DE3928652A1 - Spindelpresse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spindelpresse mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1.

Derartige Spindelpressen sind im Stand der Technik bekannt. Es wird lediglich beispielsweise auf die DE-OS 34 31 306 verwiesen. Solche Spindelpressen eignen sich zur Warm-, Halbwarm- und Kaltumformung. Bspw. werden die Spindelpressen eingesetzt zur Herstellung von Radnaben im Schmiedebetrieb, aber auch zur Besteckfertigung, zum Münz- und Maßprägen, Kalibrieren und zum Blechumformen, bspw. dem Herstellen flacher Ziehteile aus dicken Blechen.

Oberhalb der Spindel einer hier zugrundeliegenden Spindel­ presse ist ein Schwungrad angeordnet, das ununterbrochen läuft. Die Spindel ist mit dem Schwungrad über eine Kupplung verbindbar, zur Abwärtsbewegung und zur Durchführung des Arbeitshubes des Stößels. Es sind auch Spindelpressen be­ kannt, bei denen die Spindel elektromotorisch bewegt wird. Nach Durchführung des Umformvorganges bzw. genauer kurz vor Erreichen des unteren Umkehrpunktes wird bei der Schwungrad­ ausführung die Kupplung zwischen der Spindel und dem Schwung­ rad wieder gelöst. Die Spindel ist über eine Spindelmutter mit dem Stößel gekoppelt. An dem Stößel greifen Hydraulikzy­ linder an, welche diesen zusammen mit der Spindelmutter wieder in die Ausgangslage zurückbewegen. Aufgrund der hohen wirkenden Kräfte ergeben sich erhebliche Probleme bezüglich der Führungen und Lagerungen. Insbesondere sind bei bekann­ ten Spindelpressen bislang hydrodynamische Schmierungen an den Laufflächen der Spindelmutter und an den Spindelspurla­ ger-Laufflächen vorgesehen worden. Die hydrodynamische Schmierung kann jedoch in der Praxis nur unvollkommen ver­ wirklicht werden, da aufgrund der konstruktiven Gegebenhei­ ten kein dauerhafter hydrodynamischer Schmierstoffilm aufge­ baut werden kann. Erschwerend kommt hinzu, daß die Laufflä­ chen während des Betriebs nahezu ständig aufeinandergepreßt werden. Aufgrund einer unvollständigen Schmierung stellt sich während des Arbeitshubes, also in der Phase höchster Belastung, eine Mischreibung ein, die mit entsprechend hohem Verschleiß verbunden ist. Oft fehlt auch sogar während der drucklosen Abwärts- und Aufwärtsbewegung des Stößels ein hydrodynamischer Schmierfilm bzw. baut sich nicht auf, so daß auch im drucklosen Betrieb eine Mischreibung vorliegt. Die Mischreibung ist nicht nur mit wesentlichem Verschleiß verbunden, sondern beeinträchtigt auch den Maschinenwirkungs­ grad erheblich. Man hat versucht, hier Abhilfe zu schaffen durch einen relativ kleinen Durchmesser der Spindel und des Spindelmutter-Gewindes und auch des Spurlagers. Mit der Verkleinerung der Durchmesser erhöht sich aber die Bruchge­ fahr der Spindel bzw. sinken die Sicherheitsreserven. Zudem führt die Durchmesserverkleinerung zu hohen Flächenpressun­ gen auf den Laufflächen. Durch die Flächenpressung wiederum wird die Reibung und der Verschleiß erhöht.

Ausgehend von dem vorbeschriebenen Stand der Technik stellt sich der Erfindung die Aufgabe, eine Spindelpresse der ein­ gangs bezeichneten Art anzugeben, bei welcher ein erheblich verminderter Verschleiß in den Führungs- bzw. Lagerungsbe­ reichen ohne Verminderung der konstruktiven Sicherheitsreser­ ven gegeben ist.

