit der Antriebswelle koppelbar, wobei das Schwungrad insbesondere konzentrisch zu der Antriebswelle angeordnet ist. Eine solche einfache Bauart ohne ein Vorgelege ist besonders dann vorteilhaft integrierbar, wenn das Schwungrad mit ausreichend kleinem Durchmesser ausgelegt werden kann. Dies ist wiederum durch das erfindungsgemäße Antriebskonzept ermöglicht.
  • Zur Vermeidung von aufwendigen Getrieben und im Interesse einer kompakten Bauweise ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der zweite Motor als konzentrisch zu der Antriebswelle angeordneter Torque-Motor ausgebildet. Unter einem Torque-Motor wird allgemein und im Sinne der Erfindung ein drehmomentstarker, hochpoliger Motor verstanden, der im Regelfall über einer Hohlwelle läuft. Torque-Motoren weisen zudem bereits aus dem Stillstand heraus ein hohes Drehmoment auf.
  • Besonders vorteilhaft kann eine Bremse der Antriebswelle konzentrisch zu dem Torque-Motor und in axialer Richtung mit dem Torque-Motor überdeckend vorgesehen sein. Dabei kann die Bremse insbesondere im Bereich einer Hohlwelle des Torque-Motors platziert sein, um auch diesen Bauraum zu nutzen. Bei der Bremse kann es sich um eine mechanische Bremse zur Erzeugung von Reibungswärme oder auch um eine elektrische Rekuperationsbremse handeln.
  • Bei der Bremse kann es sich um eine Haltebremse zur Sicherstellung eines Stillstandes bei Nichtbetrieb der Presse handeln. Es kann sich besonders bevorzugt um eine federbelastete Bremse handeln, welche pneumatisch geöffnet und hydraulisch und/oder elektromagnetisch geschlossen werden kann.
  • Allgemein vorteilhaft ist es vorgesehen, dass die Antriebswelle ausgehend von einer ruhenden Startposition über den Presshub bis zu einer ruhenden Stoppposition einen Drehwinkel von mehr als 360° durchläuft. Bevorzugt handelt es sich um einen Drehwinkel zwischen 370° und 450°. Dies erlaubt einen größeren Beschleunigungsweg vor dem eigentlichen Pressvorgang bzw. einen größeren Bremsweg nach dem eigentlichen Pressvorgang, so dass die entsprechenden Motoren und Bremsen demgemäß kleiner dimensioniert sein können. Dies gilt insbesondere für den zweiten Motor.
  • Insgesamt ist bei einem vorstehend beschriebenen Antrieb eine hohe Leistung ermöglicht. Damit kann bei gegebener Ladezeit ein großer Drehzahlabfall wieder aufgeladen werden. Ein hoher zulässiger Drehzahlabfall erlaubt ein kleines Schwungrad, was von Vorteil ist.
  • Zur Vermeidung von Kontaminationen eines Arbeitsbereichs mit Schmierfetten kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass eine Hauptlagerstelle der Antriebswelle mittels einer Ölumlaufschmierung geschmiert ist.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen weggebundenen Presse, wobei die Schnittebene parallel zu einer Antriebswelle verläuft.
    Fig. 2
    zeigt die Presse aus Fig. 1 in einer Schnittansicht mit senkrecht zu der Antriebswelle verlaufender Schnittebene entlang der Linie I-I..
    Fig. 3
    zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie II-II der Presse aus Fig. 1 mit einem Verstellglied.
    Fig. 4
    zeigt eine Skizze eines Kulissensteinantriebs als Detail der Presse aus Fig. 1.
    Fig. 5
    zeigt eine Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem Kulissensteinantrieb und einem dazu kombinierten Keilantrieb.
    Fig. 6
    zeigt eine Skizze eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei eine andere Variante des Kulissensteins mit druckseitig konvexer Gleitfläche vorliegt.
    Fig. 7
    zeigt eine Skizze eines vierten Ausführungsbeispiels, bei dem eine Ausstoßmechanik mit einem Kulissensteinantrieb gekoppelt ist.
    Fig. 8
    zeigt eine Skizze eines fünften Ausführungsbeispiels, bei dem eine Ausstoßmechanik ein Getriebe umfasst.
  • Die erfindungsgemäße weggebundene Presse gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 umfasst eine Antriebswelle 1 mit einer Wellenachse W, die in zwei Hauptlagern 2 gegenüber einem Pressenrahmen 3 drehgelagert ist. Die Hauptlager 2 weisen bevorzugt eine Ölumlaufschmierung auf.
  • Zwischen den Hauptlagern 2 hat die Antriebswelle 1 einen exzentrischen Mitnehmer in Form eines Exzenters 4. Der im Querschnitt kreisförmige Exzenter 4 hat eine Exzenterachse E, die um einen radialen Abstand R gegenüber der Wellenachse W versetzt ist.
  • Der Exzenter 4 durchgreift einen Kulissenstein 5 in einer dem Durchmesser des Exzenters entsprechenden Bohrung 6. Zu Montagezwecken ist der Kulissenstein dabei aus mehreren Teilen aufgebaut.
