EP2105290A1 - Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere Pressenantrieb, sowie eine Arbeitsmaschine, insbesondere Umformpresse - Google Patents

Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere Pressenantrieb, sowie eine Arbeitsmaschine, insbesondere Umformpresse Download PDF

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EP2105290A1
EP2105290A1 EP09004082A EP09004082A EP2105290A1 EP 2105290 A1 EP2105290 A1 EP 2105290A1 EP 09004082 A EP09004082 A EP 09004082A EP 09004082 A EP09004082 A EP 09004082A EP 2105290 A1 EP2105290 A1 EP 2105290A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
brake
drive
housing
transmission
press
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP09004082A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Geilker
Bernhard Plattfaut
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.)
Nidec Desch Antriebstechnik GmbH and Co KG
Original Assignee
Desch Antriebstechnik GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Desch Antriebstechnik GmbH and Co KG filed Critical Desch Antriebstechnik GmbH and Co KG
Publication of EP2105290A1 publication Critical patent/EP2105290A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19637—Gearing with brake means for gearing

Definitions

  • the present invention relates to a drive for a working machine, in particular a press drive, according to claim 1, as well as a working machine, in particular a forming press, according to the preamble of claim 15.
  • a drive according to the prior art for a work machine in particular a press drive, essentially comprises an electric motor, a transmission and a brake. Since a flywheel is dispensed with, such a drive is also referred to as a "direct drive”. Drives for working machines that are equipped with a flywheel and / or driven by a belt drive are accordingly not called direct drives.
  • the electric motor including the gear is arranged on one side of the press housing and drives a press shaft.
  • the brake is located on the other side of the press housing and brakes the motor via the press stand as needed.
  • Such an arrangement has disadvantages. It is, for example, an extended press shaft necessary so that the brake can be flanged in a suitable manner. Also, a complete brake unit is necessary, which must be laboriously mounted on the press housing. Furthermore, an additional wiring for controlling the brake is provided, which must be laid according to the side facing away from the electric motor or gear side of the press housing. Furthermore, a protective device for the brake is to be provided.
  • the drive has an electric motor, a transmission and a brake arranged between the transmission and the electric motor.
  • the brake can be integrated into the drive, but at least not more than a separate part on the side opposite the electric motor or transmission side of the press housing must be arranged.
  • the brake housing can be designed much more material-saving, for example, because no completely enclosing brake housing is needed.
  • parts of the transmission or of the transmission housing and / or parts of the electric motor or of the electric motor housing can be used as a brake housing.
  • the drive is equipped with a drive shaft, wherein the drive shaft is provided at least between the electric motor and the transmission, wherein the drive shaft is passed through the brake and can be braked by the brake. It proves to be advantageous that the brake between the gearbox and the electric motor in relation to the gear ratio of the torque can be made smaller than a torque known from the prior art drive. This results in a considerable cost savings.
  • the drive has a housing, wherein the transmission, at least in sections, and the brake are accommodated together in the housing.
  • This compact design contributes to the fact that the drive has only a low weight and also occupies little space, whereby the proposed drive very well on one side of a working machine, in particular a forming press attach.
  • the housing has a transmission housing and a brake housing, wherein the transmission housing is equipped with a Pressengeratiusean gleichflansch and a Bremsengeratiusean gleichflansch, wherein the brake housing is equipped with a Getriebegephaseusean gleichflansch, and with a Elektromotoran gleichflansch.
  • the transmission is a planetary gear.
  • a planetary gear allows the necessary reduction of the rotational movement and takes only a small space.
  • the entire drive can be made very compact and in particular lightweight, which in particular in connection with the attachment of the drive including brake on only one side of the machine, in particular the forming press, is advantageous. For example, little space is given away next to the work machine, and the static weight load is the Working machine at least slightly lower, since the drive can already be made lighter.
  • the drive shaft is equipped with a second gear
  • the drive shaft is equipped with an adapter
  • the adapter is mounted on the hollow shaft, wherein the adapter in particular with a toothing is equipped, which is in engagement with the second gear of the drive shaft.
  • the adapter is a hollow cylinder which encloses at least one section of the drive shaft.
  • Another object of the present invention is to propose a working machine, in particular a forming press, comprising a press housing, a press shaft, as well as a drive for the press shaft, which can be designed more cost-effective and in which a part of the cable material, the Protective devices and the housing, which must be provided in a working machine according to the prior art, can be saved.
  • the drive is a drive according to one of claims 1 to 14. Due to the drive used, it can be dispensed with that a brake must be provided on the side of the press housing or the press shaft opposite the electric motor or the gearbox.
  • a brake must be provided on the side of the press housing or the press shaft opposite the electric motor or the gearbox.
  • part of the attachments such as a separate protection device for the brake.
  • a part of the housing material for the brake can be saved, since parts of the gear housing and the electric motor can be shared as a housing for the brake.
  • Fig. 1 is outlined a press or press drive according to the prior art.
  • the press has a press housing 4, on which both an electric motor 1 together with the gear 3 and a brake 2 is mounted.
  • the brake 2 and the electric motor 1 with the transmission 3 are arranged on opposite sides of the press housing 4.
  • a press shaft 5 is arranged between the brake 2 and the transmission 3 or electric motor 1.
  • the brake 2 should now be arranged between the electric motor 1 and the transmission 3 and in particular not separately at the end of the press shaft 5, which is opposite to the electric motor 1 and the transmission 3.
  • the brake 2 can be integrated into the drive for a work machine. Accordingly, an inventive drive, in the direction of the longitudinal or rotational axis 15, a gear 3, a brake 2 and an electric motor 1 in the order mentioned above.
  • Fig. 2 to 5 is a preferred embodiment of a drive according to the invention for a work machine, in particular a press drive, shown.
  • a drive according to the invention for a work machine, in particular a press drive, shown.
  • the arrangement of electric motor 1, brake 2, transmission 3, press housing 4 or press shaft 5 can be seen.
  • An inventive drive has a drive shaft 14 which extends from the electric motor 1, via the brake 2 to the transmission 3.
  • the drive shaft 14 is rotationally symmetrical and has a longitudinal axis 15 which coincides with the axis of rotation of the drive shaft 14.
  • the drive shaft 14 transmits the torque of the electric motor 1 in the transmission 3.
  • the drive shaft 14 has on the one hand end a first gear 37 and on the other hand, also at the end, a second gear 16.
  • the drive shaft 14 is equipped with a Bremsenan gleichflansch 17.
  • the Bremsenan gleichflansch 17 is designed as a circumferential collar with corresponding threaded holes.
  • the connection between the drive shaft 14 and the brake 2, in particular a brake disk carrier 27, may for example also be designed as a clamping set connection.
  • the electric motor also has a brake housing connection flange 18 for connection to a brake housing 20.
  • the transmission 3 essentially has a transmission housing 30 and a planetary gear.
  • the planetary gear has a ring gear 34, a number of planetary gears 35 in a planet carrier 36, and a sun gear 37.
  • the sun gear is formed by the first gear 37 of the drive shaft 14.
  • the ring gear 34 is connected to the transmission housing 30.
  • the planet carrier 36 is equipped with a press shaft connection flange 33.
  • the transmission housing 30 in turn has a press housing connection flange 31 and a brake housing connection flange 32.
  • the press housing attachment flange 31 is substantially configured as a circumferential collar with a number of through holes.
  • the brake housing interface flange 32 essentially includes a number of tapped holes.
  • the planet carrier 36 is rotatably received in the transmission housing 30 via a bearing 38, in particular a ball bearing.
  • the brake 2 preferably has a brake housing 20 with a transmission housing connection flange 21 and an electric motor connection flange 29. Furthermore, the brake 2 has a cylindrical brake piston 26, a number of annular first brake disks 22, a number of annular second brake disks 23 and the annular brake disk carrier 27.
  • the first brake plates 22 are connected via a connecting means with the brake housing.
  • the connecting means has a sliding toothing 24 on the inside of the brake housing 20, wherein the first brake plates 22 at the edge with a corresponding sliding teeth 24 are equipped. With this connecting means, the first brake plates 22 are received axially displaceable in the brake housing 20. However, it is possible that a torque, in this case a braking torque, can be transmitted from the first brake disks 22 to the brake housing 20.
  • the second brake plates 23 are connected via a connecting means with the brake disc carrier 27.
  • the connecting means has a sliding toothing 25 on the outside of the brake disc carrier 27, wherein the second brake plates 23 are provided on the inside with a corresponding sliding toothing 25.
  • the second brake plates 23 are received axially displaceably on the brake disc carrier 27.
  • a torque in this case a braking torque, can be transmitted from the second brake disks 23 to the brake disk carrier 27.
  • compression springs 28 are provided with which the brake 2 can be activated.
  • the compression springs 28 are configured to press the brake disk assembly, comprising the first brake disks 22 and the second brake disks 23, against each other or against the brake housing 20 so that a braking torque can be applied by friction between the brake disks 22, 23.
  • the electric motor 1 is preferably a servomotor with a correspondingly driven hollow shaft 10.
  • the hollow shaft 10 is connected to the drive shaft 14 via an adapter 11. It is envisaged that it is the adapter 11 is a hollow cylindrical sleeve, wherein the sleeve with a Hohlwellenan gleichflansch 12, as well as with a toothing 13 for connection to the second gear 16 of the drive shaft 14, is equipped.
