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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft ein Rundtischlager, umfassend ein Innenringteil und ein Außenringteil, die über wenigstens ein Wälzlager relativ zueinander beweglich gelagert sind.
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Hintergrund der Erfindung
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Derartige Rundtischlager dienen der präzisen Achslagerung eines Rundtisches einer Werkzeugmaschine, wobei auf dem Rundtisch üblicherweise ein zu bearbeitendes Werkstück aufgenommen ist. Diese Rundtische dienen auch der Aufnahme von Schwerlaststücken, weshalb in diesem Bereich auch Großlager mit Durchmessern von 1000 Millimetern und weit mehr verbaut werden.
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Bekannte Rundtischlager sind als symmetrische Lager aufgebaut. Ein Beispiel ist aus
DE 10 2008 017 457 A1 bekannt. Das dortige Rundtischlager besteht aus einem Innenringteil, das im dort beschriebenen Beispiel den Rundtisch trägt respektive mit diesem gekoppelt ist, sowie aus einem Außenringteil, das gestellseitig festgelegt ist. Das Innenringteil ist im Querschnitt U-förmig ausgeführt, das Außenringteil greift in das Innenringteil ein und ist beidseits über jeweils ein Axiallager abgestützt. Ferner sind beide über ein Radiallager in radialer Richtung drehgelagert. Das Radiallager ist als Zylinderrollenlager, das Axiallager als Kugellager ausgeführt. Über diese Lager können Axial- und Radiallasten wie auch Kippmomente aufgenommen werden, beide Lager sind spielfrei und definiert vorgespannt.
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Die Verwendung zweier separater Wälzlager zur radialen und axialen Abstützung ist jedoch konstruktiv und montagetechnisch aufwendig.
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Aufgabe der Erfindung
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Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein Rundtischlager anzugeben, das dem gegenüber einfacher konzipiert und einfacher zu montieren ist.
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Beschreibung der Erfindung
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Rundtischlager der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Wälzlager sowohl Axial-, als auch Radiallasten aufnimmt, und dass am Innenringteil ein Radialflansch, der das Außenringteil oberseitig übergreift, oder am Außenring ein Radialflansch, der das Innenringteil unterseitig übergreift, vorgesehen ist, wobei im Radialflansch, mehrere zum gegenüberliegenden übergriffenen Ringteil vorspringende, von diesem definiert beabstandete und ein Einfedern des Innenringteil relativ zum Außenringteil begrenzende Elemente vorgesehen sind, die in ihrem Abstand zum gegenüberliegenden Ringteil einstellbar sind.
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Beim erfindungsgemäßen Rundtischlager kommt nur ein Wälzlager zum Einsatz, das vorzugsweise als wenigstens einreihiges, gegebenenfalls auch mehrreihiges Wälzlager, insbesondere als Kugellager ausgeführt ist, wobei die Wälzkörper, insbesondere die Kugeln in radial gerichteten Laufbahnen am Innenringteil und am Außenringteil laufen. Ein solches Lager ist zur Aufnahme sowohl von Radial- als auch Axiallasten ausgeführt. Über dieses werden das Innenringteil und das Außenringteil gegeneinander abgestützt und relativ zueinander geführt.
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Das Wälzlager erlaubt eine axiale Abstützung auch hoher Lasten, verbunden mit einer gewissen, wenn auch minimalen Einfederung. Um diese Einfederung zu begrenzen und eine statische Überlastsicherung zu realisieren, wenn die errechnete axiale Grenzbelastung erreicht ist, ist beim erfindungsgemäßen Rundtischlager ein Radialflansch vorgesehen, der entweder am Innenringteil angeordnet ist und das Außenringteil oberseitig übergreift, oder der am Außenringteil angeordnet ist und das Innenringteil unterseitig übergreift. An diesem Radialflansch sind mehrere zum gegenüberliegenden, übergriffenen Ringteil vorspringende Elemente vorgesehen, die als Überlastsicherung dienen. Sie sind ein definiertes Stück vom gegenüberliegenden, übergriffenen Ringteil beabstandet, das heißt, dass ein entsprechend schmaler Spalt vorgesehen ist, der in seiner Größe so bemessen ist, dass er bei Einfederung, also mit Erreichen der Grenzbelastung, geschlossen wird, mithin also die Elemente am gegenüberliegenden übergriffenen Ringteil aufliegen. Um die Überlastsicherung entsprechend einstellen zu können, sind diese Elemente in ihrem Abstand zum gegenüberliegenden Ringteil einstellbar, das heißt, nach der Montage der wesentlichen Lagerkomponenten werden die Elemente entsprechend eingestellt, so dass zwischen jedem Element und dem übergriffenen Ringteil ein exakt definierter Spalt, der zum Beispiel eine Höhe von wenigen Zehntel Millimetern besitzt, gegeben ist.
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Federt nun aufgrund der aufgenommenen Last das Innenringteil relativ zum Außenringteil ein, so reduziert sich der Abstand zwischen den Elementen und dem übergriffenen Ringteil, bis mit Erreichen der Grenzbelastung die Elemente auf dem Ringteil aufliegen und folglich jedwede weitere Einfederung begrenzt ist. Eine Überlastung wird hierüber vermieden. Das heißt, dass bei Überschreiten der errechneten axialen Grenzbelastung die Kraftübertragung aufgrund der Einfederung der Laufbahnsysteme nicht mehr über die Wälzkörper, sondern über die Elemente vom Innenringteil auf das Außenringteil erfolgt. Das erfindungsgemäße Rundtischlager ist folglich im Aufbau einfach, da lediglich ein Wälzlager, vorzugsweise ein wenigstens einreihiges Kugellager, vorzusehen ist, das Axial- und Radiallasten aufnimmt. Weiterhin ist eine entsprechende Überlastsicherung gegeben, die der axialen Überlastabstützung dient.
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Die Elemente sind vorzugsweise äquidistant, um den Umfang des Radialflansches verteilt angeordnet. Beispielsweise können wenigstens vier, vorzugsweise sechs Elemente vorgesehen sein, die in entsprechenden symmetrischen Winkelsegmenten verteilt positioniert sind. Selbstverständlich können auch mehr als sechs Elemente vorgesehen sein, abhängig von der Größe des Lagers.
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Da der Spalt zwischen den einstellbaren Elementen und dem übergriffenen Ringteil so bemessen ist, dass er sich mit Erreichen einer errechneten axialen Grenzbelastung schließt, die Elemente mithin also sehr genau eingestellt werden, ist es zweckmäßig, die Elemente in ihrer Einstellposition zu fixieren, was über entsprechende Fixiermittel, beispielsweise seitlich einzuschraubende Feststellschrauben, Klebemittel oder Ähnliches erfolgen kann.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn als Elemente Stellschrauben verwendet werden, die in flanschseitig vorgesehene Gewindebohrungen eingeschraubt werden. Diese Stellschrauben können ohne weiteres hochgenau positioniert werden, insbesondere, wenn die Gewindeverbindung eine Feingewindeverbindung ist, die eine sehr genaue Justage ermöglicht. Werden Stellschrauben verwendet, so können beispielsweise zur Schraubenfixierung entsprechende Arretierschrauben vorgesehen werden, die mit Erreichen der Einstellposition gegen die Stellschrauben verschraubt werden und Ähnliches.
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Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn an oder in wenigstens einem Element, insbesondere einer Stellschraube, ein Drucksensor angeordnet ist. Dieser Drucksensor misst mit Erreichen der belastungsbedingten Anlageposition der Elemente am übergriffenen Ringteil die Höhe des Auflagedrucks, woraus Informationen über die gegebene Last abgeleitet werden können. Die ermittelten Messinformationen werden beispielsweise an eine übergeordnete Steuerungseinrichtung übergeben, die den Tisch steuert. Hierüber kann also unmittelbar mit Erfassen eines ersten Druckwertes respektive Druckanstiegs ein eine Grenzlast überschreitendes Einfedern erkannt werden, woraufhin entsprechende Maßnahmen seitens der Steuerungseinrichtung, beispielsweise ein Maschinenstopp, eingeleitet werden können. Vorzugsweise weist jedes Element bzw. jede Stellschraube einen Drucksensor auf, so dass redundante Signale, die zum Beispiel der Plausibilitätsprüfung dienen, erfasst werden.
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Wie bereits beschrieben dient das Wälzlager der Aufnahme von Axial- und Radialkräften. Bevorzugt wird hierbei ein wenigstens einreihiges Wälzlager, insbesondere Kugellager verwendet, wobei die Wälzkörper, insbesondere die Kugeln in radial gerichteten Laufbahnen am Innenringteil und am Außenringteil laufen, wobei die Laufbahnen möglichst tief liegen, so dass das Außenringteil und das Innenringteil möglichst nahe aneinander liegen und die entsprechende Wälzfläche im jeweiligen Ringteil groß ist. Dies ist zweckmäßig, um die Last entsprechend zu übertragen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß ausgebildeten Rundtischlagers wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die einzigste Zeichnung zeigt dabei eine Teilansicht eines Querschnittes durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Rundtischlager.
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Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
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Das in der Zeichnung dargestellte Rundtischlager 1 umfasst ein Innenringteil 2 und ein Außenringteil 3, die radial gesehen ineinander liegen. Beide sind über ein Wälzlager 4 relativ zueinander beweglich, weil am Innenringteil 2 eine Laufbahn 5 und am Außenringteil eine Laufbahn 6 vorgesehen ist, in denen die Wälzkörper, hier Kugeln 7, abwälzen. Ersichtlich liegen die Ringteile 2, 3 sehr nahe benachbart zueinander, das heißt, dass die Laufbahnen 5, 6 relativ tief ausgeführt sind und folglich die Kugeln 7 tief in die Laufbahnen eingreifen. Das Wälzlager 4 dient der Aufnahme von sowohl Axial- als auch Radiallasten.
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Das Außenringteil 3 wird beispielsweise gestellseitig montiert, wozu entsprechende Gewindebohrungen 8 vorgesehen sind, in die entsprechende Befestigungsschrauben eingeschraubt werden. Am Innenringteil sind entsprechende Durchbrechungen 9 vorgesehen, in die ebenfalls entsprechende Halteschrauben, die der Verbindung des Innenringteils beispielsweise mit dem Rundtisch dienen, eingesetzt werden. Am Innenringteil 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Radialflansch 10 vorgesehen, der einstückig am Innenringteil 2 vorgesehen sein kann, oder der über hier nicht näher gezeigte Befestigungsschrauben an diesem angeordnet werden kann. Der Radialflansch 10 übergreift ersichtlich das Außenringteil 3. Am Radialflansch 10 sind mehrere Gewindebohrungen 11 vorgesehen, in die entsprechende Stellschrauben 12 eingeschraubt sind. Diese durchsetzen die Gewindebohrungen 11 und springen vom Radialflansch 10 zur Oberseite 13 des Außenringteils 3 vor. Um den Umfangs des Radialflansches 10 sind äquidistant mehrere solcher Stellschrauben 12 verteilt, beispielsweise in einem Abstand von 30° oder Ähnliches.
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Zwischen dem unteren Ende jeder Stellschraube 12 und der Oberseite 13 des Außenringteils 3 ist ein schmaler Spalt 14 realisiert, wobei die Spalthöhe durch entsprechende Verstellung respektive Einstellung der vorzugsweise über eine Feingewinde verschraubten Stellschraube 12 eingestellt werden kann. Die Spalthöhe ist extrem niedrig, sie beträgt bevorzugt nur wenige Zehntel Millimeter. Sie ist entsprechend einer errechneten Grenzbelastung des Wälzlagers 4 ausgelegt. Denn das Wälzlager 4 federt bei Belastung des Innenringteils 2 ein, wobei der Grad der Einfederung natürlich lastabhängig ist. Je größer die Last, desto stärker die Einfederung. Mit zunehmender Einfederung kommt es zur Verringerung des Spaltes 14. Ist die errechnete Grenzbelastung erreicht, so liegen die Stellschrauben 12 mit ihren Unterseiten auf der Oberseite 13 des Außenringteils 3 auf, ein weiteres Einfedern ist unterbunden. Hierüber wird die Lageranordnung gegen Überlast gesichert, mithin also ein frühzeitiger Ausfall des Wälzlagers 4 durch Überlast vermieden. Die Stellschrauben 12 sind in ihrer Einstellposition, wenn an jeder Stellschraube 12 der exakt definiert bemessene Spalt 14 eingestellt ist, fixiert ist, beispielsweise indem die Stellschrauben 12 verklebt oder verschweißt oder über sonstige Arretiermittel wie Madenschrauben oder Ähnliches fixiert werden.
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Dargestellt ist ferner ein Drucksensor 15, der in der hier gezeigten Stellschraube 12 verbaut ist und der Messung des an der Stellschraube 12 anliegenden Drucks dient. Im Normalfall wird dort kein Signal gemessen, nachdem auf der Stellschraube 12 respektive dem Drucksensor 15 kein Druck lastet. Erst wenn es zum übermäßigen Einfedern und damit zur Anlage der Stellschraube 12 an dem Außenringteil 13 kommt, wird ein Druck gemessen, der anzeigt, dass die Grenzbelastung erreicht oder überschritten ist. Die einzelnen Messsignale der Drucksensoren 15 (vorzugsweise sind an jeder Stellschraube 12 entsprechende Drucksensoren 15 vorgesehen) werden an eine hier nicht mehr gezeigte Steuerungseinrichtung gegeben, die den Betrieb der Maschine, der der Rundtisch zugeordnet ist, steuert. Diese kann daraufhin sofort einen Überlastfall erkennen und entsprechende Maßnahmen ergreifen, die dem Schutz der Anlage dienen.
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Wenngleich im gezeigten Ausführungsbeispiel der Radialflansch 10 am Innenringteil 2 vorgesehen ist und das Außenringteil 3 übergreift, wäre eine gleichermaßen wirksame Ausgestaltung auch dergestalt denkbar, dass der Radialflansch 10 am Außenringteil 3 angeordnet ist und sich nach innen erstreckt, und dabei das Innenringteil 2 übergreift. Die Stellschrauben würden sodann in den am Außenringteil 3 vorgesehenen Radialflansch 10 von unten her eingeschraubt und zum Innenringteil 2 vorspringen. Kommt es zum lastbedingten Einfedern, so bewegt sich das Innenringteil 2 wiederum relativ zu den Stellschrauben 12, der gegebene Spalt zwischen der Unterseite des Innenringteils 2 und dem darunter befindlichen Stellschrauben 12 verringert sich, bis es bei Überlast zur Berührung und damit zur Messung eines ansteigenden Drucksignals kommt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rundtischlager
- 2
- Innenringteil
- 3
- Außenringteil
- 4
- Wälzlager
- 5
- Laufbahn
- 6
- Laufbahn
- 7
- Kugel
- 8
- Gewindebohrung
- 9
- Durchbrechung
- 10
- Radialflansch
- 11
- Gewindebohrung
- 12
- Stellschraube
- 13
- Oberseite des Außenringteils
- 14
- Spalt
- 15
- Drucksensor
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008017457 A1 [0003]
