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Amtliches Aktenzeichen:
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Titel : Vorrichtung zu Verspannen von Umlaufschuhen an Führunysbdhnen,
insbesondere solchen an Werkzeugmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zem Verspannen von Umlaufschuhen an Fuhrungsbahnen, insbesondere solchen an Werkzeugmaschinen,
wobei der Umlaufschuh von einem Wälzlager aufnehmenden Gehäuse gebildet und dieser
reibunysarm zwischen der Führungsbahn und einer Abstützung an der Führungsbahn geführt
ist, wie auch der Umlaufschuh zwischen sich und dessen Abstützung die ihn senkrecht
zur Führungsbahn verspannende Vorrichtung aufweist, und diese Vorrichtung mit mindestens
einem verstellbaren und feststellbaren Druck- und Feststellkörper ausgestattet ist.
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Um verschiedene, an Führungsbahnen laufenden Arbeitsmittel exakt zu
führen, ist es seit langem bekannt, den Führungsbahnen sogenannte Umlaufschuhe iuzuordnen
und diese Umlaufschuhe von einem mit Wälzlagern ausgestatteten Gehäuse, welches
über seine Wälzlager an der Führungsbahn geführt ist, auszubilden. Zum exakten Einstellen
der senkrecht zur Führungsbahn entstehenden Spiele zwischen dieser und dem Umlaufschuh
werden Vorrichtungen verwendet, die den Umlaufschuh senkrecht zur Führungsbahn ausrichten
und in dieser Lage festhalten.
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Eine bekannte Vorrichtung zum Verspannen von Umlaufschuhen an Führungsbahnen
dieser Art wird im wesentlichen von zwei aufeinander wirkenden Keilflächen gebildet,
von denen die eine an einem am Gehäuse des Umlaufschuhes befestigten Klotz und die
andere an einer den Umlaufschuh an der Führungsstelle haltenden Abstützung angebracht
ist. Die beiden Keilflächen bzw. Klötze sind axial, d,h. in Richtung der Führungsbahn,
veränderlich zwischen der Abstützung und dem Umlaufschuh angeordnet, und sie können
mittels Spann- und Feststellkörpern entsprechend den vorhandenen, zu überwindenden
Spielen senkrecht zur Führungsbahn solange bewegt werden, bis die Wälzlager am Umlaufschuh
auf der Führungsbahn zur Anlage, jedoch zu einer reibungsarmen Anlage, kommen, Die
veränderte Verstellung dieser Keile bzw. Klötze kann nach Einstellen des Umlaufschuhes
fixiert werden; so daß der Umlaufschuh seine ihm gegebene Verspannung zur Führungsbahn
über einen langen Arbeitsbereich aufrecht erhält.
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Die Verspannung des Umlaufschuhes wird dabei in der Weise vorgenommen,
daß ein mit dem einen Klotz, nämlich dem mit.
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dem Umlaufschuh verbundenen, verbindbaren Spannbolzen, in diesem Klotz
schraubbar geführt wird, welcher Spannbolzen mit seinem anderen aus diesem Klotz
ragenden Ende gegen den anderen Klotz abgestützt ist. Zwischen der Abstützung des
Spannbolzens und dem diesen aufnehmenden Klotz ist dabei
eine Feder
vorgesehen, welche während der Keilverschiebung der beiden Klötze mehr oder weniger
stark vorgespannt wird und dabei den Reibschluß der aufeinander.gleitenden Keilflächen
begünstigt. Bei dieser Vorrichtung zum Verspannen von Umlaufschuhen wird es als
nachteilig angesehen, daß bei auftretenden Bewegungen der Führungsbahn, wie Schwingungen
u.a., die aufeinander gleitenden Keilflächen ebenfalls durch diese Schwingungen
aufeinander verschoben werden, so daß sie, trotz Vorspannens.ders.elhen durch die
Feder,-nicht in der gewünschten Lage zueinander beharren. Dadurch ergeben sich Verschiebungen
der beiden Klötze zueinander und damit Spiele zwischen dem Umlaufschuh und der von
ihm zu führenden Führungsbahn, was wiederum zu einer ungenauen Führung des Arbeitsgerätes
mit den damit verbundenen Nachteilen der Bearbeitungsgenauigkeit führt. (Sundstrand
Machine Tool 9/64) Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zum Verspannen von Umlaufschuhen dahingehend weiterzubilden, daß mit dieser nicht
nur der Umlaufschuh äußerst genau zwischen dessen Führungsbahn und einer Abstützung
verspannt, sondern auch die eingestellte Vorspannung über einen weiten Arbeitsbereich
aufrecht erhalten werden kann und dies auch dann, wenn Schwingungen am Werkzeug
bzw. an der Führungsbahn die Verspannungsgüte zu ändern versuchen.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß das Spannmittel von einer mit dem Umiaufschuh
fest verbindbaren und um einen Spannbolzen angeordneten Traghülse wie auch zwei
symmetrisch zu dieser Traghülse vorgesehenen und ebenfalls konzentrisch um diesen
Spannbolzen angeordneten Spann.