Diese Aufgabe ist bei der im Anspruch 1 angegebenen Erfin­ dung gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es zwar konstruktiv praktisch nicht durchführbar wäre, eine hydrosta­ tische Lagerung vorzusehen, die über den gesamten Hub und den gesamten Preßkraftbereich der Spindelpresse wirksam ist, gleichwohl aber eine hydrostatische Lagerung auch dann mit erheblichen Vorteilen verbunden ist, wenn der hydrostatische Zustand nur bis zu einem gewissen Anteil der Maximalkraft aufrechterhalten werden kann. Dieser Anteil, bis zu dem die hydrostatischen Zustände vorliegen, kann je nach Auslegung der Spindelpresse beispielsweise 1/2, 2/3 oder mehr der Maximalkraft der Spindelpresse sein. Überraschend ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Lösung nur noch über einen sehr geringen Zeitbereich, der in wenigen Millisekunden zu bemessen ist, eine tatsächliche Mischreibung in den Lage­ rungs- bzw. Führungsbereichen. Damit einhergehend ist eine erhebliche Verminderung der Reibungskräfte. Bei einem Ar­ beitshub sind die Lagerungsbereiche durch den hydrostati­ schen Druck bis zum Erreichen einer kritischen Kraft vonein­ ander definiert beabstandet. Beim Überschreiten dieser Kraft kommen die Lagerungs- bzw. Führungsflächen nicht schlagartig miteinander in Kontakt. Vielmehr muß das in dem Lagerungs­ spalt befindliche Öl zunächst verdrängt werden, was ein zeitbehafteter Vorgang ist. Die kritische Kraft, bei welcher der Schmierfilm beginnt verdrängt zu werden, wird, wenn überhaupt, während des Umform- bzw. Schmiedevorganges er­ reicht. Der Schmiedevorgang selbst beansprucht nur Bruchtei­ le von Sekunden. Überraschenderweise hat sich herausge­ stellt, daß einer Einstellung des hydrostatischen Lagers auf eine kleinere Kraft als die Maximalkraft der Spindelpresse der Schmierfilm in sehr vielen Fällen nicht vollständig durchschlagen wird. Jedenfalls kann eine eigentliche Misch­ reibung, unter Berücksichtigung der Zeit, die für das Zusam­ mendrücken des Schmierspaltes erforderlich ist, nur noch in einem äußerst kurzen Zeitraum auftreten. Darüber hinaus ist von erheblicher Bedeutung, daß diese Mischreibung, wenn sie auftritt, nur über einen sehr geringen Weg auftritt, da die Relativbewegung der Spindel zu dem Spurlager bzw. zu der Spindelmutter in dieser sehr kurzen Zeit entsprechend äu­ ßerst gering ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung führt auch noch zu weiteren entscheidenden Vorteilen: Die Wiederho­ lungsgenauigkeit der Preßkraft ist wesentlich gesteigert. Die maximale Pressenkraft läßt sich präziser errechnen. Der Maschinenwirkungsgrad ist erhöht; bspw. können hierdurch auch das Schwungrad und der Antriebsmotor kleiner dimensio­ niert werden. Überraschenderweise ergibt sich auch unmittel­ bar nach Beendigung des Umformvorganges, nachdem das hydro­ statische Lager ganz oder teilweise zusammengebrochen ist, ein Rückstellmoment für die Spindel. Die von dem Schwungrad entkoppelte Spindel wird von dem in den Tragflanken der Spindelmutter anstehenden Druck des hydrostatischen Lagers, bspw. 300 bar, beaufschlagt. Aufgrund des Verlaufes der Tragflanken der Spindelmutter ergibt sich auch eine Kraftkom­ ponente in horizontaler Richtung, welche die Spindel zu bewegen sucht, da die Spindelmutter ihre Endlage erreicht hat. Nach Beendigung des Umformvorganges distanziert der anstehende Druck des hydrostatischen Lagers also nicht nur wieder die Flanken von Spindelmutter und Spindel, sondern bewirkt so auch ein Rückdrehmoment bzgl. der von dem Schwung­ rad entkoppelten Spindel. Hierzu ist es auch wesentlich bzw. sehr vorteilhaft, daß das hydrostatische Lager nur zwischen den Tragflanken der Spindelmutter und den jeweiligen Gegen­ flanken der Spindel ausgebildet ist. Bei einer Ausbildung des hydrostatischen Lager auf der belasteten und der unbelas­ teten Flanke eines Gewindeganges der Spindel würde der anste­ hende Gegendruck auf der unbelasteten Seite die Wiederdi­ stanzierung der Flanken nicht in der beschriebenen Weise ermöglichen. Eine Spindelpresse der hier in Rede stehenden Art kann des weiteren, wie auch bereits angesprochen, ein oberes Spurlager für die Spindel aufweisen. Die Erfindung schlägt vor, auch dieses Spurlager als hydrostatisches Lager auszubilden, mit einer Druck-Einstellung entsprechend dem Spindelmutter-Lager. Es ergibt sich ein praktisch verschleiß­ freier Lauf auch in dem Spurlager. Zudem muß bei einem Über­ steigen der Maximalkraft auch der Schmierfilm in dem Spurla­ ger (zunächst) zusammengedrückt werden. Dies wirkt sich wiederum vorteilhaft im Hinblick auf die notwendige Gesamt­ zeit und damit die allenfalls verbleibende Zeit für den Zustand tatsächlicher Mischreibung aus. Darüber hinaus schlägt die Erfindung in weiterer Ausgestaltung vor, daß die Lagertaschen in der Spindelmutter, die für den hydrostati­ schen Aufbau des Schmierfilms