  • Der Kulissenstein 5 ist seinerseits in einer Kulisse 7 geführt. Die Kulisse 7 ist als gegenüber dem Pressenrahmen 3 bewegbares Gehäuse ausgebildet. Die Kulisse 7 umfasst auf einer Druckseite ein Druckstück 8, an dem eine druckseitige Gleitfläche 8a ausgebildet ist. Auf einer bezüglich des Kulissensteins gegenüberliegenden Seite ist an der Kulisse eine zugseitige Gleitfläche 7a ausgebildet.
  • Der Kulissenstein 5 hat eine druckseitige Gleitfläche 5a, die an der Gleitfläche 8a des Druckstücks 8 anliegt, sowie eine zugseitige Gleitfläche 5b, die an der zugseitigen Gleitfläche 7a der Kulisse 7 anliegt.
  • Die druckseitige Gleitfläche 5a ist an dem Kulissenstein 5 konkav ausgeformt. Die zugseitige Gleitfläche 5b ist an dem Kulissenstein 5 konvex ausgeformt. Die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a sind jeweils als Ausschnitte einer Zylindermantelfläche ausgeformt, wobei die Zylinderachsen parallel zu der Wellenachse W verlaufen. Die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a verlaufen dabei konzentrisch um eine zu der Wellenachse W parallele Pendelachse P des Kulissensteins 5. Anders ausgedrückt fallen die Zylinderachsen der Zylindermantelflächen, zu denen die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a jeweils Ausschnitte bilden, mit der Pendelachse P zusammen.
  • Die Pendelachse P liegt somit bei der hier beschriebenen ersten Variante des Kulissensteins druckseitig und außerhalb des Kulissensteins, da die druckseitige Gleitfläche 5a des Kulissensteins 5 konkav geformt ist. Für den Kulissenstein 5 resultiert bei Drehung der Antriebswelle 1 eine zwangsgeführte Pendelbewegung um die Pendelachse P.
  • Die Pendelachse P verläuft raumfest bezüglich der Kulisse 7 bzw. dem Druckstück 8. Die Kulisse 7 und das an ihr vorgesehene Druckstück 8 sind über seitliche Führungen 9 aufgenommen, in denen sie jeweils linear in zu der Wellenachse W senkrechter Richtung bewegbar sind. Durch eine Abwärtsbewegung bezüglich der Darstellung in Fig. 2 wird ein Presshub ausgeführt, bei dem die Antriebskraft der Antriebswelle 1 über den Kulissenstein 5 auf das Druckstück 8 einwirkt. Nach einem unteren Totpunkt der Bewegung wirkt die Antriebskraft der Antriebswelle 1 über den Kulissenstein 5 auf die zugseitige Gleitfläche 7a der Kulisse 7, so dass Kulisse 7 und Druckstück 8 entgegen der Presshubrichtung zurückgeholt werden.
  • An einer Unterseite der Kulisse 7 sind vorliegend Spann-Vorrichtungen 7b angeordnet, mit denen ein Stößel der Presse und/oder ein Werkzeughalter und/oder ein Werkzeug angebracht werden können. Diese vollziehen entsprechend identische Bewegungen wie die Kulisse 7 bzw. das Druckstück 8.
  • Durch die Führungen 9 vollziehen die Kulisse 7 bzw. das Druckstück 8 (bzw. ein Stößel oder Werkzeug der Presse) eine Bewegung analog der eines Schubkurbelantriebs. Beispiel eines Schubkurbelantriebs ist die Bewegungsübertragung zwischen Kolben und Kurbelwelle in einem herkömmlichen Verbrennungsmotor.
  • Dabei sind die für die Bewegung kennzeichnenden Größen der radiale Abstand R einerseits sowie ein Abstand L zwischen der Pendelachse P und der Exzenterachse E. Das Verhältnis R:L entspricht im Fall des herkömmlichen Schubkurbelantriebs dem Schubstangenverhältnis Lambda. Bei konstanter Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle 1 liegt eine größte Stößelgeschwindigkeit dann vor, wenn R und L im rechten Winkel zueinander stehen.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel entspricht der Totpunkt des Arbeitshubs dabei einer Strecklage eines analogen Schubkurbelgetriebes. Das heißt, dass die Strecken R und L im untersten Punkt des Werkzeugs kollinear und hintereinander liegen. Der Totpunkt des Arbeitshubs wird auch als unterer Totpunkt bezeichnet.
  • Im Gegensatz zu einem reinen Sinustrieb (z.B. waagerecht in der Kulisse gleitender Kulissenstein mit ebener druckseitiger Gleitfläche) tritt eine größte Stößelgeschwindigkeit erst nach 90° nach OT (oberer Totpunkt) ein.
  • Vorliegend wird der Kehrwert 1/Lambda = L:R herangezogen, um den Antrieb der erfindungsgemäßen Presse zu optimieren. Es wurde festgestellt, dass eine Schmiedepresse bezüglich der Anforderungen des Bewegungsablaufs als auch von auftretenden Andruckkräften auf die seitlichen Führungen 9 besonders vorteilhaft in einem Bereich L:R = 8 ausgelegt sind. Allgemein bevorzugt sollte das Verhältnis 4 <= L:R sein. Besonders bevorzugt sollte 5<= L:R <= 12 gelten.
  • Solche relativ großen inversen Schubstangenverhältnisse haben bei einer vorliegenden Presse praktisch keine Auswirkungen auf die Bauhöhe, da die Position der Pendelsachse P nur durch die Bewegung des Kulissensteins definiert wird und an dieser Position keine gegenständliche Welle bzw. Lagerung erforderlich ist.
  • Die vorstehend beschriebene Aufnahme und Bewegung des Kulissensteins wird in Fig. 4 weiter erläutert. Es sind zudem Kraftvektoren Fs, Fp und Fn eingezeichnet, die folgende Bedeutung haben:
    Fs ist die von dem Kulissenstein 5 ausgeübte, gesamte Druckkraft. Fs liegt auf einer Geraden, die senkrecht durch die Exzenterachse E und die Pendelachse P läuft.
  • Fp ist der Kraftanteil von Fs, der in Richtung des Presshubs bzw. auf das Werkstück wirkt. Bei der konkreten Bauart der Presse nach Fig. 1 handelt es sich um den senkrechten Kraftanteil.
  • Fn ist der Kraftanteil von Fs, der senkrecht zu Fp und auch senkrecht zu den Führungen 9 bzw. der Richtung des Presshubs steht. Durch Fn wird das Verhalten der bewegten Teile in den Führungen 9 maßgeblich bestimmt.
  • Ein jeweiliger Winkel WF zwischen Fp und Fs ist Ausdruck des Kurbelwinkels und des Verhältnisses L:R. Aufgrund des gewählten Verhältnisses L:R ist der Winkel WF im vorliegenden Beispiel einer Presse relativ klein.
  • Nachfolgend wird ein Antrieb einer erfindungsgemäßen Presse beschrieben.
  • Ein Antrieb der Antriebswelle 1 umfasst einen ersten Motor 10, ein durch den ersten Motor 10 antreibbares Schwungrad 11 und einen zweiten Motor 12. Das Schwungrad 11 ist über eine Kupplung 13 lösbar an die Antriebswelle 1 ankoppelbar. Der zweite Motor 12 treibt die Antriebswelle 1 unmittelbar an. Bei einer möglichen Betriebsart erfolgt eine Verzögerung beziehungsweise Bremsung bei diesem Antrieb insbesondere nicht über eine Bremse, sondern über den zweiten Motor 12.
  • Vorliegend sind das Schwungrad 11 und der erste Motor 10 zu einer baulichen Einheit in Form eines Schwungradmotors 14 kombiniert. Dabei sind der erste Motor 10 und das Schwungrad 11 koaxial zueinander und zu der Wellenachse W der Antriebswelle 1 angeordnet. Motor 10 und Schwungrad 11 sind unmittelbar miteinander verbunden. Eine Übersetzung, zum Beispiel mittels eines Getriebes oder eines Riemenantriebs, erfolgt hier nicht. Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen kann eine Übersetzung zwischen Schwungrad und erstem Motor vorgesehen sein, zum Beispiel mittels eines Planetengetriebes.
  • Die Kupplung 13 ist unmittelbar an dem Schwungradmotor 14 angeordnet und befindet sich ebenfalls in konzentrischer bzw. koaxialer Positionierung auf der Wellenachse W. Schwungradmotor 14 und Kupplung 13 sind an demselben von zwei Enden der Antriebswelle 1 angeordnet.
  • Der zweite Motor 12 ist an dem zweiten, bezüglich der Hauptlager 2 gegenüberliegenden Ende der Antriebswelle 1 angeordnet. Auch der zweite Motor 12 ist koaxial zu der Wellenachse W über der Antriebswelle 1 positioniert. Er treibt die Antriebswelle unmittelbar und ohne Übersetzung an. Hierzu ist der zweite Motor 12 als ein Torque-Motor ausgebildet. Der zweite Motor 12 hat entsprechend ein hohes Drehmoment bereits aus dem Stillstand heraus.
  • Eine Bremse 15 des Antriebs ist konzentrisch und in axialer Richtung überlappend zu dem zweiten Motor 12 positioniert. Insbesondere ist die Bremse überwiegend in einer Hohlwelle des zweiten Motors 12 positioniert, wodurch dieser Bauraum optimal genutzt wird. Mittels der gegenüber dem Pressenrahmen abgestützten Bremse 15 kann die Antriebswelle 1 bei Bedarf mit hoher Leistung gebremst und/oder zum Stillstand gebracht werden. Die Bremse kann als elektrische Rekuperationsbremse und/oder als Reibungswärme erzeugende, mechanische Bremse ausgelegt sein. Vorliegend ist die Bremse 15 bevorzugt federbelastet und dient in möglicher Betriebsart als Sicherheitselement bei Stillstand der Presse. Sie kann pneumatisch geöffnet beziehungsweise hydraulisch und/oder elektromagnetisch geschlossen werden.
  • Insbesondere die Ansicht nach Fig. 2 macht deutlich, dass das Schwungrad 11 einen ausreichend kleinen Durchmesser aufweist, um in der Höhe nicht mit einem Arbeitsbereich 16 der Presse zu überlappen. Dies erlaubt einen optimalen Zugang zu dem Arbeitsbereich 16
  • Der vorstehend beschriebene Antrieb funktioniert nun wie folgt:
    Allgemein wird das Schwungrad 11 durch den ersten Motor 10 dauerhaft auf einer gewünschten Drehzahl gehalten. Der zweite Motor 12 dient dazu, die Antriebswelle 1 vor einem Pressvorgang aus einer ruhenden Startposition auf eine zu dem Schwungrad gleiche oder zumindest annähernd gleiche Drehzahl zu beschleunigen, während die Kupplung 13 noch ausgekoppelt ist. Bei ausreichend geringer Drehzahldifferenz wird die Kupplung 13 dann eingekoppelt bzw. geschlossen, so dass entsprechend wenig oder keine Verlustreibung an der Kupplung auftritt. Entsprechend ist die Kupplung relativ klein dimensioniert.
  • Durch den folgenden Presshub und Umformvorgang eines Werkstücks wird die Antriebswelle 1 gebremst und dem Schwungrad 11 wird Energie entnommen. Zeitgleich arbeiten der erste Motor 10 und der zweite Motor 12 gemeinsam mit hoher Leistung, um die Energieentnahme zumindest teilweise zu kompensieren. Hierdurch ist das Schwungrad relativ klein dimensioniert.
  • Nach dem Presshub bzw. Umformvorgang wird die Antriebswelle 1 wieder von dem Schwungrad 11 entkoppelt. Unter Zuhilfenahme der Bremse 15, gegebenenfalls auch durch Umkehrung des zweiten Motors 12, wird die Antriebswelle 1 dann zum Stillstand gebracht.
  • Besonders bevorzugt ist eine elektronische Steuerung der Presse so ausgelegt, dass die Antriebswelle 1 ausgehend von der ruhenden Startposition über den Presshub / Umformvorgang bis zu der ruhenden Stoppposition einen Drehwinkel von mehr als 360° durchläuft. Bevorzugt liegt der Drehwinkel zwischen 370° und 450°.
  • Im vorliegenden Beispiel beträgt der Drehwinkel etwa 390°. Hierzu wird die Antriebswelle vor einer Beschleunigung in Arbeitsrichtung durch den zweiten Motor 12 zunächst um etwa 30° entgegen der Arbeitsrichtung, also 30° vor dem oberen Totpunkt, zurückgedreht. Dies bewirkt noch keine Kollision oder Beeinträchtigung des Arbeitsbereiches 16, vergrößert aber den zur Verfügung stehenden Beschleunigungswinkel für die nachfolgende Drehung der Antriebswelle in Arbeitsrichtung signifikant. Hierdurch kann der zweite Motor 12 relativ klein ausgelegt werden.
  • Fig. 3 zeigt die Presse aus Fig. 1 in einer Schnittansicht mit senkrecht zu der Antriebswelle verlaufender Schnittebene II-II. Es ist ein Verstellglied 17 vorgesehen, mittels dessen eine Höhe des Kulissensteins 5 einstellbar verändert werden kann. Diese Einstellung kann auch während eines Betriebs erfolgen. Bei einer möglichen Betriebsart kann die Einstellung zwischen zwei aufeinander folgenden Hüben stufenweise vorgenommen werden.
  • Das Verstellglied 17 umfasst einen Exzenterring 18, der zwischen der Bohrung 6 in dem Kulissenstein 5 und dem Exzenter 4 der Antriebswelle 1 angeordnet ist. Der Exzenterring 18 kann über einen Stellantrieb 19 in seinem Sitz verdreht werden, so dass die den Exzenter 4 aufnehmende Bohrung ihre Position bezüglich des Kulissensteins 5 ändert.
  • Fig. 2 zeigt eine Klemmung 17a des Verstellglieds 17. Die Klemmung 17a kann hydraulisch geöffnet werden. Das Schließen der Klemmung 17a kann hydraulisch oder mechanisch (selbstsichernd) oder kombiniert hydraulisch und mechanisch erfolgen.
  • Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Presse. Hierbei wird ein Stößel und/oder Werkzeug der Presse nicht unmittelbar und linear durch die Kulisse 7 verschoben. Stattdessen ist zwischen dem Druckstück und einem Stößel der Presse eine Kraftumlenkung vorgesehen. Vorliegend erfolgt die Kraftumlenkung mittels eines Keils 20, der gegenüber einer zur Richtung des Presshubs geneigten, rahmenfesten Stützfläche 21 verschiebbar ist. Der Keil 20 ist vorliegend fest mit der Kulisse 7 verbunden. Ein Stößel 22 der Presse liegt verschiebbar an einer der Stützfläche 21 gegenüberliegenden Seite des Keils 20 an.
  • Will man eine Analogiebetrachtung zu einem einfachen Schubkurbelantrieb anstellen, so ist zu berücksichtigen, dass die Pendelachse P im Laufe der Bewegungsübertragung parallel zu der Stützfläche 21 verschoben wird. Entsprechend wird der Presshub HP im Sinne der Erfindung als in Richtung dieses Versatzes verlaufend betrachtet.
