EP1640145B1 - Direct drive and control for eccentric press - Google Patents

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EP1640145B1
EP1640145B1 EP20040022983 EP04022983A EP1640145B1 EP 1640145 B1 EP1640145 B1 EP 1640145B1 EP 20040022983 EP20040022983 EP 20040022983 EP 04022983 A EP04022983 A EP 04022983A EP 1640145 B1 EP1640145 B1 EP 1640145B1
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EP
European Patent Office
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drive
flywheel
eccentric
rotational speed
clutch
Prior art date
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EP20040022983
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German (de)
French (fr)
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EP1640145A1 (en
Inventor
Stephan Mergner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Burkhardt Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
Burkhardt Maschinenfabrik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Burkhardt Maschinenfabrik GmbH filed Critical Burkhardt Maschinenfabrik GmbH
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Priority to EP20040022983 priority patent/EP1640145B1/en
Priority to DE200450004148 priority patent/DE502004004148D1/en
Publication of EP1640145A1 publication Critical patent/EP1640145A1/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/26—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by cams, eccentrics, or cranks
    • B30B1/266—Drive systems for the cam, eccentric or crank axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/14—Control arrangements for mechanically-driven presses
    • B30B15/142—Control arrangements for mechanically-driven presses controlling the brake or the clutch

Definitions

  • the invention relates to a speed-modulated direct drive with servomotor for an eccentric press and a control to do so.
  • Drives for presses in particular eccentric presses are formed in a conventional manner as a compact drive with electric drive motors, which are connected to energy storage in the form of rotating flywheel masses.
  • the rotational movement of the drive is converted by an eccentric shaft with connecting rod in a translational movement of the press ram.
  • the high energy required for forming is taken from the rotating flywheel as kinetic energy.
  • the flywheel is an integral part of the drive.
  • Eccentric presses are further provided with auxiliary devices, which include stroke adjustment, ram adjustment and hydraulic overload protection.
  • forming machines which include the presses, on the one hand a short cycle time, on the other hand the lowest possible forming or punching speed sought.
  • This task can be achieved by modulation of the transmission ratio of the drive, ie variation of the transmission ratio.
  • the DE 1 294 809 provides a press drive with two each driven by an electric motor flywheels, wherein the one flywheel for the working phase and the other flywheel for the transport phase is provided.
  • the flywheels are each connected to a switchable coupling with the drive shaft of the press ram.
  • a press drive in which an auxiliary motor designed as a servomotor is constantly connected to the press drive and drives the drive at high speed in the transport phase.
  • the connection of a flywheel is provided, which is constantly connected to a main motor, which provides the energy for the working process carried out in the working phase.
  • WO 2004/056559 A1 is a pressing device with servomotor described with a main drive, as a rotary direct drive, ie as a drive without Gear is executed, with an eccentric, a connecting rod and at least one press ram arranged thereon.
  • This drive concept saves gearboxes, flywheels, clutches and brakes.
  • the motor is designed as a servomotor, which is designed for the maximum load and therefore generates high load peaks in the electrical supply network.
  • a flywheel is again provided, which is constantly connected to the drive and thus deteriorates the dynamic properties of the direct drive.
  • the DE 41 09 796 A1 provides, inter alia, to connect the servo motor with a toggle lever drive and thus exploit the power-enhancing property of the toggle lever drive for the pressing process.
  • Object of the present invention is to provide a drive assembly for a forming machine with eccentric shaft, which is simple and inexpensive and allows a particularly effective operation.
  • a speed-modulated drive device for a forming machine with an eccentric shaft with a press ram, preferably an eccentric press proposed with a drive with a servomotor and the eccentric shaft as the output shaft of the drive and a flywheel connectable to the drive, wherein the drive is formed with changeable moment of inertia, by being engaged and disengaged with the flywheel.
  • a servomotor is a rotational angle and / or speed controllable motor.
  • servo motors are expressly understood to include torque motors and other embodiments of motors that are capable of angular and speed control.
  • the drive formed from the servo motor, at least one gear, preferably a gear train or a toothed belt transmission, and the eccentric shaft as the output shaft, that can be so dimensioned that it has the smallest possible moment of inertia.
  • the servo motor can therefore be designed for a comparatively low power in order to give the drive a high transport speed and then to reduce the high transport speed to the low operating speed.
  • the distinction between the selected as low as possible for a good transformation speed in the work step and for a shortest possible succession of steps highly selected transport speed between steps is typical for modern forming machines. Characterized in that the drive is formed with a small moment of inertia, the change between the transport speed and the working speed can be done quickly, i. within a complete revolution of the eccentric shaft.
  • the working speed is the working speed which the eccentric shaft assumes during the working step
  • the transport speed is the transport speed which the eccentric shaft assumes during the revolution between the work steps.
  • the flywheel Due to the increased power requirement for the work step, it is intended to connect the flywheel to the drive via a switchable clutch and thus to use the energy stored in the flywheel for the work step. After the work step, the flywheel can be supplied with the consumed energy with the servo motor again, ie the flywheel is accelerated back to the working speed before the next step.
  • the coupling of the coupling for the rigid connection of the flywheel with the drive and increasing the speed of the eccentric shaft can be provided from standstill to the working speed.
  • the acceleration phase may last several eccentric shaft revolutions. Forming processes are already being carried out.
  • the decoupling of the flywheel and drive takes place only when the eccentric shaft reaches the working speed for the first time after bottom dead center.
  • a transmission between the output shaft of the servomotor and the eccentric shaft for example a toothed belt transmission or a gear transmission or a combination of both transmissions.
  • a transmission may be advantageous in order to provide a high torque on the eccentric shaft or to suppress the speed of the servomotor.
  • the coupling of the flywheel by the switchable coupling to the drive can be provided in principle at all points from the output shaft of the servo motor to the eccentric shaft.
  • Each of these arrangements has specific advantages and disadvantages.
  • the kinetic energy storable in the flywheel is proportional to the square of the speed and the moment of inertia of the flywheel.
  • the coupling of the flywheel may be provided to the output of the servomotor. If the stored energy in the flywheel should be used without friction losses, the coupling of the flywheel may be provided to the eccentric shaft.
  • the disadvantage of this arrangement however, the necessary high mass of the flywheel to save enough energy despite low speed.
  • a control device may be provided for the control of the method, which receives signals from sensors which are arranged on the servo motor and / or the clutch and / or the flywheel and / or the eccentric shaft.
  • the sensors are designed as rotational angle sensors and / or rotational speed sensors. These sensor designations are to be understood as a functional characterization.
  • the measured variable speed is defined as the number of revolutions of a rotating body per unit time.
  • the speed is understood here as a rotation angle change per unit time, ie it is understood as within a complete revolution of the rotating body variable measurable. Therefore, the working speed and the transport speed can be specified as speeds. Consequently, from the signal of a rotation angle sensor and simultaneous time measurement, the current speed be determined.
  • the sensors can be arranged on all rotating components of the drive.
  • the sensors can be configured as photoelectric sensors and / or as Hall sensors and / or as capacitive sensors and / or as inductive sensors.
  • the sensors can be provided to arrange the sensors on a pitch circle of a rotating component of the drive. So if the rotation angle is to be determined to 1 °, 360 sensors can be arranged on a pitch circle. Such an arrangement is associated with a high cost for the sensors, which, however, can be reduced by miniaturization and mass production. Modern image sensors, such as those used in electronic cameras, are equipped with millions of identically designed sensors. However, it is also possible to provide only one sensor which sweeps over a circular graduation which is subdivided in steps, for example formed as a graduated disk with a 360 ° graduation.
  • the 360 ° pitch may be formed depending on the physical effect of the intended sensor.
  • the dividing disk can be formed, for example, as a disk-magnetized disk, for an optical sensor as a graduated disk.
  • sensors which generate a signal during relative movement.
  • a sensor may be formed by a receiving coil in which an electrical voltage is induced by passing one or more permanent magnets.
  • Such a sensor is particularly suitable for detecting the synchronous rotation of the coupling halves of the coupling. With synchronous rotation, both coupling halves are mutually in rest position, which is why no voltage is induced in the sensor.
  • the flywheel is permanently or temporarily connected switchable with an auxiliary motor.
  • the additional motor can be temporarily connected to start the flywheel connected to the flywheel, so that the servo motor of the drive is only provided for starting the drive.
  • the auxiliary engine can also be permanently connected to the flywheel.
  • the servomotor of the drive can be relieved, because the additional motor provides the flywheel during the forming process removed kinetic energy immediately after passing through the bottom dead center, so the flywheel after the forming process accelerated back to working speed and in this way the speed of the flywheel constant stops, while the servo drive can accelerate the eccentric shaft to the transport speed directly after passing the bottom dead center.
  • the additional motor is designed as a servomotor, because such a motor is particularly well suited for setting and controlling the speed of the flywheel.
  • the flywheel is constantly connected by switching the clutch to the drive.
  • the drive according to the invention can be used like a conventional compact drive.
  • the operating staff operates by input of control commands via a keyboard and / or a touchscreen and / or programmed code cards, the control device. It can be provided that the control device supplements inputs of the operating personnel on the basis of calculation programs and / or sensor signals of the drive and / or the clutch and / or the flywheel. It may be provided, for example, to determine in this way the maximum permissible transport speed.
  • control device monitors the safety of the drive and corrects or refuses erroneous inputs for this purpose and, if necessary, brings about an emergency stop in the event of a fault.
  • One Failure case for example, be forced from the outside standstill of the press ram or the eccentric shaft.
  • special sensors such as force and temperature sensors, can be provided in order to report danger states to the control device.
  • Fig. 1 shows a drive 10 for a press comprising a servomotor 11, a toothed belt transmission 12, an intermediate shaft 18, a gear train 20 and an eccentric shaft 22.
  • the eccentric shaft 22 forms the output shaft of the drive 10. It passes through an eccentric offset to the rotation axis center portion 22e pivotally a connecting rod 22p, which is rotatably connected at its end portion with a press ram 24.
  • the output of the servomotor 11 is connected to the toothed belt transmission 12, which is formed of a motor pinion gear 12m, a toothed belt 12r and a toothed pulley 12s.
  • the motor pinion 12m is penetrated by the output shaft of the servo motor 11 and connected to this torsionally rigid.
  • the toothed disc 12s is arranged rotationally rigidly on the intermediate shaft 18. In this way, the rotational movement of the output shaft of the servomotor 11 via the toothed belt 12r, which wraps around the motor pinion 12m and the toothed disc 12s, transmitted without slip on the intermediate shaft 18.
  • the servomotor 11 functions not only as a drive motor but also as a brake. When the servomotor 11 is operated as a brake, it forms an electrical generator and returns kinetic energy stored in the rotating components of the drive 10 as electrical energy to the electric network feeding it, so that the average energy requirement of the servomotor 11 can be less than its peak energy requirement.
  • the term servomotor here also includes a so-called torque motor, which has a higher torque at low speed than the known servomotors. The maximum speed of the torque motor is designed to be lower than that of the servomotor. It may therefore be provided instead of the servomotor, a torque motor.
  • the intermediate shaft 18 engages with its output section, the drive pinion of the gear train 20, which is only indicated in the schematic sectional view in Fig. 1, and is connected to this torsionally rigid.
  • the output gear of the gear train 20 is penetrated by the drive section of the eccentric shaft 22 and connected to it torsionally rigid.
  • the gear train 20 is connected between intermediate shaft 18 and eccentric shaft 22 and provided for speed reduction.
  • an intermediate gear which is preferably designed as a gear transmission.
  • a different type of transmission may be provided instead of the gear train. It can also be provided to omit the gear mechanism 20, in particular if a torque motor is provided as the drive motor.
  • the toothed belt transmission 12 has in this embodiment primarily the task to form the drive 10 as a compact assembly and allows the arrangement of the servo motor 11 via the intermediate shaft 18, because the timing belt 12r bridges the parallel offset between the output shaft of the servo motor 11 and the intermediate shaft 18.
  • the eccentric middle section 22e of the eccentric shaft 22 forms, with the connecting rod 22p, an assembly which converts the rotary drive movement of the servomotor 11 into a translatory movement of the press ram 24.
  • the output side end portion of the connecting rod is rotatable with the upper end portion of the Pressing ram 24 connected.
  • the flywheel 16 is rotatably arranged on the end remote from the gear train 20 end portion of the intermediate shaft 18.
  • the flywheel 16 is rotatably connected via the clutch 14 to the intermediate shaft 18 switchable.
  • the drive of the clutch 14 is arranged rotationally fixed on the intermediate shaft 18 and the output of the clutch 14 is rotationally rigidly connected to the flywheel 16.
  • the flywheel 16 can be connected switchable torsionally rigid with the intermediate shaft 18 and are rotated by the drive 10 in rotation. Due to the rotational energy stored in the rotating flywheel 16, the flywheel 16 is able to deliver energy thereto upon loading of the drive 10 and thus stabilize the speed of the drive 10, i. the rotational speed of the eccentric shaft 22 is stabilized.
  • the toothed disc 12s, the clutch 14 and the flywheel 16 are arranged in the illustrated embodiment without lateral play on the intermediate shaft 18.
  • the direction of the power flow is indicated by arrows, with continuous arrows for the power flow from the servo motor 11 to the press ram 24 - in the following referred to as Hauptkraftfluß - and with broken arrows representing the flow of power from a component of the drive 10 to the flywheel 16 and the return of kinetic energy stored in the rotating flywheel 16 - hereinafter referred to as Maukraftfluß - to this component of the drive 10.
  • Die Components of the drive 10 are summarized for better clarity by an interrupted boundary line.
  • Fig. 2 illustrates the power flow between the components of the drive 10 and the clutch / flywheel assembly 14, 16 for the first embodiment in Fig. 1. The same elements are designated by the same positions.
  • the main power flow is directed from the output of the servomotor 11 via the toothed belt transmission 12, the gear train 20 and the eccentric shaft 22 on the press ram 24, which is set in this way in a downward movement.
  • the Superkraftfluß is directed via the clutch 14 to the flywheel 16, which is charged in this way with kinetic energy.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the coupling of the assembly clutch / flywheel 14, 16 to the drive 10.
  • the clutch 14 is now connected to the output of the servomotor 11.
  • the main power flow is unchanged from the first embodiment shown in FIG.
  • the Superkraftfluß is now directed by the output of the servo motor 11 via the clutch 14 to the flywheel 16.
  • the secondary power flow is directed to the press ram 24 via the clutch 14, the toothed belt transmission 12, the gear train 20 and the eccentric shaft 22.
  • the Finekraftfluß is directed via the clutch 14 and the eccentric shaft 22 on the press ram 24.
  • the assembly clutch / flywheel 14, 16 can be connected to different elements of the drive 10.
  • the kinetic energy storable in the flywheel 16 is proportional to the square of the rotational speed and the moment of inertia of the flywheel 16.
  • the arrangement may be provided in Fig. 3. In this case, it may further be provided to concentrate the mass of the flywheel 16 on the circumference of the flywheel, i. to form the flywheel substantially with T-shaped cross-section.
  • the arrangement in FIG. 4 can be provided.
  • the disadvantage, however, is the necessary high mass of the flywheel 16 to save enough energy despite low speed.
  • the arrangement in FIG. 2 is designed as a compromise and can therefore be particularly preferred.
  • Fig. 5 is a block diagram of the control of the embodiment shown in Fig. 1.
  • the sensors may be internal sensors 11s of the servomotor 11, one or more sensors 14s connected to the clutch 14, one or more sensors 16s connected to the flywheel 16, and one or more sensors 22s connected to the eccentric shaft 22.
  • the sensors 16s and 22s may preferably be absolute rotary encoders, for example formed as a code disk scanned with laser light.
  • the sensor or sensors 11 s of the servomotor 11 are sensors integrated into the motor, which are provided for control of the rotational angle of the servomotor.
  • brake elements may be provided to bring in case of failure moving elements, such as the eccentric shaft 22 and / or the flywheel 16 to a halt, or it may be provided that components of the drive 10, such as the servo motor 11, designed as a braking element are.
  • FIG. 6 is used with reference to the embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 5.
  • FIG. 6 shows in a circular diagram a circular path 32 which travels an imaginary point on the circumference of the eccentric middle section 22e of the eccentric shaft 22.
  • the uppermost position of the circular path 32 is referred to as top dead center OT and the lowest position of the circular path 32 as bottom dead center UT.
  • the press ram 24 occupies corresponding layers, i. he takes in top dead center OT its top position and bottom dead center UT its lowest position.
  • S 1 to S 6 Other prominent points of the circular path 32 are designated by S 1 to S 6 .
  • the drive operates with a cyclic sequence, as described below.
  • the control device 30 outputs a signal for actuating the clutch 14, ie for engaging.
  • the point S 2 denotes the completion of the electrical control of the clutch 14, accordingly, the angle W 1 denotes the angle of rotation, the eccentric shaft 22 covers until the electrical control of the clutch 14 is completed, ie the clutch is now engaged.
  • the mechanical actuation of the clutch 14 is initiated, which is completed upon reaching the point S 3 .
  • the angle W 2 denotes the angle of rotation, which covers the eccentric shaft 22 until the mechanical actuation of the clutch 14 is completed.
  • the working angle designated W A begins, which is completed at the bottom dead center UT.
  • the flywheel 16 is a part of its rotational energy.
  • the flywheel 16 acts as an additional source of energy for the servo motor 11, which alone is not able to provide the energy for the running at operating angle W A power stroke. Due to the energy output, the rotational speed of the flywheel 16 and of the servomotor 11 rotatably connected to the flywheel 16 via the clutch 14 and the toothed belt drive 12 is reduced.
  • the control device 30 now controls the servomotor 11 to the working speed, which it assumes in good time before reaching the point S 4 .
  • the electrical actuation of the clutch 14 begins to separate the flywheel 16 from the intermediate shaft 18, which is completed at point S 5 , and followed by the mechanical activation of the clutch 14 for disengaging, which is completed at point S 6 .
  • the corresponding angles are designated in Fig. 6 with W 3 and W 4 .
  • W E the angle between the points S 3 to S 5 is designated by W E , in which the flywheel 16 is supplied with drive energy.
  • the servomotor 11 now accelerates the drive 10, which is separate from the flywheel 16, to the transport speed, which is higher than the working speed, so that the path outside the working angle W A is covered more rapidly.
  • the control device 30 the optimal transport speed, for example, from the accelerated rotational masses, the vohandenen maximum engine torque, the gear ratio of the gear train 20, the permissible maximum speed of the eccentric shaft 22 and the available free crank angle W F calculated. But it can also be provided that the maximum transport speed is specified by the operator.
  • the controller 30 Shortly before reaching point S 1 , the controller 30 returns the servomotor 11 to the engine speed required for the working speed.
  • the servomotor 11 now operates as an electrical generator so that energy can be returned to the electronic network. In this way it can be achieved that the total energy consumption of the servomotor 11 is only slightly higher than that of a constant speed rotating conventional drive motor with lower power consumption.
  • the control device 30 determines based on sensor signals, for example, the signals of the sensor 14s of the clutch 14, whether the two halves of the clutch 14 rotate at the same peripheral speed. If necessary, the controller 30 corrects the rotational speed of the servomotor 11. Now, the clutch 14 is engaged. Because of the synchronous speed of both halves of the clutch 14, no frictional wear occurs in the clutch.
  • the starting process can proceed as follows: At the beginning of a drive cycle, the flywheel 16 is at rest and the clutch 14 connects the flywheel 16 with the intermediate shaft 18, so that the flywheel 16 is rotationally rigidly connected to the intermediate shaft 18.
  • the flywheel 16 is now accelerated by the servo motor 11 from zero speed to the working speed. This acceleration phase may last a few revolutions of the eccentric shaft 22. Punching or forming operations are already performed with increasing number of cycles.
  • the eccentric shaft 22 has reached the working speed for the first time after passing through the bottom dead center UT, the starting operation of the drive 10 is completed. Now the flywheel 16 can be decoupled, the cycle begins.
  • FIG. 7 now shows, with reference to FIG. 3, the block diagram of the force flow for a fourth embodiment variant with an auxiliary drive 40.
  • the auxiliary drive 40 is formed from an additional motor 41, which can be connected to the flywheel 16 via a switchable additional clutch 44.
  • the directed by the auxiliary drive 40 to the flywheel 16 power flow is indicated by dotted arrows.
  • the auxiliary motor 41 may be temporarily connected to start the flywheel 16 connected to the flywheel 16, so that the servo motor 11 of the drive 10 is provided only for starting the drive 10.
  • the auxiliary motor 41 may also be permanently connected to the flywheel 16. It can therefore be provided that the additional drive 40 is formed without additional coupling 44. In this way, the servo motor 11 of the drive 10 can be relieved because the auxiliary motor 41 accelerates the flywheel 16 after the forming process back to working speed. Thus, it provides the flywheel 16 taken during the forming kinetic energy immediately after passing through the bottom dead center UT and keeps the speed of the flywheel 16 constant, while the servo motor 11 can accelerate the eccentric shaft 22 directly after passing the bottom dead center UT to the transport speed.
  • the auxiliary motor 41 is designed as a servomotor. Such an embodiment is particularly advantageous controllable in their speed.
  • the target speed of the additional motor 41 is equal to the speed of the flywheel 16, which occupies it at the working speed of the eccentric shaft 22.
  • the flywheel 16 is already decoupled after passing the bottom dead center UT (see Fig. 6) from the drive 10 and the servo motor 11 immediately thereafter accelerates the drive to the transport speed. In this way, the cycle time of the drive 10 with respect to the embodiment shown in FIGS. 1 and 3 can be reduced.
  • the auxiliary drive 40 thus compensates the speed or energy losses of the flywheel 16 and / or drives the flywheel 16 from standstill high.
  • the auxiliary drive 40 is used in case of failure of festgerionenen drive 10.
  • the flywheel 16 is separated from the drive 10 and is first raised with the help of the auxiliary drive with opposite to the normal direction of rotation. It is briefly connected after startup by coupling the clutch 14 to the drive 10. In this way, the stuck drive 10 is "broken off”.
  • the inventive method for controlling the press drive 10 thus combines the advantages of direct drive by means of a servomotor without flywheel with those of conventional flywheel drive by providing a drive with low moment of inertia for the transport phase and provides for the working phase a drive with high moment of inertia. Another advantage is the fact that the engagement of the flywheel is performed free of load and wear.