ausgebildet sind, als z.B. mittige Längskanäle der Gewindeganglinie folgend geformt sind. Beispielsweise sind bei einer Spindelpresse der hier in Rede stehenden Art vier Gewindegänge mit je einer Stei­ gung von 12° ausgebildet. Die Lagertaschen sind als Kanal über die gesamte Länge eines Gewindeganges ausgebildet. Die Lagertaschen brauchen nur auf einer Flankenseite ausgebildet zu sein, da die Belastung immer auf derselben Seite auf­ tritt. Beim Herunterfahren des Stößels bewirkt die Reaktions­ kraft des Stößels, daß jeweils an der unteren Flanke der Anlagedruck gegeben ist. Desgleichen beim Hochfahren des Stößels mittels der Hydraulikzylinder. Die somit als einer Gewindeganglinie kanalartig folgend ausgebildete Lagertasche wird bevorzugt in etwa in der Mitte der Tragflanken einer Spindelmutter angeordnet. In regelmäßigen Abständen sind Zuführleitungen angeschlossen, durch welche mit entsprechen­ dem Druck das Schmiermittel in die Lagertaschen gepumpt wird. Der Kanal kann je nach den konstruktiven Verhältnissen einteilig oder mehrteilig, also segmentartig sein. Eine axiale Unterteilung empfiehlt sich im Hinblick auf ein er­ wünschtes schnelles Wiedererreichen des hydrostatischen Lagerungszustandes nach einem Überschreiten der kritischen Kraft, um jedenfalls beim Rückhub von Beginn ab hydrostati­ sche Lagerungsverhältnisse zu haben. Der Lagertaschenkanal muß in der Spindelmutter so ausgelegt sein, daß in jeder Stellung des Stößels eine Überdeckung gegeben ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, der auch eigenständige Bedeutung zukommt, ist vorgesehen, daß kurz vor Erreichen des unteren Umkehrpunktes des Stößels aus einem gesonderten Ölvorrat das hydrostatische Lager mit einem Kurzzeit-Über­ druck beaufschlagbar ist. Und zwar sowohl das hydrostatische Lager in der Spindelmutter, wie auch, wenn vorgesehen, das hydrostatische Lager im Spurlager. Dieser Kurzzeit-Überdruck ermöglicht es, sogar noch bei Maximalkraft hydrostatische oder quasi-hydrostatische Verhältnisse aufrechtzuerhalten. Es kann zwar der Fall eintreten, daß trotz des Überdruckes eine Annäherung der Flanken der Spindelmutter und der Spin­ del aneinander auftritt, jedoch nicht in dem Ausmaß, daß der Schmierfilm vollständig durchschlagen wird. In bevorzugter Ausgestaltung wird die Beaufschlagung mit dem Kurzzeit-Über­ druck auch in Abhängigkeit von der Umformphase vorgenommen. Durch das Auftreffen des Stößels einer hier beschriebenen Spindelpresse kann der Kurzzeit-Überdruck ausgelöst werden. Nach gegenwärtigen Erkenntnissen liegt der erforderliche Kurzzeit-Überdruck bei etwa 800 bar für eine Spindelpresse mit einer Nennkraft von 1600 t und üblichen Abmessungen der Spindel und der Spindelmutter. Hierbei ist berücksichtigt, daß eine Spindelpresse mit 1600 t Nennkraft bis zu 2500 t belastet werden kann und bei 10% der Hübe sogar bis 3200 t. Bei einer derartigen Spindelpresse ist die maximal er­ reichbare Kraft durch ein beginnendes Schleifen der Kupplung bestimmt, das etwa bei 3800 t einsetzt. Soweit die Spindel­ presse nur bis 1600 t belastet wird, reicht für den Kurz­ zeit-Überdruck auch ein Druck von etwa 500 bar aus. Der Kurzzeit-Überdruck ist auch unabhängig von dem Erreichen bzw. dem Aufrechterhalten von hydrostatischen Verhältnissen während der Umformphase von Bedeutung. Selbst wenn durch den Kurzzeit-Überdruck es nicht möglich ist, hydrostatische Verhältnisse aufrechtzuerhalten bzw. einzustellen. Der kurz vor dem unteren Umkehrpunkt des Stößels ausgelöste Kurzzeit- Überdruck dient auch dazu, um unmittelbar nach Beendigung des Umformvorganges und vor Einleitung der Rückbewegung des Stößels zuverlässig und schnell in den Lagern wieder hydro­ statische Verhältnisse herzustellen. Der Kurzzeit-Überdruck soll aber nicht dazu dienen, auch noch bei Maximalkraft ideal-hydrostatische Verhältnisse in jedem Fall aufrechtzuer­ halten oder den Wert der kritischen Kraft zu erhöhen. Der Überdruck soll also nach Entlastung des Stößels diesen, sofern erfolgt, von den Gegenflächen möglichst schlagartig abheben. In konstruktiver Hinsicht schlägt die Erfindung hierzu auch vor, daß der gesonderte Ölvorrat mittels eines hydraulischen Akkumulators, dem eine gesonderte Pumpe zuge­ ordnet ist, druckbeaufschlagbar ist und daß der Ölvorrat über ein schnell öffnendes Hydraulikventil in die hydrostati­ sche Lagerung einleitbar ist. Es ist somit ein gesondertes System für die Erzeugung dieses Überdrucks gegeben. Der Akkumulator wird während eines großen Teils des Pressen­ spiels gefüllt. Zum Trennen der Laufflächen wird der Akkumu­ lator kurz vor dem unteren Umkehrpunkt des Stößels durch das schnell öffnende Hydraulikventil mit den Lagertaschen verbun­ den. Zur Erreichung einer möglichst kurzen Druckaufbauzeit ist es vorteilhaft, den Akkumulator möglichst nahe an der Lauffläche bzw. den Lagerungsflanken anzuordnen.

Nachstehend ist die Erfindung des weiteren anhand der beige­ fügten Zeichnung, die jedoch lediglich ein Ausführungsbei­ spiel darstellt, erläutert. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise geschnitten, einer Spindelpresse;

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung, geschnitten, der Spindel mit dem Stößel und der Spindelmutter;

Fig. 3 eine graphische Kraft-Zeitdarstellung der Preß­ kraft aufgetragen über der Umformzeit;

Fig. 4 eine Detaildarstellung der Zusammenwirkung Spindel­ mutter/Spindel und

Fig. 5 ein Schaltschema bezüglich der Erzeugung des kurz­ zeitigen Überdrucks.

Dargestellt und beschrieben ist eine Spindelpresse 1 mit einem Stößel 2, der mittels einer Spindel 3 zur Durchführung eines Umformvorganges bewegbar ist. Der heruntergefahrene Stößel 2 ist mittels Hydraulikzylinder 4 wieder in seine Ausgangslage zurückbewegbar. Die Spindel 3 ist über eine Kupplung mit einem Schwungrad 7 koppelbar. Bei der darge­ stellten Ausführungsform wird die Kraft bzw. Energie zur Bewegung des Stößels beim Umformvorgang aus dem Schwungrad 7 geholt.

Die Spindel 3 ist in einer Spindelmutter 5 gelagert, die in dem Stößel 2 aufgenommen ist. Desweiteren ist die Spindel 3 mittels eines Spurlagers 6 gelagert. Die Spindel 3 mit der Spindelmutter 5 sowie der Stößel 2 sind insgesamt in einem Pressengestell 18 aufgenommen.

Das Schwungrad 7 läuft jeweils in der gleichen Drehrichtung um. Nach bzw. kurz vor Beendigung des Arbeitshubes wird die Kupplung 19 zwischen dem Schwungrad 7 und der Spindel 3 gelöst und die Aufwärtsbewegung des Stößels 3 mittels der erwähnten hydraulischen Rückhubeinrichtung (Hydraulikzylinder 4) durchgeführt.

Die Spindelmutter 5 und das Spurlager 6 sind bei der darge­ stellten Spindelpresse 1 als hydrostatische Lager ausgebil­ det. Im Detail ist dies beispielsweise in Fig. 4 darge­ stellt. Mittels einer nicht dargestellten Pumpe wird in die Lagertaschen 8 Schmiermittel, nämlich Öl, unter einem sol­ chen Druck eingepumpt, daß die Spindel 3 von der Spindelmut­ ter 5 distanziert wird. Das hydrostatische Lager ist wirksam während des Auf- und Abwärtshubes sowie auch während des Umformvorganges, hier jedoch nur bis zu einer bestimmten Kraft F 1 (vergl. Fig. 3), die einen Bruchteil der Kraft F _max darstellt. Diese Auslegung des hydrostatischen Lagers ermög­ licht es, bei konstruktiv nahezu unveränderten Verhältnis­ sen, eine sehr weitgehende Reduzierung des Verschleißes zu erreichen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, steigt die in den Lagern wirkende Kraft über die Umformzeit stark progressiv an. Der Verlauf eines solchen Anstieges ist von Werkstück zu Werkstück verschieden, üblicherweise ist jedoch ein Kraftan­ stieg auf mindestens den doppelten Wert im letzten Zehntel der Umformzeit gegeben. Beim dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist die hydrostatische Lagerung so ausgelegt, nämlich Fläche und Spaltdruck so bestimmt, daß bis zu einer Preß­ kraft, die etwa der halben Maximalkraft entspricht, eine praktisch vollständige hydrostatische Schmierung vorliegt, d.h. die Distanzierung der Flanken 10 der Spindel 3 und der Flanken 11 der Spindelmutter 5 praktisch unverändert ist. Nach Übersteigen der kritischen Kraft F 1 befinden sich die zugeordneten Lagerflächen aber nicht sogleich im Mischrei­ bungsgebiet. Vielmehr vermindert sich zunächst die Spalthöhe h (vergl. Fig. 4), zwar in sehr kurzer Zeit, jedoch immer noch in einer bezogen auf die verbleibende Umformzeit wesent­ lichen Zeit. Erst danach, was in dem dargestellten Schaubild mit dem Zeitpunkt t₂ angedeutet ist, tritt tatsächlich Misch­ reibung auf. Bis zum Anstieg auf die Maximalkraft F _max bzw. bis zur Beendigung des Umformvorganges. Der verbleibende Zeitraum von t ₂ bis t ₃ ist sehr kurz, im Bereich von wenigen Millisekunden. Entsprechend gering ist auch der Weg, den die Lagerflächen im Gebiet der Mischreibung relativ zueinander zurücklegen.

Im einzelnen ist bezüglich des hydrostatischen Lagers in der Spindelmutter so vorgegangen, daß ein dem Gewindegang folgen­ der Kanal ausgebildet ist, der etwa mittig auf der Flanke 11 der Spindelmutter 5 angeordnet ist. Die Spindelmutter selbst kann bspw. viergängig ausgebildet sein, mit je 12° Steigung. Es kann auch vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß die Kanäle über die axiale Höhe der Mutter unterteilt sind. Dies ist etwa vorteilhaft im Hinblick auf ein rasches Abheben der Flanken 10, 11 vor bzw. zu Beginn des Rückhubs. Diesbezüglich ist weiter unten aber auch eine weitere gesonderte Ausgestal­ tung erläutert.

