EP3209493A1 - Pressenantriebsvorrichtung für eine presse und presse mit pressenantriebsvorrichtung - Google Patents

Pressenantriebsvorrichtung für eine presse und presse mit pressenantriebsvorrichtung

Info

Publication number
EP3209493A1
EP3209493A1 EP15783975.4A EP15783975A EP3209493A1 EP 3209493 A1 EP3209493 A1 EP 3209493A1 EP 15783975 A EP15783975 A EP 15783975A EP 3209493 A1 EP3209493 A1 EP 3209493A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive
press
bearing
housing
shaft
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.)
Withdrawn
Application number
EP15783975.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marcus Kosse
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.)
L Schuler GmbH
Original Assignee
L Schuler GmbH
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 L Schuler GmbH filed Critical L Schuler GmbH
Publication of EP3209493A1 publication Critical patent/EP3209493A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B30B1/10—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 toggle mechanism
    • B30B1/14—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 toggle mechanism operated by cams, eccentrics, or cranks
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a press drive device for a press, which serves to drive a plunger of the press.
  • the invention also relates to a press having ei ⁇ ne such press drive device.
  • Press drive devices for driving a press ram are known in many different variants. It has been proposed several times to use electric motors or servomotors in the press drive device.
  • DE 10 2008 034 971 AI describes a press with several direct drive modules, each acting on a pressure point of the plunger.
  • a servomotor can be used in the direct drive module.
  • the servomotors of various direct drive modules may be either mechanically coupled or electronically synchronized.
  • electrophotographic ⁇ nical synchronization with four pressure points of the tappet can ge ⁇ rotates about two orthogonal axes or be tilted.
  • An electric drive motor for example a servo or a torque motor can be arranged with a gear module at an interface of the press.
  • a brake may be present in the engine module.
  • the motor can be connected to a corresponding interface on the press via a gear module.
  • Another modular drive system for a press is known from DE 10 2011 113 624 AI.
  • a crankshaft In a drive housing, a crankshaft is mounted via radial bearings. The drive is flanged to the side of the drive housing. At a connecting rod bearing of the crankshaft, a connecting rod is attached, which converts the rotational movement of the crankshaft in an oscillating Be ⁇ movement.
  • a braking device and a Planetenge ⁇ gear can be arranged between the drive and the drive housing.
  • the brake and the drive can also be connected to the transmission on opposite sides.
  • the object is achieved by a press drive device with the features of claim 1 and a press with the features of claim 15.
  • the press drive device includes a connecting rod having a drive end and a driven end.
  • the Ab ⁇ drive end is preferably coupled via a toggle mechanism with the plunger.
  • the press drive apparatus also includes a drive shaft, for example a Kurbelwel ⁇ le or an eccentric shaft.
  • the drive shaft is rotatably mounted about a shaft axis. It has an opposite to the shaft axis eccentrically arranged connecting rod bearing. At the connecting rod bearing the drive end of the connecting rod is mounted.
  • the press drive device has at least one electric drive motor, in particular a torque motor, with a stator and a rotor.
  • a "torque motor" a servo motor is to be understood, which is designed for lower speeds for high torques.
  • the torque motor comprises a high number of pole pairs on.
  • the diam ⁇ ser a torque motor is preferably significantly greater than its axial dimension. The torque motor is required in the axial direction only a small space.
  • first and a second Antriebsge ⁇ housing available.
  • first and second drive housing may additionally comprise further drive housing, ⁇ be present in play as a third or a fourth drive housing.
  • the number of drive housings can thus be greater than two.
  • Each drive housing has an annular closed circumferentially about the shaft axis and / or coaxial with the shaft axis extending peripheral wall.
  • At least in the first and second ⁇ An actuator housing is preferably also in each case an inner wall ⁇ present.
  • the inner wall is connected to the peripheral wall on the axial side, which faces the connecting rod bearing and can be referred to as the inside of the first or second Antriebsge ⁇ housing.
  • the drive housing thus has ⁇ a cup-shaped shape.
  • the inner wall is broken in the area of the shaft axis.
  • the first drive housing and the second drive housing are arranged on axially opposite sides of the connecting rod bearing.
  • the drive shaft preferably projects into the first and the second drive housing.
  • the existing drive housing is each arranged a drive motor having a stator and a hollow cylindrical rotor.
  • the housing interior provides a space for the drive motor.
  • the stator is arranged on the shaft axis zugeord ⁇ Neten inner surface of the peripheral wall.
  • the rotor is arranged. On its side facing the stator, the rotor can carry permanent magnets.
  • the rotor is supported by a rotor hub.
  • the rotor is rotatably connected to the rotor hub.
  • the rotor or at least parts thereof and the rotor hub can also be designed integrally oh ⁇ ne seam and joint.
  • the rotor hub as ⁇ derum is non-rotatably coupled to the drive shaft.
  • a rotation of the rotor thus causes a rotation of the Ro ⁇ tornabe.
  • This compound is preferably gearless and untranslated or implemented without reduction.
  • the Dre ⁇ increase of the rotor by a certain angle of rotation about the Wel ⁇ lenachse thus causes the rotation of the rotor hub and the drive shaft by the same angle of rotation.
  • a drive motor and / or a braking device can be arranged in a modular manner in a drive housing.
  • the press drive device can therefore be flexibly adapted to the press.
  • the space is very small. It is thereby possible to rea ⁇ taping a compact press in which the shaft axis of the at least one check- Drive shaft is oriented in the direction in which the workpiece transport takes place.
  • the press drive device preferably does not protrude beyond the outer contour of the press frame of the press. Characterized the ENTRANCE ⁇ friendliness to the front and rear of the press for the workpiece transport and / or replacement of the press tool is significantly improved.
  • the rotor and / or the rotor hub and / or other non-rotatably connected to the drive shaft parts can serve by increasing their mass or by attaching at least one flywheel element as a flywheel.
  • the available in the housing interior free space can be exploited to compensate for the additional flywheel.
  • the additional flywheel must be balanced as ordered to ⁇ .
  • first and the second drive ⁇ housing each having a mounting flange for attachment to a press frame.
  • the mounting flange is preferably arranged on the inner wall opposite axial end of the peripheral wall.
  • the attachment ⁇ flange can be designed as an annular flange.
  • the first and the second drive housing is preferably mounted on two opposing plates or cheeks of the press frame such that only the annular flange and the Be ⁇ fastening screws protrude from space, which is defi ⁇ ned by the two plates or cheeks of the press frame.
  • An optional third drive housing may be secured to the attachment flange of the first or second drive housing with a connecting flange. It can be a lot to ⁇ drive housing arbitrarily arranged in this manner in principle axially side by side and connect to the ⁇ ers th and / or second drive housing.
  • a braking device is present.
  • the braking device is provided to stop the plunger movement in an emergency, for example in case of failure of the electrical power supply.
  • one brake device can be arranged in one or more of the existing drive housings.
  • the rotor is fixed to the rotor hub at an axial end.
  • both a drive motor and a brake device may be placed.
  • the braking device can engage axially at least partially in the installation space between the rotor and the shaft axis.
  • the braking device is axially adjacent to the rotor hub is arranged ⁇ .
  • Rotorna ⁇ be a hollow shaft which surrounds the drive shaft.
  • the hollow shaft may be non-positively and / or positively connected to the drive shaft in the rotational direction, ie in the circumferential direction about the shaft axis.
  • spokes or a disk may extend substantially radially or obliquely to the shaft axis, wherein the rotor is supported by the disc or the spokes.
  • the drive shaft is rotatably supported in a preferred istsbei ⁇ game at a first bearing point via a first bearing means and at a second bearing point via a second bearing means.
  • the two bearings are arranged with respect to the connecting rod bearing on axially opposite sides.
  • the first bearing device is arranged between a first bearing part and the drive shaft and the second bearing device is arranged between a second bearing part and the drive shaft.
  • the rotor and the rotor hub of the least ⁇ least one drive motor are not additionally supported.
  • the rotatable mounting of the rotor and the rotor hub can take place ⁇ finally via the first bearing means and / or the second bearing means.
  • the shaft axis preferably extends in a Tie ⁇ fenraum, in which also the workpiece transfer takes place to or from the press.
  • the press drive device does not protrude beyond the outer contour of the press frame. Under the outer contour is a smallest possible cuboid to understand in which the press frame is arranged.
  • a compact design of the press drive device can be achieved.
  • Ceiord ⁇ nen the press drive device on or in the press frame, for example in the header of a press.
  • the tool change ⁇ is simplified, since the area is easily accessible directly from above or behind the press from above and a tool to be changed, for example, via a crane di ⁇ rectly next to the press frame on the press table can be stored ,
  • the friction losses of such a stored Pressenan ⁇ driving device are low.
  • the drive shaft and the Drive motor are preferably rotatably supported by only two bearings.
  • the first bearing device and / or the second bearing device are preferably formed by rolling bearing devices, could also be designed as a sliding bearing for pressing with larger pressing or connecting rod forces. If there is no gear toothing between the drive motor and the drive shaft, transmission-related energy losses are also eliminated.
  • High torques can be achieved via the electric drive motor or torque motor. Due to the direct connection of the rotor with the drive shaft high Drehbe ⁇ accelerations or rotational delays of the drive shaft are possible. These are transmitted via the connecting rod and the preferably existing toggle gear on the plunger. So ⁇ accelerations and delays of the plunger are achieved with high amounts.
  • the press drive device or a press equipped therewith thus not only has high energy efficiency but also high dynamics. Full speed of the press drive device is achieved in less than 40 milliseconds in one embodiment. This is due to the fact that the press drive ⁇ device in addition to a low friction and in relation to the torque provided only low moment of inertia.
  • the first bearing means forms a Festla ⁇ ger and the second bearing means a movable bearing.
  • Axial expansions of the drive shaft therefore do not result in stresses in the press drive device.
  • An axial migration of the drive shaft is prevented by the fixed bearing.
  • the drive motor is preferably on the axial side of the connecting rod bearing on which the Festla ⁇ ger is present. It is also possible to arrange the or a further drive motor additionally or alternatively on the axial side of the movable bearing.
  • the rotor is directly connected to the drive shaft.
  • the rotor hub sits directly on the drive shaft.
  • first bearing part with the first bearing is part of the first drive housing and / or if the second bearing part with the second bearing point is part of the second drive housing.
  • first bearing point on the inner wall of the f ⁇ th driving the housing and the second bearing point on the In ⁇ nenwand of the second drive housing is formed.
  • the drive shaft is supported on the respective Lagereinrich ⁇ tion on the inner wall. In this arrangement, the drive shaft is thus not on the press frame, but ⁇ finally mounted on the two drive housings.
  • the drive shaft is supported exclusively at the first bearing point via the first bearing device and at the second bearing point via the second bearing device.
  • Other bearings for rotatable mounting of the drive shaft or non-rotatably connected to the drive shaft composites ⁇ nen components of the press drive device are not present.
  • a press according to the present invention may comprise one or more of the above-described press drive devices.
  • Each press drive device is in particular associated with a toggle mechanism, which is acted upon by the connecting rod of the press drive device. If the press has several press drive devices, these are not mechanically coupled to one another.
  • Each press drive device used in the press can set the angle of rotation of the drive shaft and thus the position of the connecting rod or of the respective connected so Kniehebelgetrie ⁇ bes independently of the other press drive devices.
  • the press drive devices are coordinated by a press control and speak control ⁇ technically linked.
  • FIG. 2 shows the press of FIG. 1 in a front view
  • Fig. 6 is a partial view of the press acc. of the
  • Fig. 7 shows a detail view of one of the two press drive devices with the two drive housings in the sectional view. 5 along a shaft axis of a Antriebswel ⁇ le of the press drive device ,
  • Fig. 8 shows a press ram and the tappet guide of the press acc. 1 to 7 in a perspective view, and a schematic representation of an embodiment of a toggle mechanism of the press
  • FIGS. 1 to 4 show an embodiment of a press 10 in various views.
  • the press 10 has a plunger 11, which is movably guided in a stroke direction H, in particular in the vertical direction, on a press frame 12.
  • To guide the plunger 11 are used according to the example attached to the plunger 11 rollers 15 which abut a respective associated bearing surface 13 of a press frame-side guide member 14 (Fig. 8).
  • the press frame 12 has a foot part 18 with a Pres ⁇ sentisch 19.
  • a lower tool can be arranged on the press table 19.
  • an upper tool can cooperate, which is arranged on the plunger 11.
  • the lower tool is immovably angeord ⁇ net relative to the press frame 12. Only the upper tool can be moved by means of the plunger 11 relative to the press frame and the lower tool.
  • the press 10 may be used for cutting and / or stamping, stamping and / or drawing and / or bending and / or for other forming processes.
  • the press frame 12 also has a head portion 20.
  • the plunger 11 is located between the head part 20 and the foot part 18.
  • the press 10 is designed as a monoblock press, wherein the foot part 18 and the head part 20 of the Pressenge ⁇ stells 12 are about two in a transverse direction Q with Distance from each other arranged connecting parts or side ⁇ stand connected to each other, each extending from the foot part 18 to the head part 20 in the stroke direction H.
  • the press 10 could also be designed as a C-frame press or in split design, in which the Pressing elements (header, stand, press table) are connected in a suitable manner.
  • a depth direction T is oriented at right angles to the stroke direction H and to the transverse direction Q. Viewed in the depth direction T, the press 10 has a front side (FIG. 2) and the front side has a reverse side. In the case of the press 10 illustrated here, the transport of a workpiece from the front or the back to the press 10 or from the press 10 to the front or to the back takes place.
  • the at least one Pressenan ⁇ drive device 21 is used to move the plunger 11 in the stroke direction H.
  • the press frame 12 in two depths ⁇ direction T at spaced press frame plates 22nd
  • the press frame plates 22 extend in a plane defined by the transverse direction Q and the stroke direction H.
  • the two press frame plates 22 each have a circular receiving opening 23 for each press drive device 21 (FIG. 5).
  • the receiving openings 23 in the two press frame plates 22 for a common press drive device 21 are arranged in the depth direction T aligned and coaxial about a shaft axis W of the ⁇ press drive device 21.
  • Each press drive device 21 has a first drive housing 24 and a second drive housing 25.
  • the first drive housing 24 is in the one press Adjusting plate 22 and the second drive housing 25 in each case other press riser plate 22 each coaxial with the same shaft axis W is arranged.
  • the shaft axis W of each press drive device 21 extends in the depth direction.
  • Each drive housing 24, 25 has an annular, closed and / or in the circumferential direction about the shaft axis W koa ⁇ xial to the respective shaft axis W-disposed annular peripheral wall 26 and an inner wall 27.
  • the inner wall 27 of a respective drive housing 24, 25 is located on the axial side, on which the drive housing 24, 25 facing the respective other drive housing 25 and 24 respectively.
  • the respective drive housing 24, 25 has a housing opening 33 (Fig. 7) through a lid
  • each drive housing 24, 25 thus a substantially cylindrical contoured housing interior 29 is formed.
  • a drive motor 30 and / or a braking device 31 can be arranged.
  • the first drive housing 24 and the second Antriebsge ⁇ housing 25 has in each case on the inner wall 27
  • fastening means is at ⁇ game according to at least one mounting flange 32.
  • the mounting flange 32 is in the herein illustrated exemplary embodiment designed as a ring flange and surrounds the housing opening 33 of the corresponding drive housing 24, 25 completely. About holes in the mounting flange 32 can the drive housing 24, 25 are bolted to the respective associated press frame plate 22.
  • Each drive device 21 has a drive shaft 35.
  • the drive shaft 35 is executed as an example Exzenter ⁇ wave and could be formed in a modification to this also by a crankshaft.
  • the drive shaft 35 it ⁇ extends along the shaft axis W and is rotatably supported about the shaft axis W.
  • a first bearing device 37 is provided at a first bearing 36.
  • the first bearing 36 is formed in egg ⁇ ner cylindrical bearing recess 38 of the inner wall 27 of the first drive housing 24. Between the Lageraus ⁇ saving 38 and the drive shaft 35, the first Lagerein ⁇ direction 37 is arranged.
  • the drive shaft 35 is also mounted on a second bearing 39, which is formed, for example, by a bearing recess 38 in the inner wall 27 of the second drive housing 25, by means of a second La ⁇ ger sensible 40.
  • the second bearing device 40 is disposed between the bearing recess 38 and the drive shaft 35.
  • the drive shaft 35 is mounted, for example, only on the two storage facilities 37, 40 at the first bearing 36 and the second bearing 39. Zussley ⁇ Liche camp sites do not exist.
  • first bearing part 41 for the first bearing 36 and a second bearing part 42 for the second bearing 39.
  • first bearing part 41 and / or the second bearing part 42 also by an element of Machine frame to be formed.
  • At least one of the bearings for example, the first bearing 36 is designed as a fixed bearing to prevent axial displacement of the drive shaft 35.
  • the respective other bearing point and, for example, the second Lagerstel ⁇ le 39 is designed as a floating bearing to avoid tension and constraining forces in the press drive devices 21.
  • the drive shaft 35 has a connecting rod bearing 46.
  • the connecting rod bearing 46 is eccentrically arranged ⁇ to the shaft axis W.
  • the connecting rod bearing 46 is seated on an eccentric part 47 of the drive shaft 35 arranged eccentrically to the shaft axis W.
  • the two storage facilities 37, 40 are formed by rolling bearings.
  • the connecting rod bearing 46 is also executed in the embodiment as a rolling bearing.
  • the connecting rod bearing 46 By means of the connecting rod bearing 46, the drive shaft 35 and, according to the example, the eccentric part 47 is connected to a drive end 48 of a connecting rod 49.
  • the connecting rod 49 of a jeweili ⁇ gen press drive device 21 extends depending on the angular position of the drive shaft 35 approximately in the transverse direction Q, or at a slight angle thereto.
  • the connecting rod 49 At the end opposite the drive end 48, the connecting rod 49 has a driven end 50.
  • the output end 50 of the connecting rod 49 is coupled in the case of here described ⁇ press 10 with an associated press gear, such as a toggle mechanism 51. It It would also be possible to couple the output end of the connecting rod 49 via an eccentric gear or directly with the press ram 11.
  • Each press drive device 21 is associated with a toggle mechanism 51.
  • the example two Kniehebelge ⁇ gear 51 are highly schematic in Fig. 8 illustrated ⁇ light.
  • the concrete arrangement of a toggle mechanism 51 in the press 10 can be seen from Fig. 6.
  • Each Kniehe ⁇ Belge gear 51 includes a first toggle lever 52 and a second toggle 53rd
  • the two knee levers 52, 53 are a knee joint 55 ⁇ hinged together by a hinge 54, and according to the example.
  • the second toggle 53 is also articulated ver ⁇ connected with a pressure point 56.
  • the first toggle lever 52 is pivotally connected to the press frame 12 at its opposite end to the knee joint 55.
  • Fig. 12 shows a modified embodiment of the hinge connection 54.
  • the connecting rod 49 has three hinge points, namely one at the drive end 48 (as in Fig. 8), a hinge point 54a for connection to the first toggle 52 and a hinge point 54b for connection to the second knee lever 53.
  • the toggle mechanism 51 corresponds to the toggle mechanism 51 of FIG. 8.
  • the knee joint 55 is formed by a knee pivot pin 57 on which the output end 50 of the connecting rod 49 is mounted.
  • the second toggle lever 53 is formed, for example, by two toggle lever elements 53a, 53b, which engage around the knee joint pin 57 at one end and are articulated at the other end by means of a first bearing pin 58 to the respective because associated pressure point 56 of the plunger 11 are connected.
  • the two toggle elements 53a, 53b are arranged in the axial direction of the knee joint pin 57 on opposite sides of the output end 50 of the connecting rod 49.
  • the second toggle lever 53 and the first toggle lever 52 by two toggle elements 52a, 52b gebil ⁇ det.
  • the two toggle elements 52a, 52b are arranged on entge ⁇ gennewen sides of the knee joint pin 52 so that the output end 50 of the connecting rod 49 and the knee joint 55 associated ends of the two toggle elements 53a, 53b of the second toggle 53 between them befin ⁇ the.
  • the distance between the two toggle lever elements 52a, 52b of the first toggle lever 52 is greater than the distance between the two toggle elements 53a, 53b of the second toggle lever 53.
  • the output end 50 of the connecting rod 49 fork-shaped execution .
  • the first toggle lever 52 and / or the second toggle lever 53 may also be with only one Kniehe ⁇ belelement 52a or 52b or 53a or 53b executed.
  • the two toggle elements 52a, 52b of the first toggle lever 52 are pivotally mounted on the press frame 12 via a second pivot pin 59.
  • the second bearing pin 59 is mounted at its two axial ends according to the example in a Lagerausneh- tion of a cheek 60 of the press frame 12.
  • the relatively rotatable elements of the toggle mechanism 51 are mounted via roller bearings.
  • the second La ⁇ gerzapfen 59 is supported via a respective bearing 60 to the cheeks of the press frame 12th
  • the two toggle elements 52a, 52b of the first toggle lever 52 are non-rotatably seated on the second pivot pin 59 and are rotatably mounted on the knee pivot pin 57 via a respective rolling bearing.
  • the two toggle elements 53a, 53b of the second toggle lever 53 are non-rotatably mounted on the knee pivot pin 57 and are each rotatably mounted on the second bearing pin 59 via a respective rolling bearing.
  • the second bearing pin 59 is rotatably connected to the plunger 11 at the pressure point 56.
  • Fig. 13 it can be seen that the bearings are loaded by the initiation of the pressing force at the pressure point 56 in the stroke direction on its upper side.
  • the loading zone of the bearings is in the lower region. This is achieved in that the bearings, in contrast to the arrangement of FIG. 13, between the toggle lever elements 52a, 52b of the first toggle lever 52 and the second pivot pin 59, between the toggle lever elements 53a, 53b of the second toggle lever 53 and the Kniege ⁇ pivot pin 57, and between the pressure point 56 and the first bearing pin 58 are arranged.
  • the first Lagerzap ⁇ fen 58 is rotatably connected to the toggle lever elements 53 a, 53 b of the second toggle lever 53 and.
  • the knee pivot pin 57 is rotatably connected to the toggle lever elements 52a, 52b of the first toggle lever 52 and the second bearing pin 59 is non-rotatably in the cheeks 60 of the press frame 12th
  • the arrangement according to FIG. 14 has the advantage over the arrangement according to FIG. 13 that all bearings within the exterior OHkontur the press frame or press body are located. This facilitates the sealing of the press body, in particular ⁇ special for sliding bearings with oil or. Grease lubrication.
  • the plunger 11 of the press 10 has two pressure points 56 spaced apart in the transverse direction Q.
  • the pressure points 56 are arranged along a straight line extending in the transverse direction Q.
  • the distance between the two pressure points 56 is greater than the dimension of the press table 19 in the transverse direction Q.
  • the two pressure points 56 are therefore not above the press table 19, but in the transverse direction Q considered close to the two side posts of the press frame, the foot part 18 and Connect headboard 20 together. This eliminates a bending stress of the head part 20 and the press rigidity is increased.
  • each press drive device 21 has at least one electric drive motor 30.
  • the at least one drive motor 30 is arranged in the first drive housing 24 or in the second drive housing 25. It is also possible to arrange a drive motor 30 in each of the two drive housings 24, 25.
  • each press ⁇ senantriebsvoriques 21 has a single drive motor 30.
  • the drive motor 30 is arranged according to the example in the first drive ⁇ housing 24. It has a stator 65 which is arranged coaxially with the shaft axis W. The stator 65 is fixed to the shaft axis W facing réelleflä ⁇ surface of the peripheral wall 26 at ⁇ play invention.
  • an annular rotor 66 is disposed coaxially about the shaft axis W within the Sta ⁇ tors 65th
  • the rotor 66 carries inrangsbei ⁇ game permanent magnets.
  • the excitation coils are arranged in the stator 65.
  • the drive motor 30 is preferably designed as a ser ⁇ derotor or torque motor.
  • the torque motor has a high number of pole pairs and is designed for lower speeds and higher torques. Therefore, its diameter compared to its axial size according to example significantly larger.
  • the rotor 66 of the drive motor 30 is fastened to a rotor hub 67 at its end assigned to the inner wall 27.
  • the rotor hub 67 has, for example, a disk 68 extending radially or obliquely to the shaft axis W.
  • the radially inner end of this disc 68 is connected to a Hohlwel ⁇ le 69, which sits on the drive shaft 35.
  • the hollow shaft 69 may be connected in the direction of rotation about the shaft axis W positively and / or non-positively with the drive shaft 35.
  • the rotor hub 67 has a holding ⁇ part 70, to which the rotor 66 is attached.
  • the holding ⁇ part 70 has a coaxial with the shaft axis W extending ring portion in the embodiment, which is coaxially enclosed by the zugeord ⁇ neten axial end of the rotor 60.
  • the disc 68 could also extend a plurality of spokes between the hollow shaft 69 and the holding part 70.
  • the rotor hub 67 is preferably made in one piece without seam and joint.
  • the rotor hub 67 and the fact be strengthened ⁇ rotor 66 have a total of a rim-like Ge ⁇ Stalt.
  • Radially inside the rotor 66 and axially adjacent to the disc 68 and the rotor hub 67 remains a space or receiving space 71.
  • this receiving space 71 is sufficient space when in addition to a drive motor 30, a braking device 31 is to be arranged in a drive housing.
  • the rotor 66 is rotationally fixed on the rotor hub 67 is connected to the drive shaft at ⁇ 35th A rotation of the rotor 66 by ei ⁇ NEN predetermined rotation angle about the shaft axis W thus leads ⁇ to rotate the drive shaft 35 by the same rotation angle. A translation or reduction between the rotational movement of the rotor 66 and the rotational movement of the drive shaft 35 is not present.
  • the mechanical connection between the rotor 66 and the drive shaft 35 is gear ⁇ belos and in particular free of play.
