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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE SYSTEM FOR A FORMING PRESS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/009694
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a press drive by means of direct drive modules, wherein a space-saving construction with low height for the press can be achieved.

Inventors:
DARR, Uwe (Winzerstrasse 48, Erfurt, 99094, DE)
Application Number:
DE2009/000913
Publication Date:
January 28, 2010
Filing Date:
June 29, 2009
Export Citation:
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Assignee:
MÜLLER WEINGARTEN AG (Schussenstrasse 11, Weingarten, 88250, DE)
DARR, Uwe (Winzerstrasse 48, Erfurt, 99094, DE)
International Classes:
B30B1/26
Attorney, Agent or Firm:
STERN, Wolfgang et al. (WEIDNER STERN, Rubianusstrasse 8, Erfurt, 99084, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse für die Bewegung des Stößels (3) , deren jedem Druckpunkt (12) zugeordneter Kurbelantrieb von einem Servomotor (7) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die in Pressen-Längsachse (1) oder Pressen-Querachse (19) ausgerichteten Direkt-Antriebsmodule (2), bestehend aus Servomotoren (7), Halteeinrichtungen (9) und Kurbelmechanismen (8) in Antriebsständern (5) positioniert sind, wobei sich die Druckpunkte (12) auf den am Stößel (3) vorsprungartig gelegenen Druckpunktstühlen (15) abstützen, die in die vertikale Ebene der Antriebsständer (26) ragen.

2. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Pressen-Längsachse (1) ausgerichteten Direkt- Antriebsmodule (2) jeweils in zur Pressen-Querachse (19) positionierten Antriebsständern (5) gelagert sind.

3. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in Pressen-Querachse (19) ausgerichteten Direkt- Antriebsmodule (2) jeweils in zur Pressen-Längsachse (1) positionierten Antriebsständern (5) gelagert sind.

4. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zur Pressen-Querachse (19) ausgerichteten Direkt- Antriebsmodule (2) jeweils in zur Pressen-Querachse (19) positionierten Antriebsständern (5) gelagert sind.

5. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet:, dass die in Pressen-Längsachse (1) ausgerichteten Direkt- Antriebsmodule (2) jeweils in zur Pressen-Längsachse (1) positionierten Antriebsständern (5) gelagert sind.

6. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Ümformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Direkt-Antriebsmodul (2) zugehörige Kurbelmechanismus (8) aus einer Kurbelwelle (20) besteht, die antriebsseitig mit dem koaxial angeordneten Servomotor (7) und Halteeinrichtung (9) und abtriebsseitig mit einem Pleuel (23) wirkverbunden ist.

7. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Direkt-Antriebsmodul (2) zugehörige Kurbelmechanismus (8) aus einer Kurbelwelle (20) besteht, die antriebsseitig mit dem koaxial angeordneten Servomotor (7) und Halteeinrichtung (9) und abtriebsseitig über einen Gleitstein (10) mit einem Kulissenschieber (11) wirkverbunden ist.

8. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsständer (5) monolithisch jeweils mit dem Tisch (6) und bedarfsweise über Quertraversen (24) untereinander verbunden sind.

9. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsständer (5) und diese bedarfsweise verbindenden Quertraversen (24) über Zuganker (22) mit dem Tisch (6) verspannt sind.

10. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus Antriebsgehäuse (27) und Pressenständer (28) bestehenden Antriebsständer (5) über Zuganker (22) mit dem Tisch (6) verspannt sind.

11. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Direkt-Antriebsmodule (2) mit je einer Halteeinrichtung (9) wirkverbunden sind.

12. AntriebsSystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei, eine Gruppe bildende Direkt-Antriebsmodule (2) von mindestens einem Servomotor (7) mechanisch synchronisiert gemeinsam steuerbar sind.

13. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Servomotor (7) zwischen den Direkt-Antriebsmodulen (2) angeordnet ist.

14. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster und ein zweiter Servomotor (7.1, 7.2) zwischen den Direkt-Antriebsmodulen (2) angeordnet ist.

15. AntriebsSystem einer Mehrpunkt-ümformpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Servomotor (7) eingangsseitig der Gruppe von Direkt-Antriebsmodulen (2) angeordnet ist.

16. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Servomotor (7.1) eingangsseitig und ein zweiter Servomotor (7.2) ausgangsseitig der Gruppe von Direkt-Antriebsmodulen (2) angeordnet ist.

17. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Servomotor (7.1) eingangsseitig der Gruppe von Direkt-Antriebsmodulen (2) und zweiter Servomotor (7.2) zwischen den Direkt-Antriebsmodulen (2) angeordnet ist.

18. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen von Direkt-Antriebsmodulen (2) zueinander elektronisch synchronisierbar sind.

19. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden, eine Gruppe bildende Direkt- Antriebsmodule (2) von mindestens einem Servomotor (7) separat steuerbar ist.

20. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass beide Servomotoren (7.1, 7.2) spiegelbildlich an den von beiden Direkt-Antriebsmodulen (2) abgewandten Seiten angeordnet sind.

21. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass beide Servomotoren (7.1, 7.2) spiegelbildlich an den von beiden Direkt-Antriebsmodulen (2) zugewandten Seiten angeordnet sind.

22. Antriebssystem einer Mehrpunkt-ümformpresse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Servomotor (7.1) eingangsseitig der Gruppe von Direkt-Antriebsmodulen (2) und ein zweiter Servomotor (7.2) zwischen den Direkt-Antriebsmodulen (2) angeordnet ist.

23. Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Direkt-Antriebsmodule (2) zueinander elektronisch synchronisierbar sind.

Description:
Antriebssystem einer Umformpresse

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem einer Mehrpunkt- Umformpresse mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stand der Technik

Nach WO 2004/056559 ist eine Pressvorrichtung mit einem Druckpunkt bekannt, bei der ein unmittelbar auf der Exzenterwelle angeordneter Direktantrieb in Form eines frequenzgesteuerten Drehstrommotors die Bewegung des Stößels über eine Pleuelstange steuert. Eine Anordnung dieses Direktantriebs im Gesamtaufbau der Presse, insbesondere bei großen Pressen mit mehreren Druckpunkten ist nicht offenbart.

In der DE 10 2004 009 256 ist eine mechanische Mehrservopresse mit einem Antrieb für eine Presse mit zwei Druckpunkten beschrieben, bei der jedem Exzenter für die Hubbewegung des Stößels ein oder mehrere Servomotoren zugeordnet sind. Eine weitere Servopresse mit einem oder mehreren Direktantrieben, in Form jeweils eines Servomotors auf einen Kurbelmechanismus, deren Kurbelwelle über eine Pleuelstange auf den Stößel wirkt, ist aus der JP 2000288792 bekannt.

Aus der EP 1 082 185 ist eine Presse bekannt, bei der der Antrieb des Stößels ziehend von unten durch vier, jeweils in den Führungsecken vertikal angeordneten Gewindespindeln erfolgt, die im Tisch gelagert und von einem Servomotor angetrieben werden. Diese im Wesentlichen kopfstückfreie Presse ermöglicht eine geringe Bauhöhe. Die erreichbare Presskraft und Taktrate der Anlage ist durch die Leistungsfähigkeit der Gewindespindeln begrenzt. Unabhängig von der Presskraft und der Größe der Werkzeugspannfläche erfordert diese Lösung immer vier, nicht unaufwendige Antriebssysteme .

Eine reduzierte Bauhöhe wird bei einer Presse nach DE 10 2004 052 007 dadurch erreicht, dass der Antrieb des im Kopfstück gelagerten Kniehebelmechanismus durch die aus einem Linearmotor oder rotierenden Servomotor mit nachgeordnetem Linearwandler bestehenden Antriebsmodule jeweils seitlich neben dem Kopfstück vertikal in dem Bereich der Pressenständer angeordnet sind.

Aufgabe und Vorteil der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse für flexible Bewegungsabläufe und Kippungsregelung des Stößels so zu gestalten, dass eine geringe räumliche Ausdehnung, insbesondere eine geringe Bauhöhe der Presse, eine hohe Genauigkeit der Führung des Stößels und mit den verfügbaren Drehmomenten von Servomotoren hohe Presskräfte und Hubzahlen bei reduziertem getriebetechnischen Aufwand erreichbar sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Antriebssystem einer Mehrpunkt-Umformpresse mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere detaillierte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 2 bis 23 beschrieben.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, den Antrieb des Stößels mittels Direkt-Antriebsmodulen, vorzugsweise ohne vorgeschaltete Zahnradgetriebe auszurüsten und für eine raumsparende Bauweise mit niedriger Bauhöhe der Presse die Druckpunkte des Stößels mit den zugehörigen Direkt- Antriebsmodulen seitlich neben der Werkzeugspannfläche in der vertikalen Ebene der Antriebsständern anzuordnen, wobei die Direkt-Antriebsmodule, jeweils bestehend aus Servomotor, Hubmechanismus und Haltebremse koaxial in Pressen-Längsachse oder in Pressen-Querachse ausgerichtet sind. Mit der Verfügbarkeit von Hochleistungsservomotoren kann der Hubmechanismus direkt ohne aufwandsintensive vorgeschaltete Zahnradgetriebe angetrieben werden.

Der Hubmechanismus dient zur Transformation der rotierenden Antriebsbewegung des Servomotors in eine lineare Abtriebsbewegung des Stößels.

Neben dem Prinzip des aus einer Exzenterwelle mit wirkverbundenem Pleuel bestehenden Kurbelmechanismus kann für eine raumsparende Bauweise vorteilhaft ein Kurbelschieber angewendet werden, bei dem der Exzenter der Kurbelwelle mit einem Gleitstein verbunden ist, der in einer Kulisse des mit Druckpunkt des Stößels wirkverbundenen Schiebers geführt ist. Mit der Anwendung des Kurbelmechanismus können die Vorteile des weggebundenen Durchfahrens des unteren Umkehrpunktes für eine hohe Taktrate genutzt werden, so dass die Risiken des Festfahrens gegenüber bekannten Direkt-Spindelantrieben, insbesondere im unteren Umkehrpunkt in der Hochkraft-Phase mit Reversieren der Spindeldrehbewegung vermieden werden. Die Ansteuerung des oder der Servomotoren ermöglicht die Erzeugung flexibler Bewegungsprofile des Stößels. Unterschiedliche Hubhöhen des Stößels sind durch die Auswahl eines 360° -Umlauf-Modus oder eines < 360°-Pendel-Modus an der Kurbelwelle realisierbar.

Durch die jedem Druckpunkt separat zugeordneten Direkt- Antriebsmodule wird eine räumliche Kippungsregelung des Stößels in zwei Ebenen ermöglicht. In jedem Druckpunkt des Stößels sind in bekannter Weise ein zusätzlicher Spindelantrieb zur Höhenlageverstellung des Stößels und ein Druckkissen für die hydraulische Überlastsicherung integriert. Je nach Anzahl der Direkt-Antriebsmodule sind Pressen mit unterschiedlicher Presskraftgröße und Ausdehnung der Werkzeugspannfläche konfigurierbar .

Neben der Anwendung von zwei oder vier Direkt-Antriebsmodulen mit Anordnung in Pressen-Längsachse sind für die Anordnung in Pressen-Querachse vorteilhaft vier Direkt-Antriebsmodule einsetzbar. Darüber hinaus sind insbesondere bei Anordnung in Pressen-Querachse auch sechs oder acht Direkt-Antriebsmodule, insbesondere bei Pressen mit hoher Presskraft denkbar. Bei Ausrichtung der Direkt-Antriebsmodule in Pressen- Längsachse erfolgt deren Lagerung vorteilhaft in den beidseitig neben dem Stößel jeweils in zur Pressen-Querachse positionierten Antriebsständern. Darüber hinaus ist deren Lagerung in zur Pressen-Längsachse positionierten Antriebsständern ebenso denkbar.

