DE2007505B2 - Spindel Schlagpresse fur Schmiede und Pragearbeiten - Google Patents

Description

3. Spindel-Schlagpresse nach Anspruch 1 der-Einrichtung ausgebildete Antriebseinrichtung oder 2, mit zur Drehung der Spindel vorgesehe- verwendet, ist es im Hinblick auf die Spindelbeanner Kolben-Zylinder-Einrichtung, dadurch ge- spruchung zweckmäßig, die Gewindesteigung der kennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einrich- 20 Spindel möglichst groß auszuführen. Es wird aber bei tung (15) am Keil (5) angreift. vorgegebener Stößelgeschwindigkeit die Spindel-Drehzahl desto kleiner, je größer die Gewindesteigung wird.

Somit ist es Aufgabe der Erfindung, eine Spindel-

25 Schlagpresse der anfangs genannten Art zu schaffen, deren Spndeldrehzahl trotz günstiger Auslegung der

Die Erfindung betrifft eine Spindel-Schlagpresse Antriebseinrichtung höher gewählt werden kann, für Schmiede- und Prägearbeiten mit einem Schwung- ohne die Spindelbeanspruchung zu vergrößern. Zur rad-Spindelantrieb eines Stößels. Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine

Neben derartigen Spindelschlagpressen zum Um- 3° Spindel-Schlagpresse der anfangs genannten Art vor, formen sind Keilpressen für Schmiede- und Prägear- die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Schwungbeiten bekannt (deutsche Patentschrift 1 265 548; rad-Spindelantrieb mit quer zur Bewegungsrichtung Zeitschrift »Industrie-Anzeiger«, 88.Jg. 83, S. 261 bis des Stößels verlaufender Achse von Schwungrad und 264), bei denen auf einen Stößel ein Keil wirkt, der Spindel angeordnet ist und einen, wie an sich bevon einem Kurbelantrieb oder einer Kolben-Zylin- 35 kannt, auf den Stößel wirkenden Keil betätigt.
der-Einrichtung betätigt wird. Die Erfindung betrifft Bei einer erfindungsgemäßen Spindel-Schlagpresse

jedoch speziell eine Presse mit einem Schwungrad- ist die höhere Spindel-Drehzahl für die Stößelge-Spindelantrieb. Es sind auch Pressen bekannt schwindigkeit wegen der Keiluntersetzung von unter-(USA.-Patentschrift 166 512; USA.-Patentschrift geordneter Bedeutung. Jedoch ist zwischen das Ener-3 102502), bei denen ein Spindelantrieb mit quer zur 4° giespeichersystem, d.h. den Schwungrad-Spindelan-Bewegungsrichtung eines Stößels verlaufende Achse trieb und den Stößel ein Untersetzungsgetriebe, nämder Spindel angeordnet ist und einen auf den Stößel lieh der Keil geschaltet. Durch die Untersetzung wird wirkenden Keil betätigt. Diese bekannten Pressen, die Spindelbeanspruchung etwa im Verhältnis der die entweder dem Pressen von Käse oder der Her- Untersetzung herabgesetzt, wobei sich die Spindelstellung von Metallhülsen durch radiales Expandie- 45 Drehzahl umgekehrt proportional dazu vergrößert, ren dienen, weisen jedoch ebenfalls keinen mit einem Die Schwungmassen lassen sich im Quadrat umge-Schwungrad und einer Spindel versehenen Antrieb kehrt proportional zur Vergrößerung der Spindeldrehauf, der für eine Spindel-Schlagpresse für Schmiede- zahl verkleinern. Mit dem Zwischenschalten des und Prägearbeiten charakteristisch ist, bei der eine Keilgetriebes und der damit verbundenen höheren Schwungmasse in Rotation versetzt wird, um die 50 Spindel-Drehzahl ist es also ohne Schwierigkeit möghierdurch gespeicherte Energie möglichst schlagartig lieh, die Steigung des Spindelgewindes genügend in Schmiede- und Prägearbeiten umzusetzen. groß zu machen, um eine Kolben-Zylinder-Einrich-

Spindel-Schlagpressen der anfangs genannten Art tung als Antriebseinrichtung mit Vorteil einzusetzen, sind bekannt (deutsche Patentschrift 292 206; deut- Bei einer erfindungsgemäßen Spindel-Schlagpresse sehe Auslegeschrift 1 283 792; französische Patent- 55 braucht die Spindelsteigung nicht mit wachsender schrift 1 378 558). Sie besitzen entweder eine festste- Drehzahl vermindert zu werden, da die Spindelbeanhende oder eine axial bewegliche Spindel. Entweder spruchung herabgesetzt ist. Es ist also möglich, die ist das Schwungrad starr mit der Spindel verbunden Spindel-Drehzahl größer zu wählen als bei direkt auf oder es befindet sich eine Kupplung, die gegebenen- den Stößel wirkender Spindel, was sich auf den Anfalls schaltbar ist, zwischen Spindel und Schwungrad, 6« trieb der Spindel günstig auswirkt,
wobei die Spindel entweder mit dem Gewinde am Der Drehstoß, der durch das maximale Spindel-

Stößel angreift oder über Spurlager mit dem Stößel drehmoment, das bei maximaler Prellschlagkraft aufverbunden ist. Es kann nur eine Spindel oder ein tritt, hervorgerufen wird, wird mit kleiner werdender Paar von zueinander parallelen Spindeln vorgesehen Spindelsteigung größer, wobei er bei senkrechter sein. Die der Drehung der Spindel dienende An- 65 Spindelanordnung eine erhebliche Rolle für die kontriebseinrichtung ist entweder ein Motor oder eine struktive Auslegung der Presse spielt. Bei einer erfin-Kolben-Zylinder-Einrichtung. dungsgemäßen Presse ist nun nicht nur der Drehstoß

Bei den bekannten Spindel-Schlagpressen ist der durch die Keiluntersetzung reduziert, sondern auch

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die Richtung des Drehstoßes geändert, was von Vor- am Pressenkopf 4, sondern auch an der Spindel ab. teil ist. Die Spindel 7 durchdringt den Keil 5 und die Spin-Die feststehende Spindelanordnung bei senkrech- delmutter 9 ist im Keil angeordnet,
ter Spindel hat den Nachteil, daß im Spindelteil zwi- Am unteren Ende der Spindel 7 ist koaxial zu dieschen Spindelmutter und Traversenlagerung Druck- 5 ser ein Losschwungrad 10 angeordnet, das mittels und Torsionsbeanspruchungen überlagert auftreten, einer schaltbaren Rutschkupplung 11 mit der Spindel während bei der schraubenangeordnt ten Spindel verbindbar ist. Ein Elektro-Motor 12, der am Presdiese Überlagerung nicht auftritt. Entsprechend, die- senkopf 4 angebracht ist, dient dem Antrieb des Losser Spannungsüberlagerung muß die Spindel stärker Schwungrades 10. Das obere Ende der Spindel 7 ist bemessen werden. Das ist nicht nur teuer, sondern io mittels eines weiteren am Pressenkopf 4 angebrachergibt auch ein größeres Reibmoment in der Spindel- ten Elektro-Motors 14 antreibbar. Am oberen Ende mutter. Dieser Nachteil der feststehenden Spindelan- der Spindel 7 ist auch eine Bremse 13 vorgesehen, Ordnung ist durch den Quereinbau der Spindel besei- die dem Abbremsen beim Rücklauf und als Haltetigt. Das Schwungrad wird an der druckspannungs- bremse dient. Der drucklagerseitig angeordnete Mofreien Spindelseite angeordnet, so daß der Spindelab- 15 tor 14 ist ein Elektro-Motor mit Drehrichtungsändeschnitt zwischen Schwungrad und Spindelmutter im rung, wogegen der an dem gegenüberliegenden Ende wesentlichen nur mit Torsionsspannungen und der der Spindel 7 angeordnete Elektromotor 12 nur in andere Teil zwischen Mutter und Drucklager im we- einer einzigen Drehrichtung läuft,
sentlichen nur mit Druckspannungen beansprucht Die Festschwungmassen und Losschwungmassen wird. 20 stehen zueinander etwa im Verhältnis 1:1, d.h. die

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Spindel Schwungmassen des Schwungrades und die der Spin-

mit parallel zur Hypotenuse des Keils angeordneter del sind etwa gleich. Die Presse kann nun bei

Achse vorgesehen ist. Der mit seiner einen Kathete Schmiedearbeiten, die nur eine geringe Energie benö-

am Stößel anliegende Keil bewegt sich dann bei Be- tigen, mit der halben Schwungmassenenergie betrie-

trieb der Presse bezüglich der Spindel nur entlang 25 ben werden, indem das Schwungrad entkuppelt wird

der Spindelmittelachse. und gegebenenfalls stillsteht. Innerhalb jeder

Zweckmäßig ist es auch, wenn die zur Drehung Schwungmassenstufe kann dann in üblicher Weise der Spindel vorgesehene Kolben-Zylinder-Einrich- eine stufenlose Energiedosierung durch Änderung tung am Keil angreift. Bei dieser Anordnung sind die der Stößelgeschwindigkeit erfolgen. Bei kombinierten Spindelenden frei zur Befestigung am Keil und zur 30 Vorform- und Fertigschmiedeoperationen kann beiAnbringung des Schwungrades. spielsweise nach einem vorgewählten Programm

An Hand der Zeichnungen werden nachfolgend wahlweise mit Schwungmassenstufen I, zwischen 0

bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung be- und halber Energie, oder Schwungmassenstufe II,

schrieben. In der Zeichnung zeigt zwischen halber und voller Energie, geschmiedet

F i g. 1 im Schnitt eine Schwungrad-Spindelschlag- 35 werden. Im gegebenen Falle kann die energiereiche

presse mit elektrischem Antrieb, Schmiedepresse auf einfache Weise in eine energie-

F i g. 2 im Schnitt eine Schwungrad-Spindelschlag- arme Prägepresse umgewandelt werden, indem einpresse mit hydraulischem Antrieb und fach das Schwungrad mit Antrieb entfällt.

F i g. 3 im Schnitt einen weiteren hydraulischen Die Spindelschlagpresse gemäß F i g. 2 ist weitge-

Antrieb einer Schwungrad-Spindelschlagpresse. 40 hend ebenso aufgebaut wie die gemäß Fig. 1. Jedoch

Bei einer Spindelschlagpresse gemäß Fig. 1 ist in ist hier die Spindelmutter9 axial unverschiebbar im einem Pressenständer 1 ein Stößel 2 auf und ab be- Pressenkopf 4 angeordnet. Die Spindel 7 ist verkürzt, wegbar geführt, der unten ein Werkzeug 3 trägt. Im axial bewegbar und greift mit ihrem unteren Ende Pressenkopf 4 ist ein Keil 5 angeordnet, der mit sei- am Keil 5 an, den sie nicht durchdringt. Sie trägt an ner längeren, waagerecht angeordneten Kathete oben 45 ihrem oberen Ende das Losschwungrad 10, das mitauf den Stößel 2 gleitet. Die Hypotenuse des Keils 5 tels der Rutschkupplung Il ankuppelbar ist. Es ist ist am Pressenkopf gleitbar. Wird der Keil 5 entlang möglich, einen das Losschwungrad treibenden Motor der Hypotenuse seitwärts verschoben, so hebt und vorzusehen. An der dem Schwungrad 10 entgegengesenkt er sich und drückt beim Abwärtsgang den Stö- setzten Seite des Pressenhauptes 4 ist eine hydraulißel 2 abwärts. Es ist möglich, der Keil 5 mit dem 50 sehe Kolbenzylindereinrichtung 15 angebracht, deren Stößel 2 derart gleitbar zu verbinden, daß er den Stö- Kolbenstange mit dem Keil 5 verbunden ist.
ßel auch hebt. Zweckmäßig ist es jedoch eine einer- Die Spindelschlagpresse gemäß F i g. 3 ist weitgeseits am Stößel 2 und andererseits am Pressenkopf 4 hend ebenso aufgebaut wie die gemäß F i g. 1. Unterangreifende hydraulische Kolbenzylindereinrich- schiedlich ist, daß statt eines an der Spindel unlösbar tung 6 für Rückzug vorzusehen, die den Stößel nach 55 angreifenden Motors zwei beiderseits des Keiles 5 anoben bewegt. geordnete Kolbenzylindereinrichtungen 15 vorgese-

Die Spindel 7 ist in zwei Drucklagern 8 am Pres- hen sind, die der Verschiebung des Keiles 5 dienen,

senkopf 4 gelagert und axial unverschiebbar. Eine die Insbesondere bei dieser Ausführungsform ist es mög-

Spindel 7 umfassende Spindelmutter 9 ist axial ver- lieh, die Flächen, mit denen Keil und Stößel aneinan-

schiebbar und greift am Keil 5 an. Hierbei führt das 60 derliegen nicht waagerecht sondern schrägverlaufend

mit einem Antrieb zu kuppelnde Spindelende keine anzuordnen, wobei dann die Spindel waagerecht an-

Axialbewegung aus. geordnet ist. Schrägverlaufende Flächen zwischen

Es ist möglich, die Spindel 7 waagerecht anzuord- Stößel und Keil haben jedoch den Nachteil, daß auf

nen und die Spindelmutter 9 senkrecht verschiebbar die Stößelführung erhebliche Kräfte kommen, näm-

am Keil 5 angreifen zu lassen. Bei der gezeigten 65 lieh die horizontale Preßkraftkomponente an den be-

Spindelschlagpresse ist jedoch die Spindel 7 mit par- treffenden Flächen.

allel zur Hypotenuse des Keils angeordneter Achse Die Rutschkupplung soll im Idealfall bei Rutschbe-

vorgesehen. Hierbei stützt sich der Keil 5 nicht nur ginn getrennt werden. Der Impuls zum Trennen kann

aber erst bei Rutschbeginn gegeben werden, so daß in der Praxis das Trennen zeitlich verzögert gegenüber dem Rutschbeginn erfolgt. Eine Möglichkeit, das Trennen der Rutschkupplung auszulösen besteht darin, daß ein in der Loskupplungsscheibe geführter Tastfinger mit Federkraft auf die Gegenscheibe gedruckt wird. Die Gegenscheibe, die mit den Festschwungmassen verbunden ist, besitzt im kreisförmigen Bewegungsbereich des Tastfingers mehrere nokkenförmige Erhebungen. Gleitet der Tastfinger über diese Erhebungen, so entsteht der Impuls zum Trennen. Eine andere Möglichkeit die Rutschkupplung zu trennen, besteht darin, den Schaltimpuls elektronisch durch Frequenzvergleich zu geben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Schwungrad-Spindelantrieb mit in Bewegungsrich- Patentans-rüche: tung des Stößels verlaufender Achse von Schwungrad und Spindel angeordnet, und es betätigt der Schwung-

1. Spindel-Schlagpresse für Schmiede- und rad-Spindelantrieb den Stößel unmittelbar. An-Prägearbeiten mit einem Schwungrad-Spindelan- 5 dererseits wird es als vorteilhaft angesehen, bei Antrieb eines Stößels, dadurch gekenn- trieb mittels Motor mit hoher Spindel-Drehzahl und zeichnet, daß der Schwungrad-Spindelantrieb damit geringer Schwungmasse zu arbeiten, da ein mit quer zur Bewegungsrichtung des Stößels (2) Motor für hohe Drehzahl günstiger zu gestalten ist verlaufender Achse von Schwungrad (10) und als ein Motor für niedrige Drehzahl. Bei der bekann-Spindel (7) angeordnet ist und einen, wie an sich io ten Spindelanordnung ist aber der Erhöhung der bekannt, auf den Stößel wirkenden Keil (5) betä- Spindeldrehzahl durch die konstruktive Gestaltung tigt. der Spindel eine Grenze gesetzt, da hohe Spindel-

2. Spindel-Schlagpresse nach Anspruch 1, da- Drehzahl eine geringe Spindelsteigung verlangt und durch gekennzeichnet, daß die Spindel (7) mit sich die Spindelsteigung im Hinblick auf die gegeparallel zur Hypotenuse des Keils (S) angeordne- 15 bene Spindelbeanspruchung nicht beliebig verkleiter Achse vorgesehen ist. nern läßt. Wird eine als hydraulische Kolben-Zylin-