  • Entsprechend wird eine Bewegung HS des Stößels 22 der Presse vorliegend um etwa 120° zu dem Presshub HP der Kulisse 7 umgelenkt. Durch einen solchen Keiltrieb kann eine besonders gleichmäßige Kraftverteilung über die Breite des Stößels erreicht werden.
  • Bezüglich einer Ausgestaltung des Antriebs der Presse sowie der Ausgestaltung und Bewegungsübertragung des Kulissensteins weist das zweite Ausführungsbeispiel keine Änderungen zu dem Beispiel nach Fig. 1 auf.
  • Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Kulissenstein gemäß einer zweiten Variante ausgeformt. Dabei ist die druckseitige Gleitfläche 5a an dem Kulissenstein 5 konvex ausgeformt, im Unterschied zu der konkaven Ausformung in den vorhergehend beschriebenen Beispielen.
  • Die zugseitige Gleitfläche 5b ist an dem Kulissenstein 5 ebenfalls umgekehrt bezüglich der vorhergehenden Beispiele, also konkav, ausgeformt. Die korrespondierenden Gleitflächen 7a, 8a an der Kulisse sind entsprechend ebenfalls umgekehrt gekrümmt. Die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a sind wie bei der ersten Variante nach Fig. 4 jeweils als Ausschnitte einer Zylindermantelfläche ausgeformt, wobei die Zylinderachsen parallel zu der Wellenachse W verlaufen. Die Gleitflächen 5a, 5b, 7a, 8a verlaufen wiederum konzentrisch um eine zu der Wellenachse W parallele Pendelachse P des Kulissensteins 5.
  • Die Pendelachse P liegt somit ebenfalls außerhalb des Kulissensteins 5. Anders als bei der ersten Variante liegt die Pendelachse P bei der zweiten Variante auf der zugseitigen Seite bezüglich des Kulissensteins 5. Für den Kulissenstein 5 resultiert bei Drehung der Antriebswelle 1 wiederum eine zwangsgeführte Pendelbewegung um die Pendelachse P.
  • Auch die zweite Variante entspricht einem analogen Schubkurbelgetriebe mit den kennzeichnenden Größen L (Abstand zwischen Pendelachse P und Wellenachse W) und R (Abstand zwischen Exzenterachse E und Wellenachse W). Anders als bei der ersten Variante entspricht der Totpunkt des Arbeitshubs jedoch einer Decklage eines analogen Schubkurbelgetriebes. Das heißt, dass die Strecken R und L im untersten Punkt des Werkzeugs kollinear und übereinander liegen.
  • Es versteht sich, dass auch andere Kinematiken wie zum Beispiel exzentrische Schubkurbelgetriebe mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Kulissensteins darstellbar sind.
  • Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Ausstoßmechanik 23 in die Presse integriert, die mittels der Bewegung des Kulissensteins betätigt wird.
  • Die Ausstoßmechanik umfasst einen Ausstoßer 24, der in einer Führung des Stößels 22 linear verschiebbar läuft und an unteren Ende des Stößels gegen ein Werkstück (nicht dargestellt) drücken kann.
  • Der Ausstoßer 24 wird nach einem Pressvorgang mittels einer mechanischen Zwangsführung gegen das Werkstück verschoben und drückt dieses aus einem Werkzeug (nicht dargestellt) aus. Auf diese Weise ist ein zuverlässiger Werkstückwechsel auf einfache Weise ermöglicht.
  • Die Betätigung des Ausstoßers 24 erfolgt mittels einer Rampe 27 an dem Kulissenstein 5. Die Rampe 27 liegt an einem vorliegend als Kugel ausgebildetem Kopf 28 des Ausstoßers 24 an. Der Kulissenstein vollführt seine Pendelbewegung um die Pendelachse P, wobei er entlang der druckseitigen Gleitflächen 5a, 8a gleitet. Dabei befindet sich der Ausstoßer 24 zunächst in einer mittels einer Feder 29 rückgestellten Position, in der er nicht auf das Werkstück drückt.
  • Nach Durchlauf des Arbeitshubs bzw. des Pressvorgangs beginnt die Rampe 27 über die Kugel 28 den Ausstoßer 24 einzudrücken. In Fig. 7 ist etwa der Startzeitpunkt dieses Ausstoßvorgangs gezeigt, wobei sich der Kulissenstein 5 in mittiger Position und der Stößel 22 in einem unteren Totpunkt befinden.
  • Nachfolgend bewegt sich der Kulissenstein 5 in der Darstellung gemäß Fig. 7 weiter nach links und die Rampe 27 bewegt den Ausstoßer 24 relativ zu dem Stößel 22 bzw. zu der Kulisse 7 gegen das Werkstück. Dabei vollzieht der Ausstoßer 24 eine Bewegung um einen Hub HA gegen die Kraft der Feder 29.
  • Vorliegend ist die Ausstoßermechanik anhand der ersten Variante des Kulissensteins 5 mit druckseitig konkaver Gleitfläche 5a illustriert. Besonderes bevorzugt kann die Ausstoßermechanik auch mit der zweiten Variante des Kulissensteins 5 mit druckseitig konvexer Gleitfläche 5a kombiniert sein. Dies hat den Vorteil, dass der lineare Weg des Kulissensteins 5 entlang der Gleitfläche 5a bei sonst gleicher Dimensionierung der Presse größer ist, was eine weniger steile Auslegung der Rampe 27 erlaubt.
  • Durch Zwischenanordnung eines hydraulischen Kolbens 25 mit einer Kolbenstange 26 kann der Hub HA des mechanischen Ausstoßers 23, 24 erhöht werden. Dies bedeutet, dass die zum Ausstoßen erforderliche große Kraft von dem mechanischen Ausstoßer mit kleinem Hub HA aufgebracht wird. Der hydraulische Kolben vergrößert den Hub HA um den Hub HH. Der hydraulische Kolben 25 wird über ein Ventil mit hydraulischer Ansteuerung 34 betrieben.
  • Bei dem Beispiel in Fig. 8 ist eine Weiterbildung der Ausstoßermechanik 23 gezeigt, bei der zwischen dem Kulissenstein 5 und dem Ausstoßer 24 ein Getriebe 30 angeordnet ist.
  • Vorliegend ist das Getriebe 30 als Umlenkhebel ausgeformt, der in einem Drehlager oder Schwenklager 31 an der Kulisse 7 gelagert ist. Der Kulissenstein 5 ist in einem Drehlager 32 mit dem Umlenkhebel verbunden, wobei der Drehpunkt des Drehlagers 32 mit der Gleitfläche 5a fluchtet. Das Drehlager 32 kann als eine Kurvenrolle ausgebildet sein. Die Schwenkbewegung des Umlenkhebels erfolgt dann zwangsgesteuert über die Kurvenrolle 32 durch die am Kulissenstein 5 angeordnete Kassettenführung 33.
  • Gegenüberliegend des Drehlagers 32 ist an dem Umlenkhebel 30 eine Rampe 27 ausgeformt, die wie im vorhergehenden Beispiel an dem Ausstoßer 24 angreift. Durch den Umlenkhebel ist insbesondere eine längere Rampe ermöglicht, um den Ausstoßer 24 besser anzusteuern.
  • Es versteht sich, dass die spezifischen Merkmale der vorhergehenden Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen miteinander kombiniert werden können.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebswelle
    2
    Hauptlager
    3
    Pressenrahmen
    4
    Exzenter (Mitnehmer)
    5
    Kulissenstein
    5a
    druckseitige, konkave Gleitfläche am Kulissenstein
    5b
    zugseitige, konvexe Gleitfläche am Kulissenstein
    6
    Bohrung im Kulissenstein
    7
    Kulisse
    7a
    zugseitige Gleitfläche an der Kulisse
    7b
    Spannvorrichtung
    8
    Druckstück der Kulisse 7
    8a
    druckseitige Gleitfläche am Druckstück
    9
    seitliche Führungen
    10
    erster Motor
    11
    Schwungrad
    12
    zweiter Motor
    13
    Kupplung
    14
    Schwungradmotor, bauliche Einheit von Schwungrad 11 und Motor 10
    15
    Bremse
    16
    Arbeitsbereich
    17
    Verstellglied
    17a
    Klemmung des Verstellglieds
    18
    Exzenterring
    19
    Stellantrieb
    20
    Keil
    21
    Stützfläche
    22
    Stößel
    23
    Ausstoßmechanik
    24
    Ausstoßer
    25
    Hydraulischer Kolben des Ausstoßers
    26
    Kolbenstange des Ausstoßers
    27
    Rampe zur Steuerung Ausstoßer
    28
    Kopf des Ausstoßers
    29
    rückstellende Feder des Ausstoßers
    30
    Getriebe, Umlenkhebel
    31
    Drehlager Umlenkhebel - Kulisse (Schwenklager)
    32
    Drehlager Umlenkhebel - Kulissenstein (Kurvenrolle)
    33
    Kassettenführung
    34
    Ventil mit hydraulischer Ansteuerung
    W
    Achse der Antriebswelle
    E
    Achse des Exzenters
    P
    Pendelachse des Kulissensteins
    R
    radialer Abstand zwischen W und E
    L
    radialer Abstand zwischen E und P
    Fs
    gesamte Druckkraft
    Fp
    Kraftanteil in Richtung Presshub
    Fn
    Kraftanteil senkrecht zum Presshub
    WF
    Winkel zwischen Fs und Fp
    HP
    Presshub
    HS
    Stößelbewegung
    HA
    Hub des Ausstoßers (mechanisch)
    HH
    Hub hydraulisch
    S
    Schwenkbewegung Umlenkhebel

Claims (13)

  1. Weggebundene Presse, umfassend
    zumindest eine Antriebswelle (1) mit einem zu einer Wellenachse (W) exzentrischen Mitnehmer (4), und
    einen Kulissenstein (5), wobei der Kulissenstein (5) durch den Mitnehmer (4) zu einer zwangsgeführten Bewegung angetrieben wird,
    wobei der Kulissenstein (5) während einer Ausführung eines Presshubs an zumindest einer druckseitigen Gleitfläche (5a) gegenüber einer druckseitigen Fläche einer Kulisse (7) geführt ist,
    wobei der Kulissenstein (5) eine der druckseitigen Gleitfläche (5a) gegenüberliegende, zugseitige Gleitfläche (5b) aufweist, die an einer zugseitigen Fläche der Kulisse geführt ist, wobei
    die druckseitige Gleitfläche (5a) an dem Kulissenstein (5) eine konkave oder konvexe Krümmung aufweist, wobei die zugseitige Gleitfläche (5b) des Kulissensteins (5) eine jeweils andere, konkave oder konvexe, Krümmung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegenüber der Kulisse (7) ortsfest aufgenommene Ausstoßmechanik (23) mit einem gegenüber der Kulisse (7) bewegbaren und auf ein Werkstück wirkenden Ausstoßer (24) vorgesehen ist, wobei die Ausstoßmechanik (23) durch die Bewegung des Kulissensteins (5) betätigt wird.
  2. Weggebundene Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissenstein (5) eine Pendelbewegung um eine Pendelachse (P) ausführt, wobei die Pendelachse (P) außerhalb des Kulissensteins (5) angeordnet ist.
  3. Weggebundene Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (4) um eine Exzenterachse (E) in dem Kulissenstein (5) läuft, wobei die Exzenterachse (E) einen Abstand R gegenüber der Wellenachse (W) aufweist, wobei die Exzenterachse (E) einen Abstand L zu der Pendelachse (P) aufweist, und wobei gilt: L:R >= 4, insbesondere 12 >= L:R >= 5.
  4. Weggebundene Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Mitnehmer (4) und dem Kulissenstein (5) ein Verstellglied (17), insbesondere in Form eines einstellbar verdrehbaren Exzenterrings (18), angeordnet ist.
  5. Weggebundene Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckstück (8) während des Presshubs im Wesentlichen in einer Linie mit einem Stößel der Presse bewegt wird.
  6. Weggebundene Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckstück (8) und einem Stößel (22) der Presse eine Kraftumlenkung, insbesondere mittels eines Keils (20), erfolgt.
  7. Weggebundene Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kulissenstein (5) und dem Ausstoßer (24) ein Getriebe (30) angeordnet ist.
  8. Weggebundene Presse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb der Antriebswelle einen ersten Motor (10), ein durch den ersten Motor antreibbares Schwungrad (11) und einen zweiten Motor (12) umfasst, wobei das Schwungrad (11) mittels einer Kupplung (13) mit der Antriebswelle (1) lösbar ankoppelbar ist, und wobei die Antriebswelle (1) über den zweiten Motor (12) antreibbar ist.
  9. Weggebundene Presse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Motor (10) und das Schwungrad (11) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei sie insbesondere als bauliche Einheit zu einem Schwungradmotor (14) integriert sind.
  10. Weggebundene Presse nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad (11) ohne Übersetzung mit der Antriebswelle (1) koppelbar ist, wobei das Schwungrad (11) insbesondere konzentrisch zu der Antriebswelle (1) angeordnet ist.
  11. Weggebundene Presse nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Motor (12) als konzentrisch zu der Antriebswelle (1) angeordneter Torque-Motor ausgebildet ist.
  12. Weggebundene Presse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremse (15) der Antriebswelle (1) konzentrisch zu dem Torque-Motor (12) und in axialer Richtung mit dem Torque-Motor (12) überdeckend vorgesehen ist.
  13. Weggebundene Presse nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (1) ausgehend von einer ruhenden Startposition über den Presshub bis zu einer ruhenden Stoppposition einen Drehwinkel von mehr als 360°, insbesondere zwischen 370° und 450°, durchlaufen kann.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6656374B2 (ja) * 2015-11-20 2020-03-04 エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング スライディングブロックを有する機械式プレス機械
CN108273914A (zh) * 2018-01-30 2018-07-13 武汉市华源达科技有限公司 一种曲柄滑块变向增力成形装置
CN109263111B (zh) * 2018-09-30 2020-11-17 西安交通大学 一种曲柄压力机液压式曲柄偏心量调节装置
CN109848348B (zh) * 2018-12-29 2023-10-20 武汉新威奇科技有限公司 一种数控直驱式电动螺旋压力机
JP7304842B2 (ja) 2020-09-28 2023-07-07 アイダエンジニアリング株式会社 プレス機械
CN113893441B (zh) * 2021-08-26 2023-04-21 中国科学院自动化研究所 一种介入手术递送装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5548500A (en) * 1978-09-11 1980-04-07 Michio Kuroki Ram device of press machine
SU1289699A1 (ru) * 1985-10-31 1987-02-15 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Кривошипный пресс
JP2011136352A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Komatsu Sanki Kk プレス機械

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE613834A (fr) * 1961-02-13 1962-05-29 Eumuco Ag Fuer Maschinenbau Presse à estamper en particulier presse excentrée à double montant
US3122033A (en) * 1962-02-02 1964-02-25 Eumuco Ag Fur Maschb Die forging press
US3358591A (en) * 1965-10-23 1967-12-19 Textron Inc Press
DE1627435B2 (de) 1967-03-25 1971-06-03 Schmiedepresse
AT318353B (de) * 1973-01-10 1974-10-10 Gfm Fertigungstechnik Schmiedemaschine
JPS5714499A (en) * 1980-06-30 1982-01-25 Komatsu Ltd High speed mechanical press
JP3198533B2 (ja) 1991-05-14 2001-08-13 株式会社日立製作所 機械式プレス
SG48725A1 (en) * 1992-11-11 1998-05-18 Bruderer Ag A method of operating a punch press during start-up and stopping
CA2132442C (en) * 1993-01-22 1999-02-23 Seizo Nakamura Instantaneous phase detecting circuit and clock recovery signal generating circuit incorporated in differential demodulator
JP3130706B2 (ja) * 1993-07-27 2001-01-31 株式会社神戸製鋼所 薄肉ウエブリブ部材の成形方法
EP0667197B1 (de) * 1994-01-18 1997-10-08 GFM Gesellschaft für Fertigungstechnik und Maschinenbau Aktiengesellschaft Schmiedemaschine
DE4421527C2 (de) * 1994-06-20 1998-06-18 Langenstein & Schemann Gmbh Kurbelantrieb einer Kurbelpresse großer Preßkraft
US5666838A (en) * 1995-06-05 1997-09-16 Efco, Incorporated Forging press for use with automated multi-station transport system
JP2001062596A (ja) * 1999-08-24 2001-03-13 Ns Engineering:Kk プレス機械の組立方法並びにプレス機械
JP3783520B2 (ja) * 2000-04-07 2006-06-07 トヨタ車体株式会社 プレス加工用カムユニット
JP2003334696A (ja) * 2002-05-16 2003-11-25 Aida Eng Ltd 機械プレス
JP4014461B2 (ja) * 2002-07-10 2007-11-28 アイダエンジニアリング株式会社 機械プレスの駆動装置
JP2004114119A (ja) 2002-09-27 2004-04-15 Aida Eng Ltd 機械プレス
JP2004136336A (ja) * 2002-10-18 2004-05-13 Aida Eng Ltd 機械プレス
DE10260127A1 (de) * 2002-12-19 2004-07-15 Siemens Ag Pressvorrichtung
US7013800B2 (en) * 2003-07-30 2006-03-21 Aida Engineering Co., Ltd Mechanical press
KR101203431B1 (ko) * 2006-02-06 2012-11-21 에이비비 리써치 리미티드 기계적 프레스 구동 시스템
JP4699263B2 (ja) 2006-04-03 2011-06-08 住友重機械テクノフォート株式会社 クランクプレス
DE202006013502U1 (de) * 2006-09-02 2008-01-10 Aradex Ag Antriebssystem für eine Umformmaschine
JP2008100278A (ja) * 2006-10-23 2008-05-01 Sumitomo Heavy Industries Techno-Fort Co Ltd コンロッドレスプレス
DE102008034971A1 (de) * 2008-07-25 2010-01-28 Müller Weingarten AG Antriebssystem einer Umformpresse
JP2010279987A (ja) * 2009-06-05 2010-12-16 Oiles Ind Co Ltd カム装置
JP5296631B2 (ja) 2009-08-06 2013-09-25 コマツ産機株式会社 プレス機械
JP2011079034A (ja) * 2009-10-09 2011-04-21 Kurimoto Ltd 鍛造プレス
JP5806032B2 (ja) 2011-07-29 2015-11-10 株式会社栗本鐵工所 鍛造プレス方法
JP5555679B2 (ja) * 2011-09-26 2014-07-23 アイダエンジニアリング株式会社 サーボプレスおよびサーボプレスの制御方法
DE102012109150A1 (de) 2012-09-27 2014-03-27 Schuler Pressen Gmbh Verfahren und Einrichtung zum Betreiben einer Werkzeugmaschine wie Presse mit linear bewegbarem Hubelement
JP6159614B2 (ja) 2013-08-07 2017-07-05 株式会社山田ドビー 電動サーボプレス機及びその運転方法
CH710761A2 (it) * 2015-02-20 2016-08-31 Farina Presse S R L Sistema di recupero dell'energia cinetica delle masse in movimento applicabile a presse meccaniche.
JP6656374B2 (ja) * 2015-11-20 2020-03-04 エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング スライディングブロックを有する機械式プレス機械

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5548500A (en) * 1978-09-11 1980-04-07 Michio Kuroki Ram device of press machine
SU1289699A1 (ru) * 1985-10-31 1987-02-15 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Кривошипный пресс
JP2011136352A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Komatsu Sanki Kk プレス機械

Also Published As

Publication number Publication date
EP3377312A1 (de) 2018-09-26
WO2017084952A1 (de) 2017-05-26
JP6656374B2 (ja) 2020-03-04
KR102099727B1 (ko) 2020-04-10
KR20180077237A (ko) 2018-07-06
MX2018006191A (es) 2018-08-01
JP2018534148A (ja) 2018-11-22
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US11186056B2 (en) 2021-11-30
US20180345614A1 (en) 2018-12-06
EP3377311B1 (de) 2024-05-01
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