Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsbaukasten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Antriebseinrichtung gemäß Anspruch 12.

Es ist bekannt, dass Arbeitsmaschinen, insbesondere Umformmaschinen, vorzugsweise Pressen, mit Antriebseinrichtungen ausgestattet sind. Die Antriebseinrichtungen werden meist nicht vom Pressenhersteller selbst, sondern von Unternehmen bezogen, die auf derartige Antriebe spezialisiert sind.

Entsprechende Antriebe sind beispielsweise aus der EP 1 923 207 A2 oder EP 1 757 437 A2 bekannt. Aus der WO 2008/149171 A1 ist beispielsweise ein Antriebsmotoraufrüstsatz bekannt geworden. Dieser Antriebsmotoraufrüstsatz soll dazu eingerichtet sein, an das existierende Getriebe oder an die existierende Welle einer Presse angeschlossen zu werden.

Es ist nachvollziehbar, dass einer großen Anzahl von Pressenvarianten eine große Anzahl von Antriebseinrichtungen gegenübersteht, die jedoch nicht zwangsläufig untereinander kompatibel sein müssen. Dies betrifft insbesondere Anschlussmöglichkeiten als auch Leistungsdaten in Zusammenschau von Presse und Antriebseinrichtung.

Die Leistungsdaten und Anschlussmöglichkeiten der Antriebseinrichtung werden jedoch vornehmlich durch die Presse vorgegeben, so dass es sich bei den Antrieben um Sonderanfertigungen handelt. Es liegt auf der Hand, dass derartige Antriebseinrichtungen relativ kostenintensiv in der Herstellung sind.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt nunmehr darin, eine Antriebseinrichtung für Arbeitsmaschinen, insbesondere Umformmaschinen, vorzuschlagen, der entsprechend einfach und damit kostengünstig auf die Anforderungen der Umformmaschine angepasst werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Antriebsbaukasten zur Konstruktion einer Antriebseinrichtung für eine Umformmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Ein Antriebsbaukasten zur Konstruktion einer Antriebseinrichtung für eine Arbeitsmaschinemit den Merkmalen des Anspruchs 1, eröffnet vielfältige und preiswerte Möglichkeiten zum Aufbau einer Antriebseinrichtung, da die Komponenten des Antriebsbaukastens von vornherein darauf ausgelegt sind beliebig kombiniert zu werden. Durch die Ausgestaltung der Anschlussflansche kann sichergestellt werden, dass die Antriebskomponenten des Antriebsbaukastens beliebig miteinander kombiniert werden können.

Es ist weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen, dass als Antriebsmittel wahlweise mindestens ein elektrischer Antriebsmotor oder eine Schwungradeinrichtung vorgesehen ist. Beide Antriebsmittel weisen unterschiedliche Eigenschaften bzw. Vor- und Nachteile auf, so dass durch die Aufnahme der vorgenannten Antriebsmittel in einen erfindungsgemäßen Antriebsbaukasten ein breites Spektrum an Arbeitsmaschinen durch eine aus dem Baukasten hergestellte Antriebseinrichtung angetrieben werden kann.

Es kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass eine Schwungradeinrichtung mit einer Nabe und einem Schwungrad vorgesehen ist. Es kann auch weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Schwungradeinrichtung eine Kupplungs-Brems-Kombination aufweist. In diesem Zusammenhang kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass sich die Schwungradeinrichtungen der Antriebsmittel des Antriebsbaukastens mindestens durch die Masse des Schwungrads unterscheiden. Durch Variation insbesondere der Schwungradmasse können unterschiedliche Arbeitsmaschinen mit unterschiedlichen Leistungsanforderungen bedient werden.

Es kann ebenfalls vorgesehen sein, dass die Schwungradeinrichtung mit einem Elektromotor ausgestattet ist. Eine derart ausgestattete Schwungradeinrichtung benötigt dementsprechend keinen Riementrieb, da das Schwungrad durch den integrierten Elektromotor in Drehung versetzt wird.

Es kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass es sich bei dem elektrischen Antriebsmotor um einen Servo- oder Torque-Motor handelt. Ein elektrischer Antriebsmotor, insbesondere in Form eines Servo- oder Torque-Motors, kann alternativ zu einer Schwungradeinrichtung eingesetzt werden. Die Vorteile des Direktantriebs durch einen elektrischen Antriebsmotors liegen beispielsweise in der Vermeidung von Schlupf, der durch den Riementrieb bei Einsatz eines Schwungrades entsteht.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des elektrischen Antriebsmotors kann vorgesehen sein, dass der elektrische Antriebsmotor eine Bremse aufweist.

Als Auswahl für die Getriebe des Antriebsbaukastens bietet es sich vorteilhafterweise an, dass sich die Getriebe des Antriebsbaukastens mindestens durch ihre Übersetzung unterscheiden, wobei vorzugsweise mindestens ein Getriebe mit einer Übersetzung i=4 und ein Getriebe mit der Übersetzung i=6 als Teil des Antriebsbaukastens vorgesehen ist. Getriebe mit derartigen Übersetzungen eignen sich in besonders vorteilhafter Weise für den Anwendungsfalls, dass die Antriebseinrichtung für eine Umformmaschine, insbesondere eine Presse konzipiert werden soll.

Es kann weiterhin vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Getriebe wahlweise als Stirnrad- oder Planetengetriebe ausgestaltet sind. Insbesondere Planetengetriebe eignen sich in besonders vorteilhafter Weise für den Anwendungsfall des Pressenantriebs. Es ist daher von Vorteil, wenn Planetengetriebe Teil des Antriebsbaukastensystems sind.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung kann vorgesehen sein, dass es sich bei dem Arbeitsmaschinenanschluss um eine kundenspezifische Laterne handelt. Insofern können beispielsweise eine Anzahl von Arbeitsmaschinenanschlüssen vorgehalten werden, die bereits an individuelle Kundenwünsche, d.h. an spezielle Arbeitsmaschinen angepasst sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein Verfahren zur Herstellung einer Antriebseinrichtung vorzuschlagen, welches den Aufbau einer kostengünstigen und optimal an die Arbeitsmaschine angepassten Antriebseinrichtung ermöglicht. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 12 dadurch gelöst, dass ein Arbeitsmaschinenanschluss aus dem Antriebsbaukasten ausgewählt wird, ein Getriebe aus dem Antriebsbaukasten ausgewählt wird, sowie ein Antriebsmittel aus dem Antriebsbaukasten ausgewählt wird, wobei der Arbeitsmaschinenanschluss, das Getriebe und das Antriebsmittel über den Verbindungsflansch zu einer Antriebseinrichtung miteinander verbunden werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen

Fig. 1

eine schematische Darstellung einer aus einem Antriebsbaukastens hergestellten Antriebseinrichtung in einer ersten Variante;

Fig. 2

eine schematische Darstellung einer aus einem Antriebsbaukastens hergestellten Antriebseinrichtung in einer zweiten Variante;

Fig. 3

eine schematische Darstellung einer aus einem Antriebsbaukastens hergestellten Antriebseinrichtung in einer dritten Variante.

Es werden folgende Bezugszeichen verwendet:

1

Arbeitsmaschine

2

Arbeitsmaschinenanschluss

3

Getriebe

4

Antriebsmittel

5

Nabe

6

Schwungrad

7

Kupplungs-Brems-Kombination

8

Elektromotor (Schwungradmotor)

9

Torquemotor

10

Bremse

11

Erster Anschlussflansch (Arbeitsmaschinenanschluss)

12

Zweiter Anschlussflansch (Arbeitsmaschinenanschluss)

13

Erster Anschlussflansch (Getriebe)

14

Zweiter Anschlussflansch (Getriebe)

15

Anschlussflansch (Antriebsmittel)

Zunächst wird auf Fig. 1 Bezug genommen.

Eine Antriebseinrichtung für eine Arbeitsmaschine, insbesondere Umformmaschine, vorzugsweise Presse, umfasst im Wesentlichen nachfolgende Antriebskomponenten:

1. a) ein Arbeitsmaschinenanschluss 2,
2. b) ein Getriebe 3 und
3. c) ein Antriebsmittel 4.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die vorgenannten Antriebskomponenten Teil eines Antriebsbaukastens sind. Das Baukastensystem ermöglicht grundsätzlich eine an die Anforderungen einer Arbeitsmaschine 1 angepasste Zusammenstellung der Antriebskomponenten.

Als Auswahl für das Antriebsmittel 4 weist der Antriebsbaukasten wahlweise eine Schwungradeinrichtung oder einen Antriebsmotor auf. Die Schwungradeinrichtung kann ebenfalls in verschiedenen Ausführungsformen vorgesehen sein. So kann die Schwungradeinrichtung in einer ersten Ausführungsform beispielsweise eine Nabe 5, ein Schwungrad 6 und eine Kupplungs-Brems-Kombination 7 umfassen. Das Schwungrad 6 wird hier entsprechend von einem externen Motor (nicht dargestellt) über einen Riementrieb (nicht dargestellt) angetrieben. Denkbar ist aber weiterhin, dass die Schwungradeinrichtung in einer zweiten Ausführungsform eine Nabe 5, ein Schwungrad 6, eine Kupplungs-Brems-Kombination 7, sowie einen in das Schwungrad integrierten Elektromotor 8 aufweist. Rotor und Stator können entsprechend in die Nabe bzw. das Schwungrad 6 integriert sein. Auch können unterschiedliche Schwungradeinrichtungen vorgehalten werden. Soweit davon ausgegangen wird, dass eine Schwungradeinrichtung mindestens ein Schwungrad 6 aufweist, können beispielsweise Schwungradeinrichtungen insbesondere mit unterschiedlichen Schwungmassen vorgehalten werden. Denkbar sind selbstverständlich auch unterschiedliche Naben 5 und/oder Kupplungs-Brems-Kombinationen 7. Hier ist insbesondere an Schwungräder 6 mit unterschiedlichen Massen, bzw. Naben 5 mit unterschiedlichen Durchmessern bzw. Materialstärken, und/oder Kupplungs-Brems-Kombinationen 7 mit unterschiedlichen spezifischen Kennwerten zu denken. Andererseits kann das Antriebsmittel aber auch als elektrischer Antriebsmotor (Direktantrieb), insbesondere als Servo- oder Torque-Motor 9 ohne ein Schwungrad, ausgestaltet sein. Der vorgenannte Elektromotor kann zusätzlich mit einer Bremse 10 ausgestattet sein. Denkbar sind selbstverständlich auch elektrische Antriebsmotoren 9 mit unterschiedlichen Leistungsdaten.

Als Auswahl für das Getriebe 3 weist der Antriebsbaukasten eine Anzahl von Getrieben mit unterschiedlichen Übersetzungen auf. So können beispielsweise Getriebe 3 mit unterschiedlichen Getriebekenndaten, insbesondere Übersetzungsverhältnissen, zum Einsatz kommen. Vorzugsweise stehen eine Anzahl von Getrieben als einsetzbare Komponenten zur Auswahl, die beispielsweise unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse von i = 4 oder 6 aufweisen. Nach den Anforderungen der Umformmaschine kann ein Getriebe mit der gewünschten Übersetzung in der Antriebseinrichtung verbaut werden.

Ein Arbeitsmaschinenanschluss weist im Wesentlichen einen arbeitsmaschinenseitigen ersten Anschlussflansch 11 zum Anschluss an die Arbeitsmaschine 1 und einen zweiten Anschlussflansch 12 zum Anschluss an das Getriebe 3 auf. Auf Seiten des ersten Anschlussflansches 11 sind verschiedene Gestaltungen denkbar, die entsprechend einen Anschluss an die jeweilige Arbeitsmaschine 1 ermöglichen. Es ist, dem Gedanken des Baukastenprinzips folgend, denkbar hier einige Arbeitsmaschinenanschlüsse 2 mit unterschiedlichen Standardanschlussflanschen (erster Anschlussflansch 11) bereitzuhalten. Der zweite Anschlussflansch 12 sollte jedoch auf das Baukastensystem abgestimmt, insbesondere bei allen zum Antriebsbaukasten zugehörigen Arbeitsmaschinenanschlüssen 2 gleich ausgestaltet sein.

Zur Realisierung des Baukastenprinzips ist ferner vorgesehen, dass auch die Getriebe 3 und Antriebsmittel 4 des Antriebsbaukastens mit korrespondierenden Anschlussflanschen ausgestattet sind, die eine beliebige, für das Baukastensystem vorgesehene, Kombination von Antriebskomponenten ermöglichen.

So weisen die Getriebe 3 des Baukastensystems einen ersten Anschlussflansch 13 und einen zweiten Anschlussflansch 14 auf. Der erste Anschlussflansch 13 ist zur Verbindung mit dem jeweiligen Arbeitsmaschinenanschluss 2, insbesondere dem zweiten Anschlussflansch 12 des Arbeitsmaschinenanschlusses 2 ausgestaltet, während der zweite Anschlussfilansch 14 des Getriebes 3 zur Verbindung mit dem Antriebsmittel 4, insbesondere einem Anschlussflansch 15 des Antriebsmittels ausgestattet ist. Wie bereits oben skizziert können die Getriebe 3 des Antriebsbaukastens unterschiedlich ausgestaltet sein, insbesondere über verschiedene Getriebekennwerte verfügen. Es ist jedoch vorgesehen, dass alle Getriebe des Getriebebaukastens identische erste Anschlussflansche 13, sowie identische zweite Anschlussflansche 14 aufweisen. Entsprechend dieser Maßnahmen, kann sichergestellt werden, dass das Getriebe 3 des Getriebebaukastens beliebig aus einer Anzahl möglicher Getriebe 3 des Antriebsbaukastens ausgewählt,und in die zu produzierende Antriebseinrichtung eingefügt werden kann.

Letztendlich ist vorgesehen, dass das Antriebsmittel 4 ebenfalls mit einem Anschlussflänsch 15 ausgestattet ist, wobei auch hier vorgesehen ist, dass die Antriebsmittel 4 als Bestandteil des Antriebsbaukastens mit identischen Anschlussflanschen 15 ausgestattet sind. Die Kennwerte und Eigenschaften der Antriebsmittel 4 können selbstverständlich unterschiedlich ausgestaltet sein.

Eine Antriebseinrichtung kann entsprechend durch Auswahl eines Arbeitsmaschinenanschlusses 2, eines Getriebes 3 und eines Antriebsmittels 4 aus dem Antriebsbaukasten gebaut werden, wobei durch die Ausgestaltung der Anschlussflansche sichergestellt sein kann, dass jede beliebige Zusammenstellung der Arbeitsmaschinenanschlüsse 2, Getriebe 3 und Antriebsmittel 4 des Antriebsbaukastens realisiert werden kann.

In den Fig. 1 bis 3 sind beispielhafte Antriebseinrichtungen, umfassend die Komponenten ein Arbeitsmaschinenanschluss 2, ein Getriebe 3 und ein Antriebsmittel 4 dargestellt, die aus jeweils einem Arbeitsmaschinenanschluss, einem Getriebe und einem Antriebsmittel des Antriebsbaukastens zusammengesetzt worden sind.

In Fig. 1 wurde beispielsweise ein kundenspezifischer Arbeitsmaschinenanschluss 2, mit einem Planentengetriebe mit der Übersetzung i = 4 als Getriebe 3 und einer Schwungradeinrichtung als Antriebsmittel 4 kombiniert.

In Fig. 2 wurde beispielsweise ein kundenspezifischer Arbeitsmaschinenanschluss 2, mit einem Planentengetriebe mit der Übersetzung i = 6 als Getriebe 3 und einer Schwungradeinrichtung als Antriebsmittel 4 kombiniert. Die Schwungradeinrichtung weist hier beispielsweise einen internen Elektromotor 8 auf.

In Fig. 3 wurde beispielsweise ein kundenspezifischer Arbeitsmaschinenanschluss 2, mit einem Planentengetriebe mit der Übersetzung i = 6 als Getriebe 3 und einem elektrischen Antrieb, insbesondere einem Torquemotor 9 als Antriebsmittel 4 kombiniert.