DE4039911A1 - Lagerung einer spindel-schwungrad-einheit einer spindelpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagerung einer Spindel-Schwungrad- Einheit einer Spindelpresse, bei der die Spindel im wesentlichen axial unverschiebbar ist, das Schwungrad über eine am Umfang vor­ gesehene Verzahnung mittels eines Drehantriebes drehbar ist und bei der die Spindel mittels eines Lagersimses an einem vom Pres­ senkörper getragenen hydrostatischen axial wirkenden Spurlager gegen Preßhub gelagert ist, an einem oberen Lagerbock des Pres­ senkörpers mittels eines radial wirkenden ringförmig umfassenden Spindellagers nach außen gelagert ist und mittels eines an der Spindel befestigten Tragstückes über ein axial wirkendes Trag­ lager von oben an dem Lagerbock in Preßhub gelagert ist, wobei eine Spielbeweglichkeit der Spindel im Spurlager, Traglager und Spindellager gegeben ist.

Bei einer bekannten (DE-OS 39 28 652) Lagerung dieser Art ist die Ausbildung des Traglagers, des Spindellagers, des Stützlagers und des Radlagers nicht konkret angegeben. In der Praxis sind diese Lager jedoch als Gleitlager oder als Rollenlager mit freier Spiel­ beweglichkeit ausgebildet, wobei dieses freie Spiel relativ groß ist und bei längerer Benutzung größer wird. Diese Schwungrad- Spindel-Einheit verursacht während des Betriebes mit beachtlich hohen Drehzahlen, z. B. 230 U/min, des Schwungrades ein starkes störendes Geräusch, wobei das Geräusch sowohl von dem oberen End­ stück der Spindel und dem Schwungrad als auch von der Verzahnung ausgeht.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lagerung der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei der das Betriebsgeräusch, das durch die Verzahnung und das obere Spindelstück sowie das Schwungrad bedingt ist, erheblich verringert ist. Die erfindungsgemäße La­ gerung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel zwischen dem Spurlager und dem Traglager axial und in dem ringförmigen Spindellager radial durch hydrostatische Ausbildung der Lager mit gedämpfter Spielbeweglichkeit einge­ spannt ist.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Lagerung ist eine erhebliche Ver­ minderung des Betriebsgeräusches der Spindel-Schwungrad-Einheit erreicht, indem durch die Verzahnung bedingtes Geräusch und durch den Spindel-Schwungrad-Kopf bedingtes Geräusch behoben ist. Hier­ zu ist ausgenutzt, daß die hydrostatischen Lager eine gedämpfte kleine Beweglichkeit der gelagerten Teile zulassen, d. h. daß die Spielbeweglichkeit der Spindel gedämpft ist. Der Sinn der hydro­ statischen Spurlagers ist eine gewisse axiale Nachgiebigkeit, die bisher zu geräuschverursachenden Schwingungen beigetragen hat und jetzt durch das hydrostatische Traglager gedämpft ist. Die Spindel ist verspannt gelagert und ihr Axialspiel ist verringert. Dabei bedingen die hydrostatischen Lager nur einen annehmbaren Aufwand.

Die Erfindung ist auch sinnvoll, wenn das Schwungrad starr mit der Spindel verbunden ist und für Preßhub und Rückzug in ent­ gegengesetzten Richtungen dreht. In der Regel ist jedoch zwischen Spindel und Schwungrad eine Kupplungseinrichtung vorgesehen, ist das Schwungrad auf dem Pressenkörper mittels eines axial wirken­ den Stützlagers und an dem Lagerbock mittels eines diesen ring­ förmig umfassenden radial wirkenden Radlagers gelagert und ist eine Spielbeweglichkeit des Schwungrades im Radlager und Stütz­ lager gegeben, weil hier eine gleichmäßige Drehung der Spindel mit hoher Drehzahl gegeben ist.

Hierbei ist es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn die Spielbeweglichkeit des das Schwungrad tragenden Stützlagers so­ wie des das Schwungrad einspannenden ringförmigen Radlagers bei hydrostatischer Ausbildung der Lager gedämpft ist. Die hydro­ statische Ausbildung des Traglagers und des Stützlagers dämpft Schwingungen des Schwungrades.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn das Spindel­ lager sowie ggf. das Radlager an axialen Flächen und das Trag­ lager sowie ggf. das Stützlager an radialen Flächen des Lager­ bockes vorgesehen sind. Die Vereinigung der vier hydrostatischen Lager an dem einen Lagerbock vereinfacht die Herstellung und Montage dieser hydrostatischen Lager.

