DE3444240C2

DE3444240C2 -

Info

Publication number: DE3444240C2
Application number: DE19843444240
Authority: DE
Inventors: Markus Dr.-Ing. Reihle; Peter Knauss; Georg 7987 Weingarten De Junginger; Reinhold 7985 Baindt De Wingert
Original assignee: MASCHINENFABRIK MUELLER-WEINGARTEN AG 7987 WEINGARTEN DE
Current assignee: MASCHINENFABRIK MUELLER-WEINGARTEN AG 7987 WEINGARTEN DE
Priority date: 1984-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1991-02-07
Also published as: DE3444240A1

Description

Spindelpressen älterer Bauart werden durch Elektro- oder Hydraulikmotoren über das Schwungrad angetrieben. Beim Start des Pressenstößels wird das Schwungrad aus dem Stillstand beschleunigt. Zur Beschleunigung steht allenfalls der Abwärtshub des Pressenstößels zur Verfügung. Daraus ergeben sich hohe Stromwerte und große Antriebsleistungen.Older design screw presses are or hydraulic motors driven by the flywheel. When the press ram starts, the flywheel turns off accelerated to a standstill. Stands for acceleration at most the downward stroke of the press ram Available. This results in high current values and large ones Drive power.

Eine Rutschkupplung zwischen Schwungrad und Gewinde spindel schützt die Presse vor unzulässig hoher Preß kraft.A slip clutch between flywheel and thread spindle protects the press against impermissibly high press force.

Das Schwungrad kommt am Ende des Umformvorganges zum Stillstand. Im Aufwärtshub des Pressenstößels wird das Schwungrad in der umgekehrten Drehrichtung ange trieben.The flywheel comes to the end of the forming process Standstill. In the upward stroke of the press ram the flywheel is turned in the opposite direction driven.

Aus der DE-AS 15 02 276 sind auch Spindelpressen mit einem in der gleichen Drehrichtung ununterbrochen ange triebenen Schwungrad und einer zwischen diesem und der Spindel angeordneten Kupplung bekannt. Diese Antriebsart benötigt ein sehr großes Schwungrad. Ein weiterer Nach teil ist die große Drehzahldifferenz zwischen Spindel und Schwungrad beim Kuppeln, was Energieverbrauch und Kupplungsverschleiß bedeutet, insbesondere wenn Spindel und die mit der Spindel verbundene Kupplungsscheibe wegen hoher Preßkräfte nicht extrem massearm gebaut werden können.DE-AS 15 02 276 also includes screw presses one in the same direction of rotation driven flywheel and one between this and the Spindle arranged clutch known. This type of drive needs a very large flywheel. Another after part is the large speed difference between the spindle and flywheel when coupling what energy consumption and Coupling wear means, especially if Spindle and the clutch disc connected to the spindle due to high pressing forces cannot be built extremely low in mass.

Außerdem ist hieraus eine lineare Rückführeinrichtung für den Stößel bekannt.It is also a linear feedback device known for the pestle.

Aus der DE-OS 19 04 723 ist darüber hinaus bekannt, für den Rückzug des Stößels einen über eine Rückzugkupplung ankuppelbaren Rückzugmotor einzusetzen. Dieser Rückzug motor läuft dabei ununterbrochen in einer Drehrichtung um.From DE-OS 19 04 723 is also known for the retraction of the tappet via a retraction clutch connectable retractable motor. This retreat motor runs continuously in one direction of rotation around.

Die erwähnten Auswirkungen der Drehzahldifferenz beim Kuppeln treten hier in ähnlicher Weise auf.The effects of the speed difference mentioned at Domes occur here in a similar way.

Die Erfindung betrifft eine Spindelpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, wobei bezuggenommen ist auf die Presse gemäß der DE-OS 20 07 505. Diese DE-OS 20 07 505 zeigt eine Keilspindel presse mit einem reversierbaren Elektromotor zum Antrieb des einen Endes der Spindel und mit einem ununterbrochen umlaufenden Elektromotor zum Antrieb des an die Spindel ankuppelbaren Schwungrades am anderen Ende der Spindel.The invention relates to a screw press according to the preamble of claim 1, wherein is referred to the press according to the DE-OS 20 07 505. This DE-OS 20 07 505 shows a wedge spindle press with a reversible electric motor to drive one end of the spindle and with one continuously rotating electric motor for Drive of the flywheel that can be coupled to the spindle on other end of the spindle.

Diese beiden Motoren können die zusammengekuppel ten Schwungmassen gemeinsam beschleunigen.These two motors can be coupled together Accelerate the centrifugal masses together.

Andererseits können durch Einschalten des Spindelantriebs motors erst nach Erreichen einer bestimmten Drehzahl mit Hilfe der angekuppelten, bereits umlaufenden Los schwungmassen Stromspitzen gesenkt werden, was in der DE-AS 24 56 729 steht.On the other hand, by switching on the spindle drive motors only after reaching a certain speed with the help of the coupled, already rotating lot flywheel current peaks are reduced, which in the DE-AS 24 56 729 stands.

Es geht also bei der Presse der DE-OS 20 07 505 nicht um Energieverluste und Verschleiß in der Kupplung.So it is not about the press of DE-OS 20 07 505 Energy loss and wear in the clutch.

Durch die DE-AS 27 58 973 und die DE-PS 21 10 044 tritt bei den dort behandelten Spindelpressen zum Teil schon die Wirkung auf, daß die Kupplung durch eine vor dem Einkuppeln erfolgte Beschleunigung der Spindel entlastet ist; darauf kam es aber bei den genannten Pressen nicht an, ein diesbezüglicher Vorteil ist nicht einmal angesprochen. Die DE-AS 24 56 729 hingegen, in der das übergeordnete Problem geringer Verluste beim Einschalten der Presse behandelt wird, betrifft eine anders aufgebaute Presse und gibt andere Lösungs mittel an.By DE-AS 27 58 973 and DE-PS 21 10 044 occurs in some of the screw presses dealt with there the effect on that the clutch by a the spindle is relieved before the clutch is engaged is; but that was not the issue with the presses mentioned advantage in this regard is not even addressed. The DE-AS 24 56 729, however, in which the overarching problem low losses when the press is switched on, concerns a differently constructed press and gives other solutions medium on.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Spindelpresse mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen gegenüber dem Stand der Technik hinsichtlich ihres Betriebsverhaltens, d. h. der An triebsleistung, der Stromaufnahme, des Wirkungsgrades usw. günstig zu gestalten, insbesondere dabei die Energieverluste und den Verschleiß in der Kupplung so gering wie möglich zu halten.The object of the invention is a screw press with the in the preamble of claim 1 mentioned features compared to the prior art with regard to their operating behavior, d. H. the An drive power, current consumption, efficiency etc. to make cheap, especially the Energy losses and wear in the clutch like this to keep it as low as possible.

Darüber hinaus soll die Regelbarkeit der Presse ver größert werden, damit auch Umformarbeiten mit relativ geringem Arbeitsvermögen, wie z. B. Kantenstauchen (zum Entzundern von Schmiederohlingen) ohne Nachteile durch geführt werden können, da mit entsprechend ausgelegten Motoren deren Probleme lösbar sind.In addition, the controllability of the press ver be enlarged, so that also forming work with relative low work capacity, such as B. Edge upsetting (for Descaling of forged blanks) without disadvantages can be performed as with appropriately designed Motors whose problems can be solved.

Erfindungsgemäß ist bei der genannten Spindelpresse vorgesehen, daß die Spindel mittels ihres Antriebs beschleunigbar ist und danach die Kupp lung zur Verbindung von Schwungrad und Spindel bei gleicher Drehzahl von Schwungrad und Spindel betätigbar ist.According to the invention, it is provided in the above-mentioned screw press that the spindle is by means of its drive can be accelerated and then the clutch for connecting the flywheel and spindle same flywheel and spindle speed is.

Es handelt sich demnach nicht um eine Presse, bei der das Schwungrad "dauernd umläuft", d. h. mit einer durch den Schlag lediglich teilreduzierten Grunddrehzahl weiterläuft. Vielmehr kann das Schwungrad in der Regel auch zum Stillstand kommen, wobei nach dem Abkuppeln auch noch eine geringe Restdrehzahl vorhanden sein kann, was mit der Angabe, daß das Schwungrad "etwa zum Stillstand kommt", gemeint sein soll.It is therefore not a press in which the flywheel "rotates continuously", d. H. with a through the stroke only partially reduced basic speed continues. Rather, the flywheel can usually also come to a standstill, after uncoupling there may also be a low residual speed can what with the indication that the flywheel "about comes to a standstill ", should be meant.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß der Antrieb der Spindel für die Hubbewegung des Stößels zunächst maximal beschleunigt und dann auf die am Ende des Leerhubes für die Kupplung mit dem Schwungrad erforderliche Gleichlaufgeschwindig keit heruntergeregelt wird.It is also advantageous that the drive of the spindle for The stroke movement of the ram is initially accelerated to the maximum and then at the end of the idle stroke for the clutch speed required with the flywheel speed is reduced.

Hierzu ist zu bemerken, daß die Drehzahl des Schwung rades und damit die Stößelgeschwindigkeit im gekuppel ten Zustand nicht mehr frei wählbar ist. So kann diese Geschwindigkeit z. B. durch Verformungsbedingungen bestimmter Werkstoffe begrenzt sein. Der Gleichlauf von Spindel und Schwungrad wäre bei niedriger Schwungrad drehzahl rasch gegeben und der ganze restliche Stößel hub würde mit geringer Geschwindigkeit durchlaufen. Dies bedeutet lange Taktzeiten. Besonders dünne Werk stücke kühlen auch in dieser Zeit stark ab. Für diesen Fall ist es vorteilhaft, einen großen Teil des Stößel hubes mit höherer Geschwindigkeit bei noch getrennter Kupplung zu durchfahren und die Spindeldrehzahl erst kurz vor Arbeitsbeginn zum Gleichlauf und Kuppeln herunterzuregeln.It should be noted that the speed of the swing wheels and thus the ram speed in the dome is no longer freely selectable. So this can Speed z. B. by deformation conditions certain materials. The synchronization of The spindle and flywheel would be at a low flywheel speed given quickly and the rest of the plunger hub would run at slow speed. This means long cycle times. Particularly thin work pieces also cool down strongly during this time. For this In case it is advantageous to use a large part of the pestle stroke at higher speed with even more separation Drive through the clutch and the spindle speed first shortly before starting work on synchronism and coupling down.

Weitere Ausführungsmöglichkeiten nach der Erfindung sind in den Patentansprüchen 3 bis 7 beschrieben.Further design options according to the invention are described in claims 3 to 7.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert. Es zeigenThe invention is based on a drawing, the one Represented embodiment, explained in more detail. Show it

Fig. 1 bis 5 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Spindelpresse in Teil schnittansichten. Fig. 1 to 5 different design options of the screw press according to the invention in partial sectional views.

Zunächst soll die Funktion der Spindelpresse in Ver bindung mit der Fig. 1 erläutert werden.First, the function of the screw press in connection with United Fig. 1 will be explained.

Die Gewindespindel 4 ist axial im Kopfstück 5 ge lagert, während die Spindelmutter 3 starr im Stößel 1 befestigt ist. Durch Rechts- bzw. Linksdrehen der Ge windespindel 4 wird der Stößel 1 auf- oder abwärts geschraubt. Die Spindelsteigung beträgt mindestens 12°, damit eine Selbsthemmung im Gewinde verhindert wird.The threaded spindle 4 is axially ge in the head piece 5 , while the spindle nut 3 is fixed rigidly in the plunger 1 . By turning the threaded spindle 4 to the right or left, the plunger 1 is screwed up or down. The spindle pitch is at least 12 ° to prevent self-locking in the thread.

Zwischen dem Schwungrad 8, 9 und der Gewindespindel 4 ist eine hydraulische Schaltkupplung 10 angebracht, die zu gleich als Überlastungsschutz dienen kann. Beim Er reichen eines vorwählbaren Drehmomentes, das vom Schwung rad 8, 9 auf die Gewindespindel 4 übertragen werden soll und damit einer vorwählbaren maximalen Kraft, rutscht das Schwungrad 8, 9 gegenüber den starren Massen der an ihrem nebenförmigen Teil drehfest mit der Gewinde spindel 4 verbundenen Spindelantriebsscheibe 11 und Gewindespindel durch. Die Vorspannung und das Lösen der Rutschkupplung erfolgt über im Schwungradoberteil 9 eingebaute hydraulische Zylinder 10 bzw. über Federpakete 12. Nachdem der Stößel 1 den unteren Umkehrpunkt und damit die rotierenden Massen die Drehzahl Null erreicht haben, wird das Schwungrad 8, 9 abgekuppelt.Between the flywheel 8, 9 and the threaded spindle 4 , a hydraulic clutch 10 is attached, which can also serve as an overload protection. When He-rich of a preselected torque, the wheel of the flywheel 8, to be transmitted to the threaded spindle 4 9, and thus a preselectable maximum force, slipping the flywheel 8, 9 relative to the rigid masses of the next shaped at its part rotationally fixed spindle with the thread 4 connected Spindle drive pulley 11 and threaded spindle through. The pretensioning and releasing of the slip clutch takes place via hydraulic cylinders 10 installed in the flywheel upper part 9 or via spring assemblies 12 . After the tappet 1 has reached the lower reversal point and thus the rotating masses have reached zero speed, the flywheel 8, 9 is uncoupled.

