TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Presse zum Stanzen und/oder Umformen sowie eine Verwendung der Presse gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche .

STAND DER TECHNIK

Stanz- und Umformpressen mit Kurbel- oder Exzentertrieben kommen in vielen Industriezweigen zum Einsatz wenn es darum geht, grosse Stückzahlen von Stanz-, Umform- und/oder Prägeteilen aus Blechbandmaterial herzustellen, wie z.B. gelochte Scheiben, Butzen oder Münzen .

Dabei zeichnet sich zunehmend ein Bedürfnis nach Pressen mit grossen Stanzkräften ab, je nach Anwendungsgebiet aus verschiedenen Beweggründen heraus.

So existiert beispielsweise im Hartstanzsektor (z.B. Kettenglieder aller Art, Münzen, usw.), in welchem typischerweise relativ kleine Hübe notwendig sind und die Pressen und Vorschübe unter den für eine hohe Produktivität notwendigen grossen Hubzahlen leiden, das Bedürfnis, eine Produktivitätssteigerung eher durch mehr Teile pro Hub statt durch höhere Hubzahlen pro Minute zu erzielen, was grössere und stärkere Pressen erforderlich macht .

Bei der Fertigung von Alubutzen hingegen, bei welcher typischerweise Materialbänder von 5 mm bis 10 mm Bandstärke verarbeitet werden und relativ grosse Hübe notwendig sind, wird das Geld mit der Tonnage verdient, weshalb hier das Bedürfnis besteht, möglichst dicke Aluminiumbänder verarbeiten zu können. Mit zunehmender Bandstärke nimmt aber auch die Stanzkraft zu und es werden sehr grosse Hübe notwendig. In beiden Fällen geht die angestrebte Produk ^¬ tivitätssteigerung jedoch mit einer signifikanten Zunahme des maximalen Antriebsdrehmoments der Presse einher, wel ^¬ ches bei dem klassischen Antriebsstrangkonzept (Antriebs ^¬ motor-Schwungrad-Kupplung/Bremse-Pressenantriebswelle) völlig überdimensionierte Schwungräder, Kupplungen und Antriebsmotoren erforderlich machen würde.

Um diesem Problem zu begegnen ist es bekannt, zwischen dem Schwungrad und der Antriebswelle der Presse ein Planeten-Untersetzungsgetriebe anzuordnen, welches das vom Antriebsmotor und vom Schwungrad bereitgestellte Antriebsdrehmoment entsprechend seiner Getriebeuntersetz ^¬ ung vergrössert.

Bei den auf diese Weise bereitstellbaren An ^¬ t iebsdrehmomenten ergibt sich jedoch das Problem, dass es immer aufwendiger wird, das Drehmoment sicher vom Untersetzungsgetriebe auf die Antriebswelle der Presse zu übertragen .

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Es stellt sich hier deshalb die Aufgabe, eine möglichst einfache und robuste technische Lösung zur Ver ^¬ fügung zu stellen, welche die sichere Übertragung sehr grosser Drehmomente vom Untersetzungsgetriebe auf die An ^¬ triebswelle der Presse gewährleistet und zudem einen ge- ringen Platzbedarf aufweist.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 gelöst.

Dieser betrifft eine Umform- und/oder Stanzpresse mit einem Kurbel- oder Exzentertrieb zur Umwand- lung einer rotatorischen Bewegung der Kurbel- oder Exzenterwelle der Presse in die lineare Stanz- und/oder Um ^¬ formbewegung eines in der Presse angeordneten Stanz- und/oder Umformwerkzeugs . Die Presse weist einen Antriebsmotor zum Antreiben der Kurbel- oder Exzenterwelle der Presse auf, welcher über eine trennbare Kupplung und ein Planeten-Untersetzungsgetriebe mit der Kurbel- oder Exzenterwelle verbunden ist (geschlossene Kupplung) oder verbindbar ist (getrennte Kupplung) .

Dabei ist der Planetenradträger des Planeten- Untersetzungsgetriebes oder bei einem mehrstufigen Planeten-Untersetzungsgetriebe der Planetenradträger der letz- ten Planetengetriebestufe von der Kurbel- oder Exzenterwelle der Presse gebildet.

Durch diese Bauweise werden Umform- und/oder Stanzpressen möglich, bei denen sich sehr grosse Drehmo ^¬ mente auf sichere, einfache und platzsparende Weise vom Planeten-Untersetzungsgetriebe auf die Kurbel- oder Exzenterwelle der Presse übertragen lassen.

Dabei ist es bevorzugt, dass die Kurbel oder Kurbeln bzw. der oder die Exzenter der Kurbel- oder Exzenterwelle einstückig mit demjenigen Bereich der Kurbel- oder Exzenterwelle ausgebildet ist oder sind, welcher den Planetenradträger bildet. Hierdurch lassen sich aufwendige, das Drehmoment form- und/oder kraftschlüssig über ^¬ tragende Bauteilverbindungen vermeiden und es wird eine sehr kompakte Bauweise möglich.

Auch ist es bevorzugt, dass die Lagerzapfen, auf denen die Planetenräder gelagert sind, direkt an dem Teil der Kurbel- oder Exzenterwelle befestigt sind, der den Planetenradträger bildet, bevorzugterweise indem sie in darin gebildeten Aufnahmebohrungen angeordnet sind. Auch diese Ausgestaltung begünstigt eine kompakte Bau ^¬ weise.

Mit Vorteil ist zwischen dem Antriebsmotor und der Kupplung ein Schwungrad angeordnet, welches über den Drehwinkelbereich, in welchem keine Stanzkraft vorhanden ist, die Energie des Antriebsmotors speichert und diese in dem Drehwinkelbereich, in welchem Stanzkraft vorhanden ist, wieder abgibt. Auf diese Weise kann der Antriebsmotor von seiner Antriebsleistung her deutlich kleiner dimensioniert werden als ohne Schwungrad.

Ebenfalls von Vorteil ist es, dass zwischen dem Planeten-Untersetzungsgetriebe und der Kupplung eine Bremse angeordnet ist, mit welcher das Planeten-Untersetzungsgetriebe bei geöffneter Kupplung auf seiner Antriebsseite abgebremst bzw. blockiert werden kann. Hierdurch kann die Presse in kürzester Zeit gestoppt werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Presse mit Schwungrad und Bremse ist es besonders vorteilhaft, dass die Kupplung, das Schwungrad und die Bremse von einer zusammenhängenden Einheit gebildet werden, wobei es weiter bevorzugt ist, dass diese Einheit über einen Tragflansch an der Tragstruktur der Presse befes- tigt ist und von dieser getragen wird. Hierdurch werden extrem kompakte Lösungen möglich.

Dabei ist es weiter bevorzugt, dass die Einheit ein Gehäuse aufweist, welches an seinem Aussenumfang eine Lauffläche für einen Keilriemen oder einen Flach- riemen aufweist, oder eine Verzahnung für einen Zahnrie- men, eine Kette oder ein Zahnrad, zum Ankoppeln der Ein ^¬ heit an den Antriebsmotor. Auf diese Weise wird eine einfache und robuste Ankopplung an den Antriebsmotor möglich.

Wird dabei das Schwungrad zumindest teilweise von dem Gehäuse oder von einem Gehäuseteil der Einheit gebildet, was bevorzugt ist, so kann die Einheit aus Kupplung, Schwungrad und Bremse besonders kompakt und leicht ausgestaltet werden.

Das Hohlrad des Planeten-Untersetzungsgetrie ^¬ bes oder bei einem mehrstufigen Planeten-Untersetzungsgetriebe das Hohlrad der letzten Planetengetriebestufe ist bevorzugterweise fest mit der Tragstruktur der Presse verbunden .

Dabei ist es von Vorteil, dass die Kurbel ^¬ oder Exzenterwelle auf derjenigen Seite, an welcher sie den Planetenradträger bildet, in einer Lagerbohrung in der Tragstruktur der Presse drehbar gelagert ist und das Hohlrad direkt an dem die Lagerbohrung bildenden Bauteil der Tragstruktur befestigt ist. Sind bei dieser Ausgestaltung der Presse die

Kupplung, das Schwungrad und die Bremse von einer zusammenhängenden Einheit gebildet, welche über einen Tragflansch an der Tragstruktur der Presse befestigt ist, so ist es weiter von Vorteil, dass das Hohlrad innerhalb des Tragflansches der Einheit angeordnet ist.

Durch die zuvor genannten Ausgestaltungen be ^¬ züglich des Hohlrades des Planeten-Untersetzungsgetriebes wird ebenfalls eine kompakte Bauweise begünstigt und es werden weitere latente Schwachstellen an drehmomentbelas- teten Bauteilübergängen weitestgehend vermieden.

Mit Vorteil ist die Welle, welche das Sonnen ^¬ rad des Planeten-Untersetzungsgetriebes bildet oder bei einem mehrstufigen Planeten-Untersetzungsgetriebe die Welle, welche das Sonnenrad der letzten Planetengetriebe- stufe bildet, an ihrem kurbel- bzw. exzenterwellenseiti- gen Ende rotierbar in der Kurbel- oder Exzenterwelle der Presse gelagert. Hierdurch wird ebenfalls eine kompakte Bauweise begünstigt.

Das Planeten-Untersetzungsgetriebe weist mit Vorteil ein einziges festes Untersetzungsverhältnis auf, und zwar bevorzugterweise ein Untersetzungsverhältnis von mindestens 1:3. Ein derartiges Übersetzungsverhältnis hat sich als besonders geeignet erwiesen.

Weiter ist es von Vorteil, dass der Hub der Presse einstellbar ist. So kann die Presse für verschie ^¬ denste Stanz- und/oder Umformarbeiten eingesetzt werden.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemässen Presse zum Stanzen von Materialbändern mit einer Dicke grösser 10 mm, bevorzug- terweise zum Stanzen von Alucoils aus Aluminium-Band ^¬ material. Bei einer derartigen Verwendung treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zu Tage.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere bevorzugte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen :

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsge- mässen Stanzpresse;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Stanzpresse aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht von oben auf die

Stanzpresse aus Fig. 1; und

Fig. 4 einen Vertikalschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen verschiedene Ansichten einer erfindungsgemässen Stanzpresse, nämlich eine Vorderansicht (Fig. 1), eine Seitenansicht (Fig. 2) und eine Draufsicht von oben (Fig. 3) .

Wie zu erkennen ist, weist die Presse ein Pressenunterteil 24 mit einem Maschinenbett 25 und einer Aufspannplatte 26 für die untere Hälfte 2 eines Stanzwerkzeugs 2, 9 auf sowie einen Pressenoberteil 27 mit einem Stössel 28, welcher der Aufnahme der oberen Hälfte 9 des Stanzwerkzeugs 2, 9 dient und im Betrieb über zwei Drucksäulen 34 auf und ab bewegt wird. Im Pressenoberteil 27 ist ein Exzentertrieb vorhanden, der eine rotatorische Bewegung der Exzenterwelle 1 (siehe Fig. 4) in die line- are Stanzbewegung des Pressenstössels 28 und der von diesem getragenen oberen Hälfte 9 des Stanzwerkzeugs 2, 9 umwandelt .

Das Pressenunterteil 24 und das Pressenoberteil 27 sind über starre Säulen 29 miteinander verbunden.

Die Exzenterwelle 1 der Presse wird über eine

Schwungrad/Kupplung/Bremse-Einheit 17 ( in den Figuren 2 und 3 durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ) von einem Antriebsmotor 3 angetrieben . Der Motor 3 ist über einen Flachriemen 44 (siehe Fig . 4 ) mit der Schwungrad/- Kupplung/Bremse-Einheit 17 gekoppelt . Der Riementrieb mit dem Flachriemen 44 ist von einer Riemenverschalung 42 umgeben und die Schwungrad/Kupplung/Bremse-Einheit 17 ist von einer Schwungradverschalung 43 umgeben.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, welche einen Vertikalschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3 zeigt, ist die Schwungrad/Kupplung/Bremse-Einheit 17 über ein einstufiges Planeten-Untersetzungsgetriebe 7 mit einem Untersetzungsverhältnis von 1:3 an die Exzenterwelle 1 der Presse angekoppelt. Die Exzenterwelle 1 ist ein ^¬ stückig ausgebildet und weist einen einzigen Exzenter 30 auf, welcher über eine Exzenterbüchse 31 und zwei Wälz- lager 32 an zwei Pleuel 33 angekoppelt ist, welche die rotatorische Bewegung der Exzenterwelie 1 in die translatorische Bewegung der Drucksäulen 34 und damit des Pressenstössels 28 umsetzen. Die Exzenterwelle 1 ist beidseits ihres Exzenters 30 mit Wälzlagern 35, 36 in der Tragstruktur 19 der Presse gelagert. Dabei ist das der Antriebsseite abgewandte Lager 35 als Festlager ausgebildet, während das antriebsseitige Lager 36 als Loslager ausgebildet ist.