  • the rotor 66 and the rotor hub 67 are supported exclusively by the bearings 37, 40 serving for supporting the drive shaft 35. Separate, additional Motorla ⁇ ger accounts.
  • a sensor 72 is angeord ⁇ net.
  • the sensor 72 is seated, for example, in extension of the drive shaft 35 and is through the shaft axis W by ⁇ sets.
  • the sensor housing is located outside the housing Hisnenraums 29 and can be arranged according to the example on the first drive housing 24 occlusive cover 28.
  • the sensor 72 is used to detect the rotational position of the drive motor 30. The rotational position detection can be done touching or non-contact.
  • Each drive motor 30 or each drive shaft 35 is preferably associated with at least one sensor 72.
  • a plurality of drive motors 30 are connected to a common drive shaft 35 (FIGS. 9-11), the rotational position of both drive motors 30 is determined by means of a common sensor 72.
  • the drive motors 30 are mounted in matching rotational positions.
  • the first drive housing 24 and the second drive housing 25 are located almost completely between the two press mounting plates 22.
  • Only the mounting flange 32, the cover 28 and an optional on the lid 28th arranged sensor 72 are located outside the contour, which is defined by the two machine frame plates 22.
  • the drive motor 30 and / or the braking device 31, which are arranged within the housing interior space 29, are located completely in the space between the two outer surfaces of the press faces facing away from one another. cradles 22.
  • the braking device 31 is in the embodiment ge ⁇ according to FIGS. 1 to 8 in the second drive housing 25 angeord ⁇ net.
  • a brake member is fixedly connected to the second Antriebsge ⁇ housing 25 and, for example in accordance with the inner wall 27, while the other brake member for rotation with the drive shaft 35 is connected ⁇ .
  • Each drive device 21 includes at least one braking device 31.
  • the press 10 has no hydraulic Kochlastsi ⁇ insurance.
  • the overload protection is by an electrical or electronic control of at least one
  • the electric drive motors 30 of different press drive devices 21 are not mechanically positively coupled with each other.
  • the coordinated rotating the electri ⁇ rule drive motors 30 different press drive devices 21 are made for the respective associated shaft axis W by the press control.
  • the guide allows the plunger 11 in addition to the movement in the stroke direction H at least one further degree of freedom of movement, namely an inclination with respect to a plane which is spanned by the depth direction T and the transverse direction Q.
  • the inclination is, for example, ei ⁇ ne tilting movement about an axis parallel to the depth direction T.
  • a tilting movement about an axis which is aligned parallel to the transverse direction Q can additionally be permitted.
  • the plunger 11 is supported at twelve locations via a respective roller 15 with respect to a contact surface 13 on the press frame side (FIG. 8).
  • Four contact surfaces 13 either have a normal vector in the depth direction T and four contact surfaces have a normal vector in the transverse direction Q.
  • the rollers 15 are arranged in the lifting direction in two spaced-apart altitudes on the plunger 11. In the one altitude, for example, the lowermonynla ⁇ ge, is located at each of the eight contact surfaces 13, a roller 15 at.
  • the press 10 To determine the force applied by the plunger 11 pressing force, the press 10, not shown force sensors.
  • the force sensors may be arranged at any point in the drive train between the drive motor and the plunger 11.
  • a force sensor may be provided for determining the press force at each gear Kniehebelge ⁇ 51st
  • the sensor signal of the force sensor is transmitted to the control of the press 10 and evaluated. To avoid an overload is detected depending on the current rotational position, and therefore dependent on the current position of the plunger 11 and dependent on the sensor signal of the Krafts ⁇ sensor whether an overload and thus a Bebuldi ⁇ supply of the press 10, the tool or the workpiece is imminent.
  • the at least one Antriebsmo ⁇ gate 30 may be supplied with current or vice ⁇ switched into a generator mode, a braking force is generated against the aktuel ⁇ len rotational direction and the slide movement is stopped.
  • Such an overload function can also be carried out by control engineering or control measures without the use of hydraulic overload devices.
  • a press drive device 21 has a plurality of drive motors 30, then the drive torque and / or the nominal force travel can thereby be increased.
  • the existing drive motors 30 of a common press drive device 21 independently of one another, for example via separate frequency, driven by a press control.
  • the torque of all the drive motors 30 at a forming task or during the ram movement does not need the torque of all At ⁇ drive motors 30 at least in a portion of the motion profile, so one or more of the drive motors are operated, for example, normally passively or in the generator mode. It is also possible to control the drive motors 30 such that overall the losses of all the drive motors 35 are minimized.
  • the actuation of the existing drive motors 30 is carried out such that the required torque is provided by the drive motor ⁇ ren 30 so that a ho possible ⁇ her overall efficiency results.
  • drive motors 30 with different torque-current characteristics and / or different efficiency maps can also be used.
  • energy can be fed back into an electrical intermediate circuit into energy ⁇ memory. This energy can be used during the next working stroke.
  • the network load can be reduced thereby.
  • the press 10 reaches a high dynamic.
  • the press ram 11 can be accelerated or decelerated with high amounts.
  • the press 10 also works very quietly.
  • the press ram 11 can be moved with any movement profile in the stroke direction H.
  • the press ram 11 can be stopped at bottom dead center.
  • For oscillating movement of the press ram 11 to the at least one ⁇ drive motor at the top dead center and the bottom dead center of the slide movement can reverse its direction of rotation and therefore are driven in a rotational angle range pendulum.
  • FIGS. 9 to 11 are highly schematic configuration examples veran ⁇ illustrated. It is understood that other configura ⁇ tions can be realized.
  • both in the first drive housing 24, and in the second drive housing 25 each have a drive motor 30, and a brake unit 31 is arranged.
  • the part of the braking device 31 connected to the drive housing 24 or 25 is in this embodiment, in contrast to the exemplary embodiment explained above, not connected to the inner wall, but to the cover 28 of the drive housing.
  • a third ⁇ An actuator housing 76 and to the second drive housing 25, a fourth drive housing 77 is connected respectively to the first drive housing 24.
  • the third and the fourth drive housing 76, 77 are arranged in extension of the Wel ⁇ lenachse W and coaxial therewith.
  • the third and the fourth drive housing 76, 77 are equally built on ⁇ as the first drive housing 24 and the second on ⁇ drive housing 25.
  • the drive shaft 35 but only to the first bearing point 36 via the first bearing means 37 and at the second bearing 39 via the second bearing means 40 ⁇ stored.
  • the drive shaft 35 passes through the cover 28 of the first and the second drive housing 24, 25 and the respective inner wall 27 of the third and the fourth drive housing 76, 77th
  • the third drive housing 76 and the four ⁇ th drive housing 77 on the axial side with the inner wall 27 each have a connecting flange 78.
  • This connecting flange 78 can connect to the associated first drive housing 24 and second drive housing 25 are produced.
  • the third drive housing 76 and in the fourth drive ⁇ housing 77 each have a drive motor 30 and / or a braking device 31 are arranged.
  • Two exemplary configurations are illustrated in FIGS. 10 and 11. In FIG. 11, a drive motor 30 and a brake device 31 are arranged in each drive housing 24, 25, 76, 77. In contrast, only two brake devices 31 are provided in the embodiment of FIG. 10, which are provided in the third drive housing 76 and the fourth drive housing 77.
  • an external rotor motor could be used instead of the réelleläu- used according to the example, but this is less advantageous for the compact arrangement in the drive housing.
  • the available space in the housing 29 free space can be exploited to provide such additional ⁇ flywheel.
  • the invention relates to a press drive device 21 for a press 10 with a connecting rod 49, which has a drive ⁇ de 48 and a driven end 50.
  • the output end 50 is preferably coupled to a knee joint 55 of a Kniehebelge ⁇ drive 51.
  • a drive shaft 35 is rotatably mounted about a shaft axis W and has an eccentric against ⁇ over the shaft axis W arranged connecting rod bearing 46.
  • the drive end 48 of the connecting rod 49 gela ⁇ siege.
  • the drive shaft 35 projects into both drive housings 24, 25.
  • An electric drive motor 30 is arranged in at least one of the Antrisbgephase 24, 25, preferably a torque motor having a stator 65 which is non-rotatably connected to a koaxi ⁇ al arranged around the shaft axis W peripheral wall 26 of the on ⁇ drive housing 24, 25 is connected.
  • a rotor 66 is arranged, which is supported by a Ro ⁇ tornabe 67. Between the shaft axis W and the rotor 66 there is an installation space in which at least part of a braking device 31 can be arranged.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pressenantriebsvorrichtung (21) für eine Presse (10) mit einem Pleuel (49), das ein Antriebsende (48)und ein Abtriebsende (50) aufweist. Das Abtriebsende (50) ist vorzugsweise mit einem Kniegelenk (55) eines Kniehebelgetriebes (51) gekoppelt. Eine Antriebswelle (35)ist drehbar um eine Wellenachse (W) gelagert und hat ein exzentrisch gegenüber der Wellenachse (W) angeordnetes Pleuellager (46). An dem Pleuellager (46) ist das Antriebsende (48) eines Pleuels (49) gelagert. Es ist zumindest ein erstes Antriebsgehäuse (24) und ein zweites Antriebsgehäuse (25) auf axial entgegengesetzten Seiten des Pleuellagers (46) vorhanden. Die Antriebswelle (35) ragt in beide Antriebsgehäuse (24, 25) hinein. In zumindest einem der Antrisbgehäuse (24, 25) ist ein elektrischer Antriebsmotor (30) angeordnet, vorzugsweise ein Torquemotor, der einen Stator (65) aufweist, der drehfest mit einer koaxial um die Wellenachse (W) angeordneten Umfangswand (26) des Antriebsgehäuses (24, 25) verbunden ist. Radial innerhalb des Stators (65) ist ein Rotor (66) angeordnet, der von einer Rotornabe (67) getragen wird. Zwischen der Wellenachse (W) und dem Rotor (66) ist ein Einbauraum vorhanden, in dem zumindest ein Teil einer Bremseinrichtung (31) angeordnet werden kann.

Description

Pressenantriebsvorrichtung für eine Presse und Presse mit
Pressenantriebsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Pressenantriebsvorrichtung für eine Presse, die zum Antreiben eines Stößels der Presse dient. Die Erfindung betrifft außerdem eine Presse, die ei¬ ne solche Pressenantriebsvorrichtung aufweist.
Pressenantriebsvorrichtungen zum Antreiben eines Pressenstößels sind in vielen verschiedenen Varianten bekannt. Es wurde bereits mehrfach vorgeschlagen, Elektromotoren oder Servomotoren in der Pressenantriebsvorrichtung einzusetzen. Beispielsweise beschreibt DE 10 2008 034 971 AI eine Presse mit mehreren Direkt-Antriebsmodulen, die jeweils auf einen Druckpunkt des Stößels wirken. Im Direkt-Antriebsmodul kann ein Servomotor verwendet werden. Die Servomotoren verschiedener Direkt-Antriebsmodule können entweder mechanisch gekoppelt oder elektronisch synchronisiert sein. Bei elektro¬ nischer Synchronisierung mit vier Druckpunkten kann der Stößel um zwei senkrecht aufeinander stehende Achsen ge¬ dreht bzw. gekippt werden.
DE 10 2008 063 473 AI schlägt einen modular aufbaubaren Pressenantrieb vor. Ein elektrischer Antriebsmotor, beispielsweise ein Servo- oder ein Torquemotor kann mit einem Getriebemodul an einer Schnittstelle der Presse angeordnet werden. In dem Motormodul kann außerdem eine Bremse vorhanden sein. Der Motor ist über ein Getriebemodul mit einer entsprechenden Schnittstelle an der Presse verbindbar. Ein weiteres modulares Antriebssystem für eine Presse ist aus DE 10 2011 113 624 AI bekannt. In einem Antriebsgehäuse ist eine Kurbelwelle über Radiallager gelagert. Seitlich am Antriebsgehäuse ist der Antrieb angeflanscht. An einem Pleuellager der Kurbelwelle ist ein Pleuel befestigt, das die Drehbewegung der Kurbelwelle in eine oszillierende Be¬ wegung umsetzt. Eine Bremseinrichtung und ein Planetenge¬ triebe kann zwischen dem Antrieb und dem Antriebsgehäuse angeordnet sein. Die Bremse und der Antrieb können auch an entgegensetzten Seiten mit dem Getriebe verbunden werden. Durch die Modulbauweise sind verschiedene Anordnungsmög¬ lichkeiten geschaffen.
Bei den bisherigen Pressen ist der benötigte Bauraum für die Pressenantriebseinrichtung häufig beträchtlich. Es kann daher als Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen werden, eine Pressenantriebsvorrichtung bzw. eine Presse bereitzustellen, die eine kompakteren Aufbau ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch eine Pressenantriebsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie eine Presse mit den Merkmalen des Patentanspruches 15 gelöst.
Zu der Pressenantriebsvorrichtung gehört ein Pleuel, das ein Antriebsende und ein Abtriebsende aufweist. Das Ab¬ triebsende ist vorzugsweise über ein Kniehebelgetriebe mit dem Stößel gekoppelt. Die Pressenantriebsvorrichtung weist außerdem eine Antriebswelle, beispielsweise eine Kurbelwel¬ le oder eine Exzenterwelle auf. Die Antriebswelle ist um eine Wellenachse drehbar gelagert. Sie hat ein gegenüber der Wellenachse exzentrisch angeordnetes Pleuellager. An dem Pleuellager ist das Antriebsende des Pleuels gelagert. Die Pressenantriebsvorrichtung weist wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor, insbesondere einen Torquemotor, mit einem Stator und einem Rotor auf. Unter einem „Torquemotor" ist ein Servomotor zu verstehen, der für hohe Drehmomente bei geringeren Drehzahlen ausgelegt ist. Der Torquemotor weist eine hohe Polpaarzahl auf. Der Durchmes¬ ser eines Torquemotors ist vorzugsweise deutlich größer als dessen axiale Abmessung. Der Torquemotor benötigt in Axialrichtung lediglich einen geringen Bauraum.
Es sind wenigstens ein erstes und ein zweites Antriebsge¬ häuse vorhanden. Neben dem ersten und dem zweiten Antriebsgehäuse können zusätzlich weitere Antriebsgehäuse, bei¬ spielsweise ein drittes oder ein viertes Antriebsgehäuse vorhanden sein. Die Anzahl der Antriebsgehäuse kann somit auch größer als zwei sein. Jedes Antriebsgehäuse hat eine sich ringförmig geschlossen in Umfangsrichtung um die Wellenachse und/oder koaxial zu der Wellenachse erstreckende Umfangswand. Zumindest bei dem ersten und dem zweiten An¬ triebsgehäuse ist vorzugsweise außerdem jeweils eine Innen¬ wand vorhanden. Die Innenwand ist mit der Umfangswand auf der axialen Seite verbunden, die dem Pleuellager zugewandt ist und als Innenseite des ersten bzw. zweiten Antriebsge¬ häuses bezeichnet werden kann. Das Antriebsgehäuse hat so¬ mit eine topfförmige Gestalt. Die Innenwand ist im Bereich der Wellenachse durchbrochen. Das erste Antriebsgehäuse und das zweite Antriebsgehäuse sind auf axial entgegengesetzten Seiten des Pleuellagers angeordnet. Die Antriebswelle ragt vorzugsweise in das erste und das zweite Antriebsgehäuse hinein .
In einem oder mehreren der vorhandenen Antriebsgehäuse ist jeweils ein Antriebsmotor angeordnet, der einen Stator und einen hohlzylindrischen Rotor aufweist. Der Gehäuseinnenraum stellt einen Bauraum für den Antriebsmotor bereit. Insbesondere ist der Stator an der der Wellenachse zugeord¬ neten Innenfläche der Umfangswand angeordnet. Vorzugsweise radial innerhalb des Stators ist der Rotor angeordnet. An seiner dem Stator zugewandten Seite kann der Rotor Permanentmagnete tragen.
Der Rotor wird von einer Rotornabe getragen. Der Rotor ist mit der Rotornabe drehfest verbunden. Der Rotor oder zumindest Teile davon und die Rotornabe können auch integral oh¬ ne Naht- und Fügestelle ausgeführt sein. Die Rotornabe wie¬ derum ist drehfest mit der Antriebswelle gekoppelt. Eine Drehung des Rotors verursacht mithin eine Drehung der Ro¬ tornabe. Diese Verbindung ist vorzugsweise getriebelos und übersetzungslos bzw. untersetzungslos ausgeführt. Die Dre¬ hung des Rotors um einen bestimmten Drehwinkel um die Wel¬ lenachse verursacht somit die Drehung der Rotornabe und der Antriebswelle um denselben Drehwinkel.
Radial zwischen der Wellenachse und dem Rotor und axial be¬ nachbart zu der Rotornabe ist durch die Anordnung ein Ein¬ bauraum vorhanden, der zum Anordnen einer Bremseinrichtung in dem betreffenden Antriebsgehäuse eingerichtet ist.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Pressenantriebsvorrichtung lassen sich modulartig in einem Antriebsgehäuse ein Antriebsmotor und/oder eine Bremseinrichtung anordnen. Die Pressenantriebsvorrichtung kann daher flexibel an die Presse angepasst werden. Außerdem ist der Bauraum sehr klein. Es ist dadurch möglich, eine kompakte Presse zu rea¬ lisieren, bei der die Wellenachse der wenigstens eine An- triebswelle in der Richtung orientiert ist, in der auch der Werkstücktransport erfolgt. Die Pressenantriebsvorrichtung ragt dabei vorzugsweise nicht über die Außenkontur des Pressengestells der Presse hinaus. Dadurch ist die Zugäng¬ lichkeit zur Vorder- bzw. Rückseite der Presse für den Werkstücktransport und/oder zum Auswechseln des Pressenwerkzeugs erheblich verbessert.
Der Rotor und/oder die Rotornabe und/oder andere drehfest mit der Antriebswelle verbundenen Teile können durch Vergrößerung ihrer Masse oder durch Anbringen von wenigstens einem Schwungmassenelement als Schwungmasse dienen. Der im Gehäuseinnenraum verfügbare freie Bauraum kann ausgenutzt werden, um eine solche zusätzliche Schwungmasse bereitzu¬ stellen. Die zusätzliche Schwungmasse muss unwuchtfrei an¬ geordnet werden.
Es ist vorteilhaft, wenn das erste und das zweite Antriebs¬ gehäuse jeweils einen Befestigungsflansch zur Befestigung an einem Pressengestell aufweist. Der Befestigungsflansch ist vorzugsweise an dem der Innenwand entgegengesetzten axialen Ende der Umfangswand angeordnet. Der Befestigungs¬ flansch kann als Ringflansch ausgeführt sein. Das erste und das zweite Antriebsgehäuse wird vorzugsweise an zwei sich gegenüberliegenden Platten oder Wangen des Pressengestells derart montiert, dass lediglich der Ringflansch und die Be¬ festigungsschrauben aus Zwischenraum herausragen, der durch die beiden Platten oder Wangen des Pressengestells defi¬ niert ist.
Ein optional vorhandenes drittes Antriebsgehäuse kann mit einem Verbindungsflansch an dem Befestigungsflansch des ersten oder zweiten Antriebsgehäuses befestigt sein. Es lassen sich auf diese Weise im Prinzip beliebig viele An¬ triebsgehäuse axial nebeneinander anordnen und mit dem ers¬ ten und/oder zweiten Antriebsgehäuse verbinden.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist eine Bremseinrichtung vorhanden. Die Bremseinrichtung ist dazu vorgesehen, im Notfall, beispielsweise bei einem Ausfall der elektrischen Energieversorgung, die Stößelbewegung zu stoppen. In einem oder mehreren der vorhandenen Antriebsgehäuse kann jeweils eine Bremseinrichtung angeordnet sein.
Vorzugsweise ist der Rotor an einem axialen Ende an der Rotornabe befestigt. Beispielsweise kann in einem Antriebsge¬ häuse sowohl einen Antriebsmotor als auch eine Bremseinrichtung angeordnet sein. Dabei kann die Bremseinrichtung axial zumindest teilweise in den Einbauraum zwischen dem Rotor und der Wellenachse eingreifen. Vorzugsweise ist die Bremseinrichtung dabei axial benachbart zur Rotornabe ange¬ ordnet .
Bei einem vorteilhaften Ausfügungsbeispiel hat die Rotorna¬ be eine Hohlwelle, die die Antriebswelle umschließt. Die Hohlwelle kann in Drehrichtung, also in Umfangsrichtung um die Wellenachse kraftschlüssig und/oder formschlüssig mit der Antriebswelle verbunden sein. Von der Hohlwelle können sich Speichen oder kann sich eine Scheibe im Wesentlichen radial oder schräg zur Wellenachse erstrecken, wobei der Rotor durch die Scheibe bzw. die Speichen getragen ist.
Die Antriebswelle ist bei einem bevorzugten Ausführungsbei¬ spiel an einer ersten Lagerstelle über eine erste Lagereinrichtung und an einer zweiten Lagerstelle über eine zweite Lagereinrichtung drehbar gelagert. Die beiden Lagerstellen sind bezüglich des Pleuellagers auf axial entgegengesetzten Seiten angeordnet. Die erste Lagereinrichtung ist zwischen einem ersten Lagerteil und der Antriebswelle und die zweite Lagereinrichtung ist zwischen einem zweiten Lagerteil und der Antriebswelle angeordnet.
Vorzugsweise sind der Rotor und die Rotornabe des wenigs¬ tens einen Antriebsmotors nicht zusätzlich gelagert. Die drehbare Lagerung des Rotors und der Rotornabe kann aus¬ schließlich über die erste Lagereinrichtung und/oder die zweite Lagereinrichtung erfolgen.
Die Wellenachse erstreckt sich vorzugsweise in einer Tie¬ fenrichtung, in der auch der Werkstücktransport zu oder aus der Presse stattfindet.
Bei einer Ausführungsform ragt die Pressenantriebsvorrichtung nicht über die Außenkontur des Pressengestells hinaus. Unter der Außenkontur ist ein kleinstmöglicher Quader zu verstehen, in dem das Pressengestell angeordnet ist. Durch diese Ausgestaltung lässt sich eine kompakte Bauform der Pressenantriebsvorrichtung erreichen. Insbesondere ist es möglich, die Pressenantriebsvorrichtung am bzw. im Pressengestell, beispielsweise im Kopfteil einer Presse, anzuord¬ nen. Außerdem ergibt sich der Vorteil, dass der Werkzeug¬ wechsel vereinfacht ist, da der Bereich unmittelbar vor bzw. hinter der Presse von oben gut zugänglich ist und ein zu wechselndes Werkzeug beispielsweise über einen Kran di¬ rekt neben dem Pressengestell auf den Pressentisch abgelegt werden kann.
Die Reibungsverluste einer derart gelagerten Pressenan¬ triebsvorrichtung sind gering. Die Antriebswelle und der Antriebsmotor sind vorzugsweise über lediglich zwei Lagerstellen drehbar gelagert. Die erste Lagereinrichtung und/oder die zweite Lagereinrichtung sind vorzugsweise durch Wälzlagereinrichtungen gebildet, könnten für Pressen mit größeren Press- bzw. Pleuelkräften auch als Gleitlager ausgeführt sein. Wenn zwischen dem Antriebsmotor und der Antriebswelle keine Getriebeverzahnung vorhanden ist, entfallen außerdem getriebebedingte Energieverluste.
Über den elektrischen Antriebsmotor bzw. Torquemotor sind hohe Drehmomente realisierbar. Aufgrund der direkten Verbindung des Rotors mit der Antriebswelle sind hohe Drehbe¬ schleunigungen bzw. Drehverzögerungen der Antriebswelle möglich. Diese werden über das Pleuel und das vorzugsweise vorhandene Kniehebelgetriebe auf den Stößel übertragen. So¬ mit werden Beschleunigungen und Verzögerungen des Stößels mit hohen Beträgen erreicht. Die Pressenantriebsvorrichtung bzw. eine damit ausgestattete Presse hat somit neben der hohen Energieeffizienz auch eine hohe Dynamik. Die volle Drehzahl der Pressenantriebsvorrichtung ist bei einem Ausführungsbeispiel in weniger als 40 Millisekunden erreicht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Pressenantriebs¬ vorrichtung neben einer geringen Reibung auch im Verhältnis zum bereitgestellten Drehmoment lediglich geringe Massenträgheitsmomente aufweist.
Vorzugsweise bildet die erste Lagereinrichtung ein Festla¬ ger und die zweite Lagereinrichtung ein Loslager. Axiale Ausdehnungen der Antriebswelle führen daher nicht zu Spannungen in der Pressenantriebsvorrichtung. Ein axiales Auswandern der Antriebswelle wird durch das Festlager verhindert. Wenn nur ein Antriebsmotor mit der Antriebswelle verbunden ist, befindet sich der Antriebsmotor vorzugsweise auf der axialen Seite des Pleuellagers, auf der das Festla¬ ger vorhanden ist. Es ist auch möglich, den oder einen weiteren Antriebsmotor zusätzlich oder alternativ auf der Axialseite des Loslagers anzuordnen.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Pressenantriebsvorrichtung ist der Rotor direkt mit der Antriebswelle verbunden. Insbesondere sitzt die Rotornabe unmittelbar auf der Antriebswelle.
Es ist vorteilhaft, wenn das erste Lagerteil mit der ersten Lagerstelle Bestandteil des ersten Antriebsgehäuses ist und/oder wenn das zweite Lagerteil mit der zweiten Lagerstelle Bestandteil des zweiten Antriebsgehäuses ist. Insbe¬ sondere ist die erste Lagerstelle an der Innenwand des ers¬ ten Antriebsgehäuses und die zweite Lagerstelle an der In¬ nenwand des zweiten Antriebsgehäuses gebildet. Dort stützt sich die Antriebswelle über die betreffende Lagereinrich¬ tung an der Innenwand ab. Bei dieser Anordnung ist die Antriebswelle somit nicht am Pressengestell, sondern aus¬ schließlich an den beiden Antriebsgehäusen gelagert.