Für das Hochfahren des Stößels 1 müssen lediglich die starr mit der Gewindespindel 4 verbundenen Massen ange trieben werden. Das Schwungrad 8, 9 und die Gewinde spindel 4 können mit den in den einzelnen Zeichnungs figuren dargestellten Antriebssystemen angetrieben werden. Der Antrieb des Schwungrades 8, 9 kann bereits wieder beim Hochfahren des Stößels 1 erfolgen. Beim nächsten Hub werden dann die "starren Massen", Spindel 4 und Spindelantriebsscheibe 11 mit einem zweiten An triebssystem beschleunigt. Die Kupplung erfolgt, wenn das Schwungrad 8, 9 und die Spindel 4 mit derselben Drehzahl laufen, durch die Hydraulikzylinder 10. Zwischen den Hubzyklen werden die "starren Massen" mit einer Bremse 7 gehalten.To start the plunger 1 , only the masses rigidly connected to the threaded spindle 4 have to be driven. The flywheel 8, 9 and the threaded spindle 4 can be driven with the drive systems shown in the individual drawing figures. The flywheel 8, 9 can already be driven again when the tappet 1 is raised . At the next stroke, the "rigid masses", spindle 4 and spindle drive pulley 11 are then accelerated with a second drive system. The coupling takes place when the flywheel 8, 9 and the spindle 4 run at the same speed, through the hydraulic cylinders 10 . The "rigid masses" are held with a brake 7 between the lifting cycles.

Gemäß Fig. 1 erfolgt der Antrieb mit Elektromotoren über Ritzel auf einen Zahnkranz des Schwungrades und über Hydraulikzylinder am Stößel.According to FIG. 1, the drive with electric motors takes place via pinions on a ring gear of the flywheel and via hydraulic cylinders on the tappet.

In der Zeichnung ist die Presse ab Unterkante Stößel dargestellt. Der Unterteil des Schwungrades 8 ist als Zahnkranz ausgeführt, in welchem die Ritzel von einem oder mehreren Elektromotoren 6 eingreifen. Die Elektro motoren 6 sind am Kopfstück 5 der Presse befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt über Hydraulik zylinder 2, die am Stößel 1 angebaut sind. Durch Ver schieben des Stößels 1 mit Hilfe der Hydraulikzylin der 2 dreht sich die Gewindespindel 4 aufgrund der großen Gewindesteigung, links bzw. rechts herum.In the drawing, the press is shown from the lower edge of the ram. The lower part of the flywheel 8 is designed as a ring gear, in which the pinions of one or more electric motors 6 engage. The electric motors 6 are attached to the head piece 5 of the press. The "rigid masses" are driven by hydraulic cylinders 2 which are attached to the plunger 1 . By pushing the plunger 1 with the help of the Hydraulikzylin 2 , the threaded spindle 4 rotates due to the large pitch, left or right.

Gemäß Fig. 2 erfolgt der Antrieb mit Elektromotor am Schwungrad und Hydraulikzylinder am Stößel. In der Zeich nungsfigur ist die Presse wieder ab Unterkante Stößel dargestellt. Auf dem Schwungradunterteil 8 ist direkt der Rotor des Antriebsmotors 13 befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt wie in Fig. 1 dargestellt, über Hydraulikzylinder.Referring to FIG. 2, the drive is effected with an electric motor to the flywheel and the hydraulic cylinders on the ram. In the drawing figure, the press is shown again from the lower edge of the ram. The rotor of the drive motor 13 is attached directly to the flywheel lower part 8 . The "rigid masses" are driven, as shown in FIG. 1, via hydraulic cylinders.

Fig. 3 zeigt einen Antrieb mit Elektromotoren über Ritzel und Zahnkranz und Elektromotor direkt an der Kupplungsnabe. In der Zeichnung ist hierbei nur der Antriebsteil der Presse dargestellt. Der Unterteil des Schwungrades 8 ist als Zahnkranz ausgeführt, in dem die Ritzel von einem oder mehreren Elektromotoren 6 eingreifen. Die Elektromotoren sind am Kopfstück 5 der Presse befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" er folgt über einen Reversiermotor 14, dessen Rotor direkt auf der Spindelantriebsscheibe 11 sitzt. Fig. 3 shows a drive with electric motors via pinion and ring gear and electric motor directly on the clutch hub. Only the drive part of the press is shown in the drawing. The lower part of the flywheel 8 is designed as a ring gear in which the pinions of one or more electric motors 6 engage. The electric motors are attached to the head 5 of the press. The "rigid masses" are driven by a reversing motor 14 , the rotor of which is seated directly on the spindle drive disk 11 .

Fig. 4 zeigt einen Antrieb mit Elektromotoren direkt am Schwungrad und an der Kupplungsnabe. Auch hier ist nur der Antriebsteil der Presse dargestellt. Auf dem Schwungradunterteil 8 ist direkt der Rotor des An triebsmotors 13 befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt über einen Elektromotor 14, dessen Rotor direkt auf der Spindelantriebsscheibe 11 sitzt. Fig. 4 shows a drive with electric motors directly on the flywheel and on the clutch hub. Again, only the drive part of the press is shown. On the flywheel lower part 8 , the rotor of the drive motor 13 is attached directly. The "rigid masses" are driven by an electric motor 14 , the rotor of which is seated directly on the spindle drive disk 11 .

Fig. 5 zeigt einen Antrieb mit Elektromotoren über Ritzel und Zahnkranz und über Vorgelege. Fig. 5 shows a drive with electric motors via pinion and ring gear and through gear.

In der Zeichnung ist wieder nur der Antriebsteil der Presse dargestellt. Der Unterteil des Schwungrades 8 ist als Zahnkranz ausgeführt, in dem die Ritzel von einem oder mehreren Elektromotoren 6 eingreifen. Die Elektromotoren sind am Kopfstück 5 der Presse befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt über einen ebenfalls am Kopfstück 5 befestigten Reversiermotor 15 mit einer zwischengeschalteten Zahnradübersetzung 16. In das Vorgelege 16 ist eine Rutschkupplung 17 als Überlastsicherung eingebaut.Again, only the drive part of the press is shown in the drawing. The lower part of the flywheel 8 is designed as a ring gear in which the pinions of one or more electric motors 6 engage. The electric motors are attached to the head 5 of the press. The "rigid masses" are driven by a reversing motor 15, likewise fastened to the head piece 5 , with an intermediate gear ratio 16 . A slip clutch 17 is installed in the countershaft 16 as an overload safety device.

Claims

1.Spindle press with a flywheel with its own drive, which has a pre-speed at the beginning of the tappet stroke, can be connected via a disc coupling to the drive disc of the spindle and comes to a standstill at the end of the forming process and is uncoupled from the spindle, whereby for the Spindle including spindle drive disk is also provided with its own drive, which also serves to return the plunger, characterized in that the spindle can be accelerated by means of its drive and then the clutch for connecting the flywheel and spindle can be actuated at the same speed of flywheel and spindle.

2. Screw press according to claim 1, characterized in that the drive of the spindle for the stroke movement of the plunger ( 1 ) is first accelerated to a maximum and then to the speed required at the end of the idle stroke for the clutch with the flywheel ( 8, 9 ) .

3. Screw press according to claim 1, characterized in that the flywheel drive and the spindle drive each have an electric motor ( 13, 14 ) coaxial with the spindle ( 4 ).

4. Screw press according to claim 1, characterized in that for the flywheel ( 8, 9 ) with the spindle ( 4 ) coaxial electric motor ( 13 ) and that a linear drive ( 2 ) is provided as the spindle drive.

5. Screw press according to claim 1, characterized in that for the flywheel ( 8, 9 ) equipped with a toothed gear reduction motor ( 6 ) and for the stroke movement of the ram ( 1 ) with the spindle ( 4 ) coaxial electric motor ( 14 ) is available.

6. Screw press according to claim 1, characterized in that for the flywheel ( 8, 9 ) equipped with a gear reduction drive motor ( 6 ) and for the stroke movement of the ram, a linear drive ( 2 ) is available.

7. Screw press according to claim 1, characterized in that for the flywheel ( 8, 9 ) and for the Hubbe movement of the plunger ( 1 ) each with a gear reduction gear equipped motor ( 6, 15 ) is available.