-
Schmierungssystem für @inrichtungen mit Schraube und @utter fü7 r
den Antrieb von Laschinenteilern.
| ,ii.e vor -L- e@:üüüe ]@rfinclun;-- betrifft ein System für
die Druck- |
| von (:ewinctzii an ,iriricritunLen rait Schraube und |
| @:utt@xnach i:rt von 27.iin,-tan-;en mit ein_;eschnittenem
Ge- |
| ..inue, siz zum fiusfiiiii en von Vorschubbewefrungen von 1ia- |
se@@@enteilen benutzt werdcen, uobei die Flanken der Schraubengewinde mit Drucköl
über innenliegende Zuführungsleitungen versorgt iwerden, die in die Schraube eingelassen
sind und derern eines Ende in die genannten Gewindeflanken ausmündet, @@@@@@r@u
das j eweilig e ardere Ende mit einer geeigneten Druckolq;uelle üben eine Zuteilungseinrichtung
verbunden ist, die so ausgeführt ist, daß in jeden Zeitpunkt nur die Leitungen uie
in uen Teilen der tewlndeflanken ausmünden, welche die
zugeordneten
Gewindeflanken der Zahnstange berühren, mit der genannten Quelle verbunden sind.
-
Bei Einrichtungen dieser Art wird also das Öl unter einem gewissen
Druck auf die beiden Gewindeflanken des Teils der Schraube geleitet, der mit der
mit Gewinde versehenen Zahnstange im Eingriff steht, wodurch sich ein Ölfilm unmittelbar
an der Stelle bilden kann, wo die infolge der Relativbewegung der beiden die Schraube
bzw. die Schnecke enthaltenden Maschinenteile auftretende Beanspruchung sich auswirkt.
Wenn die Drehgeschwindigkeit der Schraube eine bestimmte Grösse erreicht, wird so
in zuverlässiger Weise der Ölfilm gebildet.
-
Es müssen jedoch auch die Fälle mittlerer Geschwindigkeiten berücksichtigt
werden, bei denen der Ölfilm sich nicht durch Verschiebung der einander berührenden
Flächen bilden kann. Unter diesen Umstanden ist es nutzlos, den Ölidruck in den
beiden Gewindeflanken zu erhöhen, denn die aus diesem Druck resultierenden Kräfte
stehen einander entgegen und würden dermzufolge keine Auswirkung haben irr, Hinblick
auf die axiale Verschiebungsbelastung, die nur auf eine einzige Gewindeflanke wirkt.
Dieser Druck würde nicht durch eine entgegenwirkende Ölschicht im Gleichgewicht
genalten werden, und alles würue ablaufen wie im F,'alle einer Fettschmierung.
-
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieses Nachteils durch
eine
Verbesserung des Systems, das, unabhangig von der Drehrichtung der Schraube, eine
hydrostatische Sch@ierung nur der Gewindeflanken vornimmt, die unter der Verschiebungsbelastung
stehen.
