DE4234905C2 - Antriebsaggregat für Werkzeugmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsaggregat für Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Antriebsaggregate dieser Art dienen zum Antrieb insbesondere von Pressen, Stanzautomaten, Scheren und dergleichen. Sie umfassen ein Planetengetriebe verbunden mit einem Schwungrad sowie eine Lamellen-Kupplungs-Bremskombination, mit der wahlweise die Getriebeantriebswelle eingeschaltet und gebremst werden kann.

Bei einem bekannten Antrieb für Werkzeugmaschinen gleicher Art (DE 39 11 048 A1) ist das Schwungrad am Gehäuse zwischen Planetengetriebe und Kupplungs-Bremskombination gelagert.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in einer Weiterentwicklung des vorgenannten Standes der Technik im Hinblick auf die Lagerung und Schmierung des Schwungrades.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich insbesondere auf verschiedene Möglichkeiten der Ölschmierung bzw. Ölkühlung des gesamten Aggregates.

Die Lagerung des Schwungrades im Bereich der Kupplungs- Bremskombination ist insofern optimal, als sich aufgrund der verkürzten Bauform eine stabile platzsparende und querkraftarme Konstruktion ergibt. Über Ölkanäle in der Getriebewelle kann dabei mit Drucköl eine Innenölung bzw. Innenkühlung der Kupplungs-Bremskombination durchgeführt werden. Von dort aus kann das Öl über achsparallele Kanäle in den Bereich des Getriebes weitergeführt werden. Gleichfalls ist es möglich, die Kupplungs-Bremskombination mit Drucköl über einen radialen Kanal im Getriebegehäuse zu versorgen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Gleitlagerung des Schwungrades vorgesehen mit hydrostatischer Druckölzuführung über Ölkanäle vom Getriebegehäuse aus. Die hydrostatische Lagerung bringt quasi eine unbegrenzte Lebensdauer auch bei großen Schwungradgewichten. Weiterhin hat sich die hydrostatische Lagerung als sehr wirtschaftlich erwiesen, insbesondere hinsichtlich der hydraulischen Betätigung der Kupplungs-Bremskombination, wo ohnehin ein Hydraulik-Aggregat mit entsprechendem hohen Druck vorgesehen sein muß. Die Druckbeaufschlagung kann dabei in zeitlicher Reihenfolge erfolgen, zuerst Druck auf die Schwungradlagerung zum Anfahren, dann Druckbeaufschlagung der Kupplung. Mit einer zusätzlichen Pumpe kann die Beaufschlagung gleichzeitig erfolgen.

Vorzugsweise sollte zunächst mit dem Druck auf das hydrostatische Lager eingewirkt werden, bis die Drehzahl des Schwungrades ausreichend ist, um in eine selbsttätige hydrodynamische Schmierung überzugehen. Dann kann die Druckölzufuhr zur Kupplung angestellt werden, das entspricht im Prinzip auch der Einschaltcharakteristik einer solchen Maschine. Eine eigene Pumpe für die Schwungradlagerung ist nur in Ausnahmefällen notwendig, z. B. bei zu geringer Spaltgeschwindigkeit im Lager bzw. zu geringer Drehzahl des Schwungrades.

Bei der Druckölzuführung vom Getriebegehäuse bzw. vom Schwungradträger aus, ist der Druck so bemessen, daß das Schwungrad angehoben wird, so daß beim Anlauf keine Trockenreibung entstehen kann. Die weitere Zuführung des Drucköles wird dazu benutzt, daß nach Durchlauf der Schwungradlagerung das Öl seinen Ablauf durch die Kupplungs- Bremskombination zur Schmierung und Kühlung und weiter durch die Getriebelagerung (zur Schmierung) in das Getriebe (zur Schmierung) geleitet wird. Der eigentliche Rücklauf geht dann vom Getriebe zum Aggregat-Behälter. Das in einer Auffangkammer sich ansammelnde Lecköl wird ebenfalls zur Schmierung in das Getriebe geleitet. In den meisten Fällen ist ein solcher Durchlauf ausreichend.

Eine alternative Möglichkeit dazu besteht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darin, das Drucköl über die Getriebewelle zwecks Innenkühlung der Kupplungs-Bremskombination zuzuführen. Über radiale Kanäle in den Lamellenträgern sowie im Schwungradträger kann das Öl weiter zur hydrodynamischen Schmierung in das Gleitlager des Schwungrades geführt werden und im weiteren Verlauf dann ebenfalls zur Schmierung der Getriebelager und des Getriebes.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen.

Fig. 1 zeigt im Prinzip einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Antriebsaggregats nach der Erfindung im kompletten Zustand;

Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Kupplungs- Bremskombination mit Schwungrad, speziell mit einer Gleitlagerung desselben;

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt der Ausführungsform nach Fig. 2 mit einer anderen Anordnung der Ölkanäle.

Zunächst wird auf die Ausführungsform nach Fig. 1 Bezug genommen.

Ein Planetengetriebe 10 des Aggregates wird von einem Getriebegehäuse 12 aufgenommen mit einer Innenverzahnung 13, den Planetenrädern 33 und dem Planetenträger 34. Die Planetenräder kämmen auf einem Sonnenrad (Ritzel) 27 einer Getriebewelle 20.

Antriebsseitig schließt das Gehäuse eine Lamellen-Kupplungs- Bremskombination ein. Sie besteht aus einer fest mit der Getriebewelle 20 verbundenen Kupplungsnabe 21, die ein Lamellenpaket 24 für die Bremse und ein Lamellenpaket 25 für die Kupplung aufnimmt. Dazwischen ist in an sich bekannter Weise verschiebbar ein Kupplungskolben 22 gelagert mit einer zugeordneten Feder 23. Wahlweise kann mit dem verschiebbaren Kupplungskolben gegen das Lamellenpaket 25 für die Kupplung oder das Lamellenpaket 24 für die Bremse gedrückt werden, je nach dem, ob die Getriebewelle 20 eingekuppelt oder gebremst werden soll.

Das zugeordnete feststehende Lamellenpaket für die Bremse greift in einen Lamellenträger 17 des Gehäuses ein.

Die Kupplungs-Bremskombination ist in einem Lagerhals 15 des Gehäuses untergebracht, der auch zur Lagerung eines Schwungrades 30 dient unter Benutzung von Lagern 31. Das Schwungrad ist in Gestalt eines Lamellenträgers 32 fortgesetzt, an dem die Lamellenpakete 25 eingreifen, die der Kupplung zugeordnet sind.

Öl zur Schmierung kann über eine axiale Bohrung in der Getriebewelle 20 zugeführt werden, wobei es über Ölkanäle 26 in die Kupplungs-Bremskombination gelangen kann und über weitere Ölkanäle 16 in das Planetengetriebe.

Abtriebsseitig schließt das Getriebegehäuse 12 eine Kreuzscheibenkupplung ein, bestehend aus einer inneren Kupplungsnabe 35, die fest mit dem Planetenträger 34 verbunden ist, aus einer Zwischenscheibe 36 und aus einer äußeren Kupplungsnabe 3, 37, die drehfest auf der Maschinenantriebswelle 1 aufgebracht ist, und zwar mittels einer Schrumpfscheibe 4 und den erforderlichen Verbindungsschrauben. Diese Kupplungsnabe 3, 37 ist an ihrem Umfang mittels eines Dichtungsrings 6 gegenüber dem Getriebegehäuse 12 abgedichtet. Mittels eines Flansches 11 des Gehäuses kann das gesamte Aggregat an einem Maschinenständer 2 befestigt werden. Die Ölkanäle sind so angelegt, daß entweder umlaufend oder durch eine Tauchölung sowohl die Kupplungs-Bremskombination als auch das Planetengetriebe und die Kreuzscheibenkupplung geölt werden können.

Bei dem Antriebsaggregat nach Fig. 2 ist ein Schwungrad 45 auf einem Schwungradträger (Lagerhals 43) gleitend gelagert, wobei eine hydrostatische Ölschmierung vorgesehen ist. Zur Aufnahme des Öles sind in der Lagerfläche Ölnuten 48 vorgesehen. Drucköl wird über eine radiale Bohrung 49 im Getriebegehäuse 40 zugeführt und über eine axiale Bohrung 50 im Schwungradträger zu den Ölnuten 48 weitergeleitet. Die achsparallele Bohrung 50 ist stirnseitig durch eine Ringscheibe 53 verschlossen.

Im Zwischenraum zwischen Getriebegehäuse 40 und Schwungrad 45 ist an dem Schwungrad ein Ring 51 angebracht und abgedichtet. Dieser Ring begrenzt einen Raum, der das von der Lagerfläche des Schwungrades abfließende Öl aufnimmt. Von dort geht ein radialer Kanal 54 ab, der das Öl in Richtung der eingezeichneten Pfeile in den Bereich der Kupplung und der Bremse zur Schmierung und Kühlung weiterleitet. Öl kann von der Lagerfläche im übrigen auch über die Ringscheibe 53 abfließen. Das Öl gelangt im Weiterfluß von der Kupplungs-Bremskombination auch an die Wälzlager 42 und 46, in denen die Getriebewelle 44 gelagert ist. Schließlich kann das Öl auch aus dem Bereich der Kupplungs- Bremskombination über achsparallele Kanäle 56 in das Getriebe gelangen. Dem Ring 51 ist ein fest mit dem Getriebegehäuse 40 verbundener Ring 52 zugeordnet, der eine Auffangkammer 52a für Lecköl bildet, das über einen oder mehrere Kanäle 55 gleichfalls in das Getriebe gelangen kann.

Bei dem Antriebsaggregat nach Fig. 3 ist die Lagerung des Schwungrades 45 im wesentlichen die gleiche wie bei der Ausführung nach Fig. 2, jedoch erfolgt die Ölzuführung über zwei achsparallele Kanäle 63 in der Getriebewelle 44 zwecks Schmierung und Innenkühlung der Kupplung und der Bremse. Über radiale Bohrungen 62 in den Lamellenträgern 17, 47 und über radiale Bohrungen 60 im Schwungradträger 43 gelangt das Öl in den Gleitlagerbereich des Schwungrades zu einer hydrodynamischen Schmierung.

Claims (6)

1. Antriebsaggregat für Werkzeugmaschinen mit einem Planetengetriebe, auf dessen Gehäuse ein Schwungrad gelagert ist, wobei dieses mittels einer Lamellen- Kupplungs-Bremskombinationen einkuppelbar ist bzw. gebremst werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen- Kupplungs-Bremskombination von einem Lagerhals (Schwungradträger 15; 43) des Gehäuses (12; 40) aufgenommen ist, auf dem außen das Schwungrad (30; 45) gelagert ist.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Getriebewelle (20) Druckölkanäle (26) für eine Innenölung der Kupplungs-Bremskombination und Ölkanäle (16) zur Weiterführung des Öls in das Getriebe vorgesehen sind.

3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Getriebegehäuse (12) für die Zuführung von Öl ein radialer Kanal (16) vorgesehen ist, an den sich ein achsparaller Kanal (16), der zum Getriebe und zur Kupplungs-Bremskombination führt, anschließt.

4. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die nachfolgend genannten Merkmale:

• - das Schwungrad (45) ist auf einem Schwungradträger (43) mittels eines Gleitlagers gelagert;
• - für eine hydrostatische Schmierung des Gleitlagers ist im Getriebegehäuse (40) ein radialer Druckölkanal (49) vorgesehen, der sich in einem achsparallelen Druckölkanal (50), der zum Gleitlager führt, fortsetzt;
• - zwischen Getriebegehäuse (40) und Schwungrad (45) ist abgedichtet ein Ring (51) eingesetzt, der einen Raum zur Aufnahme des vom Gleitlager des Schwungrades abfließenden Öls einschließt und von dem über einen radialen Kanal (54) das Öl in den Bereich der Kupplungs-Bremskombination weitergeleitet wird;
• - für den Übergang von Öl aus der Kupplungs- Bremskombination in das Getriebe sind im Getriebegehäuse Kanäle (56) vorgesehen.

5. Antriebsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ring (51) ein abgedichteter Ring (52) zugeordnet ist, der zur Aufnahme von Lecköl eine Auffangkammer (52a) bildet, von der das Lecköl über einen Kanal (55) in das Getriebe gelangen kann.

6. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Lagerung des Schwungrades (45) mittels eines Gleitlagers Drucköl über achsparallele Kanäle (63) in der Getriebewelle (44) zwecks Innenschmierung und -kühlung der Kupplungs-Bremskombination zugeleitet wird, daß von dort aus das Öl über radiale Kanäle (62) in den Lamellenträgern (17, 47) und über radiale Kanäle (60) im Schwungradträger (43) zwecks hydrodynamischer Schmierung zum Gleitlager des Schwungrades geleitet wird.