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EP0564840A1 - Screw press - Google Patents

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Info

Publication number
EP0564840A1
EP0564840A1 EP93104016A EP93104016A EP0564840A1 EP 0564840 A1 EP0564840 A1 EP 0564840A1 EP 93104016 A EP93104016 A EP 93104016A EP 93104016 A EP93104016 A EP 93104016A EP 0564840 A1 EP0564840 A1 EP 0564840A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spindle
screw press
press according
clutch
hydraulic motor
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.)
Granted
Application number
EP93104016A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0564840B1 (en
Inventor
Horst Endter
Hermann-Josef Trimborn
Siegfried Braun
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.)
SMS Hasenclever GmbH
SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH
Original Assignee
SMS Hasenclever GmbH
SMS Hasenclever Maschinenfabrik 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 SMS Hasenclever GmbH, SMS Hasenclever Maschinenfabrik GmbH filed Critical SMS Hasenclever GmbH
Publication of EP0564840A1 publication Critical patent/EP0564840A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0564840B1 publication Critical patent/EP0564840B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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
    • B30B1/18—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

Definitions

  • the invention relates to a screw press with a rotatably mounted spindle, a flywheel which rotates continuously in one direction of rotation, a pressure-operated friction clutch, via the clutch disc of which the frictional connection of the spindle to the flywheel can be produced for the working stroke, and a reverse rotation drive for return stroke of the tool slide.
  • Such clutch screw presses have become known from DE-AS 28 372 53 and German utility model 84 25 198.0.
  • the flywheel is continuously driven in the same direction by a vertically arranged electric motor via a flat belt.
  • the spindle with the friction clutch is coupled to the flywheel, the clutch being hydraulically actuated via an annular piston. After coupling, the spindle turns. It drives the slide down until the upper die hits the lower die and deforms the forging material or the workpiece.
  • the flywheel provides the necessary forming energy, which loses speed.
  • the forming process ends when a certain pressing force has developed between the upper and lower die.
  • This can be preselected by adjusting the hydraulic pressure in the clutch because the oil pressure determines the transferable clutch torque and the torque is directly proportional to the pressing force. Now this preselected pressing force occurs towards the end of the forming process on, the clutch slips; then namely when the pressing force generates a torque on the spindle via the thread bevel which is greater than the set coupling torque.
  • a clutch valve is automatically opened so that the clutch opens; while the flywheel continues to rotate, the clutch disc, spindle and slide are decelerated to a standstill.
  • the spindle and the clutch disc are immediately accelerated in the opposite direction. Furthermore, the retraction cylinders are switched to high pressure before the lower reversal point is reached, so that the slide is driven upwards immediately after the shaping process has been completed. Shortly before the top dead center position, the slide and spindle are braked using the retraction cylinders and moved to the specified starting position from which the next stroke is initiated. In this position (braking position) the hydraulic valves to the return cylinders are closed and the clutch is opened. To initiate the stroke, the retraction cylinders must first be controlled to low pressure via the hydraulic valves and the clutch must be closed using hydraulic pressure. In the screw press known from the German utility model, a reverse rotation drive is proposed as an alternative to the return cylinders for the return stroke of the tool slide.
  • the invention has for its object to improve a clutch screw press of the type mentioned, in particular to increase the overall efficiency and in addition to reduce the manufacturing, assembly and operating costs and space requirements.
  • the tool slide for weight compensation is connected to air cylinders and the spindle is provided with a reverse rotation drive designed as a torque storage drive.
  • the invention is based on the knowledge that by a pneumatic weight compensation, as is known per se to avoid counterweights for a friction wheel spindle press from DE-PS 683 784, the tool slide can be kept virtually floating, so that only small surface pressures are present and hardly any weight has to be absorbed by the tooth flanks of the spindle.
  • the pneumatic weight compensation can therefore be combined according to the invention in a clutch screw press with a reverse rotation drive acting directly on the spindle in the form of a torque storage drive.
  • the spindle can advantageously be connected to a hydraulic motor and can thus be designed as a hydraulic torque storage drive.
  • the hydraulic motor that drives the spindle can - because the spindle is relatively light and no other frictional forces acting on the tooth flanks have to be overcome - be designed with a very low drive power. This reduces the space required accordingly, e.g. the hydraulics can easily be placed on the press stage, which considerably reduces the design effort because there is no need for complex, customer-specific or installation-specific pipelines, and at the same time the manufacturing costs are reduced and the assembly and commissioning times are shortened.
  • the hydraulic motor is connected on the one hand to a high-pressure accumulator and on the other hand to a low-pressure accumulator, such that its inlet line (“P" connection) is connected to the high-pressure accumulator and its working line (“A” connection) is connected to the low-pressure accumulator , can be achieved for energy storage from the high pressure side constantly in the upward direction on the spindle torque.
  • the hydraulic motor acts as a pump during the working stroke with which the spindle rotation simultaneously rotates the shaft of the hydraulic or retraction drive motor.
  • the hydraulic motor then sucks hydraulic fluid from the low-pressure accumulator into the high-pressure accumulator during the working stroke. This energy, which is thus transported from the flywheel main drive into the high-pressure accumulator, is immediately available for the return stroke of the slide after the clutch has opened.
  • a brake unit be assigned to the spindle. This can hold the spindle - despite the upward torque coming from the high pressure side - or the slide in the starting position at top dead center.
  • the brake unit does not increase the moment of inertia of the fixed part (flywheels that cannot be uncoupled), so that there are no adverse effects on the switching force and the pressure contact time.
  • a brake disc of the brake unit is positively connected to the spindle via a torsion spring rod
  • the hydraulic motor can advantageously be placed on the head end of the torsion spring bar, the energy of the torsion spring bar can be used as a torque storage drive for the retraction stroke of the slide; the brake disc acts as a flywheel, the rotational energy of which is stored in the torsion bar during the impact.
  • the mechanical torque storage drive that is achieved in this way and also acts as a rotary shock absorber and consists of the torsion spring rod and the brake disc (or flywheel), depending on the design of the torsion spring rod, allows the entire energy required for the return stroke of the slide to be used as spring energy produce.
  • the hydraulic torque storage drive consisting of the hydraulic motor, which also acts as a pump, and one high-pressure and one low-pressure accumulator each, would then no longer be required to retract the carriage. If necessary, it could only be used for set-up work or no longer needed to be designed as a storage drive.
  • a reversing valve be arranged in the feed lines from the hydraulic motor to the low-pressure or high-pressure accumulator.
  • the upward and downward movement can then be achieved by switching over the reversing valve designed as a multi-way valve by means of the hydraulic motor, in that the latter is driven from the high-pressure accumulator.
  • the torsion spring bar could also be shorter, it is recommended that it penetrate the spindle in the longitudinal direction, fixed to the spindle foot and supported at the top with a thickened head piece protruding from the spindle below the brake disc.
  • the result is a completely new design of a clutch screw press, in which the spindle is extended, so to speak, beyond the friction clutch, namely by the torsion spring rod projecting upwards.
  • This is fixed on the spindle foot, for example with a splined shaft inserted into a bushing inserted into the through bore of the spindle, and thus clamped at the bottom, while it can twist at the head end in the bearing and thus generate the spring energy.
  • the brake unit can be arranged on a rotary distributor of the friction clutch via a holding bridge.
  • the rotary distributor is hollow and supplies the clutch or its pressure piston with hydraulic fluid.
  • the brake unit can be secured against rotation using a torque arm that engages the holding bridge.
  • the screw press 1 shown in FIG. 1 has a multi-part machine body 2, in which a tool slide 3 is guided so that it can move up and down.
  • the tool slide 3 is connected to a spindle nut 4, which with a Machine body 2 cooperates in a spindle 5 rotatably mounted with the upper crosshead, so that the tool slide 3 moves depending on the direction of rotation of the spindle 5 via the spindle nut 4 either to the working stroke in the direction of the lower die 7 arranged in the lower yoke 6 of the machine body 2 or removed from it.
  • the spindle 5 is driven by a flywheel 8, which keeps a vertically arranged electric motor 9 in constant rotation via a drive belt 11.
  • a clutch disc 12 is used for the drive connection, which is non-rotatably connected to the spindle and is hydraulically actuated and frictionally coupled to the flywheel 8. This rotates the flywheel 8 and the spindle 5, and the tool slide 3 is struck with the upper die to perform a forging blow against the lower die 7.
  • Air cylinders 13 arranged in the stands of the machine body 2 of the screw press 1 are pressurized and fastened to the tool slide 3 via their piston rods 14, so that the axially moved mass, ie the tool slide 3 together with the spindle nut 4, is completely weight-balanced.
  • the air or weight compensation cylinders 13 are connected to pressure boilers housed in the side stands, so that no special piping is required.
  • the spindle 5 provided with a threaded section 15 for the spindle nut 4 is hollow-drilled, and through the through-bore 16 of the spindle extends a coupling disc 12 which extends far beyond the form-fittingly fixed on the spindle 5, the spindle 5 thus upwardly extending torsion spring rod 17.
  • This is fixed at its lower end via a splined shaft 18 in a spindle bushing 21 inserted into the spindle 5 from the foot end 19 (see FIG. 4).
  • the torsion spring rod 17 has a thickened head piece 22 which is rotatably mounted in a bearing bush 23.
  • the bearing bush 23 is located in a brake unit 24 carrying, on a hydraulic piston for pressing the clutch disc 12 to the flywheel 8 with a pressure medium supplying rotary distributor 25 (compare Figure 3) arranged holding bridge 26.
  • the brake unit 24 is composed of several spring-loaded, pneumatically operated individual brakes 27, which have clamping jaws 28 detect a brake disc 29, which is positively connected to the spindle 5 via the torsion spring bar 17.
  • the spindle 5 with the clutch disc 12 is decelerated to a standstill in accordance with the plastic deformation path of the workpiece and the elastic deformation of the machine parts and then immediately accelerated again in the opposite direction by the elastic spring energy of the machine parts.
  • the brake disc 29 is here delayed due to the attachment via the torsion spring bar 17 over a much larger angle of rotation, so that the rotational energy of the brake disk 29 is not available during the forming process, but is absorbed by the torsion spring bar 17.
  • the spindle 5 accelerates the tool slide 3 upwards, the entire spring energy of the torsion spring rod 17 is released and is available for the return stroke drive.
  • a hydraulic motor 33 which also acts as a pump and is connected to the upper end of the torsion spring rod 17 and thus the spindle 5, is connected via lines 34, 35 to a high-pressure accumulator 36 or low-pressure accumulator 37, as shown in the hydraulic diagram according to FIG. 4 becomes.
  • a high pressure pump 38 In the supply line 34 leading from the high pressure accumulator 36 to the hydraulic pump 33 there is a high pressure pump 38 and in the line 35 leading from the hydraulic motor 33 to the low pressure accumulator 37 there is a low pressure pump 39;
  • several check valves 41, pressure relief valves 42 and a reversing valve 43 designed as a multi-way valve are also provided, for example.
  • the hydraulic units 44 required to supply the hydraulic motor 33 and the rotary distributor 25 are arranged on the stage 32 of the screw press 1 and are connected to the rotary distributor 25 or the hydraulic motor 33 via pressure medium hoses 45.
  • the hydraulic motor 33 is connected by its line 34 to the high-pressure accumulator 36 and by its line 35 to the low-pressure accumulator 37, so that an upward torque is exerted on the spindle 5 and is held by the brake unit 24.
  • the friction clutch is closed by means of hydraulic pressure and thus the spindle 5 is coupled to the flywheel 8 via the clutch disc 12, while the braking unit 24 opens with a slight delay.
  • the clutch disc 12, which is positively fastened on the spindle 5, is accelerated by the flywheel 8 to synchronism via its friction blocks and thus rotates non-positively with the flywheel 8.
  • the spindle 5 rotates out of the spindle nut 4, i.e. the tool slide 3 is driven downwards until it hits the lower die 7 with its die.
  • the compressible force that can be generated is essentially controlled by the clutch torque and thus by the hydraulic pressure in the clutch cylinders.
  • the clutch begins to slip.
  • the clutch valve is opened automatically.
  • the friction clutch then opens; while the flywheel 8 continues to rotate, the spindle 5 and the clutch disc 12 are decelerated to a standstill. Due to the stored spring energy of the spindle 5 and the stand or the machine body 2 of the screw press 1, the spindle 5 and the clutch disc 12 are immediately accelerated again in the opposite direction after the forming process, ie to the right.
  • This effect and thus the return stroke of the tool slide 3 is - as has already been mentioned above - amplified by the energy stored in the torsion spring bar 17 in such a way that no special hydraulic retraction cylinder is required.
  • the hydraulic motor 33 Since the shaft of the hydraulic motor 33 mounted on the torsion spring rod 17 is simultaneously rotated with the rotation of the spindle 5 during the downward movement of the tool slide 3, the hydraulic motor 33 acts as a pump. Supported by the low-pressure pump 39, it pumps additional pressure medium into the high-pressure accumulator 38 during the working stroke. This energy is also immediately available after the friction clutch has opened and drives the spindle 5 in the opposite direction until the spring-loaded, pneumatically actuated brakes 27 of the brake unit 24 capture the brake disc 29 with the clamping jaws 28 and brake the spindle 5 with the tool slide 3 in the preselected position, namely the starting or starting position, from which the next working stroke can be initiated. In order to set up the screw press 1, the hydraulic motor 33 is driven from the high-pressure accumulator 36 by switching the reversing valve 43.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Control Of Presses (AREA)

Abstract

In the case of a screw press having a rotatably mounted spindle (5), a flywheel (8) which continuously rotates in one direction, a friction clutch, which is actuated by means of a pressure medium and the clutch disc (12) of which can be used to establish the frictional connection of the spindle to the flywheel to produce the working stroke, and a reverse-rotation drive for the return stroke of the tool carriage (3), the outlay on production, assembly and operation in particular, and also the space requirement, are reduced when the axially moving masses of the tool carriage (3) and the tool holder are balanced by means of a pneumatic counterweight (13) and the spindle (5) is provided with a reverse-rotation drive (33;17) which is designed as a torque storage drive. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Spindelpresse mit einer drehbar gelagerten Spindel, einem in einer Drehrichtung ununterbrochen umlaufenden Schwungrad, einer druckmittelbetätigten Reibungskupplung, über deren Kupplungsscheibe zum Arbeitshub die reibschlüssige Verbindung der Spindel mit dem Schwungrad herstellbar ist, und einem Rückdrehantrieb zum Rückhub des Werkzeugschlittens.The invention relates to a screw press with a rotatably mounted spindle, a flywheel which rotates continuously in one direction of rotation, a pressure-operated friction clutch, via the clutch disc of which the frictional connection of the spindle to the flywheel can be produced for the working stroke, and a reverse rotation drive for return stroke of the tool slide.

Derartige Kupplungs-Spindelpressen sind durch die DE-AS 28 372 53 und das deutsche Gebrauchsmuster 84 25 198.0 bekanntgeworden. Das Schwungrad wird bei diesen Pressen von einem senkrecht angeordneten Elektromotor über einen Flachriemen dauernd in gleicher Drehrichtung umlaufend angetrieben. Für jeden einzelnen Arbeitshub wird die Spindel mit der Reibungskupplung an das Schwungrad angekuppelt, wobei die Kupplung über einen Ringkolben hydraulisch beaufschlagt wird. Nach dem Ankuppeln dreht sich die Spindel. Sie treibt den Schlitten nach unten, bis das Obergesenk auf das Untergesenk aufschlägt und den Schmiedewerkstoff bzw. das Werkstück verformt.Such clutch screw presses have become known from DE-AS 28 372 53 and German utility model 84 25 198.0. In these presses, the flywheel is continuously driven in the same direction by a vertically arranged electric motor via a flat belt. For each individual working stroke, the spindle with the friction clutch is coupled to the flywheel, the clutch being hydraulically actuated via an annular piston. After coupling, the spindle turns. It drives the slide down until the upper die hits the lower die and deforms the forging material or the workpiece.

Die hierfür notwendige Umformenergie liefert das Schwungrad, das dabei an Drehzahl verliert. Der Umformvorgang endet, wenn zwischen Ober- und Untergesenk eine bestimmte Preßkraft entstanden ist. Diese läßt sich durch Einstellen des hydraulischen Drucks in der Kupplung vorwählen, weil der Öldruck das übertragbare Kupplungsdrehmoment bstimmt und sich das Drehmoment zur Preßkraft direkt proportional verhält. Tritt nun diese vorgewählte Preßkraft gegen Ende des Umformvorgangs auf, rutscht die Kupplung durch; dann nämlich wenn die Preßkraft über die Gewindeschräge ein Moment an der Spindel erzeugt, welches größer ist als das eingestellte Kupplungsmoment. Es wird automatisch ein Kupplungsventil aufgesteuert, so daß sich die Kupplung öffnet; während sich das Schwungrad danach ununterbrochen weiterdreht, werden Kupplungsscheibe, Spindel und Schlitten auf Stillstand verzögert. Dabei werden allerdings aufgrund der gespeicherten Federenergie der Spindel und des Pressenständers die Spindel und die Kupplungsscheibe sogleich wieder in den Gegendrehsinn beschleunigt. Weiterhin werden die Rückzugzylinder, bevor der untere Umkehrpunkt erreicht ist, auf Hochdruck geschaltet, so daß der Schlitten - nach vollendetem Umformvorgang - sofort nach oben angetrieben wird. Kurz vor der oberen Totpunktlage werden Schlitten und Spindel mit Hilfe der Rückzugzylinder abgebremst und in die vorgegebene Startposition gefahren, aus der der nächste Hub eingeleitet wird. In dieser Position (Bremsstellung) sind die Hydroventile zu den Rückzugzylindern geschlossen und die Kupplung geöffnet. Zur Hubeinleitung müssen daher zunächst die Rückzugzylinder über die Hydroventile auf Niederdruck gesteuert und die Kupplung über hydraulischen Druck geschlossen werden. Bei der aus dem deutschen Gebrauchsmuster bekannten Spindelpresse wird als Alternative zu den Rückzugzylindern zum Rückhub des Werkzeugschlittens ein Rückdrehantrieb vorgeschlagen.The flywheel provides the necessary forming energy, which loses speed. The forming process ends when a certain pressing force has developed between the upper and lower die. This can be preselected by adjusting the hydraulic pressure in the clutch because the oil pressure determines the transferable clutch torque and the torque is directly proportional to the pressing force. Now this preselected pressing force occurs towards the end of the forming process on, the clutch slips; then namely when the pressing force generates a torque on the spindle via the thread bevel which is greater than the set coupling torque. A clutch valve is automatically opened so that the clutch opens; while the flywheel continues to rotate, the clutch disc, spindle and slide are decelerated to a standstill. However, due to the stored spring energy of the spindle and the press stand, the spindle and the clutch disc are immediately accelerated in the opposite direction. Furthermore, the retraction cylinders are switched to high pressure before the lower reversal point is reached, so that the slide is driven upwards immediately after the shaping process has been completed. Shortly before the top dead center position, the slide and spindle are braked using the retraction cylinders and moved to the specified starting position from which the next stroke is initiated. In this position (braking position) the hydraulic valves to the return cylinders are closed and the clutch is opened. To initiate the stroke, the retraction cylinders must first be controlled to low pressure via the hydraulic valves and the clutch must be closed using hydraulic pressure. In the screw press known from the German utility model, a reverse rotation drive is proposed as an alternative to the return cylinders for the return stroke of the tool slide.

Da die zum Rückhub des Schlittens in die Rückzugzylinder oder den Rückdrehantrieb zu legende bzw. von diesen aufzubringene Antriebsleistung sehr hoch ist und ca. 60% der Gesamtantriebsleistung ausmacht, beansprucht die zum Rückhub benötigte Hydraulik nicht nur sehr viel Platz, sondern es ist auch ein entsprechend großer Herstellungsaufwand, zumal auch in Anbetracht der häufig sehr aufwendigen, aufstellungsspezifischen Rohrleitungen, erforderlich.Since the drive power to be placed in the retraction cylinder or the reversing drive for the return stroke of the slide is very high and accounts for about 60% of the total drive power, the hydraulics required for the return stroke not only take up a lot of space, but it is also a corresponding one great manufacturing effort, especially in view of the often very complex, site-specific pipelines required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungs-Spindelpresse der eingangs genannten Art zu verbessern, insbesondere den Gesamtwirkungsgrad zu erhöhen und zusätzlich den Fertigungs-, Montage- und Betriebsaufwand sowie den Platzbedarf zu verringern.The invention has for its object to improve a clutch screw press of the type mentioned, in particular to increase the overall efficiency and in addition to reduce the manufacturing, assembly and operating costs and space requirements.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Werkzeugschlitten zum Gewichtsausgleich an Luftzylinder angeschlossen und die Spindel mit einem als Drehmoment-Speicherantrieb ausgebildeten Rückdrehantrieb versehen ist. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich durch einen pneumatischen Gewichtsausgleich, wie er zur Vermeidung von Gegengewichten für eine Reibradspindelpresse aus der DE-PS 683 784 an sich bekannt ist, der Werkzeugschlitten quasi schwimmend halten läßt, so daß nur noch kleine Flächenpressungen vorliegen und von den Zahnflanken der Spindel kaum noch ein Gewicht aufgenommen werden muß. Der pneumatische Gewichtsausgleich läßt sich daher bei einer Kupplungs-Spindelpresse erfindungsgemäß mit einem direkt auf die Spindel einwirkenden Rückdrehantrieb in Form eines Drehmoment-Speicherantriebs kombinieren. Nachdem der Umformvorgang beendet ist und die Spindel den Werkzeugschlitten aufwärts beschleunigt, steht für den Rückhub unterstützend die gesamte gespeicherte Energie zur Verfügung, die dann freigesetzt wird. Sie läßt sich somit zum Beschleunigen der Spindel nebst Kupplungsscheibe und damit zum Zurückführen des Schlittens in seine Startposition ausnutzen.This object is achieved in that the tool slide for weight compensation is connected to air cylinders and the spindle is provided with a reverse rotation drive designed as a torque storage drive. The invention is based on the knowledge that by a pneumatic weight compensation, as is known per se to avoid counterweights for a friction wheel spindle press from DE-PS 683 784, the tool slide can be kept virtually floating, so that only small surface pressures are present and hardly any weight has to be absorbed by the tooth flanks of the spindle. The pneumatic weight compensation can therefore be combined according to the invention in a clutch screw press with a reverse rotation drive acting directly on the spindle in the form of a torque storage drive. After the forming process has ended and the spindle accelerates the tool slide upwards, all the stored energy is available to support the return stroke, which is then released. It can thus be used to accelerate the spindle together with the clutch disc and thus to return the slide to its starting position.

Die Spindel läßt sich dabei vorteilhaft mit einem Hydromotor verbinden und somit als hydraulischer Drehmoment-Speicherantrieb ausbilden. Der die Spindel antreibende Hydromotor kann - da die Spindel relativ leicht ist und keine ansonsten auf die Zahnflanken einwirkenden Reibungskräfte überwunden werden müssen - mit einer sehr geringen Antriebsleistung ausgelegt werden. Das verringert entsprechend den Platzbedarf, z.B. läßt sich die Hydraulik problemlos in der Bühne der Presse unterbringen, was den Konstruktionsaufwand beträchtlich verringert, weil aufwendige, kunden- bzw. einbauspezifische Rohrleitungen entfallen, und gleichzeitig werden damit die Herstellkosten herabgesetzt sowie die Montage- und Inbetriebnahmezeiten verkürzt.The spindle can advantageously be connected to a hydraulic motor and can thus be designed as a hydraulic torque storage drive. The hydraulic motor that drives the spindle can - because the spindle is relatively light and no other frictional forces acting on the tooth flanks have to be overcome - be designed with a very low drive power. This reduces the space required accordingly, e.g. the hydraulics can easily be placed on the press stage, which considerably reduces the design effort because there is no need for complex, customer-specific or installation-specific pipelines, and at the same time the manufacturing costs are reduced and the assembly and commissioning times are shortened.

Wenn nach einem Vorschlag der Erfindung der Hydromotor einerseits an einen Hochdruckspeicher und andererseits an einen Niederdruckspeicher angeschlossen ist, derart, daß seine Zulaufleitung ("P"-Anschluß) mit dem Hochdruckspeicher und seine Arbeitsleitung ("A"-Anschluß) mit dem Niederdruckspeicher verbunden ist, läßt sich zur Energiespeicherung ein von der Hochdruckseite ständig in Aufwärtsrichtung auf die Spindel anstehendes Drehmoment erreichen. Da während der Abwärtsbewegung des Schlittens, d.h. beim Arbeitshub, mit der Spindeldrehung gleichzeitig die Welle des Hydro- bzw. Rückzugantriebsmotors gedreht wird, wirkt in diesem Fall der Hydromotor als Pumpe. Der Hydromotor saugt dann während des Arbeitshubes Druckflüssigkeit aus dem Niederdruckspeicher in den Hochdruckspeicher an. Diese somit aus dem Schwungrad-Hauptantrieb in den Hochdruckspeicher transportierte Energie steht, nachdem sich die Kupplung geöffnet hat, sofort zum Rückhub des Schlittens zur Verfügung.If, according to a proposal of the invention, the hydraulic motor is connected on the one hand to a high-pressure accumulator and on the other hand to a low-pressure accumulator, such that its inlet line ("P" connection) is connected to the high-pressure accumulator and its working line ("A" connection) is connected to the low-pressure accumulator , can be achieved for energy storage from the high pressure side constantly in the upward direction on the spindle torque. Because during the downward movement of the carriage, i.e. in this case, the hydraulic motor acts as a pump during the working stroke with which the spindle rotation simultaneously rotates the shaft of the hydraulic or retraction drive motor. The hydraulic motor then sucks hydraulic fluid from the low-pressure accumulator into the high-pressure accumulator during the working stroke. This energy, which is thus transported from the flywheel main drive into the high-pressure accumulator, is immediately available for the return stroke of the slide after the clutch has opened.

Es wird vorgeschlagen, daß der Spindel eine Bremseinheit zugeordnet ist. Diese kann die Spindel - trotz des von der Hochdruckseite her anstehenden, aufwärtsgerichteten Drehmomentes - bzw. den Schlitten in der Startposition im oberen Totpunkt halten. Die Bremseinheit vergrößert nicht das Massenträgheitsmoment des Festteils (nicht abkuppelbare Schwungmassen), so daß keine nachteiligen Auswirkungen auf die Schaltkraft und die Druckberührzeit entstehen.It is proposed that a brake unit be assigned to the spindle. This can hold the spindle - despite the upward torque coming from the high pressure side - or the slide in the starting position at top dead center. The brake unit does not increase the moment of inertia of the fixed part (flywheels that cannot be uncoupled), so that there are no adverse effects on the switching force and the pressure contact time.

Wenn nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Bremsscheibe der Bremseinheit über einen Torsionsfederstab formschlüssig mit der Spindel verbunden ist, wobei der Hydromotor vorteilhaft auf das Kopfende des Torsionsfederstabes aufgesetzt werden kann, läßt sich die Energie des Torsionsfederstabes als Drehmoment-Speicherantrieb zum Rückzughub des Schlittens ausnutzen; die Bremsscheibe wirkt dabei als Schwungscheibe, deren Rotationsenergie im Torsionsfederstab während des Schlags gespeichert wird.If, according to a preferred embodiment of the invention, a brake disc of the brake unit is positively connected to the spindle via a torsion spring rod, the hydraulic motor can advantageously be placed on the head end of the torsion spring bar, the energy of the torsion spring bar can be used as a torque storage drive for the retraction stroke of the slide; the brake disc acts as a flywheel, the rotational energy of which is stored in the torsion bar during the impact.

Der auf diese Weise erreichte, gleichzeitig auch als Drehstoßdämpfer wirkende, aus dem Torsionsfederstab und der Bremsscheibe (bzw. Schwungscheibe) bestehende mechanische Drehmoment-Speicherantrieb erlaubt es gegebenenfalls, je nach Auslegung des Torsionsfederstabes, die gesamte für den Rückhub des Schlittens erforderliche Energie als Federenergie zu erzeugen. Der aus dem auch als Pumpe wirkenden Hydromotor und je einem Hochdruck- und einem Niederdruckspeicher bestehende hydraulische Drehmoment-Speicherantrieb wäre dann zum Rückzug des Schlittens nicht mehr erforderlich. Er ließe sich gegebenenfalls nur noch für die Einrichtarbeit benutzen, oder brauchte nicht mehr als Speicherantrieb ausgebildet zu werden.The mechanical torque storage drive that is achieved in this way and also acts as a rotary shock absorber and consists of the torsion spring rod and the brake disc (or flywheel), depending on the design of the torsion spring rod, allows the entire energy required for the return stroke of the slide to be used as spring energy produce. The hydraulic torque storage drive consisting of the hydraulic motor, which also acts as a pump, and one high-pressure and one low-pressure accumulator each, would then no longer be required to retract the carriage. If necessary, it could only be used for set-up work or no longer needed to be designed as a storage drive.

Es wird daher vorgeschlagen, daß in den Zuleitungen vom Hydromotor zum Nieder- bzw. Hochdruck-Speicher ein Umkehrventil angeordnet ist. Beim Einrichtbetrieb läßt sich dann die Aufwärts- und Abwärtsbewegung durch Umschalten des als Mehrwegeventil ausgebildeten Umkehrventils mittels des Hydromotors erreichen, indem dieser vom Hochdruck-Speicher aus angetieben wird.It is therefore proposed that a reversing valve be arranged in the feed lines from the hydraulic motor to the low-pressure or high-pressure accumulator. During set-up operation, the upward and downward movement can then be achieved by switching over the reversing valve designed as a multi-way valve by means of the hydraulic motor, in that the latter is driven from the high-pressure accumulator.

Wenngleich der Torsionsfederstab auch kürzer sein könnte, empfiehlt es sich, daß er die Spindel in Längsrichtung durchdringt, am Spindelfuß festgelegt und oben mit einem aus der Spindel vorkragenden, verdickten Kopfstück unterhalb der Bremsscheibe gelagert ist. Es ergibt sich damit eine völlig neue Bauweise einer Kupplungs-Spindelpresse, bei der die Spindel sozusagen über die Reibungskupplung hinaus verlängert ist, nämlich durch den nach oben vorkragenden Torsionsfederstab. Dieser ist am Spindelfuß festgelegt, z.B. mit einer Vielkeilwelle in eine in die Durchgangsbohrung der Spindel eingesetzte Buchse eingefügt, und somit unten eingespannt, während er sich kopfseitig in der Lagerung verwinden und damit die Federenergie erzeugen kann.Although the torsion spring bar could also be shorter, it is recommended that it penetrate the spindle in the longitudinal direction, fixed to the spindle foot and supported at the top with a thickened head piece protruding from the spindle below the brake disc. The result is a completely new design of a clutch screw press, in which the spindle is extended, so to speak, beyond the friction clutch, namely by the torsion spring rod projecting upwards. This is fixed on the spindle foot, for example with a splined shaft inserted into a bushing inserted into the through bore of the spindle, and thus clamped at the bottom, while it can twist at the head end in the bearing and thus generate the spring energy.

Die Bremseinheit läßt sich über eine Haltebrücke auf einem Drehverteiler der Reibungskupplung anordnen. Der Drehverteiler ist hohl ausgebildet und versorgt die Kupplung bzw. deren Anpreßkolben mit Druckflüssigkeit. Die Bremseinheit kann über eine an die Haltebrücke angreifende Drehmomentenstütze gegen Verdrehung gesichert werden.The brake unit can be arranged on a rotary distributor of the friction clutch via a holding bridge. The rotary distributor is hollow and supplies the clutch or its pressure piston with hydraulic fluid. The brake unit can be secured against rotation using a torque arm that engages the holding bridge.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. Es zeigen:

Figur 1
die erfindungsgemäße Spindelpresse in der Vorderansicht, im Teilschnitt dargestellt;
Figur 2
als Einzelheit der Figur 1 die Spindel mit durch sie hindurchgeführtem Torsionsfederstab und oben aufgesetztem Hydromotor, im Teilschnitt dargestellt;
Figur 3
das Kopfstück der Presse gemäß Figur 1 als Einzelheit und im Teilschnitt dargestellt;
Figur 4
in vergrößerter Darstellung das in Figur 2 mit "X" gekennzeichnete Fußende der Spindel; und
Figur 5
einen Hydraulikplan des erfindungsgemäßen hydraulischen Drehmoment-Speicherantriebes.
The invention is explained below with reference to exemplary embodiments shown in the drawings. Show it:
Figure 1
the spindle press according to the invention in front view, shown in partial section;
Figure 2
as a detail of FIG. 1, the spindle with the torsion spring rod passed through it and the hydraulic motor placed on top, shown in partial section;
Figure 3
the head of the press shown in Figure 1 as a detail and in partial section;
Figure 4
in an enlarged view the foot end of the spindle marked "X" in FIG. 2; and
Figure 5
a hydraulic plan of the hydraulic torque storage drive according to the invention.

Die in Figur 1 dargestellte Spindelpresse 1 besitzt einen mehrteiligen Maschinenkörper 2, in welchem ein Werkzeugschlitten 3 auf- und abwärts bewegbar geführt ist. Der Werkzeugschlitten 3 ist mit einer Spindelmutter 4 verbunden, die mit einer im Maschinenkörper 2 in einem mit dem oberen Querhaupt befestigten Axiallager drehbar gelagerten Spindel 5 zusammenwirkt, derart, daß sich der Werkzeugschlitten 3 je nach Drehsinn der Spindel 5 über die Spindelmutter 4 entweder zum Arbeitshub in Richtung auf das im Unterjoch 6 des Maschinenkörpers 2 angeordnete Untergesenk 7 bewegt oder von diesem entfernt. Die Spindel 5 wird von einem Schwungrad 8 angetrieben, das ein vertikal angeordneter Elektromotor 9 über einen Treibriemen 11 in ständigem Umlauf hält. Zur Antriebsverbindung dient eine Kupplungsscheibe 12, die drehfest mit der Spindel verbunden ist und hydraulisch beaufschlagt reibungsschlüssig an das Schwungrad 8 angekuppelt wird. Damit drehen sich das Schwungrad 8 und die Spindel 5, und der Werkzeugschlitten 3 wird mit dem Obergesenk zur Ausführung eines Schmiedeschlages gegen das Untergesenk 7 geschlagen. In den Ständern des Maschinenkörpers 2 der Spindelpresse 1 angeordnete Luftzylinder 13 sind mit Druck beaufschlagt und über ihre Kolbenstangen 14 am Werkzeugschlitten 3 befestigt, so daß die axial bewegte Masse, d.h. der Werkzeugschlitten 3 nebst Spindelmutter 4 völlig gewichtsausgeglichen ist. Die Luft- bzw. Gewichtsausgleichszylinder 13 stehen mit in den Seitenständern untergebrachten Druckkesseln in Verbindung, so daß keine besondere Verrohrung erforderlich ist.The screw press 1 shown in FIG. 1 has a multi-part machine body 2, in which a tool slide 3 is guided so that it can move up and down. The tool slide 3 is connected to a spindle nut 4, which with a Machine body 2 cooperates in a spindle 5 rotatably mounted with the upper crosshead, so that the tool slide 3 moves depending on the direction of rotation of the spindle 5 via the spindle nut 4 either to the working stroke in the direction of the lower die 7 arranged in the lower yoke 6 of the machine body 2 or removed from it. The spindle 5 is driven by a flywheel 8, which keeps a vertically arranged electric motor 9 in constant rotation via a drive belt 11. A clutch disc 12 is used for the drive connection, which is non-rotatably connected to the spindle and is hydraulically actuated and frictionally coupled to the flywheel 8. This rotates the flywheel 8 and the spindle 5, and the tool slide 3 is struck with the upper die to perform a forging blow against the lower die 7. Air cylinders 13 arranged in the stands of the machine body 2 of the screw press 1 are pressurized and fastened to the tool slide 3 via their piston rods 14, so that the axially moved mass, ie the tool slide 3 together with the spindle nut 4, is completely weight-balanced. The air or weight compensation cylinders 13 are connected to pressure boilers housed in the side stands, so that no special piping is required.

Wie sich im einzelnen aus Figur 2 ergibt, ist die mit einem Gewindeabschnitt 15 für die Spindelmutter 4 versehene Spindel 5 hohlgebohrt, und durch dieDurchgangsbohrung 16 der Spindel erstreckt sich ein bis weit über die formschlüssig auf der Spindel 5 festgelegte Kupplungsscheibe 12 hinausragender, die Spindel 5 somit nach oben hin verlängernder Torsionsfederstab 17. Dieser ist an seinem unteren Ende über eine Vielkeilwelle 18 in einer vom Fußende 19 her in die Spindel 5 eingesetzten Spindelbuchse 21 festgelegt (vergleiche Figur 4). An seinem oberen Ende besitzt der Torsionsfederstab 17 ein verdicktes Kopfstück 22, das in einer Lagerbuchse 23 verdrehbar gelagert ist. Die Lagerbuchse 23 befindet sich in einer eine Bremseinheit 24 tragenden, auf einem die hydraulischen Kolben zum Anpressen der Kupplungsscheibe 12 an das Schwungrad 8 mit einem Druckmittel versorgenden Drehverteiler 25 (vergleiche Figur 3) angeordneten Haltebrücke 26. Die Bremseinheit 24 setzt sich aus mehreren federbelasteten, pneumatisch betätigten Einzelbremsen 27 zusammen, die mit Klemmbacken 28 eine Bremsscheibe 29 erfassen, die über den Torsionsfederstab 17 formschlüssig mit der Spindel 5 verbunden ist.As can be seen in detail from FIG. 2, the spindle 5 provided with a threaded section 15 for the spindle nut 4 is hollow-drilled, and through the through-bore 16 of the spindle extends a coupling disc 12 which extends far beyond the form-fittingly fixed on the spindle 5, the spindle 5 thus upwardly extending torsion spring rod 17. This is fixed at its lower end via a splined shaft 18 in a spindle bushing 21 inserted into the spindle 5 from the foot end 19 (see FIG. 4). At its upper end, the torsion spring rod 17 has a thickened head piece 22 which is rotatably mounted in a bearing bush 23. The bearing bush 23 is located in a brake unit 24 carrying, on a hydraulic piston for pressing the clutch disc 12 to the flywheel 8 with a pressure medium supplying rotary distributor 25 (compare Figure 3) arranged holding bridge 26. The brake unit 24 is composed of several spring-loaded, pneumatically operated individual brakes 27, which have clamping jaws 28 detect a brake disc 29, which is positively connected to the spindle 5 via the torsion spring bar 17.

Wenn sich der Werkzeugschlitten 3 in der Startposition, d.h. im oberen Totpunkt befindet, halten die Klemmbacken 28 der Bremseinheit 24 die Bremsscheibe 29 und damit die Spindel 5 in ihrer Position fest. Dabei wirkt auf den Torsionsfederstab 17 nur das Haltemoment der Bremseinheit bzw. Bremse 24. Die Haltebrücke 26 und damit ebenfalls die Bremseinheit 24 wird über eine einerseits an der Haltebrücke 26 und andererseits der Bühne 32 der Spindelpresse 1 befestigte Drehmomentenstütze 31(vergleiche Figur 3) gegen Verdrehung gesichert. Zum Arbeitshub wird die Bremseinheit 24 gelöst und die Bremsscheibe 29 freigegeben. Am Ende des Arbeitshubes wird die Spindel 5 mit der Kupplungsscheibe 12 entsprechend dem plastischen Umformweg des Werkstücks und der elastischen Verformung der Maschinenteile auf Stillstand verzögert und dann aber sogleich wieder von der elastischen Federenergie der Maschinenteile im umgekehrten Drehsinn beschleunigt. Die Bremsscheibe 29 wird hierbei infolge der Befestigung über den Torsionsfederstab 17 über einen wesentlich größeren Drehwinkel zeitverzögert, so daß die Rotationsenergie der Bremsscheibe 29 während des Umformvorgangs nicht zur Verfügung steht, sondern vom Torsionsfederstab 17 aufgenommen wird. Nachdem der Umformvorgang beendet ist und die Spindel 5 den Werkzeugschlitten 3 aufwärts beschleunigt, wird die gesamte Federenergie des Torsionsfederstabes 17 freigesetzt und steht für den Rückhubantrieb zur Verfügung.When the tool slide 3 is in the start position, ie at top dead center, the clamping jaws 28 of the brake unit 24 hold the brake disc 29 and thus the spindle 5 in position. In this case, only the holding torque of the brake unit or brake 24 acts on the torsion spring rod 17. The holding bridge 26 and thus also the braking unit 24 are counteracted by means of a torque support 31 (see FIG. 3) which is attached to the holding bridge 26 and to the stage 32 of the screw press 1 Twist secured. For the working stroke, the brake unit 24 is released and the brake disc 29 is released. At the end of the working stroke, the spindle 5 with the clutch disc 12 is decelerated to a standstill in accordance with the plastic deformation path of the workpiece and the elastic deformation of the machine parts and then immediately accelerated again in the opposite direction by the elastic spring energy of the machine parts. The brake disc 29 is here delayed due to the attachment via the torsion spring bar 17 over a much larger angle of rotation, so that the rotational energy of the brake disk 29 is not available during the forming process, but is absorbed by the torsion spring bar 17. After the forming process has ended and the spindle 5 accelerates the tool slide 3 upwards, the entire spring energy of the torsion spring rod 17 is released and is available for the return stroke drive.

Auf das obere Ende des Torsionsfederstabes 17 und damit der Spindel 5 ist weiterhin ein auch als Pumpe wirkender Hydromotor 33 aufgesetzt, der über Leitungen 34, 35 an einen Hochdruckspeicher 36 bzw. Niederdruck-Speicher 37 angeschlossen ist, wie in dem Hydraulikplan gemäß Figur 4 dargestellt wird. In der von dem Hochdruck-Speicher 36 zu der Hydropumpe 33 führenden Zulaufleitung 34 ist eine Hochdruckpumpe 38 und in der von dem Hydromotor 33 zu dem Niederdruck-Speicher 37 führenden Leitung 35 ist eine Niederdruckpumpe 39 angeordnet; außerdem sind baeispielsweise noch mehrere Rückschlagventile 41, Druckbegrenzungsventile 42 und ein als Mehrwegeventil ausgebildetes Umkehrventil 43 vorgesehen. Die zur Versorgung des Hydromotors 33 und des Drehverteilers 25 erforderlichen Hydraulikaggregate 44 sind auf der Bühne 32 der Spindelpresse 1 angeordnet und über Druckmittelschläuche 45 mit dem Drehverteiler 25 bzw. dem Hydromotor 33 verbunden.A hydraulic motor 33, which also acts as a pump and is connected to the upper end of the torsion spring rod 17 and thus the spindle 5, is connected via lines 34, 35 to a high-pressure accumulator 36 or low-pressure accumulator 37, as shown in the hydraulic diagram according to FIG. 4 becomes. In the supply line 34 leading from the high pressure accumulator 36 to the hydraulic pump 33 there is a high pressure pump 38 and in the line 35 leading from the hydraulic motor 33 to the low pressure accumulator 37 there is a low pressure pump 39; In addition, several check valves 41, pressure relief valves 42 and a reversing valve 43 designed as a multi-way valve are also provided, for example. The hydraulic units 44 required to supply the hydraulic motor 33 and the rotary distributor 25 are arranged on the stage 32 of the screw press 1 and are connected to the rotary distributor 25 or the hydraulic motor 33 via pressure medium hoses 45.

Im Betrieb arbeitet die sowohl einen mechanischen Drehmoment-Speicherantrieb - bestehend aus dem Torsionsfederstab 17 und der Bremsscheibe 29 - als auch einen hydraulischen Drehmoment-Speicherantrieb - bestehend aus dem Hydromotor 33 und dem daran angeschlossenen Hochdruck-Speicher 36 bzw. Niederdruck-Speicher 37 - aufweisende Spindelpresse 1 wie folgt: In der Ausgangs- bzw. Startposition befindet sich der Werkzeugschlitten 3 im oberen Totpunkt, d.h. in seiner nach oben hochgefahrenen Position. Die Spindel 5 wird durch die an die Bremsscheibe 29 angedrückten Klemmbacken 28 der Bremseinheit 24 bei geöffneter Reibungskupplung, d.h. die über den Drehverteiler 25 mit Druckmittel versorgten Kupplungszylinder sind nicht an die Kupplungsscheibe 12 angepreßt, festgehalten. Der Elektomotor 9 treibt über den Treibriemen 11 das Schwungrad 8 im Linksdrehsinn kontinuierlich an. Die Luftzylinder 13 sind mit Druck beaufschlagt, so daß sie die axial bewegte Masse des Werkzeugschlittens 3 und der Spindelmutter 4 völlig ausgleichen.In operation, it operates with both a mechanical torque storage drive - consisting of the torsion spring bar 17 and the brake disc 29 - and a hydraulic torque storage drive - consisting of the hydraulic motor 33 and the high-pressure accumulator 36 or low-pressure accumulator 37 connected to it Screw press 1 as follows: In the starting or starting position, the tool slide 3 is in the top dead center, ie in its up position. The spindle 5 is held by the clamping jaws 28 of the brake unit 24 pressed against the brake disk 29 when the friction clutch is open, ie the clutch cylinders supplied with pressure medium via the rotary distributor 25 are not pressed against the clutch disk 12. The electric motor 9 drives the flywheel 8 continuously in the counterclockwise direction via the drive belt 11. The air cylinders 13 are pressurized so that they completely compensate for the axially moved mass of the tool slide 3 and the spindle nut 4.

Der Hydromotor 33 ist mit seiner Leitung 34 an den Hochdruck-Speicher 36 und mit seiner Leitung 35 an den Niederdruck-Speicher 37 angeschlossen, so daß auf die Spindel 5 ein Drehmoment in Aufwärtsrichtung ausgeübt wird, welches von der Bremseinheit 24 gehalten wird.The hydraulic motor 33 is connected by its line 34 to the high-pressure accumulator 36 and by its line 35 to the low-pressure accumulator 37, so that an upward torque is exerted on the spindle 5 and is held by the brake unit 24.

Zum Ausführen des Arbeitshubes wird die Reibungskupplung über hydraulischen Druck geschlossen und damit die Spindel 5 über die Kupplungsscheibe 12 an das Schwungrad 8 angekuppelt, während sich mit geringer Verzögerung die Bremseinheit 24 öffnet. Die auf der Spindel 5 formschlüssig befestigte Kupplungsscheibe 12 wird über ihre Reibklötze von dem Schwungrad 8 auf Gleichlauf beschleunigt und läuft somit kraftschlüssig mit dem Schwungrad 8 um. Dabei dreht sich die Spindel 5 aus der Spindelmutter 4 heraus, d.h. der Werkzeugschlitten 3 wird nach unten angetrieben, bis er mit seinem Gesenk auf das Untergesenk 7 aufschlägt. Die erzeugbare Preßkraft wird dabei im wesentlichen durch das Kupplungsmoment und damit durch den hydraulischen Druck in den Kupplungszylindern gesteuert.To carry out the working stroke, the friction clutch is closed by means of hydraulic pressure and thus the spindle 5 is coupled to the flywheel 8 via the clutch disc 12, while the braking unit 24 opens with a slight delay. The clutch disc 12, which is positively fastened on the spindle 5, is accelerated by the flywheel 8 to synchronism via its friction blocks and thus rotates non-positively with the flywheel 8. The spindle 5 rotates out of the spindle nut 4, i.e. the tool slide 3 is driven downwards until it hits the lower die 7 with its die. The compressible force that can be generated is essentially controlled by the clutch torque and thus by the hydraulic pressure in the clutch cylinders.

Sobald die Preßkraft über die Gewindeschrägen ein Moment an der Spindel 5 erzeugt, welches größer ist als das eingestellte Kupplungsmoment, beginnt die Kupplung zu rutschen. Dabei wird automatisch das Kupplungsventil aufgesteuert. Die Reibungskupplung öffnet sich sodann; während das Schwungrad 8 weiter rotiert, werden die Spindel 5 und die Kupplungsscheibe 12 bis zum Stillstand verzögert. Aufgrund der gespeicherten Federenergie der Spindel 5 und des Ständers bzw. des Maschinenkörpers 2 der Spindelpresse 1 werden die Spindel 5 und die Kupplungsscheibe 12 nach dem Umformvorgang sogleich wieder in den Gegendrehsinn, d.h. nach rechts beschleunigt. Dieser Effekt und damit der Rückhub des Werkzeugschlittens 3 wird - wie weiter vorne schon erwähnt worden ist - durch die in dem Torsionsfederstab 17 gespeicherte Energie derart verstärkt, daß es keiner besonderen hydraulischen Rückzugzylinder mehr bedarf.As soon as the pressing force generates a moment on the spindle 5 via the thread bevels which is greater than the set clutch torque, the clutch begins to slip. The clutch valve is opened automatically. The friction clutch then opens; while the flywheel 8 continues to rotate, the spindle 5 and the clutch disc 12 are decelerated to a standstill. Due to the stored spring energy of the spindle 5 and the stand or the machine body 2 of the screw press 1, the spindle 5 and the clutch disc 12 are immediately accelerated again in the opposite direction after the forming process, ie to the right. This effect and thus the return stroke of the tool slide 3 is - as has already been mentioned above - amplified by the energy stored in the torsion spring bar 17 in such a way that no special hydraulic retraction cylinder is required.

Da während der Abwärtsbewegung des Werkzeugschlittens 3 mit der Drehung der Spindel 5 gleichzeitig die Welle des auf den Torsionsfederstab 17 aufgesetzten Hydromotors 33 gedreht wird, wirkt der Hydromotor 33 als Pumpe. Unterstützt von der Niederdruckpumpe 39 pumpt er während des Arbeitshubes zusätzliches Druckmittel in den Hochdruckspeicher 38. Auch diese Energie steht, nachdem die Reibungskupplung geöffnet hat, sofort zur Verfügung und treibt die Spindel 5 im Gegendrehsinn an, bis die federbelasteten, pneumatisch betätigten Bremsen 27 der Bremseinheit 24 die Bremsscheibe 29 mit den Klemmbacken 28 erfassen und die Spindel 5 mit dem Werkzeugschlitten 3 in der vorgewählten Position, nämlich der Start- bzw. Ausgangsposition abbremsen, aus der heraus der nächste Arbeitshub eingeleitet werden kann. Zum Einrichtbetrieb der Spindelpresse 1 wird der Hydromotor 33 im übrigen durch Umschalten des Umkehrventils 43 vom Hochdruck-Speicher 36 aus angetrieben.Since the shaft of the hydraulic motor 33 mounted on the torsion spring rod 17 is simultaneously rotated with the rotation of the spindle 5 during the downward movement of the tool slide 3, the hydraulic motor 33 acts as a pump. Supported by the low-pressure pump 39, it pumps additional pressure medium into the high-pressure accumulator 38 during the working stroke. This energy is also immediately available after the friction clutch has opened and drives the spindle 5 in the opposite direction until the spring-loaded, pneumatically actuated brakes 27 of the brake unit 24 capture the brake disc 29 with the clamping jaws 28 and brake the spindle 5 with the tool slide 3 in the preselected position, namely the starting or starting position, from which the next working stroke can be initiated. In order to set up the screw press 1, the hydraulic motor 33 is driven from the high-pressure accumulator 36 by switching the reversing valve 43.

Durch dem der Spindel 5 zugeordneten Rückdrehantrieb, nämlich in Form des mechanischen Drehmoment-Speicherantriebes (Torsionsfederstab 17 und Bremsscheibe 29) und/oder hydraulischen Drehmoment-Speicherantriebs (Hydromotor 33 sowie Hochdruck- bzw. Niederdruck-Speicher 36, 37), steht zum Zurückführen des Werkzeugschlittens 3 in seine Ausgangslage eine ausreichende Energie zur Verfügung, die es unter Berücksichtigung einer optimalen Spindelschmierung aufgrund geringster Flächenpressung während des Auf- und Abwärtshubes erlaubt, auf aufwendige, eine hohe Antriebsleistung benötigende Rückzugzylinder völlig zu verzichten. Zum Gewichtsausgleich lassen sich dann Luftzylinder 15 an den Werkzeugschlitten 3 anschließen. Die Gewichtskraft auf der Gewindeflanke ist sehr klein, wodurch sich ein kleines Reibmoment und somit wenig Verlustarbeit infolge Reibung erreichen lassen und die potentielle Energie ist im pneumatischen Gewichtsausgleich gespeichert. Somit ergeben sich nicht nur ein geringerer Montage- und Inbetriebnahmeaufwand, sondern auch geringere Herstellungskosten bei optimalem Wirkungsgrad.Due to the reverse rotation drive assigned to the spindle 5, namely in the form of the mechanical torque storage drive (torsion spring rod 17 and brake disc 29) and / or hydraulic torque storage drive (hydraulic motor 33 and high-pressure or low-pressure storage 36, 37), there is a return to the Tool slide 3 in its initial position, sufficient energy is available which, taking into account optimal spindle lubrication due to the lowest surface pressure during the up and down stroke, completely eliminates the need for expensive retraction cylinders which require high drive power. Air cylinders 15 can then be connected to the tool slide 3 for weight compensation. The weight force on the thread flank is very small, which means that a small frictional torque and therefore little loss of work due to friction can be achieved and the potential energy is stored in the pneumatic weight compensation. This not only results in less assembly and commissioning effort, but also lower manufacturing costs with optimum efficiency.

Claims (9)

Spindelpresse mit einer drehbar gelagerten Spindel, einem in einer Drehrichtung ununterbrochen umlaufenden Schwungrad, einer druckmittelbetätigten Reibungskupplung, über deren Kupplungsscheibe zum Arbeitshub die reibschlüssige Verbindung der Spindel mit dem Schwungrad herstellbar ist, und einem Rückdrehantrieb zum Rückhub des Werkzeugschlittens,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugschlitten (3) zum Gewichtsausgleich an Luftzylinder (13) angeschlossen und die Spindel (5) mit einem als Drehmoment-Speicherantrieb ausgebildeten Rückdrehantrieb (33;17) versehen ist.Screw press with a rotatably mounted spindle, a flywheel rotating continuously in one direction of rotation, a pressure-actuated friction clutch, via the clutch disc of which the frictional connection of the spindle to the flywheel can be established for the working stroke, and a reverse rotation drive for the return stroke of the tool slide,
characterized,
that the tool slide (3) is connected to the air cylinder (13) for weight compensation and the spindle (5) is provided with a reverse rotation drive (33; 17) designed as a torque storage drive. Spindelpresse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spindel (5) mit einem Hydromotor (33) verbunden ist.Screw press according to claim 1,
characterized,
that the spindle (5) is connected to a hydraulic motor (33). Spindelpresse nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydromotor (33) einerseits an einen Hochdruck-Speicher (36) und andererseits an einen Niederdruck-Speicher (37) angeschlossen ist.Screw press according to claim 2,
characterized,
that the hydraulic motor (33) is connected on the one hand to a high pressure accumulator (36) and on the other hand to a low pressure accumulator (37). Spindelpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Spindel (5) eine Bremseinheit (24) zugeordnet ist.Screw press according to one or more of claims 1 to 3,
characterized,
that the spindle (5) is assigned a brake unit (24). Spindelpresse nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Bremsscheibe (29) der Bremseinheit (24) über einen Torsionsfederstab (17) formschlüssig mit der Spindel (5) verbunden ist.Screw press according to claim 4,
characterized,
that a brake disc (29) of the brake unit (24) is positively connected to the spindle (5) via a torsion spring bar (17). Spindelpresse nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Torsionsfederstab (17) die Spindel (5) in Längsrichtung durchdringt, am Spindelfuß (19) festgelegt und oben mit einem aus der Spindel (5) vorkragenden, verdickten Kopfstück (22) unterhalb der Bremsscheibe (29) gelagert ist.Screw press according to claim 5,
characterized,
that the torsion spring rod (17) penetrates the spindle (5) in the longitudinal direction, is fixed to the spindle foot (19) and is mounted at the top with a thickened head piece (22) projecting from the spindle (5) below the brake disc (29). Spindelpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bremseinheit (24) über eine Haltebrücke (26) auf einem Drehverteiler (25) der Reibungskupplung angeordnet ist.Screw press according to one or more of claims 4 to 6,
characterized,
that the brake unit (24) via a holding bridge (26) is arranged on a rotary distributor (25) of the friction clutch. Spindelpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Hydromotor (33) auf das Kopfende des Torsionsfederstabes (17) aufgesetzt ist.Screw press according to one or more of claims 1 to 7,
characterized,
that the hydraulic motor (33) is placed on the head end of the torsion spring bar (17). Spindelpresse nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 8,
gekennzeichnet durch
ein in den Zuleitungen (34,35) vom Hydromotor (33) zum Nieder- bzw. Hochdruckspeicher (37 bzw. 36) angeordnetes Umkehrventil (43).Screw press according to one or more of claims 3 to 8,
marked by
a reversing valve (43) arranged in the feed lines (34, 35) from the hydraulic motor (33) to the low-pressure or high-pressure accumulator (37 or 36).
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