DE10003325C2 - Vorschubeinrichtung für den Oberschlitten einer Presse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung für den Oberschlitten einer Presse, insbesondere einer Tonwaren-Presse, wobei ein Antriebsmotor mit einer Vorschubspindel verbunden ist, die in einem Mantelrohr gelagert ist, wobei die Vorschubspindel durch eine Spindelmutter durchgeschraubt ist, die in einem relativ zum Mantelrohr axial verstellbeweglichen Kolbenrohr fixiert ist, und wobei das Kolbenrohr am Oberschlitten gelagert angebracht ist.

Bekannte Vorschubeinrichtungen für den Oberschlitten einer Presse, insbesondere einer Tonwaren-Presse, weisen einen einzigen Antriebsmotor bzw. Hydraulikantrieb bei größeren Kräften auf, um den mit einer Oberform verbundenen Oberschlitten der Presse zur zugehörigen Unterform zuzustellen. Dabei ist es erwünscht, die Zustellung der Oberform bis kurz vor die Unterform mit einer relativ großen Vorschubgeschwindigkeit durchzuführen, und diese Vorschubbewegung erst kurz vor Erreichen der Unterform geeignet zu reduzieren, um eine definierte Auspreß- und Abdruckbewegung durchzuführen. Die Rückstellbewegung der Oberform nach Durchführung des Preßvorgangs in die Ausgangs- bzw. Grundstellung kann dann wieder mit entsprechend großer Geschwindigkeit erfolgen. Dieser Bewegungsablauf bedingt bei den bekannten Vorschubeinrichtungen der eingangs genannten Art mit einem einzigen Antriebsmotor eine entsprechende Antriebs-Steuerung.

Eine Vorschubeinrichtung der eingangs genannten Art für einen Oberschlitten einer Presse, wobei ein Antriebsmotor mit einer Vorschubspindel verbunden ist, die in einem Mantelrohr gelagert ist, ist aus der JP 6-18 25 99 A bekannt. Die Vorschubspindel ist durch eine Spindelmutter durchgeschraubt, die in einem relativ zum Mantelrohr axial verstellbeweglichen Kolbenrohr fixiert ist. Das Kolbenrohr ist am Oberschlitten der Presse angebracht.

Aus der, JP 4-75 798 A ist eine Vorschubeinrichtung für eine Presse bekannt, die zwei Antriebsmotoren mit unterschiedlichen Drehzahlen und unterschiedlichen Drehmomenten aufweist, wobei der zweite Antriebsmotor eine Spindelmutter relativ zu einem Mantelrohr in Drehbewegung versetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher bei einem relativ einfachen konstruktiven Aufbau eine exakte Zustellbewegung der Oberform bzw. des Oberschlittens der Presse zur Unterform mit einer daran anschließenden genau gesteuerten verlangsamten Anpreß- und Abdruckbewegung sowie eine schnelle Rückstellbewegung in die Ausgangs- bzw. Grundstellung der Oberform möglich ist, wobei eine große Wegstreckendistanz der Oberform bzw. des Oberschlittens zwischen seiner eingefahrenen Ausgangs- bzw. Grundposition und seiner ausgefahrenen Abdruckposition realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorschubeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der mit der Vorschubspindel verbundene Antriebsmotor ein erster Antriebsmotor hoher Drehzahl und niedrigen Drehmomentes ist, daß das am Oberschlitten gelagerte Kolbenrohr mit einem zweiten Antriebsmotor verbunden ist, der eine niedrigere Drehzahl und ein höheres Drehmoment besitzt als der erste Antriebsmotor, daß die Spindelmutter in dem vom Oberschlitten entfernten Endabschnitt des Kolbenrohres fixiert ist und daß von der Spindelmutter axial beabstandet am zugehörigen Kolbenrohrende ein eine Ausknicksicherung bildender Abstreifer befestigt ist.

Der erste Antriebsmotor hoher Drehzahl und niedrigen Drehmomentes ist zur Eilgangbewegung des Oberschlittens und somit der am Oberschlitten angebrachten Oberform hin zur Unterform vorgesehen. Derartige Antriebsmotoren hoher Drehzahl und niedrigen Drehmomentes, d. h. entsprechend kleiner Antriebsleistung, stehen preisgünstig zur Verfügung. Mit Hilfe des ersten Antriebsmotors wird während der Eilgangbewegung des Oberschlittens die Vorschubspindel rotativ angetrieben, so daß die Spindelmutter in Bezug zum orts- d. h. pressefesten Mantelrohr axial verstellt wird. Diese Eilgangbewegung des Oberschlittens mit der Oberform hin zur Unterform kann durch den zweiten Antriebsmotor unterstützt werden, wenn gleichzeitig mit dem Antrieb der Vorschubspindel durch den ersten Antriebsmotor auch die Spindelmutter mit Hilfe des zweiten Antriebsmotors über das Kolbenrohr mit angetrieben wird. Kurz vor Erreichen der Unterform wird der erste Antriebsmotor abgeschaltet. Die weitere Vorschubbewegung, d. h. die Auspreßbewegung erfolgt nun nur noch mit Hilfe des zweiten Antriebsmotors. Das heißt, der zweite Antriebsmotor erzeugt nun die besagte Vorschub- bzw. Preßbewegung. An diese Auspreßbewegung schließt sich mit Hilfe des zweiten Antriebsmotors unmittelbar eine Abdruckbewegung der Oberform, d. h. des Oberschlittens der Presse an. Dabei bewegt sich der Oberschlitten mit der Oberform frei programmierbar eine definierte Wegstrecke in Richtung der Unterform.

Die Rückstellbewegung des Oberschlittens und somit der Oberform in die Ausgangs- bzw. Grundstellung erfolgt dann wieder mit Hilfe des ersten Antriebsmotors hoher Drehzahl und niedrigen Drehmomentes. Auch diese Rückstellbewegung kann durch den zweiten Antriebsmotor unterstützt werden. Nach Erreichen der Ausgangs- bzw. Grundposition der Oberform und somit eines vorbestimmten Geberwertes eines Positionssensors der Presse wird der erste Antriebsmotor abgeschaltet. Wird die Rückzugbewegung der Oberform durch den zweiten Antriebsmotor unterstützt, so wird auch der zweite Antriebsmotor bei Erreichen der Ausgangs- bzw. Grundposition abgeschaltet.

Dadurch, das erfindungsgemäß die Spindelmutter an dem vom Oberschlitten entfernten Endabschnitt im Kolbenrohr fixiert ist und von der Spindelmutter axial beabstandet am zugehörigen Kolbenrohrende ein eine Ausknicksicherung bildender Abstreifer befestigt ist, ergibt sich der Vorteil, daß eine große Wegstreckendifferenz des Kolbenrohres und somit des Oberschlittens mit der Oberform zwischen seiner eingefahrenen Ausgangs- bzw. Grundposition und seiner ausgefahrenen Abdruckposition realisierbar ist.

Eine ausgezeichnete Betriebszuverlässigkeit und hohe Lebensdauer ist erreichbar, wenn das Kolbenrohr mit einem Schmieröl gefüllt ist, wobei die Spindelmutter mindestens ein Durchgangsloch für das Schmieröl aufweist und der zwischen der Spindelmutter und dem Abstreifer vorgesehene Raum einen Speicherraum für überströmendes Schmieröl bildet. Durch eine solche Ausbildung der zuletzt genannten Art wird erreicht, daß die Spindelmutter während der Eilgangbewegung im Ölbad läuft, so daß die Reibung zwischen der Spindelmutter und der Vorschubspindel auf ein Minimum reduziert ist.

Zum konstruktiv einfachen Ausgleich von abmessungsbedingten Fluchtungsfehlern der erfindungsgemäßen Vorschubeinrichtung ist es bevorzugt, wenn die Vorschubspindel im Mantelrohr mittels eines an dem vom Oberschlitten entfernten Endabschnitt vorgesehenen Pendelkugellager gelagert ist und/oder wenn das Kolbenrohr am Oberschlitten mittels eines zweiten Pendelkugellagers gelagert ist.

Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn der erste Antriebsmotor ein Eilgang- Servoantriebsmotor ist. Desgleichen ist es zweckmäßig, wenn der zweite Antriebsmotor ein Langsamgang-Servoantriebsmotor ist. Die Vorschubspindel kann von einer Kugelumlaufspindel gebildet sein.

Bevorzugt ist es bei der erfindungsgemäßen Vorschubeinrichtung, wenn der erste Antriebsmotor mit dem vom Oberschlitten entfernten Endabschnitt der Vorschubspindel mittels eines selbsthemmenden Schraubgetriebes verbunden ist. Bei diesem Schraubgetriebe kann es sich um ein Doppelschraubgetriebe handeln. Während der oben erwähnten, zeitlich an die Eilgangbewegung der Oberform unmittelbar anschließenden Vorschub- bzw. Auspreßbewegung erfolgt diese - wie bereits erwähnt worden ist - mit Hilfe des zweiten Antriebsmotors. Das hierbei zurückwirkende Drehmoment wird über die Vorschubspindel zum selbsthemmenden Schraubgetriebe übertragen und von diesem in Selbsthemmung aufgenommen. Daraus resultiert der Vorteil, daß dieses rückwirkende Drehmoment nicht an den ersten Antriebsmotor weitergegeben wird. Der erste Antriebsmotor benötigt folglich deshalb in vorteilhafter Weise keine spezielle Bremseinrichtung.

Die Endposition der zuletzt genannten Vorschub- bzw. Auspreßbewegung kann durch einen an der Presse vorgesehenen Begrenzungsanschlag genau definiert sein. Beim Erreichen dieses Begrenzungsanschlages wird der zweite Antriebsmotor geschaltet. Daran unmittelbar anschließend fährt die Oberform zur Erzeugung des Abdruckes frei programmierbar eine genau definierte Wegstrecke mit Hilfe der zweiten Antriebseinrichtung aus der Unterform.

Erfindungsgemäß kann der zweite Antriebsmotor dem zum Oberschlitten benachbarten Endabschnitt des Kolbenrohres zugeordnet und mit dem Kolbenrohr mittels eines Zahnradübersetzungsgetriebes verbunden sein. Mit Hilfe dieses Zahnradübersetzungsgetriebes ist es in vorteilhafter Weise möglich, daß die zweite Antriebseinrichtung die erwähnte Vorschub- d. h. Auspreßbewegung drehmomentbegrenzt über das Zahnradübersetzungsgetriebe erzeugt.

Die erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung weist den ganz erheblichen Vorteil auf, daß sehr große Preßdrücke bei gleichzeitig hoher Leistung rein mechanisch realisierbar sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteil ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Vorschubeinrichtung für den Oberschlitten einer Presse, insbesondere einer Tonwarenpresse. Es zeigen:

Fig. 1 eine Presse mit einer Ausbildung der Vorschubeinrichtung, die in der eingefahrenen Grund- bzw. Ausgangsstellung gezeichnet ist,

Fig. 2 die Vorschubeinrichtung gemäß Fig. 1 in der ausgefahrenen End-, d. h. Auspreß- bzw. Abdruckposition, und

Fig. 3 die Vorschubeinrichtung allein in der eingefahrenen Grundstellung - wie auch in Fig. 1 dargestellt -.

Fig. 1 zeigt in einer Vorderansicht eine Presse 10 mit einem Gestell 12. Das Gestell 12 weist eine Grundplatte 14 und Führungssäulen 16 auf, die von der Grundplatte 14 lotrecht nach oben stehen. An den Führungssäulen 16 ist ein Oberschlitten 18 vertikal geführt.

An den Führungssäulen 16 sind Positionsgeber 20 und 22 vorgesehen, die mit Sensororganen 24 und 26 zusammenwirken, die am Oberschlitten 18 vorgesehen sind. Durch die Positionsgeber 20 ist die Ausgangs- bzw. Grundstellung des Oberschlittens 18 und durch die Positionsgeber 22 ist die Auspreß- und Abdruck-Position des Oberschlittens 18 bzw. der am Oberschlitten 18 befestigten Oberform 28 definiert.

Am Gestell 12 der Presse 10 ist mit der Oberform 28 axial fluchtend eine Unterform 30 vorgesehen. Die Unterform 30 legt beispielsweise die Außenkontur eines Tontopfes und die Oberform 28 legt die Innenkontur des Tontopfes fest. Selbstverständlich sind mit Hilfe der Presse 10 auch andere Tongegenstände bzw. Gegenstände aus anderen Materialien herstellbar.

Zum Antrieb des Oberschlittens 18 mit der Oberform 28 entlang den Führungssäulen 16 des Gestelles 12 der Presse 10 dient eine Vorschubeinrichtung 32, die ein gestellfestes Mantelrohr 34 und ein in Bezug zum gestellfesten Mantelrohr 34 axial verstellbares Kolbenrohr 36 aufweist. Das Mantelrohr 34 weist einen vom Oberschlitten 18 entfernten Endabschnitt 38 auf, an welchem im Mantelrohr 34 ein Pendelkugellager 40 vorgesehen ist. Das Pendelkugellager 40 dient zur Lagerung des einen Endabschnittes 42 einer Vorschubspindel 44 der Vorschubeinrichtung 32. Der Endabschnitt 42 der Vorschubspindel 44 ist über ein Schraubgetriebe 46 mit einem ersten Antriebsmotor 48 wirkverbunden. Bei dem Schraubgetriebe 46 handelt es sich zweckmäßigerweise um ein selbsthemmendes Doppelschraubgetriebe. Bei dem ersten Antriebsmotor 48 handelt es sich vorzugsweise um einen Eilgang-Servoantriebsmotor hoher Drehzahl und niedrigen Drehmomentes, d. h. relativ kleiner Leistung.

Die Vorschubspindel 44 ist durch eine Spindelmutter 50 durchgeschraubt, die im Kolbenrohr 36 an dessen vom Oberschlitten 18 entfernten Endabschnitt 52 fixiert ist. Das Kolbenrohr 36 ist mit seinem zweiten Endabschnitt 54 mittels eines zweiten Pendelkugellagers 56 am Oberschlitten 18 drehbar gelagert angebracht.

Das Kolbenrohr 36 ist mit einem zweiten Antriebsmotor 58 mittels eines Zahnradübersetzungsgetriebes 60 verbunden, das am zweiten Endabschnitt 54 des Kolbenrohres 36 vorgesehen ist. Bei dem zweiten Antriebsmotor 58 handelt es sich um einen Langsamgang-Servoantriebsmotor, d. h. um einen Antriebsmotor niedriger Drehzahl und hohen Drehmomentes.

An dem vom Oberschlitten 18 entfernten Kolbenrohrende 62 ist ein Abstreifer 64 für die Vorschubspindel 44 vorgesehen. Die Spindelmutter 50 weist vom Abstreifer 64 einen axialen Abstand auf, so daß zwischen dem eine Ausknicksicherung bildenden Abstreifer 64 und der Spindelmutter 50 ein Speicherraum 66 für Schmieröl 68 ausgebildet ist. Das Schmieröl 68 ist in den Fig. 2 und 3 verdeutlicht, in welchen gleiche Einzelheiten mit denselben Bezugsziffern wie in Fig. 1 bezeichnet sind, so daß es sich erübrigt, in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 alle diese Einzelheiten noch einmal detailliert zu beschreiben. In Fig. 2 ist die Vorschubeinrichtung 32 in ihrer ausgefahrenen Position und in Fig. 3 in ihrer eingefahrenen Position dargestellt.

Damit das Schmieröl 68 in der in Fig. 3 gezeichneten eingefahrenen Position der Vorschubeinrichtung 32 in den Speicherraum 66 eindringen kann, ist die Spindelmutter 50 mit mindestens einem (nicht gezeichneten) Durchgangsloch ausgebildet.

Mit der Bezugsziffer 70 ist in Fig. 1 ein Antriebsmotor bezeichnet, der zur Hubbegrenzung des Oberschlittens 18 und somit zur Hubbegrenzung der Oberform 28 vorgesehen ist.

Bezugsziffernliste

10

Presse

12

Gestell (von

10

)

14

Grundplatte (von

12

)

16

Führungssäulen (an

14

)

18

Oberschlitten (von

10

)

20

Positionsgeber (für

18

)

22

Positionsgeber (für

18

)

24

Sensororgan (an

18

)

26

Sensororgan (an

18

)

28

Oberform (an

18

)

30

Unterform (von

10

)

32

Vorschubeinrichtung (für

28

)

34

gestellfestes Mantelrohr (von

32

)

36

Kolbenrohr (von

32

)

38

Endabschnitt (von

34

)

40

Pendelkugellager (an

38

)

42

Endabschnitt (von

44

)

44

Vorschubspindel (von

32

)

46

Schraubgetriebe (an

42

)

48

erster Antriebsmotor (für

44

)

50

Spindelmutter (in

36

)

52

Endabschnitt (von

36

)

54

zweiter Endabschnitt (von

36

)

56

zweites Pendelkugellager (an

54

)

58

zweiter Antriebsmotor (für

36

)

60

Zahnradübersetzungsgetriebe (zwischen

58

und

36

)

62

Kolbenrohrende (von

36

)

64

Abstreifer (an

62

)

66

Speicherraum (zwischen

64

und

50

)

68

Schmieröl (für

50

)

70

Antriebsmotor (an

12

)

Claims (9)

1. Vorschubeinrichtung für den Oberschlitten (18) einer Presse (10), insbesondere einer Tonwarenpresse, wobei ein Antriebsmotor (48) mit einer Vorschubspindel (44) verbunden ist, die in einem Mantelrohr (34) gelagert ist, wobei die Vorschubspindel (44) durch eine Spindelmutter (50) durchgeschraubt ist, die in einem relativ zum Mantelrohr (34) axial verstellbeweglichen Kolbenrohr (36) fixiert ist, und wobei das Kolbenrohr (36) am Oberschlitten (18) gelagert angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Vorschubspindel (44) verbundene Antriebsmotor ein erster Antriebsmotor (48) hoher Drehzahl und niedrigen Drehmomentes ist, daß das am Oberschlitten (18) gelagerte Kolbenrohr (36) mit einem zweiten Antriebsmotor (58) verbunden ist, der eine niedrigere Drehzahl und ein höheres Drehmoment besitzt als der erste Antriebsmotor (48), daß die Spindelmutter (50) in dem vom Oberschlitten (18) entfernten Endabschnitt (52) des Kolbenrohres (36) fixiert ist und daß von der Spindelmutter (50) axial beabstandet am zugehörigen Kolbenrohrende (62) ein eine Ausknicksicherung bildender Abstreifer (64) befestigt ist.

2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenrohr (36) mit einem Schmieröl (68) gefüllt ist, wobei die Spindelmutter (50) mindestens ein Durchgangsloch für das Schmieröl (68) aufweist und der zwischen der Spindelmutter (50) und dem Abstreifer (64) vorgesehene Raum einen Speicherraum (66) für überströmendes Schmieröl (68) bildet.

3. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubspindel (44) im Mantelrohr (34) mittels eines an dem vom Oberschlitten (18) entfernten Endabschnitt (38) vorgesehenen Pendelkugellagers (40) gelagert ist.

4. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenrohr (36) am Oberschlitten (18) mittels eines zweiten Pendelkugellagers (56) gelagert ist.

5. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antriebsmotor (48) ein Eilgang-Servoantriebsmotor ist.

6. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsmotor (58) ein Langsamgang-Servoantriebsmotor ist.

7. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschubspindel (44) von einer Kugelumlaufspindel gebildet ist.

8. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Antriebsmotor (48) mit dem vom Oberschlitten (18) entfernten Endabschnitt (42) der Vorschubspindel (44) mittels eines selbsthemmenden Schraubgetriebes (46) verbunden ist.

9. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Antriebsmotor (58) dem zum Oberschlitten (18) benachbarten Endabschnitt (54) des Kolbenrohres (36) zugeordnet und mit dem Kolbenrohr (36) mittels eines Zahnradübersetzungsgetriebes (60) verbunden ist.