DE2110044C3

DE2110044C3 - Spindelpresse

Info

Publication number: DE2110044C3
Application number: DE2110044A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 4040 Neuss-Uedesheim Dischler
Original assignee: Novopress Pressen und Presswerkzeuge & Co Kg 4000 Duesseldorf GmbH
Current assignee: Novopress Pressen und Presswerkzeuge & Co Kg 4000 Duesseldorf GmbH
Priority date: 1971-03-03
Filing date: 1971-03-03
Publication date: 1979-08-23
Also published as: IT947904B; GB1341679A; DE2110044B2; DE2110044A1; JPS5819399B1; FR2127844A5; CS197345B2; US3769905A

Description

Die Erfindung betrifft eine Spindelpresse mit einem in der gleichen Drehrichtung ununterbrochen umlaufenden Schwungrad und einer zwischen diesem und der Spindel angeordneten Kupplung, die sich bei Erreichen einer vorbestimmten Preßwirkung öffnet.

Eine derartige Spindelpresse ist aus der britischen Patentschrift 10 09 400 bekannt. Im Zusammenhang mit dieser vorbekannten Spindelpresse ist angegeben worden, den Öffnungsvorgang der Kupplung mit Hilfe einer optisch-elektrischen Meßvorrichtung zu steuern, die den Weg des Preßstempels abtastet und das elektrische Steuerventil der druckluftbetätigten Kupplung entsprechend steuert. Zur Steuerung des Öffnungsvorganges der Kupplung sind weiterhin Druckfühler angegeben worden, die im Pressengestell angeordnet sind und das Steuerventil der Kupplung bei Auftreten einer vorbestimmten Preßkraft betätigen. Als weitere Möglichkeit ist angeregt worden, an den gegeneinander bewegbaren Kupplungsteilen Meßmarken vorzusehen, deren Abstand von geeigneten Meßvorrichtungen überwacht wird, wobei bei Auftreten eines Schlupfes in der Kupplung und der damit verbundenen Abstandsvcränderung der Meßmarken das Steuerventil der Kupplungbetätigt wird.

Die in der genannten Literaturstelle aufgezeigten Möglichkeiten zur Steuerung des Öffnungsvorganges der Kupplung haben sich in der praktischen Anwendung als problematisch erwiesen. Bei Betätigung der Kupplung in Abhängigkeit vom Weg des Preßstempels tritt das Problem auf, das ein Abschalten der Kupplung vor Erreichen der Wegmarken nicht möglich ist, so daß vor Erreichen der Wegmarken in der Presse Kräfte frei werden können, denen sie nicht standhält. Bei Verwendung von Druckfühlern im Pressengestell ergeben sich Schwierigkeiten im Hinblick auf eine ausreichende Meßgenauigkeit und die erforderliche mechanische Unempfindlichkeit und Betriebssicherheit der Meßfühler. Die Überwachung des Schlupfes der Kupplung durch eine Abstandsmessung zwischen Meßmarken, die an den Kupplungsteilen vorgesehen sind, ist problematisch weil sich beim Einkuppein stets unterschiedliche Abstände der Meßmarken einstellen, so daß der zum Öffnen der Kupplung erforderliche Schlupf bei jedem Preßhub ein anderer ist. Dementsprechend ungleichmäßig wird die Presse arbeiten. Außerdem dürfte bei dieser Abschaltung der Kupplung der Schlupfweg bis zum Abschalten verhältnismäßig groß sein, so daß ein großer Verschleiß an den Kupplungsbelägen aufirm.

1λ ist deshalb Aufgabe der Erfindung, an iner Spinitelpri-sse der eingangs genannten Art eine technisch einwandfrei arbeitende Auslöse- und Betätigungsvoi ι Ktiiung für das OHnen der Kupplung zu schallen, tue mn der erforderlichen Schnelligkeit und Genauigkeit arbeitet und außerdem robust und

betriebssicher ausgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß kennzeichnet sich die Presse der eingangs genannten Art durch mit d:r Spindel umlaufende Massen d. h. durch ihre Masse wirkende Körper, die mit dieser derart gelenkig oder beweglich verbunden sind, daß sie bei Änderung der Drehbewegung der Spindel ihren eigenen Trägheitskräften folgen, und durch von den Bewegungen dieser Massen betätigte oder gesteuerte Elemente zum Öffnen der Kupplung.

Nach dem Stande der Techn'k (Patentschrift 41 046 des Amtes für Erfindungs- und Patentwesen in Ost-Berlin) ist zwar eine Einrichtung zur Steuerung der Schlagstärke einer Schwungradspindelpresse bekannt, bei der die Drehgeschwindigkeit des Schwungrades mit Hilfe eines Fliehkraft-Drehzahlmessers auf einen maximalen Wert begrenzt wird. Diese entspricht somit nicht dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Außerdem ist nach dem Stande de" Technik (US-Patentschrift 23 01943) eine Spindelpresse bekannt, bei der das mit der Spindel verbundene Schwungrad mit radialbewegüchen Massen versehen ist, die derart gelenkig mit dem Schwungrad verbunden sind, daß sie bei Änderung der Drehbewegung der Spindel und des mit dieser verbundenen Schwungrades ihren eigenen Trägheitskräften folgen können. Diese beweglichen Massen dienen bei der zuletzt genannten Spindelpresse aber dazu, das Trägheitsmoment des Schwungrades in der Anlaufphase gering zu halten und bei höherer Drehzahl zu vergrößern.

Im Gegensatz dazu dienen beim Gegenstand der Erfindung die beweglichen mit der Spindel verbundenen Massen dazu, den Öffnungsvorgang der Kupplung am Ende des Arbeitshubes der Presse zu bewirken oder zu steuern. Ein besonderer Vorteil dieser Maßnahme liegt darin, daß die Öffnung der Kupplung jeweils sehr schnell nach Auftreten einer Änderung der Drehbewegung der Spindel erfolgt. Die Änderung der Drehbewegung der Spindel kann die Folge eines geringfügigen Durchrutschens der Kupplung sein, das auftritt, wenn an der Kupplung ein bestimmtes maximales Drehmoment erreicht wird. Beim ersten geringfügigen Durchrutschen der Kupplung beginnt bei der Spindelpresse gemäß der Erfindung gleichzeitig oder mit äußerst geringer Zeitverzögerung der Öffnungsvorgang der Kupplung, wodurch die Verzögerung der Drehbewegung der Spindel vergrößert wird, was wiederum den Öffnungsvorgang beschleunigt. Es ergibt sich somit beim Öffnen der Kupplung ein selbstverstärkender Effekt, der zu außerordentlich kurzen Abschaltzeiten führt. Selbstverständlich kann eine zum Öffnen der Kupplung ausreichende Änderung der Drehbewegung der Spindel auch dadurch hervorgerufen werden, daß -lern als Energiespeicher dienenden Schwungrad während des Arbeitshubes so viel Energie entnommen wird, daß dessen Drehzahl merklich absinkt. Bei der Spindelpresse gemäß der Erfindung ist weiterhin eine Überlastung des Pressengestelles ausgeschlossen, da einer solchen Überlastung immer eine erhebliche Änderung der Drehbewegung der Spindel vorausgehen würde, sei es durch Durchrutschen der Kupplung oder sei es durch Energieverlust im Schwungrad.

Da jedoch die Drehbewegung der Spindel sich während des normal ablaufenden Arbeitshubes vor Erreichen der gewünschten Preßwirkung nicht oder nur geringfügig ändert, kann es zu einem vorzeitigen Öffnen der Kupplung nicht kommen.

Die Kupplung kann /.. B, als Fliehkraftkupplung ausgebildet sein. Vorzugsweise weist die Kupplung ein mit dem Schwungrad starr verbundenes Teil und ein mit diesem Teil reibschlüssig zusammenwirkendes und ihm gegenüber bewegliches Teil auf, das mit der Spindel unverdrehbar verbunden ist, wie aus der britischen Patentschrift 10 09 400 an sich bekannt ist. wobei die Bewegung des beweglichen Teiles durch die Bewegung der Massen bewirkt oder gesteuert wird. Die direkte Zuordnung des beweglichen Kupplungsteiles zur Spindel erleichtert die Betätigung der Kupplung in Abhängigkeit von Änderungen der Drehbewegung der Spindel.

Bei Verwendung einer rein mechanischen Kupplung ist vorgesehen, daß die mit der Spindel umlaufenden Massen bezüglich der Spindelachse im wesentlichen in radialer oder tangentialer Richtung beweglich sind. In radialer Richtung wirkt auf die umlaufenden Massen die Fliehkraft ein, die von der jeweiligen Winkelgeschwindigkeit der Spindel abhängt. In tangentialer Richtung dagegen wirkt auf die umlaufenden Massen eine von der Winkelverzögerung der Spindel abhängige Trägheitskraft ein. Beide durch diese Kräfte hervorgerufenen Bewegungen der umlaufenden Massen können erfindungsgemäß zur Betätigung der Kupplung herangezogen werden.

Um zu vermeiden, daß durch die mit der Spindel verbundenen umlaufenden Massen das gesamte Trägheitsmoment und damit die nach dem Abkuppeln in der Spindel noch enthaltene kinetische Energie zu groß wird, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die mit der Spindel umlaufenden Massen in der Nähe der Spindelachse angeordnet sind und über eine kraftverstärkende Hebelanordnung mit dem beweglichen Teil der Kupplung verbunden sind. Eine möglichst niedrige kinetische Energie der Spinde! nach dem Abkuppeln ist insofern anzustreben, als dann bei gleicher Gesamtbelastung des Maschinenständers mehr Energie dem Schwungrad entnommen werden kann.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die mit der Spindel umlaufenden Massen als Kugeln auszubilden und in einem keilförmigen, sich bezüglich der Spindel in radialer Richtung verengenden Spalt zwischen dem beweglichen Kupplungsteil und einem Widerlager anzuordnen. Auch in diesem Falle tritt eine Verstärkung der Fliehkraft zur Betätigung der Kupplung ein, so daß die Kugeln in der Nähe der Spindelachse angeordnet sein können.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Spindelpresse gemäß der Erfindung mit einer rein mechanischen Kupplung kennzeichnet sich dadurch, daß die mit der Spindel umlaufenden Massen und der bewegliche Teil der Kupplung gemeinsam an Hebeln angeordnet sind, die um zur Spindelachse parallele Schwenkachsen schwenkbar sind. Auf diese Weise kommt man mit einer minimalen Anzahl an beweglichen Elementen und dem Verschleiß ausgesetzten Gelenken aus. Trotzdem ist die eingangs erwähnte Beweglichkeit der mit der Spindel umlaufenden Massen in radialer und/oder tangentialer Richtung bezüglich der Spindelachse möglich.

Wenn die mit der Spindel umlaufenden Massen nicht nur durch die Fliehkraft, sondern auch durch die bei einei Winkelverzögeiung der Spindel ."^tretende Trägheitskraft bewegbar sein sollen, wird jede der Massen bei eingekuppelter Kupplung zweckmäßig so angeordnet, daß eine durch die Masse gellende und bezüglich der Spindelaclisc langer.üal verlaufende Gerade die zur Spindeiat-iise parallele .Schwenkachse

nicht schneidet wobei die 1:ingcnliiil verlaufende Gerade die von Spindclachse und Schwenkachse aufgespannte l'bene in einem Punkt schneidet, der von der Spindclachsc cL:en größeren Abstand hat als die Schwc"!;:irh«;e wobei die Masse der Schwenkachse in Drchnchu;iig vorausein. Aul diese Wuse wirken Fliehkraft und tangentiale Trägheitskraft derart auf die Masse ein. daß bezüglich der Schwenkachse /wei einander entgegengerichtete Drehmomente erzeugt werden, wobei das von der Fliehkraft erzeugte Drehmoment mil kleiner werdender Winkelgeschwindigkeit abnimmt, während das von der tangentialen Trägheitskraft erzeugte Drehmoment mit der Abnahme der Winkelgeschwindigkeit, d. h. also bei Verzögerung der Winkelgeschwindigkeit zunimmt. Infolgedessen bewirkt die Summe beider Drehmomente bereits nach sehr kurzer Zeit ein Öffnen der Kupplung, wobei ein selbstverstärkender Effekt des Öffnungsvorganges gegeben ist.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung geht von einer Spindelpresse aus, bei der der Kupplung ein mit Druckmittel beaufschlagbarer Druckraum zugeordnet ist. bei dessen Beaufschlagung die Kupplung geschlossen ist und der ein Auslaßventil zum Lösen der Kupplung aufweist. Dadurch wird der bei Fliehkraftkupplungen mögliche Nachteil vermieden, daß die Anpreßkraft der Kupplung im eingekuppelten Zustand von der Winkelgeschwindigkeit der Kupplung abhängig ist.

Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das von den Trägheitskräften der Massen gesteuerte Element das Auslaßventil ist, wobei die Trägheitskräfte der Massen bezüglich der Spindel in radialer und/oder tangentialer Richtung wirksam sind.

Diese Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung hat den Vorteil, daß die Kupplung im eingekuppelten Zustand unabhängig von ihrer Winkelgeschwindigkeit eine konstante Anpreßkraft aufweist. Trotzdem wird die Kupplung am Ende des Arbeitshubes in der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Art und Weise betätigt.

Das Ankuppeln der Spindel an das Schwungrad erfolgt bei Verwendung einer Fliehkraftkupplung auf einfache Weise dadurch, daß das Obergesenk durch eine Antriebsvorrichtung ein kurzes Stück in Arbeitsrichtung verschoben wird, wodurch die Spindel auf eine Winkelgeschwindigkeit gebracht wird, die ausreicht, die Fliehkraftkupplung einzukuppeln.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtansicht einer erfindungsgemäß ausgestatteten Spindelpresse, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 bis 7 verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtungen.

Die in F i g. 1 dargestellte Spindelpresse weist einen Maschinenständer 1 auf, in dem ein Obergesenk 2 auf- und abwärts bewegbar geführt ist Das Obergesenk 2 wird über eine Spindelmutter 3 von einer Spindel 4 getragen, bei deren Drehung in Pfeilrichtung die Spindelmutter 3 und damit das Obergesenk 2 abwärts bewegt werden. Zur Aufwärtsbewegung des Obergesenks 2 sind hydraulische Zylinder 9 vorgesehen.

Am Kopf der Spindelpresse ist ein Schwungrad 5 drehbar um die gleiche Achse gelagert wie die Spindel 4. Das Schwungrad 5 kann von einem Motor 7 über einen Riemenantrieb 8 in Drehung versetzt werden.

Mit 6 ist in Fig. 1 eine Kupplungsvorrichtung bezeichnet, mit der zur Durchführung eines Preßvor-L';ir.i!<. die Spind·-·! 4 ;>n das umlaufende Schwungrad "■ angekuppelt werden kann 'ind. nachdem eine gcwi¹·-.^ Preßwirkung erreicht ist. wieder vom .Schwungrad abgekuppelt werden kann. Die Erfindung belaßt sich mit dem letztgenannten Vorgang. Bei den im folgenden beschriebenen Visführungsforrppn von kupplungsvorrichtungen 6 werden der Einfachheit halber nur die Teile zeichnerisch darstellt und beschrieben, die /um Abkuppeln der Spindel 4 von dem umlaufenden

■ Schwungrad 5 nach Erreichen einer bestimmten !'reibwirkung dienen. Zum Ankuppeln der Spindel 4 an das Schwungrad 5 sind allerdings nicht unbedingt zusätzliche Einrichtungen erforderlich. Es genügt beispielsweise, wenn die hydraulischen Zylinder 9 doppeltwirkend ausgebildet sind. Durch eine kurze Abwärisbewegung des Obergesenks 2 kann dann die Spindel so weit in Drehung versetzt werden, daß die Kupplungsvorrichtung eingekuppelt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist mit 11 eine -·■ Kupplungstrommel bezeichnet, die starr nvt dem (nicht dargestellten) Schwungrad 5 verbunden ist. Die Umlaufrichtung von Schwungrad 5 und Kupplungstrommel 11 ist durch einen Pfeil bezeichnet. Die Spindel 4 ragt bis in das Innere der Kupplungstrommel 11 und trägt dort einen sich radial nach zwei Seiten erstreckenden Fliehgewichlsträger 14. Am Fliehgewichtsträger 14 sind, sich radial gegenüberliegend, zwei gleiche Fliehgewichte 12. die im Hauptanspruch genannten Massen, in radialer Richtung verschieblich

■ gelagert. Die Fliehgewichte 12 sind auf ihrer der Innenwand der Kupplungstrommel 11 zugewandten Seite deren Form angepaßt und tragen dort Reibbeläge 13. Durch Federn 15 wird auf die Fliehgewichte 12 eine Rückstellkraft in Richtung auf die Spindel 4 ausgeübt.

Die in Fig. 2 dargestellte Kupplung kuppelt die Spindel 4 von dem Schwungrad 5 ab. wenn die Winkelgeschwindigkeit der Spindel 4 einen bestimmten Mindestwert unterschreitet. Es handelt sich also um eine reine Fliehkraftkupplung.

>"■ Die in F i g. 2 dargestellte Kupplung hat den Nachteil, daß auch nach dem Abkuppeln eine relativ große Schwungmasse mit der Spindel 4 verbunden bleibt. Diese Schwungmasse wird durch die Fliehgewichte 12 gebildet, die in radialer Richtung einen verhältnismäßig

^:· großen Abstand von der Spindelachse haben. Die nach dem Abkuppeln in dieser Schwungmasse enthaltene kinetische Energie muß bei der Auslegung des Maschinenständers 1 insoweit berücksichtigt werden, als es auch beim Auftreffen des Obergesenks 2 auf einen

ϊ" nicht verformbaren Gegenstand zu keiner Beschädigung des Maschinenständers 1 kommen darf. Der Maschinenständer 1 muß also überdimensioniert werden. Anderenfalls kann nur ein verminderter Energiebetrag aus dem Schwungrad entnommen werden und nur

Sj eine verminderte Preßkraft erreicht werden.

Fig.3 zeigt eine Ausführungsform der Kupplungsvorrichtung 6, bei der der Nachteil einer großen mit der Spindel 4 verbundenen Schwungmasse vermieden ist. Am hier mit 24 bezeichneten Fliehgewichtsträger sind

M) zwei Hebel 26 in radialer Richtung schwenkbar gelagert. Die Hebel 26 tragen an ihren freien Enden je ein Fliehgewicht 22. Die Fliehgewichte 22 sind in unmittelbarer Nähe der Spindelachse angeordnet. Daher ist das Trägheitsmoment der aus ihnen

t>5 gebildeten Schwungmasse gering. Trotzdem wird eine genügende Anpreßkraft für die mit 28 bezeichneten, auf dem Fliehgewichtsträger 24 radial beweglichen Kupplungsteile erreicht. Jedes Fliehgewicht 22 wirkt nämlich

über einen langen Hebelarm auf eint· Schubstange II, die mit einem bewegliche Kupplungsteil 28 in Verbindung sieht, jedes bewegliehe Kupplungsteil 28 trägt, ähnlich wie bei der Ausführungsfurm nach F i g. 2. einen Reibbelag 23. der mil der innenwand einer -. Kupplungstrommel 21 zusammenwirkt. Als Rückstellvorrichtung für die Fliehgewichte 22 ist eine Fed'?'· ?5 vorgesehen.

Weitere Ausführungsformen von Fliehkraftkupplungen für die erfindungsgemäße Spindelpresse sind in w F i g. 4 und 5 dargestellt.

In F i g. 4 sind die Fliehgewichte mit 32 bezeichnet. Sie sind an Nockenhebeln 36 befestigt, die ihrerseits in radialer Richtung schwenkbar an der Spindel 4 befestigt sind. Als Rückstellvorrichtimgen für die Fliehgewichte i^r) 32 ist eine Feder 35 vorgesehen. Die Nockenhebel 36 wirken mit ihren Nocken auf eine Kupplungsscheibe 3t, die in axialer Richtung verschiebbar, jedoch unverdrehbar in einer Schlitzführung 37 an dem Schwungrad 5 geführt ist. Das Gegenstück der Kupplung wird durch :o eine mit der Spindel 4 fest verbundene Platte 34 gebildet, die einen mit der Kupplungsscheibe 31 zusammenwirkenden Reibbelag 33 trägt. Wie bei der Ausführungsform nach F i g. 3 wird auch hier eine hohe Anpreßkraft bei geringem Trägheitsmoment der Fliehgewichtsanordnung erreicht, da die Nockenhebel 36 so ausgebildet sind, daß die Fliehgewichte 32 weiter von deren Drehpunkten entfernt sind als die auf die Kupplungsscheibe 31 einwirkenden Nocken und somit eine Kraftverstärkung durch Hebelwirkung eintritt.

In F i g. 5 sind als Fliehgewichte Kugeln 42 vorgesehen, die von einer mit der Spindel 4 festverbundenen Trageplatte 44 getragen werden und dort in radial verlaufenden Rillen 46 geführt sind. An der Spindel 4 ist weiterhin eine Keilplatte 48 unverdrehbar. jedoch in r> einer Schlitzführung 47 axial verschieblich gelagert. Die Keilplatte 48 liegt mit als schiefe Ebenen ausgebildeten Flächen auf den Kugeln 42 auf und trägt an ihrer Oberseite einen Reibbelag 43. Der Reibbelag 43 wirkt mit einer mit dem Schwungrad 5 fest verbundenen 4<> Kupplungsscheibe 41 zusammen. Solange auf die Kugeln 42 eine genügend hohe Fliehkraft in radialer Richtung wirkt, bleibt die Keilplatte 48 so weit angehoben, daß die Kupplung geschlossen ist. Ähnlich wie bei der Ausführungsform nach F i g. 3 und 4 tritt auch hier eine Kraftverstärkung durch Hebelwirkung ein. die durch eine entsprechende Abwinkelung der schiefen Ebenen der Keilplatte 48 bedingt ist.

In F i g. 6 ist eine Ausführungsform einer Kupplungsvorrichtung für die erfindungsgemäße Spindelpresse dargestellt, bei der im Gegensatz zu den bisher beschriebenen Fliehkraftkupplungen die Anpreßkraft unabhängig von der Winkelgeschwindigkeit ist und die außerdem bei Überschreitung einer gewissen Winkelverzögerung auskuppelt. An der Spindel 4 sind bei dieser Ausführungsform der Erfindung über eine Nabe 54a zwei Federplattten 54 mit Abstand in axialer Richtung und unverdrehbar, unverschiebbar und luftdicht befestigt Die beiden Federplatten 54 sind an ihrem Umfang durch eine luftdichte Gummiwulst 58 verbunden, so daß zwischen ihnen ein luftdichter Raum entsteht. Die Federplatten 54 tragen Reibbeläge 53, die unter Verbiegung der Federplatten 54 gegen entsprechende Gegenflächen 51 des Schwungrades 5 gepreßt werden, wenn der Raum zwischen den Federplatten 54 mit Druckluft beaufschlagt wird. Die Kupplung ist dann eingekuppelt. Zur Zuführung der Druckluft dient eine Zuführungsleitung 50, in die ein Rückschlagventil 60 eingebaut ist, ><> daß die zugeführte Luft nicht einweichen kann. In der Nabe 54a befindet sich eine AuslalJöffnung 59 für die Lull zwischen den bcidei. Fedcrplattcn 54. Die Auslaßöffnung 59 ist normalerweise dadurch abgedichtet, daß eine als Schwungmasse ausgebildete Mutter 52 mit zwei ringförmigen Dichtungen 57 auf der Nabe 54,·) aufliegt, wobei die Auslaßöffnun« 59 in den Kaum zwischen den beiden Dichtungen 57 mündet. Die Mutter 52 ist auf ein Außengewinde der Spindel 4 aufgeschraubt. Dieses Gewinde hat eine solche Steigung, daß weder bei in axialer noch bei in tangentialer Richtung auf die Mutter 52 ausgeübten Kräften eine Selbsthemmung eintritt. Die Mutter 52 wird normalerweise durch eine Druckfeder 55 über Winkelhebel 56 gegen die Nabe 54a gedrückt, kann aber durch Drehen relativ zur Spindel 4 in Drehrichtung des Schwungrades 5 von der Nabe 54a abgehoben werden. Die Kraft der Druckfeder 55 ist so bemessen, daß die Mutter 52 durch den Druck zwischen den Federplatte^ 54 nicht von der Nabe 54a abgehoben werden kann und somit die Luft nicht entweichen kann. Ein Abheben erfolgt jedoch, wenn die Winkelverzögerung der Spindel 4 einen gewissen Wert überschreitet, da sich dann die als Schwungmasse ausgebildete Mutter 52 relativ zur Spindel 4 dreht. Dann entweicht die Luft durch die Auslaßöffnung 59, und die Spindel 4 wird vom Schwungrad 5 abgekuppelt. Das Auskuppeln kann zusätzlich auch von der Winkelgeschwindigkeit abhängig gemacht werden. In diesem Fall brauchen nur die Winkelhebel 56 dort, wo die Druckfeder 55 angreift, mit Fliehgewichten versehen zu werden. Ebenso ist es möglich, das Auskuppeln ausschließlich von der Winkelgeschwindigkeit abhängig zu machen, wenn statt des Gewindes zwischen Teil 52 und Spindel 4 eine Gleitführung in axialer Richtung vorgesehen wird. Die Anpreßkraft der Kupplung nach Fig. 6 ist nur vom Luftdruck im Raum zwischen den beiden Federplatten 54 abhängig, nicht jedoch von der Winkelgeschwindigkeit der Spindel 4.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform einer Kupplungsvorrichtung 6 für die erfindungsgemäße Spindelpresse dargestellt, bei der das Abkuppeln der Spindel 4 vom Schwungrad 5 abhängig von der Winkelgeschwindigkeit und von der Winkelverzögerung der Spindel 4 ist. Das in Fig. 7 nicht näher dargestellte Schwungrad 5 ist starr mit einer Kupplungstrommel 61 verbunden. Die Spindel 4 trägt eine Trägerplatte 64, an deren freien Enden zwei Fliehgewichtsträger 66 um senkrechte Schwenkachsen 67 schwenkbar angeordnet sind. Die Fliehgewichtsträger 66 tragen an ihren freien Enden je ein Fliehgewicht 62. Weiterhin tragen die Fliehgewichtsträger 66 je einen Reibbelag 63, der mit der Innenwand der Kupplungstrommel 61 zusammenwirkt. Durch eine Rückstellfeder 65 sind die Fliehgewichtsträger 66 in Richtung auf die Spindel 4 vorgespannt. Die Drehrichtung der Kupplung ist durch einen Pfeil gekennzeichnet

Auf die Fliehgewichte 62 wirkt einerseits in radialer Richtung die Fliehkraft Fz ein, die mit der Winkelgeschwindigkeit der Spindel 4 wächst Dadurch wird auf den Fliehgewichtsträger 66 um die Schwenkachse 67 ein Drehmoment ausgeübt durch welches der Reibbelag 63 mit einer Kraft Fa gegen die Kupplungstrommel 61 gepreßt wird. Wird die Drehbewegung der Spindel 4 verzögert, so wirkt auf die Fliehgewichte 62 zusätzlich eine mit der Winkelverzögerung wachsende Tangentialkraft Ft ein, die bezüglich der Schwenkachse 67 ein Drehmoment auf den Fliehgewichtsträger 66 ausübt welches dem durch die Fliehkraft ausgeübten Drehmo-

mem entgegengerichtet isi !">.!uuicn wird auf den Reibbelag 63 eine der Anpreßkrafi /■/ entgegengerichteie Kraft ausgeübt. Ein Auskuppeln der Kupplung nach F i g. 7 erfolgt, wenn die Anpreßkrafi Fu durch die .Summe aus der genannten entgegengenehtetui Kral und der Kraft der Rückstellfeder 65 aufgehoben wird. Dies ist der Fall, wenn die Winkelgeschwindigkeit i!er Spindel 4 einen gewissen Mindestwert unterschritten hat und/oder wenn die Winkelver/ögeriing der Spinal·'! 4 einen gewissen Wert überschritten hat.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 7 wird das Entkuppeln noch dadurch unterstützt, daß durch die auf den Reibbelag 63 ausgeübte Reibungskraft Fr ein weiteres Drehmoment auf den Fliehgewichisträger 66 bezüglich der Schwenkachse 67 ausgeübt wird, durch welches eine weitere der Anpreßkraft Fa entgegengerichtete Kraft entsteht. Diese bei Trommelbremsen als negative Servo-Wirkung bekannte Eigenschaft hat den Vorteil, daß Änderungen des Reibwertes des Reibbelages unterproportional in die Reibungskraft Fr eingehen und sich daher kaum störend auswirken können. Der Auslösepunkt der Kupplung kann daher sehr genau eingestellt werden.

Bei einem praktischen Ausführungsbeispiel der erliiidungsgemäßen Spindelpresse mit einer Kupplungsvorrichtung gemäß Fig.7 hat es sich gezeigt, daß die Zeit, während der die Kupplung beim Auskuppeln schleift, nur etwa drei ms betrug. Daher können die Reibbeläge 63 eine verhältnismäßig kleine Reibfläche haben, ohne daß ein rascher Verschleiß zu befürchten ist.

Auch die Kupplungsvorrichtungen nach F i g. 2 bis 5 können so ausgebildet werden, daß ein Auskuppeln nicht nur bei Unterschreitung einer bestimmten Mindestwinkelgeschwindigkeit erfolgt, sondern auch bei Überschreitung einer bestimmten höchsten Winkel-■■ > verzögerung. Dazu ist lediglich erforderlich, daß bei den Fliehgewichten 12, 22, J2 bzw. 42 die Richtung des Weges, um den sie verschoben bzw. geschwenkt werden können, verändert wird. Bei den in Fig. 2 bis 5 dargestellten Ausführuiigsformen erstreckt sich dieser

ίο Weg bezüglich der Spindel 4 im wesentlichen in radialer Richtung, d. h. seine Verlängerung schneidet die Spindelachse. Daher können die Fliehgewichte 12, 22, 32 und 42 nur durch die Fliehkraft verschoben werden. Wird dagegen die Richtung des Weges, um den die

!·> Fiiehgewic'nle verschoben bzw. geschwenkt werden können, so gewählt, daß die Verlängerung dieses Weges nicht die Achse der Spinde! 4 schneidet, so werden die Fliehgewichte 12, 22, 32 bzw. 42 auch beim Auftreten einer Winkelbeschleunigung bzw. Winkelverzögerung verschoben. Dabei ergeben sich zwei Möglichkeiten: Beim Auftreten einer Winkelverzögerung wird die Kupplung entweder im ein- oder im auskuppelnden Sinne betätigt. Für den Gegenstand der Erfindung kommt die letztere Möglichkeit in Betracht. Sind die Fliehgewichte 12,22,32 bzw. 42 bezüglich der Spindel 4 ausschließlich in tangemialer Richtung bewegbar, so erfolgt das Auskuppeln unabhängig von der Fliehkraft und damit von der Vv inkelgeschwindigkeit der Spindel 4. In diesem Fall wird die Spindel 4 nur beim

3d Überschreiten einer bestimmten Winkelverzögerung bei beliebiger Winkelgeschwindigkeit von dem Schwungrad 5 abgekuppelt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Spindelpresse mit einem in der gleichen Drehrichtung ununterbrochen umlaufenden Schwungrad und einer zwischen diesem und der Spindel angeordneten Kupplung, die sich bei Erreichen einer vorbestimmten Preßwirkung öffnet, gekennzeichnet durch mit der Spindel (4) umlaufende Massen (12, 22, 32, 42, 52, 62), die mit dieser derart gelenkig oder beweglich verbunden sind, daß sie bei Änderung der Drehbewegung der Spindel (4) ihren eigenen Trägheitskräften folgen, und durch von den Bewegungen dieser Massen (12, 22,32,42,52,62) betätigte oder gesteuerte Elemente zum Öffnen der Kupplung (6).

2. Spindelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (6) als Fliehkraftkupplung ausgebildet ist.

3. Spindelpresse nach Ansprüchen 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung ein mit dem Schwungrad (5) starr verbundenes Teil (11, 21, 41, 51, 61) und ein mit diesem Teil reibschlüssig zusammenwirkendes und ihm gegenüber bewegliches Teil (12, 13; 23, 28; 43, 48; 53, 55; 63, 66) aufweist, das mit der Spindel (4) unverdrehbar verbunden ist, wie an sich bekannt, wobei die Bewegung des beweglichen Teiles (12,13; 23,28; 43, 48; 53, 55; 63, 66) durch die Bewegung der Massen (12,22,32,42,52,62) bewirkt oder gesteuert wird.

4. Spindelpresse nach Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Spindel umlaufenden Massen (12, 22, 32, 42, 52, 62) bezüglich der Spindelachse im wesentlichen in radialer und/oder tangentialer Richtung beweglich sind.

5. Spindelpresse nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Spindel (4) umlaufenden Massen (22, 32, 42) in der Nähe der Spindelachse angeordnet sind und über eine kraftverstärkende Hebelanordnung (26, 27; 36) mit dem beweglichen Teil (23, 28; 31) der Kupplung (6) verbunden sind.

6. Spindelpresse nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Spindel (4) umlaufenden Massen als Kugeln (42) ausgebildet sind und in einem keilförmigen, sich bezüglich der Spindelachse in radialer Richtung verengenden Spalt zwischen dem beweglichen Kupplungsteil (43, 48) und einem Widerlager (44) angeordnet sind.

7. Spindelpresse nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Spindel (4) umlaufenden Massen (62) und der bewegliche Teil (63) der Kupplung (6) gemeinsam an Hebeln (66) angeordnet sind, die um zur Spindelachse parallele Schwenkachsen (67) schwenkbar sind.

8. Spindelpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Massen (62) bei eingekuppelter Kupplung (6) so angeordnet ist, daß eine durch die Masse (62) gehende und bezüglich der Spindelachse tangential verlaufende Gerade die zur Spindelachse parallele Schwenkachse (67) nicht schneidet, wobei die tangential verlaufende Gerade die von der Spindelachse und Schwenkachse (67) aufgespannte Ebene in einem Punkt schneide;, der »■on der Spindelachse einen größeren Abstand hat ,ils die Schwenkachse (67). und wobei die Masse (62) der Schwenkachse (67) in (Drehrichtung vorauseilt.

9. Spindelpresse nach Anspruch 1, bei der der

Kupplung ein mit Druckmittel beaufschlagbarer Druckraum zugeordnet ist, bei dessen Beaufschlagung die Kupplung geschlossen ist und der ein Auslaßventil zum Lösen der Kupplung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Trägheitskräften der Massen gesteuerte Element das Auslaßventil (57, 59) ist, wobei die Trägheitskräfte der Massen bezüglich der Spindel in radialer und/oder tangentialer Richtung wirksam sind.