DE4421527C2

DE4421527C2 - Crank drive of a crank press with a large pressing force

Info

Publication number: DE4421527C2
Application number: DE4421527A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl Ing Sauerbrey; Siegfried Dipl Ing Hausdoerfer; Ray Bathe
Original assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Current assignee: Langenstein and Schemann GmbH
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1994-06-20
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2014-06-21
Also published as: DE4421527A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kurbelantrieb einer Kurbelpresse großer Preßkraft, bei dem an einem über einen unteren Totpunkt und einen oberen Totpunkt hin- und herbewegbaren Stößel eine Kurbelwelle angreift, bei dem ein erstes Wellenende der Kurbelwelle mittels einer Kupplung mit einem laufenden Schwungrad kuppel bar ist, das von einem Haupt-Asynchronmotor her antreibbar ist, der an ein elek trisches Versorgungs-Netz angeschlossen ist, bei dem die Kurbelwelle mit einem zweiten Asynchronmotor verbunden ist, dem eine Bremseinrichtung und eine Energiespeichereinrichtung zugeordnet ist, und bei dem dem Haupt-Asynchronmo tor und dem zweiten Asynchronmotor eine Schaltung zugeordnet ist, die, bezogen auf eine 360°-Drehung der Kurbelwelle folgende Betriebszustände einstellt: Be schleunigen des Stößels mittels des zweiten Motors ab dem oberen Totpunkt, Kup peln des Schwungrades an die Kurbelwelle, Pressenhub durch den unteren Tot punkt, Entkuppeln des Schwungrades von der Kurbelwelle und Bremsen des Stö ßels unter Energiespeicherung.The invention relates to a crank drive of a crank press with a large pressing force, where at a bottom dead center and top dead center and movable plunger attacks a crankshaft, in which a first shaft end the crankshaft by means of a clutch with a running flywheel bar, which can be driven by a main asynchronous motor connected to an elec trical supply network is connected, in which the crankshaft with a second asynchronous motor is connected, which a braking device and a Energy storage device is assigned, and in which the main asynchronous mo Tor and the second asynchronous motor is assigned a circuit, which, related sets the following operating states to a 360 ° rotation of the crankshaft: Be accelerate the ram by means of the second motor from top dead center, Kup peln the flywheel to the crankshaft, press stroke through the bottom dead point, decoupling the flywheel from the crankshaft and braking the sto ßels under energy storage.

Mit Kurbelantrieb ist hier auch ein Exzenterantrieb gemeint. Die Presse wird z. B. für die Massiv- und Blechumformung oder die Umformung von Keramikwerkstoff eingesetzt. Pressen mit Kurbelantrieb arbeiten mit Hubfrequenzen von ca. 30-140 Hüben/min. Zum Zwecke des Werkstofftransportes innerhalb des Pressenarbeits raums, z. B. von einer Preßstation in die andere oder beim Be- und Entladen, muß der Stößel in den meisten Betriebsfällen in seiner oberen Endlage, seinem oberen Totpunkt angehalten werden. Dies bedeutet Entkuppeln des Schwungrades vor Er reichen des oberen Totpunktes und Abbremsen der Bewegungsenergie aus Stößel, Schubstange und Kurbel- bzw. Exzenterwelle.By crank drive is also meant an eccentric drive. The press is e.g. B. for solid and sheet metal forming or the forming of ceramic material used. Presses with crank drive work with stroke frequencies of approx. 30-140 Strokes / min. For the purpose of transporting materials within the press work spaces, e.g. B. from one press station to the other or when loading and unloading the ram in most operating cases in its upper end position, its upper Dead center can be stopped. This means uncoupling the flywheel before Er reaching top dead center and braking the kinetic energy from the ram, Push rod and crank or eccentric shaft.

