DE2062366A1

DE2062366A1 - Drilling spindle bearing

Info

Publication number: DE2062366A1
Application number: DE19702062366
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-12-18
Filing date: 1970-12-18
Publication date: 1972-06-22
Also published as: GB1365088A; FR2118489A5; IT945419B

Description

P/G 649 5. Dezember 1970P / G 649 December 5, 1970

Anmelder:Applicant:

Friedrich Schell 'Friedrich Schell '

Ingenieurengineer

714· Ludwirsburg-Pflugfelden714 Ludwirsburg-Pflugfelden

Metteratraße 23Metteratraße 23

Drilling spindle bearing

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohspindellagerung mit wenigstens je einem Wälzlager an der Bohrspindelsei— te und der Getriebesaite. The invention relates to a drilling spindle bearing with at least one roller bearing each on the drilling spindle side and the gear string.

Zweck von Bohrspindellagerungen ist es, die Bohrspindeln möglichst genau und ohne Abweichungen vom Sollmaß zu führen.The purpose of drilling spindle bearings is to guide the drilling spindles as precisely as possible and without deviations from the nominal size.

Bei herkömmlichen Mehrspindelbohrköpfen war die Spindellagerung gegenüber dem Getriebe nicht abgedichtet und die Wälzlager liefen voll im Sumpf des Getriebeöls. Die durch die dauernde Umwälzung des Getriebeöls, insbesondere bei hohen Drehzahlen, entstehende Wärme brachte Wärmedehnungen der Bohrspindeln mit sich, so daß die notwendi«+gen Toleranzen nicht mehr eingehalten werden konnten. Andererseits wurden Spindellagerungen bisher mit einer Radialdichtung am Spindelkopf abgedichtet, was durch Reibungswärme der Radialdichtung zu einer u.U. noch größeren Wärmeentwicklung führen konnte. Derart ausgestaltete Spindellagerungen erfordern auch eine größere Antriebsleistung.In conventional multi-spindle drill heads, the spindle bearing was not sealed against the gearbox and the roller bearings ran completely in the sump of the gearbox oil. By the constant circulation of the gear oil, especially at high speeds, resulted in heat expansion the drilling spindles with it, so that the necessary tolerances could no longer be complied with. On the other hand, spindle bearings have hitherto been equipped with a radial seal on the spindle head sealed, which could lead to an even greater heat development due to the frictional heat of the radial seal. Spindle bearings designed in this way also require a larger one Drive power.

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P/G 649 5.12.1970P / G 649 December 5, 1970

SchellSchell

Praktisch ist es nämlich so, daß ein derartig ausgestalteter Mehrspindelkopf im Betrieb durchschnittlich eine Temperatur von ca. 50⁰C erreichte . Schon derartige Temperatureteigerungrn ergeben Abweichungen, die die erforderlichen Toleranzen übersteigen. Bei einem Abstand von 100 mm ergibt eine Temperatursteigerung von 1O⁰C bereits eine Abstandsänderung von 0,012 mm.In practice, the fact is that a multi-spindle head designed in this way reached an average temperature of approx. 50 ^° C. during operation. Even such temperature increases result in deviations that exceed the required tolerances. At a distance of 100 mm results in a temperature increase of 1O ⁰ C already mm, a distance change of 0.012.

Bohrkopfgehäuse werden bei einer Temperatur von 20⁰C mit einer Genauigkeit von + 0,01 mm gebohrt. Bei 50⁰C verändert sich der Spindelabstand von 100 mm um 0,036 mm und bei dem üblichen Spindelabstand von 500 mm beträgt die Änderung schon 0,18 mm. Diese Änderung übersteigt die geforderten Toleranzgrenzen ungeheuerlich.Drill head housings are drilled at a temperature of 20 ^° C. with an accuracy of + 0.01 mm. At 50 ⁰ C the spindle distance changes from 100 mm by 0.036 mm and with the usual spindle distance of 500 mm the change is already 0.18 mm. This change enormously exceeds the required tolerance limits.

Das Beispiel zeigt, daß bei Bohrspindeln jede Temperaturerhöhung tunlichst vermieden werden muß. Aufgabe der Erfindung ist es daher, Temperaturerhöhungen von Bohrspindeln beim Betrieb möglichst zu vermeiden. Außerdem soll durch die Erfindung ein minimaler Verschleiß am Werkzeug und an der Werkzeugführung dadurch erreicht werden, daß die Spindelachse genau mit der Achse der Werkzeugführung auch beim Betrieb der Bohrspindel fluchtet.The example shows that with drilling spindles any increase in temperature must be avoided as far as possible. Object of the invention It is therefore to avoid temperature increases of drilling spindles during operation as far as possible. In addition, the invention A minimum of wear on the tool and on the tool guide can be achieved in that the spindle axis is accurate is aligned with the axis of the tool guide even when the drilling spindle is in operation.

Diese Aufgaben werden durch die Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens an der Getriebeseite ein mit der Spindel umlaufender Axialdichtring angeordnet ist, der das Wälzlager abdichtet und dessen bei höherer Geschwindigkeit abhebende Dichtlippe am feststehenden Lagerring des Wälzlagers anliegt. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann an der Seite des Bohrspindelkopfes eine Stahl-Aluminium-Labyrinthdichtung angeordnet sein und das dort vorgesehene Wälzlager abdichten. Unter gewissen Umständen, insbesondere wenn das Wälzlager an dieser Stelle durch Bohrv»aaserangriff gefährdet sein könnte, kann es vorteilhaft sein, auch an der Seite des Bohrspindelkopfes eine Axialdichtung anzuordnen.These objects are achieved by the invention in that that at least on the gear side a rotating with the spindle axial sealing ring is arranged, which the roller bearing and its sealing lip, which lifts off at a higher speed, rests against the stationary bearing ring of the roller bearing. In a further embodiment of the invention, a steel-aluminum labyrinth seal can be installed on the side of the drill spindle head be arranged and seal the rolling bearing provided there. Under certain circumstances, especially when the bearing is on this point could be endangered by a drill attack, it can be advantageous to also arrange an axial seal on the side of the drilling spindle head.

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5.12.1970 SchellDecember 5, 1970 Schell

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Pur die erfindungsmäßigen Axialdichtungen können V-Dichtungen oder Axialwellend ichtungen verwendet werden, deren Dichtlippe unter dem Druck einer in die Axialdichtung eingelegten Blattfeder dichtend am feststehenden Lagerring anliegt. Der erfindungsmäßigen Abdichtung auch an der Bohrspindelseite größere Beachtung zu schenien ist deshalb erforderlich, weil sich bei vertikaler Anordnung der Bohrspindel der untere Lagerteil mehr erwärmt als der obere und so ein Verzug stattfindet, so daß die Bohrspindeln schräg stehen. Am Werkzeug können dann bei bisher üblicher Bauweise Maßabweichungen von 0,2 bis 0,4 ram gemessen werden.The axial seals according to the invention can be used purely V seals or axial shaft seals are used whose sealing lip seals under the pressure of a leaf spring inserted in the axial seal rests against the stationary bearing ring. The seal according to the invention also on the drilling spindle side It is necessary to pay more attention because the vertical arrangement the drilling spindle heats the lower part of the bearing more than the upper part and thus a distortion occurs, so that the drilling spindles are inclined. On the tool can then measure deviations of 0.2 to 0.4 ram with the usual construction.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles in der folgenden Bex Schreibung näher erläutert, der auch weitere Einzelheiten der Erfindung entnommen werden können. In der Zeichnung sind Bohrspindeln 1 dargestellt, die im Gehäuse 2 mit verschiedenen Wälzlagern gelagert sein können. Auf der mit einem Zahnrad 3 abgeschlossenen Getriebeseite der Spindel 1 kann ein Kugelnadellager 4, ein Nadellager 5 mit einem Längsrollenlager 6 oder Hochschulterlager 7 angeordnet sein. Diese Wälzlager sind mit Axialdichtungen abgedichtet. Die Nadellager 4 und 5 sind mit V-Ringen 8 abgedichtet, deren Körper auf stufenförmige Ausdrehungen 9 des Zahnrades 3 aufgeschoben sind, wahrend ihre LippenH an den feststehenden Außenring 12,13 der Nadellager oder 5 anliegen. Bei höherer Umdrehung der Spindel 1 hebt die Lippe 11 des V-Ringes vom Außenring 12,13 ab, so daß Reibungswärme nicht mehr entstehen kann* Zugleich tritt ein Schmiermittelausgleich ein, wenn beispielsweise zuviel Fett in das V/älzla^er eingebracht sein sollte, was auch zu große Reibungswärme erzeugen könnte.The invention is illustrated in the following Bex with reference to an exemplary embodiment shown in the drawing Writing explained in more detail, which can also be found in further details of the invention. In the drawing, drilling spindles 1 are shown, which are mounted in the housing 2 with various roller bearings could be. On the completed with a gear 3 Gear side of the spindle 1 can be a ball needle bearing 4, a needle roller bearing 5 with a longitudinal roller bearing 6 or high shoulder bearing 7 be arranged. These rolling bearings are sealed with axial seals. The needle roller bearings 4 and 5 are sealed with V-rings 8, their bodies on stepped recesses 9 of the gear 3 are pushed, while their lips H on the fixed outer ring 12,13 of the needle bearing or 5 are present. With a higher rotation of the spindle 1, the lip 11 of the V-ring lifts off the outer ring 12, 13, so that frictional heat can no longer arise there should be too much fat in the cylinder, which could also generate too much frictional heat.

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5.12.1970 SchellDecember 5, 1970 Schell

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Ein Eindringen von öl aus dem Ölrumpf, in dem das Zahnrad 3 läuft, in das Wälzlager wird aber in jedem Falle vermieden.A penetration of oil from the oil hull in which the gear wheel 3 runs, but is avoided in the roller bearing in any case.

Bas Nadellager 7 ist mit einer Axialwellendichtung 14 abgedichtet, deren Körper ebenfalls auf eine stufenförmige Ausdrehung 15 im Zahnrad 3 aufgeschoben ist. Auch die Axialwellendichtung 14, die im übrigen eine Blattfeder 16 aufweist, hat eine Dichtlippe 17. Diese Lippe 17 liegt dichtend am feststehenden Lagerring 18 des Hochschulterlagers 7 an, hebt aber bei höheren Ge-™ schwindigkeiten ab, so daß dann dieselben Wirkungen wie beim V-Ring 8 eintreten.The needle roller bearing 7 is provided with an axial shaft seal 14 sealed, the body of which is also pushed onto a stepped recess 15 in the gear 3. The axial shaft seal 14, which also has a leaf spring 16, has a sealing lip 17 Lip 17 is sealingly on the stationary bearing ring 18 des Hochschulterlager 7, but takes off at higher speeds, so that the same effects as enter at V-ring 8.

Auf der Seite des Spindelkopfes 19 sind die dort befindlichen Wälzlager 21,22,23 durch eine von vornherein reibungsfreie Stahl-Aluminium-Labyrinthdichtung 24 abgedichtet .On the side of the spindle head 19, the roller bearings 21, 22, 23 located there are supported by a friction-free from the start Steel-aluminum labyrinth seal 24 sealed.

Sollte diese Seite sehr heftig von Kühlwasser beaufschlagt werden, dann kann auch hier eine der beiden beschriebenen Axialdichtungen 8 oder 14 eingesetzt werden.If this side is exposed to very strong cooling water, then one of the two can also be described here Axial seals 8 or 14 are used.

Beim Bohren mit Bohrspindeln wird ein minimaler Verschleiß am Werkzeug und an der Werkzeugführung verlangt. Nur durch sie läßt sich ein Optimum an Qualität der fer-' tigen Werkstücke erreichen, wozu die Spindelachse genau mit der Achse der Werkzeugführung fluchten muß. Dies wird mit der erfindungsmäßigen Spindellagerung erreicht.When drilling with drilling spindles, minimal wear on the tool and on the tool guide is required. Only through them can an optimal quality of the fer- ' Achieve term workpieces, for which the spindle axis must be precisely aligned with the axis of the tool guide. this will achieved with the spindle bearing according to the invention.

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Claims

December 5, 1970 Schell

Expectations

1. Drilling spindle bearing with at least one roller bearing each on the drilling spindle side and the gear side, characterized in that at least on the Gear side (3) an axial sealing ring (8,14) rotating with the spindle (1) is arranged, which the Rolling bearing (4-7), and its sealing lip (11,17), which lifts off at a higher speed, on the stationary bearing ring (12,13,18) of the roller bearing (4-7).

2. drilling spindle bearing according to claim 1, characterized in that that on the side of the drill spindle head (19) a steel-aluminum labyrinth seal (24) the roller bearing (21-23) seals.

3. drilling spindle bearing according to claim 1, characterized in that that an axial seal (8, 14) is also arranged on the side of the drill spindle head (19) is.

4. drilling spindle bearing according to claims 1 or 3, characterized in that the axial seal is a V-ring (8) is.

5. Bohrapindellagerung according to claims 1 or 3, characterized in that the axial seal is a Axial shaft seal (14) whose sealing lip (17) under the pressure of a leaf spring (16) inserted in the axial seal (14) sealingly against the stationary one Bearing ring (18) rests.

ORiGSMAL BATHROOM

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