Vorzugsweise ist die Antriebswelle ausschließlich an der ersten Lagerstelle über die erste Lagereinrichtung und an der zweiten Lagerstelle über die zweite Lagereinrichtung gelagert. Weitere Lagerstellen zur drehbaren Lagerung der Antriebswelle oder drehfest mit der Antriebswelle verbunde¬ nen Bestandteile der Pressenantriebsvorrichtung sind nicht vorhanden .
Eine Presse gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen Pressenantriebsvorrichtungen aufweisen. Jeder Pressenantriebsvorrichtung ist insbesondere ein Kniehebelgetriebe zugeordnet, das vom Pleuel der Pressenantriebsvorrichtung beaufschlagt wird. Weist die Presse mehrere Pressenantriebsvorrichtungen auf, sind diese mechanisch nicht miteinander gekoppelt. Jede in der Presse verwendete Pressenantriebsvorrichtung kann den Drehwinkel der Antriebswelle und mithin die Stellung des Pleuels bzw. des damit jeweils verbundenen Kniehebelgetrie¬ bes unabhängig von den anderen Pressenantriebsvorrichtungen einstellen. Die Pressenantriebsvorrichtungen werden durch eine Pressensteuerung koordiniert und sozusagen steuerungs¬ technisch gekoppelt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, sowie der Beschreibung. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausfüh¬ rungsbeispiels einer Presse mit zwei Pres¬ senantriebsvorrichtungen,
Fig. 2 die Presse aus Fig. 1 in einer Vorderansicht,
Fig. 3 die Presse aus den Fig. 1 und 2 in einer
Seitenansicht,
Fig. 4 die Presse gem. der Fig. 1-3 in einer Drauf¬ sicht,
Fig. 5 geschnittene Teildarstellung der Presse gem. der Fig. 1-4 in einem Schnittbild gem. der Schnittlinie V-V in Fig. 2, Fig. 6 eine Teildarstellung der Presse gem. der
Fig. 1 bis 5 im Schnittbild gem. der
Schnittlinie VI-VI in Fig. 2,
Fig. 7 eine Detailansicht einer der beiden Pressenantriebsvorrichtungen mit den beiden Antriebsgehäusen im Schnittbild gem. Fig. 5 entlang einer Wellenachse einer Antriebswel¬ le der Pressenantriebsvorrichtung,
Fig. 8 einen Pressenstößel und die Stößelführung der Presse gem. der Fig. 1 bis 7 in perspektivischer Ansicht, sowie eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Kniehebelgetriebes der Presse,
Fig. 9 bis 11 jeweils ein Blockschaltbild unterschiedli¬ cher Konfigurationen einer Pressenantriebsvorrichtung in jeweils einem schematischen Schnittbild entlang der Wellenachse, eine schematische Prinzipdarstellung eines abgewandelten Ausführungsbeispiels eines Kniehebelgetriebes der Presse, eine schematische Prinzipdarstellung einer Lageranordnung für ein Kniehebelgetriebe und eine schematische Prinzipdarstellung einer weiteren Lageranordnung für ein Kniehebelgetriebe . In den Fig. 1 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel einer Pres¬ se 10 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Presse 10 weist einen Stößel 11 auf, der in einer Hubrichtung H, insbesondere in Vertikalrichtung, an einem Pressengestell 12 geführt bewegbar gelagert ist. Zur Führung des Stößels 11 dienen beispielsgemäß an dem Stößel 11 befestigte Rollen 15, die an einer jeweils zugeordneten Anlagefläche 13 eines pressengestellseitigen Führungselements 14 anliegen (Fig. 8) .
Das Pressengestell 12 weist ein Fußteil 18 mit einem Pres¬ sentisch 19 auf. Auf dem Pressentisch 19 kann ein Unterwerkzeug angeordnet werden. Mit dem Unterwerkzeug kann ein Oberwerkzeug zusammenwirken, das am Stößel 11 angeordnet wird. Bei der hier beschriebenen Presse 10 ist das Unterwerkzeug relativ zum Pressengestell 12 unbeweglich angeord¬ net. Lediglich das Oberwerkzeug kann mittels des Stößels 11 relativ zum Pressengestell und zum Unterwerkzeug bewegt werden. Die Presse 10 kann zum Schneiden und/oder Stanzen, Prägen und/oder Ziehen und/oder Biegen und/oder für andere Umformverfahren verwendet werden.
Das Pressengestell 12 weist außerdem ein Kopfteil 20 auf. Der Stößel 11 befindet sich zwischen dem Kopfteil 20 und dem Fußteil 18. Bei dem hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Presse 10 als Monoblock-Presse ausgeführt, wobei das Fußteil 18 und das Kopfteil 20 des Pressenge¬ stells 12 sind über zwei in einer Querrichtung Q mit Abstand zueinander angeordnete Verbindungsteile bzw. Seiten¬ ständer miteinander verbunden, die sich jeweils vom Fußteil 18 zum Kopfteil 20 in Hubrichtung H erstrecken. In Abwandlung hierzu könnte die Presse 10 auch als C-Gestell-Presse ausgeführt sein oder in geteilter Bauweise, bei der die Pressenelemente (Kopfstück, Ständer, Pressentisch) in geeigneter Weise verbunden sind.
Eine Tiefenrichtung T ist rechtwinklig zur Hubrichtung H und zur Querrichtung Q orientiert. In Tiefenrichtung T betrachtet hat die Presse 10 eine Vorderseite (Fig. 2) und der Vorderseite entgegengesetzt eine Rückseite. Bei der hier veranschaulichten Presse 10 findet der Transport eines Werkstücks von der Vorderseite oder der Rückseite in die Presse 10 bzw. aus der Presse 10 zur Vorderseite oder zur Rückseite statt.
Am Kopfteil 20 ist wenigstens eine und bei dem hier be¬ schriebenen Ausführungsbeispiel zwei Pressenantriebsvorrichtungen 21 angeordnet. Die wenigstens eine Pressenan¬ triebsvorrichtung 21 dient zum Bewegen des Stößels 11 in Hubrichtung H.
Am Kopfteil 20 weist das Pressengestell 12 zwei in Tiefen¬ richtung T beabstandete Pressengestellplatten 22 auf. Die Pressengestellplatten 22 erstrecken sich in einer Ebene, die durch die Querrichtung Q und die Hubrichtung H definiert ist. Die beiden Pressengestellplatten 22 weisen für jede Pressenantriebsvorrichtung 21 jeweils eine kreisrunde Aufnahmeöffnung 23 auf (Fig. 5) . Die Aufnahmeöffnungen 23 in den beiden Pressengestellplatten 22 für eine gemeinsame Pressenantriebsvorrichtung 21 sind in Tiefenrichtung T fluchtend und koaxial um eine Wellenachse W der betreffen¬ den Pressenantriebsvorrichtung 21 angeordnet.
Jede Pressenantriebsvorrichtung 21 weist ein erstes Antriebsgehäuse 24 und ein zweites Antriebsgehäuse 25 auf. Das erste Antriebsgehäuse 24 ist in der einen Pressenge- stellplatte 22 und das zweiten Antriebsgehäuse 25 in der jeweils anderen Pressengesteilplatte 22 jeweils koaxial zu derselben Wellenachse W angeordnet. Die Wellenachse W jeder Pressenantriebsvorrichtung 21 erstreckt sich in Tiefenrichtung .
Jedes Antriebsgehäuse 24, 25 weist eine in Umfangsrichtung um die Wellenachse W ringförmig geschlossene und/oder koa¬ xial zur jeweiligen Wellenachse W angeordnete ringförmige Umfangswand 26, sowie eine Innenwand 27 auf. Die Innenwand
27 verläuft im Wesentlichen radial zur jeweiligen Wellenachse W. Die Innenwand 27 eines jeweiligen Antriebsgehäuses 24, 25 befindet sich an der axialen Seite, an der das Antriebsgehäuse 24, 25 dem jeweils anderen Antriebsgehäuse 25 bzw. 24 zugewandt ist. An der der Innenwand 27 axial gegen¬ überliegenden Seite hat das jeweilige Antriebsgehäuse 24, 25 eine Gehäuseöffnung 33 (Fig. 7), die durch einen Deckel
28 verschlossen ist. In jedem Antriebsgehäuse 24, 25 ist somit ein im Wesentlichen zylindrisch konturierter Gehäuseinnenraum 29 gebildet. In dem Gehäuseinnenraum 29 kann ein Antriebsmotor 30 und/oder eine Bremseinrichtung 31 angeordnet werden.
Das erste Antriebsgehäuse 24 sowie das zweite Antriebsge¬ häuse 25 hat jeweils auf der der Innenwand 27 entgegenge¬ setzten Axialseite ein Befestigungsmittel, um das jeweilige Antriebsgehäuse 24, 25 an der zugeordneten Pressengestell- platte 22 zu befestigen. Als Befestigungsmittel dient bei¬ spielsgemäß wenigstens ein Befestigungsflansch 32. Der Befestigungsflansch 32 ist beim hier veranschaulichten Ausführungsbeispiel als Ringflansch ausgeführt und umschließt die Gehäuseöffnung 33 des betreffenden Antriebsgehäuses 24, 25 vollständig. Über Löcher im Befestigungsflansch 32 kann das Antriebsgehäuse 24, 25 an der jeweils zugeordneten Pressengestellplatte 22 verschraubt werden.
Jede Antriebsvorrichtung 21 weist eine Antriebswelle 35 auf. Die Antriebswelle 35 ist beispielsgemäß als Exzenter¬ welle ausgeführt und könnte in Abwandlung hierzu auch durch eine Kurbelwelle gebildet sein. Die Antriebswelle 35 er¬ streckt sich entlang der Wellenachse W und ist drehbar um die Wellenachse W gelagert. Zur Lagerung der Antriebswelle 35 ist an einer ersten Lagerstelle 36 eine erste Lagerein¬ richtung 37 vorgesehen. Die erste Lagerstelle 36 ist in ei¬ ner zylindrischen Lageraussparung 38 der Innenwand 27 des ersten Antriebsgehäuses 24 gebildet. Zwischen der Lageraus¬ sparung 38 und der Antriebswelle 35 ist die erste Lagerein¬ richtung 37 angeordnet. Die Antriebswelle 35 ist außerdem an einer zweiten Lagerstelle 39, die beispielsgemäß durch eine Lageraussparung 38 in der Innenwand 27 des zweiten Antriebsgehäuses 25 gebildet ist, mittels einer zweiten La¬ gereinrichtung 40 gelagert. Die zweite Lagereinrichtung 40 ist zwischen der Lageraussparung 38 und der Antriebswelle 35 angeordnet.
Die Antriebswelle 35 ist beispielsgemäß ausschließlich über die beiden Lagereinrichtungen 37, 40 an der ersten Lagerstelle 36 bzw. der zweiten Lagerstelle 39 gelagert. Zusätz¬ liche Lagerstellen sind nicht vorhanden.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bilden somit die Innenwände 27 mit den Lageraussparungen 38 ein erstes Lagerteil 41 für die erste Lagerstelle 36 und ein zweites Lagerteil 42 für die zweite Lagerstelle 39. In Abwandlung zu diesem Ausführungsbeispiel könnte das erste Lagerteil 41 und/oder das zweite Lagerteil 42 auch durch ein Element des Maschinengestells gebildet sein.
Zumindest eine der Lagerstellen, beispielsgemäß die erste Lagerstelle 36 ist als Festlager ausgeführt, um ein axiales Verschieben der Antriebswelle 35 zu vermeiden. Die jeweils andere Lagerstelle und beispielsgemäß die zweite Lagerstel¬ le 39 ist als Loslager ausgeführt, um Verspannungen und Zwangskräfte in der Pressenantriebsvorrichtungen 21 zu vermeiden .
Zwischen den beiden Lagerstellen 36, 39 hat die Antriebswelle 35 ein Pleuellager 46. Das Pleuellager 46 ist exzent¬ risch zur Wellenachse W angeordnet. Beispielsgemäß sitzt das Pleuellager 46 auf einem exzentrisch zur Wellenachse W angeordneten Exzenterteil 47 der Antriebswelle 35.
Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die beiden Lagereinrichtungen 37, 40 durch Wälzlager gebildet. Das Pleuellager 46 ist beim Ausführungsbeispiel ebenfalls als Wälzlager ausgeführt.
Mittels des Pleuellagers 46 ist die Antriebswelle 35 und beispielsgemäß das Exzenterteil 47 mit einem Antriebsende 48 eines Pleuels 49 verbunden. Das Pleuel 49 einer jeweili¬ gen Pressenantriebsvorrichtung 21 erstreckt sich abhängig von der Drehwinkelstellung der Antriebswelle 35 in etwa in Querrichtung Q oder leicht schräg hierzu. An dem dem Antriebsende 48 entgegengesetzten Ende hat das Pleuel 49 ein Abtriebsende 50.
Das Abtriebsende 50 des Pleuels 49 ist bei der hier be¬ schriebenen Presse 10 mit einem zugeordneten Pressengetriebe, beispielsweise einem Kniehebelgetriebe 51 gekoppelt. Es wäre auch möglich, das Abtriebsende des Pleuels 49 über ein Exzentergetriebe oder auch direkt mit dem Pressenstößel 11 zu koppeln.
Jeder Pressenantriebsvorrichtung 21 ist ein Kniehebelgetriebe 51 zugeordnet. Die beispielsgemäß zwei Kniehebelge¬ triebe 51 sind stark schematisiert in Fig. 8 veranschau¬ licht. Die konkrete Anordnung eines Kniehebelgetriebes 51 in der Presse 10 ist aus Fig. 6 zu erkennen. Jedes Kniehe¬ belgetriebe 51 weist einen ersten Kniehebel 52 und einen zweiten Kniehebel 53 auf. Die beiden Kniehebel 52, 53 sind über eine Gelenkverbindung 54 und beispielsgemäß ein Knie¬ gelenk 55 gelenkig miteinander verbunden. Der zweite Kniehebel 53 ist außerdem gelenkig mit einem Druckpunkt 56 ver¬ bunden. Der erste Kniehebel 52 ist jeweils an seinem dem Kniegelenk 55 entgegengesetzten Ende gelenkig mit dem Pressengestell 12 verbunden.
Fig. 12 zeigt eine abgewandelte Ausgestaltung der Gelenkverbindung 54. Das Pleuel 49 weist drei Gelenkpunkte auf, nämlich einen am Antriebsende 48 (wie in Fig. 8), einen Gelenkpunkt 54a zur Verbindung mit dem ersten Kniehebel 52 und einen Gelenkpunkt 54b zur Verbindung mit dem zweiten Kniehebel 53. Im Übrigen entspricht das Kniehebelgetriebe 51 dem Kniehebelgetriebe 51 aus Fig. 8.
Wie in den Fig. 6 und 13 und teilweise auch in Fig. 3 zu erkennen ist, ist das Kniegelenk 55 durch einen Kniegelenkzapfen 57 gebildet, an dem das Abtriebsende 50 des Pleuels 49 gelagert ist. Der zweite Kniehebel 53 ist beispielsgemäß durch zwei Kniehebelelement 53a, 53b gebildet, die an einem Ende den Kniegelenkzapfen 57 umgreifen und am anderen Ende mit Hilfe eines ersten Lagerzapfens 58 gelenkig mit dem je- weils zugeordneten Druckpunkt 56 des Stößels 11 verbunden sind. Die beiden Kniehebelelemente 53a, 53b sind in axialer Richtung des Kniegelenkzapfens 57 auf entgegengesetzten Seiten des Abtriebsendes 50 des Pleuels 49 angeordnet.
Entsprechend dem zweiten Kniehebel 53 ist auch der erste Kniehebel 52 durch zwei Kniehebelelemente 52a, 52b gebil¬ det. Die beiden Kniehebelelemente 52a, 52b sind auf entge¬ gengesetzten Seiten des Kniegelenkzapfens 52 angeordnet, so dass sich das Abtriebsende 50 des Pleuels 49 sowie die dem Kniegelenk 55 zugeordneten Enden der beiden Kniehebelelemente 53a, 53b des zweiten Kniehebels 53 dazwischen befin¬ den. In Tiefenrichtung T betrachtet ist der Abstand zwischen den beiden Kniehebelelementen 52a, 52b des ersten Kniehebels 52 größer als der Abstand zwischen den beiden Kniehebelelementen 53a, 53b des zweiten Kniehebels 53. In Abwandlung zu dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, das Abtriebsende 50 des Pleuels 49 gabelför¬ mig auszuführen. Der erste Kniehebel 52 und/oder der zweite Kniehebel 53 könnten auch nur mit jeweils einem Kniehe¬ belelement 52a oder 52b bzw. 53a oder 53b ausgeführt sein.
An dem dem Kniegelenk 55 entgegengesetzten Ende sind die beiden Kniehebelelemente 52a, 52b des ersten Kniehebels 52 über einen zweiten Lagerzapfen 59 gelenkig am Pressengestell 12 gelagert. Der zweite Lagerzapfen 59 ist an seinen beiden axialen Enden beispielsgemäß in einer Lagerausneh- mung einer Wange 60 des Pressengestells 12 gelagert. Die beiden Wangen 60 zur Lagerung des zweiten Lagerzapfens 59 haben beim Ausführungsbeispiel in Tiefenrichtung T densel¬ ben Abstand wie die beiden Pressengesteilplatten 22 (Fig. 1 und 4 ) . Wie in den Fig. 6 und 13 veranschaulicht, sind die relativ zueinander drehbaren Elemente des Kniehebelgetriebes 51 über Wälzlager gelagert. Beispielsweise ist der zweite La¬ gerzapfen 59 über jeweils ein Wälzlager an den Wangen 60 des Pressengestells 12 gelagert. Die beiden Kniehebelele¬ mente 52a, 52b des ersten Kniehebels 52 sitzen drehfest auf dem zweiten Lagerzapfen 59 und sind über jeweils ein Wälzlager drehbar am Kniegelenkzapfen 57 gelagert. Die beiden Kniehebelelemente 53a, 53b des zweiten Kniehebels 53 sitzen drehfest auf dem Kniegelenkzapfen 57 und sind über jeweils ein Wälzlager drehbar am zweiten Lagerzapfen 59 gelagert. Der zweite Lagerzapfen 59 ist am Druckpunkt 56 drehfest mit dem Stößel 11 verbunden.
In Fig. 13 ist zu erkennen, dass die Wälzlager durch die Einleitung der Pressenkraft am Druckpunkt 56 in Hubrichtung an ihrer oberen Seite belastet werden. In einer alternativen Ausführung nach Fig. 14 ist die Belastungszone der Lager im unteren Bereich. Dies ist dadurch erreicht, dass die Lager im Unterschied zu der Anordnung aus Fig. 13 zwischen den Kniehebelelementen 52a, 52b des ersten Kniehebels 52 und dem zweiten Lagerzapfen 59, zwischen den Kniehebelelementen 53a, 53b des zweiten Kniehebels 53 und dem Kniege¬ lenkzapfen 57, sowie zwischen dem Druckpunkt 56 und dem ersten Lagerzapfen 58 angeordnet sind. Der erste Lagerzap¬ fen 58 ist drehfest mit den Kniehebelelementen 53a, 53b des zweiten Kniehebels 53 und verbunden. Der Kniegelenkzapfen 57 ist drehfest mit den Kniehebelelementen 52a, 52b des ersten Kniehebels 52 verbunden und der zweite Lagerzapfen 59 sitzt drehfest in den Wangen 60 des Pressengestells 12.
Die Anordnung nach Fig. 14 hat gegenüber der Anordnung nach Fig. 13 den Vorteil, dass sich alle Lager innerhalb der Au- ßenkontur des Pressengestells bzw. Pressenkörpers befinden. Dies erleichtert die Abdichtung des Pressenkörpers, insbe¬ sondere bei Gleitlagerungen mit Öl-bzw. Fettschmierung.
Anstelle der beispielsgemäß zur Lagerung eingesetzten Wälzlager könnten prinzipiell auch andere Lager verwendet wer¬ den, wie etwa Gleitlager. Gleitlager können vorteilhaft sein, wenn an der betreffenden Einbausteile des Lagers größere Kräfte wirken, die nur durch sehr teure Wälzlager aufgenommen werden können.
Beim Ausführungsbespiel hat der Stößel 11 der Presse 10 zwei in Querrichtung Q mit Abstand angeordnete Druckpunkte 56. Die Druckpunkte 56 sind entlang einer sich in Querrichtung Q erstreckenden Geraden angeordnet. Der Abstand der beiden Druckpunkte 56 ist größer als die Abmessung des Pressentischs 19 in Querrichtung Q. Die beiden Druckpunkte 56 befinden sich daher nicht über dem Pressentisch 19, sondern in Querrichtung Q betrachtet nahe an den beiden Seitenständern des Pressengestells, die das Fußteil 18 und das Kopfteil 20 miteinander verbinden. Dadurch entfällt eine Biegebeanspruchung des Kopfteils 20 und die Pressensteifig- keit wird erhöht.
Wie erläutert, weist jede Pressenantriebsvorrichtung 21 wenigstens einen elektrischen Antriebsmotor 30 auf. Der wenigstens eine Antriebsmotor 30 ist im ersten Antriebsgehäu¬ se 24 oder im zweiten Antriebsgehäuse 25 angeordnet. Es ist auch möglich, in beiden Antriebsgehäusen 24, 25 jeweils einen Antriebsmotor 30 anzuordnen. Beim hier beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 bis 8 weist jede Pres¬ senantriebsvorrichtung 21 einen einzigen Antriebsmotor 30 auf . Der Antriebsmotor 30 ist beispielsgemäß im ersten Antriebs¬ gehäuse 24 angeordnet. Er hat einen Stator 65 der koaxial zur Wellenachse W angeordnet ist. Der Stator 65 ist bei¬ spielsgemäß an der der Wellenachse W zugewandten Innenflä¬ che der Umfangswand 26 befestigt.
Radial bezüglich der Wellenachse W ist innerhalb des Sta¬ tors 65 ein ringförmiger Rotor 66 koaxial um die Wellenachse W angeordnet. Der Rotor 66 trägt beim Ausführungsbei¬ spiel Permanentmagnete. Die Erregerspulen sind im Stator 65 angeordnet. Der Antriebsmotor 30 ist vorzugsweise als Ser¬ vomotor bzw. Torquemotor ausgeführt. Der Torquemotor hat im Unterschied zu Servomotoren eine hohe Polpaarzahl und ist für geringere Drehzahlen und höhere Drehmomente ausgelegt. Deswegen ist sein Durchmesser im Vergleich zu seiner axialen Baugröße beispielsgemäß deutlich größer.
Der Rotor 66 des Antriebsmotors 30 ist an seinem der Innenwand 27 zugeordneten Ende an einer Rotornabe 67 befestigt. Die Rotornabe 67 weist beispielsgemäß eine sich radial oder schräg zur Wellenachse W erstreckende Scheibe 68 auf. Das radial innere Ende dieser Scheibe 68 ist mit einer Hohlwel¬ le 69 verbunden, die auf der Antriebswelle 35 sitzt. Die Hohlwelle 69 kann in Drehrichtung um die Wellenachse W formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Antriebswelle 35 verbunden sein. An dem der Hohlwelle 69 entgegengesetzten radial äußeren Ende weist die Rotornabe 67 ein Halte¬ teil 70 auf, an dem der Rotor 66 befestigt ist. Das Halte¬ teil 70 hat beim Ausführungsbeispiel einen sich koaxial zur Wellenachse W erstreckenden Ringabschnitt, der vom zugeord¬ neten axialen Ende des Rotors 60 koaxial umschlossen wird. Anstelle der Scheibe 68 könnten zwischen der Hohlwelle 69 und dem Halteteil 70 auch mehrere Speichen verlaufen.
Die Rotornabe 67 ist vorzugsweise einstückig ohne Naht- und Fügestelle ausgeführt. Die Rotornabe 67 und der daran be¬ festigte Rotor 66 haben insgesamt eine felgenähnliche Ge¬ stalt. Radial innerhalb des Rotors 66 und axial benachbart zur Scheibe 68 bzw. zur Rotornabe 67 verbleibt ein Bauraum oder Aufnahmeraum 71. In diesem Aufnahmeraum 71 ist ausreichend Platz, wenn in einem Antriebsgehäuse zusätzlich zu einem Antriebsmotor 30 eine Bremseinrichtung 31 angeordnet werden soll.
Der Rotor 66 ist über die Rotornabe 67 drehfest mit der An¬ triebswelle 35 verbunden. Eine Drehung des Rotors 66 um ei¬ nen vorgegebenen Drehwinkel um die Wellenachse W führt so¬ mit zur Drehung der Antriebswelle 35 um denselben Drehwinkel. Eine Übersetzung oder Untersetzung zwischen der Drehbewegung des Rotors 66 und der Drehbewegung der Antriebswelle 35 ist nicht vorhanden. Die mechanische Verbindung zwischen dem Rotor 66 und der Antriebswelle 35 ist getrie¬ belos und insbesondere spielfrei.
Der Rotor 66 und die Rotornabe 67 sind ausschließlich über die zur Lagerung der Antriebswelle 35 dienenden Lagereinrichtungen 37, 40 gelagert. Separate, zusätzliche Motorla¬ ger entfallen.
An wenigstens einem Antriebsgehäuse 24, 25 und beispielsge¬ mäß am ersten Antriebsgehäuse 24 ist ein Sensor 72 angeord¬ net. Der Sensor 72 sitzt beispielsgemäß in Verlängerung der Antriebswelle 35 und wird durch die Wellenachse W durch¬ setzt. Das Sensorgehäuse befindet sich außerhalb des Gehäu- seinnenraums 29 und kann beispielsgemäß an dem das erste Antriebsgehäuse 24 verschließenden Deckel 28 angeordnet sein. Der Sensor 72 dient zur Erfassung der Drehlage des Antriebsmotors 30. Die Drehlagenerfassung kann berührend oder berührungslos erfolgen. Jedem Antriebsmotor 30 bzw. jeder Antriebswelle 35 ist vorzugsweise wenigstens ein Sen¬ sor 72 zugeordnet.
