-
1. Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft mechanische Pressen. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung zur Zuführung zweier oder mehrerer Fluids zu einer Rotationsvorrichtung, und insbesondere ein duales Fluidzuführungssystem einschließlich einer Rotationsverbindung, das zur Verwendung in einer mechanischen Presse oder einer anderen Vorrichtung für die Versorgung der Welle oder der Vorrichtung mit Fluid geeignet ist und das gedämpfte Zwischenräume an seinen Lageroberflächen bereitstellt.
-
2. Stand der Technik
-
Mechanische Pressen sind im Allgemeinen mit einer Rahmenstruktur versehen, die ein Haupt und ein Bett aufweist, in denen ein Stößelelement aufliegt, um im Verhältnis zum Bett eine reziproke Bewegung auszuführen. Eine in der Rahmenstruktur montierte Kurbelwelle überträgt die von einem Antriebsmechanismus erzeugte Rotationsbewegung in einen reziproken linearen Vorgang, der über eine Zwischenanordnung von Verbindungsstangen mit dem Stößelelement verbunden ist. Während des Arbeitstaktes der Presse wird das obere, an dem Stößelelement befestigte Werkzeug in Pressverbindung mit einem auf einer Polsterplatte befestigten unteren Werkzeug gebracht, das seinerseits am Bett befestigt ist. Mechanische Pressen dieser Ausführung, wie beispielsweise Torgestellpressen und Einständerpressen, werden vielfach für Stanz- und Zieharbeiten verwendet; je nach Anwendungsgebiet variieren diese stark in Größe und verfügbarer Tonnage.
-
Die Schwungrad-Anordnung dient als primäre Quelle gespeicherter mechanischer Energie und Rotationsantriebsenergie in der mechanischen Presse. In Standardkonfigurationen befindet sich das Schwungrad zwischen dem Hauptantriebsmotor und der Kupplung und ist entweder an der Antriebswelle, an der Kurbelwelle oder am Pressenrahmen mittels einer Hohlwelle befestigt. Der Hauptantriebsmotor versorgt das Schwungrad mit Rotationsenergie, die über die laufenden Prägevorgänge der Presse verbraucht wird, während denen die Kupplung eine Verbindung zum Schwungrad und eine Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle herstellt, welche bewirkt, dass Energie vom Schwungrad abgezogen und in mechanische Arbeit zum Betrieb der Pressenteile umgewandelt wird.
-
Ein Aspekt der Konstruktion einer mechanischen Presse, der von Bedeutung für ihre Dauerhaftigkeit und Effektivität ist, betrifft die Frage, ob ein adäquates Schmierungssystem vorliegt, welches die Lager mit ausreichenden Mengen von unter Druck stehendem Fluid versorgt. Diese Frage ist von entscheidender Bedeutung für mechanische Pressen, deren Wirkung auf Rotationsvorrichtungen beruht, wie Kurbelwellen, Schwungrädern und Antriebswellen, um durchgehend hohe Werte von Drehmomentenergie zu generieren, wie sie erforderlich ist, um die Lastansprüche der jeweiligen industriellen Anwendung zu erfüllen. Der Versuch, diese Rotationselemente mit Öl zu versorgen, trifft auf ein zweifaches Problem. Zunächst erschwert die Rotationsbewegung das Zuführen von Öl aus einer externen Quelle in die Buchsenzwischenraumbereiche. Des weiteren ergibt sich die Schwierigkeit, eine rotierende Maschine mit adäquatem Dichtungsschutz zu versorgen, ohne das Risiko einer reibungsbedingten strukturellen Schädigung einzugehen, die auf den Reibungskontakt zwischen der Dichtung und der angrenzenden Rotationsoberfläche zurückzuführen ist.
-
Ein herkömmlicher Versuch einer solchen Ölzuführung erfolgt unter Verwendung einer stationären Rotationsverbindung, die die rotierende Kurbelwelle mit Öl versorgt. Eine an der Rotationsverbindung befestigte Dichtung ist an der Schnittstelle zwischen der Rotationsverbindung und der angrenzenden Kurbelwelle vorgesehen, um einen Fluidaustritt zu verhindern. Es ist aber, wie oben festgehalten, schwierig, auf die beschriebene Art und Weise eine dauerhafte Dichtung herzustellen, da das stationäre Dichtungselement, welches stumpf an die rotierende Vorrichtung anschließt, konstant Reibungsdrücken ausgesetzt ist, die sich infolge des Gleitkontakts zwischen der rotierenden Welle und dem eng anschließenden Dichtungselement ergeben. Es ist deshalb wünschenswert, ein System zum Schmieren der Lagerunterstützungen zu entwickeln, das eine Rotationsverbindung enthält, aber jede Implementierung vermeidet, bei der ein Dichtungselement in direkten Kontakt mit der Kurbelwelle oder anderen rotierbaren Oberflächen der Maschine treten muss.
-
Die herkömmliche Rotationsverbindung versucht, die Dichtungsbeschädigung infolge friktionaler Ereignisse mittels Wälzlagern zu minimieren. Allerdings bereitet diese Lageranordnung insofern Schwierigkeiten, als der freie und ungedämpfte Zwischenraum, den sie zu angrenzenden Maschinenoberflächen schafft, zu einem Ausschlagen von Teilen führt, wenn es während des Stanzvorgangs zu schwerwiegenden Vibrationen kommt. Es ist deshalb wünschenswert, eine Rotationsverbindung zu schaffen, die keine freien und ungedämpften Zwischenräume aufweist.
