DE2047311C3 - Spindellagerung - Google Patents
SpindellagerungInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
- B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Turning (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Description
3 ! 4
weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen streckenden Durchgang 32, über die Ringnut 14 a
Spindelkopfes. und den Durchgang 16 mit einer nicht dargestellten
F i g. 1 zeigt einen verschiebbar gelagerten Spin- Druckquelle verbunden. Wenn daher Flüssigkeit undelstock
2 für eine Schleifscheibe 6 auf einem Ma- ter Druck den Schmiertaschen 26 und 27 zugeFiihrt
schinenbett 1. An dem Spindelstock 2 sind mittels 5 wird, so wird ein statischer Druck in deren Omge-SchraubenS
Querlager 3 und 4 befestigt In den bung erzeugt, welcher die Spindel 8 axial hydrosta-Querlagern
3 und 4 ist drehbar eine Schleifscheiben- tisch unterstützt. Durch die Spielräume zwischen den
spindel 8 mit Lagerspiel gelagert. Ein Ende der Spin- Stirnflächen des Flansches 24 und den Seitenflächen
del 8 trägt die Schleifscheibe 6 und das andere Ende der Kammer 25 sowie durch relativ weite Spielräume
eine Riemenscheibe 7 zum Antrieb der Schleif- io 44 und 45 zwischen dem Längslager 33 und der
scheibe 6. Spindel 8 durch die Kammer 25 und durch die
An den Innenflächen der Querlager 3 und 4 sind Durchgänge 43 in dem Lüngslager 33 fließt die Flüsüber
den Umfang mit Abstand voneinander verteilt sigkeit in das ölreservoir T ab.
eine Vielzahl von sich axial erstreckenden Schmierta- Das Gehäuseteil 20 oder das Gehäuseteil 19 ist mit
sehen 9 bzw. 10 eingearbeitet, um die Schleifschei- 15 einer Zahnstangen verzahnung 34 versehen. Diese
benspindel 8 hydrostatisch zu lagern. Jeder der Quer- kämmt mit einem Ritzel 36, welches in eine Ritzellager
3 und 4 weist beiderseits der ax.alen Schmierta- welle 35 eingearbeitet ist. Diese Ritzelwelle ist drehschen
9 und 10 Ringnuten II und 12 auf, um die hy- bar in einer Halterung 40 gelauert, welche ihrerseits
draulische Flüssigkeit abzuleiten. Die Schmierta- mit dem Spindelstock 2 verbunden ist. Ein mit der
sehen 9 und 10 sind über geeignete radiale öffnun- 20 Ritzelwelle 35 verkeiltes Schneckenrad 37 kämmt
gen 13 und 14 in den Querlagern 3 und 4, durch mit einer Schnecke 39, weiche an einem Ende einer
Ringnuten 13 a und 14 a in der Außenperipherie der Schneckenwelle 38 vorgesehen ist. Am anderen Ende
Querlager 3 und 4 und über Durchgänge 15 und 16 der Schneckenwelle 38 ist ein Handstellrad 42 aufgeim
Spindelstock 2 mit einer Druckquelle verbunden. keilt. Die Schneckenwelle 38 ist drehbar in Wälzku-Andererseits
sind die Ringnuten 11 und 12, übei 25 gellagern 41 und 41a gelagert, welche an entgegenDurchgänge
17 und 18, in den Lagern 3 und 4 und gesetzten Enden der Schneckenwelle in der Halteüber
Durchgänge 17 a und 18 a in dem Spindel- rung 40 sitzen.
stock 2 mit einem Ölreservoir T verbunden. Wenn Zur axialen Verstellung der Schleifscheibe 6 rcla-
daher Flüssigkeit unter Druck den Schmiertaschen 9 tiv zum Werkstück oder zur Abrichteinrichtung wird
und 10 zugeführt wird, so stellt sich ein statischer 30 das Handrad 42 manuell oder mechanisch verstellt.