  • a working machine according to the invention in particular a forming press, comprising a press housing 4, a press shaft 5, and a drive 1, 2, 3 shown.
  • the forming press is preferably provided for the forming of metal.
  • the drive is a drive according to the invention, so that the working machine according to the invention without a separate brake, in particular without a brake, which is mounted on the electric motor 1 and gear 3 opposite side of the housing 4 of the forming press manages.
  • the servomotor 1 displaces the adapter 11 and accordingly the drive shaft 14 in rotation.
  • the rotational movement is introduced via the sun gear 37 in the planetary gear, whereby the Pressenwellenan gleichflansch 33 is set in a rotational movement, which in turn drives the press shaft 5.
  • the press shaft could also be coupled directly to the planet carrier 36.
  • the reduction between drive shaft 14 and press shaft connection flange 33 can be adjusted by appropriate design of the transmission 3, in particular of the planetary gear.
  • the drive shaft 14 can be braked when needed.
  • the compression springs 28 are provided. With These compression springs, the brake piston 26 can be moved so that the first brake plates and the second brake plates are pressed together. Accordingly, a braking torque can be applied, which can delay the rotational movement of the drive shaft 14.
  • the brake piston 26 is provided, with which the spring force of the compression springs 28 is canceled by moving the brake piston.
  • the proposed drive is characterized by its compact design. This is achieved, inter alia, that the brake is integrated into the transmission housing. Even on a flywheel can be dispensed with, which can also be contributed to a compact design. Furthermore, no clutch-brake combination is required for the proposed drive, whereby the space can also be kept very small. Furthermore, weight can also be saved hereby.

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Abstract

Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere Pressenantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen Elektromotor (1), ein Getriebe (3) und eine zwischen Getriebe (3) und Elektromotor (1) angeordnete Bremse (2) aufweist, sowie Umformeinrichtung, insbesondere Umformpresse, umfassend ein Pressengehäuse (4), eine Pressenwelle (5), sowie einen Antrieb für die Pressenwelle (5), wobei es sich um einen Antrieb (1, 2, 3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 handelt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere einen Pressenantrieb, gemäß Anspruch 1, sowie eine Arbeitsmaschine, insbesondere eine Umformpresse, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.
  • Ein Antrieb gemäß dem Stand der Technik für eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Pressenantrieb, umfasst im Wesentlichen einen Elektromotor, ein Getriebe und eine Bremse. Da auf ein Schwungrad verzichtet wird, wird ein derartiger Antrieb auch als "Direktantrieb" bezeichnet. Nicht als Direktantrieb werden dementsprechend Antriebe für Arbeitsmaschinen bezeichnet, die mit einem Schwungrad ausgestattet sind und/oder über einen Riementrieb angetrieben werden.
  • In einer Anwendung als Pressenantrieb ist der Elektromotor samt Getriebe auf der einen Seite des Pressengehäuses angeordnet und treibt eine Pressenwelle an. Die Bremse ist auf der anderen Seite des Pressengehäuses angeordnet und bremst bei Bedarf den Motor über den Pressenständer ab.
  • Eine derartige Anordnung ist mit Nachteilen behaftet. Es ist beispielsweise eine verlängerte Pressenwelle notwendig, damit die Bremse in geeigneter Weise angeflanscht werden kann. Auch ist eine komplette Bremseinheit notwendig, die aufwendig am Pressengehäuse montiert werden muss. Weiterhin ist eine zusätzliche Verkabelung zur Ansteuerung der Bremse vorzusehen, die entsprechend bis auf die vom Elektromotor bzw. Getriebe abgewandte Seite des Pressengehäuses verlegt werden muss. Ferner ist eine Schutzvorrichtung für die Bremse vorzusehen.
  • Es ist nunmehr Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu beheben, insbesondere einen Antrieb für eine Arbeitsmaschine vorzuschlagen, der kostengünstiger als ein aus dem Stand der Technik bekannter Antrieb ausgestaltet sein kann, mit einem geringeren Verkabelungsaufwand und ohne eine zusätzliche Schutzvorrichtung für die Bremse auskommt.