Der Sensor 72 kann auch zur Ermittlung der Position des Stößels 11 in Hubrichtung H verwendet werden. Dies ist bei der vorliegenden Ausführung der Presse 10 sehr einfach, weil die Drehlage des Rotors 66 des Antriebsmotors 30 un¬ mittelbar mit der Drehlage der Antriebswelle 35 überein¬ stimmt (Motorwinkel = Pressenwinkel) . Deren Drehlage be¬ stimmt die Position des Stößels 11 in Hubrichtung H.
Sind mehrere Antriebsmotoren 30 mit einer gemeinsamen Antriebswelle 35 verbunden (Fig. 9-11), so wird die Drehlage beider Antriebsmotoren 30 mittels eines gemeinsamen Sensors 72 bestimmt. Die Antriebsmotoren 30 werden dazu in übereinstimmenden Drehlagen montiert.
Wie insbesondere aus den Fig. 1, 4, 5 und 7 zu erkennen ist, befinden sich das erste Antriebsgehäuse 24 sowie das zweite Antriebsgehäuse 25 nahezu vollständig zwischen den beiden Pressengesteilplatten 22. Lediglich der Befestigungsflansch 32, der Deckel 28 sowie ein optional am Deckel 28 angeordneter Sensor 72 befinden sich außerhalb der Kontur, die durch die beiden Maschinengestellplatten 22 definiert ist. Der Antriebsmotor 30 und/oder die Bremseinrichtung 31, die innerhalb des Gehäuseinnenraums 29 angeordnet sind, befinden sich vollständig in dem Raum zwischen den beiden voneinander abgewandten Außenflächen der Pressenge- stellplatten 22.
Die Bremseinrichtung 31 ist bei dem Ausführungsbeispiel ge¬ mäß der Fig. 1 bis 8 im zweiten Antriebsgehäuse 25 angeord¬ net. Ein Bremsenteil ist fest mit dem zweiten Antriebsge¬ häuse 25 und beispielsgemäß der Innenwand 27 verbunden, während der andere Bremsenteil drehfest mit der Antriebs¬ welle 35 verbunden ist. An der Innenseite der Innenwand 27 sind beispielsgemäß entsprechende Befestigungsmittel für die Bremseinrichtung 31 bzw. deren gehäusefesten Teil vorhanden. Tritt eine Notsituation auf, beispielsweise bei ei¬ nem Ausfall der elektrischen Energieversorgung für die Pressenantriebsvorrichtung 21, wird die Bremseinrichtung 31 ausgelöst und stoppt die Drehbewegung der Antriebswelle 35 und mithin die oszillierende Bewegung des Stößels 11. Jede Antriebsvorrichtung 21 weist wenigstens eine Bremseinrichtung 31 auf.
Die Presse 10 verfügt über keine hydraulische Überlastsi¬ cherung. Die Überlastsicherung wird durch eine elektrische bzw. elektronische Ansteuerung des wenigstens einen
elektrischen Antriebsmotors 30 jeder Pressenantriebsvorrichtung 21 ausgeführt.
Die elektrischen Antriebsmotoren 30 unterschiedlicher Pressenantriebsvorrichtungen 21 sind mechanisch nicht miteinander zwangsgekoppelt. Das koordinierte Drehen der elektri¬ schen Antriebsmotoren 30 unterschiedlicher Pressenantriebsvorrichtungen 21 um die jeweils zugeordnete Wellenachse W erfolgt durch die Pressensteuerung. Es erfolgt also eine Koordinierung der Drehbewegungen der Antriebsmotoren 30 unterschiedlicher Pressenantriebsvorrichtungen 21 durch steuerungstechnische bzw. regelungstechnische Maßnahmen. Dadurch, dass die Pressenantriebsvorrichtungen 21 nicht mechanisch zwangsgekoppelt sind, kann über jede Pressenantriebsvorrichtung 21 eine andere Position des betreffenden Druckpunktes 56 in Hubrichtung H vorgegeben werden. Um Beschädigungen der Führung des Stößels 11 zu vermeiden, erlaubt die Führung dem Stößel 11 zusätzlich zu der Bewegung in Hubrichtung H wenigstens einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad, nämlich eine Schrägstellung bezüglich einer Ebene, die durch die Tiefenrichtung T und die Querrichtung Q aufgespannt wird. Die Schrägstellung ist beispielsgemäß ei¬ ne Kippbewegung um eine Achse parallel zu der Tiefenrichtung T .
Sind bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel zusätzlich in Tiefenrichtung T mit Abstand zueinander angeordnete Druckpunkte 56 vorhanden, kann zusätzlich eine Kippbewegung um eine Achse zugelassen werden, die parallel zu der Querrichtung Q ausgerichtet ist. Bei dem hier veranschaulichen Ausführungsbeispiel ist der Stößel 11 an zwölf Stellen über jeweils eine Rolle 15 gegenüber einer pressengestellseiti- gen Anlagefläche 13 abgestützt (Fig. 8) . Vier Anlageflächen 13 haben entweder einen Normalenvektor in Tiefenrichtung T und vier Anlageflächen haben einen Normalenvektor in Querrichtung Q. Die Rollen 15 sind in Hubrichtung in zwei voneinander beabstandeten Höhenlagen am Stößel 11 angeordnet. In der einen Höhenlage, beispielsgemäß der unteren Höhenla¬ ge, liegt an jeder der acht Anlageflächen 13 eine Rolle 15 an. In der anderen Höhenlage, beispielsgemäß der oberen Hö¬ henlage, liegt nur an den vier Anlageflächen 13 jeweils ei¬ ne Rolle 15 an, deren Normalenvektor in Tiefenrichtung T zeigt. Dadurch ist ein Kippen des Stößels 11 um eine Achse parallel zu der Tiefenrichtung T ermöglicht. Auf dieselbe Weise könnte alternativ ein Kippen um eine Achse parallel zu der Querrichtung Q realisiert werden, wenn in der anderen Höhenlage, beispielsgemäß der oberen Höhenlage, die Rollen 15 nur an den vier Anlageflächen 13 jeweils eine Rolle an, deren Normalenvektor in Querrichtung Q zeigt. Werden die Rollen 15 nur in einer Höhenlage angeordnet ist ein Kippen des Stößels 11 um Achsen in zwei Raumrichtungen T, Q möglich.
Zur Bestimmung der vom Stößel 11 aufgebrachten Pressenkraft weist die Presse 10 nicht dargestellte Kraftsensoren auf. Die Kraftsensoren können an einer beliebigen Stelle im Antriebsstrang zwischen dem Antriebsmotor und dem Stößel 11 angeordnet sein. Beispielsweise kann an jedem Kniehebelge¬ triebe 51 ein Kraftsensor zur Bestimmung der Pressenkraft vorhanden sein. Das Sensorsignal des Kraftsensors wird der Steuerung der Presse 10 übermittelt und ausgewertet. Zur Vermeidung einer Überlast wird abhängig von der aktuellen Drehstellung und mithin abhängig von der aktuellen Position des Stößels 11 sowie abhängig vom Sensorsignal des Krafts¬ ensors erkannt, ob eine Überlast und mithin eine Beschädi¬ gung der Presse 10, des Werkzeugs oder des Werkstücks droht. In diesem Fall kann der wenigstens eine Antriebsmo¬ tor 30 so bestromt oder in einen Generatorbetrieb umge¬ schaltet werden, dass eine Bremskraft entgegen der aktuel¬ len Drehrichtung erzeugt und die Stößelbewegung angehalten wird. Auch eine solche Überlastfunktion kann durch regelungstechnische bzw. steuerungstechnische Maßnahmen ohne die Verwendung von hydraulischen Überlasteinrichtungen ausgeführt werden.
Weist eine Pressenantriebsvorrichtung 21 mehrere Antriebsmotoren 30 auf, so kann dadurch das Antriebsmoment und/oder der Nennkraftweg erhöht werden. Vorzugsweise wer- den die vorhandenen Antriebsmotoren 30 einer gemeinsamen Pressenantriebsvorrichtung 21 unabhängig voneinander, beispielsweise über separate Frequenzumrichter, durch eine Pressensteuerung angesteuert. Wird bei einer Umformaufgabe nicht das Drehmoment aller Antriebsmotoren 30 benötigt oder wird während der Stößelbewegung zumindest in einem Abschnitt des Bewegungsprofils nicht das Drehmoment aller An¬ triebsmotoren 30 benötigt, so können ein oder mehrere der Antriebsmotoren beispielsweise stromlos passiv oder im Generatorbetrieb betrieben werden. Es ist auch möglich, die Antriebsmotoren 30 so anzusteuern, dass insgesamt die Verluste aller Antriebsmotoren 35 minimiert werden. Die An- steuerung der vorhandenen Antriebsmotoren 30 erfolgt dabei derart, dass das benötigte Drehmoment von den Antriebsmoto¬ ren 30 so bereitgestellt wird, dass sich ein möglichst ho¬ her Gesamtwirkungsgrad ergibt. Um eine größere Variabilität zu haben, können auch Antriebsmotoren 30 mit unterschiedlichen Drehmoment-Strom-Kennlinien und/oder unterschiedlichen Wirkungsgradkennfeldern eingesetzt werden.
Im Generatorbetrieb kann beispielsweise Energie in Energie¬ speicher in einem elektrischen Zwischenkreis zurück gespeist werden. Diese Energie kann beim nächsten Arbeitshub verwendet werden. Die Netzbelastung lässt sich dadurch redzieren .
Dadurch, dass der Antriebsmotor 30 getriebelos direkt mit der Antriebswelle 35 gekoppelt ist und durch die Verwendung der Wälzlager zur Lagerung des Pleuels 49 bzw. zur Lagerung der Kniehebel 52, 53 des Kniehebelgetriebes 51, erreicht die Presse 10 eine hohe Dynamik. Der Pressenstößel 11 kann mit hohen Beträgen beschleunigt bzw. verzögert werden. Die Presse 10 arbeitet außerdem sehr geräuscharm. Abhängig von der Umformaufgabe kann der Pressenstößel 11 mit einem beliebigen Bewegungsprofil in Hubrichtung H bewegt werden. Beispielsweise kann der Pressenstößel 11 im unteren Totpunkt angehalten werden. Zur oszillierenden Bewegung des Pressenstößels 11 kann der wenigstens eine An¬ triebsmotor am oberen Totpunkt und am unteren Totpunkt der Stößelbewegung seine Drehrichtung umkehren und mithin in einem Drehwinkelbereich pendelnd angetrieben werden. Es ist auch möglich, den Drehwinkelbereich symmetrisch oder unsymmetrisch um den unteren Totpunkt zu wählen, so dass nach jeder Drehrichtungsumkehr des wenigstens einen Antriebsmotors 30 der untere Totpunkt der Stößelbewegung durchlaufen wird. Der wenigstens einen Antriebsmotor 30 kann außerdem ohne Drehrichtungsumkehr rotierend um die Wellenachse W an¬ getrieben werden. Somit kann eine Stößelbewegung nach folgenden Prinzipien erfolgen:
- weggebunden, wie bei einer klassischen Schwungradpresse oder
- kraftgebunden, wie bei einer hydraulischen Presse oder
- energiegebunden, wie bei einer Schmiedepresse mit ei¬ ner Spindel oder nach dem Hammerprinzip.
Wie bereits erläutert ist es möglich, mehr als zwei An¬ triebsgehäuse 24, 25 vorzusehen und in einem oder mehreren der Antriebsgehäuse jeweils einen Antriebsmotor 30 und/oder eine Bremseinrichtung 31 anzuordnen. In den Fig. 9 bis 11 sind stark schematisiert Konfigurationsbeispiele veran¬ schaulicht. Es versteht sich, dass auch weitere Konfigura¬ tionen realisierbar sind.
Bei dem in Fig. 9 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist sowohl im ersten Antriebsgehäuse 24, als auch im zweiten Antriebsgehäuse 25 jeweils ein Antriebsmotor 30, als auch eine Bremseinheit 31 angeordnet. Der mit dem Antriebsgehäu¬ se 24 bzw. 25 verbundene Teil der Bremseinrichtung 31 ist bei dieser Ausführung im Unterschied zu dem vorherstehend erläuterten Ausführungsbeispiel nicht mit der Innenwand, sondern mit dem Deckel 28 des Antriebsgehäuses verbunden.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 10 und 11 ist jeweils mit dem ersten Antriebsgehäuse 24 ein drittes An¬ triebsgehäuse 76 und mit dem zweiten Antriebsgehäuse 25 ein viertes Antriebsgehäuse 77 verbunden. Das dritte und das vierte Antriebsgehäuse 76, 77 sind in Verlängerung der Wel¬ lenachse W und koaxial dazu angeordnet. Das dritte und das vierte Antriebsgehäuse 76, 77 sind im Prinzip genauso auf¬ gebaut wie das erste Antriebsgehäuse 24 und das zweite An¬ triebsgehäuse 25. Wie in den Figuren 10 und 11 zu erkennen ist, wird die Antriebswelle 35 jedoch ausschließlich an der ersten Lagerstelle 36 über die erste Lagereinrichtung 37 und an der zweiten Lagerstelle 39 über die zweite Lagerein¬ richtung 40 gelagert. Die Antriebswelle 35 durchsetzt die Deckel 28 des ersten und des zweiten Antriebsgehäuses 24, 25 sowie die jeweilige Innenwand 27 des dritten und des vierten Antriebsgehäuses 76, 77.
