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Lageranordnung für Präzisionsschleifspindeln o. dgl..
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung für Prägisionsschleifspindeln
o. dgl., die auf mit Abstand in einem Gehäuse angeordneten, einer genauen Einstellung
in Achsrichtung der Welle bedürfenden Lagern mit hoher Drehzahl umlaufen und zwischen
den Lagern Längenänderungen ausgesetzt sind, wobei mindestens eines der Lager in
einer in dem Gehäuse in Längsrichtung verschiebbar abgestützten Führungsbüchse angeordnet
und mit dieser in Längsrichtung de8»elle unter Federvorspannung verschiebbar ist.
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Lageranordnungen dieser Art sind aus der französischen Patentschrift
1 291 010 und der schweizerischen Patentschrift 249 193 bekannt. Die Federvorspannung
wird hierbei durch in dem Gehäuse zwischen den Lagern angeordnete, die Welle umgebende
Schraubenfedern erzeugt, die die Führungsbüchse vom anderen Lager hinwegdrücken
und so der Welle zwischen den Lagern eine Zugvorspannung erteilen.
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Für die Unterbringung der Feder ist bei den bekannten Ausführungsformen
zwischen Welle und Gehäuse Platz erforderlich, was dort jedoch keine Rolle spielt,
da es sich um von außen angetriebene Spindeln handelt. Wenn aber z.B.
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zwischen den Lagern der Antriebsmotor untergebracht werden muß und
es außerdem auf einen möglichst geringen Außendurchmesser des Gehäuses ankommt,
führt die bekannte Bauweise
zu Problemen.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Lageranordnung der eingangs genannten
Art so auszubilden, daß für die die Vorspannung erzeugende Feder kein radialer Platz
beansprucht wird.
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Di#tösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß in dem
Gehäuse außerhalb der Lager ein Widerlager vorgesehen ist, das von einem mit der
Führungsbüchse verbundenen Ansatz überragt wird, daß auf dem das Widerlager überragenden
Teil des Ansatzes ein weiteres Widerlager vorgesehen ist und daß die Feder als Druckfeder
zwischen den Widerlagern angeordnet ist.
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Auf diese Weise braucht die Feder nicht radial zwischen Welle und
Gehäuse angeordnet zu sein, sondern kann in axialer Richtung außerhalb der beiden
Lager vorgesehen werden, wobei die Feder keinen Einfluß mehr auf die radiale Bemessung
von Welle und Gehäuse hat.
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Das Widerlager im Gehäuse ist zweckmäßig als Querwand des Gehäuses
ausgebildet, wobei der Ansatz in der Achse der Bohrung gelegen ist und die Querwand
in einer Mitt#bohrung durchgreift.
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Das Widerlager des Ansatzes kann als auf den Ansatz aurschlatbbare
Scheibe ausgebildet sein.
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Auf diese Weise ergibt sich eine zentrische Aufbringung der nachgiebigen
Kraft der Feder, wobei die erwünschte Lagervorspannung durch die Aufschraubtiefe
der Scheibe auf einfache Weise reguliert werden kann.
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Die Erfindung ist an einer als Ausführungsbeispiel dienenden Schleifspindel
in der Zeichnung dargestellt.
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Schleifspindel, wobei das Gehäuse
teilweise im Längsschnitt dargestellt ist; Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch
die Schleifspindel nach Fig. 1, wobei der Schnitt in einer anderen Ebene geführt
ist als bei Fig. 1.
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Die als Ganzes in den Fig. 1 und 2 mit 1 bezeichnete Schleifspindel
umfasst ein aussen und innen zylindrisches Gehäuse 2, das in den zur Zylinderachse
senkrechten Ebenen 3,4 und 5 geteilt ist. In dem zwischen den Ebenen 3 und 4 gelegenen
Gehäuseabschnitt 6 läuft die die eigentliche Spindel bildende Welle 7 um, die von
einem insgesamt mit 8 bezeichneten Nochfrequenz-Elektrornotor angetrieben wird,
der den auf der Welle sitzenden Anker 9 und den im Gehäuse 2 befestigten Stator
lo umfasst. Zu beiden Seiten des Ankers 9 ist die Welle 7 in Lagern 11 bzw. 12 gelagert,
von denen das Lager 11 im Gehäuse 2 feststehend angeordnet ist und das Lager 12
in einer in der zylindrischen Bohrung 14 des Gehäuses 2 längsverschieblichen zylindrischen
Führungsbüchse 13 sitzt, deren-Funktion noch im einzelnen erläutert wird. Die Lager
11 und 12 sind Präzisions-Hochleistungskugellager.
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Die Welle 7 weist bei der das Ausführungsbeispiel bildenden Schleifspindel
1 auf der Arbeitsseite eine Spannzangeneinrichtung 15 zur Aufnahme der Schleifstifte
aur, Am anderen Ende besitzt die Welle einen Innenmehrkent
16. Ein
entsprechender Mehrkantstift 17 kann bei Bedarf unter Zusammendrückung der Feder
18 mittels des riandgriffs 19 vorgeschoben und zum Eingriff mit dem Innenmehrkant
16 gebracht werden. Damit ist die Welle 7 drehfest mit dem Handgriff 19 gekuppelt,
so dass durch Verdrehen des#Handgriffs 19 gegenüber der Stellbüchse 20 die Spannzangeneinrichtung
15 angezogen bzw. gelöst werden kann. Beim Loslassen des #andgriffs 19 bringt die
Feder 18 den Mehrkantstift 17 wieder ausser Eingriff mit der Welle 7, so dass diese
frei rotieren kann.
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Das Lager 12 ist an seinem nicht im einzelnen herausgezeichneten
Aussenring zwischen dem Bund 21 der Führungsbüchse 13 und dem Druckstück 22 eingespannt.
Gegen das Druckstück wirkt die Tellerfeder 23, die über einen in einer Innennut
der Fu#hrungsbüchse 13 sitzenden Seegering 24 an der Führungsbüchse 13 abgestützt
ist. Das Druckstück 22 besitzt einen Ansatz 25, der die Tellerfeder 23 sowie eine
Querwand 26 des Gehäuses 2 an einer Mittenbohrung 27 durchgreift. Auf dem die Querwand
26 überragenden Ende des Ansatzes 25 ist eine Scheibe 28 aufgeschraubt, die mittels
einer Konterscheibe 29 auf dem Ansatz 25 festgesetzt werden kann. Die Scheibe 28
und die Querwand 26 bilden Widerlager für die als Druclcfeder wirkende Feder 30,
durch die die Fu#hrungsbüchse 13 mit dem Lager 12 an dem Ansatz 25 von dem Lager
11 hinweggezogen wird. Je nachdem wieweit die Scheibe 28 auf den Ansatz 25 aufgeschraubt
wird, ändert sich die von der Feder 30.ausgeübte Kraft, so dass den Lagern 11 und
12 auf diese Weise eine wählbare Vorspannung erteilt werden kann.
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Der Zugang zu den Scheiben 28,29 erfolgt nach Lösen und Entfernen
des Schraubstückes 31, Entfernen des in den Fig. rechts von der Ebene 5 gelegenen
Teils des Gehäuses 2, Abtrennen der elektrischen Zuleitung 32 bei 33 und Entfernen
des Schraubstückes 34.
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Die Lager 11 und 12 werden durch einen Ölnebel geschmiert, der über
die Zuleitung 35 herangeführt wird.
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Die Zuleitung 35 mündet in einen Zuführungskanal #6, der an der Oberfläche
der Führungsbüchse 13 austritt. Die Führungsbüchse 13 weist an ihrer Oberfläche
Kanäle auf.
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Zwischen an den Enden der Führungsbüchse 13 gelegenen Randbereichen
37,38, in denen die zylindyische Oberfläche der Führungsbüchse 13 stehengeblieben
ist, befinden sic.
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umlaufende Ringkanäle 39,40, die an die Randbereiche 7,)8 angrenzen.
Die Ringkanäle 39,40 sind durch Langskanäle 42 miteinander verbunden. Ausserdem
sind noch L#ngsstich£'canäle 43 vorgesehen, die von den Ringkanälen 39 ausgehen
jedoch nicht bis zu den Ringkanälen 4o vordringen. Von der zylindriscnen Oberfläche
der Führungsbüchse 13 sind also die Randbereiche 37 und 38 sowie die zwischen den
Längskanälen gebildeten U-förmigen Bereiche 44 erhalten.
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Am Ende der Längsstichkanäle 43 sind Durchbrüche 46 vorgesehen, die
in innere Kanäle 47 des Druckstückes 22 münden, die gegen das Lager 12 gerichtet
sind.
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Der blnebel tritt also über die Zuleitung 35, den Zuführungskanal
36, die Kanäle 39,4o,42,43, die Durchbrüche 46 und die Kanäle 47 in das Lager 12
ein. Bei dem, Durchströmen der Kanäle der Führungsbüchse 13 bildet sich an den stehengebliebenen
zylindrischen Bereichen 37,38,44 derselben ein Ölfilm aus, über den sich die Führungsbüchse
13 an der Innenwandung 14 des Gehäuses 2 abstützt. Diese Abstützung ergibt einen
spielfreien Sitz der Führungsbüchse 13 und damit des Lagers 12 in dem Gehäuse 2.
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Bei einer Erwärmung des Ankers 9 und des entsprechenden Bereiches
der Welle 7 kann sich die FührunOsbüc:.se 13 in dem Gehäuse 2 in Längsrichtung verschieben,
ohne dass sich die durch die Feder 30 vorgegebene Einstellkraft an den Lagern merklich
ändert, da die geringfügige Verlängerung der Welle 7 nur eine kleine Dehnung der
Feder 30 und eine entsprechend geringe Änderung der Federkraft nach sich zieht.
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Uber den Zuführungskanal 48 steht die Zuleitung 35 auch mit dem feststehenden
Lager 11 in Verbindung und versorgt dieses ebenfalls mit Ölnebel. Der aus den Lagern
11 und 12 austretende Ölnebel wird über SaugRanäle 49,50 abgesaugt, die in Verbindung
zu der Ableitung 51 stehen.
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Dies ist aus Fig. 1 ersichtlich, die eine andere Schnittebene zeigt
als die Fig. 2.
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Dle Erfindung kann auch in anderen Fällen Anwendur, den, in denen
sich die gleiche Problemstellung ergibt wie bei einer Schleifspindel, in denen also
eine -D&nnungen ausgesetzte Welle mit sehr hoher Drehzahl in in Längsrichtung
genau einzustellenden Lagern umläuft.
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Beispiele dieser Art sind etwa Kreisel, Zentrifugen u.dgl.