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Antrieb für Spindelpressen Die Erfindung betrifft einen Antrieb für
Spindelpressen mit an der Bewegung des Preßstempels teilnehmendem Antriebsmotor
und schlägt grundsätzlich vor, bei Pressen dieser Bauart den Antriebsmotor in der
gleichen Achse mit der Pressenspindel anzuordnen.
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Gegenüber der bisher bekannten Anordnung des Antriebsmotors außermittig
zur Pressenspindel ist die Erfindung insofern ein Fortschritt, als hier keinerlei
außermittige oder einseitige, sondern nur solche Kräfte auftreten, die in der Arbeits-
und Bewegungsrichtung der beweglichen gegenüber den feststehenden Teilen der Spindelpresse
wirken. Dies hat nicht nur eine erhebliche Verringerung der gesamten, zwischen diesen
Teilen auftretenden Reibung und damit einen leichteren Lauf der Presse, sondern
auch den Fortfall einseitiger Beanspruchung mit entsprechendem Verschleiß zur Folge.
Außerdem ermöglicht die gleichmittige Anordnung des Antriebsmotors der Pressenspindel
einen in jeder Richtung ausgeglichenen und symmetrischen Aufbau der gesamten Presse.
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Weiterhin schlägt die Erfindung vor, den Antriebsmotor mit der Spindel
durch ein als Planetengetriebe ausgebildetes Reibradgetriebe zu verbinden und dessen
Außenrad in der gemeinsamen Achse der Spindel und des Motors anzuordnen. Hierdurch
werden auch bei diesem wichtigen und erforderlichen Bestandteil des gesamten Antriebs
jegliche außermittig wirkenden Kräfte vermieden und die günstige Wirkung der Antriebsanordnung
nach der Erfindung weiterhin erhöht. Außerdem hat das
Reibradplanetengetriebe
den Vorzug, daß auf das Außenrad ein gleichmäßiger elastischer Druck ausgeübt wird,
da die Planetenräder gleichmäßig verteilt angeordnet sind und das Antriebsdrehmoment
gleichmäßig und gleichzeitig übertragen können, während bei den für derartige Antriebe
bekannten Reibradgetrieben stets nur ein einziges Reibrad die Kraft überträgt. Dadurch
wird erfindungsgemäß der Schlupf im Spindelantrieb soweit wie nur irgend möglich
ausgeschaltet, und man hat nunmehr die Möglichkeit, Pressen jeder Größe mit stärkeren
Motoren und höheren Leistungen an Preßdruck zu bauen.
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Ferner kann erfindungsgemäß der Antriebsmotor der Presse ständig im
Eingriff mit dem Reibradplanetengetriebe und damit in ununterbrochener Verbindung
mit der Spindel stehen; dies hat zur Folge, daß das als Schwungscheibe wirkende
Außenrad des Getriebes ständig in die Kraftübertragung einbezogen ist und die Reibräder
dem Verschleiß entzogen sind, wodurch der Presse die genaue Einhaltung des Arbeitsganges
auch auf eine lange Lebensdauer gesichert wird.
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Zum Gegenstand der Erfindung gehört auch die besondere Ausbildung
des Reibradgetriebes, und zwar derart, daß ein Antriebsrad und die an ihm anliegenden
Reibräder sowie ein diese umschließendes Außenrad Flanken in Form eines einfachen
Doppelkegels besitzen und das Außenrad in der Ebene seines Kegelgrundkreises geteilt
ist.
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Gegenüber bekannten Ausführungen an kraftübertragenden Reibradgetrieben,
die sich überdies nur eines Reibrades bedienen, hat die erfindungsgemäße Ausbildung
eines Reibradplanetengetriebes, bei dem die Planetenräder gleichmäßig verteilt angeordnet
sind, den Vorteil, daß auf das Außenrad ein gleichmäßiger elastischer Druck ausgeübt
wird, wodurch der Schlupf im Spindelantrieb soweit wie nur irgend möglich ausgeschaltet
wird, so daß Pressen jeder Größe und mit entsprechend starken Motoren und höheren
Preßdruckleistungen ohne Beeinträchtigung ihrer genauen und zuverlässigen Arbeitsweise
hergestellt werden können.
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Weiter erstreckt sich die zweckmäßige Ausbildung des Reibradplanetengetriebes
nach der Erfindung darauf, daß die Teile des Außenrades nachstellbar und unter Einschaltung
von gegebenenfalls nachgiebigen Einlagen in ihre Trennfuge miteinander verbunden
sind, daß das Antriebsrad in der Ebene seines engsten Durchmessers geteilt ist,
daß der oder die Teile des Antriebsrades durch die hohle Welle zugänglich auf ihrem
Sitz axial verschiebbar sind und daß die Reibräder in der Grundkegelebene geteilt
und verstellbar ausgebildet sind.