  • Erfindungsgemäß wird hierzu vorgeschlagen, dass der Antrieb einen Elektromotor, ein Getriebe und eine zwischen Getriebe und Elektromotor angeordnete Bremse aufweist. Durch diese Maßnahme wird es ermöglicht, dass die Bremse in den Antrieb integriert werden kann, zumindest aber nicht mehr als separates Teil auf der dem Elektromotor bzw. Getriebe gegenüberliegenden Seite des Pressengehäuses angeordnet sein muss. Dadurch, dass die Bremse nunmehr in der Nähe des Elektromotors bzw. des Getriebes angeordnet ist, kann auch der Verkabelungsaufwand deutlich reduziert werden, insbesondere müssen nicht länger elektrische und sonstige Versorgungsleitungen auf beiden Seiten des Pressengehäuses angebracht werden. Auch kann das Bremsengehäuse wesentlich materialsparender ausgestaltet sein, da beispielsweise kein vollständig umschließendes Bremsengehäuse mehr benötigt wird. Es können beispielsweise Teile des Getriebes bzw. des Getriebegehäuses und/oder Teile des Elektromotors bzw. des Elektromotorgehäuses als Bremsengehäuse mitverwendet werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
  • Es kann beispielsweise vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass der Antrieb mit einer Antriebswelle ausgestattet ist, wobei die Antriebswelle mindestens zwischen dem Elektromotor und dem Getriebe vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle durch die Bremse hindurchgeführt ist und von der Bremse abgebremst werden kann. Als vorteilhaft erweist sich der Umstand, dass die Bremse zwischen Getriebe und Elektromotor im Verhältnis zur Getriebeübersetzung vom Drehmoment kleiner ausgeführt werden kann als ein aus dem Stand der Technik bekannter Antrieb. Dadurch ergibt sich eine erhebliche Kosteneinsparung.
  • Es kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass der Antrieb ein Gehäuse aufweist, wobei das Getriebe, zumindest abschnittsweise, und die Bremse gemeinsam in dem Gehäuse aufgenommen sind. Diese kompakte Bauweise trägt dazu bei, dass der Antrieb nur ein geringes Gewicht aufweist und auch nur wenig Bauraum einnimmt, wodurch sich der vorgeschlagene Antrieb sehr gut einseitig einer Arbeitsmaschine, insbesondere einer Umformpresse, anbringen lässt.
  • Auch kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Gehäuse ein Getriebegehäuse und ein Bremsengehäuse aufweist, wobei das Getriebegehäuse mit einem Pressengehäuseanschlussflansch und einem Bremsengehäuseanschlussflansch ausgestattet ist, wobei das Bremsengehäuse mit einem Getriebegehäuseanschlussflansch, sowie mit einem Elektromotoranschlussflansch ausgestattet ist.
  • Es kann insbesondere vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass es sich bei dem Getriebe um ein Planetengetriebe handelt. Ein Planetengetriebe ermöglicht die notwendige Untersetzung der Drehbewegung und nimmt dabei nur einen geringen Bauraum ein. Insofern kann der gesamte Antrieb sehr kompakt und insbesondere leicht ausgeführt sein, welches insbesondere im Zusammenhang mit der Anbringung des Antriebs inklusive Bremse auf nur einer Seite der Arbeitsmaschine, insbesondere der Umformpresse, vorteilhaft ist. Beispielsweise wird wenig Bauraum neben der Arbeitsmaschine verschenkt, auch ist die statische Gewichtsbelastung der Arbeitsmaschine zumindest geringfügig geringer, da der Antrieb bereits leichter ausgestaltet werden kann.
  • Als vorteilhafter Elektromotor kommt für den erfindungsgemäßen Antrieb ein Torque-Motor oder ein Servomotor in Frage, der beachtliche Drehmomente bei kleinstem Bauraum erzeugen kann.
  • Zum Anschluss der Hohlwelle des Torque-Motors an die Antriebswelle ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Antriebswelle mit einem zweiten Zahnrad ausgestattet ist, wobei die Antriebswelle mit einem Adapter ausgestattet ist, wobei der Adapter an der Hohlwelle angebracht ist, wobei der Adapter insbesondere mit einer Verzahnung ausgestattet ist, die mit dem zweiten Zahnrad der Antriebswelle in Eingriff steht. Durch den Adapter wird eine Steckverbindung zwischen dem Elektromotor und der Antriebswelle realisiert. Es ist durch den Austausch des Adapters sehr einfach möglich, den Antrieb mit unterschiedlichen Elektromotoren auszustatten. Der Adapter kann auch mit einem Spannsatz ausgestaltet sein. Insofern kann auch diese Ausgestaltung dazu beitragen, den Antrieb sehr preiswert auszugestalten, da auf eine große Auswahl von Elektromotoren zurückgegriffen werden kann.