Als Kupplungseinrichtung zwischen Spindel und Schwungrad ist z. B. eine mechanische Rutschkupplung vorgesehen. In vielen Fällen ist es sinnvoll, wenn zwischen der Spindel und dem Schwungrad als Kupplungseinrichtung eine, Hydraulikflüssigkeit enthaltende La­ mellenkupplung vorgesehen ist. In diesem Fall ist es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn die niederviskose Hydraulik­ flüssigkeit der Lamellenkupplung gleich der Hydraulikflüssig­ keit des Traglagers und des Spindellagers sowie das ggf. vorge­ sehenen Stützlagers und Radlagers ist. Die Lamellenkupplung braucht eine niederviskose Hydraulikflüssigkeit, die auch bei den genannten Lagern eingesetzt werden kann. Es braucht keine Dich­ tung zwischen der Lamellenkupplung und den genannten Lagern vor­ gesehen zu sein und die Hydraulikflüssigkeiten der Lamellenkupp­ lung und der genannten Lager können sich miteinander vermischen.

Bei vielen Anwendungfällen enthält das hydrostatische Spurlager eine hochviskose Hydraulikflüssigkeit und erstreckt sich entlang der Spindel zwischen dem Traglager oder dem Spindellager einer­ seits und dem Spurlager ein Verbindungsspalt. In diesem Fall ist es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn in dem Verbin­ dungsspalt rund um die Spindel eine Dichtung vorgesehen ist und die Hydraulikflüssigkeit von Traglager, Spindellager und ggf. vorhandenem Stützlager und Radlager niederviskos ist. Die Dich­ tung verhindert eine Vermischung der niederviskosen Hydraulik­ flüssigkeit und der hochviskosen Hydraulikflüssigkeit miteinander.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn die Dich­ tung als Sperrluftdichtung ausgebildet ist. Diese an sich bekannte abnutzungsfreie Dichtungsgestaltung ist hier angebracht, weil we­ gen der hydrostatischen Lager sowieso eine Absaugung von Fluidum vorgesehen ist. Die Sperrluftdichtung ist besonders in Verbindung mit der Lamellenkupplung sinnvoll.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zwar ein vertikaler Schnitt einer Lagerung einer Spindel-Schwungrad-Einheit einer Spindelpresse.

Gemäß Zeichnung ist in einem Pressenkörper 1 ein Stößel 2 auf und ab bewegbar, der von zwei Kolben-Zylinder-Einrichtungen 3 auf­ wärts, d. h. zum Rückzug bewegt wird. Der Stößel 2 weist an seinem oberen Ende eine Spindelmutter 4 auf, in der ein Gewindestück 5 einer Spindel 6 schraubbar ist. Die Spindel 6 bildet oberhalb des Gewindestückes 5 einen radial vorspringenden umlaufenden Lagersims 7, der axial gegen ein hydrostatisches Spurlager 8 gehalten ist, das im Kopf des Pressenkörpers 1 vorgesehen ist, wobei die Spin­ del 6 den Pressenkörper-Kopf nach oben hin durchdringt. Der Pressenkörper weist am Kopf angeschraubt einen Lagerbock 9 auf, der von der Spindel 6 ebenfalls nach oben durchdrungen ist. Ober­ halb des Lagerbockes 9 ist an der Spindel 6 ein Tragstück 10 be­ festigt, das z. B. eine Mutter ist und das an einem rein radial bzw. horizontal ausgerichteten hydrostatischen Traglager 11 auf­ liegt. Der Lagerbock 9 bildet an seiner Innenseite ein rein axial bzw. vertikal ausgerichtetes hydrostatisches Spindellager 12, das auf die Spindel wirkt.

Über dem Tragstück 10 ist mit der Spindel 6 eine Kupplungseinrich­ tung 13 verbunden, die als Lamellenkupplung ausgebildet ist und über eine Betätigungseinrichtung 14 an- und abgeschaltet wird. Die Kupplungseinrichtung 13 wirkt mit einem Kupplungsteil 15 eines Schwungrades 16 zusammen, das die Betätigungseinrichtung 14 umschließt und mit dem Kupplungsteil 15 untergreift. Das Schwungrad 16 ist mittels des Kupplungsteiles 15 an einem hy­ drostatischen Radlager 17 abgestützt, das an der Außenseite des Lagerbockes 9 vorgesehen ist und rein axial bzw. verikal aus­ gerichtet ist. Die Unterseite des Schwungrades 16 liegt auf einem hydrostatischen Stützlager 18 auf, das ebenfalls an dem Lagerbock 9 vorgesehen ist und rein horizontal ausgerichtet ist. Unterhalb des Spindellagers 12 ist an der Innenseite des Lagerbockes 9 eine Dichtung 19 vorgesehen, die als Sperrluftdichtung ausgebildet ist und einen die Spindel 6 umschließenden Verbindungsspalt 20 am oberen Ende absperrt. Das Schwungrad 16 bildet am Außenumfang ei­ nen Zahnkranz, in den über eine Verzahnung 21 ein Ritzel greift, das von einem nicht weiter gezeigten Drehantrieb her gedreht wird.

Claims (6)

1. Lagerung einer Spindel-Schwungrad-Einheit einer Spindel­ presse, bei der die Spindel im wesentlichen axial unverschiebbar ist, das Schwungrad über eine am Umfang vorgesehene Ver­ zahnung mittels eines Drehantriebes drehbar ist und bei der die Spindel mittels eines Lagersimses an einem vom Pressenkörper getragenen hydrostatischen axial wirkenden Spurlager gegen Preßhub gelagert ist, an einem oberen Lagerbock des Pressenkörpers mittels eines radial wirkenden ringförmig umfassenden Spindellagers nach außen gelagert ist und mittels eines an der Spindel befestigten Tragstückes über ein axial wirkendes Traglager von oben an dem Lager­ bock in Preßhub gelagert ist, wobei eine Spielbeweglichkeit der Spindel im Spurlager, Trag­ lager und Spindellager gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (6) zwischen dem Spurlager (8) und dem Trag­ lager (11) axial und in dem ringförmigen Spindellager (12) radial durch hydrostatische Ausbildung der Lager mit ge­ dämpfter Spielbeweglichkeit eingespannt ist.

2. Lagerung nach Anspruch 1, wobei zwischen Spindel und Schwung­ rad eine Kupplungseinrichtung vorgesehen ist, das Schwungrad auf dem Pressenkörper mittels eines axial wirkenden Stütz­ lagers gelagert ist und an dem Lagerbock mittels eines die­ sen ringförmig umfassenden radial wirkenden Radlagers ge­ lagert ist und eine Spielbeweglickeit des Schwungrades im Radlager und Stützlager gegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spielbeweglickeit des das Schwungrad (16) tragenden Stützlagers (18) sowie des das Schwungrad (16) einspannenden ringförmigen Radlagers (17) bei hydrostatischer Ausbildung der Lager gedämpft ist.

3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spindellager (12) sowie ggf. das Radlager (17) an axialen Flächen und das Traglager (11) sowie ggf. das Stützlager (18) an radialen Flächen des Lagerbockes (9) vorgesehen sind.

4. Lagerung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei zwischen der Spindel und dem Schwungrad als Kupplungseinrichtung eine, Hydraulikflüssigkeit enthaltende Lamellenkupplung vor­ gesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die niedervis­ kose Hydraulikflüssigkeit der Lamellenkupplung (13) gleich der Hydraulikflüssigkeit des Traglagers (11) und des Spin­ dellagers (12) sowie des ggf. vorgesehenen Stützlagers (18) und Radlagers (17) ist.

5. Lagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das hydrostatische Spurlager eine hochviskose Hydraulik­ flüssigkeit enthält und sich entlang der Spindel zwischen dem hydrostatischen Radlager oder dem hydrostatischen Spindellager einerseits und dem hydrostatischen Spur­ lager ein Verbindungsspalt erstreckt, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Verbindungsspalt (20) rund um die Spindel (6) eine Dichtung (19) vorgesehen ist und die Hydraulikflüssigkeit von Traglager (11) und Spindellager (12) und ggf. vorhandenem Stützlager (18) und Radlager (17) niederviskos ist.

6. Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (19) als Sperrluftdichtung ausgebildet ist.