Bei einem bekannten (DE-OS 22 52 481) Kurbelantrieb der eingangs genannten Art, ist für den Haupt-Elektromotor keine besondere Elektromotor-Art angegeben und ist der zweite Motor eine druckgasgefüllte Kolben-Zylinder-Einrichtung, deren Kolben mit dem zweiten Wellenende der Kurbel verbunden ist. Die Schaltung, wel che die angegebenen Betriebszustände veranlassen soll, ist nicht näher spezifiziert. Mit dem bekannten Kurbelantrieb soll der Energieverbrauch herabgesetzt und die Netzbelastung vergleichmäßigt werden. Es sollen die dynamischen Beanspru chungen der Kupplung und einer mechanischen Reibungsbremse vermieden wer den, wobei die dynamischen Beanspruchungen mit Verschleiß, Wärmebelastung und Lärm verbunden sind.In a known (DE-OS 22 52 481) crank drive of the type mentioned, no particular type of electric motor is specified for the main electric motor and the second engine is a compressed gas-filled piston-cylinder device, the Piston is connected to the second shaft end of the crank. The circuit, wel The specified operating conditions should not be specified. With the known crank drive, the energy consumption should be reduced and the Network load are equalized. The dynamic stress Couplings and a mechanical friction brake are avoided the, the dynamic stresses with wear, heat stress and noise are connected.

Bei dem bekannten Kurbelantrieb ist der zweite Motor, der als druckgasgefüllte Kolben-Zylinder-Einrichtung, der die mechanische Reibungsbremse zugeordnet ist, ausgebildet ist, von Nachteil. Die Reibungsbremse muß den Stößel im oberen Tot punkt gegen die Kraft des Gasdrucks in der Kolben-Zylinder-Einrichtung festhal ten, was zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen nötig macht. Die als Energiespeicher einrichtung dienende Kolben-Zylinder-Einrichtung kann zum Beschleunigen nur weniger Energie abgeben, als beim Bremsen vernichtet wird und kann praktisch die Kurbelwelle bei weitem nicht auf die Drehzahl beschleunigen, die das ständig um laufende Schwungrad hat. Deshalb ist das Kuppeln mit einer merklichen dynami schen Beanspruchung der Kupplung verbunden. Obwohl das Bremsen im wesentli chen unter Kompression des Druckgases erfolgt, läßt sich eine merkliche dynami sche Belastung der mechanischen Reibungsbremse nicht vermeiden.In the known crank drive, the second motor is that which is filled with compressed gas Piston-cylinder device to which the mechanical friction brake is assigned, trained, disadvantageous. The friction brake must hit the plunger in the upper dead Hold point against the force of the gas pressure in the piston-cylinder device what requires additional security measures. The one as energy storage device serving piston-cylinder device can only accelerate emit less energy than is destroyed when braking and can practically do that Crankshaft by no means accelerate to the speed that is constantly around running flywheel. That is why the coupling is noticeably dynamic connected to the clutch. Although braking essentially Chen takes place under compression of the compressed gas, a noticeable dynami Do not avoid mechanical stress on the mechanical friction brake.

Es ist ein im Kurbelantrieb der eingangs genannten Art ähnlicher Kurbelantrieb be kannt (DE-PS 6 29 792), dessen beide Elektromotoren nicht als Asynchronmotoren angegeben sind und zudem nicht angegeben ist, daß einem zweiten Asynchronmo tor eine Energiespeichereinrichtung zugeordnet ist und ein Bremsen des Stößels un ter Energiespeicherung erfolgt. Dieser bekannte Kurbelantrieb läßt sich so betrei ben, daß beim Zuschalten mittels der Kupplung das Schwungrad die gleiche Dreh zahl wie die vom zweiten Motor getriebene Welle hat und daß der zweite Motor elektrisch gebremst wird. Bei einer solchen Bauweise wird die im zweiten Motor anfallende Bremsenergie in Wärmeenergie umgesetzt und muß der Hauptmotor beim Kuppeln die gleiche Drehzahl wie der zweite Motor haben, weshalb der Hauptmotor kontinuierlich mit dieser Drehzahl betrieben wird.It is a similar crank drive in the crank drive of the type mentioned knows (DE-PS 6 29 792), the two electric motors not as asynchronous motors are specified and is also not specified that a second asynchronous mo Tor is associated with an energy storage device and braking the plunger un ter energy storage takes place. This known crank drive can be operated in this way ben that when connecting by means of the clutch the flywheel the same rotation number as the shaft driven by the second motor and that the second motor is electrically braked. With such a design, the second motor braking energy is converted into thermal energy and must be the main motor have the same speed as the second motor when coupling, which is why the Main engine is operated continuously at this speed.

Es ist auch bekannt (DE-Zeitschrift drive & control 2-3/93, S. 14-21), bei einem Antrieb mit zwei Asynchronmotoren die beiden Asynchronmotoren jeweils fre quenzgeregelt zu gestalten und an einen von zwei steuerbaren Wechselrichtern an zuschließen. Es ist jedoch nicht ersichtlich, wie diese Bauweise auf einen Kurbelan trieb der eingangs genannten Art anwendbar ist.It is also known (DE magazine drive & control 2-3 / 93, pp. 14-21), at one Drive with two asynchronous motors, the two asynchronous motors each free to be configured in a sequence-controlled manner and to one of two controllable inverters close. However, it is not apparent how this design works on a crank drive of the type mentioned is applicable.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kurbelantrieb der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem einerseits dynamische Belastungen der Kupplung und ei ner mechanischen Reibungsbremse mit Sicherheit völlig vermieden sind und ande rerseits die Energiespeicherung beim Bremsen des Stößels in wirtschaftlich brauch barer Weise erfolgt und die gespeicherte Energie in den Kurbelantrieb zurückge führt wird. Der erfindungsgemäße Kurbelantrieb ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Asynchronmotoren jeweils frequenzgeregelt sind und an einem von zwei steuerbaren Wechselrichtern angeschlossen sind, die ihrer seits einerseits über Gleichrichter an das Netz angeschlossen sind und andererseits über zwei steuerbare Schalter miteinander verbindbar sind, und daß den Betriebszu ständen folgende Schaltzustände zugeordnet sind:
The object of the invention is therefore to provide a crank drive of the type mentioned, in which on the one hand dynamic loads on the clutch and egg ner mechanical friction brake are completely avoided with security and on the other hand the energy storage when braking the plunger takes place in an economically useful manner and stored energy is fed back into the crank drive. The crank drive according to the invention solves this problem, characterized in that the two asynchronous motors are frequency-controlled in each case and are connected to one of two controllable inverters, which on the one hand are connected to the grid via rectifiers and on the other hand can be connected to one another via two controllable switches, and that the operating states are assigned the following switching states:

1. a) when accelerating through the second asynchronous load from the network engine feeds the generator control with respect to the speed of the flywheel main asynchronous motor via the closed first switch S1 the two th asynchronous motor additionally, the second switch S2 being open,
2. b) For coupling, both asynchronous motors are controlled at the same speed, the first switch S1 is closed and the second switch S2 is open,
3. c) during the press stroke, the frequency of both inverters is reduced and the first switch S1 is open, the second switch S2 is open,
4. d) in connection with the uncoupling, the second asynchronous motor is on the Frequency 0 controlled and the main asynchronous motor continues, the first switch S1 and second switch S2 are open, and
5. e) when braking, the generator feeds with respect to the speed of the crankshaft controlled second asynchronous motor via the closed second switch S2 the main asynchronous motor, which acts on the network Brings flywheel to higher speed, with the first switch open.

Eine als zweiter Motor dienende druckgasgefüllte Kolben-Zylinder-Einrichtung, die im oberen Totpunkt im gespannten Zustand zu halten ist, ist entfallen. Da das Bremsen mittels des zweiten Asynchronmotors erfolgt, ist eine mechanische Rei bungsbremse entfallen. Beim Beschleunigen wird nicht nur dem zweiten Asyn chronmotor genügend Energie zugeführt, um die Kurbelwelle auf eine hohe Dreh zahl zu bringen, sondern auch der Haupt-Asynchronmotor samt dem Schwungrad in der Drehzahl verringert, so daß das Schwungrad und die Kurbelwelle mit tatsächlich gleicher Drehzahl gekuppelt werden und jegliche dynamische Belastung der Kupplung entfällt. Die beim Bremsen mittels des generatorisch betriebenen zweiten Asynchronmotors zurückgewonnene Energie wird durch eine Erhöhung der Drehzahl des Schwungrades gespeichert. Für das Beschleunigen liefert der generatorisch betriebene Haupt-Asynchronmotor Energie an den zweiten Asynchronmotor. Die Netzbelastung ist weiter vergleichmäßigt. Es sind keine dynamischen Belastungen einer mechanischen Reibungsbremse und der Kupplung mehr vorhanden.A piston-cylinder device filled with compressed gas and serving as a second engine is to be kept in a tensioned state at top dead center, has been omitted. Since that Braking by means of the second asynchronous motor is a mechanical Rei Exercise brakes are eliminated. When accelerating, not only the second Asyn enough power was supplied to the chronmotor to crank the crankshaft to a high speed Bring number, but also the main asynchronous motor including the flywheel in the Speed reduced so that the flywheel and the crankshaft with actually coupled the same speed and any dynamic There is no load on the clutch. When braking using the regenerated second asynchronous motor Energy is generated by increasing the speed of the flywheel saved. For acceleration, the generator operated Main asynchronous motor energy to the second asynchronous motor. The Network load is further evened out. They are not dynamic Mechanical friction brake and clutch loads more available.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn sich das Beschleu nigen auf 0°-120°, das Kuppeln auf 120°-150°, der Pressenhub auf 150°-210°, das Entkuppeln auf 210°-240° und das Bremsen auf 240°-360° bzw. 0° erstreckt. Bei diesen Winkelbereichen ist der Kur belantrieb für schwere Schmiedearbeiten optimal ausgelegt. Für Blech verformung sind die Grenzen der Winkelbereiche anders gesetzt.It is particularly expedient and advantageous if the acceleration nigen to 0 ° -120 °, the coupling to 120 ° -150 °, the press stroke 150 ° -210 °, uncoupling to 210 ° -240 ° and braking on 240 ° -360 ° or 0 ° extends. At these angular ranges is the cure Bel drive optimally designed for heavy forging work. For sheet metal deformation, the limits of the angular ranges are set differently.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn der Haupt- Aynchronmotor auf das Schwungrad über ein Drehzahl-Untersetzungs getriebe arbeitet, das am Schwungrad über ein im Durchmesser kleines Zahnrad angreift. Die Drehzahl-Untersetzung wird gewählt, um den Asynchronmotor hinsichtlich Bauvolumen und abgegebenes Drehmo ment günstig zu gestalten, wobei die Drehzahl-Untersetzung in zwei Stufen erfolgt.It is also particularly expedient and advantageous if the main Aynchronous motor on the flywheel via a speed reducer gear works on the flywheel via a small in diameter Gear attacks. The speed reduction is selected by the Asynchronous motor in terms of volume and torque delivered ment cheap to design, the speed reduction in two Stages.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn der zweite Asynchronmotor auf die Kurbelwelle über ein Drehzahl-Untersetzungsge triebe arbeitet, das an einem an der Kurbelwelle angebrachten Groß kranz über ein im Durchmesser kleines Zahnrad angreift. Die Drehzahl- Untersetzung wird gewählt, um den Asynchronmotor hinsichtlich Bau volumen und abgegebenes Drehmoment günstig zu gestalten, wobei die Drehzahl-Untersetzung in zwei Stufen erfolgt. It is then particularly expedient and advantageous if the second Asynchronous motor on the crankshaft via a speed reduction gear drives working on a large attached to the crankshaft wreath attacks via a gear wheel of small diameter. The speed Reduction is chosen to the asynchronous motor in terms of construction to design volume and delivered torque cheaply, the Speed reduction takes place in two stages.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn beide Asyn chronmotoren gleich ausgebildet sind. Dies vereinfacht und verbilligt den Aufbau des Kurbelantriebs.It is also particularly expedient and advantageous if both Asyn chron motors are of the same design. This simplifies and reduces the cost Structure of the crank drive.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigtIn the drawing is a preferred embodiment of the invention shown and shows

Fig. 1 schematisch einen Kurbelantrieb einer Kurbelpresse großer Preß kraft mit einer ersten Schaltung, Fig. 1 schematically shows a crank drive a crank press large pressing force with a first circuit,

Fig. 2 eine zweite Schaltung, die wahlweise zu der ersten Schaltung einsetzbar ist, und Fig. 2 shows a second circuit which can be used optionally for the first circuit, and

Fig. 3 eine Grafik zur Verdeutlichung der Funktion des Kurbelantriebs gemäß Fig. 1. Fig. 3 is a graph to illustrate the function of the crank drive of FIG. 1.

Bei dem Kurbelantrieb gemäß Zeichnung ist jeweils ein Pressengestell mit einem unteren Querstück 1, zwei Ständern 2 und einem oberen Querstück 3 vorgesehen. Zwischen den Ständern 2 ist ein Stößel 4 auf- und abbewegbar geführt, der an dem unteren Ende einer Schubstange 5 angebracht ist, die Teil eines Kurbelantriebs 6 ist. Das obere Ende der Schubstange 5 ist an einer einfachen Kurbelwelle 7 drehbar angebracht, die an zwei Seiten in je einem der Ständer 2 drehbar gelagert ist und bei jedem der Ständer ein Wellenende 8 bildet. Es ist ein Haupt-Asyn chronmotor 9 am oberen Querstück 3 vorgesehen, der auf ein Getriebe 10 arbeitet, das über ein Vorgelege 11 und ein Triebzahnrad 12 ein Schwungrad 13 treibt, das koaxial zu der Kurbelwelle 7 drehbar gelagert ist. Am Pressengestell und zwar an dem einen Ständer 2 ist eine Fest stelleinrichtung 14 vorgesehen, die an dem Schwungrad 13 angreift, um den Kurbelantrieb 6 festzustellen. Das Schwungrad 13 trägt eine Aus gangswelle 15, die über eine Kupplung 18 mit dem einen Wellenende 8 der Kurbelwelle 7 verbunden bzw. verbindbar ist.In the crank drive according to the drawing, a press frame with a lower cross piece 1 , two stands 2 and an upper cross piece 3 is provided. A plunger 4 is guided up and down between the stands 2 and is attached to the lower end of a push rod 5 , which is part of a crank drive 6 . The upper end of the push rod 5 is rotatably attached to a simple crankshaft 7 which is rotatably mounted on two sides in each of the stands 2 and forms a shaft end 8 on each of the stands. There is a main Asyn chronmotor 9 is provided on the upper crosspiece 3 , which works on a transmission 10 which drives a flywheel 13 via a countershaft 11 and a drive gear 12 , which is rotatably mounted coaxially to the crankshaft 7 . On the press frame, namely on the stand 2 , a fixed adjusting device 14 is provided which engages on the flywheel 13 in order to determine the crank drive 6 . The flywheel 13 carries an output shaft 15 which is connected or connectable to the one shaft end 8 of the crankshaft 7 via a coupling 18 .

Die Feststelleinrichtung 14 hält das Schwungrad 13 und damit den Stößel 4 im oberen Totpunkt oder in einer anderen vorwählbaren Stel lung fest. Das Schwungrad 13, die Kurbelwelle 7, die Schubstange 5 und der Stößel 4 werden dann mittels eines zweiten Asynchronmotors 19 bis ca. 30° vor dem unteren Totpunkt auf die der Hubfrequenz ent sprechende Drehzahl, z. B. 60 Umdrehungen/min, beschleunigt. Von ca. 30° vor dem unteren Totpunkt bis zum unteren Totpunkt wird die im Schwungrad gespeicherte Energie oder je nach Bedarf ein Teil der ge speicherten Energie während der Umformung in das Werkstück einge leitet. Die Schwungmassen werden über den unteren Totpunkt hinaus drehzahlgeregelt für den Rückhub bewegt. Ab ca. 30° nach dem unte ren Totpunkt erfolgt ein generatorisches Bremsen mit Rückführung der Energie.The locking device 14 holds the flywheel 13 and thus the tappet 4 at top dead center or in another preselectable position. The flywheel 13 , the crankshaft 7 , the push rod 5 and the plunger 4 are then by means of a second asynchronous motor 19 to about 30 ° before bottom dead center to the stroke frequency corresponding speed, z. B. 60 revolutions / min accelerated. From about 30 ° before bottom dead center to bottom dead center, the energy stored in the flywheel or, as required, a portion of the stored energy is introduced into the workpiece during the forming process. The flywheel masses are moved beyond the bottom dead center speed controlled for the return stroke. From approx. 30 ° after the bottom dead center there is regenerative braking with energy return.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Hauptmotor 9 ein Asyn chronmotor. Zwischen der an dem Schwungrad 13 vorgesehenen Aus gangswelle 15 und dem Wellenende 8 ist die Kupplung 18 in Form einer schaltbaren Eingriffskupplung 18 vorgesehen. Am zweiten Ende der Kurbelwelle 7 greift der zusätzlich vorgesehene frequenzgeregelte Asynchronmtor 19 an, der bremsend als Generator arbeitet. Bei dem Asynchronmotor ist auch eine Sicherheitshalteeinrichtung 20 vorge sehen. Der zweite Asynchronmotor 19 greift an einem Untersetzungs getriebe 16 an, das z. B. als Planetenradgetriebe ausgebildet ist und mit einem kleinen Zahnrad an einem gezahnten Großkranz 17 angreift, der am Wellenende 8 der Kurbelwelle 7 sitzt.In the embodiment shown, the main motor 9 is an asynchronous chronomotor. Between the provided on the flywheel 13 from input shaft 15 and the shaft end 8, the clutch 18 in the form of a switchable coupling engagement 18 is provided. At the second end of the crankshaft 7 , the additionally provided frequency-controlled asynchronous gate 19 acts, which works as a braking generator. In the asynchronous motor, a safety holding device 20 is also easily seen. The second asynchronous motor 19 engages a reduction gear 16 which, for. B. is designed as a planetary gear and engages with a small gear on a toothed large ring 17 which sits at the shaft end 8 of the crankshaft 7 .

Mittels des Haupt-Asynchronmotors 9 wird über das Vorgelege 11 das Schwungrad 13 auf die Drehzahl gebracht, die der nominellen Hubfre quenz der Presse entspricht, z. B. 60 Umdrehungen/min. Dabei wird die der Presse zugeordnete Umformenergie im Schwungrad gespeichert und durch den konstruktiv vorbestimmten Drehzahlabfall des Schwungrades während der Umformung an das umzuformende Mate rial abgegeben. Es werden mittels des frequenzgeregelten zweiten Asynchronmotors 19, der mit der Kurbelwelle 7 direkt gekuppelt ist, die Kurbelwelle, die Schubstange 5 und der Stößel 4 entsprechend der Schwungrad-Drehzahl beschleunigt. Bei Synchronlauf von Schwungrad und Kurbelwelle wird über die schaltbare Kupplung 18 das Schwungrad zugeschaltet. Aufgrund des Synchonlaufs sind beim Ankuppeln Schalt stoß, Lärmentwicklung und Verschleiß vermieden. Von ca. 30° vor dem unteren Totpunkt bis zum unteren Totpunkt erfolgt die Umfor mung des Werkstücks. Für den Rückhub des Stößels bleibt das Schwungrad zunächst bis ca. 30° nach dem unteren Totpunkt ange kuppelt. Ab ca. 30° nach dem unteren Totpunkt folgt die Entkupplung des Schwungrades, und die Bewegungsenergie von Kurbelwelle, Schubstange und Stößel wird mittels des an die Kurbelwelle installier ten, jetzt als Generator arbeitenden zweiten Asynchronmotor 19 zu rückgeführt.By means of the main asynchronous motor 9 , the flywheel 13 is brought to the speed via the countershaft 11 , which corresponds to the nominal Hubfre frequency of the press, for. B. 60 revolutions / min. In this case, the forming energy assigned to the press is stored in the flywheel and emitted to the material to be formed by the design predetermined drop in speed of the flywheel during the forming. The frequency-controlled second asynchronous motor 19 , which is directly coupled to the crankshaft 7 , accelerates the crankshaft, the push rod 5 and the tappet 4 in accordance with the flywheel speed. When the flywheel and crankshaft are in synchronism, the flywheel is engaged via the switchable clutch 18 . Due to the synchronous operation, switching shock, noise and wear are avoided when coupling. The workpiece is reshaped from approx. 30 ° before bottom dead center to bottom dead center. For the return stroke of the tappet, the flywheel remains coupled up to approx. 30 ° after bottom dead center. From about 30 ° after bottom dead center, the flywheel is uncoupled, and the kinetic energy of the crankshaft, push rod and tappet is returned to by means of the second asynchronous motor 19 installed on the crankshaft, now working as a generator.

Für die Frequenzregelung der beiden Asynchronmotoren 9, 19 ist je weils an das Netz 21 eine Folge eines Gleichrichters 22, 23 und eines Wechselrichters 24, 25 angeschlossen, die ihrerseits jeweils an einen der beiden Asynchronmotoren angeschlossen sind. Die dem Gleichrichter zugewendeten Seiten der beiden Wechselrichter 24, 25 sind über zwei zueinander parallele Schalter S1, S2 miteinander verbunden. Bei der Schaltung gemäß Fig. 1 ist jeder Wechselrichter über den einen gemeinsamen Gleichrichter an das Netz angeschlossen und bei der Schaltung gemäß Fig. 2 ist jeder Wechselrichter über einen eigenen Gleichrichter an das Netz angeschlossen. Die Schaltung ist je weils mit weiteren Schaltelementen 31 versehen, wie sie bei Schaltun gen zum frequenzgeregelten Steuern von Asynchronmotoren üblich sind.For the frequency control of the two asynchronous motors 9 , 19 , a sequence of a rectifier 22 , 23 and an inverter 24 , 25 is connected to the network 21 , which in turn are each connected to one of the two asynchronous motors. The sides of the two inverters 24 , 25 facing the rectifier are connected to one another via two mutually parallel switches S1, S2. In the circuit according to FIG. 1, each inverter is connected to the network via the one common rectifier and in the circuit according to FIG. 2, each inverter is connected to the network via its own rectifier. The circuit is each provided with additional switching elements 31 , as are common in circuits for frequency-controlled control of asynchronous motors.

Die Grafik gemäß Fig. 3 verdeutlicht die verschiedenen Be triebszustände während einer 360°-Drehung der Kurbelwelle. Vom oberen Totpunkt OT weg gibt es zunächst den Bereich 26 des Be schleunigens, an den sich der Bereich 27 des Kuppelns anschließt. So dann folgt der Bereich 28 des Pressenhubs, an den sich der Bereich 29 des Endkuppelns anschließt, der in dem Bereich 30 des Bremsens über geht, der am oberen Totpunkt OT endet.The graph of FIG. 3 illustrates the different operating states Be during a 360 ° rotation of the crankshaft. From top dead center OT there is first the area 26 of acceleration, to which area 27 of the coupling connects. The region 28 of the press stroke then follows, which is followed by the region 29 of the end coupling, which passes into the region 30 of braking, which ends at the top dead center OT.

Claims

1. crank drive of a crank press with a large pressing force,
in which a crankshaft engages at a tappet which can be moved back and forth via a bottom dead center and an upper dead center,
in which a first shaft end of the crankshaft can be coupled by means of a clutch to a running flywheel which can be driven by a main asynchronous motor which is connected to an electrical supply network,
in which the crankshaft is connected to a second asynchronous motor, to which a braking device and an energy storage device are assigned, and
in which a circuit is assigned to the main asynchronous motor and the second asynchronous motor, which, based on a 360 ° rotation of the crankshaft, sets the following operating states:
Accelerating the tappet by means of the second motor from top dead center, coupling the flywheel to the crankshaft, press stroke through bottom dead center, decoupling the flywheel from the crankshaft, braking the tappet while storing energy,
characterized by
that the two asynchronous motors ( 9 , 19 ) are frequency-controlled and connected to one of two controllable inverters ( 24 , 25 ), which in turn are connected on the one hand via rectifiers ( 22 , 23 ) to the network ( 21 ) and on the other hand via two controllable ones Switches S1, S2 can be connected to one another, and
that the following switching states are assigned to the operating states:

a) when accelerated by the network ( 21 ) acted upon second asynchronous motor ( 19 ) feeds the main asynchronous motor ( 9 ), which is regeneratively controlled with respect to the speed of the flywheel ( 13 ), via the closed first switch S1 the second asynchronous motor ( 9 ) additionally , the second switch S2 is open,
b) for coupling ( 27 ), both asynchronous motors ( 9 , 19 ) are controlled at the same speed, the first switch S1 being closed and the second switch S2 being open,
c) during the press stroke ( 28 ), the frequency of both inverters ( 24 , 25 ) is undercontrolled and the first switch S1 is opened, the second switch S2 being open,
d) in connection with the uncoupling ( 29 ) the second asynchronous motor ( 19 ) is controlled to the frequency 0 and the main asynchronous motor ( 9 ) continues to run, the first switch S1 and the second switch S2 being open, and
e) when braking ( 30 ) feeds with respect to the speed of the crankshaft ( 7 ) ge generator controlled second asynchronous motor ( 19 ) via the closed second switch S2 the main asynchronous motor ( 9 ), which acts on the flywheel from the network ( 21 ) ( 13 ) brings to a higher speed, the first switch S1 being open.

2. Crank drive according to claim 1, characterized in that the acceleration ( 26 ) to 0 ° -120 °, the coupling ( 27 ) to 120 ° -150 °, the press stroke ( 28 ) to 150 ° -210 °, the Uncouple ( 29 ) to 210 ° -240 ° and the braking ( 30 ) extends to 240 ° -360 ° or 0 °.

3. Crank drive according to claim 1 or 2, characterized in that the main asynchronous motor ( 9 ) on the flywheel ( 13 ) via a speed reduction gear ( 10 , 11 ) works on the flywheel ( 13 ) via a small diameter Nes gear ( 13 ) attacks.

4. Crank drive according to claim 1, 2 or 3, characterized in that both asynchronous motors ( 9 , 19 ) are of identical design.