  • In diesem Zusammenhang kann ebenfalls vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass es sich bei dem Adapter um einen Hohlzylinder handelt, der mindestens einen Abschnitt der Antriebswelle umschließt.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Arbeitsmaschine, insbesondere eine Umformpresse, umfassend ein Pressengehäuse, eine Pressenwelle, sowie einen Antrieb für die Pressenwelle vorzuschlagen, die kostengünstiger ausgestaltet sein kann und bei der ein Teil des Kabelmaterials, der Schutzvorrichtungen und der Gehäuse, die in einer Arbeitsmaschine gemäß dem Stand der Technik vorgesehen sein müssen, eingespart werden können.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass es sich bei dem Antrieb um einen Antrieb gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14handelt. Durch den verwendeten Antrieb kann darauf verzichtet werden, dass eine Bremse auf der dem Elektromotor bzw. dem Getriebe gegenüberliegenden Seite des Pressengehäuses bzw. der Pressenwelle vorgesehen sein muss. Durch diese Maßnahme kann bei der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine auf einen Teil der Anbauten, wie beispielsweise eine separate Schutzvorrichtung für die Bremse verzichtet werden. Auch kann ein Teil des Gehäusematerials für die Bremse eingespart werden, da Teile des Getriebegehäuses bzw. des Elektromotors als Gehäuse für die Bremse mitgenutzt werden können. Auch kann auf einen Teil der elektrischen und anderer Zuleitungen zu der Bremse verzichtet werden, da die Verkabelung bzw. weitere Zuleitungen direkt zu der Einheit aus Elektromotor, Bremse und Getriebe, sprich dem erfindungsgemäßen Antrieb, verlegt werden können.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
    • Fig. 1
    ein Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Pressenantrieb, gemäß dem Stand der Technik.
    Fig. 2
    ein erfindungsgemäßer Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Pressenantrieb, in einer teilgeschnittenen seitlichen Ansicht;
    Fig. 2a
    ein erfindungsgemäßer Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Pressenantrieb, in einer teilgeschnittenen seitlichen Ansicht (vergrößerte Teilansicht gemäß Fig. 2);
    Fig. 2b
    ein erfindungsgemäßer Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Pressenantrieb, in einer teilgeschnittenen seitlichen Ansicht (vergrößerte Teilansicht gemäß Fig. 2);
    Fig. 3
    ein erfindungsgemäßer Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Pressenantrieb, in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht;
    Fig. 4
    ein erfindungsgemäßer Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Pressenantrieb, in einer teilgeschnittenen perspektivischen Ansicht, jedoch ohne Elektromotor;
    Fig. 5
    ein erfindungsgemäßer Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Pressenantrieb, montiert an einer Presse bzw. einem Pressengehäuse.
  • Folgende Bezugszeichen werden verwendet:
    • 1
    Elektromotor
    2
    Bremse
    3
    Getriebe
    4
    Pressengehäuse (Presse)
    5
    Pressenwelle
    10
    Hohlwelle
    11
    Adapter
    12
    Hohlwellenanschlussflansch
    13
    Verzahnung
    14
    Antriebswelle
    15
    Drehachse / Längsachse
    16
    zweites Zahnrad
    17
    Bremsenanschlussflansch
    18
    Bremsengehäuseanschlussflansch
    20
    Bremsengehäuse
    21
    Getriebegehäuseanschlussflansch
    22
    erste Bremslamelle(n)
    23
    zweite Bremslamelle(n)
    24
    Schiebeverzahnung
    25
    Schiebeverzahnung
    26
    Bremskolben
    27
    Bremslamellenträger
    28
    Druckfeder
    29
    Elektromotoranschlussflansch
    30
    Getriebegehäuse
    31
    Pressengehäuseanschlussflansch
    32
    Bremsengehäuseanschlussflansch
    33
    Pressenwellenanschlussflansch
    34
    Hohlrad
    35
    Planetenrad
    36
    Planetenträger
    37
    Sonnenrad / erstes Zahnrad
    38
    Lager
  • In Fig. 1 ist eine Presse bzw. Pressenantrieb gemäß dem Stand der Technik skizziert. Die Presse weist ein Pressengehäuse 4 auf, an dem sowohl ein Elektromotor 1 samt Getriebe 3 und eine Bremse 2 angebracht ist. Die Bremse 2 und der Elektromotor 1 mit dem Getriebe 3 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Pressengehäuses 4 angeordnet. Ferner ist zwischen Bremse 2 und Getriebe 3 bzw. Elektromotor 1 eine Pressenwelle 5 angeordnet.
  • Diese Anordnung ist mit den oben skizzierten Nachteilen behaftet, insbesondere muss die Pressenwelle 5 zwangsläufig ein Stück weit aus dem Pressengehäuse 4 herausragen, damit die Bremse 2 mit der Pressenwelle 5 verbunden werden kann. Auch ist eine komplette Bremse 2 notwendig, d.h. es ist zumindest ein vollständiges Bremsengehäuse erforderlich, welches die Bremse 2 gegen Schmutz, etc. abschirmt. Diese Bremse 2 muss entsprechend aufwendig am Pressengehäuse 4 montiert werden. Weiterhin ist eine zusätzliche Verkabelung zur Ansteuerung der Bremse 2 vorzusehen, die bis auf die vom Elektromotor 1 bzw. Getriebe 3 abgewandte Seite des Pressengehäuses 4 verlegt werden muss. Ferner ist eine Schutzvorrichtung für die Bremse 2, insbesondere eine Schutzvorrichtung zur Abdeckung der drehenden Teile, vorzusehen.