In weiterer Einzelheit besteht das hydrostatische Lager in der Spindelmutter aus einer Lagertasche 8 mit einer Breite a und einer (mittleren) Höhe b. Die Lagertasche 8 ist mittels einer Verbindungsleitung 9 mit einer Ölquelle unter hohem Druck verbunden. Durch diesen Druck hebt die Flanke 10 der Spindel 3 von der Flanke 11 der Spindelmutter 5 ab, und zwar bis zu der erwähnten Höhe h (die in der Zeichnung übertrie­ ben dargestellt ist). Die Höhe h ist abhängig von dem Öl­ druck in der Lagertasche 8 und der herrschenden Kraft in der Spindel 3. Die Lagertasche 8 ist weiter mit der Verbindungs­ leitung 9 durch eine Zuleitung 20 verbunden, die einen gerin­ geren Durchmesser als die Verbindungsleitung 9 und auch einen etwas geringeren Durchmesser besitzt als es der Breite a der Lagertasche 8 entspricht. Bspw. und bevorzugt sind die Maße so gewählt, daß die Breite a der Lagertasche 8 zu der Breite A der wirksamen Flankenfläche der Flanke 11 sich wie 1 : 6 verhält. Die Höhe b entspricht etwa der Breite a, wobei ein Kanalgrund der Lagertasche 8, wie in der Zeichnung dargestellt, gerundet ausgeführt ist. Der Durchmesser der Verbindungsleitung 20 ist etwas, bspw. 20%, kleiner als die Breite a der Lagertasche 8, während der Durchmesser der Zuleitung 9 etwa doppelt so groß ist wie der Durchmesser der Verbindungsleitung 20.

Während eines Arbeitshubes herrscht in der Lagertasche 8 bzw. in der darin befindlichen und austretenden Hydraulik­ flüssigkeit zunächst, bevor der Stößel mit dem Werkstück in Kontakt kommt, ein relativ geringer Druck von bspw. 20 bar. Dieser Druck ist ausreichend, um die Flanken 10 und 11 von­ einander zu distanzieren. Die Pumpe, die die Hydraulikflüs­ sigkeit fördert, durch die Zuleitung 9 und die Verbindungs­ leitung 20 in die Lagertasche 8 ist jedoch auf einen wesent­ lich höheren Gegendruck, beispielsweise bis zu 300 bar, ausgelegt. Kommt nun der Stößel 2 mit dem Werkstück im weite­ ren Verlauf des Arbeitshubes in Kontakt, so erhöht sich der Gegendruck, der von der Spindel 3 ausgeübt wird und entspre­ chend steigt der Druck in der Lagertasche 8 an. Bei sehr kurzzeitigen Umformvorgängen ist die Zeitspanne viel zu gering, als daß es zu einem Durchschlagen der die Flanken 10, 11 distanzierenden Schicht aus Hydraulikflüssigkeit kom­ men könnte. Bei längeren Umformzeiten, die etwa bei 150 bis 200 µs liegen, steigt der Druck in dem hydrostatischen La­ ger, nach derzeitigen Erkenntnissen, durchaus bis zu dem beispielhaft erwähnten Gegendruck der fördernden Pumpe an.

Obwohl die Verbindungsleitung 20 einen geringeren Durchmes­ ser aufweist als die Lagertasche 8 einerseits und die Zulei­ tung 9 andererseits, wirkt sie doch nicht oder nicht wesent­ lich als eine für hydrostatische Lager im Stand der Technik an sich bekannte Drossel. Gleichwohl kann ein derartiges hydrostatisches Lager auch in der im Stand der Technik be­ kannten Weise mit einer Drossel ausgebildet sein. Hierbei ist jedoch eine wesentliche Erwärmung der Hydraulikflüssig­ keit zu verzeichnen, die möglichst vermieden werden soll. Darüber hinaus läßt eine Ausgestaltung, wie angegeben, - unterstützend - wie das hydrostatische Lager für die Spin­ delpresse überhaupt, den Einsatz relativ zähen Öles zu. Eine hohe Ölzähigkeit wiederum ist vorteilhaft in bezug auf die Zeit, die erforderlich ist, um bei Überschreiten der kritischen Kraft F 1 die Flanken 10 und 11 in Anlage zueinan­ der zu bringen. Es wird bspw. mit einer Ölzähigkeit von 460 cSt gearbeitet. Dies bedeutet, daß die Zähigkeit des hierbei verwendeten Öles um etwa 2 bis 4 Stufen höher liegen kann, als die Zähigkeit des Öles, das bei bekannten Schmierungen an Spindelpressen verwendet wird.

In Fig. 5 ist ein Schaltschema dargestellt, mit welchem kurz vor Erreichen des unteren Umkehrpunktes des Stößels 2 aus einem gesonderten Ölvorrat 12 das hydrostatische Lager mit einem Kurzzeit-Überdruck beaufschlagbar ist. Im einzelnen besteht diese Anordnung aus einem hydraulischen Akkumulator 13, der mit einer gesonderten Pumpe 14 zusammenwirkt. Der hydraulische Akkumulator 13 ist über eine gesonderte Leitung 15, in welcher schnellöffnende Hydraulikventile 16 angeord­ net sind, mit der hydrostatischen Lagerung verbunden. Durch die separate Pumpe 14 wird der hydraulische Akkumulator mit Schmiermittel gefüllt, das dann unter einem so hohen Druck steht, daß die Trag- bzw. Laufflächen von Spindelmutter 5 und Spurlager 6 zu Beginn des Rückhubs nahezu schlagartig voneinander distanziert werden und die Rückhubbewegung des Stößels wieder vollständig mit hydrostatischer Schmierung ablaufen kann. Zum Trennen der Laufflächen wird der Akkumula­ tor 13 kurz vor dem unteren Umkehrpunkt des Stößels 2 durch die schnell öffnenden Hydraulikventile 16 mit den Kanälen bzw. Lagertaschen 8 verbunden. Es ist vorteilhaft, den Akku­ mulator 13 möglichst nahe an der Spindelmutter bzw. dem Spurlager anzuordnen, um eine möglichst kurze Druckaufbau­ zeit zu erreichen. Gefüllt wird der Akkumulator 13 während eines großen Teils des Pressenspiels. In der Zeichnung ist noch mit 17 ein Druckventil bezeichnet. Es versteht sich, daß der durch das Zusatzaggregat kurzzeitig aufbringbare Druck wesentlich höher ist als der Betriebsdruck des hydro­ statischen Lagers. Bezüglich letzterem wird mit einem Öl­ druck von bspw. 300 bar gearbeitet. Die vorbeschriebene Ein­ richtung dient auch erfindungsgemäß dazu, das hydrostatische Lager kurz vor Erreichen des unteren Umkehrpunktes des Stö­ ßels mit einem Kurzzeit-Überdruck einer derartigen Höhe zu beaufschlagen, daß hydrostatische oder zumindest quasi-hydro­ statische Verhältnisse auch während einer Maximalbelastung des Lagers gegeben sind. Hierzu wird mit Drücken von bis zu 800 bar oder ggf. mehr kurzzeitig gearbeitet, bezogen auf eine Nennkraft einer Spindelpresse von 1600 t. Weiterhin ist auch vorgesehen, daß die Beaufschlagung mit dem Kurz­ zeit-Überdruck in Abhängigkeit von der Umformphase vorgenom­ men wird. Bspw. kann der Kurzzeit-Überdruck gesteuert durch die momentane Pressenkraft ausgelöst werden. Diese Maßnahme kann auch ohne eine Auslegung des Lagers ansonsten als hydro­ statisches Lager, wie weiter vorne im einzelnen beschrieben, angewendet werden.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirkli­ chung der Erfindung von Bedeutung sein.

Claims (11)

1. Spindelpresse (1) mit einer Spindel (3) und einer Spindel­ mutter (5), die in einem Pressengestell (18) aufgenommen sind, einem in der gleichen Drehrichtung ununterbrochen laufenden Schwungrad (7), einer zwischen dem Schwungrad (7) und der Spindel (3) angeordneten druckmittelbetätigbaren Kupplung (19), die nur während des Abwärts- und teilweise während des Arbeitshubes eine Verbindung zwischen dem Schwungrad (7) und der Spindel (3) herstellt, und einer hydraulischen Hubeinrichtung (4) zur Zurückbewegung des Stößels (2), wobei zur Schmierung im Bereich von Flanken der Spindelmutter (5) mehrere Öl-Austrittsbohrungen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Öl-Austrittsbohrungen in Form von Lagertaschen (8) auf den Tragflanken (11) der Spindelmutter (5) angeordnet sind, zur Ausbildung eines hydrostatischen Lagers, und daß die Tragkraft des hydrostati­ schen Lagers auf eine kleinere Kraft, als es der Maximal­ kraft der Spindelpresse (1) entspricht, eingestellt ist.

2. Spindelpresse, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrostatische Lager nur zwischen den Tragflanken (11) der Spindelmutter (5) und einer jeweili­ gen gegenüberliegenden Flanke (10) der Spindel (3) ausgebil­ det ist.

3. Spindelpresse, insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Spindelpresse (1) ein oberes Spurlager (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Spurlager (6) als hydrostatisches Lager ausgebildet ist, mit einer Druck-Einstellung entspre­ chend dem Spindelmutter-Lager.

4. Spindelpresse, insbesondere nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagertaschen (8) in der Spindelmutter (5) im wesentlichen kanalartig ausgebildet sind, der Gewindeganglinie auf einer Flanke (11) der Spindelmutter (5) folgend.

5. Spindelpresse mit einer Spindel (3) und einer Spindelmut­ ter (5), die in einem Pressengestell (18) aufgenommen sind, einem in der gleichen Drehrichtung ununterbrochen laufenden Schwungrad (7), einer zwischen dem Schwungrad (7) und der Spindel (3) angeordneten druckmittelbetätigbaren Kupplung (19), die nur während des Abwärts- und teilweise während des Arbeitshubes eine Verbindung zwischen dem Schwungrad (7) und der Spindel (3) herstellt, und einer hydraulischen Hubein­ richtung (4) zur Zurückbewegung des Stößels (2), wobei zur Schmierung im Bereich von Flanken der Spindelmutter (5) mehrere Öl-Austrittsbohrungen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor Erreichen des unteren Umkehr­ punktes des Stößels (2) eine Distanzierung der Tragflanken (10, 11) der Spindel (3) und der Spindelmutter (5) entspre­ chend einem hydrostatischen Lagerungszustand einstellbar ist.

6. Spindelpresse, insbesondere nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein gesonderter Ölvorrat (12) mittels eines hydraulischen Akkumu­ lators (13), dem eine gesonderte Pumpe (14) zugeordnet ist, druckbeaufschlagbar ist und daß der Ölvorrat aus dem Akkumu­ lator (13) mittels schnellöffnender Hydraulikventile (16) zwischen die Tragflanken (10, 11) einspeisbar ist.

7. Spindelpresse, insbesondere nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Breite a der Lagertasche (8) in einer Tragflanke (11) der Spindelmutter (5) etwa 1/6 der wirksamen Breite A der Trag­ flanke 11 entspricht.

8. Verfahren zum Betreiben einer Spindelpresse mit einer hydrostatischen Lagerung einer Spindel in einer Spindelmut­ ter, insbesondere gemäß einer Ausgestaltung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß kurz vor Errei­ chen des unteren Umkehrpunktes eines Stößels das hydrostati­ sche Lager mit einem Kurzzeit-Überdruck beaufschlagt wird, zur Erzielung hydrostatischer oder zumindest quasi-hydrosta­ tischer Verhältnisse während einer Maximalbelastung des Lagers.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung mit dem Kurzzeit-Überdruck in Abhängig­ keit von der Umformphase vorgenommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurzzeit-Überdruck bei etwa 800 bar liegt, für eine Spindelpresse mit einer Nennkraft von 1600 t.

11. Verwendung eines hydrostatischen Lagers zur Distanz­ ierung der Flanken (10, 11) einer Spindelmutter (5) und einer Spindel (3) bei einer Spindelpresse (1), insbesondere einer Spindelpresse mit einer Spindel (3) und einer Spindelmutter (5) die in einem Pressengestell (18) aufgenommen sind, einem Schwungrad (7), einer zwischen dem Schwungrad (7) und der Spindel (3) angeordneten druckmittelbetätigbaren Kupplung (19), die nur während des Abwärts- und teilweise während des Arbeitshubes eine Verbindung zwischen dem Schwungrad (7) und der Spindel (3) herstellt, und einer hydraulischen Hubein­ richtung (4) zur Zurückbewegung des Stößels (2), wobei zur Schmierung im Bereich von Flanken der Spindelmutter (5) mehrere Öl-Austrittsbohrungen ausgebildet sind.