Umformmaschine"

Die Erfindung betrifft eine mechanische Umformmaschine, insbesondere Kurbelpresse gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Bereitstellung einer mechanischen Umformmaschine entsprechend dem Anspruch 7.

Aus der DE 10 2008 064 229 AI ist eine mechanische

Umformmaschine bekannt, welche eine Antriebswelle, einen

Hauptantrieb, einen Nebenantrieb, ein Schwungrad und eine Kupplung umfasst, wobei der Hauptantrieb das Schwungrad zeitweise antreibt, wobei das Schwungrad hierzu über die

Kupplung mit der Antriebswelle gekuppelt ist und wobei der Nebenantrieb als Servomotor ausgebildet ist und die

Antriebswelle antreibt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine mechanische Umformmaschine, insbesondere Kurbelpresse vorzuschlagen, welche

energieeffizient arbeitet und bei welcher die

Antriebskomponenten raumsparend angeordnet sind und hierdurch insbesondere eine Umrüstung bzw. Nachrüstung einer vorhandenen Umformmaschine mit geringem Umbauaufwand und Kostenaufwand ermöglichen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein

Verfahren vorzuschlagen, durch welches eine bestehende

Umformmaschine umrüstbar ist, um die Vorteile einer

erfindungsgemäßen Umformmaschine aufzuweisen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von den Merkmalen des

Oberbegriffs des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7 durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 7 gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige

BESTÄTIGUNGSKOPIE Weiterbildungen angegeben.

Die erfindungsgemäße mechanische Umformmaschine, insbesondere Kurbelpresse, umfasst eine Antriebswelle, einen

Schwungradantrieb mit einem Schwungrad, einen Nebenantrieb sowie eine Kupplung, wobei der Schwungradantrieb die

Umformmaschine zumindest zeitweise antreibt, wobei das

Schwungrad hierzu über die Kupplung mit der Antriebswelle gekuppelt ist und wobei der Nebenantrieb als Servomotor ausgebildet ist und die Antriebswelle antreibt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor des Nebenantriebs drehfest permanent mit der Antriebswelle verbunden ist und dass das Schwungrad mittels der Kupplung an den Rotor des Nebenantriebs gekuppelt ist, um über diesen die Antriebswelle anzutreiben .

Das Übertragen der Rotationsenergie des Schwungrads über einen Einkuppelvorgang auf den Rotor eines Nebenantriebs, welcher wiederum fest mit der Antriebswelle der Umformmaschine

verbunden ist, erspart eine separate Kupplungsvorrichtung für die beiden nebeneinander existierenden Antriebsmöglichkeiten durch das Schwungrad und/oder durch den Nebenantrieb.

Exemplarisch könnte die Betrachtung so erfolgen, dass der Nebenantrieb zwischen das Schwungrad und die Antriebswelle eingeschaltet wird, und zeitweise über seinen Rotor die

Kraftübertragung übernimmt.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Umformmaschine ist der Schwungradantrieb sowie der

Nebenantrieb am selben Ende der Antriebswelle angeordnet. Auf diese Weise wird eine kompakte Antriebsbaugruppe gebildet, welche beispielsweise zu Wartungs- und Erneuerungszwecken einfach zugänglich ist.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Nebenantrieb entweder als Stator mit innenlaufendem Rotor oder als Stator mit außenlaufendem Rotor ausgebildet sein kann. Entsprechend den jeweiligen

konstruktiven Anforderungen können entsprechende Variationsmöglichkeiten vorteilhafte Ankupplungen an die

Antriebswelle bereitstellen.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der

erfindungsgemäßen Umformmaschine ist vorgesehen, dass die Kupplung mindestens einen Betätigungszylinder umfasst, wobei der mindestens eine Betätigungszylinder gegenüber dem

Schwungrad still steht. Durch die ruhende Anordnung des

Betätigungszylinders für die Kupplung, wobei üblicherweise mehrere Betätigungszylinder realisiert sind, wird erreicht, dass auf eine komplizierte und anfällige Dreheinführung verzichtet werden kann.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der

erfindungsgemäßen Umformmaschine ist vorgesehen, dass eine Bremsvorrichtung, insbesondere eine hydraulische Trommelbremse radial von der Antriebswelle ausgehend von innen an einen, den Rotor tragenden Rotorträger angreift. Eine derartige Anordnung einer Bremsvorrichtung ermöglicht eine kompakte und modulare Bauweise, welche sich vorteilhaft in die Antriebsbaugruppe integrieren lässt.

Durch Verwendung einer entsprechenden Antriebsbaugruppe, welche aus einer Kupplungseinheit, einem Direktantrieb - Nebenantrieb - als Servomotor und einer Bremsvorrichtung gebildet wird, besteht die Möglichkeit, existierende

Umformmaschinen mit Schwungradantrieb umzurüsten, um auf diese Weise die Vorteile einer Kombination aus Schwungradantrieb und Direktantrieb nutzbar zu machen. Die entsprechenden Vorteile bestehen unter anderem darin, dass die Stößelbewegung nicht ausschließlich durch eine Schwungradbewegung bestimmt wird, sondern eine unabhängig von der Drehzahl des Schwungrads wählbare Verweildauer im oberen Todpunkt oder Bewegungsrampen des Stößels durch den Direktantrieb anfahrbar sind.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur

Bereitstellung einer mechanischen Umformmaschine, welches die Umrüstung einer bestehenden Umformmaschine durch Montage einer Antriebsbaugruppe beschreibt. Die Eckdaten der Erfindung sollen anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.

Es zeigen dabei

Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung des oberen

Halbraums eines entsprechenden Antriebsbereichs einer Umformmaschine,

Figur 2 eine Schnittdarstellung einer Umformmaschine mit angeordnetem Antrieb,

Figur 3 eine Detailansicht der Umformmaschine nach Figur

2.

Im Einzelnen zeigt Figur 1 einen Ausschnitt des oberen

Halbraums oberhalb der Rotationsachse R einer

Antriebsanordnung für eine mechanische Umformmaschine 1. Die Umformmaschine 1 umfasst dabei eine Antriebswelle 3, ein

Schwungrad 6 mit einem Schwungradantrieb 4, einen Nebenantrieb 5 sowie eine Kupplung 7. Der Nebenantrieb 5 ist dabei als Servomotor 8 ausgebildet, welcher einen Rotor 9 und einen Stator 10 umfasst. Der Rotor 9 ist dabei permanent drehfest mit der Antriebswelle 3 verbunden. Der Rotor 9 umfasst des Weitern eine Friktionsscheibe 9a, welche über die Kupplung 7 und daran angeordnete Druckscheiben IIa, Drucklager IIb und Reibscheiben 11c mit dem Schwungrad 6 verbindbar ist. Auf diese Weise wird das Schwungrad 6 mittels der Kupplung 7 an den Rotor 9 des Nebenantriebs 5 gekuppelt, um über diesen die Antriebswelle 3 anzutreiben.

Radial innen liegend zwischen der Rotationsachse R der

Antriebswelle 3 und dem Rotor 9 liegt eine Bremsvorrichtung 12, welche vorliegend nur schematisch dargestellt ist. Die Antriebswelle 3 weist ein erstes Ende 3a und ein zweites Ende 3b auf. Der Schwungradantrieb 4 und der Nebenantrieb 5 sind an demselben Ende 3b der Antriebswelle 3 angeordnet. Anders ausgedrückt wirken der Schwungradantrieb 4 und der

Nebenantrieb 5 über den Rotor 9 des Nebenantriebs 5 auf dasselbe Ende 3b der Antriebswelle 3.

Figur 2 zeigt eine mechanische Umformmaschine 1 dargestellt als Kurbelpresse 2, welche in ihrem oberen Antriebsteil eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung aufweist. Die

Antriebswelle 3 umgebend ist dabei das Schwungrad 6

angeordnet, welches in gekuppeltem Zustand den

Schwungradantrieb für die Umformmaschine darstellt. Eine

Antriebsbaugruppe 20, welche an bestehende Befestigungsmittel einer bereits existierenden Maschine angebracht werden kann, ersetzt im Fall einer Nachrüstung einer bestehenden

mechanischen Umformmaschine eine vorhandene Kupplungs- und Bremsanordnung .

Zum besseren Verständnis ist die Antriebsbaugruppe 20 in

Figur 3 vergrößert dargestellt.

Figur 3 zeigt dabei eine entsprechende Schnittdarstellung des oberen Halbraums der Antriebswelle 3, wie sie schematisch in Figur 1 bereits dargestellt war. Der Servomotor 8 umfasst dabei den Rotor 9, der drehfest mit der Antriebswelle 3 verbunden ist, sowie den Stator 10. Die Kupplung 7 mit darin angeordneten Betätigungszylindern 30 kann Friktionsscheibe 9a mit dem Schwungrad 6 verbinden, sodass das Schwungrad über den Rotor 9 die Antriebswelle 3 antreibt. Die Antriebsbaugruppe 20 ist dabei über Befestigungsmittel, beispielsweise über die Befestigung 31, welche beispielsweise bei einer umgerüsteten Maschine bereits vorhanden sind, am Schwungrad 6 bzw. an der Maschine befestigt. Die Trommelbremse 33 ist zwischen der Antriebswelle 3 und dem Rotor 9 angeordnet und übt in ihrer Funktion als Bremsvorrichtung eine Bremskraft auf den Rotor 9 innenliegend aus.

Ergänzend zur Steuerung des Nebenantriebs 5 kann vorgesehen sein, dass über geeignete Mittel ein sensorloser Betrieb des Servomotors ermöglicht ist. Die Erfindung ist jedoch nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sie umfasst vielmehr all diejenigen Ausgestaltungen, welche vom erfindungsgemäßen Gedanken Gebrauch machen.

Bezugszeichenliste :

1 Umformmaschine

2 Kurbelpresse

3 Antriebswelle

3a erstes Ende

3b zweites Ende

4 Schwungradantrieb

5 Nebenantrieb

6 Schwungrad

7 Kupplung

8 Servomotor

9 Rotor

9a FriktionsScheibe

10 Stator

IIa Druckscheibe

IIb Drucklager

11c Reibscheibe

12 Bremsvorrichtung

20 Antriebsbaugruppe

30 BetätigungsZylindern

31 Befestigungsmittel

33 Trommelbremse

R Rotationsachse von 3