Wenn die Direkt-Antriebsmodule in Pressen-Querachse ausgerichtet sind, kann deren Lagerung in einem ersten Fall in den beidseitig vor und hinter dem Stößel jeweils in Pressen-Längsachse ausgerichteten Antriebsständern erfolgen. In einem zweiten Fall sind die Direkt-Antriebsmodule jeweils in den quer zur Pressen-Längsachse ausgerichteten Antriebständern positioniert. In allen Fällen sind die Druckpunkte des Stößels und deren Druckpunktstühle seitlich neben bzw. vor und hinter der Werkzeugspannfläche in der vertikalen Ebene der Antriebsständer angeordnet. Die kompakte Bauweise dieser Lagerung der Direktantriebsmodule im Antriebsständer ermöglicht einerseits eine reduzierte Bauhöhe der Presse und andererseits kann die bisherige Grenze der monolithischen Bauweise von Tisch, Ständer und Antriebsgehäuse in Richtung größerer Längen der Werkzeugspannfläche verschoben werden. Bei größeren Pressen ist es in Abhängigkeit der Presskraft und Ausdehnung der Werkzeugspannfläche möglich, eine Hybridstruktur des Pressengestells anzuwenden. In einem ersten Fall können die als Monolith ausgebildeten Antriebsständer mit dem Pressentisch mittels Zuganker verspannt sind. Hierbei bilden die Pressenständer und das in deren vertikaler Ebene angeordnete Antriebsgehäuse eine Einheit. In einem zweiten Fall sind Pressenständer und das ebenso in deren vertikaler Ebene angeordnete Antriebsgehäuse separiert und gemeinsam mittels Zuganker mit dem Pressentisch verspannt.

Während des Pressvorgangs schließt sich der Kraftfluss zwischen dem am Stößel angeordneten Oberwerkzeug und dem auf dem Pressentisch positionierten Unterwerkzeug über die Pressenständer, die gleichzeitig die Führungsfunktion des Stößels übernehmen. Mit der Anordnung der Direkt- Antriebsmodule in der vertikalen Ebene der Pressenständer kann die elastische Verformung der Pressenständer in der horizontalen Ebene während des Pressvorgangs reduziert werden, wodurch sich die Genauigkeit der Führung des Stößels erhöht. Je mehr die Druckpunkte in den Bereich der Linie des vertikalen Kraftflusses des Ständers positioniert sind, je geringer ist der horizontale Verformungsanteil des Pressenständers in Richtung der Pressen-Längsachse und der Pressen-Querachse .

Die Direkt-Antriebsmodule können entweder als Oberantrieb mit Druckwirkung oder als Unterantrieb mit Zugwirkung auf die Druckpunkte des Stößels eingesetzt werden. Dabei ist jeweils die Anwendung in Zwei- oder Vierpunkt-Pressen möglich, die vorzugsweise elektronisch synchronisiert steuerbar sind. Es ist ebenso möglich, benachbarte Direkt-Antriebsmodule als Gruppe mechanisch zu synchronisieren und im Fall einer Vierpunkt-Presse beide Gruppen zueinander elektronisch synchronisiert zu steuern.

Im Fall der mechanischen Synchronisierung bei Vierpunkt- Pressen wird die Gruppe vorzugsweise durch zwei in Pressen- Querachse ausgerichtete Direkt-Antriebsmodule gebildet. Bei mechanischer Synchronisierung sind die benachbarten, über eine Welle gekoppelten Direkt-Antriebsmodule je Gruppe von mindestens einem Servomotor gemeinsam steuerbar. Bei Verwendung von einem Servomotor kann dieser entweder eingangs- oder ausgangsseitig von der Gruppe oder zwischen den Direkt-Antriebsmodulen angeordnet werden. Bei Verwendung von zwei Servomotoren je Gruppe können entweder beide zwischen den Direkt-Antriebsmodulen oder eine erster Servomotor eingangsseitig und ein zweiter ausgangsseitig der Gruppe von Direkt-Antriebsmodulen angeordnet werden. Es ist ebenso möglich, einen ersten Servomotor eingangsseitig der Gruppe und einen zweiten Servomotor zwischen den Direkt- Antriebsmodulen zu positionieren.

Im Fall der elektronischen Synchronisierung aller Direkt- Antriebsmodule können die Servomotoren entweder spiegelbildlich an den von beiden Direkt-Antriebsmodulen abgewandten oder zugewandten Seiten oder ein erster Servomotor eingangsseitig der Gruppe und ein zweiter Servomotor zwischen den Direkt-Antriebsmodulen angeordnet werden.

Zur Erfüllung der maschinentechnischen und personellen Sicherheitsforderungen sind als mechanische Halteeinrichtungen zwei unabhängig wirkende kraftschlüssige Sicherheitsbremsen einsetzbar. Dabei können die Bremsen jeweils im Motor integriert oder separat am freien Wellenende der Kurbelwelle positioniert werden.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt:

Fig.l Antriebssystem einer Umformpresse mit zwei, jeweils in Pressen-Längsachse ausgerichteten elektronisch synchronisierbaren Direkt-Antriebsmodulen für

Oberantrieb

Fig.2 Antriebssystem einer Umformpresse mit zwei, jeweils in Pressen-Querachse ausgerichteten elektronisch synchronisierbaren Direkt-Antriebsmodulen für Oberantrieb Fig.3 Antriebssystem einer ümformpresse mit vier, jeweils in Pressen-Querachse ausgerichteten elektronisch synchronisierbaren Direkt-Antriebsmodulen für Oberantrieb in einer ersten Ausgestaltung Fig.4 Antriebssystem einer ümformpresse mit vier, jeweils in Pressen-Querachse ausgerichteten elektronisch synchronisierbaren Direkt-Antriebsmodulen für Oberantrieb in einer zweiten Ausgestaltung

Fig.5 Antriebssystem einer Umformpresse mit vier, jeweils in Pressen-Querachse ausgerichteten elektronisch synchronisierbaren Direkt-Antriebsmodulen für Oberantrieb in einer dritten Ausgestaltung

Fig.6 Antriebssystem einer ümformpresse mit vier, jeweils in Pressen-Längsachse ausgerichteten elektronisch synchronisierbaren Direkt-Antriebsmodulen für

Oberantrieb

Fig.7 Antriebssystem einer Umformpresse mit vier, jeweils in Pressen- Längsachse ausgerichteten elektronisch synchronisierbaren Direkt-Antriebsmodulen für ünterantrieb

Im ersten Ausführungsbeispiel ist aus Fig.l eine Zweipunkt- Umformpresse ersichtlich, deren in Pressen-Längsachse 1 ausgerichteten beiden Direkt-Antriebsmodule 2 mit dem Stößel 3 als Oberantrieb 4 verbunden sind. Der Direkt-Antriebsmodul 2 besteht jeweils aus einem im oberen Teil des Antriebsständers 5 vom monolithischen Körpers 6 gelagerten Servomotors 7, Kurbelmechanismus 8 und Halteinrichtung 9, wobei der Kurbelmechanismus 8 eine Kurbelwelle 20 und einen Gleitstein 10 beinhaltet, der sich über einen Kulissenschieber 11 im Druckpunkt 12 des Stößels 3 abstützt. Die Druckpunkte 12, bestehend jeweils aus einer spindelbetätigten Druckpunktverstellung 13 und Überlastsicherung 14 sind auf den am Stößel 3 vorsprungartig gelegenen Druckpunktstuhl 15 positioniert. Die Druckpunktstühle 15 ragen dabei in den Torraum 16 der quer zur Pressen-Längsachse 1 ausgerichteten Antriebsständer 5, wodurch in Verbindung mit dem kurzbauenden Hubantrieb ein kompakter Pressenaufbau entsteht, der insbesondere eine niedrige Bauhöhe ermöglicht.

Während in der Fig.l die Servomotoren 7.1, 7.2 spiegelbildlich jeweils an den Außenseiten der Antriebsständer 5 angeordnet sind, können diese ebenso spiegelbildlich jeweils an den Innenseiten der Antriebsständer 5 zwischen den Direkt-Antriebsmodulen 2 positioniert werden. Diese in Pressen-Längsachse 1 raumsparende Bauweise ist insbesondere vorteilhaft einsetzbar, wenn zwei oder mehrere Umformpressen in Pressen- Längsachse 1 hintereinander angeordnet sind. Die Servomotoren 7 sind vorteilhaft als Hohlwellenmotor 17 und die Halteeinrichtungen 9 als Rotationsbremsen 18 vorzugsweise als kraftschlüssige Sicherheitsbremsen ausgebildet. Entsprechend Fig.l sind die Servomotoren 7 und die Rotationsbremsen 18 separat an den entgegengesetzten Seiten des jeweiligen Antriebsständers 5 positioniert. Darüber hinaus ist es ebenso möglich, die Halteeinrichtung 9 in den Servomotor 7 zu integrieren.

Die freiprogrammierbaren Servomotoren 7 können durch elektronische Kopplung einerseits eine synchrone Bewegung des Stößels 3 erzeugen und andererseits durch eine räumliche Kippungsregelung in zwei Ebenen eine Schiefstellung des Stößels 3 infolge der elastischen Federung bei außermittiger Belastung ausgleichen oder eine Soll-Schiefstellung bewerkstelligen.

Es ist ebenso denkbar, dass beide Direkt-Antriebsmodule 2 entweder über eine koppelbare Welle von beiden Servomotoren 7.1 / 7.2 oder von einem Servomotor 7 gemeinsam steuerbar sind.

Eine Zweipunkt-Umformpresse mit den beiden in Pressen- Querachse 19 ausgerichteten Direkt-Antriebsmodule 2 für Oberantrieb 4 ist im zweiten Ausführungsbeispiel nach Fig.2 ersichtlich. Analog dem ersten Ausführungsbeispiel sind die beiden Antriebsständer 5 quer zur Pressen-Längsachse 1 positioniert/ in deren Torräume 16 die Druckpunktstühle 15 ragen. Der Vorteil gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel besteht im Wesentlichen darin, dass sich durch die gegenläufige Bewegung der beiden Kurbelmechanismen 8 die Antriebsquerkräfte kompensieren, wodurch erhöhte Aufwendungen zum Massenausgleich vermieden werden können. Der Kurbelmechanismus 8 besteht aus einer durch den Servomotor 7 direkt angetriebenen Kurbelwelle 20, die sich über ein wirkverbundenes Pleuel 23 im Druckpunkt 12 des Stößels 3 abstützt. Darüber hinaus sind die Kurbelwellen 20 jeweils am hinteren Wellenende mit einer sich am Antriebsständer 5 abstützenden Halteeinrichtung 9 verbunden. Diese Ausführung kann zu einer Vierpunkt-Umformpresse erweitert werden, indem jeweils zwei Direkt-Antriebsmodule 2 hintereinander in Pressen-Querachse 19 angeordnet sind. In diesem Fall ragen dann zwei, den Druckpunkten 12 jeweils zugeordnete Druckpunktstühle 15 in den Torraum 16 des in Pressen-Querachse 19 ausgerichteten Antriebsständer 5. Dabei kann entweder jedem Direkt-Antriebsmodul 2 ein separater Servomotor 7 zugeordnet sein, oder beide Direkt- Antriebsmodule 2 werden mit mechanischer Kopplung von einem oder zwei Servomotoren 7 gemeinsam angetrieben.

Im dritten Ausführungsbeispiel nach Fig.3 sind in einer Vierpunkt-Umformpresse die Direkt-Antriebsmodule 2 in Pressen-Querachse 19 ausgerichtet. Wenn die Baugröße der Presse einen monolithischen Körper wie in den voranstehenden Ausführungsbeispielen nicht ermöglicht, sind die hier dargestellten Direkt-Antriebsmodule 2 paarweise in Antriebsständern 5 gelagert, die mit dem Pressentisch 21 über Zuganker 22 verspannt sind. Der zum Direkt-Antriebsmodul 2 zugehörige, vom Servomotor 7 ansteuerbare Kurbelmechanismus 8 besteht aus einem mit der Kurbelwelle 20 wirkverbundenem Pleuel 23, das sich jeweils im Druckpunkt 12 des Stößels 3 abstützt. Die Druckpunkte 12 des Vier-Punktantriebes positionieren sich auf den am Stößel 3 vorsprungartig gelegenen Druckpunktstühlen 15, die in den Torraum 16 der quer zur Pressen-Quersachse 19 ausgerichteten Antriebsständer 5 ragen. Die beiden Servomotoren 7.1, 7.2 sind spiegelbildlich an den von beiden Direkt-Antriebsmodulen 2 abgewandten Seiten angeordnet. Es ist ebenso denkbar, dass beide Direkt-Antriebsmodule 2 entweder über eine koppelbare Welle von beiden Servomotoren 7.1, 7.2 oder von einem Servomotor 7 gemeinsam steuerbar sind. Als Halteeinrichtung 9 wirken an zwei diagonal gegenüberliegenden Direkt- Antriebsmodulen 2 jeweils eine Rotationsbremse 18, die spiegelbildlich an den von beiden Direkt-Antriebsmodulen 2 zu gewandten Seiten angeordnet sind. Das vierte Ausführungsbeispiel nach Fig.4 unterscheidet sich von Fig.3 dadurch, dass die Servomotoren 7.1, 7.2 jeweils spiegelbildlich an den von beiden Direkt-Antriebsmodulen 2 zugewandten Seiten angeordnet sind. Analog dem dritten Ausführungsbeispiel ist sowohl eine mechanische Kopplung der beiden Servomotoren 7.1, 7.2 als auch ein Servomotor 7 zum gemeinsamen Antrieb der beiden Direkt-Antriebsmodule 2 möglich. In einer dritten Ausgestaltung einer Vierpunkt-Umformpresse nach Fig. 5 ist innerhalb der Gruppe von Direkt- Antriebsmodulen 2 jeweils ein erster Servomotor 7.1 eingangsseitig und zweiter Servomotor 7.2 zwischen den Direkt-Antriebsmodulen 2 angeordnet. Diese Anordnungsmöglichkeit der Servomotoren 7 nach Fig. 4 und Fig. 5 bietet insbesondere dann räumliche Vorteile, wenn mehrere große Mehrpunktpressen in einer Pressenlinie mit Werkstückfluss in Richtung der Pressen-Querachse 19 auf minimiertem Abstand zueinander positioniert sind. Fig. 6 beschreibt die Ausgestaltung einer Vierpunkt- Umformpresse mit zwei in Pressen-Längsachse 1 ausgerichteten Gruppen von Direkt-Antriebsmodulen 2, die jeweils in zur Pressen-Querachse 19 positionierten Antriebsgehäusen 27 gelagert sind. Die Antriebsgehäuse 27 sind über die Pressenständer 28 mit dem Pressentisch 21 mittels Zuganker 22 verspannt. Die in Pressen-Längsachse 1 benachbarten Pressenständer 28 sind untereinander durch eine Quertraverse 24 verbunden. Die Servomotoren 7 sind spiegelbildlich zueinander zwischen den Direkt-Antriebsmodulen 2 angeordnet, wobei die beiden benachbarten Servomotoren 7.1 und 7.2 je Gruppe gegenläufig angesteuert werden, um die an den zugehörigen Kurbelmechanismen 8 erzeugten Querkräfte zu kompensieren.

Ein Antriebssystem einer Vierpunkt-Umformpresse für Unterantrieb ist aus Fig.7 ersichtlich. Dazu sind jeweils zwei von vier in Pressen-Längsachse 1 ausgerichtete Direkt- Antriebsmodule 2 in einem gemeinsamen Antriebsständer 5 gelagert. Die beiden Antriebsständer 5 sind quer zur Pressen- Längsachse 1 positioniert. Gegenüber den voranstehenden Ausführungsbeispielen mit Oberantrieb wirkt beim ünterantrieb die Aufbringung der Presskraft im Kurbelmechanismus 8 in Zugrichtung. Die mit den Pleueln 23 verbundenen Druckpunkte 12 wirken dabei auf die im oberen Bereich des Stößels 3 angeordneten Druckpunktstühle 15, die in den oberen Freiraum der Antriebsständer 5 ragen. Mit dieser kompakten Bauweise ergibt sich insbesondere eine geringe Bauhöhe der Pressenanlage .

Allen Ausführungen ist gemeinsam, dass die Direkt- Antriebsmodule 2 in der vertikalen Ebene der Antriebsständer 26 angeordnet sind. Dabei können die Antriebsständer 5 in einem Fall entweder monolithisch oder mittels Zuganker 22 mit dem Tisch 2 verbunden sein. In einem anderen Fall gliedern sich die Antriebsständer 5 jeweils in ein Antriebsgehäuse 27 und zugehörige Pressenständer 28, die gemeinsam mittels Zuganker 22 mit dem Tisch 2 verbunden sein. Allen Direkt- Antriebsmodulen 2 sind Servomotoren 7 zugeordnet, mit denen flexible Weg- und Geschwindigkeitsprofile für die Bewegung des Stößels 3 erzielbar sind, wobei die Sollpositionen des Stößels 3 vorzugsweise mit Hilfe von leitwellengesteuerten elektronischen Kurvenscheiben erzeugt werden. Bezüglich des Wegprofils kann zwischen einer 360°- ümlaufbewegung, einer Reversierbewegung im Winkel < 360° mit Durchlaufen des unteren Umkehrpunktes oder einer Bewegung im Winkel < 180° mit Reversierung im Bereich des unteren Umkehrpunktes gewählt werden. Letztere Betriebsweise kann vorzugsweise in Verbindung mit der bei elektronischer Synchronisierung der Druckpunkte 12 möglichen Kippungsregelung des Stößels 3 jeweils in einer Ebene bei einer Zweipunkt-Umformpresse oder in zwei Ebenen bei einer Vierpunkt-Umformpresse genutzt werden.

Bezugszeichenliste

1 Pressen-Längsachse

2 Direkt-Antriebsmodul

3 Stößel

4 Oberantrieb

5 Antriebsständer

6 monolithischer Körper

7 Servomotor

7.1 erster Servomotor

7.2 zweiter Servomotor

8 Kurbelmechanismus

9 Halteeinrichtung

10 Gleitstein

11 Kulissenschieber

12 Druckpunkt

13 Druckpunktverstellung

14 ÜberlastSicherung

15 Druckpunktstuhl

16 Torraum

17 Hohlwellenmotor

18 Rotationsbremse

19 Pressen-Querachse

20 Kurbelwelle

21 Pressentisch

22 Zuganker

23 Pleuel

24 Quertraverse

25 Druckpunktgruppe

26 Vertikale Ebene der Antriebsständer

27 Antriebsgehäuse

28 Pressenständer