CH387390A - Compensating device for axial, distortion-free clamping of rolling bearings on a shaft - Google Patents

Compensating device for axial, distortion-free clamping of rolling bearings on a shaft

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CH387390A
CH387390A CH958561A CH958561A CH387390A CH 387390 A CH387390 A CH 387390A CH 958561 A CH958561 A CH 958561A CH 958561 A CH958561 A CH 958561A CH 387390 A CH387390 A CH 387390A
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CH
Switzerland
Prior art keywords
ring
compensating device
distortion
shaft
rolling bearings
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Application number
CH958561A
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German (de)
Inventor
Renker Hansjoerg Ing Dr
Huber Erwin
Original Assignee
Fischer Ag Georg
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    • B23Q1/262Movable 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
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    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/061Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing mounting a plurality of bearings side by side
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Description

  

      Ausgleichvorrichtung    zum     axialen    verzugsfreien Aufspannen von Wälzlagern  auf eine     Welle       Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ausgleich  vorrichtung zum axialen verzugsfreien Aufspannen  von Wälzlagern auf eine Welle, insbesondere eine       Werkzeugmaschinen-Arbeitsspindel.     



  Der einwandfreie Einbau von Kombinationen  von Radial- und     Radialwälzlagem    z. B. bei Werk  zeugmaschinen bietet oft Schwierigkeiten, weil der  geringste Seitenschlag der     Lagerlaufringe    beim An  ziehen der Befestigungselemente zu einem Verziehen  oder Verkrümmen der Arbeitsspindel führen kann.  Hauptvoraussetzung für die Arbeitsgenauigkeit der  betreffenden Werkzeugmaschine ist jedoch der genaue  Rundlauf der Arbeitsspindel. Bei jedem erneuten  Zusammenbau der einzelnen Maschinenteile soll je  doch der Rundlauf gewährleistet sein, ohne dass  zeitraubende Nacharbeiten vorgenommen werden  müssen.  



  Die vorliegende Erfindung weicht von bekannten  Konstruktionen ab und ermöglicht, die beschriebenen  Nachteile zu vermeiden. Sie ist gekennzeichnet durch  drei Ringorgane, wovon eines als Spannorgan und  ein zweites im letzteren axial verschiebbar ausge  bildet und beide aus festem Werkstoff hergestellt sind,  während das dritte Organ aus einem plastischen  Werkstoff besteht.  



  Die beiliegende Zeichnung stellt drei verschie  dene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes,  dar, und es zeigt:       Fig.l    zwei     Ausgleichvorrichtungen    in einem       Längsteilschnitt    durch eine Arbeitsspindel einer  Werkzeugmaschine,       Fig.2    Einzelheiten aus     Fig.    1 in vergrössertem  Massstab,       Fig.3    Einzelheiten aus     Fig.    1 in vergrössertem  Massstab,         Fig.4    eine weitere Ausführungsform in ver  grössertem Massstab.  



  Im bruchstückweise dargestellten Lagergehäuse 1,  beispielsweise einer Drehbank, ist eine Arbeitsspindel  2 mit einer eingesetzten festen Spitze 3 und einer  konischen     Spindelnase    4 zum Aufsetzen einer nicht  dargestellten     Werkstückaufspann-    oder Mitnahme  vorrichtung gelagert. Zum Halten der letzteren dient  ein mit Innengewinde 24 versehener Spannring 5.  



  Auf einem Konus 6 der Arbeitsspindel 2 sitzt  ein     Zylinderrollenlager    7 und auf einem Aussen  gewinde 8 sitzt eine Mutter 9, die mittels einer  Schraube 10     festklemmbar    ist. In der Stirnseite 25  der Mutter 9 ist eine Nute 27 rechteckigen Quer  schnittes     (Fig.    3) eingedreht,     in    deren Grund ein in  die Nute 27 passender Ring 29 aus einem plastischen  Werkstoff eingelegt ist.

   Auf diesem Ring 29 ist, mit  enger Passung zwischen den Wandungen der Nute 27  und in letzterer verschiebbar, ein weiteres Ring  element 30 aus festem     Werkstoff,    wie beispielsweise  aus Stahl, angeordnet, dessen beispielsweise dachartig       ausgebildete    Stirnseite am     Innenlaufring    des Rollen  lagers 7 ansteht. Der Aussenring dieses Lagers 7 ist  mittels eines durch Schrauben 13 gehaltenen Deckels  12     festgeklemmt.     



  Auf der Spindel 2 sind zwei Kugellager 22 und 23  unter Zwischenschaltung eines Distanzringes 14 ge  genüber dem Rollenlager 7 angeordnet. Die Aussen  laufringe der beiden Lager 22 und 23 sind in einer  Bohrung 37 des Gehäuses 1 mittels eines Distanz  ringes 15 durch einen Deckel 16 mit Schrauben 17  gehalten. Zwischen den     Innenlaufringen    der beiden  Lager 22 und 23 ist ein     Distanzring    38 angeordnet.  Zum Aufspannen und Halten der Lager 22, 23 dient  ein Stellring 18, in dessen gegen das Lager 22 ge-      richteten     Stirnseite    26 eine ringförmige Nute 28  von beispielsweise rechteckigem Querschnitt ange  ordnet ist.

   Auf dem Grunde der Nute 28 ist, wie  die     Fig.    2 in vergrössertem Massstab zeigt, ein Ring  element 31 aus einem plastischen Werkstoff ange  ordnet, das durch ein weiteres Ringorgan 32, das  passend in der Nute 28 verschiebbar ist und aus  einem festen Werkstoff besteht, gehalten ist. Der  Ringquerschnitt dieser beiden Ringorgane 31 und  32 könnte rechteckig sein, wobei die aus dem Halte  ring 18     hervorstehende    Stirnseite des Ringorgans 32  an der Stirnseite des Lagers 22 anliegt. Der Halte  ring 18 ist mittels einer auf einem Aussengewinde 21  der Spindel 2 sitzenden     Mutter    19 und Gegenmutter  20 axial verschiebbar bzw. gehalten.  



  Die     Fig.4    zeigt eine weitere Ausführungsform  der Ringorgane. Die in den     Fig.    1 bis 3 mit recht  eckigem Querschnitt dargestellten     stirnseitigen    Nuten  27 und 28 sind hier mit einem halbkreisförmigen  Querschnitt 33 im Grunde ausgeführt und das Ring  organ 34 mit kreisrundem Querschnitt wie er z. B.  durch die O-Ringe bekannt ist. In entsprechender  Weise muss infolgedessen auch das in die Nute 33  hineinragende Ende des festen Ringorgans 35 aus  gebildet sein, d. h. dessen vordere Kanten 36 müssen  abgeflacht sein, damit sich das feste Ringorgan 35  unbehindert in der Nute 33 axial verschieben kann.  



  Die gegen das Lager 22 gerichtete Stirnseite des  Ringorgans 35 könnte flach oder     dachförmig,    wie  z. B. dargestellt in     Fig.    3, ausgebildet sein.  



  Die plastischen Ringorgane 29, 31, 34 können  beispielsweise aus einem thermoplastischen Kunst-         stoff,    wie einem Polyamide, einem     Polyacetal,    einem       Fluorpolymer    usw. bestehen.  



  Die Wirkungsweise der     Ausgleichorgane    ist der  art, dass sich beim Anziehen der Muttern 9 bzw. 19,  20 und Verschieben der Mutter 9 bzw. des Halte  ringes 18, die festen Ringorgane 30 bzw. 32. bzw. 35  in ihren Nuten 27     bzw.28        bzw.33    der ebenfalls  festen Ringorgane 9 bzw. 18 verschieben, wobei in  folge der plastischen Eigenschaften der Ringorgane 29  bzw. 31 bzw. 34 in geringem Ausmass ein Ausgleich  von allenfalls nicht zueinander planparallelen Stirn  flächen der zusammen zu bauenden Maschinenteile       vorsichgeht,    d. h. ein Verziehen oder Verkrümmen  der Arbeitsspindel kann nicht stattfinden.



      Compensation device for axially distortion-free mounting of roller bearings on a shaft The present invention relates to a compensation device for axially distortion-free mounting of roller bearings on a shaft, in particular a machine tool work spindle.



  The perfect installation of combinations of radial and radial roller bearings z. B. at work machine tools often presents difficulties because the slightest run-out of the bearing races when pulling the fasteners can lead to warping or warping of the work spindle. The main prerequisite for the working accuracy of the machine tool in question, however, is the exact concentricity of the work spindle. Each time the individual machine parts are reassembled, the concentricity should be guaranteed without time-consuming reworking.



  The present invention deviates from known constructions and enables the disadvantages described to be avoided. It is characterized by three ring organs, one of which as a clamping element and a second in the latter forms axially displaceable and both are made of solid material, while the third organ consists of a plastic material.



  The accompanying drawing shows three different embodiments of the subject matter of the invention, and it shows: Fig.l two compensation devices in a longitudinal partial section through a work spindle of a machine tool, Fig. 2 details from Fig. 1 on an enlarged scale, Fig. 3 details from Fig. 1 on an enlarged scale, FIG. 4 a further embodiment on an enlarged scale.



  In the fragmentarily shown bearing housing 1, for example a lathe, a work spindle 2 with an inserted fixed tip 3 and a conical spindle nose 4 for placing a workpiece clamping or driving device, not shown, is mounted. A clamping ring 5 provided with an internal thread 24 is used to hold the latter.



  A cylindrical roller bearing 7 sits on a cone 6 of the work spindle 2 and a nut 9, which can be clamped by means of a screw 10, sits on an external thread 8. In the end face 25 of the nut 9, a groove 27 of rectangular cross-section (Fig. 3) is screwed, in the bottom of which a ring 29 made of a plastic material that fits into the groove 27 is inserted.

   On this ring 29, with a close fit between the walls of the groove 27 and displaceable in the latter, another ring element 30 made of solid material, such as steel, is arranged, whose, for example, roof-like end face is pending on the inner race of the roller bearing 7. The outer ring of this bearing 7 is clamped by means of a cover 12 held by screws 13.



  On the spindle 2 two ball bearings 22 and 23 with the interposition of a spacer ring 14 ge compared to the roller bearing 7 are arranged. The outer races of the two bearings 22 and 23 are held in a bore 37 of the housing 1 by means of a spacer ring 15 through a cover 16 with screws 17. A spacer ring 38 is arranged between the inner races of the two bearings 22 and 23. An adjusting ring 18 is used to clamp and hold the bearings 22, 23, in the end face 26 of which is directed towards the bearing 22 an annular groove 28 of, for example, a rectangular cross section is arranged.

   At the bottom of the groove 28, as shown in FIG. 2 on an enlarged scale, a ring element 31 made of a plastic material is arranged, which is slidable by another ring member 32, which is suitable in the groove 28 and consists of a solid material , is held. The ring cross-section of these two ring members 31 and 32 could be rectangular, the end face of the ring member 32 protruding from the retaining ring 18 resting against the end face of the bearing 22. The retaining ring 18 is axially displaceable or held by means of a nut 19 and counter nut 20 seated on an external thread 21 of the spindle 2.



  4 shows a further embodiment of the ring members. The end-face grooves 27 and 28 shown in Figs. 1 to 3 with a right angular cross-section are basically executed here with a semicircular cross-section 33 and the ring organ 34 with a circular cross-section as z. B. is known from the O-rings. As a result, the end of the fixed ring member 35 projecting into the groove 33 must also be formed in a corresponding manner, d. H. its front edges 36 must be flattened so that the fixed ring member 35 can move axially in the groove 33 without hindrance.



  The face of the ring member 35 directed against the bearing 22 could be flat or roof-shaped, such as, for. B. shown in Fig. 3, be formed.



  The plastic ring members 29, 31, 34 can for example consist of a thermoplastic material such as a polyamide, a polyacetal, a fluoropolymer, etc.



  The mode of operation of the compensating elements is such that when the nuts 9 or 19, 20 are tightened and the nut 9 or the retaining ring 18 is moved, the fixed ring elements 30 or 32 or 35 are in their grooves 27 or 28 or 33 of the likewise fixed ring elements 9 or 18, whereby due to the plastic properties of the ring elements 29 or 31 or 34, to a small extent, compensation of at most not plane-parallel end faces of the machine parts to be assembled is provided, d. H. the work spindle cannot warp or bend.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Ausgleichvorrichtung zum axialen verzugsfreien Aufspannen von Wälzlagern auf eine Welle, ins besondere eine Werkzeugmaschinen-Arbeitsspindel, gekennzeichnet durch drei Ringorgane, wovon eines als Spannorgan (9, 18), und ein zweites (30, 32, 35) im letzteren axial verschiebbar ausgebildet und beide aus festem Werkstoff hergestellt sind, während das dritte Organ (29, 31, 33) aus einem plastischen Werkstoff besteht. UNTERANSPRUCH Ausgleichvorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das plastische Ringorgan (31, 29, 33) allseitig durch die festen Ringorgane (18, 32 bzw. 9, 30 bzw. 18, 35) dichtend einge schlossen ist. PATENT CLAIM Compensating device for axially distortion-free clamping of rolling bearings on a shaft, in particular a machine tool work spindle, characterized by three ring members, one of which is a clamping member (9, 18) and a second (30, 32, 35) in the latter and is axially displaceable both are made of solid material, while the third organ (29, 31, 33) consists of a plastic material. SUBSTITUTE SHEET Compensating device according to patent claim, characterized in that the plastic ring member (31, 29, 33) is sealingly enclosed on all sides by the fixed ring members (18, 32 or 9, 30 or 18, 35).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3436937A1 (en) * 1983-05-24 1985-05-02 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt SLOPED BEARING

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3436937A1 (en) * 1983-05-24 1985-05-02 Skf Kugellagerfabriken Gmbh, 8720 Schweinfurt SLOPED BEARING

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