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Description

Die Erfindung betrifft einen drehzahlmodulierten Direktantrieb mit Servomotor für eine Exzenterpresse und eine Steuerung dazu.The invention relates to a speed-modulated direct drive with servomotor for an eccentric press and a control to do so.

Antriebe für Pressen, insbesondere Exzenterpressen, sind in herkömmlicher Weise als Kompaktantrieb mit elektrischen Antriebsmotoren ausgebildet, die mit Energiespeichern in Form von rotierenden Schwungmassen verbunden sind. Die Rotationsbewegung des Antriebs wird durch eine Exzenterwelle mit Pleuel in eine Translationsbewegung des Pressenstößels gewandelt.Drives for presses, in particular eccentric presses are formed in a conventional manner as a compact drive with electric drive motors, which are connected to energy storage in the form of rotating flywheel masses. The rotational movement of the drive is converted by an eccentric shaft with connecting rod in a translational movement of the press ram.

Die für das Umformen notwendige hohe Energie wird als kinetische Energie aus der rotierenden Schwungmasse entnommen. So ist es möglich, relativ kleine und leistungsschwache Motoren einzusetzen, die in den Pausen zwischen den Arbeitstakten der Schwungmasse die ihr entnommene Energie wieder zuführen. Das Schwungrad ist integrierter Bestandteil des Antriebes. Es sind auch Ausführungen bekannt, bei denen der mit der Schwungmasse verbundene Antrieb mittels einer Kupplung zugeschaltet wird.The high energy required for forming is taken from the rotating flywheel as kinetic energy. Thus, it is possible to use relatively small and low-power engines that perform in the intervals between the power strokes of the flywheel again taken their energy. The flywheel is an integral part of the drive. There are also known designs in which the connected to the flywheel drive is switched by means of a clutch.

Exzenterpressen sind weiter mit Hilfseinrichtungen versehen, zu denen Hubverstellung, Stößelverstellung und hydraulische Überlastsicherung zählen.Eccentric presses are further provided with auxiliary devices, which include stroke adjustment, ram adjustment and hydraulic overload protection.

Bei Umformmaschinen, zu denen die Pressen zählen, wird einerseits eine kurze Taktzeit, andererseits eine möglichst geringe Umform- oder Stanzgeschwindigkeit angestrebt. Diese Aufgabe kann durch Modulation des Übersetzungsverhältnisses des Antriebs, d.h. Variation des Übersetzungsverhältnisses erreicht werden.In forming machines, which include the presses, on the one hand a short cycle time, on the other hand the lowest possible forming or punching speed sought. This task can be achieved by modulation of the transmission ratio of the drive, ie variation of the transmission ratio.

In der DE 43 09 785 C2 wird dazu ein schaltbares Planetengetriebe vorgeschlagen. In der DE 196 01 300 sind zur Antriebsmodulation unrunde Zahnräder vorgesehen. Beide Lösungen sind dadurch gekennzeichnet, daß für die Drehzahlmodulation ein zwischen dem mit konstanter Drehzahl betriebenen Motor und der Exzenterwelle angeordnetes Getriebe vorgesehen ist.In the DE 43 09 785 C2 For this purpose, a switchable planetary gear is proposed. In the DE 196 01 300 are provided for drive modulation non-circular gears. Both solutions are characterized in that there is provided for the speed modulation between the motor operated at a constant speed and the eccentric shaft arranged gear.

Die DE 1 294 809 sieht einen Pressenantrieb mit zwei durch jeweils einen Elektromotor angetriebenen Schwungrädern vor, wobei das eine Schwungrad für die Arbeitsphase und das andere Schwungrad für die Transportphase vorgesehen ist. Die Schwungräder sind mit jeweils einer schaltbaren Kupplung mit der Antriebswelle des Pressenstößels verbunden.The DE 1 294 809 provides a press drive with two each driven by an electric motor flywheels, wherein the one flywheel for the working phase and the other flywheel for the transport phase is provided. The flywheels are each connected to a switchable coupling with the drive shaft of the press ram.

In der DE 884 278 wird eine mechanische Presse beschrieben, bei der dem Pressenstößel für die innerhalb eines Arbeitsspiels zu durchfahrenden Wege verschiedene Antriebseinrichtungen zugeordnet sind, die bei Beginn der Wege zu- bzw. abgeschaltet werden. Dabei ist ein Hilfsmotor ständig mit dem Pressenstößel verbunden, während ein mit oder ohne Schwungrad ausgeblideter Hauptmotor in der Arbeitsphase zugeschaltet wird.In the DE 884 278 a mechanical press is described in which the press ram for the to be traversed within a working cycle paths are associated with different drive means, which are switched on or off at the beginning of the paths. In this case, an auxiliary motor is constantly connected to the press ram, while a bled with or without flywheel main motor is switched in the working phase.

In der US 2004/0003729 A1 wird ein Pressenantrieb beschrieben, bei dem ein als Servomotor ausgebildeter Hilfsmotor ständig mit dem Pressenantrieb verbunden ist und den Antrieb mit hoher Drehzahl in der Transportphase antreibt. In der Arbeitsphase ist die Zuschaltung eines Schwungrades vorgesehen, das ständig mit einem Hauptmotor verbunden ist, der die Energie für den in der Arbeitsphase durchgeführten Umformvorgang bereitstellt.In the US 2004/0003729 A1 a press drive is described in which an auxiliary motor designed as a servomotor is constantly connected to the press drive and drives the drive at high speed in the transport phase. In the working phase, the connection of a flywheel is provided, which is constantly connected to a main motor, which provides the energy for the working process carried out in the working phase.

In der WO 2004/056559 A1 ist eine Preßvorrichtung mit Servomotor beschrieben mit einem Hauptantrieb, der als rotatorischer Direktantrieb, d.h. als Antrieb ohne Getriebe ausgeführt ist, mit einem Exzenter, einer Pleuelstange und zumindest einem daran angeordneten Pressenstößel. Bei diesem Antriebskonzept sind Getriebe, Schwungmassen, Kupplungen und Bremsen eingespart. Der Motor ist als Servomotor ausgebildet, der für die Maximallast ausgelegt ist und deshalb im elektrischen Versorgungsnetz hohe Lastspitzen erzeugt. In einer Ausführung dieses Antriebs ist deshalb wieder ein Schwungrad vorgesehen, das ständig mit dem Antrieb verbunden ist und damit die dynamischen Eigenschaften des Direktantriebes verschlechtert.In the WO 2004/056559 A1 is a pressing device with servomotor described with a main drive, as a rotary direct drive, ie as a drive without Gear is executed, with an eccentric, a connecting rod and at least one press ram arranged thereon. This drive concept saves gearboxes, flywheels, clutches and brakes. The motor is designed as a servomotor, which is designed for the maximum load and therefore generates high load peaks in the electrical supply network. In one embodiment of this drive, therefore, a flywheel is again provided, which is constantly connected to the drive and thus deteriorates the dynamic properties of the direct drive.

Ein ähnliches Antriebskonzept für einen Direktantrieb ist in der US 5 832 816 beschrieben, wobei vorgesehen ist, einen zweiten Servomotor in Betrieb zu setzen, wenn eine hohe Preßkraft benötigt wird und auf diese Weise kleiner dimensionierte Servomotoren als im Beispiel zuvor vorzusehen.A similar drive concept for a direct drive is in the US 5,832,816 described, wherein it is provided to put a second servo motor into operation when a high pressing force is required and thus provide smaller sized servomotors than in the example previously.

Die DE 41 09 796 A1 sieht u.a. vor, den Servomotor mit einem Kniehebeltrieb zu verbinden und somit die kraftverstärkende Eigenschaft des Kniehebeltriebs für den Preßvorgang auszunutzen.The DE 41 09 796 A1 provides, inter alia, to connect the servo motor with a toggle lever drive and thus exploit the power-enhancing property of the toggle lever drive for the pressing process.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Antriebsanordnung für eine Umformmaschine mit Exzenterwelle zu schaffen, die einfach und kostengünstig aufgebaut ist und einen besonders effektiven Betrieb ermöglicht.Object of the present invention is to provide a drive assembly for a forming machine with eccentric shaft, which is simple and inexpensive and allows a particularly effective operation.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 und dem Gegenstand des Anspruchs 15 gelöst. Damit wird eine drehzahlmodulierbare Antriebseinrichtung für eine Umformmaschine mit einer Exzenterwelle mit einem Pressenstößel, vorzugsweise eine Exzenterpresse, mit einem Antrieb mit einem Servomotor und der Exzenterwelle als Abtriebswelle des Antriebs und einem mit dem Antrieb verbindbaren Schwungrad vorgeschlagen, wobei der Antrieb mit änderbarem Trägheitsmoment ausgebildet ist, indem er mit dem Schwungrad ein- und auskuppelbar ist. Es wird weiter ein Verfahren zur Steuerung eines drehzahlveränderlichen Antriebs mit einer Exzenterwelle als Abtriebswelle mit einem Servomotor für eine Umformmaschine mit einem Pressenstößel, vorzugsweise eine Exzenterpresse, vorgeschlagen, wobei der Antrieb so steuerbar ist, daß er über die Umdrehung der Exzenterwelle variiert in einer Arbeitsdrehzahl und einer Transportdrehzahl läuft, um die Geschwindigkeit der Exzenterwelle über ihre Umdrehung zu variieren, wobei im Bereich der Arbeitsdrehzahl das Trägheitsmoment des Antriebs erhöht wird und im Bereich außerhalb der Arbeitsdrehzahl, insbesondere im Bereich der Transportdrehzahl, das Trägheitsmoment des Antriebs reduziert wird.According to the invention this object is achieved with the subject matter of claim 1 and the subject of claim 15. Thus, a speed-modulated drive device for a forming machine with an eccentric shaft with a press ram, preferably an eccentric press, proposed with a drive with a servomotor and the eccentric shaft as the output shaft of the drive and a flywheel connectable to the drive, wherein the drive is formed with changeable moment of inertia, by being engaged and disengaged with the flywheel. It is further proposed a method for controlling a variable-speed drive with an eccentric shaft as the output shaft with a servo motor for a forming machine with a press ram, preferably an eccentric press, wherein the drive is controllable so that it varies over the revolution of the eccentric shaft at a working speed and a transmission speed is running in order to vary the speed of the eccentric shaft over its revolution, wherein the moment of inertia of the drive is increased in the range of working speed and reduced in the range outside the working speed, in particular in the range of the transport speed, the moment of inertia of the drive becomes.

Damit ist ein Antrieb mit Servomotor für Pressen angeben, der die Vorzüge des Direktantriebs mit Servomotor mit den Vorzügen des Kompaktantriebs mit Standardmotor und Schwungmasse vereint. Ein Servomotor ist ein drehwinkel- und/oder drehzahlsteuerbarer Motor. Im folgenden werden unter Servomotor ausdrücklich auch Torquemotoren und andere Ausführungsformen von drehwinkel- und drehzahlsteuerbaren Motoren verstanden.This is a drive with servomotor for presses, which combines the advantages of direct drive with servomotor with the advantages of compact drive with standard motor and flywheel. A servomotor is a rotational angle and / or speed controllable motor. In the following, servo motors are expressly understood to include torque motors and other embodiments of motors that are capable of angular and speed control.

Der Antrieb, gebildet aus dem Servomotor, mindestens einem Getriebe, vorzugsweise einem Rädergetriebe oder einem Zahnriemengetriebe, und der Exzenterwelle als Abtriebswelle, kann also so dimensioniert sein, daß er ein möglichst kleines Trägheitsmoment aufweist. Der Servomotor kann deshalb für eine vergleichsweise niedrige Leistung ausgelegt sein, um dem Antrieb eine hohe Transportgeschwindigkeit zu erteilen und anschließend die hohe Transportgeschwindigkeit auf die niedrige Arbeitsgeschwindigkeit zu reduzieren. Die Unterscheidung zwischen der für eine gute Umformung möglichst niedrig gewählten Arbeitsgeschwindigkeit im Arbeitsschritt und der für einen möglichst kurze Aufeinanderfolge der Arbeitsschritte hoch gewählten Transportgeschwindigkeit zwischen den Arbeitsschritten ist für moderne Umformmaschinen typisch. Dadurch, daß der Antrieb mit einem kleinen Trägheitsmoment ausgebildet ist, kann der Wechsel zwischen der Transportgeschwindigkeit und der Arbeitsgeschwindigkeit rasch erfolgen, d.h. innerhalb einer vollständigen Umdrehung der Exzenterwelle.The drive, formed from the servo motor, at least one gear, preferably a gear train or a toothed belt transmission, and the eccentric shaft as the output shaft, that can be so dimensioned that it has the smallest possible moment of inertia. The servo motor can therefore be designed for a comparatively low power in order to give the drive a high transport speed and then to reduce the high transport speed to the low operating speed. The distinction between the selected as low as possible for a good transformation speed in the work step and for a shortest possible succession of steps highly selected transport speed between steps is typical for modern forming machines. Characterized in that the drive is formed with a small moment of inertia, the change between the transport speed and the working speed can be done quickly, i. within a complete revolution of the eccentric shaft.

Die Arbeitsgeschwindigkeit ist die Arbeitsdrehzahl, die die Exzenterwelle während des Arbeitsschritts einnimmt, die Transportgeschwindigkeit ist die Transportdrehzahl, die die Exzenterwelle während des Umlaufs zwischen den Arbeitsschritten einnimmt.The working speed is the working speed which the eccentric shaft assumes during the working step, the transport speed is the transport speed which the eccentric shaft assumes during the revolution between the work steps.

Wegen des erhöhten Leistungsbedarfs für den Arbeitsschritt ist vorgesehen, dafür das Schwungrad über eine schaltbare Kupplung mit dem Antrieb zu verbinden und so die im Schwungrad gespeicherte Energie für den Arbeitsschritt zu nutzen. Nach dem Arbeitsschritt kann dem Schwungrad die verbrauchte Energie mit dem Servomotor wieder zugeführt werden, d.h. das Schwungrad wird vor dem nächsten Arbeitsschritt wieder auf die Arbeitsdrehzahl beschleunigt.Due to the increased power requirement for the work step, it is intended to connect the flywheel to the drive via a switchable clutch and thus to use the energy stored in the flywheel for the work step. After the work step, the flywheel can be supplied with the consumed energy with the servo motor again, ie the flywheel is accelerated back to the working speed before the next step.

Zur Drehzahlmodulation des Antriebs kann folgender zyklischer Ablauf vorgesehen sein:

  1. a) Durchführen des Umformvorgangs und Abgabe von in der Schwungmasse gespeicherter Energie an den Antrieb verbunden mit der Absenkung der Drehzahl der Exzenterwelle;
  2. b) Beenden des Umformvorgangs bei Erreichen des unteren Totpunktes (UT) und Erhöhung der Drehzahl der Exzenterwelle auf die Arbeitsdrehzahl;
  3. c) Auskuppeln der Kupplung zum Trennen der Schwungmasse vom Antrieb;
  4. d) Erhöhen der Drehzahl der Exzenterwelle auf die Transportdrehzahl;
  5. e) Abbremsen der Exzenterwelle auf die Arbeitsdrehzahl nach Erreichen des oberen Totpunktes (OT);
  6. f) Synchronisieren der Drehzahlen der Kupplungshälften der Kupplung;
  7. g) Einkuppeln der Kupplung zur drehstarren Verbindung der Schwungmasse mit dem Antrieb;
  8. h) zyklische Wiederholung der Schritte a) bis g).
For speed modulation of the drive, the following cyclic sequence can be provided:
  1. a) performing the forming operation and release of stored energy in the flywheel to the drive connected to the reduction in the speed of the eccentric shaft;
  2. b) terminating the forming process when reaching the bottom dead center (UT) and increasing the speed of the eccentric shaft to the working speed;
  3. c) disengaging the clutch to separate the flywheel from the drive;
  4. d) increasing the speed of the eccentric shaft to the transport speed;
  5. e) braking the eccentric shaft to the working speed after reaching top dead center (TDC);
  6. f) synchronizing the speeds of the coupling halves of the coupling;
  7. g) engaging the clutch for the torsionally rigid connection of the flywheel to the drive;
  8. h) cyclic repetition of steps a) to g).

Zum Anfahren des Antriebs kann das Einkuppeln der Kupplung zur drehstarren Verbindung der Schwungmasse mit dem Antrieb und Erhöhen der Drehzahl der Exzenterwelle aus dem Stillstand bis auf die Arbeitsdrehzahl vorgesehen sein. Die Beschleunigungsphase kann einige Exzenterwellenumdrehungen andauern. Dabei werden bereits Umformvorgänge ausgeführt. Die Entkuppelung von Schwungrad und Antrieb erfolgt erst, wenn die Exzenterwelle nach dem unteren Totpunkt das erste Mal die Arbeitsdrehzahl erreicht.To start the drive, the coupling of the coupling for the rigid connection of the flywheel with the drive and increasing the speed of the eccentric shaft can be provided from standstill to the working speed. The acceleration phase may last several eccentric shaft revolutions. Forming processes are already being carried out. The decoupling of the flywheel and drive takes place only when the eccentric shaft reaches the working speed for the first time after bottom dead center.

Es kann vorgesehen sein, daß das Erhöhen der Drehzahl der Exzenterwelle gemäß b) und/oder d) und/oder h) mit Wirkung des Servomotors bzw. des Torquemotors erfolgt.It can be provided that increasing the rotational speed of the eccentric shaft according to b) and / or d) and / or h) takes place with the effect of the servomotor or the torque motor.

Es kann vorgesehen sein, zwischen der Abtriebswelle des Servomotors und der Exzenterwelle ein Getriebe anzuordnen, beispielsweise ein Zahnriemengetriebe oder ein Rädergetriebe oder eine Kombination beider Getriebe. Ein solches Getriebe kann vorteilhaft sein, um ein hohes Drehmoment an der Exzenterwelle bereitzustellen bzw. um die Drehzahl des Servomotors zu untersetzen.It can be provided to arrange a transmission between the output shaft of the servomotor and the eccentric shaft, for example a toothed belt transmission or a gear transmission or a combination of both transmissions. Such a transmission may be advantageous in order to provide a high torque on the eccentric shaft or to suppress the speed of the servomotor.

Die Ankopplung des Schwungrades durch die schaltbare Kupplung an den Antrieb kann prinzipiell an allen Stellen von der Abtriebswelle des Servomotors bis zu der Exzenterwelle vorgesehen sein. Jede dieser Anordnungen weist spezifische Vor- und Nachteile auf. Die im Schwungrad speicherbare kinetische Energie ist dem Quadrat der Drehzahl und dem Massenträgheitsmonent des Schwungrades proportional. Wenn also eine geringe Masse des Schwungrades vorgesehen ist, kann die Ankopplung des Schwungrades an den Abtrieb des Servomotors vorgesehen sein. Wenn die im Schwungrad gespeicherte Energie ohne Reibungsverluste genutzt sein soll, kann die Ankopplung des Schwungrades an die Exzenterwelle vorgesehen sein. Von Nachteil ist bei dieser Anordnung allerdings die notwendig hohe Masse des Schwungrads, um trotz niedriger Drehzahl genügend Energie zu speichern. Es kann deshalb bevorzugt sein, das Schwungrad zwischen zwei Getrieben anzukoppeln, beispielsweise am Abtrieb des ersten Getriebes.
Vorteilhafterweise kann für die Steuerung des Verfahrens eine Steuerungseinrichtung vorgesehen sein, die Signale von Sensoren empfängt, die an dem Servomotor und/oder der Kupplung und/oder dem Schwungrad und/oder der Exzenterwelle angeordnet sind.The coupling of the flywheel by the switchable coupling to the drive can be provided in principle at all points from the output shaft of the servo motor to the eccentric shaft. Each of these arrangements has specific advantages and disadvantages. The kinetic energy storable in the flywheel is proportional to the square of the speed and the moment of inertia of the flywheel. Thus, if a small mass of the flywheel is provided, the coupling of the flywheel may be provided to the output of the servomotor. If the stored energy in the flywheel should be used without friction losses, the coupling of the flywheel may be provided to the eccentric shaft. The disadvantage of this arrangement, however, the necessary high mass of the flywheel to save enough energy despite low speed. It may therefore be preferable to couple the flywheel between two transmissions, for example at the output of the first transmission.
Advantageously, a control device may be provided for the control of the method, which receives signals from sensors which are arranged on the servo motor and / or the clutch and / or the flywheel and / or the eccentric shaft.

Es kann vorgesehen sein, daß die Sensoren als Drehwinkelsensoren und/oder Drehzahlsensoren ausgebildet sind. Diese Sensorbezeichnungen sind als funktionelle Charakterisierung zu verstehen. Die Meßgröße Drehzahl ist als Anzahl der Umdrehungen eines rotierenden Körpers pro Zeiteinheit definiert. Die Drehzahl wird hier auch als Drehwinkeländerung pro Zeiteinheit verstanden, d.h. sie wird als innerhalb einer vollständigen Umdrehung des rotierenden Körpers änderbare Meßgröße verstanden. Deshalb sind die Arbeitsgeschwindigkeit und die Transportgeschwindigkeit als Drehzahlen angebbar. Folglich kann aus dem Signal eines Drehwinkelsensors und gleichzeitiger Zeitmessung die aktuelle Drehzahl ermittelt werden. Die Sensoren können an allen rotierenden Komponenten des Antriebs angeordnet sein.It can be provided that the sensors are designed as rotational angle sensors and / or rotational speed sensors. These sensor designations are to be understood as a functional characterization. The measured variable speed is defined as the number of revolutions of a rotating body per unit time. The speed is understood here as a rotation angle change per unit time, ie it is understood as within a complete revolution of the rotating body variable measurable. Therefore, the working speed and the transport speed can be specified as speeds. Consequently, from the signal of a rotation angle sensor and simultaneous time measurement, the current speed be determined. The sensors can be arranged on all rotating components of the drive.

Dazu können unterschiedliche Wirkprinzipien genutzt sein, beispielsweise können die Sensoren als photoelektrische Sensoren und/oder als Hallsensoren und/oder als kapazitive Sensoren und/oder als induktive Sensoren ausgebildet sein.For this purpose, different active principles can be used, for example, the sensors can be configured as photoelectric sensors and / or as Hall sensors and / or as capacitive sensors and / or as inductive sensors.

Dabei kann vorgesehen sein, die Sensoren auf einem Teilkreis einer rotierenden Komponente des Antriebs anzuordnen. Wenn also der Drehwinkel auf 1 ° bestimmt werden soll, können 360 Sensoren auf einem Teilkreis angeordnet sein. Eine solche Anordnung ist mit einem hohen Aufwand für die Sensoren verbunden, der allerdings durch Miniaturisierung und Massenproduktion reduzierbar ist. Moderne Bildsensoren, wie sie in elektronischen Kameras verwendet werden, sind mit Millionen von identisch ausgebildeten Sensoren bestückt. Es kann aber auch nur ein Sensor vorgesehen sein, der eine in Gradschritten unterteilte kreisförmige Teilung überstreicht, beispielsweise als Teilscheibe mit 360°-Teilung ausgebildet. Die 360°-Teilung kann in Abhängigkeit vom physikalischen Effekt des vorgesehenen Sensors ausgebildet sein. Für einen Hallsensor kann die Teilscheibe beispielsweise als abschnittsweise magnetisierte Scheibe ausgebildet sein, für einen optischen Sensor als mit Teilstrichen versehene Scheibe.It can be provided to arrange the sensors on a pitch circle of a rotating component of the drive. So if the rotation angle is to be determined to 1 °, 360 sensors can be arranged on a pitch circle. Such an arrangement is associated with a high cost for the sensors, which, however, can be reduced by miniaturization and mass production. Modern image sensors, such as those used in electronic cameras, are equipped with millions of identically designed sensors. However, it is also possible to provide only one sensor which sweeps over a circular graduation which is subdivided in steps, for example formed as a graduated disk with a 360 ° graduation. The 360 ° pitch may be formed depending on the physical effect of the intended sensor. For a Hall sensor, the dividing disk can be formed, for example, as a disk-magnetized disk, for an optical sensor as a graduated disk.

Es kann aber auch vorgesehen sein, die Relativbewegung zwischen zwei Elementen zu ermitteln, indem Sensoren vorgesehen sind, die bei Relativbewegung ein Signal generieren. Beispielsweise kann ein solcher Sensor durch eine Empfangsspule gebildet sein, in der durch Vorbeibewegen eines oder mehrerer Permanentmagnete eine elektrische Spannung induziert wird. Ein solcher Sensor ist besonders geeignet, um die synchrone Drehung der Kupplungshälften der Kupplung festzustellen. Bei synchroner Drehung sind beide Kupplungshälften zueinander in Ruhelage, weshalb im Sensor keine Spannung induziert wird.However, it can also be provided to determine the relative movement between two elements by providing sensors which generate a signal during relative movement. For example, such a sensor may be formed by a receiving coil in which an electrical voltage is induced by passing one or more permanent magnets. Such a sensor is particularly suitable for detecting the synchronous rotation of the coupling halves of the coupling. With synchronous rotation, both coupling halves are mutually in rest position, which is why no voltage is induced in the sensor.

Es kann vorgesehen sein, daß das Schwungrad ständig oder zeitweilig zuschaltbar mit einem Zusatzmotor verbunden ist.It can be provided that the flywheel is permanently or temporarily connected switchable with an auxiliary motor.

Der Zusatzmotor kann zeitweilig zuschaltbar zum Anfahren des Schwungrades mit dem Schwungrad verbunden sein, so daß der Servomotor des Antriebs nur noch zum Anfahren des Antriebs vorgesehen ist.The additional motor can be temporarily connected to start the flywheel connected to the flywheel, so that the servo motor of the drive is only provided for starting the drive.

Der Zusatzmotor kann auch ständig mit dem Schwungrad verbunden sein.
Auf diese Weise kann der Servomotor des Antriebs entlastet werden, weil der Zusatzmotor die dem Schwungrad während des Umformvorgangs entnommene kinetische Energie unmittelbar nach Durchlaufen des unteren Totpunktes bereitstellt, so das Schwungrad nach dem Umformvorgang wieder auf Arbeitsdrehzahl beschleunigt und auf diese Weise die Drehzahl des Schwungrades konstant hält, während der Servoantrieb direkt nach Passieren des unteren Totpunktes die Exzenterwelle auf die Transportdrehzahl beschleunigen kann.The auxiliary engine can also be permanently connected to the flywheel.
In this way, the servomotor of the drive can be relieved, because the additional motor provides the flywheel during the forming process removed kinetic energy immediately after passing through the bottom dead center, so the flywheel after the forming process accelerated back to working speed and in this way the speed of the flywheel constant stops, while the servo drive can accelerate the eccentric shaft to the transport speed directly after passing the bottom dead center.

Es kann vorgesehen sein, daß der Zusatzmotor als Servomotor ausgebildet ist, denn ein solcher Motor ist besonders gut zur Einstellung und Kontrolle der Drehzahl des Schwungrades geeignet.It can be provided that the additional motor is designed as a servomotor, because such a motor is particularly well suited for setting and controlling the speed of the flywheel.

Es kann vorgesehen sein, daß das Schwungrad durch Einschalten der Kupplung ständig mit dem Antrieb verbunden ist. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Antrieb wie ein herkömmlicher Kompaktantrieb genutzt sein.It can be provided that the flywheel is constantly connected by switching the clutch to the drive. In this way, the drive according to the invention can be used like a conventional compact drive.

Es kann vorgesehen sein, daß das Bedienungspersonal durch Eingabe von Steuerbefehlen über eine Tastatur und/oder einen Touchscreen und/oder programmierte Code-Karten die Steuerungseinrichtung bedient. Es kann vorgesehen sein, daß die Steuerungseinrichtung Eingaben des Bedienungspersonals auf der Basis von Berechnungsprogrammen und/oder Sensorsignalen des Antriebs und/oder der Kupplung und/oder des Schwungrads ergänzt. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, auf diese Weise die maximal zulässige Transportdrehzahl zu bestimmen.It can be provided that the operating staff operates by input of control commands via a keyboard and / or a touchscreen and / or programmed code cards, the control device. It can be provided that the control device supplements inputs of the operating personnel on the basis of calculation programs and / or sensor signals of the drive and / or the clutch and / or the flywheel. It may be provided, for example, to determine in this way the maximum permissible transport speed.

Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die Steuerungseinrichtung die Sicherheit des Antriebs überwacht und zu diesem Zweck fehlerhafte Eingaben korrigiert oder verweigert und im Störungsfall erforderlichenfalls ein Not-Aus herbeiführt. Ein Störungsfall kann beispielsweise der von außen erzwungene Stillstand des Pressenstößels bzw. der Exzenterwelle sein. Es können Bremsvorrichtungen vorgesehen sein, die bei einem Not-Aus den Stillstand aller rotierenden Elemente herbeiführen.However, it can also be provided that the control device monitors the safety of the drive and corrects or refuses erroneous inputs for this purpose and, if necessary, brings about an emergency stop in the event of a fault. One Failure case, for example, be forced from the outside standstill of the press ram or the eccentric shaft. There may be provided braking devices that cause the standstill of all rotating elements in an emergency stop.

Es können weiter spezielle Sensoren, wie Kraft- und Temperatursensoren, vorgesehen sein, um der Steuerungseinrichtung Gefahrenzustände zu melden.Furthermore, special sensors, such as force and temperature sensors, can be provided in order to report danger states to the control device.

Sobald ein Not-Aus ausgelöst ist, kann der weiter oben beschriebene Zusatzmotor vorgesehen sein, um den festgefahrenen Antrieb "loszubrechen". Dazu kann folgender Ablauf vorgesehen sein:

  1. a) Auskuppeln der Kupplung zum Trennen des Schwungrads vom Antrieb;
  2. b) Hochfahren des Schwungrads, vorzugsweise auf eine Drehzahl, die der Drehzahl des Schwungrads bei Arbeitsgeschwindigkeit der Exzenterwelle entspricht, mit einer Drehrichtung entgegengesetzt zur Arbeitsdrehrichtung;
  3. c) kurzzeitiges Verbinden des Schwungrads mit dem Antrieb durch Einkuppeln der Kupplung;
  4. d) Trennen des Schwungrads vom Antrieb durch Auskuppeln der Kupplung;
  5. e) Abbremsen des Schwungrads mit Hilfe des Zusatzmotors und/oder mit Hilfe einer Bremsvorrichtung, vorzugsweise ausgebildet als Teil der Bremsvorrichtung des Antriebs.
Once an emergency stop is triggered, the additional motor described above may be provided to "break" the stalled drive. For this purpose, the following sequence can be provided:
  1. a) disengaging the clutch for separating the flywheel from the drive;
  2. b) raising the flywheel, preferably to a speed corresponding to the rotational speed of the flywheel at operating speed of the eccentric shaft, with a direction of rotation opposite to the working direction of rotation;
  3. c) momentarily connecting the flywheel to the drive by engaging the clutch;
  4. d) separating the flywheel from the drive by disengaging the clutch;
  5. e) braking the flywheel by means of the additional motor and / or by means of a braking device, preferably designed as part of the braking device of the drive.

Durch den kurzzeitigen Drehimpuls entgegen der Arbeitsdrehrichtung des Antriebs, den das Schwungrad auf den Antrieb überträgt, wird der verspannte Antrieb zurückgedreht und die Störungsursache kann nach Eintreten des völligen Stillstands aller Elemente des Antriebs und des Schwungrads beseitigt werden.By the short-term angular momentum opposite to the working direction of rotation of the drive, which transmits the flywheel to the drive, the tensioned drive is rotated back and the cause of the fault can be eliminated after the occurrence of complete stoppage of all elements of the drive and the flywheel.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings.

Es zeigen

Fig. 1
eine räumliche Schnittansicht eines für das erfindungsgemäße Verfahren vorgesehenen Pressenantriebs;
Fig. 2
ein Blockschaltbild des Kraftflusses für eine erste Ausführungsvariante nach Fig. 1;
Fig. 3
ein Blockschaltbild des Kraftflusses für eine zweite Ausführungsvariante;
Fig. 4
ein Blockschaltbild des Kraftflusses für eine dritte Ausführungsvariante;
Fig. 5
ein Blockschaltbild der Steuerung des Pressenantriebs in Fig. 1;
Fig. 6
ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Fig. 7
ein Blockschaltbild des Kraftflusses für eine vierte Ausführungsvariante mit Zusatzantrieb.
Show it
Fig. 1
a sectional view of a space provided for the inventive method press drive;
Fig. 2
a block diagram of the power flow for a first embodiment of FIG. 1;
Fig. 3
a block diagram of the power flow for a second embodiment variant;
Fig. 4
a block diagram of the power flow for a third embodiment;
Fig. 5
a block diagram of the control of the press drive in Fig. 1;
Fig. 6
a flow diagram of the method according to the invention;
Fig. 7
a block diagram of the power flow for a fourth embodiment with auxiliary drive.

Fig. 1 zeigt einen Antrieb 10 für eine Presse, der einen Servomotor 11, ein Zahnriemengetriebe 12, eine Zwischenwelle 18, ein Rädergetriebe 20 und eine Exzenterwelle 22 umfaßt. Die Exzenterwelle 22 bildet die Abtriebswelle des Antriebs 10. Sie durchgreift mit einem exzentrisch zur Drehachse versetzten Mittenabschnitt 22e drehgelenkig ein Pleuel 22p, das an seinem Endabschnitt drehbar mit einem Pressenstößel 24 verbunden ist.Fig. 1 shows a drive 10 for a press comprising a servomotor 11, a toothed belt transmission 12, an intermediate shaft 18, a gear train 20 and an eccentric shaft 22. The eccentric shaft 22 forms the output shaft of the drive 10. It passes through an eccentric offset to the rotation axis center portion 22e pivotally a connecting rod 22p, which is rotatably connected at its end portion with a press ram 24.

Der Abtrieb des Servomotors 11 ist mit dem Zahnriemengetriebe 12 verbunden, das aus einem Motorritzel 12m, einem Zahnriemen 12r und einer Zahnscheibe 12s gebildet ist. Das Motorritzel 12m ist von der Abtriebswelle des Servomotors 11 durchgriffen und mit dieser drehstarr verbunden. Die Zahnscheibe 12s ist drehstarr auf der Zwischenwelle 18 angeordnet. Auf diese Weise wird die Drehbewegung der Abtriebswelle des Servomotors 11 über den Zahnriemen 12r, der das Motorritzel 12m und die Zahnscheibe 12s umschlingt, schlupffrei auf die Zwischenwelle 18 übertragen.The output of the servomotor 11 is connected to the toothed belt transmission 12, which is formed of a motor pinion gear 12m, a toothed belt 12r and a toothed pulley 12s. The motor pinion 12m is penetrated by the output shaft of the servo motor 11 and connected to this torsionally rigid. The toothed disc 12s is arranged rotationally rigidly on the intermediate shaft 18. In this way, the rotational movement of the output shaft of the servomotor 11 via the toothed belt 12r, which wraps around the motor pinion 12m and the toothed disc 12s, transmitted without slip on the intermediate shaft 18.

Der Servomotor 11 fungiert nicht nur als Antriebsmotor, sondern auch als Bremse. Wenn der Servomotor 11 als Bremse betrieben ist, bildet er einen elektrischen Generator und führt in den rotierenden Komponenten des Antriebs 10 gespeicherte kinetische Energie als Elektroenergie in das ihn speisende Elektronetz zurück, so daß der mittlere Energiebedarf des Servomotors 11 geringer sein kann als sein Spitzenenergiebedarf. Der Begriff des Servomotors schließt hier auch einen sog. Torquemotor ein, der gegenüber den bekannten Servomotoren ein höheres Drehmoment bei niedriger Drehzahl aufweist. Die Maximaldrehzahl des Torquemotors ist niedriger als die des Servomotors ausgelegt. Es kann deshalb anstelle des Servomotors ein Torquemotor vorgesehen sein.The servomotor 11 functions not only as a drive motor but also as a brake. When the servomotor 11 is operated as a brake, it forms an electrical generator and returns kinetic energy stored in the rotating components of the drive 10 as electrical energy to the electric network feeding it, so that the average energy requirement of the servomotor 11 can be less than its peak energy requirement. The term servomotor here also includes a so-called torque motor, which has a higher torque at low speed than the known servomotors. The maximum speed of the torque motor is designed to be lower than that of the servomotor. It may therefore be provided instead of the servomotor, a torque motor.

Die Zwischenwelle 18 durchgreift mit ihrem Abtriebsabschnitt das Antriebsritzel des Rädergetriebes 20, das in der schematischen Schnittansicht in Fig. 1 nur angedeutet ist, und ist mit diesem drehstarr verbunden. Das Abtriebsrad des Rädergetriebes 20 ist von dem Antriebsabschnitt der Exzenterwelle 22 durchgriffen und mit ihr drehstarr verbunden. Das Rädergetriebe 20 ist zwischen Zwischenwelle 18 und Exzenterwelle 22 geschaltet und zur Drehzahluntersetzung vorgesehen. Bei dem Rädergetriebe 20 handelt es sich um ein Zwischengetriebe, das vorzugsweise als Zahnrädergetriebe ausgebildet ist. Bei abgewandelten Ausführungen kann anstelle des Rädergetriebes auch eine andere Getriebeart vorgesehen sein. Es kann auch vorgesehen sein, das Rädergetriebe 20 fortzulassen, insbesondere wenn als Antriebsmotor ein Torquemotor vorgesehen ist.The intermediate shaft 18 engages with its output section, the drive pinion of the gear train 20, which is only indicated in the schematic sectional view in Fig. 1, and is connected to this torsionally rigid. The output gear of the gear train 20 is penetrated by the drive section of the eccentric shaft 22 and connected to it torsionally rigid. The gear train 20 is connected between intermediate shaft 18 and eccentric shaft 22 and provided for speed reduction. In the gear train 20 is an intermediate gear, which is preferably designed as a gear transmission. In modified embodiments, a different type of transmission may be provided instead of the gear train. It can also be provided to omit the gear mechanism 20, in particular if a torque motor is provided as the drive motor.

Das Zahnriemengetriebe 12 hat in diesem Ausführungsbeispiel vorrangig die Aufgabe, den Antrieb 10 als kompakte Baugruppe auszubilden und ermöglicht die Anordnung des Servomotors 11 über der Zwischenwelle 18, weil der Zahnriemen 12r den Parallelversatz zwischen der Abtriebswelle des Servomotoers 11 und der Zwischenwelle 18 überbrückt.The toothed belt transmission 12 has in this embodiment primarily the task to form the drive 10 as a compact assembly and allows the arrangement of the servo motor 11 via the intermediate shaft 18, because the timing belt 12r bridges the parallel offset between the output shaft of the servo motor 11 and the intermediate shaft 18.

Der exzentrische Mittenabschnitt 22e der Exzenterwelle 22 bildet mit dem Pleuel 22p eine Baugruppe, die die rotatorische Antriebsbewegung des Servomotors 11 in eine translatorische Bewegung des Pressenstößels 24 wandelt. Dazu ist der abtriebsseitige Endabschnitt des Pleuels drehbar mit dem oberen Endabschnitt des Pressen stößels 24 verbunden. Eine solche Anordnung ist für Exzenterpressen charakteristisch und wird deshalb hier nur kurz umrissen.The eccentric middle section 22e of the eccentric shaft 22 forms, with the connecting rod 22p, an assembly which converts the rotary drive movement of the servomotor 11 into a translatory movement of the press ram 24. For this purpose, the output side end portion of the connecting rod is rotatable with the upper end portion of the Pressing ram 24 connected. Such an arrangement is characteristic of eccentric presses and is therefore only briefly outlined here.

Das Schwungrad 16 ist auf dem dem Rädergetriebe 20 abgewandten Endabschnitt der Zwischenwelle 18 drehbar angeordnet. Das Schwungrad 16 ist über die Kupplung 14 mit der Zwischenwelle 18 schaltbar drehstarr verbunden. Dazu ist der Antrieb der Kupplung 14 drehstarr auf der Zwischenwelle 18 angeordnet und der Abtrieb der Kupplung 14 ist drehstarr mit dem Schwungrad 16 verbunden. Auf diese Weise kann also das Schwungrad 16 schaltbar drehstarr mit der Zwischenwelle 18 verbunden sein und durch den Antrieb 10 in Rotation versetzt werden. Auf Grund der im rotierenden Schwungrad 16 gespeicherten Rotationsenergie vermag das Schwungrad 16 bei Belastung des Antriebs 10 Energie an diesen abzugeben und auf diese Weise die Drehzahl des Antriebs 10 zu stabilisieren, d.h. die Drehzahl der Exzenterwelle 22 wird stabilisiert.The flywheel 16 is rotatably arranged on the end remote from the gear train 20 end portion of the intermediate shaft 18. The flywheel 16 is rotatably connected via the clutch 14 to the intermediate shaft 18 switchable. For this purpose, the drive of the clutch 14 is arranged rotationally fixed on the intermediate shaft 18 and the output of the clutch 14 is rotationally rigidly connected to the flywheel 16. In this way, therefore, the flywheel 16 can be connected switchable torsionally rigid with the intermediate shaft 18 and are rotated by the drive 10 in rotation. Due to the rotational energy stored in the rotating flywheel 16, the flywheel 16 is able to deliver energy thereto upon loading of the drive 10 and thus stabilize the speed of the drive 10, i. the rotational speed of the eccentric shaft 22 is stabilized.

Die Zahnscheibe 12s, die Kupplung 14 und das Schwungrad 16 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel ohne seitliches Spiel auf der Zwischenwelle 18 angeordnet. Zwischen dem Rädergetriebe 20 und der Zahnscheibe 12s sind zwei Kugellager 26 voneinander axial beabstandet angeordnet, welche die Zwischenwelle 18 aufnehmen und lagern.The toothed disc 12s, the clutch 14 and the flywheel 16 are arranged in the illustrated embodiment without lateral play on the intermediate shaft 18. Between the gear train 20 and the toothed disc 12s are two ball bearings 26 axially spaced from each other, which receive and support the intermediate shaft 18.

Die Figuren 2 bis 4 zeigen nun in Blockschaltbildern Ausführungsvarianten der Ankopplung der Kupplung 14 und des Schwungrades 16 an den Antrieb 10. Die Richtung des Kraftflusses ist mit Pfeilen bezeichnet, und zwar mit durchgehenden Pfeilen für den Kraftfluß vom Servomotor 11 zum Pressenstößel 24 - im folgenden als Hauptkraftfluß bezeichnet - und mit unterbrochenen Pfeilen zur Darstellung des Kraftflusses von einer Komponente des Antriebs 10 zum Schwungrad 16 und des Rückflusses von kinetischer Energie, die im rotierenden Schwungrad 16 gespeichert ist - im folgenden als Nebenkraftfluß bezeichnet - zu dieser Komponente des Antriebs 10. Die Komponenten des Antriebs 10 sind zur besseren Verdeutlichung durch eine unterbrochene Begrenzungslinie zusammengefaßt.The direction of the power flow is indicated by arrows, with continuous arrows for the power flow from the servo motor 11 to the press ram 24 - in the following referred to as Hauptkraftfluß - and with broken arrows representing the flow of power from a component of the drive 10 to the flywheel 16 and the return of kinetic energy stored in the rotating flywheel 16 - hereinafter referred to as Nebenkraftfluß - to this component of the drive 10. Die Components of the drive 10 are summarized for better clarity by an interrupted boundary line.

Fig. 2 veranschaulicht den Kraftfluß zwischen den Komponenten des Antriebs 10 und der Baugruppe Kupplung/Schwungrad 14, 16 für das erste Ausführungsbeispiel in Fig. 1. Gleiche Elemente sind mit gleichen Positionen bezeichnet.Fig. 2 illustrates the power flow between the components of the drive 10 and the clutch / flywheel assembly 14, 16 for the first embodiment in Fig. 1. The same elements are designated by the same positions.

Der Hauptkraftfluß ist vom Abtrieb des Servomotors 11 über das Zahnriemengetriebe 12, das Rädergetriebe 20 und die Exzenterwelle 22 auf den Pressenstößel 24 gerichtet, der auf diese Weise in eine Abwärtsbewegung versetzt wird. Der Nebenkraftfluß ist über die Kupplung 14 auf das Schwungrad 16 gerichtet, das auf diese Weise mit kinetischer Energie aufgeladen wird.The main power flow is directed from the output of the servomotor 11 via the toothed belt transmission 12, the gear train 20 and the eccentric shaft 22 on the press ram 24, which is set in this way in a downward movement. The Nebenkraftfluß is directed via the clutch 14 to the flywheel 16, which is charged in this way with kinetic energy.

Während des Umformvorgangs sinkt nun die Drehzahl des Servomotors 11 ab, weshalb nunmehr der Nebenkraftfluß vom Schwungrad 16 über die Kupplung 14, das Rädergetriebe 20 und die Exzenterwelle 22 auf den Pressenstößel 24 gerichtet ist. Infolgedessen wird die Drehzahl der Exzenterwelle 22 stabilisiert.During the forming process now decreases the speed of the servo motor 11, which is why now the Nebenkraftfluß from the flywheel 16 via the clutch 14, the gear train 20 and the eccentric shaft 22 is directed to the press ram 24. As a result, the rotational speed of the eccentric shaft 22 is stabilized.

Fig. 3 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Ankopplung der Baugruppe Kupplung/Schwungrad 14, 16 an den Antrieb 10. Die Kupplung 14 ist nunmehr mit dem Abtrieb des Servomotors 11 verbunden. Der Hauptkraftfluß ist gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel unverändert. Der Nebenkraftfluß ist nunmehr vom Abtrieb des Servomotors 11 über die Kupplung 14 auf das Schwungrad 16 gerichtet.Fig. 3 shows a second embodiment of the coupling of the assembly clutch / flywheel 14, 16 to the drive 10. The clutch 14 is now connected to the output of the servomotor 11. The main power flow is unchanged from the first embodiment shown in FIG. The Nebenkraftfluß is now directed by the output of the servo motor 11 via the clutch 14 to the flywheel 16.

Während des Umformvorgangs ist der Nebenkraftfluß über die Kupplung 14, das Zahnriemengetriebe 12, das Rädergetriebe 20 und die Exzenterwelle 22 auf den Pressenstößel 24 gerichtet.During the forming process, the secondary power flow is directed to the press ram 24 via the clutch 14, the toothed belt transmission 12, the gear train 20 and the eccentric shaft 22.

Fig. 4 zeigt nun ein drittes Ausführungsbeispiel der Ankopplung der Baugruppe Kupplung/Schwungrad 14, 16 an den Antrieb 10. Die Kupplung ist nunmehr direkt mit der Exzenterwelle 22 verbunden. Der Hauptkraftfluß ist gegenüber den in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispielen unverändert. Der Nebenkraftfluß ist nunmehr von der Exzenterwelle über die Kupplung 14 auf das Schwungrad 16 gerichtet.4 now shows a third embodiment of the coupling of the assembly clutch / flywheel 14, 16 to the drive 10. The clutch is now directly connected to the eccentric shaft 22. The main power flow is unchanged from the embodiments shown in FIGS. 2 and 3. The Nebenkraftfluß is now directed by the eccentric shaft via the clutch 14 to the flywheel 16.

Während des Umformvorgangs ist der Nebenkraftfluß über die Kupplung 14 und die Exzenterwelle 22 auf den Pressenstößel 24 gerichtet.During the forming process the Nebenkraftfluß is directed via the clutch 14 and the eccentric shaft 22 on the press ram 24.

Wie aus den in Fig. 2 bis 4 dargestellten drei Ausführungsbeispielen zu erkennen ist, kann die Baugruppe Kupplung/Schwungrad 14, 16 mit unterschiedlichen Elementen des Antriebs 10 verbunden sein. Jede dieser Anordnungen weist spezifische Vor- und Nachteile auf. Die im Schwungrad 16 speicherbare kinetische Energie ist dem Quadrat der Drehzahl und dem Massenträgheitsmonent des Schwungrades 16 proportional. Wenn also eine geringe Masse des Schwungrades 16 vorgesehen ist, kann die Anordnung in Fig. 3 vorgesehen sein. In diesem Fall kann weiter vorgesehen sein, die Masse des Schwungrades 16 am Umfang des Schwungrades zu konzentrieren, d.h. das Schwungrad im wesentlichen mit T-förmigem Querschnitt auszubilden.As can be seen from the three exemplary embodiments illustrated in FIGS. 2 to 4, the assembly clutch / flywheel 14, 16 can be connected to different elements of the drive 10. Each of these arrangements has specific advantages and disadvantages. The kinetic energy storable in the flywheel 16 is proportional to the square of the rotational speed and the moment of inertia of the flywheel 16. Thus, if a small mass of the flywheel 16 is provided, the arrangement may be provided in Fig. 3. In this case, it may further be provided to concentrate the mass of the flywheel 16 on the circumference of the flywheel, i. to form the flywheel substantially with T-shaped cross-section.

Wenn die im Schwungrad 16 gespeicherte Energie ohne Reibungsverluste genutzt sein soll, kann die Anordnung in Fig. 4 vorgesehen sein. Von Nachteil ist allerdings die notwendig hohe Masse des Schwungrads 16, um trotz niedriger Drehzahl genügend Energie zu speichern. Die Anordnung in Fig. 2 ist als Kompromiß ausgebildet und kann deshalb besonders bevorzugt sein.If the energy stored in the flywheel 16 is to be used without friction losses, the arrangement in FIG. 4 can be provided. The disadvantage, however, is the necessary high mass of the flywheel 16 to save enough energy despite low speed. The arrangement in FIG. 2 is designed as a compromise and can therefore be particularly preferred.

Fig. 5 zeigt nun ein Blockschaltbild der Steuerung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels. Eine Steuerungseinrichtung 30, im dargestellten Beispiel ausgebildet als digitale programmgesteuerte Steuerungseinrichtung, steuert den Servomotor 11 und die Kupplung 14 nach einem zyklischen Ablaufprogramm, Informationen von Sensoren und Eingabewerten des Bedienpersonals. Bei den Sensoren kann es sich um interne Sensoren 11 s des Servomotors 11, einen oder mehrere mit der Kupplung 14 verbundene Sensoren 14s, einen oder mehrere mit dem Schwungrad 16 verbundene Sensoren 16s und einen oder mehrere mit der Exzenterwelle 22 verbundene Sensoren 22s handeln. Bei den Sensoren 16s und 22s kann es sich vorzugsweise um Absolutdrehwertgeber handeln, beispielsweise als mit Laserlicht abgetastete Codescheibe ausgebildet. Bei dem oder den Sensoren 11 s des Servomotors 11 handelt es sich um in den Motor integrierte Sensoren, die für die drehwinkelgenaue Steuerung des Servomotors vorgesehen sind.Fig. 5 is a block diagram of the control of the embodiment shown in Fig. 1. A control device 30, designed in the example shown as a digital program-controlled control device, controls the servomotor 11 and the clutch 14 according to a cyclic sequence program, information from sensors and input values of the operating personnel. The sensors may be internal sensors 11s of the servomotor 11, one or more sensors 14s connected to the clutch 14, one or more sensors 16s connected to the flywheel 16, and one or more sensors 22s connected to the eccentric shaft 22. The sensors 16s and 22s may preferably be absolute rotary encoders, for example formed as a code disk scanned with laser light. The sensor or sensors 11 s of the servomotor 11 are sensors integrated into the motor, which are provided for control of the rotational angle of the servomotor.

Es können weitere, in dem Blockschaltbild nicht dargestellte Sensoren vorgesehen sein, beispielsweise zur Temperaturüberwachung hoch beanspruchter Bauteile, wie Servomotor 11 oder Kugellager 26 oder zur Auslösung eines Not-Stops des Antriebs im Störungsfall. Dazu können weiter nicht dargestellte Bremselemente vorgesehen sein, die im Störungsfall bewegte Elemente, wie die Exzenterwelle 22 und/oder das Schwungrad 16 zum Stillstand bringen, oder es kann vorgesehen sein, daß Komponenten des Antriebs 10, wie beispielsweise der Servomotor 11, als Bremselement ausgebildet sind.There may be provided further, not shown in the block diagram sensors, for example, for temperature monitoring highly stressed components such as servomotor 11 or ball bearings 26 or to trigger an emergency stop of the drive in case of failure. For this purpose, further not shown brake elements may be provided to bring in case of failure moving elements, such as the eccentric shaft 22 and / or the flywheel 16 to a halt, or it may be provided that components of the drive 10, such as the servo motor 11, designed as a braking element are.

Zur Veranschaulichung des Steuerungsverfahrens dient Fig. 6 mit Bezug auf das in Fig. 1, 2 und 5 dargestellte Ausführungsbeispiel.For the purpose of illustrating the control method, FIG. 6 is used with reference to the embodiment shown in FIGS. 1, 2 and 5.

In Fig. 6 ist in einem Kreisdiagramm eine Kreisbahn 32 dargestellt, die ein gedachter Punkt auf dem Umfang des exzentrischen Mittenabschnitts 22e der Exzenterwelle 22 zurücklegt. Dabei ist die oberste Position der Kreisbahn 32 als oberer Totpunkt OT bezeichnet und die unterste Position der Kreisbahn 32 als unterer Totpunkt UT. Der Pressenstößel 24 nimmt dazu korrespondierende Lagen ein, d.h. er nimmt im oberen Totpunkt OT seine oberste Position ein und im unteren Totpunkt UT seine unterste Position.FIG. 6 shows in a circular diagram a circular path 32 which travels an imaginary point on the circumference of the eccentric middle section 22e of the eccentric shaft 22. In this case, the uppermost position of the circular path 32 is referred to as top dead center OT and the lowest position of the circular path 32 as bottom dead center UT. The press ram 24 occupies corresponding layers, i. he takes in top dead center OT its top position and bottom dead center UT its lowest position.

Weitere markante Punkte der Kreisbahn 32 sind mit S1 bis S6 bezeichnet. Der Antrieb arbeitet mit einem zyklischen Ablauf, wie im folgenden beschrieben.Other prominent points of the circular path 32 are designated by S 1 to S 6 . The drive operates with a cyclic sequence, as described below.

Sobald die Exzenterwelle 22 den Punkt S1 passiert, gibt die Steuerungseinrichtung 30 ein Signal zur Betätigung der Kupplung 14, d.h. zum Einkuppeln. Der Punkt S2 bezeichnet den Abschluß der elektrischen Ansteuerung der Kupplung 14, dementsprechend bezeichnet der Winkel W1 den Drehwinkel, den die Exzenterwelle 22 zurücklegt, bis die elektrische Ansteuerung der Kupplung 14 abgeschlossen ist, d.h. die Kupplung ist jetzt eingekuppelt. Nunmehr wird die mechanische Betätigung der Kupplung 14 eingeleitet, die bei Erreichen des Punktes S3 abgeschlossen ist. Dementsprechend bezeichnet der Winkel W2 den Drehwinkel, den die Exzenterwelle 22 zurücklegt, bis die mechanische Ansteuerung der Kupplung 14 abgeschlossen ist.As soon as the eccentric shaft 22 passes the point S 1 , the control device 30 outputs a signal for actuating the clutch 14, ie for engaging. The point S 2 denotes the completion of the electrical control of the clutch 14, accordingly, the angle W 1 denotes the angle of rotation, the eccentric shaft 22 covers until the electrical control of the clutch 14 is completed, ie the clutch is now engaged. Now, the mechanical actuation of the clutch 14 is initiated, which is completed upon reaching the point S 3 . Accordingly, the angle W 2 denotes the angle of rotation, which covers the eccentric shaft 22 until the mechanical actuation of the clutch 14 is completed.

Mit dem Passieren des Punktes S3 beginnt der mit WA bezeichnete Arbeitswinkel, der am unteren Totpunkt UT abgeschlossen ist. Beim Durchlaufen des Arbeitswinkels WA gibt das Schwungrad 16 einen Teil seiner Rotationsenergie ab. Dabei wirkt das Schwungrad 16 als zusätzliche Energiequelle für den Servomotor 11, der allein nicht in der Lage ist, die Energie für den im Arbeitswinkel WA ablaufenden Arbeitstakt bereitzustellen. Durch die Energieabgabe verringert sich die Drehzahl des Schwungrades 16 und des über die Kupplung 14 und den Zahnriementrieb 12 drehstarr mit dem Schwungrad 16 verbundenen Servomotors 11.With the passing of the point S 3 , the working angle designated W A begins, which is completed at the bottom dead center UT. When passing through the working angle W A , the flywheel 16 is a part of its rotational energy. In this case, the flywheel 16 acts as an additional source of energy for the servo motor 11, which alone is not able to provide the energy for the running at operating angle W A power stroke. Due to the energy output, the rotational speed of the flywheel 16 and of the servomotor 11 rotatably connected to the flywheel 16 via the clutch 14 and the toothed belt drive 12 is reduced.

Die Steuerungseinrichtung 30 steuert nun den Servomotor 11 auf die Arbeitsdrehzahl, die er rechtzeitig vor Erreichen des Punktes S4 einnimmt. Am Punkt S4 beginnt die elektrische Ansteuerung der Kupplung 14 zur Trennung des Schwungrades 16 von der Zwischenwelle 18, die im Punkt S5 abgeschlossen ist, und an die sich die mechanische Ansteuerung der Kupplung 14 zum Auskuppeln anschließt, die im Punkt S6 abgeschlossen ist. Die entsprechenden Winkel sind in Fig. 6 mit W3 und W4 bezeichnet. Zur besseren Verdeutlichung ist mit WE der Winkel zwischen den Punkten S3 bis S5 bezeichnet, in dem das Schwungrad 16 mit Antriebsenergie versorgt wird.The control device 30 now controls the servomotor 11 to the working speed, which it assumes in good time before reaching the point S 4 . At point S 4 , the electrical actuation of the clutch 14 begins to separate the flywheel 16 from the intermediate shaft 18, which is completed at point S 5 , and followed by the mechanical activation of the clutch 14 for disengaging, which is completed at point S 6 , The corresponding angles are designated in Fig. 6 with W 3 and W 4 . For better clarity, the angle between the points S 3 to S 5 is designated by W E , in which the flywheel 16 is supplied with drive energy.

Vom Punkt S6 an beschleunigt nun der Servomotor 11 den vom Schwungrad 16 getrennten Antrieb 10 auf die Transportdrehzahl, die höher als die Arbeitsdrehzahl ist, so daß der Weg außerhalb des Arbeitswinkels WA rascher zurückgelegt wird. Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß die Steuerungseinrichtung 30 die optimale Transportdrehzahl beispielsweise aus den zu beschleunigenden rotatorischen Massen, dem vohandenen maximalen Motordrehmoment, dem Übersetzungsverhältnis des Rädergetriebes 20, der zulässigen maximalen Drehzahl der Exzenterwelle 22 und dem zur Verfügung stehenden freien Kurbelwinkel WF berechnet. Es kann aber auch vorgesehen sein, daß die maximale Transportdrehzahl durch das Bedienungspersonal vorgegeben wird.From point S 6 , the servomotor 11 now accelerates the drive 10, which is separate from the flywheel 16, to the transport speed, which is higher than the working speed, so that the path outside the working angle W A is covered more rapidly. It can be advantageously provided that the control device 30, the optimal transport speed, for example, from the accelerated rotational masses, the vohandenen maximum engine torque, the gear ratio of the gear train 20, the permissible maximum speed of the eccentric shaft 22 and the available free crank angle W F calculated. But it can also be provided that the maximum transport speed is specified by the operator.

Kurz vor dem Erreichen des Punktes S1 stellt die Steuerungseinrichtung 30 den Servomotor 11 auf die für die Arbeitsdrehzahl erforderliche Motordrehzahl zurück.Shortly before reaching point S 1 , the controller 30 returns the servomotor 11 to the engine speed required for the working speed.

Der Servomotor 11 arbeitet nunmehr als elektrischer Generator, so daß Energie in das Elektronetz zurückgeliefert werden kann. Auf diese Weise kann erreicht sein, daß der Gesamtenergieverbrauch des Servomotors 11 nur unwesentlich höher als der eines mit konstanter Drehzahl umlaufenden herkömmlichen Antriebsmotors mit geringerer Leistungsaufnahme ist.The servomotor 11 now operates as an electrical generator so that energy can be returned to the electronic network. In this way it can be achieved that the total energy consumption of the servomotor 11 is only slightly higher than that of a constant speed rotating conventional drive motor with lower power consumption.

Die Steuerungseinrichtung 30 ermittelt nun anhand von Sensorsignalen, beispielsweise der Signale des Sensors 14s der Kupplung 14, ob die beiden Hälften der Kupplung 14 mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit rotieren. Erforderlichenfalls korrigiert die Steuerungseinrichtung 30 die Drehzahl des Servomotors 11. Nunmehr wird die Kupplung 14 eingekuppelt. Wegen der synchronen Drehzahl beider Hälften der Kupplung 14 tritt dabei kein Reibungsverschleiß in der Kupplung ein.The control device 30 determines based on sensor signals, for example, the signals of the sensor 14s of the clutch 14, whether the two halves of the clutch 14 rotate at the same peripheral speed. If necessary, the controller 30 corrects the rotational speed of the servomotor 11. Now, the clutch 14 is engaged. Because of the synchronous speed of both halves of the clutch 14, no frictional wear occurs in the clutch.

Der Anfahrvorgang kann wie folgt ablaufen: Zu Beginn eines Antriebszyklus befindet sich das Schwungrad 16 in Ruhe und die Kupplung 14 verbindet das Schwungrad 16 mit der Zwischenwelle 18, so daß das Schwungrad 16 mit der Zwischenwelle 18 drehstarr verbunden ist. Das Schwungrad 16 wird nun vom Servomotor 11 von der Drehzahl Null auf die Arbeitsdrehzahl beschleunigt. Diese Beschleunigungsphase kann einige Umdrehungen der Exzenterwelle 22 andauern. Dabei werden bereits Stanz- oder Umformvorgänge mit steigender Taktzahl ausgeführt. Nachdem die Exzenterwelle 22 nach Durchlaufen des unteren Totpunktes UT das erste Mal die Arbeitsdrehzahl erreicht hat, ist der Anfahrvorgang des Antriebs 10 beendet. Jetzt kann das Schwungrad 16 abgekoppelt werden, der Zyklus beginnt.The starting process can proceed as follows: At the beginning of a drive cycle, the flywheel 16 is at rest and the clutch 14 connects the flywheel 16 with the intermediate shaft 18, so that the flywheel 16 is rotationally rigidly connected to the intermediate shaft 18. The flywheel 16 is now accelerated by the servo motor 11 from zero speed to the working speed. This acceleration phase may last a few revolutions of the eccentric shaft 22. Punching or forming operations are already performed with increasing number of cycles. After the eccentric shaft 22 has reached the working speed for the first time after passing through the bottom dead center UT, the starting operation of the drive 10 is completed. Now the flywheel 16 can be decoupled, the cycle begins.

Fig. 7 zeigt nun mit Bezug auf Fig. 3 das Blockschaltbild des Kraftflusses für eine vierte Ausführungsvariante mit einem Zusatzantrieb 40. Der Zusatzantrieb 40 ist aus einem Zusatzmotor 41 gebildet, der über eine schaltbare Zusatzkupplung 44 mit dem Schwungrad 16 verbindbar ist. Der vom Zusatzantrieb 40 auf das Schwungrad 16 gerichtete Kraftfluß ist durch punktierte Pfeile bezeichnet.FIG. 7 now shows, with reference to FIG. 3, the block diagram of the force flow for a fourth embodiment variant with an auxiliary drive 40. The auxiliary drive 40 is formed from an additional motor 41, which can be connected to the flywheel 16 via a switchable additional clutch 44. The directed by the auxiliary drive 40 to the flywheel 16 power flow is indicated by dotted arrows.

Der Zusatzmotor 41 kann zeitweilig zuschaltbar zum Anfahren des Schwungrades 16 mit dem Schwungrad 16 verbunden sein, so daß der Servomotor 11 des Antriebs 10 nur noch zum Anfahren des Antriebs 10 vorgesehen ist.The auxiliary motor 41 may be temporarily connected to start the flywheel 16 connected to the flywheel 16, so that the servo motor 11 of the drive 10 is provided only for starting the drive 10.

Der Zusatzmotor 41 kann auch ständig mit dem Schwungrad 16 verbunden sein. Es kann also vorgesehen sein, daß der Zusatzantrieb 40 ohne Zusatzkupplung 44 ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Servomotor 11 des Antriebs 10 entlastet werden, weil der Zusatzmotor 41 das Schwungrad 16 nach dem Umformvorgang wieder auf Arbeitsdrehzahl beschleunigt. Dadurch stellt er die dem Schwungrad 16 während des Umformvorgangs entnommene kinetische Energie unmittelbar nach Durchlaufen des unteren Totpunktes UT bereit und hält die Drehzahl des Schwungrades 16 konstant, während der Servomotor 11 die Exzenterwelle 22 direkt nach Passieren des unteren Totpunktes UT auf die Transportdrehzahl beschleunigen kann.The auxiliary motor 41 may also be permanently connected to the flywheel 16. It can therefore be provided that the additional drive 40 is formed without additional coupling 44. In this way, the servo motor 11 of the drive 10 can be relieved because the auxiliary motor 41 accelerates the flywheel 16 after the forming process back to working speed. Thus, it provides the flywheel 16 taken during the forming kinetic energy immediately after passing through the bottom dead center UT and keeps the speed of the flywheel 16 constant, while the servo motor 11 can accelerate the eccentric shaft 22 directly after passing the bottom dead center UT to the transport speed.

