DE19543175A1

DE19543175A1 - Spindel zur aerostatischen Lagerung eines schnelldrehenden Werkzeugs

Info

Publication number: DE19543175A1
Application number: DE1995143175
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl Ing Wanger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1995-11-20
Publication date: 1997-05-22
Anticipated expiration: 2015-11-21
Also published as: DE19543175B4

Description

Im Hauptpatent 44 42 384 ist eine Spindel zur aerostatischen Lagerung eines Spinnrotors be schrieben. In der Zusatzanmeldung 195 28 452 wird bemerkt, daß diese Art der Lagerung auch für andere schnelldrehende Werkzeuge geeignet ist. In einer weiteren Zusatzanmeldung 195 38 624 wird ein zusätzlich aerostatisch radiales Lager angebracht, was eine günstigere Belastbar keit der aerostatischen Lager bewirkt. Jedoch sind hier die aerostatischen Lager durch ein elasti sches Verbindungsglied miteinander verbunden. Die Herstellung der langen, hochgenauen La gerbohrung und eine präzise Fluchtung der beiden Lager sind wegen dem elastischen Verbin dungsglied nur mit großen Schwierigkeiten zu erreichen.

Es wurde nun gefunden, daß es vor allem aus fertigungstechnischen Gründen vorteilhaft ist die beiden aerostatischen Lager getrennt voneinander und elastisch im Gehäuse zu befestigen. Die somit vorhandenen beiden kurzen Lagerbohrungen lassen sich einfach herstellen.

Durch die elastische Befestigung der Lager im Spindelgehäuse können sich die Lager an die Verformung der Welle anpassen und der Vorteil einer höheren Belastbarkeit entsteht. Zur elasti schen Befestigung werden dünne Scheiben verwendet, die einem Verkippen der Lager wenig Widerstand entgegensetzen und doch genügend radiale Steifigkeit besitzen. Am günstigsten ist es, die Lager jeweils in der Mitte in der dünnen Scheibe aufzuhängen, da dort die resultierende radiale Gesamtkraft des Lagers liegt.

Nun stellte sich das Problem eine genaue Fluchtung der getrennt aufgehängten Lager zu be kommen. Es konnte gelöst werden, indem die auf einem Paßdorn aufgeschobenen Lager in das Spindelgehäuse eingeklebt werden. Der erforderliche Klebespalt kann sich zwischen Lager und dünner Scheibe oder zwischen Scheibe und Spindelgehäuse befinden.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lagerung eines Spinnrotors.

Hier ist ein Spinnrotor 1 dargestellt, der durch eine lösbare Verbindung am Ende eines frei schwingenden Fortsatzes 2 befestigt ist. An diesem Ende befindet sich noch ein Gleitlager 7, das die Schwingungsausschläge beim Durchfahren der ersten Eigenschwingung des Fortsatzes be grenzt.

Die aerostatisch im Gehäuse in radialer und axialer Richtung gelagerte Welle besteht aus zwei Lagerteilen 3, 5, die durch das Antriebselement 4 miteinander verbunden sind. Über dieses An triebselement 4 läuft ein Flachriemen, der radiale Kräfte ausübt. Die zwei Lagerteile 3, 5 der Welle sind durch eine Preßverbindung im Bereich des Antriebselements 4 miteinander verbun den. Der hintere Lagerteil der Welle 5 und der freischwingende Fortsatz 2 sind aus einem Teil hergestellt. Am rotorseitigen Ende der Welle ist eine Scheibe 10 durch eine Preßverbindung angebracht, die zur axialen Lagerung in beide Richtungen dient. Die beiden Lager 6, 11 beste hen jeweils aus einer Buchse 8, in die zwei Ringe eingepreßt sind, zwischen denen sich ein Spalt befindet, der für die Luftzuführung des aerostatisch radialen Lagers notwendig ist. Jedes Lager 6, 11 besitzt einen Luftanschluß. Im vorderen Lager 11 ist eine Buchse 9 eingepreßt, die zur Abstützung des Axiallagers vorhanden ist. In dieser Buchse 9 ist das oben beschriebene Gleitla ger 7 anhand von O-Ringen aufgehängt.

Auf jedes der Lager 6, 11 ist eine dünne Scheibe 13 aufgepreßt. Die Scheiben 13 sind über einen Klebespalt 14 mit dem Spindelgehäuse 15 verbunden. Die Einklebung erfolgt nachdem die La ger 6, 11 über einen engsitzenden Paßdorn in eine präzise Fluchtung zueinander gebracht wer den. Es ist auch möglich den Klebespalt am Innendurchmesser 12 und die Preßverbindung am Außendurchmesser 14 der dünnen Scheibe 13 anzubringen. Die dünnen Scheiben sind aus Kunststoff hergestellt.

Claims

1. Spindel zur aerostatischen Lagerung eines schnelldrehenden Werkzeugs, bestehend aus einer rotierenden Welle, die aerostatisch in mindestens zwei Lagern in axialer und radialer Richtung gelagert ist, wobei die Welle einen freischwingenden Fortsatz aufweist, an dessen einem Ende das Werkzeug angebracht ist und die Lagerung dieses Fortsatzes am werkzeugseitigen Ende durch ein als Gleit- oder Wälzlager ausgebildetes Lager erfolgt, wobei dieses Lager mindestens das zweifache Lagerspiel der aerostatisch radialen Lagerung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei aerostatischen Lager getrennt und elastisch im Spindelgehäuse befestigt sind.

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur elastischen Befestigung der zwei Lager im Spindelgehäuse jeweils eine dünne Scheibe vorhanden ist.

3. Lagerung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Scheibe ein Außen durchmesser zu Wandstärkenverhältnis von mindestens 10 : 1 hat.

4. Lagerung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Scheibe entweder am Innendurchmesser mit dem Lager oder am Außendurchmesser mit dem Gehäuse durch eine Preßverbindung verbunden ist.

5. Lagerung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Scheibe entweder am Innendurchmesser mit dem Lager oder am Außendurchmesser mit dem Gehäuse durch einen Klebespalt verbunden ist.