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hülsen sowie diese Hülsen axial des Spannbolzens spannenden Druck-
und Feststellkörpern gebildet wird, und daß die Trag
hülse, insbesondere
symmetrisch zu ihrer Gürtelzone, mit nach außen abfallenden Keilflächen sowie die
Spannhülsen an ihren zu dieser Gürtelzone weisenden Seiten mit weiteren, dem Neigungswinkel
der Keilflächen an der Traghülse. angepaßten Keilflächen ausgerüstet sind, und daß
der die Spannhülsen gegen die Traghülse spannende Druckkörper insbesondere von einem
Federkapet, und der Feststellkörper insbesondere von einem auf dem Spannbolzen sich
befindenden Widerlager, z.B. einer Mutter, gebildet wird, sowie der Spannbolzen
im Bereich seines Druckkörpers eine von diesem Körper bis unter den Randbereich
der diesem Druckkörper benachbarten Spannhülse reichende Keilfläche für ein an dieser
Spannhülse feststellbares Arretiermittel einer Rückstoßsicherung aufweist, sowie
das Federpaket von einer Hülse umgeben ist, welche trotz Vorspannens des Federpaketes
zwischen sich und der dieser benachbarten Spannhülse und/oder zwischen sich und
einer Konterung des Federpaketes noch ein geringes freies Spiel aufweist.
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Durch diese Maßnahmen wird eine Vorrichtung zum Verspannen von Umlaufschuhen
geschaffen, die nicht nur die eingestellte Verspannkraft äußerst genau einhält,
sondern auch geeignet ist, diese auch dann noch beizubehalten, wenn insbesondere
Schwingungen des Arbeitsgerätes. z.B. einer Werkzeugmaschine, auch die Verspannung
der Vorrichtung zu ä.ndern versuchen. Ein weiterer Vorteil dieser Vorrichtung kann
darin gesehen werden, daß durch das Beibehalten eines geringen Spieles zwischen
der das Federpaket umgebenden Hülse und der dieser benachbarten Spannhülse und/oder#dem
Kontermittel jederzeit die eingestellte Verspannung kontrolliert werden kann, wodurch
die Wartungsarbeiten an den Arbeitsgeräten sich erheblich vereinfachen lassen. Auch
kann ein weiterer Vorteil darin gesehen werden, daß durch den Einbau der Rückstoßsicherung
und der durch das Federpaket abfangbaren Schwingungen der Spannweg entlang dem Spannbeibehalten
wird,
da selbst bei solchen Schwingungen das Federpaket bestrebt ist, die Spannhülsen
um das eingetretene freie Spiel wieder zusammenzuziehen.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können insbesondere
den verbleibenden Unteransprüchen entnommen werden.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 eine Ansicht auf eine Führungsbahn mit einem zwis#chen
dieser und einer Abstützung angeordneten Umlaufschuh, Fig. 2 einen Schnitt in der
Ebene It-Il in Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung ohne den Umlaufschuh
in der Ebene IV-IV in Fig. 2 und Fig. 4 einen Schnitt in der Ebene IV-IV in Fig.
2.
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Zwischen einer Führungsbahn 1 und einer Abstützung. 2, insbesondere
bei einer Werkzeugmaschine, ist ein Umlaufschuh 3 vorgesehen, der zwischen sich
und der Abstützung eine Vorrichtung 4 zum Verspannen desselben senkrecht zur Führungsbahn
aufweist. Der Umlaufschuh 3, der von einem Gehäuse 5 mit darin vorgesehenen Wälzlagern
6, beispielsweise inform von Rollen oder Walzen, gebildet wird, ist mit seinen Wälzlagern
der Führungsbahn 1 zugewandt und mit seinem diese Wälzlager umschließenden Gehäuse
an einer Traghülse 7 der Vorrichtung 4 mittels lösbarer Befestigungsmittel, wie
Schrauben 8 oder ähnliches, angeschlossen. Die Traghülse 7 weist symmetrisch zu
ihrer Gürtelzone 9 nach außen abfallende Keilflächen 10, 11 auf und ist um einen
länglichen Spannbolzen
12 konzentrisch angeordnet, der neben dieser
Traghülse auch zwei, symmetrisch zu dieser angeordnete Spannhülsen 13, 14 aufweist.
Auch die Spannhülsen 13, 14 sind mit Keilflächen 15, 16 versehen, und es sind diese
Keilflächen mit einem solchen Neigungswinkel ausgeführt, daß sie mit dem Neigungswinkel
der Keilflächen 10, 11 an der Traghülse 7 übereinstimmen. Die Keilflächen 10, 11
der Traghülse 7 und die Keilflächen 15, 16 der Spannhülsen 13, 14 liegen in verspanntem
Iustand der#orrichtung 4. P aneinander an und sie werden mittels Druck- und Feststellkörper
17,18 in dieser verspannten Lage gehalten. Der Druckkörper 17 kann dabei von einem
vorspannbaren Federpaket gebildet werden, welches um den Spannbolzen 12 angeordnet
und welches vorzugsweise auf dem jeweiligen Abschnitt des Spannbolzens vorgesehen
ist, der aus der Spannhülse 15 nach außen hinausragt. Der Feststellkörper 18, der
zum Feststellen der eingestellten Verspannung der Vorrichtung 4 dient, kann z.B.
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aus einer Mutter und einer Drehsicherung 19 bestehen, wobei die Mutter
auf einem mit Gewinde versehenen Ende 20 des Spannbolzens 12 schraubbar geführt
und die Drehsicherung 19 senkrecht zur Schraubführung aus der Mutter auf das Gewinde
des Spannbolzens eindrückbar ist. Um die Vorrichtung 4 an der Abstützung 2 zu fixieren,
kann mindestens die eine Spannhülse 13 mit einem Fixierring 21 und einem in die
Abstützung schraubbar geführten Bolzen 22 ap der jeweiligen Führungsstelle festgelegt
werden. Der Druckkörper 17,-der in dieser Ausführung von dem Federpaket, z. B. inform
von hintereinander angeordneten Tellerfedern, gebildet werden kann, wird von einer
Büchse 23 ummantelt, welche sich zum einen gegen den Rand der einen Spannhülse 13
und zum andern gegen einen Ring 24 einer Kontersicherung 25 dieses Federpaketes
am Spannbolzen 12 abstützt. Die Vorspannung des Federpaketes wird dabei so gewählt,
daß zwischen dem zur Spannhülse 13 und/oder zum Konterring 24 weisenden Rand der
Büchse 23 und dieser ein geringes freies Spiel verbleibt.
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Um eine Anderung, wie beispielsweise Verstärkung oder Schwächung der
eingestellten Verspannung der Vorrichtung 4, insbesondere bei Auftreten von Schwingungen
an der Führungsbahn 1, zu vermeiden, ist die Vorrichtung mit einer Rückstoßsicherung
26 versehen, und es wird diese Rückstoßsicherung vorzugsweise von einer Keilfläche
27 am Spannbolzen 12 und einem Arretiermittel 28, welches von der einen Spannhülse
13 aus auf die Keilfläche 27 ausläuft, gebildet. Je nach Tiefe des auf die. Keilfläche
27 eingeführten bzw. aufgedrückten Arretiermittels 28 wird der Spannbolzen 12 in
der Hülse 13 kraftschlüssig verspannt. Die Neigungswinkel der aufeinander wirkenden
Keilflächen 10, 15 bzw. 11, 16 der Traghülse 7 und der Spannhülsen 13, 14 können
so gewählt sein, daß sie eine au-sreichende kraftschlüssige Verkeilung bei entsprechendem
Reibungsschluß von Traghülse und Spannhülsen gewährleisten. Durch die Herausnahme
des Druckkörpers 17, in diesem Fall des Federpaketes, aus dem Raum der aufeinander
wirkenden Hülsen 7 bzw. 13, 14, können diese mit einem geringeren Durchmesser ausgeführt
werden, was wiederum zu einer geringeren Bauhöhe der Vorrichtung 4 führt.
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Auf diese Weise läßt sich diese Vorrichtung 4 auch in sehr begrenzten
Räumen zwischen Führungsbahn 1 und Abstützung 2 einbauen, so daß auch an der Höhe
der Werkzeugmaschine eventuell einiges eingespart werden kann. Die Keilfläche 27,
die auf dem Spannbolzen 12 hier als Rückstoßsicherung 26 zusammen mit dem Arretiermittel
28 dient, ist vorzvgs weise zwischen dem Druckkörper 17 und dem Bereich am Rand
der einen Spannhülse 13 vorgesehen, und es ist diese Keilfläche mit einer solchen
Neigung gewählt, wie zu erwartende.
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Bewegungen aus dem Rückstoß Verschiebewege der Vorrichtung 4 auslösen
können. Die auf die Traghlse 7 einwirkenden Spannhülsen 13,-14 empfiehlt es sich,
symmetrisch zur Gürtelzone 9 der Traghülse zu beiden Seiten derselben um den Spannbolzen
12 anzuordnen, um dadurch auch eine verkantungsfreie Verschiebung des Umlaufschuhes
3 gegen dessen Führungsbahn 1
zu gewährleisten. Die Konterung des
Spannbolzens 12 nach erfolgter Einstellung des Umlaufschuhes 3 kann in bekannter
und in einfacher Weise mittels zweier aufeinander wirkender und auf dem Spannbolz#en
schraubbarer Muttern erfolgen, oder sie kann durch ein anderes, das Drehmoment haltendes
Mittel ausgeführt werden. Um die Verschiebungen der Spannhülsen 13, 14 an den Neigungsflächen
der Keilflächen.10,11 der Traghülse 7 zu bewirken, ist es erforderlich, die Hülsen
mit einem größeren Durchmesser um den Spannbolzen 12 anzuordnen, so daß die erforderlichen
Verschiebewege dadurch möglich werden. Dies schließt aber nicht aus, z. B. die Spannhülsen
13, 14 mit geringerem Spiel, z. B. einem üblichen Gleitlagerspiel, um den Spannbolzen
12 anzuordnen.