DE1239542B

DE1239542B - Lagerung fuer Werkzeugspindeln

Info

Publication number: DE1239542B
Application number: DED35284A
Authority: DE
Inventors: Kurt Zwick; Josef Ostler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1961-01-27
Filing date: 1961-01-27
Publication date: 1967-04-27

Description

Lagerung für Werkzeugspindeln Die Erfindung betrifft eine Lagerung für Werkzeugspindeln, insbesondere Frässpindeln, die aus der Vereinigung mindestens je eines Nadellagers und eines Radialkugellagers besteht. Bisher wurden solche kombinierten Lager in der Weise ausgeführt, daß das Nadellager die radialen Lagerkräfte und das Kugellager die axialen Lagerkräfte aufnimmt. Dies wird bei einer bekannten Lagerkonstruktion dadurch gewährleistet, daß das radiale Spiel für das als Schrägkugellager ausgebildete Kugellager größer bemessen wird als für das Nadellager.
Im Gegensatz hierzu besteht die Aufgabe der erfindungsgemäßen Vereinigung von Nadel- und Kugellager darin, die Belastung der Spindel bei Leerlauf, bei reiner Axialbelastung und bei geringer Radialbelastung ausschließlich durch das Kugellager aufzunehmen und das Nadellager erst bei größeren Radialkräften zu belasten. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß als Radialkugellager ein unter radialer Belastung durch Axialverschiebung der Werkzeugspindel gegen eine elastische Kraft sein radiales Spiel vergrößerndes Kugellager (Schrägkugellager) dient und das auf diese Weise erreichbare Spiel mindestens die Größe des radialen Nadellagerspiels aufweist.
Der Vorteil der wechselweisen Benutzung eines Kugellagers und eines Nadellagers als Tragorgan besteht darin, daß die hohe Genauigkeit des durch die Nachstellbarkeit spielfreien Kugellagers in weitem Belastungsbereich ausgenutzt werden kann, wobei dieses Lager kleiner ist, als es für die maximale Belastung sein müßte, und daß die maximale Belastung lediglich für das Nadellager zu berücksichtigen ist, dessen Abmessungen vergleichsweise geringer sind als die eines dieser Belastung entsprechenden Kugellagers. Das ermöglicht verhältnismäßig kleine Abmessungen der Lagerkonstruktion.
Bevorzugt ist an dem das Werkzeug aufnehmenden Ende der Spindel das Nadellager als äußeres Lager angeordnet, so daß starke Radialbelastungen möglichst nahe dem vorderen Ende der Spindel aufgenommen werden.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Werkzeugspindel einschließlich ihrer Lagerung, im Querschnitt, F i g. 2 eine Werkzeugspindel einschließlich ihrer Lagerung in anderer Ausführung, ebenfalls im Querschnitt.
Gemäß F i g. 1 ist in einem Lagerkörper 10, der eine Pinole oder ein Spindelgehäuse sein kann, eine Werkzeugspindel 12 drehbar gelagert. Die Spindel besitzt an einer Seite einen Konus 14 zur Aufnahme des Werkzeuges und ist im übrigen durchbohrt, um das Werkzeug im Konus in üblicher Weise festspannen zu können. Die Spindel ist in zwei Schrägkugellagern 16, 18 gelagert, von denen bei dem Lager 18 der Innenlaufring durch eine Büchse 20 gebildet wird, welche auf der Spindel 12 axial verschiebbar ist. Die Büchse 20 steht unter der Wirkung einer Scheibenfeder 22, die durch Gegenmuttern 24 je nach Bedarf mit geringem Spiel oder mit einer gewissen Vorspannung gegen die Büchse 20 angestellt werden kann. Zu beiden Seiten des Kugellagers 16 befindet sich je ein Nadellager 26 und 28.
Die Wirkungsweise der Lagerkonstruktion ergibt sich, da die beiden Nadellager ein größeres Laufspiel besitzen als die Kugellager, in der Weise, daß Axialbelastungen der Spindel ausschließlich von den Kugellagern 16 und 18 aufgenommen werden, ebenso geringe Radialbelastungen, wobei die Nadellager 26, 28 unbelastet mitlaufen. Bei steigender Radialbelastung der Spindel weicht die Büchse 20 unter Zusammenpressen der Feder 22 aus, wodurch sich die Spindel axial in Richtung einer Spielvergrößerung des Kugellagers 16 bewegen kann. Nunmehr kommen auch die beiden Nadellager 26, 28 zum Tragen, übernehmen einen großen Teil der Belastung und verhindern dadurch eine Überlastung des Kugellagers 16 in radialer Richtung.
Bei der Lagerkonstruktion nach F i g. 2, deren Bezeichnungen weitgehend mit denen der F i g. 1 übereinstimmen, ist die Spindel 30 an einer Seite ebenfalls in dem Kugellager 16 gelagert, während auf der anderen Seite ein Nadellager 32 angeordnet ist. Der Nadelkäfig 34 des Lagers 32 ist durch eine Büchse 36 an der Bewegung in axialer Richtung gehindert. Die Feder 22 ist hier gegen einen Tragring des Axialkugellagers 8 angestellt. Dieser Ring ist auf der Spindel 30 verschieblich, so daß durch die Feder 22 je nach dem Grad ihrer Anstellung Spielfreiheit des Kugellagers 16 herbeigeführt wird. Das Axialkugellager 38 stützt sich gegen das Gehäuse 10 über einen Ring 40 ab, der durch eine Mutter 42 gehalten ist.
Die Wirkungsweise ist der für F i g. 1 beschriebenen völlig gleich und daher ohne weiteres verständlich.

Claims

Patentansprüche: z e i c h n e t, daß als Radialkugellager ein unter radialer Belastung durch Axialverschiebung der Werkzeugspindel gegen eine elastische Kraft (Feder 22) sein radiales Spiel vergrößerndes Kugellager (Schrägkugellager) dient und das auf diese Weise erreichbare Spiel mindestens die Größe des radialen Nadellagerspiels aufweist.
2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Nadellager als äußeres Lager an dem das Werkzeug aufnehmenden Ende der Spindel angeordnet ist.
3. Lager nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei Kugellagern, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kugellager in üblicher Weise spiegelbildlich zueinander angeordnete Schrägkugellager sind und ein Laufring eines der Lager gegen Federdruck in Richtung einer Radialspielvergrößerung axial verschiebbar angeordnet ist. 1. Lagerung für Werkzeugspindeln, insbesondere Frässpindeln, die aus der Vereinigung mindestens je eines Nadellagers und eines Radialkugellagers besteht, dadurch g e k e n n -In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 968 432; USA.-Patentschrift Nr. 2 208 724.