DE2238428C2

DE2238428C2 - Kegelrollenlager

Info

Publication number: DE2238428C2
Application number: DE2238428A
Authority: DE
Inventors: Robert Lee Leibensperger; Glen Ray Canton Ohio Norris
Original assignee: Timken Co
Current assignee: Timken Co
Priority date: 1971-12-20
Filing date: 1972-08-01
Publication date: 1982-09-30
Also published as: AR197682A1; FR2149218A5; CA958057A; DE2238428A1; BE787637A; AU4469072A; JPS4867641A; JPS5119547B2; US3716280A; IT962097B; BR7205554D0; CH564701A5; GB1373861A; SE388016B; NL7211240A; ES405964A1

Description

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kegelrollenlager nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Ein derartiges Lager ist aus der GB-PS 9 90 553 bekannt. Bei diesem bekannten Kegelrollenlager ist der Rippenring auf der Welle axial verschieblich montiert. Für die Montage des Kegelrollenlagers ist eine Druckbeaufschlagungseinrichtung fest mit der Welle verbunden, um den Rippenring axial einstellen zu können, d. h. um die Vorspannung oder Vorbelastung des Kegeirolleniagers festzulegen. Für den endgültigen Zusammenbau des Wälzlagers wird dann anstelle der Druckbeaufschlagungseinrichtung ein Zwischenring hinter dem Rippenring angeordnet, dessen Dicke entsprechend der festgestellten notwendigen axialen Beaufschlagung des Kegelrollenlagers gewählt wird.

Da es nicht möglich war, die Kegelrollenlager von Werkzeugmaschinen während des Betriebes einzustellen oder vorzuspannen, gab es bisher ziemliche Probleme. An erster Stelle kann keine Kompensation für mögliche Ausdehnungsunterschiede von verschiedenen Lagerbauteilen vorgesehen werden. Zu Beginn des Betriebes ist beispielsweise die in den Lagern erzeugte Wärme hauptsächlich auf die Lager selbst beschränkt und dadurch werden diese Lager sich stärker ausdehnen, so daß sie einer übermäßigen Belastung ausgesetzt sein können, wodurch die Lager eventuell versagen. Außerdem sind die Wärmeübertragungscharakteristiken des Gehäuses und der Spindel oder Welle unterschiedlich, da die damit in Berührung stehenden Lagerteile unterschiedliche Temperaturen aufweisen. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß Werkzeugmaschinen gewöhnlich mit Lagerspiel oder mit einer geringfügigen Vorbelastung der Kegelrollenlager arbeiten, was bedeutet, daß die Lager durch die Wärmeausdehnung in einer Weise belastet werden können, die die Belastungsfähigkeit der Lager überschreitet. Auch kann die Wärmeausdehnung in dem die Lager tragenden Gehäuse bzw. in der von den Lagern gestützten Welle oder Spindel dazu führen, daß die Lagereinstellung nicht optimal ist Der erwähnte Unterschied in der Wärmeausdehnung kann sich also bei verschiedenen Geschwindigkeiten unterschiedlich stark auswirken und die sich daraus ergebenden Ungenauigkeiten körnen relativ groß stm.

Außerdem ist weil die Lager nicht bei allen Geschwindigkeiten auf derselben Temperatur arbeiten, keine bestimmte Einstellung ideal für alle Geschwindigkeiten. Während eine spezielle Einstellung der Lager auf ein Spiel von genau »0« zu der erwünschten Vorbelastung bei 200 Umdrehungen pro Minute führen kann, kann dieselbe Einstellung zu einer übermäßigen Vorbelastung bei 700 Umdrehungen pro Minute führen, da das Lager hierbei viel heißer wird.

Es ist bekannt, daß die Resonanzfrequenz einer Werkzeugmaschinenspindel eine Funktion der Spindelstarrheit ist Würde eine spanende Bearbeitung eine erzwungene oder selbsterregte Schwingung bei oder in der Nähe der Resonanzfrequenz der Spindel produzieren, so liegt es auf der Hand, daß die Spindelstarrheit geändert werden muß, um eine übermäßige Bewegung des Spindelmittelpunktes zu vermeiden. Dies kann durch Änderung der Vorbelastung der Lager erzielt werden, doch besitzen die üblichen Lager kein geeignetes Mittel zur problemlosen Änderung der Vorbelastung während des Betriebes.

Es ist die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, diese Schwierigkeiten bei einem Kegelrollenlager zu beseitigen, d.h. die Lagereinstellung während des Betriebes des Lagers ändern zu können. Dies ergibt verbesserte statische und dynamische Eigenschaften für die dadurch abgestützte Spindel oder Welle, da während des Betriebes eine Regelung der Resonanzfrequenz für die abgestützte Welle bzw. deren Einstellung möglich ist. Somit ist das Lager für Präzisions-Werkzeugmaschinen besonders gut geeignet.

' Die angegebene Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptansprüches gelöst.

In diesem Zusammenhang ist anzumerken, daß aus der US-PS 15 12 807 in der Anwendung auf einen Kolben ein Kegelrollenlager bekannt ist, wobei möglicherweise vorkommendes Lagerspiel automatisch beseitigt wird. Dazu ist in der öffnung des konischen Außenringes des Lagers passend eine Platte vorgesehen, die an den weiten Enden der Kegelrollen anliegt

und unter dem Einfluß der Kraft einer am Gehäuse angeordneten Feder die Kegelrollen nach einwärts beaufschlagt. Eine Änderung der Vorbelastung ist durch die vorgegebene Federsteife nicht möglich.

Gemäß Anspruch 2 bildet der Rippenring eine seitliche Begrenzung eines ringförmigen Hohlraumes, der von einem Druckmittel au; einer Quelle beaufschlagbar ist, die für einen konstanten Flüssigkeitsdruck für jede beliebige Einstellung des Rippenringes sorgt.

Die Erfindung v,^;rd nachfolgend unter Bezugnahme ι ο auf die Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße Kegelrollenlager;

F i g. 2 eine Schnittansicht längs Linie 2-2 in F i g. 1;

Fig.3 eine zum Teil schematische Ansicht einer hydraulischen Druckbeaufschlagungseinrichtung, die im Zusammenhang mit dem erfindungsßemäßen Kegelrollenlager Anwendung finden kann;

Fig.4 eine schematische Ansicht einer ebenfalls geeigneten Druckbeaufschlagungseinrichtung, welche einen Verstärker verwendet, und

F i g. 5 eine Teilschnittansicht einer anderen Ausführungsform des Kegelrollenlagers.

In den Zeichnungen bezeichnet 2 den Spindelstock einer Präzisionswerkzeugmaschine, etwa einer Drehbank oder einer Bohrmaschine. Der Spindelstock 2 (Fig. 1) weist ein Gehäuse 4 sowie eine Welle oder Spindel 6 auf, die sich in dem Gehäuse 4 dreht. Ferner sind zwei Kegelrollenlager 8 und 10 vorgesehen, welche die Welle 6 in dem Gehäuse 4 abstützen und die Welle oder Spindel in die Lage versetzen, sich unter gewählter Vorbelastung ungeachtet der Spindelgeschwindigkeit oder der Temperaturverteilung in dem Spindelstock 2 zu drehen.

Das Gehäuse 4 ist mit einer Bohrung 12 versehen und das Lager 8 ist an dem einen Ende dieser Bohrung angeordnet, während das Lager 10 an dem entgegengesetzten Ende derselben vorgesehen ist. Die Bohrung 12 enthält auch einen hülsenförmigen Abstandshalter 14, der zwischen den beiden Lagern 8 und 10 angeordnet ist; der obere Teil dieses Abstandshalters ist mit zwei Schmierkanälen 15 versehen, welche zu den Lagern führen bzw. auf diese Lager 8 und 10 gerichtet sind, um eine Schmierflüssigkeit an dieselben abzugeben.

Die Welle oder Spindel 6 erstreckt sich durch die Bohrung 12 in dem Gehäuse 4 und ist an dem nach auswärts gericiiteten Ende des Lagers 8 mit einer Schulter 16 versehen.

Zwischen den beiden Lagern 8 und 10 verläuft die Welle 6 durch einen inneren Abstandshalter 18, der von dem äußeren Abstandshalter ΐ4 umgeben ist. Schließlich weist die Welle auswärts vom Lager 10 Gewindegänge 20 auf, die mit einer Mutter 22 in Eingriff stehen, weiche einen Kurzen Ring 24 gegen das Lager 10 drückt Auf diese Weise werden der Ring 24, das Lager 10, der innere Abstandshalter 18 und das Lager 8 in dieser Reihenfolge zwischen der Mutter 22 und der Schulter 16 eingeklemmt.

Das Kegelrollenlager 8 ist von üblicher Konstruktion und enthält den üblichen Innenring 30, welcher die &o Welle 6 umgibt und zwischen die Schulter 16 und den Abstandshalter 18 geklemmt ist. Der Innenring 30 besitzt eine nach auswärts gerichtete, keglige Laufbahn 32 sowie Schultern 34 an jedem Ende der Laufbahn 32. Ferner enthält das Lager 8 einen Außenring 36, der in die Gehäusebohrung 12 paßt und eine nach einwärts weisende, kegelige Laufbahn 38 besitzt, die der Laufbahn 32 gegenüberliegt. :^:Jer Außenring 36 ist auch mit einem einstückig ausgebildeten Flansch 40 versehen, welcher an der Endfläche des Gehäuses nach auswärts vorsteht und durch einen Haltering 42 mit Hufe von Schrauben 43 gegen das Gehäuse 4 geklemmt wird. Das Lager 8 wird durch Kegelrollen 44 vervollständigt, die auf den Laufbahnen 32 und 38 abrollen. Ferner ist ein Käfig 46 vorhanden, um den richtigen Abstand zwischen den Rollen 44 aufrechtzuerhalten. Der Käfig 46 hält im Zusammenwirken mit den Schultern 34 die Rollen auf dem Innenring 30, wenn das Lager 8 zerlegt wird, während die Rippe 34 an dem großen Durchmesserende der Laufbahn 32 die Rollen 44 in dem Lager 8 axiai einstellt und den Kräften Widerstand leistet, welche die Roilen herauszutreiben suchen.

Das andere Kegelrollenlager 10 unterscheidet sich beträchtlich von der herkömmlichen Kegelrollenlagerkonstruktion. Dieses Lager enthält einen Innenring 50, der um die Welle 6 gepaßt und zwischen dem inneren Abstandshalter 18 und dem Ring 24 eingeklemmt ist. Der Innenring 50 hat eine nach auswärts weisende keglige Laufbahn 52 und eine Schulter 5? .n dem weiten Durchmesser dieser Laufbahn. Die Schulter 53 ist nur für den Zweck der Entfernung des dicht aufgepaßten Innenrings 50 von der Welle 6 während der Zerlegung vorgesehen und unterscheidet sich daher von oer größeren der beiden Schultern 34 an dem anderen Lager 8. Das Lager 10 enthält auch einen Außenring 54, der in die Gehäusebohrung 12 paßt, wobei eine Stirnfläche an dem äußeren Abstandshalter 14 anliegt, während die andere Stirnfläche »f« na~h auswärts gerichtet ist Auf diese Weise hält der äußere Abstandshalter 14 einen vorbestimmten, festen Abstand zwischen den Außenringen 36 und 54 der beiden Lager 8 und 10 ein, während der innere Abstandshalter 18 einen vorbestimmten, festen Abstand zwischen den Innenringen 30 und 50 jener Lager aufrechterhält Der Außenring 54 besitzt eine nach einwärts weisende kegelige Laufbahn 56, die der Laufbahn 52 gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der Außenring rieh e^ne beträchtliche Strecke axial über die Laufbahn 56 hinaus erstreckt und einen Rippenringträger 58 ausbildet. Der Rippen ingträgcr 58 ist ein integraler Teil des Außenrings 54 und hat eine Innenfläche 60, die zylindrisch geschliffen und im Durchmesser größer ist als der weite Durchmesser der Laufbahn 56. An der Seite vom Innenring 50 und dem Außenring M weist das Lager 10 ebenfalls Kegelrollen 62 auf, welche auf den Laufbahnen 52 und 56 des Innenrings 50 bzw. des Außenrings 54 abrollen. Außerdem ist ein Käfig 64 vorhanden, der die Rollen 62 als Baugruppe zusammenhält bzw. den richtigen Abstand zwischen ihnen aufrechterhält. Die Rollen 62 greifen die Schulter 53 an dem Innenring 50 nicht an.

Zur Vervollständigung des Lagers 10 ist ein Rippenring 66 vorhanden, der in die Innenfläche 60 des Außenrings 54 paßt urd an seinem inneren E.ide eine ringförmige Rippe 68 (Fig. 1 und 2) von reduziertem Durchmesser besitzt, die nach einwärts über den weiten Durchmesser des Außenrings 54 hinaus vorsteht. Die Rippe 68 liegt an den Endflächen des weiten Durchmessers der Rollen 62 an und stellt diese Rollen axial zwischen den gegenüberliegenden Laufbahner 52 und 56 ein. Dementsprechend ist die Größe der Vorbelastung der Lager 8 und 10 von der axialen Stellung des Rippenringes 66 abhängig. Es ist eine Auskehlung in dem RippeiiringG6 an der Innenfläche 60 d.-s Rippenringträgers 58 vorhanden, um dem ersteren zu ermöglichen, sich frei in dem letzteren in

Ausrichtung zu verschieben. Der Rippenring 66 kann aus Stahl oder Keramik gebildet sein.

Am Rippenringträger 58 ist ein mit einem Flansch 72 versehener Verschlußring 70 angeordnet, der sich in Querrichtung erstreckt und an die Endfläche des ; Rippenringträgers 58 angeschraubt ist. Einwärts von dem Flansch 72 trägt der Verschlußring 70 einen Dichtungsring 74, der gegen die Innenfläche 60 abdichtet. Einwärts vom Dichtungsring 74 besitzt der Verschlußring 70 einen reduzierten Abschnitt 76 mit einer Außenoberfläche, die zylindrisch geschliffen und im Abstand sowie einwärts von der geschliffenen zylindrischen Innenfläche 60 angeordnet ist. um einen ringförmigen Hohlraum 78 mit dem Träger 58 zu bilden. Der reduzierte Abschnitt 76 erstreckt sich nach einwärts ■ ■ über das äußere Ende des Rippenrings 66 hinaus bzw. das äußere Ende des Rippenrings 66 ragt in den Hohlraum 78 hinein. Wiederum existiert eine Anskeh-

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Verschlußringes 70 und dem überlappenden Teil des :o Rippenringes 66, um dem Ende des Rippenringes 66 zu gestatten, sich frei in dem Hohlraum 78 zu verschieben. Der Hohlraum 78 enthält einen doppellippigen Dichtungsring 80. welcher aus einem Elastomer gebildet ist und an der Endfläche des Rippenringes 66 anliegt. Die Lippen des Dichtungsringes 80 liegen an der Innenfläche 60 und an der Oberfläche des reduzierten Abschnittes 76 des Verschlußringes 70 an und schaffen so eine Strömungsmitteldichte Dichtung dazwischen. Der Hohlraum 78 wird durch einen Kanal 82 in dem äußeren Ende des Rippenringträgers 58 mit Druckmittel versorgt.

Um ein echtes Abrollen in dem Lager 10 zu erzielen, ist es wichtig, daß die Rollen 62 des Lagers 10 auf den gleichen Scheiteln wie diejenigen der Laufbahn 52 des J5 Innenringes 50 und der Laufbahn 56 des Außenringes 54 laufen. Wie eine derartige Anfangseinstellung beim ersten Zusammenbau des Lagers zu erreichen ist, ist im vorliegenden Zusammenhang von untergeordnetem Interesse, so daß hierauf nicht näher eingegangen wird, -»ο

Der Kanal 82 des Rippenringträgers 58 ist mit einem hydraulischen Druckbeaufschlagungssystem verbunden, welches das Druckmittel, also z. B. Hydrauliköi, in dem ringförmigen Hohlraum 78 unter Druck hält, um die Stellung des Rippenringes 66 zu steuern und somit die Vorbelastung der Lager 8 und 10. Es können verschiedene Mittel zur Aufrechterhaltung und Steuerung des Druckes in dem ringförmigen Hohlraum 78 benutzt werden. Für die meisten Werkzeugmaschinenanwendungen kann die maximal erforderliche Lager-Vorbelastung unter Ausnutzung der üblichen Betriebsdruckluft (Fig. 3) erhalten werden. Die Betriebsdruckluft wird auf eine gewünschte Höhe mit Hilfe eines einfachen Druckregulators 83 eingestellt, mit welchem ein Hydrauliköltank 84 verbunden ist Es ist eine Luft-Öl-Grenzfläche in dem Tank 84 vorhanden und die Unterseite des Tankes 84 ist durch eine Ölleitung 85 mit dem Hohlraum 78 verbunden. Die Verwendung von öl zwischen dem Druckregulator 83 und dem ringförmigen Hohlraum 78 vermeidet jegliche Korrosionsprobleme. In der Ölleitung 85 zwischen dem unter Druck stehenden Tank 84 und dem ringförmigen Hohlraum 78 befindet sich ein Druckmesser 86, welcher den Ölleitungsdruck anzeigt Der Druckmesser 86 kann geeicht sein, um die Lagervorbelastung direkt abzulesen.

Wenn die erforderliche Lagervorbelastung größer ist als jene, die mit der verfügbaren Betriebsdruckluft erreicht werden kann, muß ein Hilfssystem 90 (Fig. 4) benutzt werden. Das System 90 enthält einen Verstärker 92, dessen ölseite mit dem Kanal 82 des Rippenringträgers 58 durch eine Leitung 94 verbunden ist. wobei die Leitung 94 einen Mcßwandlcr % enthält, der in der l.agervorbelastung geeicht ist, um das System 90 zu überwachen. Die Leitung 94 ist ferner mit einem Reservoir 98 und auch mit einem Druckübertrager 100 verbunden, welcher den Öldruck in der Leitung 94 abfühi: und ein pneumatisches Signal liefert, welches dem gemessenen Druck proportional ist. Tatsächlich zeigt das Signal eine Variation in dem Luftdruck in einer Luftleitung 102 an. die zu einem Druckregler (04 führt. So stellt der Übertrager 100 Änderungen in dem Öldruck fest und wandelt diese Änderungen in proportionale Änderungen des Luftdruckes um. Normalerweise werden zwei Übertrager 100 benutzt, einer für relativ niedrige Öldrücke und der andere für höhere Drücke

Der Druckregler 104 ist ferner durch eine andere Luftleitung 106 mit der Luftseite des Verstärkers 92 verbunden. Der Druckregler 104 besit/.t einen Steuerknopf, mit welchem der Druck für die hydraulische Leitung 94 von Hand eingestellt wird, wobei dieser Druck einer gewählten Vorbelastung für die Lager 8 und 10 entspricht. Wenn eine Einstellung vorgenommen wurde, vergleicht der Regler 104 den Druck in der Luftleitu! ·<$ 102 mit dem Sollwert, der von der Vorrichtung angezeigt ist und verändert den Luftdruck in der Leitung 106, die zu dem Verstärker 92 führt, derart, daß dieser den Öldruck in der Ölleitung 94 auf den eingestellten Wert zurückführt, falls er davon abweichen sollte. Dies hält einen im wesentlichen konstanten Druck in der Leitung 94 und dem Hohlraum 78 aufrecht. Wenn so der Druck in der Leitung 94 fällt, erfaßt einer der Übertrager 100 die Abnahme und überträgt diese Änderung an den Regler 104 in Form eines reduzierten Druckes in der Luftleitung 102. Der Regler 104 seinerseits kompensiert diese Druckreduzierung durch einen Luftdruckanstieg in der Leitung 106 und dies erhöht natürlich den Luftdruck an der Luftseite (Eingang) des Verstärkers 92, was seinerseits den Öldruck (Ausgang) des Verstärkers 92 erhöht, um den Öldruck auf den Sollwert zurückzubringen. Gerade das Gegenteil erfolgt, wenn der Öldruck über den Sollwert ansteigt.

Wenn die Werkzeugmaschine, die die Lager 8 und 10 aufweist, auch ein hydraulisches Pumpensystem mit genügend Druckkapazitäten enthält, kann es vorteilhaft sein, dieses System zu benutzen, um den Hohlraum 78 unter Druck zu setzen. Um ein solches Systen. zu regulieren, würde die Installation eines Druckreduzierventiles zwischen der Pumpe und dem Hohlraum 78 erforderlich sein. In manchen Werkzeugmaschinen, die ein eigenes hydraulisches Pumpensystem haben, sind die Lager in einem ölreservoir angeordnet Wenn das Lager I¹D so angeordnet ist, kann der Dichtungsring 80 überflüssig sein, da ein Leck zwischen dem engen Spielraum des Rippenringträgers 58 und dem reduzierten Abschnitt 76 des Verschlußringes 70 einerseits und dem Rippenring 66 andererseits vernachlässigbar sein würde.

Die Arbeitsweise des Lagers 10 wird nun in Verbindung mit dem Hilfssystem 90 besprochen.

Ein Werkzeug oder Werkstück wird mit der Spindel verbunden, welche von demjenigen Ende der Welle 6 gebildet wird, das sich jenseits des Lagers 10 befindet, und zwar mittels efner Einspannvorrichtung oder

irgendeiner anderen Verbindungsvorrichuinp. Danach wird der Druckregler 104 von Hand auf einen Sollwert eingestellt, der für die Bearbeitungsoperation geeignet ist und einem spezifischen Öldruck in dem Hohlraum 78 entspricht. Dieser Öldruck wird durch den Verstärker 92 , erhalten und verursacht die axial gerichtete Kraft auf den Rippenring 66. welche den Rippenring 1)6 gegen die Kegelr',-'len 62 drückt. Die ringförmige Rippe 68 an dem Rippenriiig 66 legt sich gegen die Endflächen mit den weiten Durchmessern der Rollen 62 an und drückt diese ., gegen die kegeligen Laufbahnen 52 iid 56 des Innenringes 50 und des Außenringes 54. Die Rippe 68 neben der Laufbahn 56 bestimmt die axiale Stellung der Rollen 62 in dem Lager 10, d. h. die über den Rippenring 66 durch das Druckmittel auf diese Rollen ausgeübte ;, Kraft bestimmt die Belastungen in den Lagern 8 und 10. Wenn der Druckregler 104 auf den vorbeschnebenen Druck eingestell! ist, wird die Welle 6 in Gang gesetzt lind auf Hie für dip RparhpitiiniJsnnpratinn uppiemptp

Geschwindigkeit gebracht. «,

Die Lager 8 und 10 erzeugen natürlich Wärme und diese Wärme wird in erster Linie an die La^er 8 und 10 selbst übertragen, wobei eine unterschiedliche Wärmeausdehnung erzeugt wird. Im besonderen dehnen sich die Innenringe 30, 50 und die Rollen 44, 62 der Lager 8 _>. und 10 proportional viel mehr aus als die Außenringe 36, 54, welche von dem nicht erwärmten Gehäuse 4 umgeben sind. Dementsprechend drücken die Rollen 62 des Lagers 10 den Rippenring 66 weiter in den ringförmigen Hohlraum 78. Da aber der Druck in dem j. ringför nigen Hohlraum 78 und der Leitung 94 konstant auf dem Punkt bleibt, auf welchen der Regler 104 eingestellt ist, ändert sich die Vorbelastung des Lagers 10 nicht.

Nach einem längeren Betrieb verteilt sich die Wärme r. aus den Lagern 8 und 10 auf die Welle 6 und das Gehäuse 4 und diese Teile dehnen sich ebenfalls aus. Die Ausdehnung des Gehäuses 4 gestattet es den Außenringen 36 und 54, sich ebenfalls auszudeinen. Dies ermöglicht den Rollen 62. sich weiter in das Lager 10 zu -so bewegen und der Rippenring 66 folgt den Rolien 62 in das Lager, wobei die gleiche Kraft aufrechterhalten wird. Auf diese Weise ändert sich die Be astung des Lagers 10 nicht, wenn der Spindelstock 2 einmal seine normale Betriebstemperatur erreicht hat. Die Vorbelastung bleibt selbst dann konstant, wenn andere Betriebsparameter wie etwa die Geschwindigkeit sich beträchtlich ändern.

Der eingestellte Druck kann während des Betriebes der Werkzeugmaschini: durch Verstellung des Systems 90 an dem Regler 104 geändert werden. Wenn beispielsweise die Bearbeitungsoperation eine Frequenz nahe der Resonanzfrequenz der Spindel oder Welle 6 erreicht, kann die Resonanzfrequenz derselben geändert werden, indem die Vorbelastung der Lager 8 und 10 ändert. In diesem Zusammenhang wird daran erinnert, daß die Eigenfrequenz der Welle 6 eine funktion ihrer Steifigkeit ist, die wiederum von der auf das Lager 10 ausgeübten Vorbelastung abhängig ist. Auf diese Weise kann eine übermäßige Spindelkopfbewegung, die mit Bearbeitungsoperationen in der Nähe der Resonanzfrequenz verbunden ist. mit der vorliegenden Anordnung reduziert werden.

Die Vorbelastung kann auch während des Betriebes geändert werden, um die Temperatur oder das Reibmoment in Grenzen zu halten.

AuöerdeiTi ergibt sich 3ΐίί^σΓΐιηί! des Layers !0 un^fi seines hydraulischen Druckbeaufschlagungssystctm ei in¹ verbesserte statische und dynamische Steifig-Kcit der Spindel oder RlIc 6 im Vergleich mit federkompensierten Systemen, die bei gleichbleibender Vorbelastung arbeiten. Zum Teil können die verbesserten dynamischen Charakteristiken sich auch aus der Dämpfungswirkung des Öles in dem Hohlraum 78 hinter dem Rippenring 66 ergeben. Insgesamt ergibt sich eine verbesserte Genauigkeit und erhöhte dynamisch«: und statische Steifigkeit der Spindel 6. Dies führt zu einer verbesserten Genauigkeit der durch die Welle oder Spindel 6 vorgenommenen Bearbeitung über einen weiten Geschwindigkeitsbereich.

Der Sollwert der druckregulierten Systeme, die hierin beschrieben sind, wird von Hand eingestellt, um die gewünschten Betriebscharakteristiken zu erhalten. Es ist jedoch möglich, daß diese Betriebscharakterisiiken (statische Steifigkeit, Resonanzfrequenz, Reibmoment, etc.) durch einen Wandler abgefühlt werden könnten, der seinerseits benutzt werden könnte, um den Sollwert (Spindelvorbelastung) jeweils auf ein Optimum einzustellen.

Anstatt den Rippenringträger 58 aus einem Stück mit dem Außenring 54 des Lagers 10 herzustellen, kann er separat ausgeführt und durch die Schrauben 120 (F i g. 5) an das Gehäuse 4 geschraubt sein. In einer solchen Konstruktion würde der Außenring 54 des Lagers 10 herkömmliche Gestalt besitzen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kegelrollenlager zum Abstützen einer Welle in einem Gehäuse, mit einem Innenring auf der Welle mit einer äußeren kegligen Laufbahn, mit einem Außenring in dem Gehäuse mit einer inneren kegligen Laufbahn gegenüber der Laufbahn des Innenrings, mit einer Anzahl von Kegelrollen zwischen dem Innenring und dem Außenring im Eingriff mit den Laufbahnen, wobei beide Laufbah- ,₀ nen und die Mantelflächen der Kegelrollen bei spielfrei eingestelltem Lager einen gemeinsamen Scheitelpunkt auf der Lagerdrehachse aufweisen, mit einem Rippenring, dessen Rippe an den einen größeren Durchmesser aufweisenden Enden der ,₅ Kegelrollen anliegt zum axialen Einstellen der Kegelrollen zwischen dem Innenring und dem Außenring, mit einem Rippenträger, durch den der Rippenring in der geeigneten axialen Stellung gehaltert is· und mit einer Druckbeaufschlagungseinrichtung zum Einstellen des Rippenrings in axialer Richtung im Verhältnis zu dem Außenring, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenringträger (58) durch das Gehäuse (4) neben dem Außenring (54) abgestützt ist und daß der Rippenring (66) in dem Rippenringträger angeordnet ist, wobei die Druckbeaufschlagungseinrichtung bei der Drehung der Welle im Verhältnis zum Gehäuse nicht mitrotiert

2. Kegelrollenlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckbeaufschlagungseinrichtung durcn einen ringförmigen Hohlraum (78) bestimmt wird, der da* Ende Jes Rippenrings (66) auf der von den Rolien aLgewandten Seite aufnimmt, daß der Hohlraum innerhalb :iner zylindrischen Innenfläche (60) am von dem Außenring (54) entfernten Ende des Trägers (58) gebildet wird und daß ein Verschlußring (70) im Rippenringträger angeordnet ist und einen Abschnitt (76) besitzt, der in den Rippenringträger (58) radial einwärts von diesem hineinragt, wobei der Abschnitt (76) eine zylindrische Außenfläche besitzt, die mit der zylindrischen Innenfläche (60) des Rippenringträgers (58) den ringförmigen Hohlraum (78) bildet, und wobei eine Druckmittelquelle (83—85; 92—98) vorgesehen ist zum Anliefern von Druckmittel in den Hohlraum.