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Der Spindelpressenantrieb nach der Erfindung gewährleistet eine zuverlässige
und schnelle, sich jedem Produktionsgang anpassende Arbeitsweise und kann ohne großen
Aufwand auch an Handspindelpressen handelsüblicher Bauart nachträglich angebaut
sowie durch weitere erfindungsgemäße Maßnahmen in Gestalt des Anbaus vollautomatischer
Ein- und Ausschaltvorrichtungen mit der Wirkung genauer Einhaltung des Preßdruckes
auch bei beschleunigter Serienarbeit vorteilhaft ergänzt werden.
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Als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist im nachstehenden
eine Spindelpresse an Hand der Zeichnungen erläutert und in Abb. i in Vorderansicht
dargestellt, wobei sich der Preßstempel in der unteren Totpunktlage befindet; Abb..2
zeigt die Presse in Mittelstellung des Stempels in Seitenansicht und Abb. 3 eine
Einzelheit des Antriebs im Schnitt nach der Linie III-111 der Abb. i.
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Ein Ausführungsbeispiel für die automatische Schaltanordnung nach
der Erfindung ist in größerem Maßstab in Abb. q. in Vorderansicht, in Abb. 5 im
Teil einer Seitenansicht und in Abb.6 in nochmaliger Vergrößerung im Ausschnitt
einer anderen Seitenansicht veranschaulicht.
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Ein Elektromotor ist als Flanschmotor auf einem Tragbalken 2 der Presse
befestigt und trägt auf seiner Welle 3 ein doppelkegelförmig eingezogenes Antriebsrad
q.. Dieses hat Anlage an drei Reibrädern 5, welche mit einer entsprechend doppelkegelig
profilierten Gummiauflage 6 versehen und auf Kugellagern 7 laufend zwischen zwei
Dreieckscheiben 8 (s. Abb. 3) gelagert sind. Die Scheiben 8 sind mit Schrauben 9,
die gleichzeitig die Achsen der Räder 5 bilden, am Tragbalken :2 befestigt. Die
Reibräder 5 übertragen das Drehmoment des Motors i mit Innenanlage auf eine Schwungscheibe
io, wobei die Durchmesserverhältnisse zwischen den Reibrädern 5, dem Antriebsrad
q. und der Schwungscheibe io für die Umdrehungs- und damit die Hubgeschwindigkeit
der Pressenspindel maßgebend sind. Die Schwungscheibe io, welche ebenfalls doppelkegelige
Innenflächen besitzt, ist in der Grundkreisebene des Doppelkegels geteilt und wird
von Schrauben i i zusammengehalten. Um dem Verschleiß der Gummiauflage 6 der Reibräder
5 entgegenzuwirken und den Anpreßdruck im gesamten Getriebe zu regeln, sind in der
Fuge zwischen Ober-und Unterteil iod bzw. io der Schwungscheibe Zwischenlagen 12
angeordnet, die notfalls entfernt oder in ihrer Stärke ausgewechselt werden können,
wodurch sich der Anpreßdruck an der Schwungscheibe regeln bzw. einstellen läßt.
Die Zwischenlagen können auch federnd, z. B. als Federringe, ausgebildet werden.
In entsprechender Weise kann statt oder neben der Schwungscheibe io, ioa auch das
doppelkegelige Antriebsrad q. in der Ebene seines kleinsten Durchmessers geteilt
ausgebildet werden. Hierbei läßt sich die Regelung des Anpreßdruckes dadurch einfacher
ausführen, daß man durch die hohle Motorwelle hindurchgreifend, den einen oder beide
Kegelstümpfe des Rades q. auf ihrem Sitz axial verschiebt. Schließlich besteht auch
die Möglichkeit, die Reibräder 5 entsprechend geteilt und verstellbar auszubilden.
Ferner haben die Gummibelege 6 der Reibräder 5 am äußeren Umfang eine Eindrehung
von mindestens der größten Breite des Spaltes der geteilten Schwungscheibe io, ioQ,
um den Gummibelag an den Kanten nicht zu
beschädigen. Die Schwungscheibe
io ist mittels eines Vierkantes 13 fest auf die Pressenspindel 14 aufgekeilt. Die
Spindel 14 ist an ihrem unteren Ende im Preßstempel 15 gelagert, der an zwei Säulen
16 geführt wird. Die Säulen 16 sind auf einer Grundplatte, dem Pressentisch 17,
befestigt und tragen ein Querhaupt ig. Zwei Führungsstangen 18, die am Tragbalken
2 befestigt sind, haben die Aufgabe, den Tragbalken nebst Motor und Getriebe während
des Hubes zu führen und das Widerlager für das Drehmoment des Motors zu bilden;
sie sind zu diesem Zweck in je einer Bohrung 26 des Querhauptes ig geführt. Jede
Führungsstange 18 ist von einer schraubenförmigen Druckfeder 20 umgeben, die das
Gewicht der beweglichen Teile der Presse zum größten Teil aufnimmt.
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Neben der Spindel 14 sind zur Aufhängung des Stempels 15 am Flansch
27 zwei Verbindungsstangen 21 angeordnet. Auf einer dritten Stange 22 (s. bes. Abb.
2) sind verschiebbare Anschläge 23 vorgesehen, die dazu dienen, zwei Endschalter
24 zu betätigen, welche die obere und untere Endlage des Stempels 15 steuern. Die
Anschläge können mit Feststellschrauben 25 in ihrem Abstand verstellt werden, wodurch
die Hublänge der Presse geändert werden kann. Weiter hat man die Möglichkeit, mit
Hilfe der Endschalter 24 den Handschalter der Presse dergestalt zu verriegeln, daß
eine Fehlschaltung in den beiden Endlagen ausgeschlossen ist.
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Außerdem erstreckt sich die Erfindung auf die Anordnung und Ausbildung
einer selbsttätigen elektrischen Schaltanordnung für den Antrieb der Spindel beim
Arbeits- und beim Rückhub. Diese Schaltanordnung ist im nachstehenden an Hand eines
Ausführungsbeispieles näher erläutert, das in der Zeichnung in Abb. 4 bis 6 dargestellt
ist.
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Am oberen Teil der Stange 22 ist ein Klotz 28 mittels einer Feststellschraube
2g, die ihrerseits in eine Nut 3o der Stange 22 eingreift, längs verschieblich einstellbar
angeordnet. Ein weiterer, auf der Stange 22 angebrachter Klotz 31 ist mit dem Klotz
28 durch eine Mitnehmerstange 32 verbunden, die mittels Gewinde verstellbar im Klotz
28 gelagert ist, während der Klotz 31 leicht auf ihr hin und her gleiten kann. Die
gleiche vorstehend beschriebene Anordnung befindet sich am unteren Teil der Stange
22 (Abb. 4), durch diese Anordnung wird in beiden Totpunktlagen des Preßstempels
15 (Abb. i) eine elastische Schaltverzögerung erzielt. Bei Erreichung der oberen
bzw. unteren Totpunktlage der Spindel 14 schiebt der auf ihr festeingestellte Klotz
28 den Schaltklotz 31 mit der Nut 35 über den Schaltstöpsel 33, wodurch unter der
Wirkung der Schrägfläche 34 der Motor i ein- und gleichzeitig umgeschaltet wird;
in der neuen Drehrichtung läuft der Motor i so lange um, bis der nunmehr in Gegenrichtung
sich bewegende Klotz 28 über die Stange 32 den Schaltklotz 31 mitnimmt (vgl. Abb.4)
sowie die vergrößerte Darstellung in Abb. 6. Dann erst gibt das Federpaar 36 den
Schaltstöpsel 33 frei und bewirkt die Ausschaltung der Endschalter. Dadurch bleibt
der Antriebsmotor i bei Beginn der Auf- bzw. Abwärts-Bewegung des Preßstempels für
eine bestimmte einstellbare Zeit eingeschaltet und erteilt dem geplanten Antrieb
eine kinetische Energie von entsprechender, durch die Schraube 32 regelbarer Größe,
die den Preßdruck bzw. die Rückhubgeschwindigkeit steuert. Ein weiterer Vorteil
dieser Schaltanordnung ist die unbedingte Zuverlässigkeit des Ausschalters im unteren
und oberen Totpunkt des Preßstempels, da die Zuleitungen vom Handschalter der Presse
zum Motor über die Endschalter geführt sind und die Stromzuführung unterbrechen
und sofort auf Gegendrehrichtung umgeschaltet wird, wenn eine der beiden Totpunktlagen
erreicht ist; die Presse erhält dadurch eine narrensichere Schaltung gegen Zerstörung
und Bruch.