DE1297510B

DE1297510B - Vorrichtung zum periodischen axialen Hin- und Herbewegen einer Werkzeugmaschinenspindel, insbesondere einer Schleifspindel

Info

Publication number: DE1297510B
Application number: DEL47856A
Authority: DE
Inventors: Favrot Paul
Original assignee: LANDIS GENDRON SA
Current assignee: LANDIS GENDRON SA
Priority date: 1963-05-27
Filing date: 1964-05-21
Publication date: 1969-06-12
Also published as: GB1019190A; US3227049A; NL6405826A; CH401731A; FR1366093A; ES299551A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum mer in Verbindung steht, deren Druck von einer periodischen axialen Hin- und Herbewegen einer mit Drossel mit periodisch veränderbarem Querschnitt Spiel in zylindrischen Lagern aufgenommenen Werk- steuerbar ist und einen Druckmittelauslaß mit einem zeugmaschinenspindel, insbesondere einer Schleif- in Abhängigkeit von der axialen Lage der Spindel spindel, die ein gegenüber der Spindel im Durch- 5 veränderbaren Querschnitt aufweist, messer größeres kolbenähnliches Zwischenteil mit Vorteilhafte Ausführungen nach der Erfindung ergegenüberliegenden, unter einem im wesentlichen geben sich aus den Unteransprüchen, konstanten Druck eines Druckmittels stehenden und Die Erfindung wird an Hand von Ausführungs-

im Bereich der Spindellager fest angeordneten Druck- formen näher beschrieben. In den schematischen kammern aufweist und eine Druckmittelsteuerung io Zeichnungen zeigt

vorgesehen ist, deren periodischer Steuerdruck ein- F i g. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungs-

seitig auf das kolbenähnliche Zwischenteil wirkt. form einer Vorrichtung nach der Erfindung,

Bei einer bekannten Vorrichtung der vorstehend Fig. 2 eine Variante der Vorrichtung nach Fig. 1,

genannten Art ist jede der beiden Druckkammern an F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie ΙΠ-ΙΙΙ in

eine gesonderte Druckmittelquelle angeschlossen, die 15 Fig. 2,

dafür sorgen, daß in den beiden Druckkammern im F i g. 4 einen Schnitt durch eine Ausführungsform

wesentlichen der gleiche Druck herrscht. Da aus den einer Drossel mit periodisch veränderbarem Querbesonders vorgesehenen Austritten der einen Druck- schnitt und

kammer ständig Druckmittel abströmt, muß die mit F i g. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V in F i g. 4.

dieser Druckkammer in Verbindung stehende Druck- ao Die in F i g. 1 dargestellte umlaufende Werkzeugmittelquelle eine der Abströmmenge entsprechende maschinenspindel, beispielsweise die Schleifspindel höhere Druckmittelmenge fördern, als die mit der einer Schleifmaschine, wird von zwei Lagern 2, 3 mit anderen Druckkammer in Verbindung stehende zylindrischen Lagerflächen 4, 5 einer beliebigen Druckmittelquelle. Die Druckmittelsteuerung besteht üblichen, geeigneten Bauart gehalten, bei der bekannten Vorrichtung aus einer Kolben- as Die axiale Lage der Spindel 1 in ihren Lagern und pumpe, deren Steuerdruck über besondere Leitungen ihre periodische axiale Verschiebung werden durch zu den Druckkammern je nach der Bewegungsrich- die Kombination von zwei Flüssigkeitsdrucklagern tung des Kolbens der einen oder der anderen Druck- bewirkt, die in den beiden Lagern (Axiallagern) 2 kammer zugeführt wird. Über weitere Leitungen sind bzw. 3 angeordnet sind.

die Pumpenkammern der Kolbenpumpe jeweils mit 30 Das in dem Lager 3 angebrachte Drucklager beeiner der beiden Druckmittelquellen verbunden. steht aus einer ringförmigen Druckkammer 8, in die

Es ist ferner bekannt, eine längsbewegliche Werk- der Absatz 9, 11 eines kolbenähnlichen Zwischenzeugmaschinenspindel durch ein auf einen Kolben teils 1 der Werkzeugmaschinenspindel hineinragt, der der Spindel abwechselnd einwirkendes Druckmittel einen Durchmesser d 2 aufweist, der größer ist als axial hin- und herzuschieben und hierfür ein die 35 der Durchmesser dl des in der Bohrung 5 des Druckmittelzufuhr zu einer Kolbenseite und die Lagers 3 angeordneten Spindelabschnitts. Die Boh-Druckmittelabfuhr von der anderen Kolbenseite rung 13 des Drucklagers hat einen Durchmesser, der wechselweise durch Anschläge gesteuertes Ventil vor- etwas größer als der Durchmesser d 2 des Absatzes 9, zusehen, das überdies zwecks Begrenzung des Kolben- 11 des Zwischenteils 1 ist, so daß ein ringförmiger hubs durch sich mit der Spindel längsbewegende wei- 40 Durchlaßraum 14 frei bleibt. Die Druckkammer 8 tere Anschläge betätigt wird. Diese mechanischen wird von einer (nicht dargestellten) beliebigen ge-Ventilbetätigungsmittel sind jedoch einer Präzisions- eigneten Druckmittelquelle aus über eine Leitung 16 einstellung der Spindelstellung auf Grund des unver- gespeist, in der eine Drossel 17 angeordnet ist. meidlichen Spiels und der Abnutzung abträglich. Das in dem anderen Axiallager 2 angeordnete

Bei einer weiteren bekannten Werkzeugmaschinen- 45 Drucklager besteht in entsprechender Weise aus einer spindel dieser Art wird der Hub des Spindelkolbens ringförmigen Druckkammer 18, die im vorliegenden durch die auf einer sich mit der Spindel bewegenden Beispiel über eine Drossel 19 aus derselben Druck-Steuerstange sitzenden Anschläge eingestellt. Abge- mittelquelle 16 gespeist wird.

sehen davon, daß die Steuerstange zwecks Ver- In Strömungsrichtung hinter der Druckkammer 18

meldung einer Klemmung zur Spindelachse genau 50 ist eine zweite Steuerdruckkammer 21 angeordnet, die parallel geführt werden muß, ist das dauernde An- über eine Drossel 22 mit periodisch veränderbarem schlagen an einen Drehschieber für dessen genaue Querschnitt, beispielsweise der nachstehend an Hand Wirkungsweise und Lebensdauer außerordentlich von F i g. 4 und 5 noch näher zu beschreibenden ungünstig. Nachdem sich ferner die Steuerstange mit Bauart, ebenfalls aus derselben Druckmittelquelle der Schleifwelle nicht drehen darf, muß diese Steuer- 55 gespeist wird.

stange mit einer nicht drehbar angeordneten Spindel- Der in der Kammer 18 herrschende Druck wirkt

hülse verbunden werden, die bei der Erfindung in auf einen Absatz 24 des Zwischenteils 1 ein, während vorteilhafter Weise gänzlich entfällt. der in der Kammer 21 herrschende Druck auf einen

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Vorrichtung konischen Abschnitt 25 der Spindel einwirkt, der in der erstgenannten bekannten Art die aufwendige 60 einer entsprechenden konischen Bohrung 26 des Druckmittelsteuerung in Verbindung mit zwei erfor- Drucklagers angeordnet ist. Der zwischen diesen beiderlichen Druckmittelquellen in einem komplizierten den konischen Flächen liegende Raum bildet also Leitungssystem wesentlich zu vereinfachen. einen Druckmittelauslaß 27 mit einem in Abhängig-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in der Weise keit von der axialen Lage der Spindel in dem Druckgelöst, daß die eine der unter dem Druck einer Druck- 65 lager veränderbaren Querschnitt mittelquelle stehenden Druckkammern mit einer ihre In F i g. 1 ist der Durchmesser des in der Lagerwirksame Druckfläche gegenüber dem kolbenähn- fläche 4 des Lagers 2 liegenden zylindrischen Spindellichen Zwischenteil vergrößernden Steuerdruckkam- teils mit d3, der mittlere Durchmesser des Druck-

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lagers mit d4 und der mittlere Durchmesser des In einem Körper 35 ist eine eine schräge Stirn-Drucklagers mit konischer Fläche mit d 5 bezeichnet. fläche aufweisende kreisrunde Scheibe 36 drehbar. Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet Die Scheibe 36 in dem Körper 35 ist an einer in einer wie folgt: Bohrung 39 des Körpers liegenden Achse 38 ange-Wenn die Drossel 22 mit veränderbarem Quer- 5 bracht, wobei die axiale Lage der Scheibe durch eine schnitt als völlig geschlossen angenommen wird, wirkt Seitenfläche 41 ihrer Nabe sowie durch eine Seitender Druck in der Druckkammer 18 gegen den Absatz fläche 42 eines mit der Achse 38 verstifteten Ringes 24, d. h. an der durch den Unterschied zwischen den 43 bestimmt wird. Die Scheibe 36 erhält ihren steten Durchmessern d 3 und d 4 bestimmten Ringfläche, Drehantrieb beispielsweise von einem mit Hilfe von wie bei einem über die Drossel 19 mit konstantem io Distanzstücken 46 auf dem Körper 35 befestigten Querschnitt gespeisten üblichen Drucklager. Der Motor 45 mit Untersetzungsgetriebe, wobei die Dreh-Axialdruck wird in dem anderen Drucklager durch zahl der Scheibe beispielsweise in der Größenordnung den in der Druckkammer 8 gegen den Absatz 9, 11 von 1 UpS liegt.

wirkenden Druck ausgeglichen. Die Drosselwirkung wird durch den Spalt 22' erWenn nun die Drossel 22 mit veränderbarem 15 zeugt, der zwischen der schrägen Stirnfläche 37 der

Querschnitt allmählich geöffnet wird, steigt der Druck Scheibe 36 und dem Ende einer Düse 48 vorhanden

in der Kammer 21 allmählich an, so daß zum Er- ist, deren Achse zur Drehachse der Scheibe 36 par-

zielen einer neuen Gleichgewichtslage die Spindel allel verläuft und die von einer drehfesten Nabe 49

nach rechts verschoben und damit der konische Aus- getragen wird. Die Düse 48 ist in bezug auf ihre Nabe laß 27 vergrößert wird. Bei Verringerung des Quer- ao 49 exzentrisch angeordnet, wobei die Achse der Nabe

Schnitts der Drossel 22 nimmt der Druck in der Kam- 49 in bezug auf die Achse der Scheibe 36 exzentrisch

mer 21 entsprechend der Größe des bestehenden so angeordnet ist, daß die beiden Exzentrizitäten e

Auslasses 27 ab, so daß das Gleichgewicht infolge je etwa gleich der Hälfte des Radius R der Scheibe

einer axialen Verschiebung der Spindel nach links 36 sind.

wiederhergestellt wird. Durch periodisches Ver- 25 Die Nabe 49 der Düse 48 wird in axialer Richtung

ändern des Querschnitts der in ihrem Querschnitt ver- in dem Körper 35 einerseits durch einen Absatz 53

änderbaren Drossel 22 entsteht also eine periodische der Achse 51 und andererseits durch einen Ring 54

axiale Hin- und Herbewegung der Spindel. festgelegt, der mit einem auf der Achse 51 der Nabe

F i g. 2 zeigt eine Variante der Vorrichtung gemäß der Düse befestigten Betätigungsknopf 55 fest ver-

F i g. 1, bei der eine erste Abänderung darin besteht, 3° bunden ist.

daß die Drossel 22 mit veränderbarem Querschnitt in Die umlaufende Scheibe 36 befindet sich in einer einer Entleerungsleitung der Kammer 21 statt, wie Kammer 56, während die der Scheibe 36 entgegenin F i g. 1, in einer Speiseleitung für diese Kammer gesetzte Seite der Nabe 49 der Düse eine Kammer 57 angeordnet ist. Durch eine zweite Abänderung wurde des Körpers 35 abschließt. Die beiden Kammern 56 der konische Druckmittelauslaß, selbstverständlich 35 und 57 sind mit Anschlußöffnungen 58 bzw. 59 vernur beispielsweise, durch einen Auslaß mit radialem sehen, von denen die eine praktisch den Einlaß der Schlitz 31 (s. auch F i g. 3) ersetzt, bei dem der Grad Düse und die andere ihren Auslaß bildet. Die Abseiner öffnung 27 α durch die Stellung eines durch dichtung der Anordnung wird mit Hilfe von Dichtundie Durchmesser d 4 und d 5 des Zwischenteils 1 ge- gen 61, 62, 63 bewirkt.

bildeten Absatzes 32 bestimmt wird. Die übrigen 40 Wenn die Düse 48 ihre in der Zeichnung darge-Teile der Einheit bleiben unverändert und sind mit stellte extreme Stellung einnimmt, d. h., wenn sie sich den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in F i g. 1. in bezug auf die Scheibe 36 in ihrer maximal exzen-Die Vorrichtung nach F i g. 2 und 3 arbeitet wie irischen Stellung befindet, ist die Abstandsverändefolgt: rung zwischen dem Ende der Düse 48 und der Schräg-Bei völlig geöffneter Drossel 22 mit veränderbarem 45 fläche 37 der Scheibe 36 im Verlaufe einer vollstän-Querschnitt verhält sich alles so, als ob an einem digen Umdrehung derselben maximal. Wenn man Ende der Spindel nur das durch die beiden Durch- dagegen die die Düse 48 tragende Nabe 49 mit Hilfe messer d 3 und d 4 gebildete Drucklager an der druck- des Betätigungsknopfes 55 so herumschwenkt, daß beaufschlagten Kammer 18 und am anderen Ende das die Düse 48 in die Mitte der Scheibe 36, d. h. in ihre durch das Druckmittel in der Kammer 8 gebildete 50 extreme entgegengesetzte Stellung gebracht wird, ent-Drucklager vorhanden wären. steht im Verlaufe der Drehbewegung der Scheibe 36 Bei allmählichem Schließen der Drossel 22 steigt keine Veränderung des Abstandes der Düse von der der Druck in der Kammer 21 an, wobei die Spindel, Scheibe. Für jede zwischen den vorstehend erörterten damit sie eine neue Gleichgewichtslage findet, nach beiden extremen Stellungen liegende Zwischenstellung rechts verschoben und hierdurch der Querschnitt des 55 der Düse ändert sich also der zwischen dem Ende der Schlitzes 31 und damit des Druckmittelauslasses ver- Düse und der Schrägfläche 37 der Scheibe 36 entgrößert wird. Wenn dagegen die Drossel 22 allmäh- stehende Druckverlust im Verlaufe jeder Umdrehung lieh geöffnet wird, nimmt der Druck in der Kammer der Scheibe periodisch, und zwar um so mehr, je 21 ab, wobei zum erneuten Herstellen der Gleich- größer der Abstand zwischen dem Ende der Düse 48 gewichtslage der Auslaß 31 verringert und folglich 60 und der Achse der Scheibe 36 ist.
die Spindel nach links verschoben wird. Folglich Bei Verwendung des vorstehend beschriebenen Gewird durch periodisches Verändern des Querschnitts räts nach F i g. 4 und 5 in einer Vorrichtung der der Drossel 22 wieder eine periodische axiale Ver- gemäß F i g. 1 oder 2 beschriebenen Art hat man Schiebung der Spindel bewirkt. also die Möglichkeit, den Hub der periodischen axia-In F i g. 4 und 5 ist ein Ausführungsbeispiel einer 65 len Hin- und Herbewegung der Spindel von einem Drossel mit veränderbarem Querschnitt dargestellt, Höchstwert bis auf einen Wert Null, bei dem die die sich für die Aufgabe der Drossel 22 der Vorrich- Spindel keine axiale Verschiebung mehr erfährt, zu tungen nach Fig. 1 bis 3 verwenden läßt. regeln.

Die periodische axiale Hin- und Herbewegung der Werkzeugmaschinenspindel kann auch dadurch erreicht werden, daß bei den Vorrichtungen nach F i g. 1 und 2 die Drossel 19 mit konstantem Querschnitt gegen die letztbeschriebene Drossel 22 mit veränderbarem Querschnitt umgetauscht wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum periodischen axialen Hin- und Herbewegen einer mit Spiel in zylindrischen Lagern aufgenommenen Werkzeugmaschinenspindel, insbesondere einer Schleifspindel, die ein gegenüber der Spindel im Durchmesser größeres kolbenähnliches Zwischenteil mit gegenüberliegenden, unter einem im wesentlichen konstanten Druck eines Druckmittels stehenden und im Bereich der Spindellager fest angeordneten Druckkammern aufweist und eine Druckmittelsteuerung vorgesehen ist, deren periodischer Steuerdruck einseitig auf das kolbenähnliche Zwischenteil wirkt, da durchgekennzeichnet, daß die eine der unter dem Druck einer Druckmittelquelle stehenden Druckkammern (8, 18) mit einer ihre wirksame Druckfläche gegenüber dem kolbenähnlichen Zwischenteil (1) vergrößernden Steuerdruckkammer (21) in Verbindung steht, deren Druck von einer Drossel (22) mit periodisch veränderbarem Querschnitt steuerbar ist und einen Druckmittelauslaß (27 bzw. 31) mit einem in Abhängigkeit von der axialen Lage der Spindel veränderbaren Querschnitt aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelauslaß (27) von einem mit Spiel in eine konische Bohrung (26) des einen Spindellagers (2) eingreifenden konischen Abschnitt (25) des kolbenähnlichen Zwischenteils (1) gebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmittelauslaß (31) durch einen radialen Schlitz in einer zylindrischen Erweiterung des einen Spindellagers (2) gebildet ist, die zur Lagerung eines axialen Abschnittes des kolbenähnlichen Zwischenteils (1) dient.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (22) in einer von der Druckmittelquelle (16) gespeisten Leitung angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (22) in einer Entleerungsleitung der mit konstantem Druck gespeisten Steuerdruckkammer (21) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drossel (22) eine Düse (48) und eine auf einer zur Achse der Düse parallelen Achse (38) angeordnete, sich stetig drehende Scheibe (36) aufweist, deren der Düse (48) zugekehrte Stirnfläche (37) abgeschrägt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (48) in einer Nabe (49) mit zur Achse (38) der Scheibe (36) paralleler, zu dieser exzentrisch angeordneter Achse (51) angebracht ist, wobei die Exzentrizität (e) der Düse (48) in bezug auf ihre Nabe (49) und die Exzentrizität (e) der Nabe (49) in bezug auf die Scheibe (36) einander gleich sind und je etwa der Hälfte des Radius (R) der Scheibe (36) entsprechen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen