DE3243050C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Antrieb für die Hauptspindel
einer Horizontalbohr-
und Fräsmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Die Anwendung der Erfindung ist auch an anderen Werkzeugmaschinen
möglich.
Im allgemeinen sind die Hauptantriebe von Werkzeugmaschinen
in einem Spindelstock untergebracht, dessen Wandungen zugleich
die Lager für die Getriebewellen aufnehmen (z. B.
DD-AP 1 28 788). Dieser Aufbau hat zur Folge, daß bei der Bearbeitung
des Spindelstockes Lagerbohrungen herzustellen
sind, die in ihrer Maßhaltigkeit zueinander sehr präzis sein
müssen. Die Montage des Getriebes in einem solchen Spindelstock
ist relativ kompliziert und daher sehr zeitaufwendig.
Die Montageweise, die durch das Zusammenfügen der einzelnen
Getriebebauelemente innerhalb des Spindelstockgehäuses gekennzeichnet
ist, bedingt, daß die Zahnräder auf die Wellen
aufschiebbar sein müssen.
Der dabei herbeiführbare Verbund von Welle und Zahnrad ist
zwangsläufig mit einem gewissen radialen Spiel behaftet, zu
dem sich die fertigungsbedingten Abweichungen der Geometrie
der Einzelteile - Welle bzw. Zahnrad - addieren.
Die Auswirkungen der Gesamtheit dieser bearbeitungs- und
montagebedingten Maß- und Gestaltabweichungen bestehen primär
in Störungen der Gleichmäßigkeit der Übertragung der
Drehbewegung im Getriebe. Dies führt zu Schwingungserscheinungen
und auch zur Entstehung von Schallwellen im hörbaren
Frequenzbereich, die über die Spindelstockwände nach außen
gelangen.
Ein weiterer Nachteil dieser herkömmlichen Spindelstockbauweise
ist die Nebenfunktion des Spindelstockgehäuses als Behälter
für das Getriebeöl. Durch die Erwärmung des Getriebeöls
beim Lauf des Getriebes wird der Spindelstock mit seinen
wesentlichen Bestandteilen Hauptlagerung und Führungsbahnen
thermisch beeinflußt.
Meistens ist bei den im Spindelstock untergebrachten Hauptantrieben
als letztes Abtriebelement ein Zahnrad direkt auf
der Hauptspindel angeordnet. Dabei wirkt sich der Einfluß von
Zahnkräften mindernd auf die Genauigkeit des Laufes der
Hauptspindel unter Last aus.
Nach DD-WP 9904 wurde bereits vorgeschlagen, Vorschubwechselgetriebe
als selbständige Baueinheiten auszubilden und schwenkbar
in den Spindelstock einzubauen. Hierbei ist jedoch nur
ein Teil des Gesamtgetriebes als Baueinheit ausgebildet, wobei
diese Einheit wiederum in herkömmlicher Weise aufgebaut
ist und somit die o. g. Nachteile im wesentlichen bestehen
bleiben.
In einem Spindelstock gemäß der DE-OS 16 02 788 ist ein Planetenwechselgetriebe
angeordnet, das eine Welle und über
diese eine Spindelhülse und eine Spindel antreibt. Zwischen
dem als Einhängegetriebe ausgebildeten Planetenwechselgetriebe
und der angetriebenen Welle sind jedoch noch weitere
Wellen und Zahnräder direkt im Spindelstock angebracht, so
daß auch hier die angeführten Nachteile bezüglich des Gesamtgetriebes
nicht beseitigt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb nach
der Art des Oberbegriffes des 1. Patentanspruches so weiter zu
entwickeln, daß die vollständige Montierbarkeit des Getriebes
außerhalb des Spindelstockes ermöglicht wird und damit der
Herstellungsaufwand für den Hauptantrieb verringert sowie der
Einfluß von Zahnkräften auf die Hauptspindel beseitigt wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Getriebe
in einem Gehäuse als komplette sämtliche Übersetzungselemente
enthaltende vormontierte in den Spindelstock einhängbare und
schwenkbare Einheit gekapselt ist, daß die letzte Antriebswelle
eine Hohlwelle ist, die von dem aus der Hauptlagerung
herausragender Teil der Hauptspindel konzentrisch und axial
verschiebbar durchdrungen ist und daß das Gehäuse des Getriebes
geteilt ist, wobei die Teilfuge durch die Mitte der Lagerbohrungen
der einzelnen Getriebewellen verläuft.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das
Getriebe um die gemeinsame Achse von Hohlwelle und Hauptspindel
schwenkbar ist und daß das Gehäuse des Getriebes in der Arbeitslage
in 3 Aufnahmen am Spindelstock fixiert ist, wobei die 3 Aufnahmen als
2 Zentrierungen des Spindelstockes konzentrisch zur Bohrung der
Hauptlagerung und als eine Befestigungsstelle ausgebildet sind.
Von Vorzug ist hierbei, daß die 3 Aufnahmen am Spindelstock mit
schalldämmenden Material ausgekleidet sind.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, daß die Hohlwelle
und der sie konzentrisch und axial verschiebbar durchdringende Teil
der Hauptspindel gegenseitig so ausgebildet sind, daß ein
Drehmoment übertragbar ist.
Weiterhin gewährleistet die Erfindung durch das öldicht gestaltete
Gehäuse des Getriebes, daß der Spindelstock in den erforderlichen
Ölkreislauf des Getriebes nicht einbezogen ist.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß das Getriebe in einem getrennten Gehäuse montiert und im
Spindelstock untergebracht ist. Damit werden Schallausbreitung
und Schwingungseinflüsse auf die Maschine vermieden.
Durch die Trennung des Ölkreislaufes des Getriebes vom Spindelstock
werden thermische Beeinflussungen ausgeschlossen und Genauigkeitsbeeinflussungen
des Spindelstockes vermieden.
Die Erfindung soll nachstehend an einem Anwendungsbeispiel näher
erläutert werden.
In der zugehörigen Zeichnung ist in Fig. 1 ein Spindelstock
einer Waagerecht-Bohr- und Fräsmaschine dargestellt, der
die Hauptlagerung 2 der Hauptspindel 3 trägt. Zwischen dem
Antriebsmotor 4 und der Hauptspindel 3 ist ein Getriebe 5
zwischengeschaltet, das zur Anpassung des Drehzahlbereiches
des Antriebsmotors 4 an das erforderliche Drehzahlbereich
der Hauptspindel 3 dient.
Das Getriebe 5 ist als geschlossene Baueinheit ausgebildet
und beinhaltet alle zur Erzeugung der Drehbewegung der
Hauptspindel 3 erforderlichen Zahnräder, die zur Erzeugung
unterschiedlicher Übersetzungen beispielsweise als Schieberäder
ausgebildet sind. Dabei ist das Gehäuse 6 ein allseitig
geschlossener Kasten, der gleichzeitig als Lärmschutzkapsel
wirkt und der Emission des beim Ablauf der Verzahnung
entstehenden Schalles einen hohen Widerstand entgegen
setzt. Aufgrund der Lagerung der Getriebewellen 12 im separaten
Gehäuse 6 - und nicht in den Wänden des Spindelstockes
1 - ist eine direkte Übertragung des Körperschalles auf die
schallabstrahlenden Wände des Spindelstockes 1 nicht möglich.
Entsprechend der Erfindung werden die
wenigen verbliebenen Kontaktstellen zwischen dem Getriebe 5
und dem Spindelstock 1 (Zentrierungen 10 und Befestigungsstelle
11) mit einem schalldämmenden Material ausgestattet.
Die letzte Welle des Getriebes 5 ist als Hohlwelle 9 ausgebildet,
die von der aus der Hauptlagerung 2 herausragenden
Hauptspindel 3 konzentrisch und axial verschiebbar durchdrungen
wird. Dabei ragt eine in die Hohlwelle 9 befestigte
Paßfeder in eine entsprechende Nut der Hauptspindel 3 und
ermöglicht trotz axialer Verschiebbarkeit der Hauptspindel
deren Drehmitnahme.
Das Getriebe 5 ist im Spindelstock 1 bezüglich der Lage der
Hohlwelle 9 mittels Zentrierungen 10 fixiert, die konzentrisch
zu der für die Aufnahme der Hauptlagerung 2 dienenden
Bohrung des Spindelstockes 1 bearbeitet ist. Damit ist der
konzentrische Lauf der Hohlwelle 9 zu der Hauptspindel 3
gewährleistet. Zur endgültigen Lagebestimmung des Getriebes 5
im Spindelstock 1 dient eine weitere Befestigungsstelle 11.
Diese Anordnung des Getriebes 5 im Spindelstock 1 ermöglicht
zum Zwecke einer u. U. notwendigen Reparaturdurchführung das
Schwenken des Getriebes 5 um die gemeinsame Achse von Hohlwelle
9 und Hauptspindel 3 nach erfolgten Lösen der Befestigungsstelle
11. Das Gehäuse 6 ist als zweiteiliger
Kasten ausgeführt, wobei die Teilfuge 7 durch die Mitten der
Lagerbohrungen 8 zur Aufnahme der Lager der Getriebewellen 12 geht.
Dadurch ist es möglich, alle Getriebewellen 12 außerhalb
des Gehäuses 6 zu montieren und im fertig montierten Zustand
in eine Gehäusehälfte einzulegen. Diese konstruktiv ermöglichte
Montageweise gestattet die Herstellung von spiellosen
Paarungen von Welle und Zahnrad, wie beispielsweise durch
Aufschrumpfen, und deren Endbearbeitung im Verbund als Voraussetzung
für hohe geometrische Genauigkeit der Verzahnung
und damit für hohe Laufruhe des Getriebes.
Das Gehäuse 6 des Getriebes 5 ist öldicht ausgeführt. Zum
Zwecke der Kühlung des notwendigen Schmieröls wird dieses
über eine evtl. Schwenkbewegung des Getriebes 5 ermöglichende
flexible Leitung aus dem Spindelstock 1 herausgeführt, ohne
daß der Spindelstock 1 mit dem beim Lauf des Getriebes 5 sich
erwärmenden Getriebeöl in Berührung kommt. Damit wird eine
thermische Beeinflussung der Arbeitsgenauigkeit der Maschine
durch das Schmieröl ausgeschlossen.
Ein weiterer Vorteil der Gestaltung des Getriebes 5 als
vormontierte in den Spindelstock 1 einhängbare Einheit besteht
in der Durchführbarkeit einer auf diese Baugruppe bezogenen
separaten Funktions- und Lärmprüfung.
Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 - Spindelstock
2 - Hauptlagerung
3 - Hauptspindel
4 - Antriebsmotor
5 - Getriebe
6 - Gehäuse
7 - Teilfuge
8 - Lagerbohrungen
9 - Hohlwelle
10 - Zentrierung
11 - Befestigungsstelle
12 - Getriebewelle
2 - Hauptlagerung
3 - Hauptspindel
4 - Antriebsmotor
5 - Getriebe
6 - Gehäuse
7 - Teilfuge
8 - Lagerbohrungen
9 - Hohlwelle
10 - Zentrierung
11 - Befestigungsstelle
12 - Getriebewelle
Claims (5)
1. Antrieb für die Hauptspindel einer Horizontalbohr- und
Fräsmaschine, mit einem Getriebe zur Anpassung der Drehzahlbereiche
von Antriebsmotor und Hauptspindel, dadurch
gekennzeichnet, daß das Getriebe (5) in einem Gehäuse (6)
als komplette, sämtliche Übersetzungselemente enthaltende,
vormontierte, in den Spindelstock (1) einhängbare und
schwenkbare Einheit gekapselt ist, daß die letzte Abtriebswelle
eine Hohlwelle (9) ist, die von dem aus der Hauptlagerung
(2) herausragenden Teil der Hauptspindel (3)
konzentrisch und axial verschiebbar durchdrungen ist und
daß das Gehäuse (6) des Getriebes (5) geteilt ist, wobei
die Teilfuge (7) durch die Mitte der Lagerbohrungen (8)
der einzelnen Getriebewellen (12) verläuft.
2. Antrieb für die Hauptspindel einer Horizontalbohr- und
Fräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Getriebe (5) um die gemeinsame Achse von Hohlwelle (9)
und Hauptspindel (3) schwenkbar ist und daß das Gehäuse
(6) des Getriebes (5) in der Arbeitslage in drei Aufnahmen
am Spindelstock (1) fixiert ist, wobei die drei Aufnahmen
als zwei Zentrierungen (10) des Spindelstockes (1) konzentrisch
zur Bohrung der Hauptlagerung (2) und als eine Befestigungsstelle
(11) ausgebildet sind.
3. Antrieb für die Hauptspindel einer Horizontalbohr- und
Fräsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die drei Aufnahmen am Spindelstock (1) mit schalldämmendem
Material ausgekleidet sind.
4. Antrieb für die Hauptspindel einer Horizontalbohr- und
Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hohlwelle (9) und der sie konzentrisch und axial verschiebbar
durchdringende Teil der Hauptspindel (3) gegenseitig
so ausgebildet sind, daß ein Drehmoment
übertragbar ist.
5. Antrieb für die Hauptspindel einer Horizontalbohr- und
Fräsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (6) des Getriebes (5) öldicht gestaltet ist
und daß der Spindelstock (1) in den erforderlichen Ölkreislauf
des Getriebeöls nicht einbezogen ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD23630681A DD204640A1 (de) | 1981-12-28 | 1981-12-28 | Getriebe fuer die hauptspindel einer horizontalbohantrieb fuer die hauptspindel einer horizontalbohrr- und fraesmaschine - und fraesmaschine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3243050A1 DE3243050A1 (de) | 1983-07-07 |
DE3243050C2 true DE3243050C2 (de) | 1992-11-26 |
Family
ID=5535874
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19823243050 Granted DE3243050A1 (de) | 1981-12-28 | 1982-11-22 | Antrieb fuer die hauptspindel einer horizontalbohr- und fraesmaschine |
Country Status (2)
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DD (1) | DD204640A1 (de) |
DE (1) | DE3243050A1 (de) |
Families Citing this family (1)
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Family Cites Families (3)
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US3469496A (en) * | 1966-11-18 | 1969-09-30 | Giddings & Lewis | Quill support for machine tool spindles |
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1981
- 1981-12-28 DD DD23630681A patent/DD204640A1/de not_active IP Right Cessation
-
1982
- 1982-11-22 DE DE19823243050 patent/DE3243050A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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