-
US 5 901 643 A beschreibt eine mechanische Presse mit einer Welle, die mit einem einzigen Fluid beaufschlagt wird. Es ist ein einziger Fluidweg vorgesehen.
-
US 5 865 070 betrifft ebenfalls eine mechanische Presse. Dabei sind an mehreren Stellen Öffnungen zum Austreten eines durch die Welle geleiteten Druckfluids vorgesehen. Das Druckfluid wird über Radialbohrungen zu weiteren Verbrauchern geleitet, beispielsweise Extender oder Lagerstellen.
-
US 5 651 567 A beschreibt eine Rotationsmaschine mit einem Fluidzuführungssystem zum Versorgen von entsprechenden Verbrauchern mittels zweier oder mehrerer Fluide, zum Beispiel zur Lagerunterstützung der Rotationsverbindung.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mechanische Presse mit einem Fluidzuführungssystem auszustatten, das es erlaubt, bei geringem baulichen Aufwand mehrere Verbrauchsstellen zuverlässig und effizient mit Fluid zu versorgen.
-
Diese Aufgabe wird mit einer Presse gemäß Anspruch 1 gelöst.
-
Die Erfindung umfasst die folgenden wesentlichen Merkmale:
- – Die Antriebswelle umfasst zwei oder mehr darin gebildete Fluidwege.
- – Es ist ein Fluidzuführungssystem zum Versorgen der beiden Fluidwege mit Fluid vorgesehen.
- – Es ist ein Gehäuse zum Bereitstellen von zwei oder mehreren Fluidwegen vorgesehen.
-
Bei einem Ausführungsbeispiel enthält das Fluidzuführungssystem eine Rotationsverbindung, die für die Antriebsrotation durch die Welle ausgelegt ist und die zwei oder mehr Fluidwege vorsieht, die in Strömungsverbindung mit der Welle oder dem Bohrungskanal des Elements stehen. Mit Hilfe eines stationären Gehäuses wird ein Zwischenraum mit mindestens einem Teil der Rotationsverbindung begrenzt. Das stationäre Gehäuse ist mit einem Fluidweg versehen, der in Strömungsverbindung mit dem Zwischenraum steht und der eine Strömungsverbindung mit dem in der Rotationsverbindung gebildeten Fluidweg ermöglicht. Eine Dichtung, die fest an dem stationären Gehäuse angebracht ist, verhindert einen Fluidaustritt aus dem Zwischenraum. Ein Rohr oder Durchfluss ist in die Welle oder das Element eingebracht, um eine Verbindung mit einem gewünschten Bereich herzustellen oder die Kommunikation des entsprechenden Fluids mit einem gewünschten Bereich zu ermöglichen.
-
In einem anderen Ausführungsbeispiel enthält das Fluidzuführungssystem eine Fluidtransfervorrichtung, die für Nichtrotation ausgelegt ist und die zumindest teilweise in einer Höhlung der Kurbelwelle untergebracht ist, um einen Zwischenraum dazwischen zu begrenzen. Fluid gelangt zum Einlass einer Fluidtransfervorrichtung und strömt sodann weiter in den Zwischenraum und zum Bohrungskanal der Kurbelwelle. Eine einstückig mit der Kurbelwelle verbundene Dichtung verhindert den Fluidaustritt aus dem Zwischenraum.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform dient ein Fluidzuführungssystem zum Versorgen einer Rotationsmaschine mit zwei oder mehr Fluiden. Das System ist mit einer Welle versehen, die zwei oder mehr Fluidwege aufweist. Auch ist das System mit einer Rotationsverbindung versehen, die für eine Antriebsrotation durch die Welle angeordnet ist und in Fluidkommunikation mit den zwei oder mehr in der Welle vorhandenen Fluidwegen steht. Des weiteren ist ein Gehäuse vorgesehen, das einen Zwischenraum zumindest eines Teils der Rotationsverbindung begrenzt und einen Fluidweg aufweist, der in Fluidkommunikation mit dem Zwischenraum steht. Der Zwischenraum befindet sich in Fluidkommunikation mit der Rotationsverbindung. Schließlich umfasst das System ein Dichtungsmittel zur dichtenden Absicherung des Zwischenraums.
-
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein Fluidzuführungssystem zum Versorgen von zwei oder mehreren in der Welle angeordneten Fluidkanälen eine Rotationsverbindung, die für die Antriebsrotation durch die Welle angeordnet ist und in Fluidkommunikation mit den zwei oder mehr in der Welle gebildeten Fluidwegen steht. Das Fluidzuführungssystem ist zudem mit einem Gehäusemittel versehen, um einen Zwischenraum mit zumindest einem Teil der Rotationsverbindung zu schaffen und um zwei oder mehr Fluidwege zu schaffen, die in Fluidkommunikation mit dem Zwischenraum stehen, und der Zwischenraum ist in Fluidkommunikation mit der Rotationsverbindung angeordnet. Das Fluidzuführungssystem ist auch mit einem Dichtungsmittel versehen, um den Zwischenraum dichtend zu sichern.
-
Die Erfindung umfasst in einer weitern Ausführungsform eine Fluidzuführungsvorrichtung, die operativ mit einer mechanischen Presse verbunden ist, einschließlich einer rotierbaren Welle, die mit zwei oder mehr Fluidwegen darin versehen ist, um Fluid zur Welle zu befördern, wobei die Fluidzuführungsvorrichtung ein Fluidtransfermittel umfasst, das für Nichtrotation ausgelegt ist und zumindest teilweise in einer Höhlung der Welle untergebracht ist, um einen Zwischenraum dazwischen zu begrenzen. Das Fluidtransfermittel schafft zwei oder mehr Fluidwege, die in Fluidkommunikation mit den zwei oder mehr Fluidwegen in der Welle stehen, wobei der Zwischenraum in Fluidkommunikation mit mindestens einem der zwei oder mehr vom Fluidtransfermittel bereit gestellten Fluidwege steht. Zudem ist ein Dichtungsmittel zur dichtenden Sicherung des Zwischenraums vorgesehen.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform eine mechanische Presse, die eine Rahmenstruktur mit einem Haupt- und einem Bettteil aufweist. Ein Stößel wird von der Rahmenstruktur in einer reziproken Bewegung in entgegengesetztem Verhältnis zum Bett geführt. Der Antriebsmechanismus ist mit der Rahmenstruktur verbunden. Eine Schwungradanordnung wird rotierend vom Antriebsmechanismus betrieben, wobei die Schwungradanordnung ein Schwungrad umfasst, das im Verhältnis zu der Rahmenstruktur rotierbar ist. Im Haupt ist rotierbar eine Welle angeordnet und in Antriebsverbindung mit dem Stößel, wobei die Welle zwei oder mehr in ihr gebildete Fluidwege umfasst. Eine Kupplungsanordnung zur selektiven Verbindung des Schwungrads mit der Welle zur Antriebsrotation derselben ist vorgesehen. Ein Fluidzuführungssytem für die Zufuhr von Fluid zu den zwei oder mehr in der Welle gebildeten Fluidwegen ist vorgesehen, wobei das Fluidzuführungssystem ein Fluidtransfermittel mit zwei oder mehr Einlässen umfasst, das auf Nichtrotation ausgelegt und zumindest teilweise in einer Höhlung der Welle untergebracht ist, um einen Zwischenraum dazwischen zu begrenzen. Das Fluidtransfermittel dient der Beförderung von Fluid, das an den zwei oder mehr Einlässen ankommt, in den Zwischenraum und zu den zwei oder mehr in der Welle gebildeten Fluidwegen. Das Fluidzuführungssystem ist auch mit einem Dichtungsmittel versehen, um den zwischen der Wellenhöhlung und dem Fluidtransfermittel begrenzten Zwischenraum dichten zu sichern.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform eine Vorrichtung zur Zuführung von Fluid zu einer rotierbaren Kurbelwelle, die mit zwei oder mehr Bohrungskanälen darin versehen ist. Die Vorrichtung umfasst ein Rotationsverbindungsmittel, das für eine Antriebsrotation durch die Kurbelwelle vorgesehen ist, um zwei oder mehre Fluidwege zu schaffen, die in Fluidkommunikation mit den Bohrungskanälen der Kurbelwelle stehen. Die Vorrichtung umfasst des weiteren ein Gehäuse, um einen Zwischenraum mit mindestens einem Teil des Rotationsverbindungsmittels zu bilden und einen Fluidweg zu schaffen, der in Fluidkommunikation mit dem Zwischenraum angeordnet ist. Ein Dichtungsmittel ist für die dichtende Sicherung des Zwischenraums vorgesehen. Der Zwischenraum steht in Fluidkommunikation mit den vom Rotationsverbindungsmittel bereitgestellten Fluidwegen. Das Gehäuse ist als stationäre Struktur angeordnet, während das Dichtungsmittel vorzugsweise in festem Verhältnis zum Gehäuse angebracht ist.
-
Ein Versorgungsmittel, das starr an das Gehäuse gekoppelt ist, ist ferner vorgesehen, um Fluid zu den im Gehäuse gebildeten Fluidwegen zu befördern. Das Versorgungsmittel umfasst in einer seiner Ausführungsformen zwei oder mehr Rohre, die an einem Ende für eine starre Koppelung an das Gehäuse an den Fluidwegen desselben angepasst sind, um eine Fluidkommunikation dazwischen zu ermöglichen, und welches an einem anderen Ende für die Aufnahme eines Zuflusses von unter Druck stehendem Fluid angepasst ist. Ferner ist eine Fluidquelle vorgesehen, die in Strömungskommunikation mit dem Rohr an dessen anderem Ende steht, und ein Mittel zur starren Befestigung des Rohres.
-
Das Rotationsverbindungsmittel umfasst in einer Ausführungsform desselben einen Kopfabschnitt, der mit dem im Verhältnis zum Gehäuse begrenzten Zwischenraum verbunden ist, des weiteren einen Körperabschnitt, der einstückig mit dem Kopfabschnitt vereint und an die Kurbelwelle gekoppelt ist. Der Kopfabschnitt bildet in einem Aspekt desselben eine diskontinuierliche Grenze mit dem Körperabschnitt, um eine wirksame Gegenlagerstruktur zu bilden, die gemeinsam mit Fluid wirksam wird, das in dem damit verbundenen Zwischenraum anwesend ist, um einer Axialbewegung des Rotationsverbindungsmittels zu widerstehen. An dem Gehäuse ist auf starre Weise eine Dichtung befestigt, die ringförmig um den Körperabschnitt des Rotationsverbindungsmittels angeordnet ist. Zwischen der Dichtung und dem Ölfilmlager ist eine Abflusslinie vorgesehen, um einen Öldruckaufbau zu verhindern.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform eine mechanische Presse, die eine Rahmenstruktur mit einem Haupt und einem Bett umfasst; des weiteren einen Stößel, der von der Rahmenstruktur für eine reziproke Bewegung in entgegengesetztem Verhältnis zu dem Bett geführt wird; ein mit der Rahmenstruktur verbundener Antriebsmechanismus; eine rotierbar vom Antriebsmechanismus betriebene Schwungradanordnung, wobei die Schwungradanordnung ein Schwungrad umfasst, das im Verhältnis zur Rahmenstruktur rotierbar ist; eine Kurbelwelle, die rotierbar im Haupt vorgesehen ist und in Antriebsverbindung mit dem Stößel steht, wobei die Kurbelwelle zwei oder mehr darin gebildete Bohrungskanäle umfasst; eine Kupplungsanordnung zur selektiven Verbindung des Schwungrads mit der Kurbelwelle zur Antriebsrotation derselben; und ein Fluidzuführungssystem zur Versorgung der in der Kurbelwelle gebildeten Bohrungskanäle mit Fluid. Das Fluidzuführungssystem umfasst ein Rotationsverbindungsmittel, das für eine Antriebsrotation durch die Kurbelwelle angeordnet ist, um zwei oder mehr Fluidwege zu schaffen, die in Fluidkommunikation mit den in der Kurbelwelle gebildeten Bohrungskanälen angeordnet sind, und es umfasst des weiteren ein Gehäusemittel zur Begrenzung eines Zwischenraums mit mindestens einem Teil des Rotationsverbindungsmittels und um einen Fluidweg zu schaffen, der in Fluidkommunikation mit dem Zwischenraum angeordnet ist. Ein Dichtungsmittel ist zur dichtenden Sicherung des Zwischenraums vorgesehen. Der Zwischenraum ist in Fluidkommunikation mit den vom Rotationsverbindungsmittel bereitgestellten Fluidwegen angeordnet. Des Weiteren ist ein Mittel vorgesehen, das mit der Kurbelwelle verbunden ist, um Fluiddrücke von den Bohrungskanälen der Kurbelwelle auf die Kupplungsanordnung zu übertragen. Das Gehäusemittel ist stationär, und das Dichtungsmittel ist vorzugsweise in fixiertem Verhältnis zum Gehäusemittel befestigt.
-
Des weiteren ist ein Versorgungsmittel vorgesehen, das starr an das Gehäusemittel gekoppelt ist, um die vom Gehäusemittel vorgesehenen Fluidwege mit Fluid zu versorgen. Das Versorgungsmittel umfasst in einem Aspekt desselben zwei oder mehr Rohre, die an einem Ende für eine starre Koppelung an das Gehäusemittel an dessen Fluidwegen ausgelegt sind, wodurch eine Strömungskommunikation dazwischen ermöglicht wird, und das an einem anderen Ende auf die Aufnahme eines Zuflusses von unter Druck stehendem Fluid ausgelegt ist.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform eine Vorrichtung, die operativ mit einer mechanischen Presse verbunden ist, die eine rotierbare Kurbelwelle mit zwei oder mehr darin vorgesehenen Bohrungskanälen umfasst, um Fluid zu der Kurbelwelle zu befördern. Die Fluidzuführungsvorrichtung umfasst eine Rotationsverbindung, die an die Kurbelwelle starr gekoppelt ist, um eine gleichzeitige Rotation mit derselben zu ermöglichen, und die wirksam wird, um Fluid von zwei oder mehr Einlässen derselben zu den in der Kurbelwelle vorgesehenen Bohrungskanälen zu befördern. Die Vorrichtung umfasst des weiteren ein Mittel, das mit der Rotationsverbindung verbunden ist, um der Rotationsverbindung eine Schmierungsunterstützung bereitzustellen, und das zumindest teilweise für eine Strömungskommunikation mit den Einlässen der Rotationsverbindung ausgelegt ist. Das Unterstützungsmittel umfasst in einer Ausführungsform desselben ein Gehäuse, das einen Zwischenraum mit mindestens einem Teil der Rotationsverbindung begrenzt. Die Vorrichtung umfasst des weiteren ein Strömungskommunikationsmittel, das angeordnet ist, um eine Strömungskommunikation mit dem Zwischenraum zu schaffen, die ausreicht, um eine Strömungskommunikation mit den Einlässen der Rotationsverbindung zu ermöglichen. Das Strömungskommunikationsmittel umfasst in einer Ausführungsform desselben einen im Gehäuse gebildeten Fluidweg, der in Strömungskommunikation mit dem Zwischenraum angeordnet ist. Die Rotationsverbindung umfasst, in einer Ausführungsform derselben, einen Fluidweg, der eine Fluidkommunikation von den Rotationsverbindungseinlässen mindestens zu den in der Kurbelwelle vorgesehenen Bohrungskanälen herstellt.
-
Die Erfindung umfasst, in einer weiteren Ausführungsform, ein System zur Beförderung von Fluid zu einem Rotationselement, das mit zwei oder mehr Fluiddurchflüssen darin versehen ist. Das System umfasst: ein Rotationsvorrichtungsmittel, das zum Rotationsantrieb durch das Rotationselement angeordnet ist, um das an zwei oder mehr Einlässen desselben empfangene Fluid an die im Rotationselement vorgesehenen Fluidwege zu befördern; ein Gehäuse, das einen Zwischenraum mit mindestens einem Teil des Rotationsvorrichtungsmittels bildet, wobei der Zwischenraum in Strömungskommunikation mit den Einlässen des Rotationsvorrichtungsmittels und einem Strömungskommunikationsmittel angeordnet ist, das so angeordnet ist, dass es eine Strömungskommunikation mit dem Zwischenraum schafft, die ausreicht, um eine Strömungskommunikation mit den Einlässen des Rotationsvorrichtungsmittels zu ermöglichen. Eine fest am Gehäuse befestigte Dichtung verhindert Austritte aus dem Zwischenraum. Die Rotationsverbindung ist mit einer Abflusslinie versehen, die Öldruck auf die Dichtung eliminiert. Das Gehäuse ist für eine stationäre Platzierung konfiguriert. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Rotationselement eine Kurbelwelle, und die zugehörigen Fluiddurchflüsse umfassen zwei oder mehr in der Kurbelwelle gebildete Bohrungskanäle. Das Strömungskommunikationsmittel umfasst in einer Ausführungsform desselben einen im Gehäuse gebildeten und in Strömungskommunikation mit dem Zwischenraum angeordneten Fluidweg.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform ein System zur Beförderung von Fluid zu einer Rotationsverbindung, die mit zwei oder mehr Fluidkanälen darin versehen ist. Das System umfasst ein Rotationsverbindungsmittel, das für eine Antriebsrotation durch das Rotationselement angeordnet ist, um zwei oder mehr Fluidwege zu schaffen, die in Fluidkommunikation mit den im Rotationselement angeordneten Fluiddurchflüssen stehen; es umfasst des weiteren ein Unterstützungsmittel, das zumindest teilweise für eine Strömungskommunikation mit den vom Rotationsverbindungsmittel bereit gestellten Fluidwegen ausgelegt ist und das so angeordnet ist, dass es dem Rotationsverbindungsmittel eine operative Lagerunterstützung bietet. Das Unterstützungsmittel umfasst in einer bestimmten Ausführungsform ein Gehäusemittel, das einen Zwischenraum mit zumindest einem Teil des Rotationsverbindungsmittels begrenzt und um einen Fluidweg zu schaffen, der in Fluidkommunikation mit dem Zwischenraum angeordnet ist und der die Fluidkommunikation mit den vom Rotationsverbindungsmittel bereit gestellten Fluidwegen ermöglicht. Das Gehäusemittel ist vorzugsweise stationär und einstückig verbunden mit einem daran befestigten Dichtungsmittel zum Dichten des Zwischenraums.
-
Die Erfindung umfasst in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung zur Beförderung von Fluid zu einer rotierbaren Kurbelwelle mit zwei oder mehr Bohrungskanälen darin. Die Fluidzuführungsvorrichtung umfasst ein Fluidtransfermittel, das auf Nichtrotation ausgelegt ist und das zumindest teilweise in einer Höhlung der Kurbelwelle untergebracht ist, um dazwischen einen Zwischenraum zu begrenzen, zur Beförderung von Fluid, das an den zwei Einlässen desselben empfangen wird, zum Zwischenraum und zu den Bohrungskanälen in der Kurbelwelle. Zur dichtenden Sicherung des Zwischenraums ist ein Dichtungsmittel vorgesehen.
-
Das Fluidtransfermittel umfasst in einem weiteren Aspekt zwei oder mehr Fluidwege, welche die Fluidkommunikation zwischen den Einlässen und den in der Kurbelwelle vorhandenen Bohrungskanälen ermöglicht. Der Zwischenraum ist vorzugsweise angeordnet in Fluidkommunikation mit dem vom Fluidtransfermittel bereitgestellten Fluidweg. Die vom Fluidtransfermittel bereitgestellten Fluidwege umfassen in einer Ausführungsform zumindest zwei oder mehr Hauptkanäle, die in Fluidabstimmung mit zwei oder mehr Einlässen des Fluidtransfermittels und mit den zwei oder mehr Bohrungskanälen in der Kurbelwelle angeordnet sind. Die Fluidwege umfassen des Weiteren mindestens einen Nebendurchfluss, der die Fluidkommunikation zwischen dem mindestens einen Hauptdurchfluss und dem Zwischenraum herstellt. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der mindestens eine Nebendurchfluss mindestens ein Paar Nebendurchflüsse, die sich in gegenläufigen Radialrichtungen erstrecken.
-
Des Weiteren ist ein Versorgungsmittel vorgesehen, das starr an das Fluidtransfermittel an dessen Einlässen gekoppelt ist, um dieses mit Fluid zu versorgen. Das Zuführungsmittel umfasst in einem Aspekt desselben zwei oder mehr Rohre, die an einem Ende für eine starre Koppelung an das Fluidtransfermittel an dessen Einlässen ausgelegt sind, um eine Strömungskommunikation dazwischen zu ermöglichen, und das an einem anderen Ende desselben für die Aufnahme eines Zuflusses von unter Druck stehendem Fluid ausgelegt ist. Ein Mittel ist vorgesehen zur starren Befestigung der Rohre.
-
Des Weiteren vorgesehen ist ein Gegenlager, das einstückig mit der Kurbelwelle an deren Höhlung verbunden ist und das einen Zwischenraum mit dem Fluidtransfermittel begrenzt. Das Gegenlager wird im Einklang mit einem im damit verbundenen Zwischenraum vorhandenen Fluidfilm wirksam, um einer Axialbewegung des Fluidtransfermittels entgegen zu wirken. An dem Gegenlager ist eine Dichtung starr befestigt und um das Fluidtransfermittel herum angeordnet. Zwischen der Dichtung und dem Ölfilmlager befindet sich eine Abflusslinie.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform eine mechanische Presse, die eine Rahmenstruktur mit einem Haupt und einem Bett umfasst; einen Stößel, der von der Rahmenstruktur für eine reziproke Bewegung in entgegengesetztem Verhältnis zu dem Bett geführt wird; einen mit der Rahmenstruktur verbundenen Antriebsmechanismus; eine rotierbar vom Antriebsmechanismus betriebene Schwungradanordnung, wobei die Schwungradanordnung ein Schwungrad umfasst, das im Verhältnis zur Rahmenstruktur rotierbar ist; eine Kurbelwelle, die rotierbar im Haupt vorgesehen ist und in Antriebsverbindung mit dem Stößel steht, wobei die Kurbelwelle zwei oder mehr darin gebildete Bohrungskanäle umfasst; eine Kupplungsanordnung zur selektiven Verbindung des Schwungrads mit der Kurbelwelle zur Antriebsrotation derselben; und ein Fluidzuführungssystem zur Versorgung der in der Kurbelwelle gebildeten Bohrungskanäle mit Fluid. Das Fluidzuführungssystem umfasst ein Fluidtransfermittel, das für eine Nichtrotation ausgelegt ist und das zumindest teilweise in einer Höhlung der Kurbelwelle untergebracht ist, um einen Zwischenraum dazwischen zu begrenzen, um Fluid, das an den zwei oder mehr Einlässen desselben empfangen wurde, in den Zwischenraum und zu den zwei oder mehr in der Kurbelwelle gebildeten Bohrungskanälen zu befördern. Zur dichtenden Sicherung des Zwischenraums ist ein Dichtungsmittel vorgesehen.
-
Das Fluidtransfermittel umfasst in einem Aspekt desselben einen Fluidweg, der die Fluidkommunikation zwischen den Einlässen desselben und den in der Kurbelwelle gebildeten Bohrungskanälen ermöglicht. Der Zwischenraum ist vorzugsweise in Fluidkommunikation mit dem Fluidweg angeordnet.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform eine Vorrichtung, die operativ mit einer mechanischen Presse verbunden ist, einschließlich einer rotierbaren Kurbelwelle, die mit zwei oder mehr Bohrungskanälen darin versehen ist, um Fluid zur Kurbelwelle zu befördern. Die Fluidzuführungsvorrichtung umfasst ein Fluidtransfermittel, das zur Nichtrotation ausgelegt ist und zumindest teilweise in einer Höhlung der Kurbelwelle untergebracht ist, um einen Zwischenraum dazwischen zu begrenzen, um zwei oder mehr Fluidwege zu schaffen, die in Fluidkommunikation mit den zwei oder mehr Kurbelwellebohrungskanälen stehen. Der Zwischenraum ist vorzugsweise in Fluidkommunikation mit den Fluidwegen angeordnet, die vom Fluidtransfermittel bereitgestellt werden. Zudem ist ein Dichtungsmittel zur dichtenden Sicherung des Zwischenraums vorgesehen.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform eine Vorrichtung zur Versorgung einer rotierbaren Kurbelwelle mit zwei oder mehr darin vorgesehenen Bohrungskanälen mit Fluid. Die Fluidzuführungsvorrichtung umfasst ein Fluidtransfermittel, das zumindest teilweise in einer Höhlung der Kurbelwelle vorgesehen ist, um einen eingesetzten Körper desselben zu begrenzen, und welches einen Zwischenraum zwischen zumindest einem Teil des eingesetzten Körpers und der Kurbelwellenhöhlung begrenzt, um Fluidwege zu schaffen, die in Fluidkommunikation mit den zwei oder mehr Kurbelwellenbohrungskanälen stehen. Der Zwischenraum ist vorzugsweise in Fluidkommunikation mit den Fluidwegen angeordnet. Ein Fluidquellmittel versorgt die vom Fluidtransfermittel bereitgestellten Fluidwege mit einer Fluidströmung. Ein Dichtungsmittel ist für die dichtende Sicherung des Zwischenraums vorgesehen.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform ein System für die Zufuhr von Fluid zu einem Rotationselement mit zwei oder mehr darin vorgesehenen Fluiddurchflüssen. Das Fluidzuführungssystem umfasst ein Fluidtransfermittel, das auf Nichtrotation ausgelegt ist und das zumindest teilweise in einer Höhlung des Rotationselements untergebracht ist, um einen Zwischenraum dazwischen zu begrenzen, um Fluid, das an den zwei oder mehr Einlässen desselben empfangen wird, zum Zwischenraum und zu den Fluidkanälen im Rotationselement zu befördern. Ein Dichtungsmittel ist für die dichtende Sicherung des Zwischenraums vorgesehen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst das Rotationselement eine Kurbelwelle, während die zugehörigen Fluiddurchflüsse zwei oder mehr in der Kurbelwelle gebildete Bohrungskanäle umfassen.
-
Die Erfindung umfasst in einer weiteren Ausführungsform ein System für die Zufuhr von Fluid zu einem Rotationselement mit zwei oder mehr darin vorgesehenen Fluiddurchflüssen. Das Fluidzuführungssystem umfasst ein Fluidtransfermittel, das für eine Nichtrotation ausgelegt ist und das zumindest teilweise in einer Höhlung des Rotationselements untergebracht ist, um einen Zwischenraum dazwischen zu begrenzen, um Fluidwege zu schaffen, die in Fluidkommunikation mit den Fluiddurchflüssen im Rotationselement stehen, wobei der Zwischenraum in Fluidkommunikation mit den vom Fluidtransfermittel geschaffenen Fluidwegen steht. Ein Dichtungsmittel ist für die dichtende Sicherung des Zwischenraums vorgesehen. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Rotationselement eine Kurbelwelle, während die zugehörigen Fluidkanäle zwei oder mehr Bohrungskanäle umfassen, die in der Kurbelwelle gebildet sind.
-
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, wie sie in ihrer Form unter Verwendung einer stationären Verbindung zur Versorgung einer Kurbelwelle mit Öl gegeben ist, liegt darin, dass ein Ölfilmlager zur Unterstützung der stationären Verbindung vorhanden ist, wodurch die darum angeordnete Kurbelwelle in die Lage versetzt wird, in einer geschmierten Umgebung zu rotieren und die Notwendigkeit von Wälzlagern wegfällt.
-
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Tatsache, dass mit nur einer Fluidversorgungsvorrichtung Hochdruckfluid an zwei oder mehr Komponenten der Presse geliefert werden kann.
-
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist die Fähigkeit, von einer einzigen Druckbereitstellungsvorrichtung unter Druck stehendes Fluid mit unterschiedlichen Drücken auf jede der zwei oder mehr Komponenten der Presse aufzubringen.
-
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung nach dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel in der Form, in der eine Rotationsverbindung verwendet wird, die für eine Antriebsrotation durch die Welle oder das Element angeordnet ist, ist die Tatsache, dass eine stationäre Gehäuseeinheit vorliegt, die einen Lagerunterstützungszwischenraum mit der Rotationsverbindung schafft, in der eine an dem Gehäuse befestigte Dichtung keinem reibungserzeugenden Rotationskontakt ausgesetzt ist.
-
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung betrifft deren Fähigkeit im Rahmen einer Anwendung in einer mechanischen Presse zur Beförderung von Öl von einer stationären Röhre zu einer rotierenden Kurbelwelle bei Öldruckwerten von über 1200 psi.
-
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die zwischen den rotierenden und den stationären Komponenten gebildeten Zwischenräume mit Öl unter Druck versorgt werden, um darin Ölfilmlager zu schaffen, wodurch die Gefahr eines Ausschlagens von Teilen in Verbindung mit freien und ungedämpften Zwischenräumen eliminiert wird.
-
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das selbe Hochdrucköl, das auf den Bohrungskanal der Welle oder des Elements aufgebracht wird, um ein Kupplungs-/Hauptlager oder eine andere Vorrichtung zu schmieren, etwa eine Hubeinstellvorrichtung oder eine andere Fluid- oder Druckvorrichtung, auch dazu verwendet wird, die Ölfilmerfordernisse der Verbindungskomponenten zu erfüllen.
-
Der Stand der Technik sowie die Erfindung sind anhand der Zeichnung näher erläutert. Die 1 und 2 stellen den Stand der Technik dar.
-
1 ist eine Schnittansicht einer Rotationsverbindung, die für eine Antriebsrotation durch eine Kurbelwelle angeordnet und für die Verwendung in der Versorgung eines in der Kurbelwelle gebildeten Bohrungskanal mit Fluid ausgelegt ist;
-
2 ist eine Schnittansicht einer stationären Verbindungskomponente, die in einer Kurbelwellenhöhlung zur Verwendung in der Versorgung des Kurbelwellenbohrungskanals mit Fluid angeordnet ist;
-
3 ist eine Front-Aufrissansicht einer Presse;
-
4 ist eine Querschnittansicht einer Rotationsverbindung, die für eine Antriebsrotation durch eine Welle angeordnet und zur Verwendung in der Versorgung eines in der Welle gebildeten Kanals mit Fluid ausgelegt ist; und
-
5 ist eine Querschnittansicht des Fluids, wie sich dieses durch beide Fluiddurchflüsse und zu getrennten Stößelkomponenten bewegt.
-
Identische Bauteile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
-
Die in 1 dargestellte Fluidzuführungsvorrichtung 10 dient dem Zuführen von Fluid zu einer Kurbelwelle 12. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Rotationsverbindung 14 für eine Antriebsrotation durch die Kurbelwelle 12. Sie umfasst des Weiteren ein stationäres Gehäuse 16, das in einem Abstand zur Rotationsverbindung 14 angeordnet ist, um einen Ölfilm-Zwischenraum 18 zu bilden. Gehäuse 16 umfasst einen Fluidanschluss 20 in leitender Verbindung mit Zwischenraum 18 zu dessen Versorgung mit Fluid. Die Rotationsverbindung 14 umfasst einen Fluidweg 22, der eine leitende Verbindung zwischen dem Zwischenraum 18 und einem in der Kurbelwelle 12 gebildeten Strömungskanal 24 herstellt. Strömungskanal 24 ist eine Bohrung. Er dient einer leitenden Verbindung mit anderen Maschinenteilen wie etwa einem Kupplungs-/Hauptlager. Fluidweg 22 der Rotationsverbindung 14 und Fluidanschluss 20 des Gehäuses 16 erlauben eine einstellbare Ausrichtung zwischen diesen beiden, was einem maximalen Durchfluss ermöglicht.
-
Die in 2 dargestellte Fluidzuführungsvorrichtung 100 dient dem Versorgen einer Kurbelwelle 12 mit Fluid. Sie umfasst eine stationäre Fluidtransfervorrichtung 102.
-
Bei der erfindungsgemäßen Fluidzuführungsvorrichtung gemäß den 4 und 5 wird Fluid über zwei Wege zu einer rotierenden Kurbelwelle geführt. Die Erfindung ist nicht auf eine Kurbelwelle beschränkt, sondern lässt sich auch anwenden für jede andere Welle eines anderen rotierenden Elementes, somit auch für andere Maschinen als für Pressen. Das Fluidzuführungssystem erlaubt die Anwendung zweier unterschiedlicher Hochdruck-Ölversorgungen oder Fluiden, die einem Rotationselement zugeführt werden, wie etwa einer Kurbelwelle 308. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf zwei Durchflüsse, und es können auch mehr Durchflüsse verwendet werden. Die beiden Ölversorgungen der rotierenden Kurbelwelle 308 können dasselbe Hochdrucköl sein. Es können auch andere als Hochdrucköle verwendet werden. Der erste Fluidweg 300 ist mit einem ersten Fluidwegeingang 306 versehen, der die Versorgung des ersten Fluidwegs 300 mit Fluid oder Öl ermöglicht. Der zweite Fluidweg 302 ist mit einem zweiten Fluidwegeingang 304 versehen. Der zweite Fluidwegeingang 304 wird dazu verwendet, den zweiten Fluidweg 302 mit Fluid oder Öl zu versorgen. Der erste Fluidweg 300 und der zweite Fluidweg 302 sind in der Kurbelwelle 308 untergebracht. Der erste Fluidwegeingang 306 und der zweite Fluidwegeingang 304 werden von einem an einem Zuführungsmittel 322 befestigten Schlauch oder Rohr mit Öl oder Fluid versorgt, und der Schlauch oder das Rohr werden an ein stationäres Gehäuse 310 geschraubt oder geklemmt. Das stationäre Gehäuse 310 wird von einem Ölfilm zwischen einer Kurbelwelle 308 und einem stationären Gehäuse 310 unterstützt. Der Zwischenraum ist eng genug, um möglich zu machen, dass eine kleine Ölmenge das stationäre Gehäuse 310 unterstützt, so dass das Öl oder das Fluid nicht durch den Ölfilm austritt. Der Zwischenraum ist zwischen dem ersten Fluidwegeingang 306 und dem zweiten Fluidwegeingang 304 eng genug, um keinen Druck an den anderen Weg zu verlieren.
-
An der Außenseite des ersten Fluidwegeingangs 306 und des zweiten Fluidwegeingangs 304 erlaubt der Ölfilmzwischenraum nur einer sehr kleinen Menge Öl das Ausdringen in den Abfluss 312. Das Öl hat nach wie vor genug Volumen und Druck, um das stationäre Gehäuse 310 während der Rotation der Kurbelwelle 308 zu unterstützen.
-
Die Ölversorgung vom Versorgungsmittel 322 geht zu zwei oder mehr Stößelkomponenten wie den Stößelverbindungen 316, die außerhalb der Kurbelwelle 308 angebracht sind. Das Öl könnte dazu verwendet werden, die Exzentrik zur Änderung des Hubs zu erweitern, und beim Einsatz in einer Presse als Lagerschmierung. Andere mögliche Verwendungen des Öls in anderen Vorrichtungen sind ebenfalls möglich. Der erste Fluidweg 300 verwendet ein Rohrstück 314 zur Kontrolle des Öls, das zum ersten Fluidweg 300 befördert wird und durch diesen zu einer ersten Stößelkomponente wandert. Ein zweites Öl wandert zu einer zweiten Stößelkomponente durch eine Serie von Öffnungen 326 in der Kurbelwelle 308. Die Dichtungen 318 sind vorgesehen, um ein Austreten des zur zweiten Stößelkomponente wandernden Öls in die Ölversorgung des ersten Fluidwegs 300 zu verhindern.
-
Die beiden Stößelkomponenten erhalten das Öl für das Lager vom jeweiligen Fluidweg 300, 302. Das Öl für die zweite Stößelkomponente dringt in die Rotationsverbindung 320 am zweiten Fluideingang 304 ein, und eine sehr kleine Menge dringt in die (nicht dargestellte) Buchse ein und unterstützt das stationäre Gehäuse 310. Die kleine Menge Öl, die durch die Buchse gelangt, dringt in den Abfluss 312 ein und verlässt die Rotationsverbindung 320 durch den Abfluss 312. Das Öl kehrt für eine weitere Verwendung zum (nicht dargestellten) Ölbehälter zurück.
-
Das Öl im ersten Fluidweg 300, 306 mischt sich nicht mit dem Öl vom zweiten Fluidweg 302, 304, wenn das Öl zu beiden Stößelkomponenten zugeführt wird, da der erste Fluidweg 300 nicht in Kommunikation mit dem zweiten Fluidweg 302 steht. Das Öl im ersten Fluidweg 300 bleibt in der Röhre 314, bis das Öl einen Stößelkomponentenweg 324 erreicht. Das Öl im zweiten Fluidweg 302 wandert durch mindestens eine Öffnung 326, bis das Öl den zweiten Stößelkomponentenweg 324 erreicht, wobei der Stößelkomponentenweg in Fluidkommunikation mit der zweiten Stößelkomponente steht. Die Öffnungen 326 im zweiten Fluidweg 302 kreuzen sich nicht mit dem ersten Fluidweg 300 oder dem ersten Stößelkomponentenweg 324, weshalb das zu der ersten Stößelkomponente gehende und das zu der zweiten Stößelkomponente gehende Öl nicht miteinander in Kontakt kommen.