Es kann vorgesehen sein, daß der Zusatzmotor 41 als Servomotor ausgebildet ist. Eine solche Ausführung ist besonders vorteilhaft in ihrer Drehzahl steuerbar. Vorzugsweise ist die Solldrehzahl des Zusatzmotors 41 der Drehzahl des Schwungrades 16 gleich, die es bei der Arbeitsdrehzahl der Exzenterwelle 22 einnimmt.It can be provided that the auxiliary motor 41 is designed as a servomotor. Such an embodiment is particularly advantageous controllable in their speed. Preferably, the target speed of the additional motor 41 is equal to the speed of the flywheel 16, which occupies it at the working speed of the eccentric shaft 22.

Nunmehr kann vorgesehen sein, daß das Schwungrad 16 bereits nach Passieren des unteren Totpunktes UT (siehe Fig. 6) vom Antrieb 10 entkuppelt wird und der Servomotor 11 unmittelbar daran anschließend den Antrieb auf die Transportdrehzahl beschleunigt. Auf diese Weise kann die Taktzeit des Antriebs 10 gegenüber der in Fig. 1 und 3 dargestellten Ausführungsvariante verringert sein. Der Zusatzantrieb 40 gleicht also die Drehzahl- bzw. Energieverluste des Schwungrads 16 aus und/oder fährt das Schwungrad 16 vom Stillstand aus hoch.Now it can be provided that the flywheel 16 is already decoupled after passing the bottom dead center UT (see Fig. 6) from the drive 10 and the servo motor 11 immediately thereafter accelerates the drive to the transport speed. In this way, the cycle time of the drive 10 with respect to the embodiment shown in FIGS. 1 and 3 can be reduced. The auxiliary drive 40 thus compensates the speed or energy losses of the flywheel 16 and / or drives the flywheel 16 from standstill high.

Weiter kann vorgesehen sein, daß der Zusatzantrieb 40 im Störungsfall des festgefahrerenen Antriebs 10 eingesetzt wird. Dazu wird das Schwungrad 16 vom Antrieb 10 getrennt und wird mit Hilfe des Zusatzantriebs zunächst mit zur normalen Drehrichtung entgegengesetzter Drehrichtung hochgefahren. Es wird nach dem Hochfahren kurzzeitig durch Einkuppeln der Kupplung 14 mit dem Antrieb 10 verbunden. Auf diese Weise wird der festgefahrene Antrieb 10 "losgebrochen".Further, it can be provided that the auxiliary drive 40 is used in case of failure of festgefahrerenen drive 10. For this purpose, the flywheel 16 is separated from the drive 10 and is first raised with the help of the auxiliary drive with opposite to the normal direction of rotation. It is briefly connected after startup by coupling the clutch 14 to the drive 10. In this way, the stuck drive 10 is "broken off".

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Ansteuerung des Pressenantriebs 10 vereint also die Vorzüge des Direktantriebs mittels Servomotor ohne Schwungrad mit denen des herkömmlichen Antriebs mit Schwungrad, indem es für die Transportphase einen Antrieb mit geringem Trägheitsmoment vorsieht und für die Arbeitsphase einen Antrieb mit hohem Trägheitsmoment vorsieht. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß das Einkuppeln des Schwungrades lastfrei und verschleißfrei ausgeführt wird.The inventive method for controlling the press drive 10 thus combines the advantages of direct drive by means of a servomotor without flywheel with those of conventional flywheel drive by providing a drive with low moment of inertia for the transport phase and provides for the working phase a drive with high moment of inertia. Another advantage is the fact that the engagement of the flywheel is performed free of load and wear.

Es kann auch vorgesehen sein, den Pressenantrieb 10 wie einen herkömmlichen Pressenantrieb zu betreiben, indem die Kupplung 14 ständig eingekuppelt ist.It can also be provided to operate the press drive 10 as a conventional press drive by the clutch 14 is constantly engaged.

Claims (34)

  1. Drive device for a forming machine having an eccentric with a press plunger, preferably an eccentric press, having a drive which drives the eccentric and has a servomotor, and having a flywheel which can be connected to the drive, the eccentric being embodied as an output shaft of the drive which has the servomotor, and
    the drive being embodied in such a way that the eccentric carries out a working phase and a transport phase during one revolution, wherein, in the working phase, the eccentric rotates at the working rotational speed and carries out one working step, and in the transport phase the eccentric rotates at the transport rotational speed,
    wherein there is provision
    that the eccentric is connected to the servomotor both in the working phase and in the transport phase, and
    that the drive (10) which has the servomotor is embodied with a variable moment of inertia,
    characterized in that the drive can be engaged with and disengaged from the flywheel (16) in such a way that
    a) the drive is coupled to the flywheel (16) in the working phase while the working step is carried out,
    b) after the working step the consumed energy is returned to the flywheel with the servomotor, and
    c) in the transport phase at the transport rotational speed the drive is decoupled from the flywheel (16).
  2. Drive device according to Claim 1, characterized in that the flywheel (16) is connected to the drive (16) by means of a clutch (14) which can be connected hydraulically or pneumatically or electrically.
  3. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch (14) which is connected to the flywheel (16) interacts with a transmission which is arranged between the flywheel (11) and the eccentric.
  4. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch (14) which is connected to the flywheel (16) interacts with the eccentric (22).
  5. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch (14) which is connected to the flywheel (16) interacts with the motor pinion (12m) of the servomotor (11).
  6. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that a preferably electric control device (30) is provided for the drive (10).
  7. Drive device according to Claim 6, characterized in that the control device (30) is connected to sensors (11s, 14s, 16s, 22s) which are arranged on the servomotor (11) and/or the clutch (14) and/or the flywheel (16) and/or the eccentric (22).
  8. Drive device according to Claim 7, characterized in that the sensors are embodied as rotational position sensors and/or rotational speed sensors.
  9. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the flywheel (16) is connected to an additional drive (40), formed from at least one additional motor (41).
  10. Drive device according to Claim 9, characterized in that the flywheel (16) is connected to the additional motor (41) in such a way that it can be connected by an additional clutch (44).
  11. Drive device according to Claim 9 or 10, characterized in that the additional motor (41) is embodied as a servomotor.
  12. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive device is embodied with an emergency off device.
  13. Drive device according to Claim 12, characterized in that the emergency off device is connected to the control device (30) and/or to a pressure sensor which is arranged on the press plunger (24).
  14. Drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the emergency off device is embodied with at least one brake device which can be connected to the drive (10) or forms part of the drive (10).
  15. Method for controlling a drive with a variable rotational speed and an eccentric as an output shaft with a servomotor for a forming machine with a press plunger, preferably an eccentric press,
    it being possible to control the drive in such a way that it runs at a working rotational speed and a transport rotational speed, varied by means of the rotation of the eccentric, in order to vary the speed of the eccentric over its revolution,
    characterized in that the eccentric is driven by the servomotor both at the working rotational speed and at the transport rotational speed,
    in that the moment of inertia of the drive (10) is increased in the region of the working rotational speed by coupling a flywheel (16) to the eccentric (22),
    in that after the working step the consumed energy is returned to the flywheel with the servomotor, and
    in that the moment of inertia of the drive (10) is reduced in the region outside the working rotational speed, in particular in the region of the transport rotational speed, by decoupling the flywheel (16) from the eccentric (22).
  16. Method according to Claim 15, characterized in that the change in the moment of inertia of the drive (10) occurs by connecting and disconnecting a rotating flywheel mass (16).
  17. Method according to Claim 15 or 16, characterized
    in that the drive (10) runs cyclically with the following sequence:
    a) the forming process is carried out and energy stored in the flywheel mass (16) is output to the drive (10), accompanied by reduction in the rotational speed of the eccentric (22);
    b) the forming process is terminated when the bottom dead centre (UT) is reached, and the rotational speed of the eccentric (22) is increased to the working rotational speed
    c) the clutch (14) is disengaged in order to separate the flywheel mass (16) from the drive (10);
    d) the rotational speed of the eccentric (22) is increased to the transport rotational speed;
    e) the eccentric (22) is braked to the working rotational speed after the top dead centre (OT) is reached;
    f) the rotational speeds of the halves of the clutch (14) are synchronized;
    g) the clutch (14) is engaged in order to connect the flywheel mass (16) to the drive (10) in a rotationally locked fashion;
    h) cyclical repetition of steps a) to g).
  18. Method according to Claim 17, characterized in that in the starting process there is provision for the clutch (14) to be engaged in order to connect the flywheel mass (16) to the drive (14) in a rotationally locked fashion, and for the rotational speed of the eccentric (22) to be increased from the stationary state to the working rotational speed.
  19. Method according to Claim 17, characterized in that the flywheel mass (16) is connected to the output shaft of the servomotor (11) by means of the clutch (14) according to a) and/or b) and/or g).
  20. Method according to Claim 17, characterized in that the flywheel mass (16) is connected to the countershaft (18) by means of the clutch (14) according to a) and/or b) and/or g).
  21. Method according to Claim 17, characterized in that the flywheel mass (16) is connected to the eccentric (22) by means of the clutch (14) according to a) and/or b) and/or g).
  22. Method according to one of Claims 17 to 21, characterized in that the rotational speed of the eccentric (22) is increased with the effect of the servomotor (11) according to b) and/or d).
  23. Method according to one of claims 17 to 22, characterized in that the rotational speed of the eccentric (22) is braked with the effect of the servomotor (11) according to e).
  24. Method according to one of Claims 17 to 22, characterized in that the rotational speed of the clutch halves of the clutch (14) is synchronized with the effect of the servomotor (11) according to f).
  25. Method according to one of Claims 17 to 24, characterized in that the information about the rotational position and/or the rotational speed of the drive (10) or one of its components, for example the eccentric (22) is determined by means of sensors (11s, 14s, 16s, 22s) which are arranged on the components of the drive (10) or connected thereto, and is passed on to a preferably electric control device (30).
  26. Method according to one of Claims 17 to 25, characterized in that the information about the rotational position and/or the rotational speed of the clutch (14) and/or of the flywheel (16) is determined by means of sensors (14s, 16s) which are arranged thereon or connected thereto and is passed on to the control device (30).
  27. Method according to one of Claims 15 to 26, characterized in that the flywheel (16) is connected to an additional motor (41).
  28. Method according to Claim 27, characterized in that the flywheel (16) is connected to the additional motor (41) in such a way that it can be switched with an additional clutch (44).
  29. Method according to one of Claims 15 to 28, in particular according to Claim 18, characterized in that in the starting process the flywheel (16) which is connected to the drive (10) is accelerated to the working rotational speed using the additional motor (41).
  30. Method according to one of Claims 15 to 29, in particular according to Claim 17, characterized in that an emergency off is provided if a predefined period for one of the method steps (a) to (h) is exceeded.
  31. Method according to one of Claims 15 to 30, in particular according to Claim 17, characterized in that an emergency off is provided if at least one component of the drive (10) is overloaded and/or if the maximum pressing force on the press plunger (24) is exceeded.
  32. Method according to one of Claims 15 to 31, in particular according to Claims 30 or 31, characterized in that when the emergency off is triggered at least one brake device is connected to the drive (10) or, forming part of the drive (10), places the drive (10) in the state of rest immediately.
  33. Method according to one of Claims 15 to 32, characterized in that in order to "brake free" a drive which has jammed there is provision for
    a) the clutch (14) to be disengaged in order to separate the flywheel (16) from the drive (10);
    b) the flywheel (16) to be accelerated, preferably to a rotational speed which corresponds to the rotational speed of the flywheel (16) at the working speed of the eccentric (22), with a direction of rotation opposed to the working direction of rotation;
    c) the flywheel (16) to be briefly connected to the drive (10) by engaging the clutch (14);
    d) the flywheel (16) to be disconnected from the drive (10) by disengaging the clutch (14);
    e) the flywheel (16) to be braked using the additional motor (41) and/or using a brake device, preferably embodied as part of the brake device according to Claim 32.
  34. Method according to one of Claims 17 to 32, characterized in that there is provision for the drive to be operated only at the working rotational speed by engaging the clutch (14) in order to connect the flywheel mass (16) to the drive (10) in a rotationally locked fashion, and by increasing the rotational speed of the eccentric (22) from the stationary state to the working rotational speed.
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