  • Es wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Bremse 2 nunmehr zwischen dem Elektromotor 1 und dem Getriebe 3 angeordnet sein soll und insbesondere nicht separat an dem Ende der Pressenwelle 5, welches dem Elektromotor 1 bzw. dem Getriebe 3 gegenüberliegt. Die Bremse 2 kann in den Antrieb für eine Arbeitsmaschine integriert werden. Entsprechend weist ein erfindungsgemäßer Antrieb, in Richtung der Längs- bzw. Drehachse 15, ein Getriebe 3, eine Bremse 2 und einen Elektromotor 1 in der zuvor genannten Reihenfolge auf.
  • In den Fig. 2 bis 5 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebs für eine Arbeitsmaschine, insbesondere ein Pressenantrieb, abgebildet. Es ist jeweils die Anordnung von Elektromotor 1, Bremse 2, Getriebe 3, Pressengehäuse 4 bzw. Pressenwelle 5 erkennbar.
  • Ein erfindungsgemäßer Antrieb weist eine Antriebswelle 14 auf, die sich von dem Elektromotor 1, über die Bremse 2 bis hin zum Getriebe 3 erstreckt. Die Antriebswelle 14 ist rotationssymmetrisch und weist eine Längsachse 15 auf, die mit der Drehachse der Antriebswelle 14 zusammenfällt. Die Antriebswelle 14 überträgt das Drehmoment des Elektromotors 1 in das Getriebe 3. Die Antriebswelle 14 weist einerseits endseitig ein erstes Zahnrad 37 und andererseits, ebenfalls endseitig, ein zweites Zahnrad 16 auf. Ferner ist die Antriebswelle 14 mit einem Bremsenanschlussflansch 17 ausgestattet. Der Bremsenanschlussflansch 17 ist als umlaufender Kragen mit entsprechenden Gewindebohrungen ausgestaltet. Die Verbindung zwischen der Antriebswelle 14 und der Bremse 2, insbesondere einem Bremslamellenträger 27, kann beispielsweise auch als Spannsatzverbindung ausgeführt sein. Der Elektromotor weist ferner einen Bremsengehäuseanschlussflansch 18 zum Anschluss an ein Bremsengehäuse 20 auf.
  • Das Getriebe 3 weist im Wesentlichen ein Getriebegehäuse 30, sowie ein Planetengetriebe auf. Das Planetengetriebe weist ein Hohlrad 34, eine Anzahl von Planetenrädern 35 in einem Planetenträger 36, sowie ein Sonnenrad 37 auf. Das Sonnenrad wird von dem ersten Zahnrad 37 der Antriebswelle 14 gebildet. Das Hohlrad 34 ist mit dem Getriebegehäuse 30 verbunden. Der Planetenträger 36 ist mit einem Pressenwellenanschlussflansch 33 ausgestattet. Das Getriebegehäuse 30 wiederum weist einen Pressengehäuseanschlussflansch 31 und einen Bremsengehäuseanschlussflansch 32 auf. Der Pressengehäuseanschlussflansch 31 ist im Wesentlichen als umlaufender Kragen mit einer Anzahl von Durchgangsbohrungen ausgestaltet. Der Bremsengehäuseanschlussflansch 32 umfasst im Wesentlichen eine Anzahl von Gewindebohrungen. Der Planetenträger 36 ist über ein Lager 38, insbesondere ein Kugellager, drehbar in dem Getriebegehäuse 30 aufgenommen.
  • Die Bremse 2 weist vorzugsweise ein Bremsengehäuse 20 mit einem Getriebegehäuseanschlussflansch 21 sowie einen Elektromotoranschlussflansch 29 auf. Ferner weist die Bremse 2 einen zylinderförmigen Bremskolben 26, eine Anzahl von ringförmigen ersten Bremslamellen 22, eine Anzahl von ringförmigen zweiten Bremslamellen 23 sowie den ringförmigen Bremslamellenträger 27 auf.
  • Die ersten Bremslamellen 22 sind über ein Verbindungsmittel mit dem Bremsengehäuse verbunden. Das Verbindungsmittel weist eine Schiebeverzahnung 24 auf der Innenseite des Bremsengehäuses 20 auf, wobei die ersten Bremslammellen 22 randseitig mit einer korrespondierenden Schiebeverzahnung 24 ausgestattet sind. Mit diesem Verbindungsmittel sind die ersten Bremslamellen 22 axial verschiebbar in dem Bremsengehäuse 20 aufgenommen. Es ist jedoch möglich, dass ein Drehmoment, in diesem Falle ein Bremsmoment, von den ersten Bremslamellen 22 auf das Bremsengehäuse 20 übertragen werden kann.
  • Die zweiten Bremslamellen 23 sind über ein Verbindungsmittel mit dem Bremslamellenträger 27 verbunden. Das Verbindungsmittel weist eine Schiebeverzahnung 25 auf der Außenseite des Bremslamellenträgers 27 auf, wobei die zweiten Bremslamellen 23 innenseitig mit einer korrespondierenden Schiebeverzahnung 25 ausgestattet sind. Mit diesem Verbindungsmittel sind die zweiten Bremslamellen 23 axial verschiebbar auf dem Bremslamellenträger 27 aufgenommen. Es ist jedoch möglich, dass ein Drehmoment, in diesem Falle ein Bremsmoment, von den zweiten Bremslamellen 23 auf den Bremslamellenträger 27 übertragen werden kann.
  • Zwischen dem Getriebegehäuse 30 und dem Bremskolben 26 sind Druckfedern 28 vorgesehen, mit denen die Bremse 2 aktiviert werden kann. Die Druckfedern 28 sind dazu eingerichtet, die Bremslamellenanordnung, umfassend die ersten Bremslamellen 22 und die zweiten Bremslamellen 23, aufeinander bzw. gegen das Bremsengehäuse 20 zu drücken, so dass durch Reibkraft zwischen den Bremslamellen 22, 23 ein Bremsmoment aufgebracht werden kann.
  • Bei dem Elektromotor 1 handelt es sich vorzugsweise um einen Servomotor mit einer entsprechend angetriebenen Hohlwelle 10. Die Hohlwelle 10 ist über einen Adapter 11 mit der Antriebswelle 14 verbunden. Es ist vorgesehen, dass es sich bei dem Adapter 11 um eine hohlzylinderförmige Hülse handelt, wobei die Hülse mit einem Hohlwellenanschlussflansch 12, als auch mit einer Verzahnung 13 zum Anschluss an das zweite Zahnrad 16 der Antriebswelle 14, ausgestattet ist.
  • In der Fig. 5 ist nunmehr eine ebenfalls erfindungsgemäße Arbeitsmaschine, insbesondere eine Umformpresse, umfassend ein Pressengehäuse 4, eine Pressenwelle 5, sowie ein Antrieb 1, 2, 3 dargestellt. Die Umformpresse ist vorzugsweise für die Umformung von Metall vorgesehen. Bei dem Antrieb handelt es sich um einen erfindungsgemäßen Antrieb, so dass die erfindungsgemäße Arbeitsmaschine ohne eine separate Bremse, insbesondere ohne eine Bremse, die auf der dem Elektromotor 1 bzw. Getriebe 3 gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 4 der Umformpresse angebracht ist, auskommt.
  • Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Antriebs ergeben sich aus nachfolgender Funktionsbeschreibung.
  • Der Servomotor 1 versetzt den Adapter 11 und damit entsprechend die Antriebswelle 14 in Drehung. Die Drehbewegung wird über das Sonnenrad 37 in das Planetengetriebe eingeleitet, wodurch der Pressenwellenanschlussflansch 33 in eine Drehbewegung versetzt wird, der wiederum die Pressenwelle 5 antreibt. Die Pressenwelle könnte auch unmittelbar an den Planetenträger 36 angekoppelt werden. Die Untersetzung zwischen Antriebswelle 14 und Pressenwellenanschlussflansch 33 lässt sich durch entsprechende Auslegung des Getriebes 3, insbesondere des Planetengetriebes, einstellen.
  • Durch die zwischen den Elektromotor 1 und das Getriebe 3 geschaltete Bremse 2 kann die Antriebswelle 14 bei Bedarf abgebremst werden. Hierzu sind die Druckfedern 28 vorgesehen. Mit diesen Druckfedern kann der Bremskolben 26 verschoben werden, so dass die ersten Bremslamellen und die zweiten Bremslamellen aufeinandergepresst werden. Entsprechend kann ein Bremsmoment aufgebracht werden, welches die Drehbewegung der Antriebswelle 14 verzögern kann. Zum Lösen der Bremse ist der Bremskolben 26 vorgesehen, mit dem die Federkraft der Druckfedern 28 durch verfahren des Bremskolbens aufgehoben wird.
  • Insgesamt zeichnet sich der vorgeschlagene Antrieb durch seine kompakte Bauweise aus. Dies wird unter anderem dadurch erreicht, dass die Bremse in das Getriebegehäuse integriert ist. Auch auf ein Schwungrad kann verzichtet werden, wodurch ebenfalls zu einer kompakten Bauweise beigetragen werden kann. Ferner wird für den vorgeschlagenen Antrieb keine Kupplungs-Brems-Kombination benötigt, wodurch der Bauraum ebenfalls sehr klein gehalten werden kann. Ferner kann hierdurch ebenfalls Gewicht eingespart werden.

Claims (15)

  1. Antrieb für eine Arbeitsmaschine, insbesondere Pressenantrieb, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb einen Elektromotor (1), ein Getriebe (3) und eine zwischen Getriebe (3) und Elektromotor (1) angeordnete Bremse (2) aufweist.
  2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb mit einer Antriebswelle (14) ausgestattet ist, wobei die Antriebswelle (14) zwischen dem Elektromotor (1) und dem Getriebe (3) vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle (14) durch die Bremse (2) hindurchgeführt ist und von der Bremse (2) abgebremst werden kann.
  3. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb ein Gehäuse aufweist, wobei das Getriebe (3), zumindest abschnittsweise, und die Bremse (2) gemeinsam in dem Gehäuse aufgenommen sind.
  4. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Getriebegehäuse (30) und ein Bremsengehäuse (20) aufweist, wobei das Getriebegehäuse (30) mit einem Pressengehäuseanschlussflansch (31) und einem Bremsengehäuseanschlussflansch (32) ausgestattet ist, wobei das Bremsengehäuse (20) mit einem Getriebegehäuseanschlussflansch (21), sowie mit einem Elektromotoranschlussflansch (29) ausgestattet ist.
  5. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Getriebe (3) um ein Planetengetriebe handelt, umfassend ein Sonnenrad (37), ein Hohlrad (34), sowie einen Planetenträger (36) mit einer Anzahl von Planetenrädern (35).
  6. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (34) mit dem Getriebegehäuse (30) verbunden ist.
  7. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (14) mit einem ersten Zahnrad (37) ausgestattet ist, welches das Sonnenrad für das Planetengetriebe bildet.
  8. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Elektromotor (1) um einen Servomotor mit einer angetriebenen Hohlwelle (10) handelt.
  9. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (14) mit einem zweiten Zahnrad (16) ausgestattet ist, wobei die Antriebswelle (14) mit einem Adapter (11) ausgestattet ist, wobei der Adapter (11) an der Hohlwelle (10) angebracht ist, wobei der Adapter (11) mit einer Verzahnung (13) ausgestattet ist, die mit dem zweiten Zahnrad (16) der Antriebswelle (14) in Eingriff steht.
  10. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Adapter (11) um einen Hohlzylinder handelt, der mindestens einen Abschnitt der Antriebswelle (14) umschließt.
  11. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (14) einen Bremsenanschlussflansch (17) aufweist.
  12. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (2) eine Bremslamellenanordnung mit mindestens einer ersten Bremslamelle (22), sowie mindestens einer zweiten Bremslamelle (23) aufweist, die zur Erzeugung einer Bremswirkung in Kontakt gebracht werden können.
  13. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremse (2) ein Bremsengehäuse (20) aufweist, wobei die mindestens eine erste Bremslamelle (22) über ein Verbindungsmittel mit dem Bremsengehäuse (20) verbunden ist, wobei das Verbindungsmittel eine Schiebeverzahnung (24) auf der Innenseite des Bremsengehäuses (20) und eine korrespondierende Schiebeverzahnung (24) randseitig der mindestens einen ersten Bremslamelle (22) umfasst, wobei die mindestens eine zweite Bremslamelle (23) über ein Verbindungsmittel mit dem Bremslamellenträger (27) verbunden ist, wobei das Verbindungsmittel eine Schiebeverzahnung (25) auf der Außenseite des Bremslamellenträgers (27) und eine korrespondierende Schiebeverzahnung (25) innenseitig der mindestens einen zweiten Bremslamelle (23), wobei ein Bremskolben (26), vorzugsweise ein zylinderförmiger Bremskolben (26), vorgesehen ist, der zur Erzielung einer Bremswirkung über die Druckfedern (28) auf die Bremslamellenanordnung (22, 23) gedrückt werden kann.
  14. Antrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (1), die Bremse (2) und das Getriebe (3) entlang einer Längsachse (15) angeordnet sind.
  15. Arbeitsmaschine, insbesondere eine Umformpresse, umfassend
    - ein Pressengehäuse (4),
    - eine Pressenwelle (5), sowie
    - einen Antrieb für die Pressenwelle (5),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    es sich um einen Antrieb (1, 2, 3) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14 handelt.
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