DE7304945U - Sicherheitseinrichtung für hydrostatische Lagerungen - Google Patents

Description

FAE KUGELFISCHER GEORG sa/fE^ktO.: ."" ' '·' . ": 7. Febr. 1973

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Sicherheitseinrichtung für hydrostatische Lagerungen

Die Erfindung beschäftigt sich mit einer Vorrichtung zur Stillsetzung von sich bewegenden Teilen bei Verwendung von hydrostatischen Lagern.

Bei hydrostatischen Lagerungen werden die die Last übertrager.den Flächen mit Taschen versehen, in die von außen fortlaufend eine bestimmte Ölmenge zugeführt v/ird. Durch die dauernde Ölzufuhr heben sich die Lagerflächen gegeneinander ab. Mit solchen Lagern können hohe Belastungen mit beliebigen Drehzahlen übertragen werden. Es gibt daher viele Betriebszuständeo bei denen es zu schweren Schaden an den Lagerflächen kommen kann, wenn die Ölförderung nachläßt oder ganz unterbrochen wird. Anlaß sind z. B. undichte Druckölleitungen, Versagen der Druckölpumpe, Ausfall des Pumpantriebsmotors usw. Die im Vergleich zu den Taschenabmessungen meist kleinen Stegflächen sind dann nicht im Stand, die äußere Belastung hydrodynamisch aufzunehmen. Es ergibt--sich eine direkte Berührung der Lagerkörper. Bei entsprechenden Relativbewegungen und Lasten kommt es dann zu erheblichem Verschleiß der Lagerfläche, meist sogar zur Zerstörung der Lagerung.

Wie aus den Ausführungen auf Seite 130, 1. Absatz, des Industrieanzeigers 67 vom 20.8.68 hervorgeht, werden deshalb bereits Druckölvorratsspeicher vorgesehen, die eine gewisse Zeitspanne vom Ausfall der normalen Ölzuführung ab Öl nachliefern und somit eine Notschmierung gewährleisten. Auch Veröffentlichungen aus neuerer Zeit (s. Wirtschaftlich Planen·- Konstruierei - Fertigen, 14. Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium, vom 3. und 4.6.71, Bild 14 und DT-OS 1 675 106) zeigen, daß dieses Prinzip noch nicht verbessert ist, obwohl es noch wesentliche Mangel aufweist. Für oft auftretende Betriebsverhäl'tnisse ist nämlich das" Volumen eines solchen Druckspeichers zu klein. Insbesondere bei sehr schnellaufenden Spindeln und hohen Lasten werden wegen der großen kinetischen Energie von Spindel und Antriebsmotor die Laufzeiten zu lang. Es sind dann unmäßig große und dementsprechend teuerere Druckspeicher erforderlich, die oftmals in der Maschine gar nicht unterzubringen sind.

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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung aufzuzeigen, mit der die noch vorhandenen Mängel beseitigt werden können, ohne daß ein großer zusätzlicher Aufwand erforderlich ist und wobei eine luchtzeitige, automatisch eintretende Stillsetzung des bewegten Lagerteils erreicht wird.

Er. wird deshalb neuerungsgemäß eine Bremseinrichtung vorgeschlagen, deren Bremskolben vom Betriebsöldruck gegen eine Feder verschoben wird und bei Abfall bzw. Fehlen des Drucköls automatisch von der Feder gegen ein sich bewegendes Antriebs- bzw. Lagerteil gedrückt wird.

Mit dieser Einrichtung wird erreicht, daß innerhalb der durch den Druckspeicher ermöglichten Nachlaufzeit eine Notbremsung in ausreichender Zeit erfolgt. Der Druckspeicher kann dabei klein gehalten werden und trotzdem wird eine Stillsetzung erreicht, bei der keine Lagerschaden auftreten können. Da der Betriebsöldruck zur Vorspannung der Federn benutzt wird, ergibt sich eine automatische Wirkung der Bremse, ohne daß zusätzliche Schalt- und Regelmechanismen erforderlich sind. Hit der beschriebenen Einrichtung können nun auch sehr hochtourige Spindeln mit geringem Aufwand und ohne Beschädigung der Lagerflächen stillgesetzt werden.

Aufbau und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung •werden anhand der Figuren näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 den schematischen Aufbau einer hydrostatischen Lagerung mit Bremseinrichtung und den Ölzufuhrleitungen

Fig. 2 einen Querschnitt der Bremseinrichtung.

In Fig. 1 wird "der Querschnitt einer hydrostatischen Lagerung, bestehend aus der Welle 1, dem Gehäuse 2 und dem Antriebsmotor 3 dargestellt. In der Bohrung des zum Gehäuse 2 gehörenden Deckels 2¹ sind Drucktaschen 4 vorgesehen, in die durch die Pumpe 5 laufend Drucköl eingebracht wird. Damit wird eine hydrostatische Lagerung der Vi el le I erreicht. Das aus den Taschen 4 abfließende Öl wird in Ölauffangnuten 6 aufGenommen und in den Ölvorratsbehälter 7 zurückgeführt.

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Um ζ. B. bei Ausfall der Pumpe 5 eine gewisse Zeit einen Ölfluß im System aufrechterhalten zu können, ist der Öldruckspeicher 8 vorgesehen. Dieser kann aber, wenn er nicht zu groß bemessen werden soll, nur eine gewisse Zeit öl nachfördern. In vielen Betriebsfailen ist aber innerhalb dieser Zeit wegen der kinetischen Energie die sich drehende Welle 1 noch nicht zur Ruhe gekommen. Es wird daher neuerungsgemäß noch eine Bremseinrichtung 9 vorgesehen, die am Gehäuse 2 befestigt ist. Bei Abfall des Öldrucks im System drückt ein Bremsstempel 10 auf die Riemenscheibe 3· und sorgt damit für eine schnelle Stillsetzung der Welle 1. Damit wird einerseits erreicht, daß der Druckspeicher 8 nicht groß bemessen werden muß, andererseits wird eine so rechtzeitige Stillsetzung bewirkt, daß die Lagerflächen von Gehäuse und Wolle nicht zerstört werden. Durch die Kopplung der Ölleitungen läuft dieser Vorgang automatisch und ohne großen Aufwand ab.

In Fig. 2 wird der Aufbau der Bremseinrichtung 9 näher gezeigt. Der wesentliche Teil ist der Br eins stempel 10, der im Bremsgehäuse 12 geführt ist. Auf seine Stellung gegenüber der Riemenscheibe 3¹ hat sowohl der Öldruck, der über die Zufuhrleitung 13 auf eine Kolbenfläche 14 drückt, als euch eine Feder 15, die in entgegengesetzter Richtung wirkt, einen Einfluß.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Ölzufuhrbohrung 13 mit dem Druckölsystem der Lagerung verbunden. Solange die Ölpumpe 5 in Betrieb ist, wird also auch in dieser Leitung ein bestimmter Öldruck vorhanden sein, der auf die Kolbenfläche 14 einwirkt und damit den Bremse Tempel 10 von der Riemenscheibe 3¹ wegdrückt. Bei Abfall oder gar Ausfall des Betriebsöldrucks kommt die Feder 15 zur Wirkung und drückt den Bremsstempel 10 gegen die Riemenscheibe 3¹, wodurch automatisch, bei entsprechender Ausgestaltung in einem ausreichenden Zeitraum, eine Stillsetzung der Anlage bewirkt und damit eine Beschädigung der Lagerflächen vermieden wird. Besondere Schalteinrichtungen sind nicht erforderlich.

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Claims (1)

1. FAB KUGELFISCHER GEORG

   Anspruch

   Einrichtung zur automatischen Stillsetzung von sich bewegenden Teilen hydrostatischer Lagerungen mit einem Druckölvorratsspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Bremseinrichtung vorgesehen ist, deren feststehender Breinskolben vom Betriebsöldruck gegen eine Feder verschoben wird und bei Abfall bzw. Fehlen des Drucköis von der Feder gegen ein sich bewegendes Antriebs- bzw. Lagerteil gedrückt wird.

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