-
Spindelschlagpresse
-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Spindelschlagpresse. Bei Spindelschlagpressen
wird bei jedem Arbeitshub das gesamte Arbeitsvermögen umgesetzt. Hierbei ergibt
sich insbesondere bei hoher Hubzahl und grossem Stösselgewicht einschliesslich dem
Gewicht des Oberwerkzeuges ein verhältnismässig hoher Energieumsatz im Gewinde.
Der Wirkungsgrad des Gewindes ist dabei abhängig von Steigungswinkel und vom Reibungswinkel.
Während der Steigungswinkel praktisch als Konstante festliegt, ist der Reibungswinkel
und damit der Reibwert in bestimmten Grenzen beeinflussbar.
-
Der Energieumsatz im Gewinde hat zur Folge, dass einerseits praktisch
Kosten ohne Nutzen entstehen und andererseits eine Erwärmung der Spindel und des
Stössels erfolgt. Diese Erwärmung bedingt insbesondere beim Stössel eine Ausdehnung,
die sich auf die Führungen des Stössels negativ auswirkt, da der Stössel während
seiner Hubbewegung die Stösselführungen beschädigen kann. Würde man dagegen die
durch die Erwärmung vorauszusehende Stösselausdehnung durch eine verstärkte Tiefenausbildung
der Führungsnuten auffangen wollen, ergäbe sich im kalten Zustand des Stössels ein
nicht zu vertretendes grosses Spiel innerhalb der Führungen.
-
Hier setzt nun die vorliegende Erfindung ein und hat sich zur Aufgabe
gestellt, das im vorstehenden angeschnittene Problem zu lösen und die bisher auftretenden
Nachteile zu vermeiden, ohne dass hierzu ein nicht vertretbarer Aufwand erforderlich
wird.
-
Erreicht wird dieses erfindungsgemäss bei einer Spindelschlagpresse
dadurch, dass der Stössel im Anordnungsbereich der Spindelmutter mit einer Kühlvorrichtung
ausgerüstet ist. Eine solche Kühlvorrichtung kann dadurch gekennzeichnet sein, dass
in der Verbindungsebene zwischen dem Stösseloberteil und der Spindelmutter eine
gewindeförmige Kühlleitung angeordnet ist.
-
Dabei ist es möglich, dass die Kühlleitung in die Innenfläche des
Stösseloberteiles eingearbeitet ist. Weitere Kennzeichen der Kühlvorrichtung sind
dadurch gegeben, dass die Kühlleitung an ein mit einem Kühler und einer Pumpe ausgerüstetes
Kühlmittelumlaufsystem angeschlossen ist. Als Kühlmittel kann ein beliebiges flüssiges
oder gasförmiges Medium dienen. Ein weiteres konstruktives Merkmal der Kühlvorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stosskanten an den Stirnseiten des Stösseloberteiles
und der Spindelmitter mit Ringdichtungen versehen sind.
-
Durch die Anordnung einer Kühlvorrichtung wird die Erwärmung des Stössels
in vertretbaren Grenzen gehalten, so dass auch bei einer Presse mit grosser Hubzahl
eine Beschädigung der Stösselführungen ausgeschlossen wird und auch in kaltem Zustand
das Führungsspiel verhältnismässig klein gehalten werden kann.
-
Eine weitere Möglichkeit der Kühlung ist erfindungsgemäss dadurch
gekennzeichnet, dass zwischen der Spindelmutter und der Gewindespindel eine Umlaufschmierung
vorgesehen ist. Hierdurch wird zusätzlich zur Kühlung die Schmierung und über diese
der Reibwert verbessert. Bei einer solchen Ausbildung ist es von Vorteil, dass in
den oberen Flanken der Gewindegänge der Spindelmutter Schmiernuten angeordnet sind,
die in Längserstreckung der Gewindegänge vom Gewindeinnendurchmesser bis zum Gewindeaussendurchmesser
führen. Weiterhin ist es hierbei von Vorteil, dass oberhalb der Spindelmutter ein
die Gewindespindel umgreifender Ölzuführbehälter angeordnet ist. Ein weiteres Merkmal
wird darin gesehen,dass unterhalb der Gewindespindel im Stössel ein Ölauffangraum
angeordnet ist, der über eine Leitung mit dem Ölzuführbehälter in Verbindung steht.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung nach der Erfindung ist dadurch
möglich, dass die Seitenwand des Ölauffangraumes so dicht an die Gewindespindel
-herangeführt ist, dass beide miteinander eine Art Kolben-Zylinder-Einheit bilden.
Dadurch dient praktisch die Gewindespindel als Kolben und es ist kein besonderer
Pumpenantrieb für den Schmiermittelumlauf erforderlich.
Weiterhin
kann es von Vorteil sein, dass hierbei in der Leitung ein Drosselventil angeordnet
ist. Hierdurch wird währen des Hubes ein Teil des Schmiermittels in Richtung des
Umlaufes weitergedrückt, dagegen ein Teil durch die Drossel zurückgehalten, so dass
auch eine rückläufige Schmierung innerhalb des Gewindeganges gewährleistet ist.
Selbstverständlich ist es auch hierbei möglich, dass die Leitung an ein Pumpen-
und Kühlsystem angeschlossen ist.
-
Gemäss der Erfindung ist es auch möglich, ein Kühlmedium und ein Schmiermedium
miteinander zu kombinieren. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäss weiterhin vorgeschlagen,
dass ober-und unterhalb der Spindelmutter auf die Gewindespindel wirkende Sprühvorrichtungen
angeordnet sind. Als Sprühmittel kann hierbei ein Druckgas-Ölgemisch vorgesehen
sein, wobei zumindest das Druckgas (z.B. Luft) vorgekühlt ist. Da praktisch die
Länge der Gewindemutter dem doppelten Hub entspricht, wird bei jedem Hub einmal
die gesamte Gewindelänge gekühlt und geschmiert.
-
Während hierbei das Kühlmittel vorzugsweise laufend zugeführt wird,
erfolgt die Dosierung des Schmitmittels vorzugsweise von Zeit zu Zeit entsprechend
den jeweiligen Erfordernissen.
-
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel
darstellt, näher erläutert.
-
Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch den Spindelmutterbereich mit
einer reinen Kühlvorrichtung, Fig. 2 einen ähnlichen Schnitt mit einer Umlaufschmierung,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 2 und Fig. 4 einen weiteren Längsschnitt
durch den Spindelmutterbereich unter Darstellung einer kombinierten Schmier-Kühlvorrichtung.
-
In der Teilschnittansicht emäss Fig. 1 sind die Gewindespindel mit
11, die Spindelmutter mit 2 und dasStösseloberteil mit la bezeichnet. In der Verbindungsebene
3 zwischen dem Stösseloberteil la undder Spindelmutter 2 ist eine gewindeförmige
Kühlleitung 4 angeordnet, die bevorzugt in die Innenfläche 1b des Stösseloberteiles
la eingearbeitet ist. Diese Kühlleitung 4 steht beispielsweise über Anschlussbohrungen
21 und 22 mit der Leitung 23 in Verbindung, in welcher ein Kühler 5 und eine Pumpe
6 vorgesehen sind. Die Durchflussrichtung des Kühlmittels ist durch einen Pfeil
24 angedeutet. Die Stosskanten 7 und 8 an den Stirnseiten lc und 1d des Stösseloberteiles
la sowie 2a und 2b der Spindemutter 2 sind durch Ringdichtungen 9 und 10 abgedichtet.
-
In Fig. 2 ist zusätzlich ein Teil des eigentlichen Stössels 1 dargestellt.
Zur Kühlung wird hier eine sogenannte Umlaufschmierung vorgesehen. Zu diesem Zweck
sind in den oberen Flanken 2c, 2d, 2e in den Gewindegängen der Spindelmutter 2 Schmiernuten
12, 13 und 14 angeordnet, die in ihrer Längserstreckung der Gewindegänge vom Gewindeinnendurchmesser
bis zum Gewindeaussendurchmesser führen, wie in der Teilschnittansicht gemäss Fig.
3 angedeutet ist. Dadurch wird die gesamte Gewindebreite mit Schmigmittel abgedeckt.
Oberhalb der Spindelmutter 2 ist ein die Gewindespindel 11 umgreifender Ölzuführbehälter
15 angeordnet, von dem aus-das Öl auf normalem Wege in die Schmier nuten gelangt.
Unterhalb der Gewindespindel 11 ist im Stössel 1 ein Ölauffangraum 16 vorgesehen,
dessen Seitenwand 16a bis nahe an die Gewindespindel 11 herangeführt ist, so dass
der Ölauffangraum 16 mit der Gewindespindel 11 eine Art Kolben-Zylindereinheit bildet.
Hierbei wird das Öl über die Leitung 17 direkt wieder in den Ölzuführbehälter 15
hochgepumpt. Auch hier kann ein Kühler 5 vorgesehen werden. Die Durchflussrichtung
ist durch einen Pfeil 26 angedeutet.
-
Um einen gewissen Rückstau des Schmiermittels zu gewährleisten, ist
in der Leitung 17 zusätzlich ein Drosselventil 18 angeordnet. Falls es erforderlich
sein sollte, kann auch hier eine
Pumpe vorgesehen werden, was jedoch
der EinfachheitlSalber nicht gesondert dargestellt worden ist.
-
Fig. 4 zeigt rein schematisch die Möglichkeit der Kombination einer
Kühlvorrichtung mit einer Schmiervorrichtung. Zu diesem Zweck wird beispielsweise
KiihlluSt zwei als Düsen ausgebildeten Sprühvorrichtungen 19 und 20 zugeführt. Über
ein weiteres Leitungssystem 25 kann dann entsprechend den Erfordernissen in bestimmten
Zeitabständen beispielsweise tropfenweise ein Schmiermittel zugeführt werden, welches
mit der Kühlluft gegen das Gewinde der Gewindespindel 11 gesprüht wird. Für das
Schmiermittel ist auch hier ein Umlaufkühlsystem vorgesehen, was aber nicht unbedingt
zwingend notwendig ist. Für die ICühlluft kann an Stelle des Druckgasbehälters 26
auch eine Pumpe angeordnet werden.