DE10210922A1

DE10210922A1 - Vorschubeinrichtung für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE10210922A1
Application number: DE2002110922
Authority: DE
Inventors: Joerg-Oliver Hestermann
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2002-03-13
Filing date: 2002-03-13
Publication date: 2003-10-02
Also published as: AU2003206812A1; WO2003076128A1; DE10391374D2

Abstract

Bei einer Vorschubeinrichtung in Teleskopbauweise für eine Werkzeugmaschine, mit einem äußeren Rohr (1), einem darin eingesteckten, als Tauchrohr bezeichneten inneren Rohr (2) und einer Gewindespindel (3), die an einem Ende ein Festlager (4) aufweist, über welches sie in dem äußeren Rohr (1) drehbar gelagert und axial gehalten ist, und die auf einem Teil ihrer Länge von dem inneren Rohr (2) umgeben ist, wobei eine auf die Gewindespindel (3) aufgeschraubte Spindelmutter (7) mit dem inneren Rohr (2) fest verbunden ist, ist erfindungsgemäß zwischen der Spindelmutter (7) und dem inneren Rohr (2) ein weiteres, die Gewindespindel (3) umgebendes, als Reckrohr (6) bezeichnetes Rohr eingefügt, welches ein zweites Festlager (5) für die Gewindespindel (3) trägt und mit Längsschlitzen (9) zum Durchtritt von Nasen (8) versehen ist, über die die Spindelmutter (7) mit dem inneren Rohr (2) verbunden ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung in Teleskopbauweise für eine Werkzeugmaschine, mit einem äußeren Rohr, einem darin eingesteckten, als Tauchrohr bezeichneten inneren Rohr und einer Gewindespindel, die an einem Ende ein Festlager aufweist, über welches sie in dem äußeren Rohr drehbar gelagert und axial gehalten ist, und die auf einem Teil ihrer Länge von dem inneren Rohr umgeben ist, wobei eine auf die Gewindespindel aufgeschraubte Spindelmutter mit dem inneren Rohr fest verbunden ist.

Eine Werkzeugmaschine mit als Teleskoparme ausgebildeten Vorschubeinrichtungen ist aus der Druckschrift WO 97/45 230 bekannt. Für diese Vorschubachsen in Teleskopbauweise ist jeweils auch die Bezeichnung Gelenkarmeinheit (GLAE) gebräuchlich. Es können Kugel- oder Rollengewindetriebe verwendet sein. Die zugehörige Gewindespindel wird angetrieben.

Aus der Druckschrift US 5 259 710 A ist eine Vorschubeinrichtung der eingangs genannten Art mit einer fest-frei-Lagerung der Gewindespindel bekannt. Im Bereich eines Antriebsmotors, mit welchem die Spindel gekuppelt ist, befindet sich eine als Axial-Radial-Lager ausgebildete Lagerung der Spindel in dem äußeren Rohr.

Bei den bekannten Anordnungen ergibt sich über den Hub der Spindelmutter ein deutlicher Steifigkeitsabfall, wie er auch bei sonstigen konventionellen festlose-Achslagerungen auftritt, sowie eine niedrige Grenzdrehzahl der Spindel.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubeinrichtung zu schaffen, welche eine über den Hub des Innenrohres möglichst gleichmäßige (konstante), hohe Steifigkeit aufweist. Da bei solchen Vorschubeinrichtungen für Werkzeugmaschinen das Tauchrohr oder Innenrohr die Gewindespindel in der Regel vollständig umschließt, soll eine Lösung gefunden werden, bei welcher von dem freien Spindelende zu dem Festlager der Spindel ein Kraftschluß hergestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Spindelmutter und dem inneren Rohr ein weiteres, die Gewindespindel umgebendes, als Reckrohr bezeichnetes Rohr eingefügt ist, welches ein zweites Festlager für die Gewindespindel mit dem an dem äußeren Rohr angeordneten Festlager verbindet. Das Reckrohr kann mit Längsschlitzen zum Durchtritt von Nasen versehen sein, über die die Spindelmutter mit dem inneren Rohr verbunden ist.

Auf diese Weise stellt das Reckrohr den Kraftfluß von dem zweiten Festlager zu dem am äußeren Rohr angeordneten ersten Festlager her. Die Gewindespindel ist damit fest-fest gelagert. Dadurch wird ihre Steifigkeit längs des Hubes des inneren Rohres und damit die Steifigkeit der gesamten Vorrichtung gleichmäßiger und höher. Zudem erlaubt die fest-fest-Lagerung eine höhere Drehzahl der Spindel, was wiederum die Verwendung einer kleineren Steigung der Spindel erlaubt. Infolge der kleineren Steigung ist die Spindelmutter steifer. Dadurch kann die Steifigkeit des Systems nochmals erhöht werden.

Durch die fest-fest-Lagerung der Spindel bleibt also die Steifigkeit über dem gesamten Hub höher und gleichmäßiger, die erste biegekritische Drehzahl wird erhöht, dadurch sind kleinere Steigungen mit höherer Steifigkeit bei gleicher Verfahrgeschwindigkeit möglich. Bei kardanischer Endlagerung an dieser Strebe kann eventuell auf das Außenrohr verzichtet werden. Die Führung des inneren Rohres oder Tauchrohres kann über eingeschliffene Führungsbahnen erfolgen.

Beschreibung der Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung in perspektivischer aufgeschnittener Darstellung;
Fig. 2 ein exemplarisches Schaubild des Steifigkeitsverlaufs von zwei Gelenkarmeinheiten in Abhängigkeit vom Hub.
Eine erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung enthält ein äußeres Rohr 1, in welchem ein inneres Rohr 2 eingesteckt und teleskopisch ausfahrbar geführt ist. Das Ausfahren des inneren Rohres 2 bewirkt eine angetriebene Gewindespindel 3. Diese ist in das äußere Rohr 1 und gleichzeitig teilweise in das innere Rohr 2 eingesteckt und an einem Ende des äußeren Rohres 1 in einem ersten Festlager 4 drehbar gelagert. Das Festlager 4 ist als Axial-Radial-Lager ausgebildet, so daß die Gewindespindel 3 sich gegenüber dem äußeren Rohr 1 in Längsrichtung nicht bewegen kann.
An dem Längsende der Gewindespindel 3, weiches von dem ersten Festlager 4 abgewandt ist, befindet sich in dem inneren Rohr 2 ein zweites Festlager 5 für die Gewindespindel 3. Dieses ist über ein Reckrohr 6 mit dem ersten Festlager 4 verbunden. Das Reckrohr 6 ist in dem inneren Rohr 2 angeordnet und umgibt die Gewindespindel 3, hält zu dieser jedoch einen im Querschnitt ringförmigen Abstand ein.
Auf die Gewindespindel 3 ist eine Spindelmutter 7 aufgeschraubt. Diese befindet sich zwischen der Gewindespindel 3 und dem Reckrohr 6. Die Spindelmutter 7 ist mit Nasen 8 an einem Ende des inneren Rohres 2 befestigt. Zu diesem Zweck sind in dem Reckrohr 6 Längsschlitze 9 angeordnet, durch welche die Nasen 8 hindurchragen. In Fig. 1 ist nur ein Längsschlitz 9 mit einer Nase 8 zu erkennen, es sind aber zwei am Umfang des Reckrohres 6 gegenüberliegende Längsschlitze 9 mit Nasen 8 vorgesehen.
Bei der Drehung der Gewindespindel 3 gegenüber dem festen äußeren Rohr 1 verschiebt sich die Spindelmutter 7 längs der Gewindespindel 3 und bewegt über die Nasen 8 das innere Rohr 2 aus dem äußeren Rohr 1 heraus, bzw. in dieses hinein, je nach Drehrichtung der Gewindespindel 3.
Fig. 2 zeigt in einem Schaubild den Unterschied der Steifigkeiten zweier Vorschubeinrichtungen in Abhängigkeit von dem Hub des jeweiligen inneren Rohres 2 oder Tauchrohres gegenüber dem festen äußeren Rohr 1. Die untere Kurve mit der Bezeichnung Tr-l-f stellt die Steifigkeit einer vorbekannten Vorschubeinrichtung ohne zweites Festlager dar, während die obere Kurve mit der Bezeichnung Tr-f-f die Steifigkeit einer erfindungsgemäßen Vorschubeinrichtung mit dem zweiten Festlager 5 darstellt. Die Bezeichnung Tr bezieht sich auf das Tauchrohr, l auf Loslager und f auf Festlager. Bezugszahlenliste 1 Äußeres Rohr
2 Inneres Rohr
3 Gewindespindel
4 erstes Festlager
5 zweites Festlager
6 Reckrohr
7 Spindelmutter
8 Nase
9 Längsschlitz

Claims

1. Vorschubeinrichtung in Teleskopbauweise für eine Werkzeugmaschine, mit einem äußeren Rohr (1), einem darin eingesetzten, als Tauchrohr bezeichneten inneren Rohr (2) und einer Gewindespindel (3), die an einem Ende ein Festlager (4) aufweist, über welches sie in dem äußeren Rohr (1) drehbar gelagert und axial gehalten ist, und die auf einem Teil ihrer Länge von dem inneren Rohr (2) umgeben ist, wobei eine auf die Gewindespindel (3) aufgeschraubte Spindelmutter (7) mit dem inneren Rohr (2) fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spindelmutter (7) und dem inneren Rohr (2) ein weiteres, die Gewindespindel (3) umgebendes, als Reckrohr (6) bezeichnetes Rohr eingefügt ist, welches ein zweites Festlager (5) für die Gewindespindel (3) mit dem an dem äußeren Rohr (1) angeordneten Festlager (4) verbindet.

2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Reckrohr (6) mit Längsschlitzen (9) zum Durchtritt von Nasen (8) versehen ist, über die die Spindelmutter (7) mit dem inneren Rohr (2) verbunden ist.