DE2409036A1

DE2409036A1 - Hydrostatische lageranordnung fuer pressenschlitten

Info

Publication number: DE2409036A1
Application number: DE2409036A
Authority: DE
Inventors: Robert Louis Schockman; John Edwin Voorhees
Original assignee: Minster Machine Co
Current assignee: Nidec Minster Corp
Priority date: 1973-03-26
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1974-10-10
Also published as: BR7402106D0; US3903993A; FR2223179B1; JPS507174A; GB1410574A; FR2223179A1; JPS5327867B2; CA1015602A; DE2409036B2

Description

PATENTANWALT Men Zeichen

M 490-14/ffle

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»re Nachricht vom 899 Lindau (Bodensee)

Rennerle 10-Postfach 3160

21a Februar 1974

Betreff:

The IKlinster Machine Company,

564 UfestFifth Street, Minster, Ohio 45865/USA

Hydrostatische Lageranordnung für Pressenschlitten

Die uorliegende Erfindung betrifft hydrostatische Lager— anordnungen für Pressenschlitten und befaßt sich insbesondere mit einer hydrostatischen Lageranordnung, die zwischen einem Pressensehlltten und den Führungsflachen auf dem ortsfesten Teil eines Pressenrahmens angeordnet sind, auf welchem der Pressenschlittsn utährend seiner Hin— und Herbewegung in dem Pressenrahmen geführt uilrd»

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Pressen, sowohl mechanische als auch hydraulische, sind übliche Werkzeugmaschinen in der Industrie und werden für eine große Vielzahl von Arbeitsgängen verwendet, wie beispielsweise Stanzen, Ausstanzen, Lochen, Schneiden, spanloses Formen und dgl_o. Die Pressen variieren weit in der Größe und der Kapazität, aber im wesentlichen alle weisen einen gemeinsamen Pressenschlitten auf, der sich auf ein Pressenbett zu und davon weg hin— und herbewegt und während der Hin— und Herbewegung durch Führungsbereiche geführt wird, die auf dem ortsfesten Pressenrahmen vorgesehen sind. Die genaue Führung eines Pressenschlittens während seiner Hin- und Herbewegung ist höchst wichtig, weil, wenn die Teile der auf dem Pressenbett befestigten arbeitenden Werkzeuge und der Pressenschlitten nicht in genauer Ausrichtung gehalten sind, ungenaue Werkstücke hergestellt werden und Beschädigung der Werkzeuge sich ebenfalls ergeben kann.

Es ist nicht immer der Fall, daß Werkzeuge der oben erwähnten Art in einer Presse derart befestigt werden können, um eine ungleichmäßige Belastung des Pressenschlittens zu verhindern, und uienn eine solche Belastung eintritt, kann ein Pressen— schlitten ziemlich großen Kräften in seitlicher oder Längsrichtung ausgesetzt werden, die dazu neigen, den Schlitten seitlich in der einen oder anderen Richtung zu verschieben. Insbesondere wird außermittige Belastung des Pressenschiit— tens dazu neigen, den Pressenschlitten um eine horizontale

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Achse zu kippen. Unter Umständen dieser Art verschleißen nicht nur die aneinandergreifenden Führungsflächen des Pressenschlittens und des Pressenrahmens übermäßig stark, sondern die Einstellung der zusammenwirkenden Flächen, uni den Schlitten ständig in der korrekten Stellung zu halten, kann schwierig ujerden_o

Das Obige berücksichtigend, ist as eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Führungs— und Lageranordnung zum Führen des Schlittens einer Presse in einem Pressenrahmen während der Hin- und Herbewegung des Pressenschlittens vorzusehen.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen einer verbesserten Führungs— und Lageranordnung der oben angeführten Art, welche hydrostatische Lager enthält, die zwischen dem Pressenschlitten und dem Pressenrahmen angeordnet sind.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Vorsehen einer im wesentlichen reibungsfreien hydrostatischen Lageranordnung zwischen einem Pressenschlitten und dem ortsfesten Pressenrahmen, in welchem er sich hin- und herbewegt, welcher äußerst starr ist, um dadurch jedes seitliche Ablenken oder Kippen des Pressenschlittens in dem Pressenrahmen zu verhindern.

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Die obigen Aufgaben als auch andere Ziele und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher ujerden unter Hinujeis auf die folgende ausführliche Beschreibung, im
Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen.

Es zeigt:

Fig_o 1 eine schematische, geschnittene Draufsicht des

Pressenrahmens, von oben gesehen, die einen Pressenschlitten an den Ecken desselben in dem Rahmen auf den Säulen des Pressenrahmens geführt darstellt;

Fig. 2 eine schematische Perspektivansicht einer Ecke des
Pressenschlittens, die die Verteilung der hydrostatischen Lager gemäß der vorliegenden Erfindung längs den Führungsflachen des Pressenschlittens darstellt;

Fig. 3 eine Draufsicht des Pressenschlittens, die ebenfalls die Stellen darstellt, an welchen die hydrostatischen Lager angebracht sind;

Fig. 4 eine Perspektivansicht, die ein typisches, auf einer Säule des Pressenrahmens befestigtes und hydrostatische Lager enthaltendes Führungslineal darstellt,
um den Pressenschlitten an dessen Ecken aufzunehmen;

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Fig. 5 eine perspektivische Teilansicht in einem größeren Maßstab, die einen der hydrastatischen Lagerbereiche des Führungslineals von Fig. 4 ausführlicher darstellt;

Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie UI-UI von Fig. 5, die die Lage eines hydrostatischen Lagerbereiches in dem Führungslineal ausführlicher darstellt und die Flüssigkeitsanschlüsse, die zu und von dem Bereich führen und auch die allgemeine Druckverteilung an dem hydrastatischen Lagerbereich schematisch darstellt j

Fig. 7 eine geschnittene Draufsicht einer Ecke des Pressen— Schlittens, die die Verbindung des Führungslinaals mit der Pressensäule und dem Angreifen der Ecke des Schlittens durch das Führungslinsal und die Flüssig,— keitsanschlüsse ausführlicher darstellt, um Flüssigkeit unter Druck zu den hydrostatischen Lagerbereichen der Führungsiineale zuzuführen^

Fig_o 8 eine Ansicht einer Ecke des Pressenschlittens und des Pressenrahmens daneben.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Pressenschlitten mit Ecken ausgebildet und der Pressenrahmen umfaßt Säulen, die Bereiche aufuieisen, die zusammenpassend an den Ecken des Pressenschlittens angreifen. Aus Gründen des Austausches

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und der leichten Montage sind vorteilhafter lifeiae Führungs— linealglieder an den Pressensäulen befestigt, welche an den Ecken des Pressenschlittens angreifen. Gemäß der ausführlich in den Zeichnungen ueranschaulichten üflodifikation der Erfindung sind die Flächen der Führungslineale, welche den Eck— flächen des Schlittens gegenüberstehen, mit hydrostatischen Lagerbereichen v/ersehen, die längs der Führungslineale im Abstand zueinander angeordnet sind. Diese LagerberexGhe u/erden mit Flüssigkeit unter Druck versorgt und bilden wenigstens vier hydrostatische Lagerbereiche an jeder Ecke der Presse. 3eder hydrostatische Lagerbereich, der durch ein Führungslineal gebildet wird, steht einem hydrostatischen Lagerbereich direkt gegenüber, der durch ein anderes Füh— rungslineal gebildet ist, so daß der Schlitten gleichzeitig ι/απ allen Seiten unterstützt wird«

Ufie oben ermähnt, sind die hydrostatischen Lagerbereiche in jeder Fläche uon jedem Führungslineal in der Bewegungsrichtung des Schlittens im Abstand zueinander angeordnet, und eine Rille ist in dem Führungsiineal in dem Raum ausgebildet, der zwischen den hydrostatischen Lagerbereichen angeordnet ist, so daß ein Flüssigkeitsfi'lm zwischen dem Teil der gegenüberstehenden Flächen des Führungslineals und Schlittens aufrecht erhalten wird, welche nicht in den hydrostatischen Lagerbereichen begrenzt sind. Der somit zuiischen jeder Fläche der Führungslineale und den gegenüber—

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liegenden Flächen des Schlittens gebildete Ölfilm schmiert nicht nur den Schlitten, wenn er sich in dem Pressenrahmen .hin- und herbewegt, sondern fügt der Lageranordnung auch beträchtliche Steifigkeit hinzu, die dazu neigt, seitliches Ablenken oder Kippen des Schlittens selbst unter dem Zustand beträchtlicher exzentrischer Belastung im wesentlichen zu beseitigen.

Jeder hydrostatische Lagerbereich wird mit Flüssigkeit bei einem vorbestimmten, im wesentlichen konstanten Druck versorgt, welcher von einer Quelle angemessenen Fassungsvermögens über eine jeweilige Beschränkungsanordnung erhalten wird, oder jeder Lagerbereich wird mit Flüssigkeit bei einer vorbestimmten konstanten Rate der Zuführung versorgte In jedem Fall wird ohne eine an das Lager angelegte äußere Kraft die Flüssigkeitsversorgung an jeden hydrostatischen Lagerbereich an der Stelle, an der die Flüssigkeit so zugeführt wird, ab einem im wesentlichen konstanten Druck und bei einer im wesentlichen konstanten Rate zugeführt, während der Bereich zwischen einer FührungslinealfläGhe und der gegenüberstehenden Fläche des Schlittens, der außerhalb der hydrostatischen Lagerbereiche liegt, auf einem Druck von im wesentlichen Null ist, selbst wenn ein im wesentlichen kontinuierlicher Ölfilm zwischen jeder Führungslinealfläche und der gegenüberliegenden Schlittenfläche außerhalb der oben erwähnten hydrostatischen Lagerbereiche aufrecht

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erhalten wird.

Durch die Beschreibung und die Ansprüche wird der Ausdruck "Presse" verwendet, um auf verschiedene Arten von Pressen, Kopfstempel und verwandte lYletallverfcrmmaschinen zu verweisen, die einen sich hin- und hsrbeujegbaren Schlitten oder eine Ramme vertuenden, um Metallbe—arbeitungsvorgänge auszuführen.

Ein wichtiger, die Lagegenauigkeit des Schlittens beeinflussender Faktor in einer Presse ist die Temperaturänderung, die in verschiedenen Teilen der Pressenkonstruktion eintritt, wenn eine Hochgeschwindigkeitspresse arbeitet. Dies kann das Spiel zwischen dem Pressenschlitten und seinen Führungsflächen ändern. Der federähnliche Zentriereffekt auf dem Schlitten, der durch gegenüberstehende Paare von hydrostatischen Lagerflächen an den Tag gelegt wird, sieht formschlüssiges Zentrieren des Schlittens in dem bestehenden Spielraum vor, selbst wenn sich dieser Spielraum als ein Ergebnis von Temperatureiniuirkungen ändert.

Es sollte bemerkt werden, daß die Verwendung von hydrostatischen Lagern für Schlittenführung einen speziellen Vorteil in dem Fall einer Maschine deckt, in welcher die Richtung der Gleitbewegung horizontal oder geneigt statt vertikal ist. In solchen Maschinen kann die Fähigkeit der statischen

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Lastunterstützung der hydrostatischen Lager den Schlitten gegen die Schwerkraft aus dsr Berührung mit den unteren Führungsflächen heben. Es ist auch möglich, größere hydrostatische Lagerbereiche auf der unteren Seite des Schlittens als auf der oberen Seite zu verwenden, so daß die ausgebildete Hebekraft um den Betrag des Schlittengewichtes größer ist als die Abwärts-Vorlastkraft, so daß der Schlitten in der Anwesenheit von Gravidätskräften genau in seinen Führungen zentriert werden kann.

Etwas ausführlicher auf die Zeichnungen verweisend, bezeichnet 10 in Fig_o 1 allgemein einen Pressenrahmen. Der übliche Pressenrahmen enthält am Boden einen Pressentisch 12 und Säulen 14 und 16, die an dem Pressentisch befestigt sind und nach oben vorstehen und ein Pressenoberteil, das an den oberen Enden der Säulen befestigt ist. Das Oberteil ist in Fig. 1 nicht dargestellte

Das Pressenoberteil enthält Betätigungsvorrichtungen zum Betätigen eines Pressenschlittens in Hin- und Herbewegung zwischen Säulen 14 und 16 auf den Pressentisch 12 zu und davon weg. In Fig. 1 ist der Pressenschlitten mit 18 bezeichnet und es versteht sich, daß Bearbeitungswerkzeuge in dem Raum zwischen dem Schlitten 18 und dem Pressentisch 12 befestigt, werden können, wobei ein Teil betriebsfähig mit dem Schlitten verbunden ist und der andere Teil betriebsfähig

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mit dam Pressentisch 12 verbunden ist, wodurch Bearbeitungs— Vorgänge, uiia sie gewöhnlich durch eine Prasse ausgeführt u/erden, vollbracht werden können.

In Fig_o 1 und in einem größeren Maßstab in Fig„ 8 ist der Pressenschlitten 18 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, der l/erschleißplatten 20 und Uerschleißplatten 38 des Führungslineals in dessen Ecken aufweist,, Wie aus Fig_o zu ersehen, weist jede l/erschleißplatte 38 des Führungs— linaals eine Längsfläche 24 auf und jede l/erschleißplatte weist eine Seitenfläche 26 auf, und jedes Führungslineal weist eine Längsfläche 28 auf, dia der Längsfläche 24 des Schlittens direkt gegenübersteht und eine Seitenfläche 30, die der Fläche 26 des Schlittens direkt gegenübersteht.

Wie in dem Pressenfachgebiet bekannt, enthält der Pressen— schlitten eine l/erschleißplatte 20, die die Fläche 26 bildet, obwohl für die Zwecke der vorliegenden Erfindung die Verschleißplatte 20 des Schlittens so befestigt sein muß, daß deren Oberfläche nicht unterbrochen wird, ausgenommen in einem Bereich derselben, welcher während der Hin— und Herbewegung des Pressenschlittens nicht in den Umfang einer hydrostatischen Lagerführungsfläche kommto

Die Führungslineale 22 sind in seitlicher Richtung durch Schrauben 32 befestigt, die sich in die zugehörige Pressensäulc

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erstrecken und in der Längsrichtung durch Schrauben 34, die sich ebenfalls in die Säulen erstrecken, wobei lamellierte Scheiben 36 zwischen den Führungslinealen und den zugehörigen Säulen angeordnet sind, um die Führungslineale in der Längsrichtung des Pressenrahmens einzustellen.

Die Fläche 24 uon jeder Führungslineal—Verschleißplatte 38 ist vorzugsweise in deren seitlicher Richtung einstellbar, wie beispielsweise durch das Keilglied 40, das ebenfalls durch den Pressenschlitten aufgenommen ist.

UJie oben erwähnt, sind die hydrostatischen Lager zwischen den Flächen 24 und 28 und auch zwischen den Flächen 26 und 30 angeordnet. In der veranschaulichten Fläche sind zwei hydrostatische Lagerflächen zwischen jedem Paar von gegenüberstehenden Flächen angeordnet.

UJie z.B. aus Fig. 2 zu ersehen, sind zwei hydrostatische Lagerflächen in der Zone der Pfeile 42 angebracht und wirken in seitlicher Richtung auf den Pressenschlitten, während andere hydrostatische Lager in der Zone der Pfeile angebracht sind und in der Längsrichtung auf den Pressenschlitten wirken. 3ede der Ecken des Pressenschlittens ist mit derselben hydrostatischen Lageranordnung versehen, so daß offensichtlich wird, daß .es acht Paare von hydrostatischen Lagern gibt, wobei die hydrostatischen Lager von

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jedem Paar in gegenüberstehender Relation sind.

Uiie in Fig_o 3 dargestellt, welche ein schematischer Umriß in Draufsicht des Pressenschlittens 18 ist, steht der Angriffspunkt von jedem hydrostatischen Lager auf jeder l/erschleißplatte direkt dem Angriffspunkt eines hydrostatischen Lagers auf einer anderen Verschleißplatte gegenüber» Der Einfachheit halber weisen die die Angriffspunkte der hydrostatischen Lager auf dem Schlitten 18 in Fig₀ 3 angebenden Pfeile dieselben Bezugszeichen auf, die für diesen Zweck in Figo 2 verwendet werden_o

Fig. 4, 5 und 6 stellen die genaue Anordnung der oben erwähnten hydrostatischen Lager ausführlicher dar_o Fig_o 4 ist eine Perspektivansicht eines Führungslineals 22 und stellt dessen Flächen 28 und 30 dar. Jede Fläche ist glatt und flach geschlichtet und weist darin ausgebildete hydrostatische Lagerflächen auf, die allgemein mit 46, 48, 66 und 68 bezeichnet werden. Oede hydrostatische Lagerfläche ist mit einer äußeren endlosen Rille 50 ausgebildet, welche innerhalb der Rille eine Kissenfläche 52 definiert, wobei das Zentrum der Kissenfläche mit einer Vertiefung 54 ausgebildet ist, welcher Flüssigkeit unter Druck über eine Öffnung 56 zugeführt wird. Die zu der hydrostatischen Lagerfläche 46 gehörende Öffnung 56 ist Z₀B₀ durch eine in das Führungslineal gebohrte Durchgangsanordnung mit einer Leitung 58 verbunden,

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die uon einer Druckquelle herleitet.

Die Rille 50 ist auch durch eine Öffnung 60 unterbrochen» die durch das Führungslineal zu einem Ablaufbereich führt, welcher durch eine Rille in der benachbarten Pressensäule gebildet wird.

Zwischen den hydras—tatischen Lagerflächen 46 und 48 befindet sich eine beträchtliche Länge der ebenen Fläche 28,und Anordnungen sind vorgesehen zum Aufrechterhalten eines Qlfilmes über dem gesamten Bereich der Fläche 28, welche -außerhalb der hydrostatischen Lagerflächen liegt, durch Verbinden der Rille 50 der hydrostatischen Lagerfläche 46 mit der entsprechenden Rille 50 der hydrostatischen Lager— fläche 48 durch eine Zickzack-Rille 64, die in der Fläche 28 des Führungslineals ausgebildet ist. Die Rille 50 der Lagerfläche 48 steht auch über eine Öffnung mit einem Ablaufhereich in Verbindung·

Uiie aus Fig* 4 zu ersehen _t. Ist jede der Flächen 28 und 30 mit im wesentlichen identischen· Rillananordnungen versehen, so daß keine spezielle Beschreibung der Lagerflächen, Rillen und dgl* in der Fläche 30 angegeben ist. Die hydrostatischen Lagerflächen in der Fläche 30 sind im allgemeinen durch die Bezugs ζ eichen 66 und 68 bezeichnet„ Gemäß der vorliegenden, Erfindung meist jede der hydrostatischan Lagerflächen eine

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unabhängige Zufuhr χ/απ Flüssigkeit daran auf, u/obei die Leitung 58, uiie oben ermähnt, die hydrostatische Lagerfläche 46 versorgt, die Leitung 70 die hydrostatische Lagerfläche 4B versorgt, die Leitung 72 die hydrostatische Lagsrfläche 66 versorgt und die Leitung 74 die hydrostatische Lagerfläche 68 versorgt«

Eine etujas ausführliche Darstellung einer typischen hydrostatischen Lagerfläche, nämlich die Fläche 46, ist in Fig. in Perspektive dargestellt,,

Fig_o 6 stellt u/eitere Einzelheiten bezüglich einer hydrostatischen Lagerfläche dar und für die Zwecke der Beschreibung ist die hydrostatische Lagerfläche in Fig» 4 mit 46 angegeben.

In Fig. 6 urird bemerkt, daß sich dort ein im wesentlichen gleichmäßiger Spalt von etuia 0,0305 mm (0,0012 inch) zwischen der Fläche 28 des Führungslineals 22 und der gegenüberliegenden Fläche 24 des Pressenschlittens 18 befindet. Fig. 6 stellt auch dar» daß die Leitung 58 rnit der Uertiefung 54 in der hydrostatischen Kissenfläche 52 über eine Drossel verbunden ist_o In der Praxis ist festgestellt uiordai , daß eine Zufuhr v/on Flüssigkeitsdruck bei etiua 21,1 kp/cm (3QQ pounds per square inch} in dar Leitung 58 vorteilhaft auf einen Druck von etwa 14,1 kp/cH (2öö pounds per square

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inch) in der Vertiefung 54 reduziert werden kann. Diese Flüssigkeit wird zwischen den Flächen 24 und 28 über die Kissenfläche 52 zur Rille 50 nach außen fließen, u/eiche keinen Überdruck aufweist. Die Veränderung des Druckes an der Kissenfläche 52 von der Vertiefung 54 zur Rille 50 ist etwas schematisch durch die gestrichelte Linie 78 zur linken Seite der Fig_o 6 angegeben, worin zu ersehen ist, der auf die Kissenfläche 52 wirkende Druck vermindert sich

ty

von einem Maximum won 14,1 kp/cm (200 pounds per square

ty

inch) an der Vertiefung 54 auf 0 kp/cm an der Rille 50.

Fig₀ 6 stellt auch die Öffnung 60 dar, die mit der Rille in Verbindung steht und zu einem Ablaufpunkt leitet und gleichermaßen stellt sie ein Ende der Zickzack—Rille 64 dar, mittels welcher ein Ölfilm zwischen der Fläche 28 des Fun— rungslineals und der Fläche 24 das Schlittens außerhalb des Bereiches der hydrostatischen Lager aufrecht erhalten uiird.

Fig. 7 veranschaulicht die Flüssigkeitsverbindungan zu den hydrostatischen Lagern und kann als ein Schnitt durch das Führungslineal von Fig_o 4 an den hydrostatischen Lager— flächen 46 und 66 angesehen werden» In Fig_o 7 ist eine Pumpe 80 vorgesehen, welche Flüssigkeit von einem Behälter 82 ansaugt und welche einer Verteiler—Hauptleitung 84 Flüssigkeit zuführt. Die Hauptleitung 84 ist an die Zweigleitung 58 angeschlossen, welche, wie erwähnt, durch die

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Drossel 76 zu der zu dem hydrostatischen Lager 46 gehörenden Vertiefung 54 führt. Eine Leitung 72, welche durch eine jeweilige Drossel 86 zu der zu dem hydrostatischen Lager gehörenden zentralen Vertiefung führt, ist ebenfalls an die Hauptleitung 84 angeschlossen. In Fig_o 4 angeführte Leitungen 74 und 70 sind auch an die Hauptleitung 84 angeschlossen. Die Hauptleitung 84 weist eine Anzahl von anderen Speiseleitungen auf, die dav/on durch jeweilige Drosseln zu den zentralen Flächen der zu dem Pressenschlitten gehörenden hydrostatischen Lagern führen. Für die besondere veranschaulichte hydrostatische Lageranordnung, worin es vier hydrostatische Lager an jeder Ecke des Pressenschlittens gibt, sind sechzehn Versorgungsleitungen angebracht, die von der Hauptleitung 84 abzweigen.

In Fig. 7 wird die Pumpe 80 durch ein Überdruckventil 88 umgangen, es ist aber auch dankbar, daß die Pumpe 80 durch sine auf der rechten Seite von Fig. 7 schematisch veranschaulichte Pumpe 90 konstanter Lieferung ersetzt werden könnte.

Angenommen, daß alle hydrostatischen Lager in Betrieb gesetzt, nämlich mit Flüssigkeit bei einer vorbestimmten Rate und einem vorbestimmten Druck versorgt werden, wenn eine ständige seitliche Last an den Schlitten angelegt iat, wird die Filmdicke auf einer Seite des Schlittens stufenweise

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allmählich abnehmend, während die Filmdicke auf der anderen Seite des Schlittens allmählich zunehmen wird. Der Druck über den hydrostatischen Lagerkissenflächen auf der Seite, lüo dar Film abnimmt, wird zunehmen, ujeil die Größe des Spaltes zwischen dem betreffenden gegenüberstehenden Flächen des Führungslineals und Schlittens abnehmen wird, während auf der anderen Seite der Druck abnehmen wird, weil die Größe des entsprechenden Spaltes zunimmt.

Die sich daraus ergebende Druckdifferenz zwischen den gegenüberstehenden hydrostatischen Lagerkissen auf den gegenüberliegenden Seiten des Pressenschlittens wird eine stetige seitliche Last, die dem Schlitten zugeführt wird, auf die beschriebene Uieise unterstützen. Uienn die Last freigegeben ist, wird die Druckdifferenz den Schlitten zurück in seine zentrierte Stellung drücken und die Drücke in den hydrostatischen Lagerkissenflächen werden zu normalen Beträgen zurückkehren«

Ein typisches hydrostatisches Lagerkissen für Schlittenführung weist eine Steifigkeit won etwa 8937 kp/mm (500 pounds per inch) auf. Bei acht Kissen, die in der Längsrichtung wirken und acht weiteren Kissen, die in der seitlichen Richtung, wirken, ist somit die Steifigkeit der Schlittenunterstützung in jeder Richtung in der horizontalen Ebene etwa 71 500 kp/mm (4 000 000 pounds per inch). Die

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durch die gegenüberstehenden hydrostatischen Lagerflächen erhaltene zentrierende Wirkung auf den Schlitten hat somit den Effekt eines vorgespannten Lagersystems, ist aber im wesentlichen reibungsfrei und frei uon Verschleiß. Das Vergrößern des Ölversorgungsdruckes oder der Kissenfläche oder das Vermindern des Lagerspieles haben alle den Effekt des Erhöhens der Lagersteifigkeit.

Wegen der Wirkung der oben beschriebenen hydrostatischen Lager wird der Pressenschlitten genau zentriert innerhalb des Spielraumes dafür auf jedem Hub der Presse vor der Berührung zwischen den Teilen des auf dem Pressenschlitten befestigten arbeitenden Werkzeuges und dem Pressentisch.

Die ziemlich großzügige Zufuhr von Hochdrucköl zu den hydrostatischen Lagerflächen u/ird auch den Spielraum zwischen den gegenüberstehenden Flächen der Führungslineale und des Schlittens mit Öl gefüllt halten. Dieser Ölfilm, welcher als ein "Quetschfilm" bezeichnet wird, ist wichtig für das Hinzusetzen von Steifigkeit zu der für den Schlitten vorgesehenen Unterstützung beim Standhalten dynamischer Lasten_o

Wenn der Schlitten z.B. einer exzentrischen Last ausgesetzt wird, gibt es eine Neigung des Schlittens in dem Pressenrahmen zu kippen. Diesem Kippen oder Verdrehen des Schlittens um eine horizontale Achse wird nicht nur durch die Steifigkeit

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der hydrostatischen Lager sslbst entgegengewirkt, die an den oberen und unteren Bereichen längs der Führungslineale angebracht sind, sondern auch durch die Uiirkung des Quetschfilmes, der zwischen den gegenüberstehenden Flächen der FührungslinealB und des Schlittens ausgebildet uiird, wenn die Ecken des Schlittens i/ersuchen, sich auf die Führungs— lineale zu zu bewegen»

Äußerst hohe Drücke müssen in dem Quetschfilm hergestellt werden, um das Öl zu veranlassen, durch den engen Zwischenraum nach außen zu fließen, bevor sich der Schlitten dem Führungslineal nähern kann. Das Ql muß von dem Spielraum nach außen fließen, anstatt darin komprimiert zu werden und eine wichtige Zeit ist deshalb benötigt, einen solchen Ausfluß von Dl herzustellen, um einen bedeutsamen Betrag der Bewegung des Schlittens auf eines der Führungslineale zu zu erlauben. Die Quetschfilmwirkung begrenzt somit das Ausmaß, mit welchem das Kippen des Schlittens eintreten kann. Die Quetschfilmwirkung verhindert gleichermaßen jede abrupte seitliche Bewegung des Pressenschlittens.

In dem normalen Verlauf der Dinge wird jede infolge exzentrischer Belastung auf den Schlitten ausgeübte Kippbeuiegung nur für eine kurze Zeit auf den Schlitten ausgeübt, gewöhnlich nur ein kleiner Bruchteil einer Sekunde, so daß der durch den Quetschfilm gebotene Kippwiderstand dem Kippen

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des Schlittens kraftvoll widersteht und die eigene hohe Steifigkeit der hydrostatischen Lager verstärkt und erhöht. Die beschriebene Kombination der hydrostatischen Lager— bereiche und die oben beschriebenen Quetschfilm-Lager des Führungslineals verhindern im wesentlichen bestimmt die Kippbeujegung des Schlittens während der Bearbeitungsvorgänge, wohingegen selbst sichereres Zentrieren des Schlittens in seinem Spielraum zwischen aufeinanderfolgenden Belastungen erreicht wird, die auf den Pressenschlitten ausgeübt werden.

Die durch die hierin beschriebene Kombination gebotenen Vorteile sind wie folgt zusammengefaßt:

1. Der Pressenschlitten wird im wesentlichen sicher unter einer Vorbelastung zentriert.

2. IKletallberührung zwischen dem Pressenschlitten und den Führungslinealen wird vermieden und demgemäß entsteht im wesentlichen kein Verschleiß der Führungsflächen auf dem Schlitten und den Führungslinealen.

3o Der Pressenschlitten wird unter statischen Bedingungen sicher zentriert, wodurch die Einstellung der Prägestempel und ähnlicher Werkzeuge in der Presse im wesentlichen erleichtert wird.

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4. Im wesentlichen sichere Schlittenzentrierung wird mährend der Arbeitsvorgänge erreicht, um dadurch optimale UJarkzeugleistung zu erhalten und die Gefahr des Beschädigens der Werkzeuge stark zu vermindern.

5. Ein Minimum an seitlicher Schlittenablenkung oder Kippen luird erreicht, selbst unter Bedingungen von im wesentlichen exzentrischen Arbeitsbelastungen_o

(Ylodifikationen können innerhalb des Bereiches der beigefügten Ansprüche ausgeführt werden.

Patentansprüche

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Claims

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Patentansprüche

(1.}Hydrostatische Lageranordnung für Pressenschlitten in einer Presse, die einen Pressenrahmen und einen in dem Rahmen hin- und herbewegbaren Schlitten aufweist, wobei die Führungsflächenanordnung auf dem Schlitten und dem Pressenrahmen parallel zur Richtung der Hin- und Herbewegung des Schlittens in dem Pressenrahmen ausgebildet ist, gekennzeichnet durch ein Paar von ebenen Flächen (24, 26, 28, 30) in gegenüberstehender, eng zueinander angeordneter, paralleler Relation, wobei eine Fläche von jedem Paar auf dem Pressenrahmen (10) angeordnet ist und die andere Fläche won jedem Paar auf dem Pressen— schlitten (18) angeordnet ist, jedes Paar uon Flächen wenigstens eine hydrostatische Lagerfläche (46, 48) aufweist, die betriebsfähig dazwischen angeordnet ist, eine Anordnung (80) zum Zuführen uon Flüssigkeit unter Druck zu den hydrostatischen Lagerflächen und eine Anordnung (64) zum Aufrechtarhalten eines Flüssigkaitsfilmes zwischen den Flächen uon jedem Flächenpaar außerhalb des Bereiches der hydrostatischen Lagerflächeno

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Aufrechterhalten eines Flüssigkeitsfilmes zwischen jedem Paar υοη gegenüberstehenden Flächen Rillen (64) enthält, die in

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wenigstens einer der Flächen ausgebildet sind und kontinuierlich mit der hydrostatischen Lagerfläche (46) in Verbindung stehen.

3. Lageranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Führungslinealglieder (22), die auf dem Pressenrahmen (10) befestigt sind und Teile neben dem Schlitten (18) aufweisen, wobei eine Fläche uon jedem Flächenpaar auf einem jeweiligen Führungslinealglied (22) ausgebildet ist.

4o Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit Öl ist.

5. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede hydrostatische Lagerfläche (46, 48) eine endlose Rille (5D) enthält, die in einer der jeweiligen gegenüberstehenden Flächen ausgebildet ist, die Rille (50) ein Lagerkissen (52) auf der Innenseite der Rille definiert, eine Öffnung (56) in dem Lagerkissen (52) angebracht ist, die Anordnung zum Zuführen uon Flüssigkeit zur hydrostatischen Lagerfläche eine Quelle uon Flüssigkeit unter Druck enthält und eine Leitung (58) die Quelle mit der Öffnung uerbindet₀

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6o Lageranordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Verbindung, die von der endlosen Rille (50) zum Ablauf führt»

7. Lageranordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Vertiefung (54) in der Mitte der Kissenfläche (52), wobei die Öffnung (56) in der Vertiefung (54) ausgebildet ist_o

8. Lageranordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Drossel (76) in der Leitung (58) stromauf der Öffnung (56).

9. Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Aufrechterhalten eines Flüssigkeitsfilmes zwischen jedem Paar von gegenüberstehenden Flächen eine Rillenanordnung (64) enthält, die in einer Fläche (46) ausgebildet und mit der endlosen Rille (50) verbunden ist.

10. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (18) in der Draufsicht im wesentlichen rechteckig ist und zwei winkelig bezogene Flächen (26, 28) aufweist, die darauf an jeder Ecke desselben ausgebildet sind, Führungslineal— glieder an den Pressenrahmen befestigt sind und Teile

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aufujeisen, die sich in benachbarter Relation zu den winkelig bezogenen Flächen erstrecken, jeder Teil zwei winkelig bezogene Flächen darauf aufweist, won welchen jede mit einer der winkelig bezogenen Flächen auf der zugehörigen Ecke des Schlittens ein Paar uon Flächen bildet_o

11. Lageranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß alle hydrostatischen Lagerflächen in den Flächen der Führungslinealglieder ausgebildet sind.

12. Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle eine Quelle uon im wesentlichen konstantem Druck ist.

13_O Lageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle eine Quelle uon im wesentlichen konstanter Zuführung ist.

14. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Paar der Flächen wenigstens zwei hydrostatische Lagerflächen dazwischen aufweist, die in der Richtung der Hin- und Herbewegung des Schlittens im Abstand zueinander angeordnet sind, die zu jedem Flächenpaar gehörenden hydrostatischen Lagerflächen ein Paar uon endlosen Rillen enthalten, die in einer der

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Flächen im Abstand zueinander angeordnet sind und jede ein Lagerkissen in der jeweiligen Rille definiert, eine Öffnung in jedem Lagerkissen angebracht ist, die Anordnung zum Zuführen von Flüssigkeit in den hydrostatischen Lagerflächen eine Quelle von Flüssigkeit unter Druck enthält und eine jeweilige Leitung die Quelle mit jeder Öffnung verbindet.

15, Lageranordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Drossel in jeder Leitung stromauf von der jeweiligen Öffnung_o

16. Lageranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Aufrechterhalten eines FlüssigkeÜBfilmes zwischen den Flächen von jedem Flächenpaar eine Rillenanordnung enthält, die in einer Fläche ausgebildet und an den Enden mit den Rillen verbunden ist.

17o Lageranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenanordnung (64) einem Zickzack—Pfad von einer Rille (50) zu der anderen folgt.

18_O Lageranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rille mit dem Ablauf verbunden ist.

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19. Lageranordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die winkelig bezogenen Flächen an jeder Ecke des Schlittens (18) im rechten Winkel zueinander stehen, eine erste der Flächen sich in der Längsrichtung des Schlittens erstreckt und die zweite der Flächen sich in der seitlichen Richtung des Schlittens erstreckte

20. Verfahren des Führens eines Pressenschlittens in einem Pressenrahmen, gekennzeichnet durch das Ausbilden gegenüberstehender, im engen Abstand zueinander angeordneter Flächen auf dem Schlitten (18) bzui, dem Rahmen (10), parallel zueinander und zur Bewegungsrichtung des Schlittens und langgestreckt in der Richtung, das Zuführen von Flüssigkeit bei einer vorbestimmten Fließquote zu jedem von wenigstens einem Punkt einer der Flächen, das Verbinden eines Bereiches, welcher sich in einem geschlossenen, engen Pfad erstreckt, der im Abstand von dem Ablaufpunkt angeordnet ist und diesen umgibt und das Aufrechterhalten eines Flüssigkeitsfilmes zwischen den Flächen außerhalb der Fläche, die innerhalb des Bereiches begrenzt ist„

21o Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Punkt der Zufuhr von Flüssigkeit zu einer der Flächen bezüglich der Fläche innerhalb des Bereiches im wesentlichen zentral angebracht ist.

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22o Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß Flüssigkeit mit einer vorbestimmten Fließquote zu jedem von u/enigstens zwei Punkten v/on einer der Flächen zugeführt tuird, welche in der Richtung im Abstand zueinander angeordnet sind und ein Bereich jeden Punkt umgibt.

23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit bei einem vorbestimmten Druck zugeführt wird.

24_O Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüsigkeit bei einem vorbestimmten Druck zugeführt uiird.

25. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in den hydrostatischen Lagerflächen die Änderung des Spielraumes zwischen dem Pressenschlitten und der Führungsflächenanord— nung ausgleicht, die durch Zunahme ocfer Abnahme der Temperatur in dem Pressenschlitten und der Führungsflächenanordnung verursacht uiird, um dadurch ein sicheres Zentrieren des Pressenschlittens in der Führungsflächenanordnung mährend des Betriebes der Presse vorzusehen.

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26_O Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der hin— und her— bewegbare Schlitten in einer nicht uertikalen Richtung bewegt.

27. Lageranordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrostatischen Lager— flächen, die einen Teil des Eigengewichtes des Schlittens unterstützen, um einen Betrag größer gemacht sind als die gegenüberstehenden hydrostatischen Lagerflächen, der ausreicht, um den Schlitten zwischen den Führungsflächen zentriert zu halten.

28_O Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberstehenden hydrostatischen Lagerflächen den Schlitten in dem Rahmen bei dem Vorhandensein verschiedener thermischer Ausdehnung zu/ischen dem Schlitten und dem Rahmen genau zentriert halten,,

29. Lageranordnung, die einen Rahmen mit darauf befestigten Führungslinealgliedern aufweist, gekennzeichnet durch einen Schlitten (18), der in dem Rahmen hin- und herbemegbar ist, eine Führungsflächenanordnung, die auf dem Schlitten und den Führungslinealgliedern parallel zur Richtung der Hin— und Herbewegung des Schlittens in dem Pressenrahmen ausgebildet ist, uiobei die Führungsanordnung

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wenigstens eine hydrostatische Lagerfläche (46, 48) enthält, eine Anordnung zum Zuführen von Flüssigkeit unter Druck zu der hydrostatischen Lagerfläche und eine Anordnung zum Einstellen der Führungslinealglieder bezüglich des Schlittens,

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