Wie weiter zu erkennen ist, bildet die ein- stückige Exzenterwelle 1 an ihrem rechten Ende den Pla- netenradträger 8 für die Planetenräder 11 des Planeten- Untersetzungsgetriebes 7. Dabei sind die Lagerzapfen 10, auf denen die Planetenräder 11 gelagert sind, direkt an dem Teil der Exzenterwelle 1 befestigt, der den Planeten- radträger 8 bildet, indem sie in an der Stirnseite der Exzenterwelle 1 gebildeten Aufnahmebohrungen 12 angeord ^¬ net sind und mit Befestigungsschrauben 37 darin gesichert sind.

Die Schwungrad/Kupplung/Bremse-Einheit 17 ist über einen Tragflansch 18 an der Tragstruktur 19 der Stanzpresse befestigt und wird so von dieser getragen wird .

Das Hohlrad 21 des Planeten-Untersetzungsge ^¬ triebes 7 ist innerhalb des Tragflansches 18 der Schwung- rad/Kupplung/Bremse-Einheit 17 angeordnet und ist mittels Befestigungsschrauben 38 fest mit der Tragstruktur 19 der Presse verbunden.

Das Sonnenrad 23 der Planeten-Untersetzungs- getriebeeinheit 7 wird von einer Welle 39 gebildet, wel ^¬ che auf ihrer linken Seite mit einem Zylinderrollenlager 40 in der Stirnseite der Exzenterwelle 1 gelagert ist. Links von dem Zylinderrollenlager 40 ist eine Bimetallbüchse 41 angeordnet, welche der Öldurchflussregelung durch den Leckspalt dient.

Die Schwungrad/Kupplung/Bremse-Einheit 17 umfasst zwei flexible Reibscheiben 4, 14 mit organischen Reibbelägen, welche rotatorisch starr mit der Sonnenrad- welle 39 gekoppelt sind.

Die erste 4 dieser beiden Reibscheiben 4, 14 bildet zusammen mit zwei im Stanzbetrieb rotierenden Bauteilen 5, 6 der Einheit 17, welche zwei Reibflächen bilden zwischen denen die Reibscheibe 4 eingespannt ist bzw. eingespannt werden kann, die trennbare Kupplung 4, 5, 6 dieser Einheit 17. Bei eingespannter erster Reib ^¬ scheibe 4 ist die Kupplung 4, 5, 6 geschlossen.

Die zweite 14 dieser beiden Reibscheiben 4,

14 bildet zusammen mit zwei rotatorisch feststehenden Bauteilen 15, 16 der Einheit 17, welche zwei Reibflächen bilden zwischen denen diese Reibscheibe 14 eingespannt werden kann, die Bremse 14, 15, 16 dieser Einheit 17. Bei eingespannter zweiter Reibscheibe 14 ist die Bremse 14, 15, 16 aktiv und das Planeten-Untersetzungsgetriebe 7 wird auf seiner Antriebsseite abgebremst bzw. blockiert.

Die Kupplung 4, 5, 6 und die Bremse 14, 15, 16 sind jeweils pneumatisch betätigbar und sind derartig miteinander gekoppelt, dass die Kupplung 4, 5, 6 bei aktivierter Bremse 14, 15, 16 getrennt ist und umgekehrt.

Das Schwungrad der Schwungrad/Kupplung/Bremse-Einheit 17 wird von den die Reibflächen der Kupplung bereitstellenden Bauteilen 5, 6 und einem zusätzlichen Bauteil 13 gebildet. Die beiden Bauteile 5 und 13 sind dabei Gehäuseteile, wobei das Bauteil 13 an seinem Aus- senumfang eine Lauffläche 20 für einen Flachriemen 44 bildet, mittels welchem die Einheit 17 durch den An ^¬ triebsmotor 3 angetrieben wird. Die Riemenverschalung 42 und die Schwungradverschalung 43 sind in Fig. 4 durch strichpunktierte Linien angedeutet.

Während in der vorliegenden Anmeldung bevor ^¬ zugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der nun folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann .