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DE3444240A1 - Screw press and control system therefor - Google Patents

Screw press and control system therefor

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Publication number
DE3444240A1
DE3444240A1 DE19843444240 DE3444240A DE3444240A1 DE 3444240 A1 DE3444240 A1 DE 3444240A1 DE 19843444240 DE19843444240 DE 19843444240 DE 3444240 A DE3444240 A DE 3444240A DE 3444240 A1 DE3444240 A1 DE 3444240A1
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DE
Germany
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flywheel
screw press
spindle
drive
ram
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DE19843444240
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German (de)
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DE3444240C2 (en
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Georg 7987 Weingarten Junginger
Peter Knauss
Markus Dr.-Ing. Reihle
Reinhold 7985 Baindt Wingert
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Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Mueller Weingarten AG
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Maschinenfabrik Mueller Weingarten AG
Mueller Weingarten AG
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Publication date
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
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    • B30B1/18—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 screw means
    • B30B1/188—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 screw means driven by a continuously rotatable flywheel with a coupling arranged between the flywheel and the screw
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

The invention relates to a screw press having a drive disc which is connected to the spindle and having a flywheel which serves as an energy store for the operating process, is temporarily connected to the spindle by means of a coupling and comes to a standstill at the end of the conversion process. In order to improve such a screw press as far as operating capacity, power consumption and overall efficiency are concerned, it is proposed that an own independent drive be available in each case for the emptying/lifting movement of the pusher rod (1) and the flywheel (8, 9). <IMAGE>

Description

Spindelpresse und Steuerung für diese Screw press and control for this

Die Erfindung betrifft eine Spindelpresse mit einer mit der Spindel verbundenen Antriebsscheibe und einem als Energiespeicher für den Arbeitsvorgang dienenden Schwungrad, welches zeitweilig über eine Kupplung mit der Spindel verbunden ist und am Ende des Umformvorganges zum Stillstand kommt.The invention relates to a screw press with a spindle connected drive pulley and one as an energy store for the work process serving flywheel, which is temporarily connected to the spindle via a coupling and comes to a standstill at the end of the forming process.

Spindelpressen mit einer Rutschkupplung zwischen Schwungrad und Gewindespindel werden bekannterweise durch Elektro- oder Hydraulikmotoren über das Schwungrad angetrieben. Beim Start des Pressenstössels wird das Schwungrad aus dem Stillstand beschleunigt. Zur Beschleunigung steht allenfalls der Abwärtshub oder der Aufwärtshub des Pressenstössels zur Verfügung.Screw presses with a slip clutch between the flywheel and the threaded spindle are known to be driven by electric or hydraulic motors via the flywheel. When the press ram is started, the flywheel is accelerated from standstill. At most, the downward stroke or the upward stroke of the press ram is available for acceleration to disposal.

Daraus ergeben sich hohe Stromwerte und große Antriebsleistungen.This results in high current values and large drive powers.

Die Rutschkupplung zwischen Schwungrad und Gewinde spindel schützt die Presse bei Schwungräder mit sehr großem Arbeitsvermögen vor unzulässig hoherPresskraft.The slip clutch between the flywheel and the threaded spindle protects the press with flywheels with a very high work capacity against inadmissibly high press force.

Das Schwungrad kommt am Ende des Umformvorganges zum Stillstand. Im Aufwärtshub des Pressenstössels wird das Schwungrad in der umgekehrten Drehrichtung angetrieben.The flywheel comes to a standstill at the end of the forming process. in the The flywheel turns in the opposite direction of rotation on the upward stroke of the press ram driven.

Bekannt ist auch eine Spindelpresse mit einem in der gleichen Drehrichtung ununterbrochen angetriebenen Schwungrad und einer zwischen diesem und der Spindel angeordneten Kupplung.Also known is a screw press with one in the same direction of rotation continuously driven flywheel and one between this and the spindle arranged clutch.

Diese Antriebsart benötigt ein sehr großes Schwungrad, da bei voller Energieentnahme der Drehzahlabfall um ca. 12% max.This type of drive requires a very large flywheel because it is full Energy consumption the speed drop by approx. 12% max.

betragen darf. Ein weiterer Nachteil i-st die große Drehzahldifferenz zwischen Spindel und Schwungrad beim Kuppeln, was Energieverbrauch und Kupplungsverschleiß bedeutet.may be. Another disadvantage is the large speed difference between the spindle and the flywheel when coupling, resulting in energy consumption and clutch wear means.

Die Erfindung befasst sich mit einer Spindelpresse mit Rutschkupplung zwischen dem Schwungrad und der Gewinde spindel bei der je ein Antrieb für Gewindespindel und das Schwungrad installiert ist, wobei Schwungrad und Gewindespindel nur im Abwärtshub gekuppelt sind.The invention relates to a screw press with a slip clutch between the flywheel and the threaded spindle, each with a drive for the threaded spindle and the flywheel is installed, with the flywheel and lead screw only on the downstroke are coupled.

Aufgabe der Erfindung ist, Spindelpressen dieser Gattung zu verbessern, vor allem hinsichtlich der erforderlichen Antriebsleistung, Stromaufnahme und Gesamtwirkungsgrad. Daruberhinaus soll die Regelbarkeit der Presse vergrößert werden, damit auch Umformarbeiten mit relativ geringem Arbeitsvermögen, wie z.B. Kantenstauchen, ohne Nachteile durchgeführt werden können.The object of the invention is to improve screw presses of this type, especially with regard to the required drive power, power consumption and overall efficiency. In addition, the controllability of the press is to be increased, thus also forming work carried out with relatively little work capacity, such as edging, without any disadvantages can be.

Erfindungsgemäss wird dieses bei einer Spindelpresse der eingangs beschriebenen Ausführung dadurch erreicht, dass für die Leer-Hubbewegung des Stössels und des Schwungrades jeweils ein eigener, unabhängiger Antrieb vorhanden ist.According to the invention, this is the above in a screw press described embodiment achieved in that for the empty stroke movement of the plunger and the flywheel each has its own, independent drive.

Besondere Ausführungsmöglichkeiten sind in den Patentansprüchen 2 bis 6 beschrieben. Die erfindungsgemässe Steuerung geht aus den Patentansprüchen 7 bis 11 hervor.Special design options are set out in claims 2 to 6 described. The control according to the invention is based on the claims 7 to 11.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.The invention is based on a drawing showing any exemplary embodiment represents, explained in more detail.

Es zeigen: Fig. 1 bis 5 verschiedene Ausführungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Spindelpresse in Teilschnittansichten.They show: FIGS. 1 to 5 different possible embodiments of the screw press according to the invention in partial sectional views.

Zunächst soll die Funktion der Spindelpresse in Verbindung mit der Fig. 1 erläutert werden.First of all, the function of the screw press in connection with the Fig. 1 will be explained.

Die Gewindespindel 4 ist axial fest im Kopfstück 5 gelagert, während die Spindelmutter 3 starr im Stössel 1 befestigt ist.The threaded spindle 4 is axially fixed in the head piece 5, while the spindle nut 3 is rigidly fastened in the plunger 1.

Durch Rechts- bzw. Linksdrehen der Gewindespindel 4 wird der Stössel 1 auf- oder abwärtsgeschraubt. Die Spindelsteigung beträgt mindestens 120, damit eine Selbsthemmung im Gewinde verhindert wird.By turning the threaded spindle 4 clockwise or counterclockwise, the ram 1 screwed up or down. The spindle pitch is at least 120, so self-locking in the thread is prevented.

Zwischen dem Schwungrad 8, 9 und der Gewindespindel 4 ist eine Hydr. Schaltkupplung 10 als überlastungsschutz angebracht.Between the flywheel 8, 9 and the threaded spindle 4 is a hydr. Clutch 10 attached as overload protection.

Beim Erreichen eines vprwählbaren Drehmomentes, das vom Schwungrad 8, 9 auf die Gewindespindel 4 übertragen werden soll und damit einer vorwählbaren max. Kraft, rutscht das Schwungrad 8, 9 gegenüber den starren Massen von Kupplungsnabe 11 und Gewindespindel 4 durch. Die Vorspannung und das Lösen der Rutschkupplung erfolgt über im Schwungradoberteil 9 eingebaute Hydr. Zylinder 10 bzw. über Federpakete 12.When a preselectable torque is reached, that of the flywheel 8, 9 is to be transferred to the threaded spindle 4 and thus a preselectable one max.force, that slips Flywheel 8, 9 opposite the rigid masses of coupling hub 11 and threaded spindle 4 through. The preload and the loosening of the The slip clutch takes place via the hydraulic cylinder 10 built into the flywheel upper part 9 or via spring assemblies 12.

Nachdem der Stössel 1 den unteren Umkehrpunkt und damit die rotierenden Massen die Drehzahl Null erreicht haben, wird das Schwungrad 8, 9 abgekuppelt.After the plunger 1 has reached the lower reversal point and thus the rotating Masses have reached zero speed, the flywheel 8, 9 is uncoupled.

Für das Hochfahren des Stössels 1 müssen lediglich die starr mit der Gewindespindel 4 verbundenen Massen angetrieben werden. Das Schwungrad 8, 9 und die Gewindespindel 4 können mit den in den einzelnen Zeichnungsfiguren dargestellten Antriebssystemen angetrieben werden. Der Antrieb des Schwungrades 8, 9 kann bereits wieder beim Hochfahren des Stössels 1 erfolgen.For the raising of the plunger 1, only the rigid with the Screw 4 connected masses are driven. The flywheel 8, 9 and the threaded spindle 4 can with the one shown in the individual drawing figures Drive systems are driven. The drive of the flywheel 8, 9 can already take place again when the ram 1 is raised.

Beim nächsten Hub werden dann die "starren Massen", , Spindel 4 und Kupplungsnabe 11 mit einem zweiten Antriebssystem beschleunigt. Die Kupplung erfolgt, wenn das Schwungrad 8, 9 und die Spindel 4 mit derselben Drehzahl laufen, durch die Hydraulikzylinder 10. Zwischen den Hubzyklen werden die starr ren Massen" mit einer Bremse 7 gehalten.During the next stroke, the "rigid masses",, spindle 4 and Clutch hub 11 accelerated with a second drive system. The coupling takes place when the flywheel 8, 9 and the spindle 4 run at the same speed, through the hydraulic cylinder 10. Between the lifting cycles, the more rigid masses are "with" a brake 7 held.

Gemäß Fig. 1 erfolgt der Antrieb mit Elektromotoren über Ritzel auf einen Zahnkranz des Schwungrades und über Hydraulikzylinder am Stössel.According to Fig. 1, the drive takes place with electric motors via pinions a ring gear of the flywheel and hydraulic cylinders on the ram.

In der Zeichnung ist die Presse ab Unterkante Stössel dargestellt. Der Unterteil des Schwungrades 8 ist als Zahnkranz ausgeführt, in welchem die Ritzel von einem oder mehreren Elektromotoren 6 eingreifen. Die Elektromotoren 6 sind am Kopfstück 5 der Presse befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt über Hydraulikzylinder 2, die am Stössel 1 angebaut sind. Durch Verschieben des Stössels 1 mit Hilfe der Hydraulikzylinder 2 dreht sich die Gewindespindel 4 aufgrund der grossen Gewindesteigung, links bzw. rechts herum.In the drawing, the press is shown from the lower edge of the ram. The lower part of the flywheel 8 is designed as a ring gear in which the pinion one or more electric motors 6 intervene. The electric motors 6 are on Head piece 5 of the press attached. The "rigid masses" are driven by Hydraulic cylinders 2, which are attached to the ram 1. By moving the ram 1 with the help of the hydraulic cylinder 2, the threaded spindle 4 rotates due to the large thread pitch, left or right around.

Gemäß Fig. 2 erfolgt der Antrieb mit Elektromotor am Schwungrad und Hydraulikzylinder am Stössel.According to Fig. 2, the drive takes place with an electric motor on the flywheel and Hydraulic cylinder on the ram.

In der Zeichnungsfigur ist die Presse wieder ab Unterkante Stössel dargestellt. Auf dem Schwungradunterteil 8 ist direkt der Rotor des Antriebsmotors 13 befestigt. Der Antrieb der starren Massen" erfolgt wie in Fig. 1 dargestellt, über Hydraulikzylinder 2.In the drawing figure, the press is again from the lower edge of the ram shown. On the flywheel lower part 8 is directly the rotor of the drive motor 13 attached. The drive of the rigid masses "takes place as in 1, via hydraulic cylinder 2.

Fig. 3 zeigt einen Antrieb mit Elektromotoren über Ritzel und Zahnkranz und Elektromotor direkt an der Kupplungsnabe.Fig. 3 shows a drive with electric motors via pinion and ring gear and electric motor directly on the coupling hub.

In der Zeichnung ist hierbei nur der Antriebsteil der Presse dargestellt. Der Unterteil des Schwungrades 8 ist als Zahnkranz ausgeführt, in dem die Ritzel von einem oder mehreren Elektromotoren 6 eingreifen. Die Elektromotoren sind am Kopfstück 5 der Presse befestigt. Der Antrieb der starren Massen" erfolgt über einen Reversiermotor 14, dessen Rotor direkt auf der Kupplungsnabe 11 sitzt.In this case, only the drive part of the press is shown in the drawing. The lower part of the flywheel 8 is designed as a ring gear in which the pinion one or more electric motors 6 intervene. The electric motors are on Head piece 5 of the press attached. The "rigid masses" are driven by a Reversing motor 14, the rotor of which sits directly on the clutch hub 11.

Fig. 4 zeigt einen Antrieb mit Elektromotoren direkt am Schwungrad und an der Kupplungsnabe. Auch hier ist nur der Antriebsteil der Presse dargestellt.Fig. 4 shows a drive with electric motors directly on the flywheel and on the coupling hub. Here, too, only the drive part of the press is shown.

Auf dem Schwungradunterteil 8 ist direkt der Rotor des Antriebsmotors 13 befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt über einen Elektromotor 14, dessen Rotor direkt auf der Kupplungsnabe 11 sitzt.The rotor of the drive motor is directly on the flywheel lower part 8 13 attached. The "rigid masses" are driven by an electric motor 14, the rotor of which sits directly on the coupling hub 11.

Fig. 5 zeigt einen Antrieb mit Elektromotoren über Ritzel und Zahnkranz und über Vorgelege.Fig. 5 shows a drive with electric motors via pinion and ring gear and over transmission.

In der Zeichnung ist wieder nur der Antriebsteil der Presse dargestellt. Der Unterteil des Schwungrades 8 ist als Zahnkranz ausgeführt, in dem die Ritzel von einem oder mehreren Elektromotoren 6 eingreifen. Die Elektromotoren sind am Kopfstück 5 der Presse befestigt. Der Antrieb der "starren Massen" erfolgt über einen ebenfalls am Kopfstück 5 befestigten Reversiermotor 15 mit einer zwischengeschalteten Zahnradübersetzung 16. In das Vorgelege 16 ist eine Rutschkupplung 17 als überlastsicherung eingebaut.In the drawing, only the drive part of the press is shown again. The lower part of the flywheel 8 is designed as a ring gear in which the pinion one or more electric motors 6 intervene. The electric motors are on Head piece 5 of the press attached. The "rigid masses" are driven by a reversing motor 15 also attached to the head piece 5 with an interposed one Gear ratio 16. In the back gear 16 is a slip clutch 17 as overload protection built-in.

Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE 1. Spindelpresse mit einer mit der Spindel verbundenen Antriebsscheibe und einem als Energiespeicher für den Arbeitsvorgang dienenden Schwungrad, welches zeitweilig über eine Kupplung mit der Spindel verbunden ist und am Ende des Umformvorganges zum Stillstand kommt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für die Leer-Hubbewegung des Stössels (1) und des Schwungrades (8, 9) jeweils ein eigener, unabhängiger Antrieb vorhanden ist. PATENT CLAIMS 1. Screw press with one connected to the screw Drive pulley and a flywheel serving as an energy store for the work process, which is temporarily connected to the spindle via a coupling and at the end the forming process comes to a standstill e t that for the empty stroke movement of the tappet (1) and the flywheel (8, 9) each has its own, independent drive. 2. Spindelpresse nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass jeder dieser Antriebe ein mit der Spindel (4) gleichachsiger Elektromotor (13, 14) ist.2. Screw press according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that each of these drives is an electric motor coaxial with the spindle (4) (13, 14) is. 3. Spindelpresse nach Anspruch 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für das Schwungrad (8, 9) ein mit der Spindel (4) gleichachsiger Elektromotor (13) und für die Hubbewegung des Stössels ein Linear-Antrieb (2) vorhanden ist.3. Screw press according to claim 1, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t that for the flywheel (8, 9) an electric motor coaxial with the spindle (4) (13) and a linear drive (2) is available for the stroke movement of the ram. 4. Spindelpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für das Schwungrad (8, 9) ein mit einem Zahnraduntersetzungstrieb ausgerüsteter Motor (6) und für die Hubbewegung des Stössels (1) ein mit der Spindel (4) gleichachsiger Elektromotor (14) vorhanden ist.4. Screw press according to claim 1, characterized in that for the flywheel (8, 9) is a motor equipped with a gear reduction drive (6) and for the stroke movement of the ram (1) one coaxial with the spindle (4) Electric motor (14) is present. 5. Spindelpresse nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass für das Schwungrad (8, 9) ein mit einem Zahnraduntersetzungstrieb ausgerüsteter Motor (6) und für die Hubbewegung des Stössels ein Linear-Antrieb (2) vorhanden ist.5. Screw press according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that for the flywheel (8, 9) one equipped with a gear reduction drive Engine (6) and for the Stroke movement of the ram is a linear drive (2) exists. 6. Spindelpresse nach Anspruch 1, da du r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass fffr das Schwungrad (8, 9) und für die Hubbewegung des Stössels (1) je ein mit einem Zahnraduntersetzungstrieb ausgerüsteter Motor (6, 15) vorhanden ist.6. Screw press according to claim 1, since you r c h g e k e n n z e i c n e t that for the flywheel (8, 9) and for the stroke movement of the tappet (1) One motor (6, 15) each equipped with a gear reduction drive is present is. 7. Steuerung für Spindelpresse nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Kupplung (10) bei gleicher Drehzahl von Schwungrad (8, 9) und Spindel (4) erfolgt.7. Control for screw press according to claims 1 to 6, characterized characterized in that the actuation of the clutch (10) at the same speed of Flywheel (8, 9) and spindle (4) takes place. 8. Steuerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwungrad (8, 9) stetig auf die eingestellte Energie beschleunigt wird.8. Controller according to claim 7, characterized in that the flywheel (8, 9) is steadily accelerated to the set energy. 9. Steuerung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für die Hubbewegung des Stössels (1) zunächst maximal beschleunigt und dann auf die am Ende des Leerhubes für die Kupplung mit dem Schwungrad (8, 9) erforderliche Gleichiaufgeschwindigkeit heruntergeregelt wird. 9. Control according to claims 7 and 8, characterized in that that the drive for the stroke movement of the ram (1) initially accelerates to a maximum and then on the one at the end of the idle stroke for the clutch with the flywheel (8, 9) required constant speed is regulated down. 10. Steuerung nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehbewegung des Schwungrades (8, 9) bereits vor Hubbeginn eingeleitet wird.10. Control according to claims 7 to 9, characterized in that that the rotation of the flywheel (8, 9) is initiated before the start of the stroke will. 11. Steuerung nach den Ansprüchen 7 bis 10, d a d u r c h g-e k e n n z e i c h n e t, dass die Kupplung (10) nach überschreiten eines einstellbaren Drehmomentes die Verbindung zwischen Schwungrad (3, 9) und Spindel (4) löst.11. Control according to claims 7 to 10, d a d u r c h g-e k e n n z e i c h n e t that the clutch (10) after exceeding an adjustable Torque releases the connection between the flywheel (3, 9) and the spindle (4).
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