DE3525691A1 - Einrichtung zur erfassung und aufnahme der axialkraefte einer eine welle aufweisenden maschine - Google Patents
Einrichtung zur erfassung und aufnahme der axialkraefte einer eine welle aufweisenden maschineInfo
- Publication number
- DE3525691A1 DE3525691A1 DE19853525691 DE3525691A DE3525691A1 DE 3525691 A1 DE3525691 A1 DE 3525691A1 DE 19853525691 DE19853525691 DE 19853525691 DE 3525691 A DE3525691 A DE 3525691A DE 3525691 A1 DE3525691 A1 DE 3525691A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- axial
- bearing
- pressure
- housing
- hose
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 231100000817 safety factor Toxicity 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
- F16C25/06—Ball or roller bearings
- F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/262—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members with means to adjust the distance between the relatively slidable members
- B23Q1/265—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members with means to adjust the distance between the relatively slidable members between rotating members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/52—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions
- F16C19/522—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with devices affected by abnormal or undesired conditions related to load on the bearing, e.g. bearings with load sensors or means to protect the bearing against overload
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
- F16C41/02—Arrangements for equalising the load on a plurality of bearings or their elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/02—Measuring force or stress, in general by hydraulic or pneumatic means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
- G01L5/12—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring axial thrust in a rotary shaft, e.g. of propulsion plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/30—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for axial load mainly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
- F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
- F16C19/545—Systems comprising at least one rolling bearing for radial load in combination with at least one rolling bearing for axial load
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
- F16C2322/39—General buildup of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
- Einrichtung zur Erfassung und Aufnahme der Axialkräfte
- einer eine Welle aufweisenden Maschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Erfassung und Aufnahme der von einer eine treibende oder angetriebene Welle aufweisenden Maschine auf das Axiallager der Welle ausgeübten Axialkräfte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Maschinen im Sinne dieser Erfindung sind solche Maschinen, bei denen infolge einer axialen Vorschubbewegung einer Arbeitsspindel oder eines Werkzeugs bzw. Werkstücks oder infolge der Drehung der Arbeitsspindel Reaktionskräfte auftreten, die von einem Axiallager der Maschine aufgenommen werden müssen und in hierfür ausgelegte Konstruktionselemente, wie Lagergehäuse und Maschinenrahmen, eingeleitet werden. Solche Maschinen sind beispielsweise Werkzeugmaschinen, Spindelpressen, Axialverdichter, -pumpen und -turbinen oder Schneckenpressen, insbesondere Schneckenstrangpressen zum Plastifizieren und Ausstoßen von plastifizierbaren Polymeren.
- Beim Einziehen von Polymergranulat und zum Ausstoßen des Plastifikats bzw. der Schmelze in das an den Ausstoßkanal angeschlossene Strangpreßwerkzeug treten entsprechend dem Massedruck in den Arbeitszonen der Schneckenpresse hohe Axialkräfte auf, die von den Axiallagern für die Schneckenwelle aufgenommen werden müssen und den Zylinder der Schneckenpresse insbesondere auf Zug beanspruchen.
- Die auftretenden Axialkräfte sind während des Betriebes nicht konstant, sondern einerseits stark abhängig von den Eigenschaften des verarbeiteten Kunststoffes und den hierbei eingestellten und nachgeregelten Verarbeitungsbedingungen sowie andererseits von konstruktiven Gegebenheiten, wie Auslegung der Schnecke, Verwendung einer Nutenbüchse in der Einzugszone oder Verwendung von Misch- und Scherelementen, die auf dem Weq zur Ausstoßzone durchströmt werden müssen.
- Als Axiallager werden bevorzugt Wälzlager verwendet, beispielsweise als Axial-Zylinderrollenlager oder Axial-Pendelrollenlager, insbesondere, wenn Winkelabweichungen auszugleichen sind. Sogenannte Tandemlager sollen eine annähernd gleiche Lastverteilung auf jedes der Lager erlauben und zu kleineren Außendurchmessern des Lagergehäuses führen.
- Dennoch ist eine exakt gleiche Verteilung der Axialkräfte, die für eine gleich große Lebensdauer aller Lager erwünscht wäre, wegen fertigungsbedingter Maßabweichungen und der zulässigen Toleranzen der Werkstoffkennwerte nicht erzielbar.