-
Zu diesem Zweck sind gemäß der Erfindung die Leitungen zur Versorgung
der Gewindeflanken der Schraube mit Drucköl unterteilt in eine erste Leitungsgruppe,
die auf Ger einen der Gewindeflankenausmünden, und eine zweite Gruppe von Leitungen,
die auf der anderen Flanke der genannten @ewinde ausmünden, wobei die Verbindung
dieser beiden Leitungsgruppen mit der Druckölquelle durch einen in zweri Stellungen
zu bringenden Umsehalter hergestellt wird, der wahlweise diejen ig der bei-
| üeri @aiturls;lru@`t,eri zu die liie täe@inoeflankc:n |
| versorr=t, ::elcile @e nach der ;=.ciiraube cIie @@r°@@.ft |
| izi:ertz°a;;an. |
| :3 ei einer Le vUI"i.i "t-I1 isr, die '#2ruck.ölzuteil- |
| uii,;aeiririciltuii -, läie c:#=;? ..l nur :A3,1 "citun;l:il
zuleitet, die |
| in uell enden, die in |
| antsprecicnL::@,. . @,::in::efl@iif@en der üFilristan-e |
| stehen, °3c j sie c;ie _:ufCes |
| er::@...irt@@@l, _... zwei @::t@11tz.. -oi-. z:t
sei alters üLer- |
| ni,_ . t . |
| bei einer u6- |
stimmten Ausführungsform mit einem gegen Drehung gesicherten Hauptteil
versehen, das ferner eine Eingangsleitung aufweist, deren eines Ende mit der Druckölquelle
verbunden ist, während das andere Ende in eine Zylinderfläche der umlaufenden Schraube
geleitet ist ,@die, an gleichmässig winkelmässig verteilten Stellen in zwei bestimmten
Transversälebenen, die erste und die zweite Gruppe von Leitungen für die Druckölversorgung
der Gewindeflanken ausmündet, und ausserdem ist diese Zuteileinrichtung axial verschiebbar
und mit Antriebsmitteln versehen, die ihr ermöglichen, wahlweise die axiale Lage
einzunehmen, für die die Druckölquelle mit der einen oder mit der anderen erwähnten
Gruppe von Versorgungsleitungen verbunden ist. Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal
sind die Betätigungsmittel den Umschalter-Zuteilers als Preßzylinder ausgebildet,
dessen Kolben von einer Verlängerung des Hauptteils des genannten Umschalter-Zuteilers
gebildet wird.
-
r Es ist von Bedeutung, daß der Antriebszylinder des Umschalters von
einem Elektroventil überwacht wird, das gleichzeitig mit einem elektrisohen Vorwälhlsystem
für die Drehrichtung der Schraube betätigt wird. Die Verstellung des Umschalters
in die eine oderandere seiner beiden möglichen Lagen erfolgt in dem Augenblick,
in dem die Wahl für die Verschiebungsrichtung des Maschinenteils getroffen wird,das
von dem Zahnstangen--'Schrauben-Getriebe angetrieben wird (das heißt: vor Inbetriebnahme
der
Mechanik), in der Weise, daß der Druck zwischen den Flanken der im Eingriff stehenden
Gewinde sich in dem Augenblick, in dem die Mechanik in Betrieb gesetzt wird, bereits
aufgebaut hat.
-
Für den Schmiermitteldruck wird ein passender Wert gewählt, damit
der mittlere Druck, der sich längs der ganzen Fläche der in Eingriff stehenden Gewinde
einstellt, der Verschiebungsbelastung des zu bewegenden Maschinenteils entspricht.
Dieser Schmiermitteldruck wird mit den üblichen bekannten Mitteln geregelt, z.B.
mit einem in die Ausflußleitung der Druckölversorgungspumpe geschalteten Ventil.
Die Gewindeflanken, die den den Druck aufnehmenden Flanken gegenüberliegen, erhalten
weiterhin öl unter geringem Druck als Leeköl aus der Zuteilungseinrichtung.
-
Die Erfindung läßt sich im einzelnen erläutern an Hand der folgenden
Beschreibung und unter Hinzuziehung der Zeichnungen, welche als Ausführungsbeispiel
eine Ausbildung eines erfind-, ungsgemässen-Systems für die Schmierung einer Einrichtung
mit Schraube und Zahnstange mit eingeschnittenem Gewinde zum Aus führen einer Vorschubbewegung
darstellen, Die Figuren zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt längs der Linie I-I in
Fig.3 :` ` Fig. 2, 3 und 4 Schnitte längs der Linien II-II, III-III, und
IV-IV,
VII-VII in Fig. 1; Fig. 5 einen Tellschnitt längs der Linie V:V in Fig. 3. Die in
den Figuren gezeigte Einrichtung für Vorschubbewegungen besteht aus einer Schneekel
(Fig. 1 und 3), die in Eingriff steht mit einer Zahnstange 2 mit eingeschnittenem
Gewinde; die Schnecke ist in einem Gehäuse 3 angeordnet, das mit einem Werkzeugmaschinenteil4
durch Schrauben 5 und Einstellbolzen oder-stifte 6 kraftschltissig-verbunden ist,
während die Zahnstange 2 mit Gewinde auf einem anderen Werkzeugmaschinenteil 7 mittels
Schrauben 8 und Einstellelementen, etwa Zentrierstiften oder-keilen, die nicht gezeigt
sind, befestigt ist.
-
Die Einrichtung dient dazu, Relativbewegungen zwischen dem Werkzeugmaschinenteil
4 und dem Werkzeugmaschinenteil 7 längs (nicht gezeichneter) Führungsschienen in
einer-Richtung parallel tur Achse der Schnecke 1 vorzunehmen.
| Digk Schnecke 1-wird zusatomen mit einem Antriqbaschneckenrad
12 |
| ton einer geriffelten We11e 13-Sehalten",' deren beide Enden |
| idüräh,die Inne ringe zweier Kegelxolleniager 15, 16 gehaltert |
| ,iind;:de Auss ringe der Lager-ruhen in. zwei koaxialen Bohr- |
| #h 17.x,1 1Gig8 i _ |
| is. - ii,eineader"gegenüberllegenden Sei- |
| ,- . ., |
| ,tpn -rd,s gehäusbe 3 ge4eacht Binde Die axiäle Stellung der
, |
beiden Rollenlager wird mit Hilfe zweier Beilagscheiben 22, 23
passender Stärke durch zwei Abdeckungen 24, 25 vorgenommen, die an den beiden erwähnten
Wänden des Gehäuses 3 mittels Schrauben 27, 28 befestigt sind.
-
Das Schneckenrad 12 wird durch eine Schnecke 31 (siehe auch Fig. a),
in Drehung versetzt; die Schnecke ist an ihren beiden Enden in zwei Rollenlagern
32, 33 gelagert, deren Aussenringe in zwei koaxialenBohrungen 34, 35 ruhen, die
in zwei andere Wände des Gehäuses 3 geschnitten sind. Die axiale Lage der beiden
Rollenlager 32, 33 wird durch zwei Abdeckungen 36, 37 gesichert, die auf dem Gehäuse
durch Schrauben 38, 39 befestigt sind. Eine Beilagscheibe 42 passender Stärke wird
zwischen das eine der Rollenlager, z.B. das Rollenlager 33, und den zugehörigen
Haltedeckel 37 ge@egt.
-
Auf einem geriffelten Ende 43 der Schnecke 31 ist ein Verbindungselement
44 angeordnet, dessen Bohrung entsprechende Riffelungen aufweist und das auf der
genannten Welle mittels einer nicht lösbaren Mutter 45 befestigt ist. Das Verbindungselement
44 kann mit einem beliebigen passenden Verbindungselement eines geeigneten Drehantriebs
in Eingriff gebracht werden.
-
Die Einrichtung weist ein Schmierungssystem für die Teile der Gewindeflanken
der Schnecke 1 auf, die in die zugehörigen Gewinddflanken der Zahnstange 2 eingzdfen.
Die Einrichtung besitzt
Druckölzuführungsleitungen 53a (Fig. 1
und 3), die mit ihrem einen Ende in einer der Gewindeflanken (der Einfachheit halber
nachfolgend als "rechte" (vgl. Fig. 1) bezeichnet) der Schnecke 1 ausmünden.
-
Diese Zuführuhgsleitungen 53a liegen in radialen Ebenen, acht im vorliegenden
Beispiel, und schliessen untereinander gleiche ebene Winkel ein, Aus 'Herstellungsgründen
erhalten diese Leitungen eine schräge Richturig.Alle Leitungen 53a, die sich in
der gleichen Radialebene befinden, münden mit ihrem anderen Ende in eine Verteilerleitung
57a, die in demn Schneckenkörper 1 in einer Richtung parallel zu dessen Achse verläuft.
Das Ende jeder Leitung 57a, das nach aussen führt, wurde ,mit einem Gewindestopfen
58 verschlossen.
-
In entsprechender Weise münden auf jeder linksliegenden Gewindeflanke
der Schnecke Druckölzuführungsleitungen 53b aus, die ebenfalls in Radialebenen liegen,
acht im gezeichneten Beispiel, und eingeschaltet sind zwischen die Radialebenen,
die die Zuführungsleitungen 53a enthalten. Alle Leitungen 53b ein und derselben
Radialebene münden in eine Verteilerleitung 57b, die der oben beschriebenen Venwbeilerleitung
57a entspricht. Das dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt demzufolge acht Verteilerleitungen
57a und acht Verteilerleitungen 57b, die in gleichmässigem Abstand auf einer gedachten,
koaxial zur Schnecke ve#-legenen Zylinderfläche angeordnet sind.
In
jede Verteilerleitung 57a mündet eine Radialleitung 61e, die in den Hauptteil der
Schnecke 1 in schräger Richtung gebohrt ist, um das Vorbeigehen den Bohrers an dem
entsprechenden Ende der Bohrung in dem Schneckenhauptteil zu erreichen, mit dem
die Sehnecke auf der geriffelten Welle 13 angebracht ist. Jede Leitung 61a steht
der Reihe nach in Verbindung mit einer Radialleitung 62a, die in die geriffelte
Welle 13a eingelassen ist und in eine zylindrische Bohrung 63 dieser Welle
austritt.
-
In entsprechender Weise mündet in jede Verteilerleitung 57b eine Radialleitung
61b, die in den Schneckenkörper 1 gebohrt ist und die der Reihe nach in Verbindung
steht mit der Radialleitung 62b, die in die geriffelte Welle 13 eingelassen ist.
Alle Radialleitungen 62a liegen in ein und derselben Transversalebene, und alle
Radialleitungen 62b liegen in einer zwei ten Transversalebene, die der vorher genannten
benachbart ist.
-
t In die Bohrung 63 der geriffelten Welle 13 ist mit geringer Reibung
ein zylindrischer Kern 65a eingesetzt, der ohne sich zu verdrehen in einer Bohrung
81 eines Flansches 83 gleiten kann, der mit Schrauben 28 am Gehäuse 3 befestigt
ist und zum Abstützen der Rollenlager 16 dient. Der Weg des zylindrischen Kerns
65a in Achsenrichtung ist gleich dem Abstand zischen den beiden Transversalebenen,
die die Leitungen 62a bzw. 62benthalten.
Die Drehung des Kerne
65a wird durch das Ende eines Keils 84 verhindert, der radial in dem Flansch 83
liegt, wobei das Ende in einer Keilnut 85 des zylindrischen Kerns 65a geführt wird.
Der zylindrische Kern 65a besitzt ein Sackloch 67, das mit einer radialen Bohrung
68 in Verbindung steht, die an der Aussenseite des besagten Kerns in einen Raum
mündet, der von der Bohrung 63 der geriffelten Welle und einer Eintiefung 69 gebildet
wird, welche am Ort der Radiall@@tungen 62a oder auch der Radialleitungen 62b steht,
je nachdem in welcher seiner beiden axialen Endstellungen der Kern 65a sich befindet.
-
Das Sackloch 67 steht mit einer geeigneten Druckölquelle in Verbindung
über eine Radialbohrung 87 (vgl. auch Fig. 4), die in den zylindrischen Kern 65a
eingelassen ist, eine in den Flansch 83 gebohrte Leitung 88, ein Verbindungsstück
71, eine Rohrleitung 72, ein Verbindungsstück 73 und eine Leitung 74, die in den
oberen Teil des Gehäuses 3 eingelassen ist. Die Anordnung ist so gewählt, daß die
Radialbohrung des zylindrischen Kerns 65a sich ständig in Verbindung mit der Leitung
88 durch den Flanbch 83 befindet, wie auch die axiale Stellung des besagten zylindrischen
Kerns sein mag.
-
Die Ausmaße der Eintiefung 69, die In den zylndrischen Kern 65a eingelassen
ist, sind derart, saß die Bohrung 68 sich
in Verbindung befindet
mit den radialen Ölzuführungsleitungen, die auf einem Bogen verteilt liegen, der
ebenso groß ist wie der Bogen der Gewinde der Zahnstange 2, d.h, im vorliegenden
Beispiel auf einem Bogen von etwa 9oo.
-
Jede Zuführungsleitung 53a oder 53b mündet nach aussen in eine Höhlung
76(vgl. auch Fig. 5), deren Tiefe gegen die Ränder hin, wenigstens in Umfangsrichtung,
abnimmt.
-
Die Axialversetzung des zylindrischen Kerns 65a wird vorgenommen durch
einen Hydraulikzylinder, dessen mit dem Kern 65e kraftschlüssig verbundener Kolben
91 in einem Zylinder 92 läuft, der ein Bestandteil des Flansches 83 ist und der
durch eine von Schrauben 95 gehaltene Abdeckung 94 verschlossen ist. Dieser Preßzylinder
ist doppeltwirkend und kann @hlweise an einem der beiden Zylinderenden durch Leitungen
96, 97 gespeist werden, die mit einem elektrischen Umschaltventil 98 verbunden sind,
das die Leitungen wahlweise mit einer ein Druckmedium führenden Leitung 1o1 verbindet
oder einer in den Auffangbehälter lo3 führenden Leitung 1o2.
-
Das Elektroventil 98 wird vorzugsweise synchron mit einer elektrischen
Vorwähleinrichtung für die Drehrichtung des Antriebs für die Schnecke 1 betätigt.
-
Die 'zirrricizturr(; arbeitet folgendermaßen:
Wenn
die verschiedenen Elemente die in der Zeichnung angegebene Stellung einnehmen, läuft
das Schmieröl für die Schneckengänge über folgenden Weg: Leitung 74, Verbindungsstück
73, Leitung 72, Verbindungsstück 71, Leitung 88, Radialbohrung 87, Sackloch 67 des
Gleitkerns 65a, radiale Bohrung 68 in diesem Kern, von der Eintiefung 69 gebildeter
Raum, und von dort dringt es nacheinander in die Radialleitungen 61a, die sich im
betrachteten Augenblick in dem Bogen des Schneckengangteils, der sich im Eingriff
mit den Gewinden der Zahnstange befindet, ein, so daß die Verteilerleitungen 57a
und die Zuführungsleitungen 53a die Zuführung von Drucköl zu den rechten Gewindeflanken
der Schnecke bewirken. Unter diesen Umständen sind dieses die Gewindeflanken, die
die Gegenkraft gegen die Verschiebungsbelastung aufnehmen, die auf das bewegliche
angetriebene Organ der @aschine ausgeübt wird. Es zeigt sich, daß unter diesen Umständen,
unabhängig von der Drehgeschwindigkeit der Schnecke, die Gewinde eine geeignete
Druckschmierung erhalten.
-
Wenn die Bewegungsrichtung des beweglichen Maschinenteils umgekehrt
werden soll, muß die Drehrichtung der Schnecke 1 umgekehrt werden. Dazu wird das
Vorwählsystem für die Drehrichtung betätigt, und, wie oben angedeutet, das Elektroventil
98 zur Steuerung des Preßzylinders 92 wird gleichzeitig so betätigt, daß nun die
Leitung 96 das Drucköl empfängt, während die'Leitung 97 in den Auffangbehälter
103 zurückführt. Daraus ergibt sich, daß der Kolben 91 des PreLzylinders
sich nach rec;ts
(Feg. 1) bewegt und dabei den zylindrischen Kern
65a mitnimmt. Die Radialbohrung 68 und der durch die Eintiefung 69 gebildete Raum
in diesem Kern gelangen dadurch nun in die Transversalebene, die die Radialleitungen
62b für die Verteilung von Drucköl auf die linken Gewindeflanken der Schnecke enthält.
Dementsprechend werden jetzt die linken Flanken, die die Reaktionskraft gegen die
Verschiebungsbelastung aufnehmen, mit
öl unter geeignetem Druck geschmiert.
-
Die Gewindeflanken der Schnecke, die nicht durch die beschriebene
Zuteilungseinrichtung mit Drucköl versorgt werden, erhalten trotzdem Lecköl unter
geringem Druck über Undichtigkeiten der Zuteilungseinrichtung.
-
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die hier beschriebene und gezeichnete
Ausführungsform, es können vielmehr Änderungen vorgenommen werden, ohne daß damit
der Rahmen der Erfindung überschritten würde.