Druck ein, so daß die Spindel 8 in den Lagern 3 wobei die Schneckenwelle 38 gedreht wird. Die Dre-
und 4 drehbar gelagert ist. Die Flüssigkeit in den hung der Schneckenwelle 38 wird durch das Zusam-Ringnuten
II und 12 fließt durch die Spielräume menspiel der Schnecke 39 und des Schneckenrades
zwischen den Innenflächen der Querlager 3 und 4 37 reduziert und auf die Ritzelwelle 35 übertragen
und der Spindel 8 in das Ölreservoir T. Dadurch 35 und in eine axiale Verschiebung des Längslagers 33
kann die hydrostatisch gelagerte Spindel 8 leicht in umgewandelt. Da die Drehung des Handrades 42
axialer Richtung in den Querlagern 3 und 4 bewegt durch das Zusammenwirken von Schnecke 39 und
werden. Schneckenrad 37 reduziert wird, erfährt das Längsla-
Das Bezugszeichen 33 bezeichnet ein Längslager ger 33 eine extrem fein dosierbare Verschiebung,
mit zwei Lagergehäuseteilen 19 und 20, welche mit 40 Durch das Ineinandergreifen der Schnecke 39 und
einem Verbindungsring 23 miteinander verbunden des Schneckenrades 37 wird eine Begrenzung einer
sind. Das Gehäuseteil 19 greift verschiebbar und axialen Bewegung des Längslager 33 durch eine auf
dichtend auf das Querlager 3 über. Das Gehäuseteil die Schleifschcibenspindel 8 ausgeübte axiale Kraft
20 greift verschiebbar und dichtend auf das Querla- hervorgerufen. Eine axiale Bewegung des Längslager
4 über, und zwischen beiden ist eine Ringkammer 45 gcrs 33 bewirkt über die hydrostatische Verbindung
31 gebildet. Das Längslager 20 umfaßt einen Stift eine axiale Bewegung der Spindel 8. Somit kann eine
oder Keil 22, welcher in einen sich in axialer Rieh- extrem feine Einstellung der Schleifscheibe 6 erreicht
tung erstreckenden Schlitz 21 in der Außenperipherie werden. Da ferner das in die Kammer 31 eingeführte
des Querlagcrs4 eingreift und eine Drehung des Druckmedium auf das Längslager 33 einwirkt und
Längslagers 33 verhindert. Falls erwünscht, können 50 dieses gemäß dem Pfeil A in Fig. 1 nach links
der Stift 22 und der axiale Schlitz 21 auch an den drückt, so wird die Spindel 8 in der für die Schleif-Qucrlagern
3 und dem Teil 19 vorgesehen sein. operation oder für die Abriclitopcration erwünsch-
Fine weitere Ringkammer 25 ist innerhalb des ten Position gehalten. Ferner wird -·ϊη toter Gang im
Längslagers 33 gebildet. Ein Flansch 24 ist in halber Getriebe. /. B. zwischen der Zahnstangenverzahnung
Länge der Spindel 8 vorgesehen und wird von der 55 34 und dun Ritzel 36 oder dem Schneckenrad
Kammer 25 aufgenommen, wobei zwischen beiden und der Schnecke 39 vollständig eliminiert Daher
Seiten der Kammer 25 und den Stirnflächen des kann die Einstellung der Schleifscheibe 6 mit äußer-Flanschcs
24 ein Spiel vorgesehen ist. Zu beiden Sei- ster Genauigkeit aufrechterhalten werden,
ten der Kammer 25 sind Schmiertaschen 26 bzw. 27 F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der ereingearbeitet,
welche die Form von Ringnuten oder 60 findungsgemäßen Spindellagerung. Ähnlich der ersten
einer Schar von gekrümmten Nuten od. dgl. haben Ausführungsform ist eine Spindel 46 drehbar in
und gegenüber den Stirnflächen des Flansches 24 lie- Querlagern 3 und 4 gelagert, und ein allgemein mit
gen. Eine Vielzahl von Durchgängen 28 und 29 mün- 59 bezeichnetes Längslager umfaßt Gehäuseteile
den in die Schmiertaschen 26 und 27 ein und verbin- und 48, welches mittels eines Verbindungsrings
den dieselben mit in dem Längslager 33 vorgesehe- 65 starr miteinander verbunden sind. Das Gehäuseteil
nen Durchgängen 30 und 30 a. Der Durchgang 30 ist 47 greift verschiebbar und abdichtend auf das Querüber
die Ringkammer 31 über einen sich in dem lager 3 über, und das Gehäuseteil 48 greift verschieb-Querlager
4 im wesentlichen in axialer Richtung er- bar und dichtend auf das Querlagcr 4 über. Der Mit-
telteil der Spindel 46 weist einen Stufenbereich 52 Anschlag kommen, weil in der Schmiertasche 54 ein
auf, und zwischen dem Stufenbereich 52 und dem statischer Druck herrscht. Daher wird der Flansch 51
Gehäuseteil 48 befindet sich eine Ringkammer 57. und insbesondere auch die Spindel 46 in einer sol-Das
Gehäuseteil 48 weist einen Stift oder Keil 49 chen axialen Lage gehalten, in der der Druck in der
auf, welcher in einen sich in axialer Richtung er- 5 Kammer 57 und der statische Druck in der Schmierstreckenden
Schlitz 21 in der Außenperipherie des tasche 54 im Gleichgewicht miteinander stehen.
Querlagers 4 eingreift, um eine Drehung des Längsla- Ferner ist das Gehäuseteil 48 mit einer Zahnstangers 59 zu verhindern. Innerhalb des Längslagers 59 genverzahnung 60 versehen, welche durch Betätigung befindet sich eine weitere Ringkammer 53. Ein des Handrades 42 über das Getriebe in axialer Rich-Flansch 51 ist an der Spindel 8 in Nachbarschaft zum io tung bewegt wird. Daher bewirkt die Verschiebung abgestuften Bereich 52 vorgesehen und sitzt in der des Längslagers 59 eine axiale Bewegung der Spindel Ringkammer 53, wobei zwischen der einen Seiten- 46, so daß eine Feineinstellung der Spindel 46 verwand der Ringkammer 53 und dem Flansch 51 ein wirklicht werden kann.
Spiel vorgesehen ist. Ein toter Gang in dem Getriebe wird vollständig
Querlagers 4 eingreift, um eine Drehung des Längsla- Ferner ist das Gehäuseteil 48 mit einer Zahnstangers 59 zu verhindern. Innerhalb des Längslagers 59 genverzahnung 60 versehen, welche durch Betätigung befindet sich eine weitere Ringkammer 53. Ein des Handrades 42 über das Getriebe in axialer Rich-Flansch 51 ist an der Spindel 8 in Nachbarschaft zum io tung bewegt wird. Daher bewirkt die Verschiebung abgestuften Bereich 52 vorgesehen und sitzt in der des Längslagers 59 eine axiale Bewegung der Spindel Ringkammer 53, wobei zwischen der einen Seiten- 46, so daß eine Feineinstellung der Spindel 46 verwand der Ringkammer 53 und dem Flansch 51 ein wirklicht werden kann.
Spiel vorgesehen ist. Ein toter Gang in dem Getriebe wird vollständig
An der anderen Seite der Kammer 53, gegenüber 15 eliminiert, und somit kann die Lage der Schleif-
dem Flansch 51, ist in dem Gehäuseteil 47 eine scheibe 6 mit extrem großer Genauigkeit eingestellt
Schmiertaschenausnehmung 54 vorgesehen, z. B. eine und aufrechterhalten werden.
Ringnut oder eine Schar gekrümmter Nuten od. dgl. Die Lage der Schleifscheibe kann relativ einfach
Zwischen der Schmiertasche 54 und einem radialen und mit extrem großer Genauigkeit relativ zum
Durchgang 56 β in dem Gehäuseteil 47 ist minde- 20 Werkstück oder zur Abrichteinrichtung eingestellt
stens eine geeignete öffnung 55 vorgesehen. Ein an- werden, und zwar auch dann, wenn die Schleifscheiderer
Durchgang 56 ist in dem Gehäuseteil 48 vorge- benposition nach Durchführung eines Schleifscheisehen
und steht mit dem Durchgang 56 α in Verbin- benaustausches von der Position der vorhergehenden
dung. Dieser Durchgang 56 steht anderseits über die Schleifscheibe verschieden ist. Es ist daher nicht not-Ringkammer
57, den Durchgang 32, die Ringnut 25 wendig, schwere Maschineneinheiten zu bewegen.
14 a und den Durchgang 14 mit der Druckquelle in Es kann vorkommen, daß die Schleifscheibenspin-Verbindung, del einer thermischen Beeinflussung unterliegt bzw.
14 a und den Durchgang 14 mit der Druckquelle in Es kann vorkommen, daß die Schleifscheibenspin-Verbindung, del einer thermischen Beeinflussung unterliegt bzw.
Wenn nun Druckmedium in die Schmiertasche 54 unter einem thermischen Einfluß vorgespannt wird,
eingeführt wird, so wird dort ein statischer Druck In solchen Fällen wird die Schleifscheibe aus ihrei
aufgebaut. Die Flüssigkeit fließt durch das Spiel zwi- 30 ursprünglichen Position herausbewegt. Diese Ände-
sehen der Seitenfläche des Flansches 51 und der rung der Schleifscheibenposition beeinträchtigt die
Kammer 53, durch das relativ weite Spiel zwischen Genauigkeit des Schleifergebnisses. Die erfindungs-
der Spindel 46 und dem Längslager 59 und durch gemäße Spindellagerung eignet sich in solchen Fäller
die Durchgänge 58 und 58 α in das Ölreservoir T ab. ebenfalls zur kontinuierlichen Lagekorrektur dei
Anderseits wird Druckmedium in die Kammer 57 35 Schleifscheibenspindel.
eingeführt und drückt das Längslager 59 in Richtung Die erfindungsgemäße Spindellagerung eignet sich
des Pfeiles B, so daß der Flansch 51 zur Seitenfläche für eine Reihe verschiedener Werkzeugmaschinen
der Kammer 53 gedrückt wird. Der Flansch 51 kann An Stelle einer Druckflüssigkeit kann Druckluft ein-
jedoch nicht an der Seitenfläche der Kammer 53 in gesetzt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Spindellagerung für Werkzeugmaschinen mit axial verschiebbar ist Die in der USA.-Patentschrift
einer durch zwei Querlager und ein Längslager S 2 342 854 beschriebene Schleifmaschine kann zwei
zwischen den Querlagern gelagerten und ein verschiedene Schleifarten ausführen, nämlich das os-Werkzeug
tragenden Spindel und mit einem an zillierende Schleifen und das Schulterschleifen. Beim
dem Längslager angreifenden Stellmechanismus Schulterschleifen wird die Schleifscheibe während
zum Einstellen der axialen Arbeitsposition des des Schleifens von Hand axial verschoben, bis das
Werkzeuges, wobei die Spindel axial in den Quer- io gewünschte Schleifmaß der zu schleifenden Schulter
lagern verschiebbar ist, dadurch gekenn- erreicht ist. Dabei dient die manuell ausgeführte
zeichnet, daß die Queriager (3, 4) und das Axialbewegung der Schleifscheibe weniger der ge-Längslager
(19, 59) hydrostatische Lager sind nauen Einstellung derselben als vielmehr der Zustel-
und das Längslager (19, 59) einen auf der Spin- lung. Bei einer manuellen Längszustellung der
del (8, 46) befestigten Flansch (24, 51) und ein 13 Schleifscheibe kann aber kein sehr genaues Schleiferdiesen
umgreifendes zweiseitig wirkendes Lager- gebnis erzielt werden. Ferner steht die Schleifspindel
gehäuse (33) umfaßt wie bei Spindellagerungen über die Querlager und das Längslager in direktem
bekannt und daß der am Längslager (19, 59) an- Kontakt mit den übrigen Schleifmaschinenbauteiien,
greifende Stellmechanismus (34 bis 42) aus einer so daß Schwingungen, welche durch hydraulische
an dem Lagergehäuse (33) angebrachten Zahn- 20 Einrichtungen, Motoren und Lager od. dgl. ausgelöst
Stangenverzahnung (34) besteht, in welche ein werden, ungehindert über die Schleifspindel auf das
von außen über einen Schneckentrieb (37, 39) Schleifwerkzeug übertragen werden. Diese Schwinantreibbares
Ritzel (36) eingreift, wobei dieser gungen werden auch über das Längslager in axialer
Antrieb durch eine zwischen dem Außenring des Richtung auf das Werkstück übertragen, so daß
einen Querlagcrs (4) und dem Lagergehäuse (33) 25 keine genaue Längsposition des Werkstücks aufangeordnete
mit Druckmittel beaufschlagbare rechterhalten werden kann. Derartige Schwingungen
Ringkammer (31, 57) in an sich bekannter Weise werden insbesondere auch durch das Längslager
vorgespannt ist. selbst auf Grund von Profilfehlern od. dgl. hervorge-
2. Spindellagerung nach Anspruch 1, dadurch rufen. Hinzu kommt noch, daß die Spindel besonders
gekennzeichnet, daß das Längslager (19, 59) an 30 leicht in Schwingungen versetzt werden kann, da zwieiner
Seite unter Belassung der Ringkammer (31, sehen dieser und dem Axialeinstellmechanismus ein
57) verschiebbar und abdichtend auf das eine Spiel besteht. Die axiale Position der Schleifscheibe,
Querlager (4) übergreift. welche dem Endmaß der zu schleifenden Schulter
entspricht, kann ferner nicht eingestellt werden, be-
35 vor das Werkzeug am Werkstück angreift.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Spindellagerung der genannten Art zu schaffen,
Die Erfindung betrifft eine Spindellagerung für bei welchem die axiale Arbeitsposition des Werk-Werkzeugmaschinen
mit einer durch zwei Querlager zeugs einfach, rasch und mit äußerster Genauigkeit
und ein Längslagcr zwischen den Querlagern gelager- 40 korrigiert und eingestellt werden kann und wobei die
len und ein Werkzeug tragenden Spindel und mit korrigierte genaue Position während der Bearbeitung
einem an dem Längslager angreifenden Stellmecha- mit Sicherheit aufrechterhalten werden kann.
nismus zum Einstellen der axialen Arbeitsposition Diese Aufgabe wird erfinduiigsgemäß dadurch ge-
des Werkzeuges, wobei die Spindel axial in den Quer- löst, daß die Querlager und das Längslager hydrostalagern
verschiebbar ist. 45 tische Lager sind und das Längslager einen auf der
Bei den meisten herkömmlichen Spindellagerun- spindel befestigten Flansch und ein diesen umgreigen
von Werkzeugmaschinen sind keine Vorkehrun- fendes zweiseitig wirkendes Lagergehäuse umfaßt,
gen getroffen, um die Position der drehbar gelagerten wie bei Spindellagerungen bekannt und daß der am
Spindel in axialer Richtung einzustellen. Wenn eine Längslager angreifende Stellmechanismus aus einer
abgenutzte Schleifscheibe gegen eine neue Schleif- 50 an dem Lagergehäuse angebrachten Zahnstangenverscheibe
ausgetauscht werden soll, so ist die axiale zahnung besteht, in welche ein von außen über einen
Position der neuen Schleifscheibe in Bezug auf das Schneckentrieb antre;bbares Ritzel eingreift, wobei
Werkstück und/oder die Abrichteinrichtung stets ver- dieser Antrieb durch eine zwischen dem Außenring
schieden von der entsprechenden Position der alten des einen Qucrlagers und dem Lagergehäuse anSchleifscheibe.
Diese Unterschiede beruhen auf den 55 geordnete mit Druckmittel beaufschlagbare Ring-Toleranzen
der Schleifscheibendicke oder der Ab- kammer in an sich bekannter Weise vorgespannt ist.
messungen der Schleifscheibenaufnahme und insbe- Das Längslager kann an einer Seite unter Belassen
sondere der konischen Bohrung derselben. Es ist da- der Ringkammer verschiebbar und abdichtend auf
her notwendig, die Position der neuen Schleifscheibe das eine Querlager übergreifen,
relativ zum Werkstück zu korrigieren oder neu ein- 60 Im folgenden wird die Erfindung an Hand von
zustellen. Es war somit erforderlich, die Abrichtein- Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt
richtung oder den relativ schweren Tisch samt Reit- Fig. I einen Längsschnitt eines erfindungsgemä-
stock und Spindelstock zu bewegen, um die Position ßen Spindelkopfes,
der Schleifscheibe relativ zum Werkstück oder zur Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie H-II in
Abrichteinrichtung zu korrigieren oder einzustellen. 65 Fig. 1,
Derartige Stellmanöver sind äußerst zeitraubend und F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in
ungenau. F i g. 2 und
Die USA.-Patentschrift 2 342 854 beschreibt eine F i g. 4 einen Schnitt durch einen Teilbereich einer
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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US4761876A (en) * | 1986-04-18 | 1988-08-09 | Dynamotion Corporation | High speed precision drilling system |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |