DE102006046173A1 - Einreihiges Schrägkugellager zur Lagerung einer Vorschubspindel einer Werkzeugmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein einreihiges Schrägkugellager (1, 1a, 1b, 1c) zur Lagerung einer Vorschubspindel (17) einer Werkzeugmaschine, bestehend aus einem Außenring (2) und einem Innenring (3) sowie einer dazwischen angeordneten, auf zugehörigen Laufbahnen (4, 5) abwälzenden Reihe (6) von Lagerkugeln (7), wobei der Innenring (3) und der Außenring (2) jeweils Schultern (9, 10) aufweisen, an welchen sich die Lagerkugeln (7) in axialer Richtung abstützen, und wobei das Schrägkugellager (1, 1a, 1b, 1c) axial vorspannbar ist. Um eine einfache Montage des Schrägkugellagers (1, 1a, 1b, 1c) an eine Anschlusskonstruktion zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Außenring (2) radial außen zu einem Flansch (11) erweitert und mit wenigstens zwei axial verlaufenden Flanschbohrungen (12) versehen ist.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung betrifft ein einreihiges Schrägkugellager zur Lagerung einer Vorschubspindel einer Werkzeugmaschine, bestehend aus einem Außenring und einem Innenring sowie einer dazwischen angeordneten, auf zugehörigen Laufbahnen abwälzenden Reihe von Lagerkugeln, wobei der Innenring und der Außenring jeweils Schultern aufweisen, an welchen sich die Lagerkugeln in axialer Richtung abstützen, und wobei das Schrägkugellager axial vorspannbar ist.
- Hintergrund der Erfindung
- Derartige einreihige Schrägkugellager, wie sie beispielsweise von der Anmelderin unter der Handelsbezeichnung „BSB" vertrieben werden, haben sich seit langem bewährt. Ein Vorteil derartiger einreihiger Schrägkugellager ist die Möglichkeit, einen Satz von identischen Schrägkugellagern in ver schiedenen Kombinationen einzusetzen, also in O-Anordnung, in Tandem-Anordnung, in X-Anordnung oder in Mischungs-Anordnungen, so dass sich eine Vielzahl von Lagerungsmöglichkeiten ergibt. Auf diese Weise lassen sich die Schrägkugellager an die spezifischen Belastungsverhältnisse einer Vorschubspindel anpassen. Dies kann insbesondere bei ungleichmäßiger Höhe der Belastung in verschiedene Richtungen von Vorteil sein. Allerdings ist die Montage derartiger Schrägkugellager aufwendig, da deren Außenringe in einem Gehäuse aufgenommen und verspannt werden müssen.
- Die
EP 0 214 505 B1 zeigt beispielsweise eine derartige Anordnung von Schrägkugellagern auf einer Vorschubspindel, wobei die Einstellung der notwendigen Lagervorspannung auf recht kompliziertem Wege vorgenommen werden muss. Andere allgemein bekannte Lösungen bestehen darin, Montagebohrungen in der Anschlusskonstruktion vorzusehen und die Schrägkugellager durch Lagerdeckel oder ähnliche Konstruktionen zu befestigen, sowie durch Verschieben des Außenringes gegenüber dem Innenring das Schrägkugellager vorzuspannen. Diesen technischen Lösungen ist gemeinsam, dass die Montage der Schrägkugellager zeit- und kostenintensiv ist. - Die
DE 42 23 256 A1 beschreibt ein mehrreihiges Schrägkugellager, insbesondere für die Lagerung von Wälzschraubtrieben in der Feinwerktechnik, mit einem Außen- und einem Innenring sowie dazwischen angeordneten auf zugehörigen Laufbahnen abwälzenden Lagerkugeln, wobei entweder der Außen- oder der Innenring eine radial hervorstehende, die Kugelreihen voneinander trennende Schulter aufweist, sowie Mittel zur Erzeugung einer Lagervorspannung vorhanden sind. Zur Fixierung an einer Anschlusskonstruktion ist der Lageraußenring mit einem Flansch versehen, der wiederum mehrere durchgehende Bohrungen aufweist, wodurch ein schnelles Anschrauben an eine Anschlusskonstruktion möglich ist. Das derart beschriebene zweireihige Schrägkugellager entspricht in seiner Funktion paarweise verwendeten einreihigen Schrägkugellagern in O-Anordnung oder in X-Anordnung. - Aus der Druckschrift „Vorschubspindellager einfach anschrauben", INA-Sonderdruck aus „KEM", Heft Nr. 5, Mai 1999, im Internet abrufbar unter www.ina.de/content/media/_shared_media/library/downloads/vsl_de_de.pdf, ist ein zweireihiges Schrägkugellager mit einem einteiligen Außenring und mit einem zweiteiligen Innenring bekannt, dessen Außenring ebenfalls einen Flansch mit Flanschbohrungen aufweist. Als Vorteil dieser Konstruktion wird das schnelle und kostengünstige Anschrauben des dort beschriebenen Lagers der Baureihe „ZKLF" gegenüber einer Lösung mit einreihigen Lagern betont. Tatsächlich bietet eine derartige Lösung große Vorteile. Jedoch ist prinzipbedingt ein zweireihiges Schrägkugellager bezüglich seiner O-Anordnung festgelegt, so dass sich beispielsweise keine Tandem-Anordnung mit einem derartigen Schrägkugellager erreichen lässt. Eine Anpassung an unterschiedliche Belastungsniveaus ist daher mit einem derartigen Lager nicht möglich.
- Aufgabe der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einreihiges Schrägkugellager zu schaffen, das sich auf einfachste Art und Weise an eine Anschlusskonstruktion anbringen lässt und dessen Vorspannung einfach sowie exakt einstellbar ist.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe auf überraschend einfache Art und Weise dadurch lösen lässt, wenn der Außenring des einreihigen Schrägkugellagers einen Flansch mit Flanschbohrungen aufweist.
- Die Erfindung geht daher aus von einem einreihigen Schrägkugellager zur Lagerung einer Vorschubspindel einer Werkzeugmaschine, bestehend aus einem Außenring und einem Innenring sowie mit dazwischen angeordnete, auf zugehörigen Laufbahnen abwälzende Lagerkugeln, wobei der Innenring und der Außenring jeweils Schultern aufweisen, an welchen sich die Lagerkugeln in axialer Richtung abstützen, und wobei das Schrägkugellager axial vorspannbar ist. Zudem ist vorgesehen, dass der Außenring radial außen zu einem Flansch erweitert und mit wenigstens zwei axial verlaufenden Flanschbohrungen versehen ist.
- Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft erreicht, dass die Vorteile eines einreihigen Schrägkugellagers durch die freie Kombinierbarkeit von mehreren Einzellagern innerhalb eines aus wenigstens zwei Einzellagern bestehenden Lagersatzes erhalten bleibt, so dass sich beliebige Anordnungen in O-, X- oder Tandem-Anordnung aufbauen lassen. Dabei nutzt das erfindungsgemäße Schrägkugellager die bekannten Vorteile eines bei zweireihigen Schrägkugellagern bekannten Anschlussflansches, welcher in den Außenring integriert ist, überwindet aber zugleich deren Nachteile.
- Außerdem kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei baugleiche Schrägkugellager zu einem Lagersatz zusammengestellt sind, wobei wenigstens ein Schraubbolzen durch die Flanschbohrungen der baugleichen Schrägkugellager geführt ist und die Schrägkugellager gegeneinander sowie an einer Anschlusskonstruktion der Vorschubspindel festlegt.
- Diese Ausgestaltung lässt sich noch dadurch ergänzen, dass wenigstens zwei baugleiche Schrägkugellager des Lagersatzes zueinander in O-Anordnung angeordnet sind. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens zwei baugleiche Schrägkugellager des Lagersatzes zueinander in X-Anordnung angeordnet sind. Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass wenigstens zwei baugleiche Schrägkugellager des Lagersatzes zueinander in Tandem-Anordnung angeordnet sind.
- In einer besonders praktischen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im unverspannten Zustand des Schrägkugellagers der axiale Abstand einer Stirnfläche des Außenrings zu einer axialen Stirnfläche des Innenrings gleich oder ungleich dem axialen Abstand einer axial gegenüberliegenden Stirnfläche des Außenrings zu einer axial gegenüberliegenden Stirnfläche des Innenrings ist.
- Es liegt ebenso im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass die Anzahl der Flanschbohrungen zwischen zwei und acht, vorzugsweise fünf beträgt.
- Besonders vorteilhaft ist schließlich eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Lagerkugeln in einem Lagerkäfig gehalten sind, oder, alternativ dazu, dass die Lagerkugeln vollkugelig ausgeführt sind.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt
-
1 einen Radialschnitt durch ein erfindungsgemäßes Schrägkugellager, und -
2 eine Teilansicht einer Vorschubspindel mit drei erfindungsgemäßen Schrägkugellagern. - Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
- In
1 ist im Radialschnitt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen einreihigen Schrägkugellagers1 dargestellt. Das Schrägkugellager1 besteht in an sich bekannter Weise aus einem Außenring2 und aus einem Innenring3 , welche konzentrisch zueinander angeordnet sind. Der Außenring2 und der Innenring3 weisen Laufbahnen4 ,5 auf, in welchen eine Reihe6 von Lagerkugeln7 angeordnet ist. Die Lagerkugeln7 sind in einem Lagerkäfig8 gehalten, wobei es abweichend von der dargestellten Anordnung auch möglich ist, auf den Lagerkäfig8 zu verzichten, nämlich dann, wenn die Lagerkugeln7 vollkugelig ausgeführt sind. Außenring2 und Innenring3 weisen jeweils Schultern9 ,10 auf, an welchen sich die Lagerkugeln7 in axialer Richtung abstützen. - Der Außenring
2 ist radial nach außen zu einem Flansch11 erweitert, welcher der Anbindung an eine Anschlusskonstruktion dient. Durch den Flansch11 des Außenringes2 sind mindestens zwei axial verlaufende Flanschbohrungen12 geführt, wobei in1 nur eine Flanschbohrung12 dargestellt ist. Die Anzahl der Flanschbohrungen12 beträgt zwischen zwei und acht, wobei sich eine Anzahl von fünf Flanschbohrungen12 als besonders praktisch erwiesen hat. - Das Schrägkugellager
1 ist in1 im nicht vorgespannten Zustand dargestellt. Daher weisen axial äußere Stirnflächen13 ,14 des Außenrings2 einen axialen Abstand zu axial äußeren Stirnflächen15 ,16 des Innenrings3 auf. Beim Einbau des Schrägkugellagers1 wird der Außenring2 gegenüber dem Innenring3 axial verschoben, bis der axiale Abstand der Stirnflächen13 bis16 Null beträgt, die axialen Stirnflächen13 bis16 also miteinander fluchten. - Der axiale Abstand der Stirnfläche
13 des Außenrings2 zur axialen Stirnfläche15 des Innenrings3 und der axiale Abstand der Stirnfläche14 des Außenrings2 zur axialen Stirnfläche16 des Innenrings3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils gleich groß, so dass eine Montage von mehreren Schrägkugellagern1 zu einem Lagersatz erleichtert wird. Es ist jedoch auch möglich, die Abstände der Stirnflächen13 bis16 ungleich breit auszubilden, beispielsweise dann, wenn das Schrägkugellager1 als Einzellager verwendet werden soll. - In
2 ist schematisch eine Vorschubspindel17 einer nur angedeuteten Werkzeugmaschine mit einem als Anschlusskonstruktion dienenden Gehäuse18 dargestellt. Die Vorschubspindel17 ist in einem Lagersatz19 gelagert, wobei der Lagersatz19 aus drei einreihigen Schrägkugellagern1a ,1b ,1c besteht, welche jeweils dem Schrägkugellager1 aus1 entsprechen. Daher weisen die Schrägkugellager1a bis1c jeweils einen Außenring2 mit Flansch11 und Flanschbohrungen12 auf. Schraubbolzen20 sind durch die Flanschbohrungen12 geführt und verbinden den Lagersatz19 mit dem Gehäuse18 . Durch das Anziehen der Schraubbolzen20 werden die Außenringe11 der Schrägkugellager1a bis1c gegenüber ihren jeweiligen Innenringen3 verschoben, wodurch die notwendige Vorspannung der Schrägkugellager1a bis1c eingestellt wird. - Das Schrägkugellager
1a und das Schrägkugellager1b sind zueinander in O-Anordnung angeordnet, während das Schrägkugellager1b und das Schrägkugellager1c miteinander in Tandem-Anordnung zusammengestellt sind. Andere Konstellationen sind aber auch möglich, beispielsweise das Anstellen von zwei Schrägkugellagern1a bis1c in X-Anordnung oder eine aus drei Schrägkugellagern1a bis1c bestehende Tandem-Anordnung. -
- 1
- Schrägkugellager
- 1a
- Schrägkugellager
- 1b
- Schrägkugellager
- 1c
- Schrägkugellager
- 2
- Außenring
- 3
- Innenring
- 4
- Laufbahn
- 5
- Laufbahn
- 6
- Reihe
- 7
- Lagerkugel
- 8
- Lagerkäfig
- 9
- Schulter
- 10
- Schulter
- 11
- Flansch
- 12
- Flanschbohrung
- 13
- Stirnfläche
- 14
- Stirnfläche
- 15
- Stirnfläche
- 16
- Stirnfläche
- 17
- Vorschubspindel
- 18
- Gehäuse
- 19
- Lagersatz
- 20
- Schraubbolzen
Claims (9)
- Einreihiges Schrägkugellager (
1 ,1a ,1b ,1c ) zur Lagerung einer Vorschubspindel (17 ) einer Werkzeugmaschine, bestehend aus einem Außenring (2 ) und einem Innenring (3 ) sowie einer dazwischen angeordneten, auf zugehörigen Laufbahnen (4 ,5 ) abwälzenden Reihe (6 ) von Lagerkugeln (7 ), wobei der Innenring (3 ) und der Außenring (2 ) jeweils Schultern (9 ,10 ) aufweisen, an welchen sich die Lagerkugeln (7 ) in axialer Richtung abstützen, und wobei das Schrägkugellager (1 ,1a ,1b ,1c ) axial vorspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (2 ) radial außen zu einem Flansch (11 ) erweitert und mit wenigstens zwei axial verlaufenden Flanschbohrungen (12 ) versehen ist. - Schrägkugellager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei baugleiche Schrägkugellager (
1 ,1a ,1b ,1c ) zu einem Lagersatz (19 ) zusammengestellt sind, wobei wenigstens ein Schraubbolzen (20 ) durch die Flanschbohrungen (12 ) der baugleichen Schrägkugellager (1 ,1a ,1b ,1c ) geführt ist und die Schrägkugellager (1 ,1a ,1b ,1c ) gegeneinander sowie an einer Anschlusskonstruktion (18 ) der Vorschubspindel (17 ) festlegt. - Schrägkugellager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei baugleiche Schrägkugellager (
1 ,1a ,1b ,1c ) des Lagersatzes (19 ) in O-Anordnung zueinander angeordnet sind. - Schrägkugellager wenigstens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei baugleiche Schrägkugellager (
1 ,1a ,1b ,1c ) des Lagersatzes (19 ) in X-Anordnung zueinander angeordnet sind. - Schrägkugellager wenigstens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei baugleiche Schrägkugellager (
1 ,1a ,1b ,1c ) des Lagersatzes (19 ) in Tandem-Anordnung zueinander angeordnet sind. - Schrägkugellager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im unverspannten Zustand des Schrägkugellagers (
1 ,1a ,1b ,1c ) der axiale Abstand einer Stirnfläche (13 ) des Außenrings (2 ) zu einer axialen Stirnfläche (15 ) des Innenrings (3 ) gleich oder ungleich dem axialen Abstand einer axial gegenüberliegenden Stirnfläche (14 ) des Außenrings (2 ) zu einer axial gegenüberliegenden Stirnfläche (16 ) des Innenrings (3 ) ist. - Schrägkugellager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Flanschbohrungen (
12 ) zwischen zwei und acht, vorzugsweise fünf beträgt. - Schrägkugellager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkugeln (
7 ) in einem Lagerkäfig (8 ) gehalten sind. - Schrägkugellager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkugeln (
7 ) vollkugelig ausgeführt sind.
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