CN107107512A - 用于压力机的压力机驱动装置以及具有压力机驱动装置的压力机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压力机驱动装置(21),用于压力机(10),带有连杆(49),所述连杆具有驱动端部(48)和输出端部(50)。所述输出端部(50)优选与肘型杠杆传动机构(51)的肘型铰接件(55)耦联。驱动轴(35)在第一支承部位(36)处借助于第一支承机构(37)并且在第二支承部位(39)处借助于第二支承机构(40)能够转动地围绕轴线W得到支承。所述驱动轴(35)在所述两个支承部位(36、39)之间具有相对于所述轴线W偏心布置的连杆支承件(46)。所述连杆(49)的驱动端部(48)支承在所述连杆支承件处。电的驱动马达(30)、优选力矩马达具有定子(35),所述定子抗转动地与所述压力机(10)的压力机机架(12)连接。径向上在所述定子(65)的内部布置有转子(66),所述转子由转子毂(67)承载。所述转子毂(67)与所述驱动轴在没有加速或减速的情况下直接抗转动地连接。所述驱动马达(30)的转子(66)和转子毂(67)以及所述驱动轴(35)仅支承在所述第一支承部位(36)和所述第二支承部位(39)处。不存在有其它支承部位。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于压力机的压力机驱动装置,该压力机驱动装置用于驱动所述压力机的滑块。此外,本发明涉及一种压力机,该压力机具有这样的压力机驱动装置。
背景技术
用于驱动压力机滑块的压力机驱动装置在许多不同的变型方案中所知。已经多次提出,在所述压力机驱动装置中使用电动马达或者伺服马达。比如DE 10 2008 034 971 A1说明了一种具有多个直接驱动模块的压力机,所述多个直接驱动模块分别作用于所述滑块的压力点。在所述直接驱动模块中能够使用伺服马达。不同的直接驱动模块的伺服马达或者能够以机械的方式来耦联或者能够以电子的方式来同步。在用四个压力点进行电子的同步时,所述滑块能够围绕两个处于彼此垂直的轴线转动或者偏斜。
DE 10 2008 063 473 A1提出一种能够模块化地构造的压力机驱动器。电的驱动马达、比如伺服或者力矩马达能够与传动机构模块一起布置在所述压力机的接口处。在马达模块中此外能够存在有制动器。所述马达能够通过传动机构模块与在所述压力机处的相应的接口相连接。
另一种用于压力机的模块化的驱动***从DE 10 2011 113 624 A1中已知。在驱动器壳体中将曲轴通过径向支承件来支承。侧向上在所述驱动器壳体处用法兰连接驱动器。在所述曲轴的连杆支承件处固定有连杆,该连杆将所述曲轴的转动运动转化为振荡的运动。制动机构和行星式传动机构能够布置在所述驱动器与所述驱动器壳体之间。所述制动器和所述驱动器也能够在相反的侧处与所述传动机构相连接。通过模块结构方式提供了不同的布置可行方案。
发明内容
迄今,由所述压力机在运行时所接收的能量仅以小的按百分比的份额、例如10%被转变到工件的改形中。其余能量主要由摩擦和转变损失而转变成热。因此,能够被视为本发明的任务的是,提供一种压力机驱动装置或一种压力机,其具有较高能效并且提供滑块运动的高的动态(Dynamik)。
该任务通过具有专利权利要求1的特征的压力机驱动装置以及具有专利权利要求16的特征的压力机得到解决。
具有驱动端部和输出端部的连杆属于所述压力机驱动装置。所述输出端部优选通过肘型杠杆传动机构与所述滑块相耦联。所述压力机驱动装置此外具有驱动轴、比如曲轴或者偏心轴。所述驱动轴围绕着轴线能够转动地支承。该驱动轴具有相对于所述轴线偏心地布置的连杆支承件。在所述连杆支承件处所述连杆的驱动端部得到支承。
所述压力机驱动装置具有至少一个具有定子和转子的电的驱动马达、尤其是力矩马达。“力矩马达”能够理解成伺服马达,该伺服马达设计成用于在较小的转速的情况下的高的转矩。所述力矩马达具有高的极对数。力矩马达的直径优选明显大于其轴向的尺寸。所述力矩马达沿着轴向方向仅仅需要小的结构空间。
所述转子由转子毂来承载。所述转子与所述转子毂抗转动地连接。所述转子或者至少其部分以及所述转子毂也能够在没有接缝和接合部位的情况下实施成整体的。所述转子毂又抗转动地与所述驱动轴相耦联。所述转子的转动因此引起所述转子毂的转动。这种连接优选无传动机构地并且无加速地或者无减速地来实施。所述转子以一定的转动角围绕着所述轴线的转动由此引起所述转子毂和所述驱动轴以相同的转动角的转动。
所述驱动轴在第一支承部位处通过第一支承机构并且在第二支承部位处通过第二支承机构能够转动地支承。所述两个支承部位关于所述连杆支承件方面布置在轴向上相反的侧上。所述第一支承机构布置在第一支承部件与所述驱动轴之间并且所述第二支承机构布置在第二支承部件与所述驱动轴之间。根据本发明,所述至少一个驱动马达的转子毂和转子没有附加地得到支承。所述转子的及所述转子毂的能够转动的支承仅仅通过所述第一支承机构和/或所述第二支承机构来发生。所述轴线在此优选沿着深度方向延伸,到所述压力机或者从所述压力机出来的工件运送也沿着所述深度方向来发生。
在一种实施方式中,所述压力机驱动装置没有伸出超过所述压力机机架的外轮廓。所述外轮廓能够理解成最小可能的直角平行六面体,在该直角平行六面体中布置所述压力机机架。通过这种设计方案能够实现所述压力机驱动装置的紧凑的结构形式。尤其可行的是,将所述压力机驱动装置布置在所述压力机机架处或者所述压力机机架中、比如在压力机的头部部件中。此外产生以下优点:模具更换得到了简化,因为直接在所述压力机之前或者之后的区域能够从上方容易地接近并且待更换的模具比如能够通过吊车直接在所述压力机机架的旁边放到压力机台上。
所述压力机驱动装置的摩擦损失得到最小化。所述驱动轴和所述驱动马达通过仅仅两个支承部位能够转动地得到支承。所述第一支承机构和/或所述第二支承机构优选通过滚动支承机构来形成,对于具有较大的压力或者连杆力的压力机来说也能够实施为滑动支承件。通过在所述驱动马达与所述驱动轴之间不存在传动机构啮合(Getriebeverzahnung),不用考虑传动机构决定的能量损失。
通过所述电的驱动马达或者力矩马达能够实现高的转矩。由于所述转子与所述驱动轴的直接的连接,能够实现所述驱动轴的高的转动加速或者转动减速。所述转动加速或者转动减速通过所述连杆和优选所提供的肘型杠杆传动机构来传递到所述滑块上。由此以高的量(Beträgen)来实现所述滑块的加速和减速。所述压力机驱动装置或者配备有所述压力机驱动装置的压力机由此除了高的能效之外也具有高的动态。所述压力机驱动装置的全转速在一种实施例中在小于40毫秒内达到。这能够归因于所述压力机驱动装置除了小的摩擦之外与所提供的转矩相比也具有仅仅小的惯性矩。
优选所述第一支承机构形成固定支承件并且所述第二支承机构形成活动支承件(Loslager)。所述驱动轴的轴向的伸展因此没有在所述压力机驱动装置中导致应力。所述驱动轴的轴向的外移通过所述固定支承件来阻止。如果仅仅一个驱动马达与所述驱动轴相连接,那么所述驱动马达优选处于所述连杆支承件的轴向的侧上,所述固定支承件存在于该侧上。也可行的是,将所述或者一另外的驱动马达附加或者备选地布置在所述活动支承件的轴向侧上。
在所述压力机驱动装置的优选的实施例中,所述转子直接与所述驱动轴相连接。尤其所述转子毂直接安放在所述驱动轴上。
此外有利的是,存在有至少一个第一和第二驱动器壳体。除了所述第一和所述第二驱动器壳体之外,能够附加地还存在有另外的驱动器壳体、比如第三或者第四驱动器壳体。所述驱动器壳体的数目由此也能够大于二。每个驱动器壳体具有环形地闭合地沿着周缘方向围绕着所述轴线并且/或者与所述轴线同轴地延伸的周缘壁。至少对于所述第一和所述第二驱动器壳体来说,此外分别存在有内壁。所述内壁与所述周缘壁在轴向的侧上相连接,所述侧朝向所述连杆支承件并且能够被称为所述第一或者第二驱动器壳体的内侧。所述驱动器壳体由此具有罐形的外形。所述内壁在所述轴线的区域中被穿孔。
有利的是,具有所述第一支承部位的第一支承部件是所述第一驱动器壳体的组成部分并且/或者具有所述第二支承部位的第二支承部件是所述第二驱动器壳体的组成部分。尤其所述第一支承部位在所述第一驱动器壳体的内壁处形成并且所述第二支承部位在所述第二驱动器壳体的内壁处形成。在那里所述驱动轴通过所涉及的支承机构支撑在所述内壁处。对于这种布置来说,所述驱动轴由此不是被支承在所述压力机机架处,而是仅仅被支承在所述两个驱动器壳体处。
优选所述驱动轴仅仅在所述第一支承部位处通过所述第一支承机构并且在所述第二支承部位处通过所述第二支承机构得到支承。用于能够转动地支承所述驱动轴或者所述压力机驱动装置的抗转动地与所述驱动轴相连接的组成部分的另外的支承部位不存在。
此外有利的是,所述第一和所述第二驱动器壳体分别具有固定法兰用于固定在压力机机架处。所述固定法兰优选布置在所述周缘壁的、与所述内壁相反的轴向的端部处。所述固定法兰能够实施为环型法兰。所述第一和所述第二驱动器壳体优选如下地被装配在所述压力机机架的两个对置的板或者侧部处,使得仅仅所述环型法兰和固定螺纹紧固件从通过所述压力机机架的两个板或者侧部来界定的中间空间中伸出来。
可选存在的第三驱动器壳体能够用连接法兰来固定在所述第一或者第二驱动器壳体的固定法兰处。能够通过这种方式原则上将任意多的驱动器壳体轴向上相邻布置并且与所述第一和/或第二驱动器壳体连接。
在所述驱动器壳体中的一个或者多个中分别布置有驱动马达。壳体内部空间提供了用于所述驱动马达的结构空间。尤其所述定子布置在所述周缘壁的、配属于所述轴线的内面处。径向上在所述定子的内部布置所述转子。
在一种实施例中存在有制动机构。所述制动机构被设置成在紧急情况中、比如在电能供给失灵时停止滑块运动。在所提供的驱动器壳体中的一个或者多个中能够分别布置有制动机构。
在一个优选实施例中,所述转子具有空心柱状的外形。优选地,所述转子在其面向所述定子的侧处承载永磁体。所述转子在轴向端部处固定在所述转子毂处。径向上在所述空心柱状的转子的内部由此提供如下结构空间,在所述结构空间中能够布置有所述压力机驱动装置的其它构件。例如可行的是,在驱动器壳体中既布置有驱动马达又布置有制动机构。在此,所述制动机构能够轴向上至少部分地接合到在所述转子和所述轴线之间的结构空间中。在此优选地,所述制动机构在轴向上相邻于所述转子毂进行布置。
所述转子和/或所述转子毂和/或其它抗转动地与所述驱动轴相连接的部件能够通过它们的质量的扩大和/或通过至少一个飞轮质量元件(Schwungmassenelement)的安置来用作飞轮质量。在所述壳体内部空间中可用的自由的结构空间能够被充分用于提供这样的附加的飞轮质量。所述附加的飞轮质量必须平稳地(unwuchtfrei)来布置。
在一种有利的嵌缝例中,所述转子毂具有空心轴,该空心轴包围所述驱动轴。所述空心轴能够沿着转动方向、也就是沿着周缘方向围绕着所述轴线力配合地并且/或者形状配合地与所述驱动轴相连接。辐条(Speichen)或者盘能够从所述空心轴处基本上径向或者斜向于所述轴线来延伸,其中,所述转子通过所述盘或者所述辐条来承载。
按照本发明的压力机能够具有前面所描述的压力机驱动装置中的一个或者多个。尤其配属于每个压力机驱动装置的有肘型杠杆传动机构,所述肘型杠杆传动机构由所述压力机驱动装置的连杆来加载。如果所述压力机具有多个压力机驱动装置,那么这些压力机驱动装置没有在机械上彼此相耦联。每个在所述压力机中所使用的压力机驱动装置能够与其它压力机驱动装置无关地调整所述驱动轴的转动角以及因此调整所述连杆的或者与所述连杆相应地相连接的肘型杠杆传动机构的位置。所述压力机驱动装置通过压力机控制器来协调并且可以说在控制技术上相耦联。
附图说明
本发明的有利的设计方案从从属专利权利要求以及说明书中产生。下面借助于附图来对本发明进行详细解释。其中:
图1示出具有两个压力机驱动装置的压力机的一种实施例的透视图;
图2以前视图示出图1的压力机;
图3以侧视图示出图1和2的压力机;
图4以俯视图示出按照图1-3的压力机;
图5以按照图2中的剖切线V-V的剖面图示出按照图1-4的压力机的剖切的部分图示;
图6以按照图2中的剖切线VI-VI的剖面图示出按照图1到5的压力机的部分图示;
图7以按照图5的沿着所述压力机驱动装置的驱动轴的轴线的剖面图示出具有两个驱动器壳体的两个压力机驱动装置之一的细节视图;
图8以透视图示出按照图1到7的压力机的压力机滑块和滑块引导部以及所述压力机的肘型杠杆传动机构的一种实施例的示意图;
图9-11分别以沿着所述轴线的示意性的剖面图分别示出压力机驱动装置的不同的配置的方框连接图;
图12示出所述压力机的肘型杠杆传动机构的一种改动的实施例的示意性的原理图;
图13示出用于肘型杠杆传动机构的支承组件的示意性的原理图;并且
图14示出用于肘型杠杆传动机构的另一支承组件的示意性的原理图。
具体实施方式
在图1到4中以不同的视图示出了压力机10的实施例。所述压力机10具有滑块11,该滑块沿着行程方向H、尤其是沿着竖直方向能够运动引导地支承在压力机机架12处。按照示例,固定在所述滑块11处的滚子15用于引导所述滑块11,所述滚子贴靠在压力机机架侧的引导元件14的相应所配属的贴靠面13处(图8)。
所述压力机机架12具有带有压力机台19的底座部件18。在所述压力机台19上能够布置有下模。布置在所述滑块11处的上模能够与所述下模共同作用。对于这里所描述的压力机10来说,所述下模相对于所述压力机机架12不能运动地来布置。仅仅所述上模能够借助于所述滑块11相对于所述压力机机架并且相对于所述下模来运动。所述压力机10能够用于切割和/或冲裁、压印和/或牵拉和/或弯曲和/或用于其它的改形方法。
此外,所述压力机机架12具有头部部件20。所述滑块11处于所述头部部件20与所述底座部件18之间。在这里所说明的实施例中,所述压力机10实施为整体式(Monoblock)压力机,其中,所述压力机机架12的底座部件18和头部部件20通过两个沿着横向方向Q相对于彼此成间距布置的连接部件或者侧支架(Seitenständer)彼此相连接,所述连接部件或者侧支架相应地从所述底座部件18到所述头部部件20沿着行程方向H延伸。在相对于此的改动方案中,所述压力机10也能够实施为C型机架压力机或者能够以分开的结构方式来实施,对于所述分开的结构方式来说,压力机元件(头部件、支架、压力机台)以合适的方式相连接。
深度方向T与所述行程方向H和与所述横向方向Q成直角地来定向。沿着深度方向T看,所述压力机10具有前侧(图2)以及与所述前侧相反地具有背侧。在这里所说明的压力机10中发生工件从所述前侧或者所述背侧到所述压力机10中或者从所述压力机10中出来到所述前侧或者到所述背侧的运送。
在所述头部部件20处布置有至少一个并且在这里所描述的实施例中两个压力机驱动装置21。所述至少一个压力机驱动装置21用于使所述滑块11沿着行程方向H运动。
在所述头部部件20处,所述压力机机架12具有两个沿着深度方向T间隔开的压力机机架板22。所述压力机机架板22在通过所述横向方向Q和所述行程方向H界定的平面中延伸。所述两个压力机机架板22为每个压力机驱动装置21分别具有圆形的容纳开口23(图5)。在所述两个压力机机架板22中的、用于共同的压力机驱动装置21的容纳开口23沿着深度方向T对齐地并且同轴地围绕所述涉及的压力机驱动装置21的轴线W布置。
每个压力机驱动装置21具有第一驱动器壳体24和第二驱动器壳体25。所述第一驱动器壳体24在一个压力机机架壁22中并且所述第二驱动器壳体25在相应另一个压力机机架壁22中分别同轴于相同的轴线W布置。每个压力机驱动装置21的轴线W沿着深度方向T延伸。
每个驱动器壳体24、25具有相对于相应的轴线W同轴地布置的环形的周缘壁26、以及内壁27。所述内壁27基本上径向于所述相应的轴线W来伸延。相应的驱动器壳体24、25的内壁27处于轴向的侧处,在该侧处所述驱动器壳体24、25朝向相应另一个驱动器壳体25或者24。在轴向上对置于所述内壁27的侧处,所述相应的驱动器壳体24、25具有壳体开口33(图7),该壳体开口通过盖子28来封闭。在每个驱动器壳体24、25中由此形成基本上柱状地轮廓化的壳体内部空间29。在所述壳体内部空间29中能够布置有驱动马达30和/或制动机构31。
所述第一驱动器壳体24以及所述第二驱动器壳体25分别在与所述内壁27相反的轴向侧上具有固定器件,以便将所述相应的驱动器壳体24、25固定在所配属的压力机机架板22处。根据示例,至少一个固定法兰32用作固定器件。所述固定法兰32在这里所说明的实施例中实施为环型法兰并且完全包围所述涉及的驱动器壳体24、25的壳体开口33。通过在所述固定法兰32中的孔能够将所述驱动器壳体24、25拧紧在相应所配属的压力机机架板22处。
每个驱动装置21具有驱动轴35。所述驱动轴35按照示例实施为偏心轴并且在相对于此的改动方案中也能够通过曲轴来形成。所述驱动轴35沿着所述轴线W延伸并且能够转动地围绕着所述轴线W得到支承。为了对所述驱动轴35进行支承,在第一支承部位36处设置有第一支承机构37。所述第一支承部位36在所述第一驱动器壳体24的内壁27的柱状的支承空隙38中形成。在所述支承空隙38与所述驱动轴35之间布置所述第一支承机构37。此外,所述驱动轴35在按照示例通过在所述第二驱动器壳体25的内壁27中的支承空隙38形成的第二支承部位39处借助于第二支承机构40得到支承。所述第二支承机构40布置在所述支承空隙38与所述驱动轴35之间。
所述驱动轴35按照示例仅仅通过所述两个支承机构37、40在所述第一支承部位36或者所述第二支承部位39处得到支承。不存在附加的支承部位。
由此在这里所说明的实施例中,具有所述支承空隙38的内壁27形成用于所述第一支承部位36的第一支承部件41和用于所述第二支承部位39的第二支承部件42。在相对于这种实施例的改动方案中,所述第一支承部件41和/或所述第二支承部件42也能够通过机器机架的元件来形成。
所述支承部位中的至少一个、按照示例所述第一支承部位36实施为固定支承件,以便避免所述驱动轴35的轴向的移位。相应地另一个支承部位并且按照示例所述第二支承部位39实施为活动支承件,以便避免在所述压力机驱动装置21中的张力(Verspannungen)和约束力。
在所述两个支承部位36、39之间,所述驱动轴35具有连杆支承件46。所述连杆支承件46相对于所述轴线W偏心地布置。按照示例,所述连杆支承件46安放在所述驱动轴35的、相对于所述轴线W偏心地布置的偏心部件47上。
在这里所说明的实施例中,所述两个支承机构37、40通过滚动支承件来形成。所述连杆支承件46在所述实施例中同样实施为滚动支承件。
借助于所述连杆支承件46,所述驱动轴35以及按照示例所述偏心部件47与连杆49的驱动端部48相连接。相应的压力机驱动装置21的连杆49取决于所述驱动轴35的转动角位置地大致沿着横向方向Q或者略微斜向于所述横向方向Q来延伸。在与所述驱动端部48相反的端部处,所述连杆49具有输出端部50。
所述连杆49的输出端部50对于在这里所说明的压力机10来说与配属的肘型杠杆传动机构51相耦联。也可行的是,将所述连杆49的输出端部通过偏心传动机构或者还直接与所述压力机滑块11耦联。
配属于每个压力机驱动装置21的有肘型杠杆传动机构51。按照示例两个肘型杠杆传动机构51大为示意性地在图8中示出。肘型杠杆传动机构51在所述压力机10中的具体的布置能够从图6中得知。每个肘型杠杆传动机构51具有第一肘型杠杆52和第二肘型杠杆53。所述两个肘型杠杆52、53通过铰接连接部54以及按照示例肘型铰接件55以铰接的方式彼此相连接。所述第二肘型杠杆53此外以铰接的方式与压力点56相连接。所述第一肘型杠杆52相应地在其与所述肘型铰接件55相反的端部处以铰接的方式与所述压力机机架12相连接。
图12示出了所述铰接连接部54的一种改动的设计方案。所述连杆49具有三个铰接点,也就是一个在所述驱动端部48处(如在图8中一样)的铰接点、一个用于与所述第一肘型杠杆52相连接的铰接点54a和一个用于与所述第二肘型杠杆53相连接的铰接点54b。此外,所述肘型杠杆传动机构51相应于图8的肘型杠杆传动机构51。
如能够在图6和13中并且也部分地在图3中看出的那样,所述肘型铰接件55通过肘型铰接栓57来形成,在所述肘型铰接栓57处所述连杆49的输出端部50得到支承。所述第二肘型杠杆53按照示例通过两个肘型杠杆元件53a、53b来形成,所述两个肘型杠杆元件53a、53b在一个端部处包围所述肘型铰接栓57并且在另一个端部处借助于第一支承栓58以铰接的方式与所述滑块11的、相应配属的压力点56相连接。所述两个肘型杠杆元件53a、53b沿着所述肘型铰接栓57的轴向的方向布置在所述连杆49的输出端部50的相反的侧上。
与所述第二肘型杠杆53相应地,所述第一肘型杠杆52也通过两个肘型杠杆元件52a、52b来形成。所述两个肘型杠杆元件52a、52b布置在所述肘型铰接栓52的相反的侧上,从而所述连杆49的输出端部50以及所述第二肘型杠杆53的两个肘型杠杆元件53a、53b的配属于所述肘型铰接件55的端部处于所述两个肘型杠杆元件52a、52b之间。沿着深度方向T看,在所述第一肘型杠杆52的两个肘型杠杆元件52a、52b之间的间距大于在所述第二肘型杠杆53的两个肘型杠杆元件53a、53b之间的间距。在相对于所示出的实施例的改动方案中也可行的是,将所述连杆49的输出端部50实施成叉形。所述第一肘型杠杆52和/或所述第二肘型杠杆53也能够仅仅相应以肘型杠杆元件52a或52b或者53a或53b来实施。
在与所述肘型铰接件55相反的端部处,所述第一肘型杠杆52的两个肘型杠杆元件52a、52b通过第二支承栓59以铰接的方式在所述压力机机架12处得到支承。所述第二支承栓59在其两个轴向的端部处按照示例在所述压力机机架12的侧部60的支承凹口中得到支承。用于对所述第二支承栓59进行支承的两个侧部60在所述实施例中沿着深度方向T具有与所述两个压力机机架板22相同的间距(图1和4)。
如在图6和13中所示出的那样,所述肘型杠杆传动机构51的相对于彼此能够转动的元件通过滚动支承件得到支承。比如所述第二支承栓59相应地通过滚动支承件在所述压力机机架12的侧部60处得到支承。所述第一肘型杠杆52的两个肘型杠杆元件52a、52b抗转动地安放在所述第二支承栓59上并且分别通过滚动支承件能够转动地在所述肘型铰接栓57处得到支承。所述第二肘型杠杆53的两个肘型杠杆元件53a、53b抗转动地安放在所述肘型铰接栓57上并且分别通过滚动支承件能够转动地在所述第二支承栓59处得到支承。所述第二支承栓59在所述压力点56处抗转动地与所述滑块11相连接。
在图13中能够看出,所述滚动支承件通过在所述压力点56处沿着行程方向导入压力机力而在所述滚动支承件的上面的侧处受到负荷。在按照图14的备选的实施方案中,所述支承件的负荷区是在下面的区域中。这通过以下方式来实现,即所述支承件与图13的布置不同地布置在所述第一肘型杠杆52的肘型杠杆元件52a、52b与所述第二支承栓59之间、布置在所述第二肘型杠杆53的肘型杠杆元件53a、53b与所述肘型铰接栓57之间并且布置在所述压力点56与所述第一支承栓58之间。所述第一支承栓58抗转动地与所述第二肘型杠杆53的肘型杠杆元件53a、53b并且相连接。所述肘型铰接栓57抗转动地与所述第一肘型杠杆52的肘型杠杆元件52a、52b相连接,并且所述第二支承栓59抗转动地安放在所述压力机机架12的侧部60中。
按照图14的布置相对于按照图13的布置具有以下优点:所有支承件处于所述压力机机架或者压力机体的外轮廓的内部。这尤其对于以油或者油脂润滑的滑动支承部来说使所述压力机体的密封变得容易。
原则上,也能够取代按照示例用于进行支承的滚动支承件而使用其它的支承件、如例如滑动支承件。如果在所述支承件的涉及的装入部位处较大的力起作用,所述较大的力只能通过很贵的滚动支承件来吸收,则滑动支承件能够是有利的。
在所述实施例中,所述压力机10的滑块11具有两个沿着横向方向Q成间距布置的压力点56。所述压力点56沿着沿着横向方向Q延伸的直线来布置。所述两个压力点56的间距大于所述压力机台19沿着横向方向Q的尺寸。所述两个压力点56因此不是处于所述压力机台19的上面,而是沿着横向方向Q看处于靠近所述压力机机架的两个侧支架,所述两个侧支架将所述底座部件18与所述头部部件20彼此连接。由此不用考虑所述头部部件20的弯曲应力并且提高压力机刚度。
如所解释的那样,每个压力机驱动装置21具有至少一个电的驱动马达30。所述至少一个驱动马达30布置在所述第一驱动器壳体24或者所述第二驱动器壳体25中。也可行的是,在所述两个驱动器壳体24、25中分别布置有驱动马达30。在这里所描述的、按照图1到8的实施例中,每个压力机驱动装置21具有唯一的驱动马达30。
所述驱动马达30按照示例布置在所述第一驱动器壳体24中。该驱动马达具有相对于所述轴线W同轴地布置的定子65。所述定子65按照示例固定在所述周缘壁26的、朝向所述轴线W的内面处。
径向上关于所述轴线W方面,在所述定子65的内部同轴地围绕着所述轴线W地布置有环形的转子66。所述转子66在所述实施例中承载永磁体。激励线圈布置在所述定子65中。所述驱动马达30优选实施为伺服马达或者力矩马达。与伺服马达不同的是,所述力矩马达具有高的极对数并且设计成用于较小的转速和较高的转矩。因此,所述力矩马达的直径与其轴向的结构尺寸相比按照示例明显较大。
所述驱动马达30的转子66在其配属于所述内壁27的端部处被固定在转子毂67处。所述转子毂67按照示例具有径向或者斜向于所述轴线W延伸的盘68。所述盘68的径向上内部的端部与安放在所述驱动轴35上的空心轴69相连接。所述空心轴69能够沿着转动方向围绕着所述轴线W形状配合地并且/或者力配合地与所述驱动轴35相连接。在与所述空心轴69相反的径向上外面的端部处,所述转子毂67具有保持部件70,在该保持部件处固定所述转子66。所述保持部件70在所述实施例中具有相对于所述轴线W同轴地延伸的环型区段,该环型区段被所述转子60的所配属的轴向的端部同轴地包围。
也能够取代所述盘68地,在所述空心轴69与所述保持部件70之间伸延有多个辐条。
所述转子毂67优选在没有接缝和接合部位的情况下实施成一件式。所述转子毂67和被固定在其处的转子66在总体上具有与轮辋相类似的外形。径向上在所述转子66的内部并且轴向上与所述盘68或者与所述转子毂67相邻地保留有结构空间或者容纳空间71。如果在驱动器壳体中除了驱动马达30之外还应该布置有制动机构31,则在所述容纳空间71中有足够地方。
所述转子66通过所述转子毂67抗转动地与所述驱动轴35相连接。所述转子66以预先给定的转动角围绕着所述轴线W的转动由此引起所述驱动轴35以相同的转动角的转动。在所述转子66的转动运动与所述驱动轴35的转动运动之间的加速或者减速不存在。在所述转子66与所述驱动轴35之间的机械的连接是无传动机构的并且尤其是无间隙的。
所述转子66和所述转子毂67仅仅通过用于对所述驱动轴35进行支承的支承机构37、40得到支承。省去了单独的、附加的马达支承件。
在至少一个驱动器壳体24、25处并且按照示例在所述第一驱动器壳体24处布置有传感器72。该传感器72按照示例处于所述驱动轴35的延长部中并且由所述轴线W穿过。传感器壳体处于所述壳体内部空间29的外部并且按照示例能够布置在将所述第一驱动器壳体24封闭的盖子28处。所述传感器72用于探测所述驱动马达30的转动位置。转动位置探测能够接触性地或者不接触地进行。优选配属于每个驱动马达30或者每个驱动轴35的有至少一个传感器72。
所述传感器72也能够用于测定所述滑块11沿着行程方向H的位置。这对于所述压力机10的当前的实施方案来说非常容易,因为所述驱动马达30的转子66的转动位置直接与所述驱动轴35的转动位置相一致(马达角度=压力机角度)。它们的转动位置确定了所述滑块11沿着行程方向H的位置。
如果多个驱动马达30与共同的驱动轴35相连接(图9-11),那么两个驱动马达30的转动位置借助于共同的传感器72来确定。为此将所述驱动马达30装配在相一致的转动位置中。
如尤其能够从图1、4、5和7中看出的那样,所述第一驱动器壳体24以及所述第二驱动器壳体25几乎完全处于所述两个压力机机架板22之间。仅仅所述固定法兰32、所述盖子28以及可选布置在所述盖子28处的传感器72处于通过所述两个机器机架板22所界定的轮廓的外部。布置在所述壳体内部空间29的内部的驱动马达30和/或制动机构31完全处于在所述压力机机架板22的两个背向彼此的外面之间的空间中。
所述制动机构31在按照图1到8的实施例中布置在所述第二驱动器壳体25中。一个制动器部分固定地与所述第二驱动器壳体25并且按照示例与所述内壁27相连接,而另一个制动器部分抗转动地与所述驱动轴35相连接。在所述内壁27的内侧处,按照示例存在有相应的固定器件用于所述制动机构31或者其固定在壳体处的部分。在出现紧急情况时,比如在用于所述压力机驱动装置21的电能供给失灵时,触发所述制动机构31并且所述制动机构31停止所述驱动轴35的转动运动并且因此停止所述滑块11的振荡的运动。每个驱动装置21具有至少一个制动机构31。
所述压力机10没有液压的过载保险。所述过载保险通过对每个压力机驱动装置21的至少一个电的驱动马达30进行电或者电子操控来实施。
不同的压力机驱动装置21的电的驱动马达30没有在机械上彼此强制耦联。不同的压力机驱动装置21的电的驱动马达30围绕相应所配属的轴线W的协调的转动通过压力机控制器进行。也就是说通过控制技术上的或者调节技术上的措施来进行不同的压力机驱动装置21的驱动马达30的转动运动的协调。
通过使所述压力机驱动装置21没有在机械上强制耦联,能够通过每个压力机驱动装置21来预先给定所涉及的压力点56沿着行程方向H的其它的位置。为了避免所述滑块11的引导部的损伤,所述引导部允许所述滑块11除了沿着行程方向H的运动之外还有至少一个另外的运动自由度、也就是关于通过所述深度方向T和所述横向方向Q来撑开的平面的倾斜位置。所述倾斜位置按照示例是围绕与所述深度方向T平行的轴线的偏斜运动。
如果在一种改动的实施例中附加地存在有沿着深度方向T相对于彼此成间距布置的压力点56,则能够附加地允许围绕着平行于所述横向方向Q定向的轴线的偏斜运动。在这里所说明的实施例中,所述滑块11在十二个部位处分别通过滚子15相对于压力机机架侧的贴靠面13得到支撑(图8)。四个贴靠面13或者具有沿着深度方向T的法向量,并且四个贴靠面具有沿着横向方向Q的法向量。所述滚子15沿着行程方向在两个彼此间隔开的高度位置中布置在所述滑块11处。在一个高度位置、按照示例下面的高度位置中,滚子15贴靠在八个贴靠面13中的每个处。在另一个高度位置、按照示例上面的高度位置中,滚子15分别仅仅贴靠在四个贴靠面13处,所述四个贴靠面的法向量沿着深度方向T指向。由此实现所述滑块11围绕与所述深度方向T平行的轴线的偏斜。如果在所述另一个高度位置、按照示例所述上面的高度位置中,滚子15仅仅在四个贴靠面13处分别有一滚子,所述四个贴靠面的法向量沿着横向方向Q指向,则能够以相同的方式备选地实现围绕平行于所述横向方向Q的轴线的偏斜。如果所述滚子15仅仅布置在一个高度位置中,则可实现所述滑块11围绕沿两个空间方向T、Q的轴线的偏斜。
为了确定由所述滑块11所施加的压力机力,所述压力机10具有未示出的力传感器。所述力传感器能够在所述驱动马达与所述滑块11之间的驱动系中布置在任意的部位处。比如能够在每个肘型杠杆传动机构51处存在有用于确定所述压力机力的力传感器。将所述力传感器的传感器信号传输给所述压力机10的控制器并且对所述传感器信号进行评估。为了避免过载,取决于当前的转动位置并且因此取决于所述滑块11的当前的位置并且取决于所述力传感器的传感器信号来识别,是否面临着过载并且因此面临着所述压力机10的、所述模具的或者所述工件的损伤。在这种情况下,能够将所述至少一个驱动马达30如下地通电或者转换为发电机运行,使得产生抵抗当前的转动方向的制动力并且止住滑块运动。同样,这样的过载功能能够通过调节技术上的或者控制技术上的措施在没有使用液压的过载机构的情况下来实施。
如果压力机驱动装置21具有多个驱动马达30,则由此能够提高驱动力矩和/或公称力路径(Nennkraftweg)。优选地将共同的压力机驱动装置21的所提供的驱动马达30彼此独立地、比如经由单独的变频器地通过压力机控制器来操控。如果在改形任务中不需要所有驱动马达30的转矩或者如果在滑块运动的过程中至少在运动特征(Bewegungsprofils)的一段中不需要所有驱动马达30的转矩,则能够将所述驱动马达中的一个或者多个比如无电流地被动地或者以发电机运行来运行。也可行的是,如下地操控所述驱动马达30,使得在总体上所有驱动马达30的损失降低到最低限度。所提供的驱动马达30的操控在此如下地进行,使得所需要的转矩如下地由所述驱动马达30来提供,使得获得尽可能高的总效率。为了具有较大的可变性,也能够使用具有不同的转矩电流特性线和/或不同的效率特性区的驱动马达30。
在发电机运行中,比如能够将在能量储存器中的能量返回馈给到电的中间回路中。在下一次工作行程中能够使用这种能量。电网负荷由此能够得到降低。
通过所述驱动马达30无传动机构地直接地与所述驱动轴35相耦联并且通过将所述滚动支承件用于对所述连杆49进行支承或者用于对所述肘型杠杆传动机构51的肘型杠杆52、53进行支承,所述压力机10实现高的动态。所述压力机滑块11能够用高的量来加速或者减速。此外,所述压力机10非常低噪声地工作。
取决于所述改形任务,所述压力机滑块11能够以任意的运动特征沿着行程方向H来运动。比如所述压力机滑块11能够停在下死点中。为了使所述压力机滑块11振荡地运动,所述至少一个驱动马达能够在所述滑块运动的上死点及下死点处反转所述至少一个驱动马达的转动方向并且因此在一转动角范围内摆动地被驱动。也可行的是,围绕着所述下死点对称地或者不对称地选择所述转动角范围,从而在所述至少一个驱动马达30的每次转动方向反转之后都经过所述滑块运动的下死点。此外,所述至少一个驱动马达30能够在没有转动方向反转的情况下旋转地围绕着所述轴线W被驱动。由此能够根据以下原理进行滑块运动:
-与路径相联系(weggebunden),如在传统的飞轮压力机中那样,或者
-与力相联系(kraftgebunden),如在液压的压力机中那样,或者
-与能量相联系(energiegebunden),如在具有主轴的锻压机中或者根据锤打原理(Hammerprinzip)那样。
如已经解释的那样可行的是,设置有两个以上的驱动器壳体24、25并且在所述驱动器壳体中的一个或者多个中分别布置有驱动马达30和/或制动机构31。在图9到11中大为示意性地示出了配置示例。不言而喻的是,也能够实现另外的配置。
在图9所示出的实施例中,不仅在所述第一驱动器壳体24中而且在所述第二驱动器壳体25中分别布置有驱动马达30而且布置有制动单元31。所述制动机构31的、与所述驱动器壳体24或者25相连接的部分在这种实施方案中与前面所解释的实施例不同地不是与所述驱动器壳体的内壁相连接,而是与所述驱动器壳体的盖子28相连接。
在按照图10和11的实施例中,相应地将第三驱动器壳体76与所述第一驱动器壳体24相连接并且第四驱动器壳体77与所述第二驱动器壳体25相连接。所述第三和所述第四驱动器壳体76、77布置在所述轴线W的延长部中并且与其同轴地布置。所述第三和所述第四驱动器壳体76、77在原则上与所述第一驱动器壳体24和所述第二驱动器壳体25一样地构造。但是,如能够在图10和11中看出的那样,所述驱动轴35仅仅在所述第一支承部位36处通过所述第一支承机构37并且在所述第二支承部位39处通过所述第二支承机构40得到支承。所述驱动轴35穿过所述第一和所述第二驱动器壳体24、25的盖子28以及所述第三和所述第四驱动器壳体76、77的相应的内壁27。
与所述第一和所述第二驱动器壳体24、25不同的是,所述第三驱动器壳体76和所述第四驱动器壳体77在具有所述内壁27的轴向侧上分别具有连接法兰78。通过所述连接法兰78能够与所配属的第一驱动器壳体24或者第二驱动器壳体25建立连接。
同样,在所述第三驱动器壳体76中并且在所述第四驱动器壳体77中能够分别布置有驱动马达30和/或制动机构31。两个仅仅示范性的配置在图10和11中示出。在图11中,在每个驱动器壳体24、25、76、77中分别布置有驱动马达30以及制动机构31。相对于此,在按照图10的实施例中仅仅存在有两个制动机构31,所述两个制动机构31被设置在所述第三驱动器壳体76和所述第四驱动器壳体77中。
与按照图9到11的实施例不同的是,关于所述连杆支承件46方面也能够比如如下地考虑不对称的布置,使得相应于如其借助于图1到8所解释的那样的实施例地,所述驱动马达30处于所述连杆支承件46的一个轴向侧上并且所述制动机构31处于相应另一个轴向侧上。所述驱动器壳体的数目也能够为奇数并且能够原则上以大于或者等于2的每个任意的数目来设置。
在所述压力机驱动装置21的所有实施方式中,原则上也能够取代按照示例所使用的内转子马达而使用外转子马达,但是这对于在所述驱动器壳体中的紧凑的布置来说不太有利。
在所述压力机驱动装置21的所有实施方式中,所述转子和/或所述转子毂和/或其它抗转动地与所述驱动轴35相连接的部件能够通过它们的质量的扩大并且/或者通过至少一个飞轮质量元件80的安置来用作飞轮质量(图9)。在所述壳体内部空间29中可用的自由的结构空间能够被充分用于提供这样的附加的飞轮质量。
本发明涉及一种压力机驱动装置21,用于压力机10,具有连杆49,所述连杆49具有驱动端部48和输出端部50。所述输出端部50优选与肘型杠杆传动机构51的肘型铰接件55相耦联。驱动轴35在第一支承部位36处借助于第一支承机构37并且在第二支承部位39处借助于第二支承机构40能够转动地围绕轴线W得到支承。在所述两个支承部位36、39之间,所述驱动轴35具有相对于所述轴线W偏心布置的连杆支承件46。所述连杆49的驱动端部48支承在所述连杆支承件46处。电的驱动马达30、优选力矩马达具有定子35,所述定子抗转动地与所述压力机10的压力机机架12连接。径向上在所述定子65的内部布置有转子66,所述转子由转子毂67来承载。所述转子毂67与所述驱动轴在没有加速或减速的情况下直接抗转动地连接。所述驱动马达30的转子66和转子毂67以及所述驱动轴35仅支承在所述第一支承部位36和所述第二支承部位39处。不存在有其它支承部位。
附图标记列表
10 压力机
11 滑块
12 压力机机架
13 贴靠面
14 引导元件
15 滚子
18 底座部件
19 压力机台
20 头部部件
21 压力机驱动装置
22 压力机机架板
23 容纳开口
24 第一驱动器壳体
25 第二驱动器壳体
26 周缘壁
27 内壁
28 盖子
29 壳体内部空间
30 驱动马达
31 制动机构
32 固定法兰
33 壳体开口
35 驱动轴
36 第一支承部位
37 第一支承机构
38 支承空隙
39 第二支承部位
40 第二支承机构
41 第一支承部件
42 第二支承部件
46 连杆支承件
47 偏心部件
48 驱动端部
49 连杆
50 输出端部
51 肘型杠杆传动机构
52 第一肘型杠杆
52a 所述第一肘型杠杆的肘型杠杆元件
52b 所述第一肘型杠杆的肘型杠杆元件
53 第二肘型杠杆
53a 所述第二肘型杠杆的肘型杠杆元件
53b 所述第二肘型杠杆的肘型杠杆元件
54 铰接连接部
54a 铰接点
54b 铰接点
55 肘型铰接件
56 压力点
57 肘型铰接栓
58 第一支承栓
59 第二支承栓
60 侧部
65 定子
66 转子
67 转子毂
68 盘
69 空心轴
70 保持部件
71 容纳空间
72 传感器
76 第三驱动器壳体
77 第四驱动器壳体
78 连接法兰
80 飞轮质量元件
H 行程方向
Q 横向方向
T 深度方向
W 轴线。
Claims (18)
1.压力机驱动装置(21),用于压力机(10),
带有连杆(49),所述连杆具有驱动端部(48)和输出端部(50),
带有驱动轴(35),所述驱动轴能够围绕轴线(W)转动并且具有相对于所述轴线(W)偏心布置的连杆支承件(46),所述连杆(49)的驱动端部(48)支承在所述连杆支承件处,
带有至少一个电的驱动马达(30),所述驱动马达具有定子(65)和转子(66),
带有承载所述转子(66)的转子毂(67),所述转子毂抗转动地与所述驱动轴(35)连接,
带有存在于第一支承部位(36)处的第一支承机构(37)和带有存在于第二支承部位(39)处的第二支承机构(40),所述第一支承机构将所述驱动轴(35)支承在第一支承部件(41)处,所述第二支承机构将所述驱动轴(35)支承在第二支承部件(42)处,其中,所述两个支承部位(36、39)布置在所述连杆支承件(46)的不同的轴向侧上,并且其中,所述至少一个驱动马达(30)的转子(66)和转子毂(67)仅经由所述第一支承机构(37)在所述第一支承部位(36)处和/或所述第二支承机构(40)在所述第二支承部位(39)处得到支承。
2.根据权利要求1所述的压力机驱动装置,
其特征在于,所述第一支承机构(37)和/或所述第二支承机构(40)实施为滚动支承件。
3.根据权利要求1或2所述的压力机驱动装置,其特征在于,所述第一支承机构(37)形成固定支承件,并且所述第二支承机构(40)形成活动支承件。
4.根据前述权利要求中任一项所述的压力机驱动装置,
其特征在于,所述至少一个转子(66)无传动机构地直接与所述驱动轴(35)连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的压力机驱动装置,
其特征在于,存在有至少一个第一驱动器壳体(24)和第二驱动器壳体(25),其中,每个驱动器壳体(24、25)具有环形闭合地沿周缘方向围绕所述轴线(W)和/或相对于所述轴线(W)同轴地延伸的周缘壁(26)和与所述周缘壁(26)连接的内壁(27),其中,所述内壁(27)布置在面向所述连杆支承件(46)的内侧处。
6.根据权利要求5所述的压力机驱动装置,
其特征在于,带有所述第一支承部位(36)的第一支承部件(41)是所述第一驱动器壳体(24)的组成部分和/或带有所述第二支承部位(39)的第二支承部件(42)是所述第二驱动器壳体(25)的组成部分。
7.根据权利要求5或6所述的压力机驱动装置,其特征在于,所述第一驱动器壳体(24)和所述第二驱动器壳体(25)分别具有固定法兰(32)用于固定在压力机机架(12)处,所述固定法兰布置在所述周缘壁(26)的、与所述内壁(27)相反的轴向的端部处。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的压力机驱动装置,
其特征在于,存在有至少一个另外的驱动器壳体(76、77),所述另外的驱动器壳体具有环形闭合地沿周缘方向围绕所述轴线(W)和/或相对于所述轴线(W)同轴地延伸的周缘壁(26)并且在面向所述第一或第二驱动器壳体(24、25)的轴向侧处具有连接法兰(78)。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的压力机驱动装置,
其特征在于,在所提供的驱动器壳体(24)中的一个或多个中分别布置有驱动马达(30)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的压力机驱动装置,
其特征在于,存在有至少一个制动机构(31)。
11.根据权利要求10所述的以及根据权利要求5至9中任一项所述的压力机驱动装置,
其特征在于,在所提供的驱动器壳体(25)中的一个或多个中分别布置有制动机构(31)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的压力机驱动装置,
其特征在于,所述转子(66)具有空心柱状的外形并且在轴向端部处固定在所述转子毂(67)处。
13.根据权利要求11和12所述的压力机驱动装置,
其特征在于,在所提供的驱动器壳体(24、25、76、77)中的至少一个中既布置有驱动马达(30)又布置有制动机构(31),并且所述制动机构在轴向上布置在所述转子毂(67)旁边并且至少部分地接合到在所述转子与所述轴线(W)之间的空间中。
14.根据前述权利要求中任一项所述的压力机驱动装置,
其特征在于,所述转子毂(67)具有相对于所述轴线(W)径向延伸的盘(68)或相对于所述轴线(W)径向延伸的辐条,所述转子(66)固定在所述辐条处。
15.根据前述权利要求中任一项所述的压力机驱动装置,
其特征在于,所述转子毂(67)具有空心轴(69),所述空心轴包围所述驱动轴(35)并且抗转动地与所述驱动轴(35)连接。
16.压力机(10),
带有压力机机架(12),滑块(11)沿行程方向(H)能运动引导地支承在所述压力机机架处,
带有至少一个肘型杠杆传动机构(51),所述肘型杠杆传动机构具有第一肘型杠杆(52)和第二肘型杠杆(53),所述第一和第二肘型杠杆通过铰接连接部(54)来相互连接,其中,所述第一肘型杠杆(52)与所述压力机机架(12)铰接地连接,并且所述第二肘型杠杆(53)在压力点(56)处与所述滑块(11)铰接地连接,
和带有至少一个根据前述权利要求中任一项所述的压力机驱动装置(21),其中,所述连杆(49)的输出端部(50)与所述铰接连接部(54)连接。
17.根据权利要求16所述的压力机,
其特征在于,存在有两个压力机驱动装置(21),所述压力机驱动装置分别经由肘型杠杆传动机构(51)与滑块(11)运动耦联。
18.根据权利要求16所述的以及根据权利要求5至9或11中任一项所述的压力机,
其特征在于,每个压力机驱动器(21)的第一和/或第二驱动器壳体(24、25)提供壳体内部空间(29),在所述壳体内部空间中布置有驱动马达(20)和/或制动机构(31),其中,所述壳体内部空间(29)布置在所述压力机机架(12)的外轮廓内部。
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