- Um die Belastung eines Axiallagers im Betrieb zu überwachen und damit Einfluß auf das Lager im Sinne einer größeren Lebensdauer nehmen zu können, sind verschiedene Einrichtungen vorgeschlagen worden, wie beispielsweise die Applikation von Dehnungsmeßstreifen an dem Lager. Solche Dehnungsmeßstreifen liefern Meßwerte, die elektronisch verstärkt werden und in Verbindung mit einem Anzeigeinstrument - bei Eichung - genaue Meßwerte der Belastung des Axiallagers liefern.
- Eine derartige Einrichtung ist für eine Serienfertigung wegen des hohen Aufwandes nicht geeignet. Außerdem ist es nur mögli-h, den Ist-Zustand festzustellen; für einen Eingriff oder eine Entlastung sind zusätzliche Einrichtungen erforderlich.
- Eine andere Meßeinrichtung besteht aus einer Kraftmeßdose, bei der die Übertragung der Lagerkräfte durch eine Hydraulikflüssigkeit auf das Anzeigeinstrument erfolgt.
- Der Raumbedarf dieser Einrichtung ist jedoch sehr groß.
- Außerdem muß der Spalt zwischen der Zylinderwandung und dem Kolben der Kraftmeßdose durch Dichtringe oder mittels einer Membran abgedichtet werden, und die Zylinderwandung muß für die Gleitbewegung der Dichtringe hochwertig bearbeitet sein.
- Bei dem geschilderten Stand der Technik ist es Aufaabe der Erfindung, eine hinsichtlich des Konstruktionsaufwandes und ihrer Herstellung einfache und preisgünstige Einrichtung zu schaffen, mit der die Axialkräfte der Welle oder Arbeitsspindel einer Maschine auf ihre Axiallagerung während des Betriebes erfaßt bzw. die Beanspruchung der die Kräfte aufnehmenden Bauteile kontrolliert werden können. Bei Verwendung mehrreihiger Lager soll die Einrichtung geeignet sein, die Kräfte auf die einzelnen Lager - trotz der beim Einbau der Lager möglichen Winkelabweichungen - auszugleichen.
- F rner soll es möglich sein, die Welle oder Arbeitsspindel mit ihrem Lager auch unter Belastung relativ zum Lagergehäuse axial einzustellen.
- Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.
- Danach ist vorgesehen, daß zwischen der Gehäusescheibe des Axiallagers und einer Anlagefläche des Lagergehäuses eine ringförmige Meß- und Ausgleichskammer gebildet ist, in die ein am Umfang in sich geschlossener, elastisch dehnbarer Schlauch eingelegt ist, der zur Beaufschlagung mit einem geeigneten Druckfluid wenigstens einen Druckanschluß besitzt und an einen Druckgeber wie Druckspeicher, Hydraulikpumpe oder dgl. vorzugsweise absperrbar angeschlossen ist.
- Bei Verwendung einer erfindungsgemäßen Einrichtung werden die Axialkräfte vom Axiallager auf die ringförmige Meß- und Ausgleichskammer übertragen, in der der mit einer Hydraulikflüssigkeit beaufschlagte Schlauch spielfrei an den Kammer wandungen anliegt. Im Inneren des Schlauches baut sich dabei mit zunehmender Last ein Flüssigkeitsdruck auf, durch den die elastische Hülle des Schlauches deformiert und an die Wandungen der ringförmigen und im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Kammer angelegt wird. Der Druck setzt sich durch einen Druckanschluß in ein Meßinstrument fort, an welchem die aktuellen Beanspruchungen gemessen und überwacht werden können. Die Spalte zwischen dem Lager und der Kammer für den Schlauch sind dabei so gewählt, daß der Schlauch durch die Spalte nicht hindurchgezwängt und beschädigt werden kann.
- Die angegebene Lösung hat den Vorteil, daß die Kräfte tinmittelbar hinter dem Lager erfaßt werden, und zwar sämtliche Axialkräfte, die in das Lager eingeleitet werden, d.h.
- beispielsweise bei einer Schneckenstrangpresse die aus der Feststofförderung in der Einzugszone resultierenden Axialkräfte, insbesondere bei Verwendung einer genuteten Finzugsbuchse, und ebenso die Massekräfte in der Ausstoßzone, die zur Überwindung des Widerstandes eines Strangpreßwerkzeuges aufgebracht werden.
- Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß anstelle von Axial-Pendelrollenlagern preiswertere Axial-Zylinderrollenlager verwandt werden können, da durch die Elastizität des die Kräfte in die Anlageflächen des Lagergehäuses einleitenden Schlauches eventuelle Winkelfehler der Anlageflächen ausgeglichen werden.
- Schließlich ist es möglich, durch eine stärkere Druckbeanspruchung des Schlauches durch Druckfluid den Schlauch zu dehnen und die gesamte Welle relativ zum Lagergehäuse axial zu verschieben. Hierdurch ist beispielsweise eine Spalteinstellung an der Schneckenspitze einer Schneckenstrangpresse möglich oder bei Entgasungs-Schneckenpressen die Einstellung des axialen Spaltes zwischen einem Stauwulst an der Schneckenwelle und einem zugeordneten Bauteil im Zylinder.
- Auch können Längentoleranzen zwischen der Schnecke und mit dieser zusammenwirkenden Bauteilen, wie von der Schnecke angetriebenen Mischeinrichtungen, ausgeglichen werden.
- In den weiteren Ansprüchen sind Maßnahmen zur Ausgestaltung der Erfindung angegeben.
- So kann die gehäusefeste Lagerscheibe des Axiallagers beispielsweise unmittelbar auf den mit dem Druckfluid gefüllten, in der Meßkammer eingeschlossenen Schlauch einwirken.
- Es wird jedoch bevorzugt, einen Druckring zwischen der Außenscheibe des Axiallagers und der Anlagefläche des Lagergehäuses vorzusehen, der geteilt ist und derart axial ineinanderschiebbar ist, daß zwischen beiden Teilen des Druckringes die ringförmige Meß- und Ausgleichskammer definiert wird. Ein zu starkes Zusammendrücken kann durch axiale Anschläge verhindert werden. Diese konstruktive Lösung wird bevorzugt, wenn durch Beaufschlagung des Schlauches mit einem zusätzlichen Volumen des Druckfluids der Schlauch im Querschnitt gedehnt werden soll, um eine axiale Einstellung der Welle relativ zum Lagergehäuse vorzunehmen.
- Die Maßnahme nach Anspruch 5 hat den Vorteil, daß mehrreihige Lager, insbesondere als Axial-Zylinderrollenlager ausgebildete Tandemlager Verwendung finden können. Diese werden durch die angegebenen Maßnahmen gleichmäßig belastet und haben dadurch eine gleiche Lebensdauer. Hierdurch lassen sich ie von den Lagerherstellern empfohlenen Sicherheitsbeiwerte herabsetzen und die Lagergrößen verringern. Für insbesondere große Wellendurchmesser ergibt sich daraus eine Reduzierung des Lageraußendurchmessers, verbunden mit Einsparungen an Kosten für Konstruktionswerkstoffe und den größeren Raumbedarf.
- Der als Druckaufnehmer ausgebildete Schlauch besteht vcrzugsweise aus einem gegen das Druckfluid, insbesondere Mineralöl beständigen Werkstoff, der so flexibel ist, daß er unter der auftretenden Druckbeaufschlagung wenigstens um 20% dehnbar ist. Durch die vollständige Einkammerung bei kleinen Spaltweiten ist die Wandstärke des Schlauches nicht kritisch und wird beispielsweise in der Großenordnung von 1 bis 1,5 mm Dicke gewählt.
- Zur Messung der Axialkräfte ist am Druckanschluß des Schlauches ein Meßinstrument, insbesondere ein Manometer angeschlossen, das den im System herrschenden hydraulischen Druck anzeigt oder aber durch Korrelation mit der wirksamen Fläche auf die im Betrieb auftretenden Kräfte geeicht ist.
- Das Meßinstrument kann mit einer Aufzeichnungseinrichtung, beispielsweise einem Drucker verbunden sein.
- Sofern, wie weiter vorgeschlagen wird, ein Kontakttnanometer als Meßinstrument Verwendung findet, kann durch dieses beim Erreichen bestimmter kritischer Lagerkräfte ein optisches und/oder akustisches Signal gegeben bzw. bei einer vorgebbaren Axialbelastung ein Schalter betätigt werden, durch den die Antriebseinrichtung für die Welle oder Arbeitsspindel der Maschine a#schaltbar ist.
- Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Erfassung und Aufnahme der Axialkräfte und zur Einstellung eines Lagerspiels oder dgl. kann bei allen Maschinen angewandt werden, wo es wünschenswert ist, die axialen Lagerkräfte und die Beanspruchung der die Kräfte aufnehmenden Maschinenelemente zu kennen und ständig zu erfassen oder Relativbewegungen zwischen einer Welle und einem diese umgebenden Gehäuse einzustellen und ggf. zu regeln.
- Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung ergibt sich für einwellige oder mehrwellige Schneckenstrangpressen zur Verarbeitung plastischer Massen, insbesondere plastifizierbarer hoChpolymerer Kunststoffe. Dort kann die vorliegende Erfindung besonders vorteilhaft angewandt werden, indem auf einfache Weise der Massedruck durch Axialverschiebung der Schnecke und durch die Spalteinstellung zwischen der freien Schneckenspitze und dem Pressenzylinder vorgenommen wird.
- Eine solche Spalteinstellung ist vorzugsweise auch für Entgasungsschneckenstrangpressen zur Regelung des Druckgefälles in der Entgasungszone anwendbar.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels, das sich auf die Axiallagerung einer Schneckenstrangpresse bezieht, näher beschrieben.
- Es zeigen: Fig. 1 den Ausschnitt einer Axiallagerung einer Welle mit einer Einrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 eine abgeänderte Lagerung einer Welle mit axial geteiltem Druckring; Fig. 3 die Lagerung einer Welle mit Tandemlagern unter Anwendung der erfindungsgemäßen Einrirhtung; Fig. 4 eine Einzelheit der Lagerung gemäß Fig. 3, die den Druckanschluß an den in der Ringkammer liegenden Schlauch zeigt.
- Fig. 1 zeigt im Längsschnitt die Axiallagerung einer Welle 1 oder Arbeitsspindel, die in einer Aufnahme 2 mittels einer Paßfeder 3 drehfest aufgenommen ist. Der Einfachheit halber ist nur die obere Hälfte der symmetrischen Lagerung dargestellt. Die Aufnahme 2 ist von einer Antriebsmaschine über ein hiermit gekuppeltes Getriebe angetrieben (nicht dargestellt). Die Aufnahme 2 ist mit ihrem Bund 4 im Innenring 5 eines Axial-Pendelrollenlagers 6 gelagert, dessen Außenring 7 in einem Lagergehäuse 8 abgestützt ist. Das Lagergehäuse 8 ist zwischen einem Getriebegehäuse 9 und beispielsweise einem Extruderzylinder (links, nicht dargestellt) zentriert. In den Endflansch 10 des Lagergehäuse 8 werden die vom Axiallager 6 übertragenen Axialkräfte durch den Außenring 7 eingeleitet. Dieser liegt jedoch gemäß der Erfindung nicht direkt an der Anlagefläche am Endflansch 10 an, sondern in einer im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Ringnut 11, in der ein elastischer, mit einem Hydraulikmedium beaufschlagter Schlauch 12 liegt. Der Außenring 7 des Axiallagers 6 dichtet die Ringnut 11 mit geringem radialen Spiel ab, so daß eine Ringkammer 13 gebildet wird, gegen deren Wandungen der Schlauch 12 dichtend anliegt. Ein Druckmittelanschluß 14 des Schlauches 12 ist axial aus der Ringkammer 13 herausgeführt, um das Hydraulikmittel zuzuführen und eine geeignete Vorspannung einstellen zu können.
- Fig. 2 zeigt den Längsschnitt einer ähnlichen Axiallagerung wie Fig. 1. Der Bund 4 der Aufnahme 2 für die Welle 1 ist gegen ein Zahnrad 15 eines Stirnradgetriebes abgestützt, das in Getriebegehäuse 16 untergebracht ist. Die von der Welle 1 und vom Zahnrad 15 übertragenen Axialkräfte werden wie in Fig. 1 über ein Axial-Pendelrollenlager 6 auf das Gehäuse 16 übertragen, jedoch nicht unmittelbar auf die vorgesehene Anlagefläche, sondern durch einen zweigeteilten Druckring 17. Der Druckring 17 ist so ausgebildet, daß zwischen zwei einen radialen Abstand aufweisenden, kreiszylindrischen Umfangsflärhen 18 und 19 und zwei ebenen, zur Welle 1 bzw.
- Aufnahme 2 normalen Anlageflächen 20, 21, die aufgrund eines vorgesehenen Anschlages 22 einen axialen Mindestabstand haben, die Ringkammer 13 definiert wird, in die der Schlauch 12 mit seinem Druckmittelanschluß 14 hineingelegt ist.
- Mit 23 ist noch ein Zylinderrollenlager zur Aufnahme der Radialkräfte bezeichnet, dessen Innenring an der Nabe des Zahnrades 15 mit einer Distanzbuchse 24 axial abgestützt und dessen Außenring im Getriebegehäuse 16 durch einen Sprengring 25 axial fixiert ist.
- Es ist zu erkennen, daß nach Einstellung des hydraulischen Gleichgewichtsdruckes infolge der äußeren Belastung durch Erhöhung des Innendruckes im Schlauch 12 der Schlauch 12 aufgeweitet wird, und zwar ausschließlich in axialer Richtung, wobei die innere Hälfte des Druckringes 17 mitsamt dem Axiallager 6, Zahnrad 15 und der Aufnahme 2 für die Welle 1 axial verschoben werden. Hierdurch kann beispielsweise der Spalt zwischen der Schneckenspitze einer Schneckenstrangpresse und dem sie umgebenden Zylinder eingestellt werden.
- Die Spaltweite s zwischen den beiden Teilen des Druckringes 17 kann hierzu beispielsweise durch geeignete, als Weggeber ausgebildete Sensoren gemessen werden.
- In Fig. 3 ist ein Tandemlager mit zwei zusammenwirkenden Axial-Zylinderrollenlagern 26 und 27 dargestellt. Aufgrund der vorgenommenen Lastverteilung kann dabei der Durchmesser des Lagergehäuses 8 erheblich verringert werden. Im einzelnen ist die Aufnahme 2 für die Welle 1 mit dem Bund 4 gegen die erste, mit der Aufnahme 2 umlaufende Lagerscheibe 28 des Lagers 26 abgestützt. Durch eine Distanzbuchse 29 wird gleichzeitig ein Teil der Axialkräfte in die zweite, mit der Aufnahme 2 umlaufende Lagerscheibe 30 des Lagers 27 eingeleitet. Die Axialkräfte werden von den Zylinderrollen der Lager 26 und 27 auf die entsprechenden Gehäusescheiben 31 und 32 übertragen und durch eine äußere Distanzbuchse 33 bzw. einen Ring 34 mit flächengleichen Anlageflächen auf den in der Ringkammer 13 liegenden Schlauch 12 und den Endflansch 10 des Lagergehäuses 8 übertragen. Der Druckmittelanschluß 14 des Schlauches 12 ist zur Druckbeaufschlagung des Schlauches 12 mit einem schematisch dargestellten Druckgeber 35 verbunden, und zwar vorzugsweise absperrbar. An einem zweiten Druckmittelanschluß 36 ist ein Meßinstrument 37, vorzugsweise ein Kontaktmanometer, das zusätzliche elektrische Ausgänge haben kann, angeschlossen. Es sei erwähnt, daß für das Meßinstrument 37 der zusätzliche Druckmittelanschluß 36 auch entfallen kann, wenn das Meßinstrument in die Druckleitung 38 zwischen Absperrarmatur (nicht dargestellt) und Schlauch 12 eingebaut wird.
- Fig. 4 zeigt in einem Ausschnitt den in die Ringkammer 13 eingelegten und unter Druck an die Kammerwandungen angelegten Schlauch 12 mit dem Druckmittelanschluß 14. Dieser besitzt einen Nippel 39 aus Stahl mit einer Sackbohrung 40, in welche ein radialer Kanal 41 mündet. Der Nippel 39 hat an einem Ende einen Flansch 42, mit dem er durch eine Öffnung des Schlauches 12 hindurchgesteckt ist. Auf dem anderen Ende trägt er ein Gewinde, auf das unter Zwischenlage einer Dichtung 43 und einer Scheibe 44 eine Mutter 45 fest aufgeschraubt ist, so daß an der Innen- und Außenseite des Nippels die Dichtigkeit des hydraulischen Systems selbst bei hohen Drücken von mehreren 100 bar sichergestellt wird.
- BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Welle, Arbeitsspindel 2 Aufnahme 3 Paß feder 4 Bund 5 Innenring 6 Axial-Pendelrollenlager 7 Außenring 8 Lagergehäuse 9 Getriebegehäuse 10 Endflansch 11 Ringnut 12 Schlauch 13 Ringkammer 14 Druckmittelanschluß 15 Zahnrad 16 Getriebegehäuse, Gehäuse 17 Druckring 18 Umfangsfläche 19 Umfangsfläche 20 Anlagefläche 21 Anlagefläche 22 Anschlag 23 Zylinderrollenlager 24 Distanzbuchse 25 Sprengring 26 Axial-Zylinderrollenlager 27 Axial-Zylinderrollenlager 28 Lagerscheibe 29 Distanzbuchse 30 Lagerscheibe 31 Gehäusescheibe 32 Gehässescheibe 33 Distanzbuchse 34 Ring 35 Druckgeber 36 Druckmittelanschluß 37 Meßinstrument 38 Druckleitung 39 Nippel 40 Sackbohrung 41 radialer Kanal 42 Flansch 43 Dichtung 44 Scheibe 45 Mutter
Claims (11)
- Ansprüche 1. Einrichtung zur Erfassung und Aufnahme der von einer eine treibende oder angetriebene Welle (1) aufweisenden Maschine auf ihr Axiallager (6; 26, 27) ausgeübten Axialkräfte, insbesondere der Rückdruckkräfte einer mit Schneckengängen versehenen Arbeitsspindel einer Schneckenpresse mit einem ein Axiallager (6; 26, 27) für die Welle (1) umgebenden Lagergehäuse (8, 9), von welchem die Axialkräfte aufgenommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gehäusescheibe (7; 31, 32) des Axiallagers (6; 26, 27) und einer Anlagefläche (10) des Gehäuses (8, 16) eine ringförmige Meß- und Ausgleichskammer (13) gebildet ist, in die ein am Umfang in sich geschlossener, elastisch dehnbarer Schlauch (12) eingelegt ist, der zur Beaufschlagung mit einem Druckmittel wenigstens einen Druckanschluß (14, 36) besitzt und an einen Druckgeber (35), wie Druckspeicher, Hydraulikpumpe oder dgl., anschließbar ist.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und Ausgleichskammer (13) einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
- 3. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Welle (1) in das Axiallager (6) eingeleiteten Axialkräfte mittels eines Druckringes (17), der an der Gehäusescheibe (7) des Axiallagers (6) und einer Anlagefläche des Gehäuses (16) anliegt, auf das Gehäuse (16) übertragen werden.
- 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (17) zwischen Axiallager (6) und Anlagefläche des Gehäuses (16) zweiteilig ausgebildet ist und zwischen zwei, einen radialen Abstand aufweisenden, kreiszylindrischen Umfangsflächen (18, 19) und zwei ebenen, zur Welle (1) im wesentlichen normalen und einen axialen Abstand aufweisenden Anlageflächen (20, 21) die ringförmige Meß- und Ausgleichskammer (13) definiert, in die der Schlauch (12) eingelegt ist.
- 5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axiallagerung der Welle (1) aus zwei oder mehreren, in axialem Abstand angeordneten Axiallagern (26, 27) besteht, deren mit der Welle (1) umlaufende Lagerscheiben (28, 30) axial gegeneinander abgestützt sind und deren Gehäusescheiben (31, 32) mittels im wesentlichen flächengleicher Druckmittel (33, 34) auf den allseitig eingeschlossenen Schlauch (12), der gegen die Anlagefläche (10) des Gehäuses (8) angedrückt ist, einwirken.
- 6. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (12) aus einem ölbeständigen, flexiblen Werkstoff besteht, der unter Druckbelastung wenigstens um 20% dehnbar ist.
- 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (12) an seinem gesamten Umfang spielfrei an den Innenwandungen der Meß- und Ausgleichskammer (13) anliegt.
- 8. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Druckanschluß (36) des Schlauches (12) ein Meßinstrument (37) für den hydraulischen Druck mit einer Anzeige- und/oder Aufzeichnungseinrichtung für die im Betrieb wirksamen axialen Lagerkräfte angeschlossen ist.
- 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßinstrument (37) ein Kontaktmanometer ist, das einen vorzugsweise elektrischen Ausgang für ein optisches und/oder akustisches Signal hat, und daß bei einer vorgebbaren Axialbelastung des Lagers (6; 26, 27) ein Schalter betätigbar ist, der die Antriebseinrichtung für die Welle (1) abschaltet.
- 10. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Maschine eine einwellige oder mehrwellige Schneckenstrangpresse, insbesondere zur Verarbeitung von plastifizierbaren, hochpolymeren Kunststoffen, ist.
- 11. Anwendung einer Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 1 bis 9, insbesondere nach Anspruch 10, vorzugsweise bei einer Entgasungs-Schneckenstrangpresse zur Regelung des Massedruckes durch Axialverschiebung der Schnecke und Spalteinstellung zwischen der freien Schneckenspitze oder einem Stauwulst und dem Pressenzylinder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19853525691 DE3525691A1 (de) | 1984-07-18 | 1985-07-18 | Einrichtung zur erfassung und aufnahme der axialkraefte einer eine welle aufweisenden maschine |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3426380 | 1984-07-18 | ||
DE19853525691 DE3525691A1 (de) | 1984-07-18 | 1985-07-18 | Einrichtung zur erfassung und aufnahme der axialkraefte einer eine welle aufweisenden maschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3525691A1 true DE3525691A1 (de) | 1986-02-27 |
DE3525691C2 DE3525691C2 (de) | 1989-11-23 |
Family
ID=25823037
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19853525691 Granted DE3525691A1 (de) | 1984-07-18 | 1985-07-18 | Einrichtung zur erfassung und aufnahme der axialkraefte einer eine welle aufweisenden maschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3525691A1 (de) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0692645A1 (de) * | 1994-07-15 | 1996-01-17 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Lagerung einer Getriebewelle |
EP1956253A1 (de) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | JTEKT Corporation | Wälzlagervorrichtung |
DE102008052490A1 (de) * | 2008-10-21 | 2010-04-22 | Metso Lindemann Gmbh | Anordnung zur axialen Abstützung einer Welle einer Arbeitsmaschine |
WO2012097962A3 (de) * | 2011-01-17 | 2012-09-13 | Fm Energie Gmbh & Co.Kg | Hydraulisch vorspannbares wälzlager |
WO2013183518A1 (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Kato Heizaburo | 軸受装置 |
WO2013183516A1 (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Kato Heizaburo | 玉軸受 |
WO2013189962A1 (de) * | 2012-06-20 | 2013-12-27 | Aktiebolaget Skf | Vorrichtung mit wenigstens einem pendelrollenlager mit vorspanneinheit und verfahren zum aufbringen einer vorspannung |
US20170130768A1 (en) * | 2014-04-14 | 2017-05-11 | Nsk Ltd. | Load sensor-equipped bearing device |
WO2018219382A1 (de) * | 2017-05-30 | 2018-12-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Vorspannungsmessung mit kraftmessbolzen |
CN112840135A (zh) * | 2018-10-02 | 2021-05-25 | 柏林心脏有限公司 | 支承组件和旋转流体泵 |
DE102020203327A1 (de) | 2020-03-16 | 2021-09-16 | Deckel Maho Seebach Gmbh | Spindelvorrichtung mit Überlastschutz |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1104219B (de) * | 1959-11-09 | 1961-04-06 | Generatoren Zek | Sicherheits- und/oder Messeinrichtung an Axialdrucklagern, insbesondere von Kreiselmaschinen, wie Dampfturbinen, Gasturbinen, Kompressoren |
-
1985
- 1985-07-18 DE DE19853525691 patent/DE3525691A1/de active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1104219B (de) * | 1959-11-09 | 1961-04-06 | Generatoren Zek | Sicherheits- und/oder Messeinrichtung an Axialdrucklagern, insbesondere von Kreiselmaschinen, wie Dampfturbinen, Gasturbinen, Kompressoren |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0692645A1 (de) * | 1994-07-15 | 1996-01-17 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Lagerung einer Getriebewelle |
EP1956253A1 (de) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | JTEKT Corporation | Wälzlagervorrichtung |
EP2050974A1 (de) * | 2007-02-06 | 2009-04-22 | JTEKT Corporation | Wälzlagervorrichtung |
US7997804B2 (en) | 2007-02-06 | 2011-08-16 | Jtekt Corporation | Rolling bearing apparatus |
