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Nachstellbare Lagerbüchse Für die Lagerung der Spindeln und Wellen
so-,vie Hülsen und Pinolen von Bohrwerken, Drehbänken, Schleifmaschinen und anderen
Werkzeugmaschinen, bei welchen auf die Dauer große Genauigkeitsgrade verlangt werden,
verwendet man allgemein nachstellbare Lagerbüchsen aus Bronze oder ähnlichen Legierungen.
Die Nachstellbarkeit, welche bezweckt, die natürliche Abnutzung wieder auszugleichen,
wird bei diesen Büchsen dadurch erreicht, daß sie an der Außenfläche konisch ausgeführt
und in ebenfalls konische Bohrungen des Maschinenlagers eingesetzt werden. Sie erhalten,
dann einen in der Längsrichtung durchgehenden Schlitz und an beiden Enden Gewinde.
Mit Hilfe von zwei auf diesen Gewinden sitzenden, an den Seiten der konischen Bohrung
des Lagers anliegenden Gegenmuttern kann die Büchse dann mehr oder weniger in die
konische Bohrung hineingezogen und wieder festgeklemmt werden. Um ein gutes Anliegen
der meist ziemlich dickwandigen Büchsen an die Bohrungen zu erreichen, werden dieselben
noch mit einer Anzahl Längsschlitze versehen, die aber nicht bis zur Bohrung der
Büchse durchgeh-en, sondern eine dünne Wand stehen,-lassen.
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Eine in dieser bekannten Weise ausgeführte nachstellbare Büchse hat
aber den Nachteil, daß die in derselben durch Wärme oder Belastungsstöße auftretenden
Span nungen ein Zusammengehen oder Unrundwerden infolge des offenen Schlitzes bewirken,
was sehr leicht zu einem Klemmen. oder Festfressen der Büchse auf der Spindel führen
kann. --Man hat diesem übelstand auf verschiedene Weise entgegenzuwirken versucht.
So wurde durch Einlegen von Blei oder Hartholzstreifen in den Schlitz wohl eine
Besserung erreicht, jedoch sind solche Einlagen nicht geeignet, ein öfteres Nachziehen
der Büchse zu gestatten. Eine andere Lösung verzichtet daher auch auf dieses mehr
oder minder nachgiebige Zwischenglied und legt einen von vornherein unelastischen
Metallstreifen in den Schlitz. Dieser muß dann aber bei jedem Nachstellen der Büchse
herausgenommen und nachgearbeitet werden, was sehr umständlich und zeitraubend ist
und sehr sorgfältig gemacht werden muß, so daß auch diese Konstruktion nicht befriedigt.
Um dieses Nacharbeiten zu vermeiden, hat man auch den Schlitz derart ausgebildet,
daß man einen oder mehrere Keilstücke mittels besonderer Schrauben im Schlitz bewegen
und so die Büchse tangential sperren kann. Dies hat aber ebenfalls den Nachteil
der Umständlichkeit, denn diese Keile müssen nachträglich gesondert angestellt werden,
was leicht die Haupteinstellung der Büchse verändert.
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Alle diese Nachteile werden durch die vorliegende Erfindung beseitigt.
Diese besteht darin, daß der die Lagerbüchse der Länge nach durchsetzende Schlitz
zu einer Nut erweitert ist, die ganz oder evtl. nur an beiden Enden der Büchse keilförmige
Seitenflächen bildet. In diese Nut wird ein Keil aus unnachgiebigem
Material,
z.B. Stahl, eingepaßt. Dieser Keil ist dabei genau so lang wie die konische Bohrung
im Maschinenlager, während die konische Außenfläche der Büchse um die beabsichtigte
Nachstellbarkeit kürzer ausgeführt wird.
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Ein besonderes Kennzeichen dieser Erfindung besteht darin, daß die
Größe des Keilwinkels in einem ganz bestimmten Verhältnis zur Neigung des Außenkegels
der Büchse steht und sich genau berechnen läßt.
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Auf der beiliegenden Zeichnung zeigen Abb. i die neue Büchse im Längsschnitt,
Abb. a dieselbe in der Ansicht von der Nutseite, Abb. 3 .in der Achsrichtung; Abb.
q. eine Draufsicht der fertig zusammengestellten Büchse, Abb. 5 bis 8 Einzelheiten.
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Wie bereits vorher erwähnt, kann die Längsnut der Büchse über ihre
ganze Länge keilförmig gestaltet werden, doch genügt es für die vorliegenden Zwecke
und ist auch aus verschiedenen Gründen vorteilhaft, wenn die Nut nur an ihren beiden
Enden keilförmig gestaltet und dementsprechend auch der Nutenkeil angepaßt ist.
In dieser Weise ist das dargestellte Ausführungsbeispiel durchgebildet. a ist der
durchgehende Schlitz, b die Längsnut, die auf beiden Seiten der Büchse in keilförmige
Flächen c und d ausläuft, e sind die bekannten Längsschlitze (siehe Abb.3), die
nicht ganz bis zur Bohrung durchgehen und ein gutes Anschmiegen der Büchse an die
Lagerwand ermöglichen. In Abb. 5, 6 und 7 ist der Keil dargestellt. Seine an beiden
Enden befindlichen schrägen Flächen f und ä stimmen in ihrer Neigung genau mit den
Flächen c und d der Büchse überein. In Abb. q. ist die ganze zusammengebaute, nachstellbare
Lagerung dargestellt. h ist die konische Bohrung in der Wand eines Maschinenlagers,
i die zu lagernde Spindel, Welle oder Pinole, h die Büchse, die auf beiden Enden
die Gegenmuttern m und n trägt; L ist der Keil, der nur mit seinen schrägen, Flächen
f und g bei c und d die Büchse berührt.
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Der Vorgang ist nun folgender: Hat sich durch Verschleiß die Bohrung
der Büchse vergrößert, so wird zunächst die Gegenmuttern von, ihrer Anlagefläche
weggedreht; darauf wird die Mutter n nachgezogen, bis wieder genaue Lagerung der
Spindel usw. eintritt, und dann die Mutter m wieder angestellt. Damit ist die Nachstellung
erledigt. Der Keil L ist hierbei der konischen Bohrung h gegenüber an seiner Stelle
geblieben, und nur die Büchse hat sich an den Gleitflächen, c und d des Keiles Z
und der Bohrung h entlang bewegt.
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Die Hauptvorteile der Erfindung sind also große Einfachheit der #
Bedienung, jederzeit starrer Zusammenhalt der Büchse, kein unbeabsichtigtes Zusammengehen,
daher Vermeidung der Gefahr des Klemmeis oder Fressens.
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Um nun ein ständiges Anliegen der Keilflächen c, d und f, g zu erreichen,
müssen die Keile ganz bestimmte Winkel haben, d. h. die Keilflächen müssen so gestellt
sein, daß sie beim Nachziehen der Büchse in ihrer konischen Lagerbohrung sich genau
der dadurch eintretenden Verengerung der Keilnut in jeder Stellung der Büchse anpassen.
Man kann, wie in Abb. 8 dargestellt, die Stellung aller Keilflächer, berechnen,
indem man den Weg des Konus von der Stellung o, p bis zur Stellung q, r unter
Berücksichtigung des zuletzt auf eine Linie y zusammengeschrumpften Schlitzes a
in Betracht zieht, wobei der Punkt s der Vorderkante nach t wandert und der Winkel,
den die Linie s, t mit der Achse bildet, den gesuchten Winkel a darstellt. Sind
D und d die Enddurchmesser der Büchse vor, U und d' dieselben
nach dem Spannen, C die Konizität der Lagerbohrung und der Außenfläche der Hülse
in. Prozent, Z die Verschiebung und L die Länge der Hülse, so ergibt sich durch
Rechnung genau die Schräge der Keilflächen in Winkelgraden.