Im Unterschied zu dem ersten und dem zweiten Antriebsgehäu¬ se 24, 25 haben das dritte Antriebsgehäuse 76 und das vier¬ te Antriebsgehäuse 77 auf der Axialseite mit der Innenwand 27 jeweils einen Verbindungsflansch 78. Über diesen Verbindungsflansch 78 kann eine Verbindung mit dem zugeordneten ersten Antriebsgehäuse 24 bzw. zweiten Antriebsgehäuse 25 hergestellt werden. Auch im dritten Antriebsgehäuse 76 und im vierten Antriebs¬ gehäuse 77 können jeweils ein Antriebsmotor 30 und/oder eine Bremseinrichtung 31 angeordnet werden. Zwei lediglich beispielhafte Konfigurationen sind in den Fig. 10 und 11 veranschaulicht. In Fig. 11 ist in jedem Antriebsgehäuse 24, 25, 76, 77 jeweils ein Antriebsmotor 30 sowie eine Bremseinrichtung 31 angeordnet. Demgegenüber sind beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 lediglich zwei Bremseinrichtungen 31 vorhanden, die im dritten Antriebsgehäuse 76 und im vierten Antriebsgehäuse 77 vorgesehen sind.
Im Unterschied zu den Ausführungsbeispielen gemäß der Fig. 9 bis 11 sind bezüglich des Pleuellagers 46 auch unsymmet¬ rische Anordnungen denkbar, beispielsweise derart, dass sich die Antriebsmotoren 30 auf der einen Axialseite des Pleuellagers 46 und die Bremseinrichtungen 31 auf der je¬ weils anderen Axialseite befinden, entsprechend dem Ausfüh¬ rungsbeispiel, wie es anhand der Fig. 1 bis 8 erläutert wurde. Die Anzahl der Antriebsgehäuse kann auch ungeradzahlig sein und im Prinzip in jeder beliebigen Anzahl größer oder gleich 2 vorgesehen sein.
Bei allen Ausführungsformen der Pressenantriebsvorrichtung 21 könnte anstelle des beispielsgemäß verwendeten Innenläu- fermotors prinzipiell auch ein Außenläufermotor verwendet werden, was aber für die kompakte die Anordnung im Antriebsgehäuse weniger vorteilhaft ist.
Bei allen Ausführungsformen der Pressenantriebsvorrichtung 21 können der Rotor und/oder die Rotornabe und/oder andere drehfest mit der Antriebswelle 35 verbundenen Teile durch Vergrößerung ihrer Masse und/oder durch Anbringen von wenigstens einem Schwungmassenelement 80 als Schwungmasse dienen (Fig. 9) . Der im Gehäuseinnenraum 29 verfügbare freie Bauraum kann ausgenutzt werden, um eine solche zu¬ sätzliche Schwungmasse bereitzustellen.
Die Erfindung betrifft eine Pressenantriebsvorrichtung 21 für eine Presse 10 mit einem Pleuel 49, das ein Antriebsen¬ de 48 und ein Abtriebsende 50 aufweist. Das Abtriebsende 50 ist vorzugsweise mit einem Kniegelenk 55 eines Kniehebelge¬ triebes 51 gekoppelt. Eine Antriebswelle 35 ist drehbar um eine Wellenachse W gelagert und hat ein exzentrisch gegen¬ über der Wellenachse W angeordnetes Pleuellager 46. An dem Pleuellager 46 ist das Antriebsende 48 des Pleuels 49 gela¬ gert. Es ist zumindest ein erstes Antriebsgehäuse 24 und ein zweites Antriebsgehäuse 25 auf axial entgegengesetzten Seiten des Pleuellagers 46 vorhanden. Die Antriebswelle 35 ragt in beide Antriebsgehäuse 24, 25 hinein. In zumindest einem der Antrisbgehäuse 24, 25 ist ein elektrischer Antriebsmotor 30 angeordnet, vorzugsweise ein Torquemotor, der einen Stator 65 aufweist, der drehfest mit einer koaxi¬ al um die Wellenachse W angeordneten Umfangswand 26 des An¬ triebsgehäuses 24, 25 verbunden ist. Radial innerhalb des Stators 65 ist ein Rotor 66 angeordnet, der von einer Ro¬ tornabe 67 getragen wird. Zwischen der Wellenachse W und dem Rotor 66 ist ein Einbauraum vorhanden, in dem zumindest ein Teil einer Bremseinrichtung 31 angeordnet werden kann.
Bezugs zeichenliste :
10 Presse
11 Stößel
12 Pressengestell
13 Anlagefläche
14 Führungselement
15 Rolle
18 Fußteil
19 Pressentisch
20 Kopfteil
21 Pressenantriebsvorrichtung
22 Pressengestellplatte
23 Aufnahmeöffnung
24 erstes Antriebsgehäuse
25 zweites Antriebsgehäuse 26 Umfangswand
27 Innenwand
28 Deckel
29 Gehäuseinnenraum
30 Antriebsmotor
31 Bremseinrichtung
32 Befestigungsflansch
33 Gehäuseöffnung
35 Antriebswelle
36 erste Lagerstelle
37 erste Lagereinrichtung
38 Lageraussparung
39 zweite Lagerstelle
40 zweite Lagereinrichtung erstes Lagerteil
zweites Lagerteil Pleuellager
Exzenterteil
Antriebsende
Pleuel
Abtriebsende
Kniehebelgetriebe
erster Kniehebel
a Kniehebelelement des ersten Kniehebelsb Kniehebelelement des ersten Kniehebels zweiter Kniehebel
a Kniehebelelement des zweiten Kniehebelsb Kniehebelelement des zweiten Kniehebels Gelenkverbindung
a Gelenkpunkt
b Gelenkpunkt
Kniegelenk
Druckpunkt
Kniegelenkzapfen
erster Lagerzapfen
zweiter Lagerzapfen
Wange Stator
Rotor
Rotornabe
Scheibe
Hohlwelle
Halteteil
Aufnahmeraum 72 Sensor drittes Antriebsgehäuse viertes Antriebsgehäuse Verbindungsflansch
Schwungmassenelement
H Hubrichtung
Q Querrichtung
T Tiefenrichtung
W Wellenachse

Claims

Patentansprüche :
1. Pressenantriebsvorrichtung (21) für eine Presse (10), mit einem Pleuel (49), das ein Antriebsende (48) und ein Abtriebsende (50) aufweist, mit einer Antriebswelle (35) , die um eine Wellenachse (W) drehbar ist und ein gegenüber der Wellenachse (W) exzentrisch angeordnetes Pleuellager (46) aufweist, an dem das Antriebsende (48) des Pleuels (49) gelagert ist, mit wenigstens einem ersten Antriebsgehäuse (24) und einem zweiten Antriebsgehäuse (25), wobei jedes An¬ triebsgehäuse (24, 25) eine sich ringförmig geschlossen in Umfangsrichtung um die Wellenachse (W) und/oder koaxial zu der Wellenachse (W) erstreckende Umfangswand (26) aufweist, wobei in einem oder mehreren der vorhandenen Antriebsgehäuse (24, 25) jeweils ein Antriebsmotor (30) ange¬ ordnet ist, der einen Stator (65) und einen hohlzylind¬ rischen Rotor (66) aufweist, mit einer Rotornabe (67), die drehfest mit der An¬ triebswelle (35) verbunden ist und an der der Rotor (66) mit einem axialen Ende an der befestigt ist, wobei radial zwischen der Wellenachse und dem Rotor (66) und axial benachbart zu der Rotornabe (67) ein Einbauraum vorhanden ist, der zum Anordnen einer Brems- einrichtung (31) in das betreffende Antriebsgehäuse (24, 25) eingerichtet ist.
2. Pressenantriebsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rotor (66) getriebelos direkt mit der Antriebswelle (35) ver¬ bunden ist.
3. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rotornabe (67) eine sich radial zur Wellenachse (W) erstreckende Scheibe (68) oder sich radial zur Wellenachse (W) erstreckende Speichen aufweist, an denen der Rotor (66) befestigt ist .
4. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Rotornabe (67) eine Hohlwelle (69) aufweist, die die Antriebswelle (35) um¬ schließt und drehfest mit der Antriebswelle (35) ver¬ bunden ist.
5. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Antriebsgehäuse (24, 25) eine mit der Umgangswand (26) verbundene Innenwand (27) aufweist, wobei die Innenwand (27) an der dem Pleuellager (46) zugewandten Innenseite angeordnet ist.
6. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Antriebsgehäuse (24) und das zweite Antriebsgehäuse (25) jeweils einen Befestigungsflansch (32) zur Befestigung an einem Pressengestell (12) aufweisen, der an dem der Innenwand (27) entgegengesetzten axialen Ende der Umfangswand (26) angeordnet ist.
7. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein weiteres An¬ triebsgehäuse (76, 77) vorhanden ist, das eine sich¬ ringförmig geschlossen in Umfangsrichtung um die Wellenachse (W) und/oder koaxial zu der Wellenachse (W) erstreckende Umfangswand (26) und an einer dem ersten oder zweiten Antriebsgehäuse (24, 25) zugewandten
Axialseite einen Verbindungsflansch (78) aufweist.
8. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass an einer ersten Lagerstel¬ le (36) eine erste Lagereinrichtung (37) vorhanden ist, die die Antriebswelle (35) an einem ersten Lagerteil (41) lagert und dass an einer zweiten Lagerstelle (39) eine zweite Lagereinrichtung (40) vorhanden ist, die die Antriebswelle (35) an einem zweiten Lagerteil (42) lagert, wobei die beiden Lagerstellen (36, 39) auf axi¬ al verschiedenen Seiten des Pleuellagers (46) angeord¬ net sind.
9. Pressenantriebsvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (35) so¬ wie der Rotor (66) und die Rotornabe (67) des wenigs¬ tens einen Antriebsmotors (30) ausschließlich über die erste Lagereinrichtung (37) an der ersten Lagerstelle
(36) und die zweite Lagereinrichtung (40) an der zwei¬ ten Lagerstelle (39) gelagert sind.
10. Pressenantriebsvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lagerteil (41) mit der ersten Lagerstelle (36) Bestandteil des ersten Antriebsgehäuses (24) ist und/oder dass das zweite La¬ gerteil (42) mit der zweiten Lagerstelle (39) Bestand¬ teil des zweiten Antriebsgehäuses (25) ist.
11. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagereinrichtung
(37) und/oder die zweite Lagereinrichtung (40) als Wälzlager ausgeführt ist.
12. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagereinrichtung (37) ein Festlager bildet und die zweite Lagereinrichtung (40) ein Loslager bildet.
13. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem oder mehreren der vorhandenen Antriebsgehäuse (25) jeweils eine Bremsein¬ richtung (31) angeordnet ist.
14. Pressenantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem der vorhandenen Antriebsgehäuse (24, 25, 76, 77) sowohl ein Antriebsmotor (30) als auch eine Bremseinrichtung (31) angeordnet ist und die Bremseinrichtung axial neben der Rotornabe (67) angeordnet ist und zumindest teilweise in den Raum zwischen dem Rotor und der Wellenachse (W) eingreift .
15. Presse (10) mit einem Pressengestell (12), an dem ein Stößel (11) in einer Hubrichtung (H) bewegbar geführt gelagert ist, mit wenigstens einem Kniehebelgetriebe (51), das einen ersten Kniehebel (52) und einen zweiten Kniehebel (53) aufweist, die durch eine Gelenkverbindung (54) miteinander verbunden sind, wobei der erste Kniehebel (52) gelenkig mit dem Pressengestell (12) und der zweite Kniehebel (53) an einem Druckpunkt (56) gelenkig mit dem Stößel (11) verbunden ist, und mit wenigstens einer Pressenantriebsvorrichtung (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Abtriebsende (50) des Pleuels (49) mit der Gelenkver¬ bindung (54) verbunden ist.
16. Presse nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass zwei Pressenantriebsvorrichtungen (21) vorhanden sind, die mit Stößel (11) über jeweils ein Kniehebelgetriebe (51) bewegungsgekop¬ pelt sind.
17. Presse nach Anspruch 15 oder 16,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Antriebsgehäuse (24, 25) jedes Pressenantriebs (21) ei- nen Gehäuseinnenraum (29) bereitstellt, in dem ein Antriebsmotor (30) und/oder eine Bremseinrichtung (31) angeordnet ist, wobei der Gehäuseinnenraum (29) innerhalb der Außenkontur des Pressengestells (12) angeord¬ net ist.
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