DE102008052490A1 (de) * | 2008-10-21 | 2010-04-22 | Metso Lindemann Gmbh | Anordnung zur axialen Abstützung einer Welle einer Arbeitsmaschine |
WO2012097962A3 (de) * | 2011-01-17 | 2012-09-13 | Fm Energie Gmbh & Co.Kg | Hydraulisch vorspannbares wälzlager |
JP2013253681A (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-19 | Heizaburo Kato | 玉軸受 |
WO2013183516A1 (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Kato Heizaburo | 玉軸受 |
WO2013183518A1 (ja) * | 2012-06-08 | 2013-12-12 | Kato Heizaburo | 軸受装置 |
WO2013189962A1 (de) * | 2012-06-20 | 2013-12-27 | Aktiebolaget Skf | Vorrichtung mit wenigstens einem pendelrollenlager mit vorspanneinheit und verfahren zum aufbringen einer vorspannung |
CN104685237A (zh) * | 2012-06-20 | 2015-06-03 | Skf公司 | 具有至少一个带预紧单元的球面滚子轴承的装置和用于施加预紧的方法 |
US20170130768A1 (en) * | 2014-04-14 | 2017-05-11 | Nsk Ltd. | Load sensor-equipped bearing device |
WO2018219382A1 (de) * | 2017-05-30 | 2018-12-06 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Vorspannungsmessung mit kraftmessbolzen |
CN110691917A (zh) * | 2017-05-30 | 2020-01-14 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 借助测力螺栓的预紧力测量 |
US11092194B2 (en) | 2017-05-30 | 2021-08-17 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Prestress measurement with load pin |
CN112840135A (zh) * | 2018-10-02 | 2021-05-25 | 柏林心脏有限公司 | 支承组件和旋转流体泵 |
DE102020203327A1 (de) | 2020-03-16 | 2021-09-16 | Deckel Maho Seebach Gmbh | Spindelvorrichtung mit Überlastschutz |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3525691C2 (de) | 1989-11-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2238428C2 (de) | Kegelrollenlager | |
DE3525691C2 (de) | ||
AT391356B (de) | Loesbare kuppelvorrichtung | |
DE3143866A1 (de) | Abdichtungsanordnung mit einem radialgleitring | |
WO2006063583A2 (de) | Exzenterschneckenpumpe in kompaktbauweise | |
DE2556900C2 (de) | Vorrichtung zum Dichten beweglicher Teile | |
DE4418549A1 (de) | Drehbar gelagerte Walze | |
DE4223043C2 (de) | Extruder mit Drosselstempel | |
EP1179149B1 (de) | Dichtungsvorrichtung für einen mit druckmittel beaufschlagten kolben in einem arbeitszylinder | |
EP0570786B1 (de) | Drehübertrager für Druckmaschinen | |
EP0266732A1 (de) | Rührvorrichtung | |
DE8421405U1 (de) | Einrichtung zur Erfassung und Aufnahme der Axialkräfte einer eine Welle aufweisenden Maschine | |
DE2510852B2 (de) | Scheibenraffineur zum Zerfasern von Fasermaterial | |
DE102020110360B4 (de) | Lageranordnung sowie Verfahren zum Betreiben einer Lageranordnung | |
DE4326150A1 (de) | Vorrichtung zur axialen Festlegung von Bauteilen und ferner ein Verfahren zur axialen Festlegung von Bauteilen | |
WO2022199742A1 (de) | Vorrichtung zur herstellung einer lösbaren spielfreistellung eines wälzlagers sowie ein entsprechendes verfahren | |
CH457321A (de) | Pressvorrichtung für das Montieren und Demontieren von Maschinenelementen und Verwendung der Vorrichtung | |
DE4010162A1 (de) | Vorrichtung fuer ein getriebe mit schneckenrad und geteilter schnecke | |
DE10321359B3 (de) | Sensoranordnung an einem Rotationskörper sowie Rotationskörper | |
EP0374498B1 (de) | Spritz- oder Presswerkzeug | |
WO2009156264A2 (de) | Zahnradpumpe | |
DE3326589A1 (de) | Vorrichtung zum kraeuseln synthetischer fadenscharen | |
EP0837765A1 (de) | Verfahren zur erfassung der an einer spritzgiessmaschine auftretenden kräfte sowie vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
DD217171A1 (de) | Einrichtung zur messung der anpresskraft des werkzeuges einer transportablen dichtflaechenschleifmaschine | |
DE102004050810A1 (de) | Einwellige, kontinuierlich arbeitende Misch- und Knetmaschine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BARMAG AG, 5630 REMSCHEID, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |