DE2409036B2 - Hydrostatische lagerung und werkzeugmaschinenschlitten, insbesondere von pressenschlitten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die hydrostatische Lagerung von Werkzeugmaschinenschlitten, insbesondere von Pressenschlitten, mit mehreren parallel zueinander im Abstand angeordneten Gleitflächen, in denen hydrostasische Lagerstellen vorgesehen sind, bestehend aus, an ihrem Grund mit Druckmittel Zuführungsöffnungen versehenpn Druckmitteltaschen umgebenden Bereiche der Gleitflächen hydrostatische Lagerflächen bilden, die von einem in s>ch geschlossenen druckentlasteten Sammelkanal umgeben sind.

Eine derartige hydrostatische Schlitten-Lagerung ist aus der DT-OS 20 05 284 bekannt. Die hydrostatischen Lagerungen zeichnen sich durch eine große Tragfähigkeit und eine ^roße spezifische Belastbarkeit. Sie werden ausweislich der DT-OS 21 29 072 auch bei Pressenschlitten angewendet. Wird jedoch bei stoßweiser Belastung, wie sie bei Pressenschlitten vorkommt, die Tragfähigkeit der hydrostatischen Lagerflächen überschritten, dann wird der Druckölfilm zerteilt. Der Schlitten setzt dann mit erheblicher Reibung auf der ihm gegenüberliegenden Gleitfläche auf unf zwar insbesondere im Bereich zwischen den beiden hydrostatischen Lagerstellen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. eine hydrostatische Lagerung von Werkzeugmaschinen-Schlitten der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei zeitweiliger Überschreitung der Tragfähigkeit der hydrostatischen Lagerflächen durch stoßartige Belastungen der Schlitten noch sicher geführt und zentriert bleibt.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sammelkanäle jeweils einer Gleitfläche durch in der Gleitfläche angeordnete Schmiernuten miteinander verbunden sind.

Das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung gegenüber den bekannten Anordnungen des Standes der Technik ist also, daß mit der Fortsetzung der Sammelkanäle an der Oberfläche der Gleitflächen Schmiernuten gebildet sind, die einen zusätzlichen Ölfilm auf den Gleitflächen ausbilden. Dadurch ist eine »Notschmierung« gewährleistet, wenn durch stoßartige Belastungen die Tragkraft der hydrostatischen Lagerfiächen überschritten wird. Der mit den Gleitflächen verteilte Ölfilm verhindert einen körperlichen Kontakt der einander gegenüberstehenden Gleitflächen und erhöht gleichzeitig die Gesamtsteifigkeit der Schlittenführung.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schmiernuten mäanderförmig längs der Gleitfläche verlaufen, so daß eine großflächige Verteilung des Ölfilms gewährleistet ist.

Die Erfindung wird im weiteren anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 Querschnitt durch einen Pressenrahmen mit einem darin geführten Pressenschlitten,

Fig.2 schematisch gezeichnete Perspektivansicht einer Ecke des Pressenschlittens mit einer Darstellung der Gleitflächen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Pressenschlitten mit einer schematischen Darstellungen welchen Stellendes Pressenschlittens hydrostatische Lagerflächen angeordnet sind,

Fig.4 eine Perspektivansicht einer Gleitfläche mit dann angeordneten, senkrecht zueinander stehenden hydrosiitischen Lagerflächen,

Fig. 5 einer perspektivische Teilansicht in einem vergrößerten Maßstab einer hydrostatischen Lagerfläche gemäß der Abb. der F i g. 4,

F i g. 6 Schnittansicht längs der Linie VI-VI von F i g. 5 mit Darstellung der Drucköl-Zufuhr zu einer hydrostatischen Lagerfläche,

Fig. 7 geschnittene Draufsicht einer Ecke des Pressenschlittens mit einer Darstellung einer hydrostatischen Lagerfläche und deren Drucköl-Zufuhr.

Fig.8 eine Ansicht einer Ecke des Pressenschlittens und des daneben angeordneten Pressenrahmens.

Die in F i g. 1 dargestellte Presse besteht aus einem Pressenrahmen 10 (Maschinenbett) mit einem darin senkrecht zur Zeichenebene verschiebbaren Pressenschlitten 18. In Fig. 1 werden Bearbeitungswerkzeuge in dem Raum zwischen dem Pressenschlitten 18 und dem Pressentisch 12 befestigt, wobei ein Teil der Bearbeitungswerkzeuge mit dem Pressenschlitten 18 verbunden ist und der andere Teil mit dem Pressentischen 12.

In F i g. 1 und in einem größeren Maßstab in F i g. 8 ist der Pressenschlitten 18 gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt. An den Säulen 14, 16 sind auswechselbare Führungsbahnen 22 angeordnet, wobei die entsprechenden Führungsbahnen 22 an den vier Ecken des Pressenschlittens 18 zugeordnete Trag- und Versrhleißplatten 20 und 38 aufweisen. Wie insbesondere aus F i g. 8 ersichtlich ist, weist jede Verschleißplatte 38 der Führungsbahn eine Längsfläche 24 und jede Verschleißplatte 20 eine Seitenfläche 26 auf. Die Führungsbahn weist eine Längsrichtung weisende Gleitfläche 28 auf. die der Längsfläche 24 des Pressenschlittens 18 direkt gegenübersteht.

Die Verschleißplatte 20 ist auf dem Pressenschlitten 18 angeordnet. Gemäß der Darstellung der F i g. 8 sind die Führungsbahnen 22 in seitlicher Richtung den Schrauben 32 und in senkrechter Richtung dazu durch Schrauben 34 an der zugeordneten Säule 14, 16 des Pressenrahmens befestigt.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 und 8 sind hydrostatische Lagerflächen zwischen der Längsfläche 24 und der Gleitfläche 28, sowie zwischen der Seitenfläche 26 und der Gleitfläche 30 angeordnet. Jede

der genannten, sich gegenüberliegenden Flächen weist zwei hintereinander in Längsrichtung angeordnete hydrostatische Lagerstellen auf.

Wie aus Fig.2 zu ersehen ist, sind die zwei hydrostatischen Lagerstellen im Bereich der Pfeile 42 angeordnet und wirken in seitlicher Richtung auf den Pressenschlitten 18, während andere hydrostatische Lagerstellen im Bereich der Pfeile 44 angeordnet sind und in der Längsrichtung auf den Pressenschlitten 18 wirken. Jede der Ecken des Pressenschlittens 18 ist mit derselben hydrostatischen Lageranordnung versehen, so daß insgesamt 8 Paare von hydrostatischen Lagern den Pressenschlitten 18 innerhalb des Pressenrahmens 10 (Maschinenbett) führen.

Wie aus Fig.3 ersichtlich ist, steht der Tragpunkt eines jeden hydrostatischen Lagers auf der Verschleißplatte 20 direkt dem Tragpunkt des hydrostatischen Lagers auf der gegenüberliegenden Seite gegenüber. Der Einfachheit halber weisen die Tragpunkte der hydrostatischen Lager auf dem Pressenschlitten 18 in F i g. 3 dieselben Bezugszeichen auf. die für diesen Zweck in F i g. 2 verwendet wurden. In F i g. 4,5,6 ist die genaue Anordnung der hydrostatischen Lagerstellen dargestellt. Fig.4 ist eine Perspektivansicht einer Führungsbahn 22 mit einer Darstellung der senkrecht zueinander stehenden Gleitflächen 28 und 30. Jede Gleitfläche 28, 30 ist glatt und eben ausgebildet und weist hydrostatische Lagerstellen 46,48,66,68 iuf. jede hydrostatische Lagerstelle weist einen äußeren, in sich geschlossenen Sammelkanal 50 auf, der eine hydrostat!- sehe Lagerfläche 52 umgibt, wobei im Zentrum der Lagerfläche 52 eine Lagertasche 54 ausgebildet ist. Der Lagertasche 54 wird über eine zentrische Öffnung 56 Drucköl zugeführt, das über die Lagerfläche 52 strömt und damit ein tragendes, hydrostatisches Druckölpolster ausbildet.

Die zu der hydrostatischen Lagerstelle 46 gehörende öffnung 56 ist z. B. durch eine in der Führungsbahn angebrachte Durchgangsbohrung mit einer Leitung 58 verbunden, die von einer Druckquelle her mit Drucköl versorgt wird.

Der Sammelkanal 50 ist durch eine Öffnung 60 unterbrochen, durch die das Drucköl abfließen kann.

Zwischen den hydrostatischen Lagerstellen 46 und 48 einer Gleitfläche 28 ist eine beträchtliche Fläche vorhanden, in die zur Aufrechterhaltung eines Ölfilmes über ihren gesamten Bereich, der außerhalb der hydrostatischen Lagerflächen 52 liegt. Schmiernuten 64 eingearbeitet sind, die sich mäanderförmig zwischen den Sammelkanälen 50 der hydrostatischen Lagerstellen 46 und 48 erstrecken und diese miteinander verbinden. Die gleichen Verhältnisse sind an der senkrecht dazu stehenden Gleitfläche 30 gegeben. Wesentlich ist. daß der Ölfilm nicht nur auf die hydrostatischen Lagerflächen 52 begrenzt ist, sondern auch die zwischen den Lagerflächen befindlichen Teile der Gleitflächen 28,30 benetzt. Der sich somit zwischen jeder Fläche der Führungsbahn und der gegenüberliegenden Fläche des Schlittens gebildete Ölfilm erbringt nicht nur eine Notschmierung für den Fall, daß infolge von stoßweiser Pressenbelastung zeitweilig die Tragfähigkeit der hydrostatischen Lager überschritten wird, sondern er trägt auch zu einer beträchtlichen Erhöhung der Gesamtsteifigkeit der Schlittenlagerung bei, die gewährleistet, daß der Pressenschlitten 18 auch bei

seitlich einwirkenden Kräften oder Kippmomenten — auch im Zustand exzentrischer Belastung — zentrisch geführt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist jede der hydrostatischen Lagersteüen eine unabhängige Zufuhr der Druckflüssigkeit auf, wobei die Leitung 58 die hydrostatische Lagerstelle 46 versorgt, die Leitung 70 die hydrostatische Lagerstelle 48, die Leitung 72 die hydrostatische Lagerstelle 66 und die Leitung 74 die hydrostatische Lagerstelle 68 versorgt.

In F i g. 5 ist eine vergrößerte Darstellung gemäß der F i g. 4 dargestellt. Aus dieser Darstellung geht hervor, daß der in sich geschlossene Sammelkanal 50 einerseits eine Öffnung 60 zur Abführung des Schmieröles aufweist und andererseits in eine Schmiernut 64 mündet, die sich mäanderförmig längs der Oberfläche 28 bzw. 30 erstreckt.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ist gewährleistet, (siehe Fig.b) daß sich zwischen den gegenüberstehenden Flächen 24, 26, 28, 30 ein gleichmäßiger Spalt von etwa 0,0305 mm (0.0012 inch) ergibt. In Fig. 6 ist dieser Spalt zwischen der Gleitfläche 28 der Führungsbahn 22 und der gegenüberliegenden Längsfläche 24 des Pressenschlittens 18 gezeichnet. F i g. 6 zeigt auch, daß die Leitung 58 in die Lagertasche 54 über eine Drossel 76 mündet. Die so zugeführte Druckflüssigkeit wird zwischen der Längsfläche 24 und der Gleitfläche 28 über die Lagerfläche 52 zum Sammelkanal 50 fließen, in dem der Druck Null ist. Die Veränderung des Druckes von der Lagerfläche 52 aus der Lagertasche 54 zum Sammelkanal 50 ist schematisch durch die gestrichelte Linie 78 im linken Teil der Abbildung der F i g. 6 angegeben. Aus diesem schematischen Bild ist zu ersehen, daß sich der auf die Lagerfläche 52 wirkende Druck von einem Höchstwert (14,1 Kilopond pro Quadratzentimeter) innerhalb der Lagertasche 54 auf einen Niedrigst-Wert (von 0 Kilopond pro Quadratzentimeter) innerhalb des Sammelkanals 50 erniedrigt.

In F i g. 6 ist auch die Öffnung 60 dargestellt, die mit dem Sammelkanal 50 in Verbindung steht und in einen Ablaufpunkt mündet. Die Öffnung 60 definiert gleichzeitig das Ende einer mäanderförmigen Schmiernut 64, durch die ein Ölfilm zwischen der Gleitfläche 28 der Führungsbahn 22 und der Längsfläche 24 des Pressenschlittens 18 außerhalb des Bereiches der hydrostatischen Lagerstellen 46 und 48 aufrecht erhalten wird.

Fig. 7 zeigt schematisch die Flüssigkeitsverbindungen zu den hydrostatischen Lagern und kann als Schnitt durch eine Führungsbahn gemäß der F i g. 4 im Bereich der hydrostatischen Lagerflächen 46, 66 aufgefaßt werden. In Fig. 7 ist eine Pumpe 80 vorgesehen, die Flüssigkeit aus einem Behälter 82 ansaugt und über eine Verteiler-Hauptleitung 84 den hydrostatischen Lagerstellen zuführt. Die Hauptleitung 84 ist an die Zweitleitung 58 angeschlossen, welche — wie oben dargestellt — durch die Drossel 76 zu der zu dem hydrostatischen Lager 46 gehörenden Lagertasche 54 führt. Eine Leitung 72 führt zu dem hydrostatischen Lager 66. Die in F i g. 4 gezeigten Leitungen 74 und 70 sind ebenfalls an die Hauptleitung 84 angeschlossen. Die Hauptleitung 84 weist eine Anzahl von weiteren Speiseleitungen auf, die über Drosseln zu den Lagertaschen der zugeordneten hydrostatischen Lagerstellen 46,48,66,68 führen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

.ϊ.ΙΓϊ Patentansprüche:

1. Hydrostatische Lagerung von Werkzeugmaschinenschlitten, insbesondere von Pressenschlitten, mit mehreren parallel zueinander im Abstand angeordneter Gleitflächen, in denen hydrostatische Lagerstellen vorgesehen sind, bestehend aus, an ihrem Grund mit Druckmittelzuführungsöffnungen versehenen Druckmilteltaschen, wobei die die Druckmitteltaschen umgebenden Bereiche der ·° Gleitflächen hydrostatische Lagerflächen bilden, die von einem in sich geschlossenen druckentlasteten Sammelkanal umgeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Schlittenlagerung, bei der jeder Gleitfläche wenigstens zwei, im Abstand v&neinander angeordnete hydrostatische Lagerstellen zugeordnet sind, die Sammelkanäle (50) jeweils einer Gleitfläche (28; 30) durch in der Gleitfläche (28; 30) angeordnete Schmiernuten (64) miteinander verbunden sind.

2. Hydrostatische Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiernuten (64) mäanderförmig längs der Gleitfläche (28, 30) verlaufen.

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