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Querlager für Werkzeugmaschinen Gegenstand der Erfindung ist ein Querlager
für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Drehbänke und Schleifmaschinen.
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Es sind nachstellbare Lager für Werkzeugmaschinen mit einer außen
kegeligen Lagerbüchse bekannt,- die in ein entsprechend ausgebohrtes Lagergehäuse
hineingedrückt wird. Die Lagerbüchse, die eine mehr oder weniger große Anzahl von
nicht ganz bis.zur Bohrung durchgehenden Längsschlitzen für ein gutes Anschmiegen
der. Büchse an die Lagerwand aufweist, ist jedoch finit einem durchgehenden "offenen
Längsschlitz versehen. Die Einstellung -des Lagerspiels erfolgt .hierbei durch Zusammendrücken
der ' geschlitzten Lagerbüchse innerhalb der kegeligen Bohrung des Lagerkörpers.
Diese Lösung ist- unbefriedigend, weil bei jedem Nachstellen unrunde Verformungen
der Lagerbüchse -auftreten; so daß die Büchse von neuem eingeschabt werden muß.
Das Nachstellen durch unmittelbar auf die Welle sich auswirkende Druckstücke hat
den weiteren Nachteil, daß nach vorgenommener Einstellung des Lagers während des
Betriebes das Lagerspiel bei Kälterwerden der Welle größer wird und umgekehrt bei
plötzlicher Temperaturerhöhung so weit vermindert werden kann, daß _ für den letzterem
Fäll die Gefahr des Heißlaufens des `Lagers besteht.
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Es sind ferner Lager mit einer geschlossenen, außen kegeligen Lagerbüchse
bekannt, die an drei über dien Umfang der Welle verteilten Stellen vorstehende Längsleisten
trägt, über" die d&-_ Angreßdruck ausgeübt wird. Durch diesen wird die bekannte
Lagerbüchse so verspannt, daß zwischen Welle und Lager nur noch Linienberührung
besteht, und sich zwischen den - gleitenden Teilen -keilförmige Ölschichten 'ausbilden.
Die Audsparüngen' zwischen diesen Leisten zeigen dem Querschnitt
der
Welle angepaßte und daher zum Teil bogenförmige Begrenzungsflächen. Bei einer solchen
Büchse werden die Verspannungskräfte unmittelbar über die an der Büchse vorgesehenen
Verstärkungen auf die Welle übertragen, und zwar wirkt der Anpreßdruck unmittelbar
starr auf die Welle. Dadurch tritt bei jeder Abnutzung der Laufflächen. der Büchse
ein Spiel zwischen der Welle und dem Lager ein, so daß eine stetige _ \ achspannung
vorgenommen werden muß.
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Gemäß der Erfindung ist die Lagerbüchse derart ausgebildet, daß die
zwischen den Leisten vorhandenen Aussparungen von nach außen konkaven Bogenflächen
begrenzt werden, deren Radius kleiner ist als der der Lagerbohrung. Auf diese Weise
wird -erreicht, daß die Lagerbüchse beim Andrücken in das kegelige Lagergehäuse
an den Scheitelpunkten der Aussparungen nach innen bis zur Anlage an die Welle gleichmäßig
nachgibt. Die von den Lagergehäuse ausgeübten Kräfte auf die Lagerbüchse wirken
nur mittelbar über die Bogen, auf deren Scheitellinien die Welle getragen wird,
auf die Welle. Dadurch kann die Büchse den durch den Temperaturwechsel bedingten
Schwankungen der Welle nachgeben, ohne daß ein Spiel entsteht. Die Welle lagert
ui der Büchse stets spielfrei. Selbst bei Abnutzung der Lauffläche der Büch
e liegen die Bogen durch den Eintreibungsdruck stets federnd gegen die Welle. Die
Bogen gehen, demnach immer mit den Veränderungen des Durchmessers der Welle mit,
so daß trotz spielfreier Lagerung der Welle ein Atmen des Lagers gewährleistet ist.
Selbstverständlich bewegt sich dieses Atmen innerhalb der durch die Herstellung
bedingten Toleranz zwischen der Welle und dem Lager.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorzugsweise auf dem
Umfang der Lagerbüchse eine Mehrzahl von senkrecht zur- Längsachse des Lagers angeordnete
Eindrehungen. vorgesehen, die das Anpressen der Konen der Büchse und des Gehäuses,
bewirken, wodurch ein nachträgliches Setzen des -Lagerteils vermieden wird. Hierbei
können die Stege der Lagerbüchse, wie an sich bekannt, mit seitlich in Umdrehungsrichtung
der Welle in die Gleitfläche der Büchse verlaufenden Kanälen a. dgl. versehen werden,
durch die das Schmiermittel zu den Laufflächen -der Welle zugeführt wird. .
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In der Zeichnung ist der- Erfindungsgegenstand beispielsweise_ dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i einen Längsschnitt durch das Lagergehäuse - mit Ansicht der
Lagerbüchse, . Abb. 2 einen Querschnitt durch das Lager nach Linie A-B gemäß Abb.
i und -Abb. 3 eine schematische Darstellung der Wirkung der Verspannung an der Büchse.
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Innerhalb eines kegelig ausgebohrten Gehäuses a lagert die ebenfalls
kegelige Büchse b zur Aufnahme der Welle d. Der Umfang der Büchse b ist mit einer
Mehrzahl von Aussparungen, Nuten o. dgl. c- versehen, die in der Längsrichtung verlaufen.
Diese Aussparungen c haben im Querschnitt die Form eines Brückenbogens (vgl. Abb.
2). Die Wölblinie bzw. der Radius eines derartigen Brückenbogens muß ' stets kleiner
sein als der Radius der .zylindrischen Lauffläche der Büchse b. Wird` nun die Büchse
b in den Kegel des Lagergehäuses a-. eingedrückt, also in Richtung der Achslinie
der Welle, so entsteht innerhalb der Büchse b eine Spannung, die sich an den Scheitellinien
der Brückenbogen als den schwächsten Stellen auswirkt, und zwar geben diese Linien
radial nach der Achslinie der Welle zu nach, da die vorgesehene Gestalt der Brücke
sie dazu zwingt, denn der Radius der zylindrischen Lauffläche der Büchse b ist größer
als die Radien der brückenbogenartigen Aussparungen c. Somit ist durch die Erfindung
die Auswirkung der Spannungskräfte genau vorbestimmt. Die durchgedrückten Scheitellinien
(vgl. Abb. ,) der brückenbogenartigen Nuten c tragen in der ganzen Länge der Büchse
b die Welle d1 wodurch diese stets konzentrisch gehalten wird und das Lager trotz
der Starrheit atmen kann.
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Der Umfang der Büchse b weist eine Mehrzahl von Eindrehungen l auf,
wodurch ein genaues Anpassen der Kegel der Büchse b und des Gehäuses a erzielt wird.
Die axiale Verschiebung der Büchse 1)- erfolgt durch entsprechende Verstellung der
Muttern i der an beiden Enden der Büchse b angeordneten Gewindeansätze. Die Muttern
i schließen gleichzeitig die beiden Enden des Lagergehäuses a ab. Zwecks ausreichender
Schmierung des Lagers weist das" Gehäuse a am Scheitel einen Öltank h auf, welcher
mittels einer Anzahl von Kanälen ä mit den Kanälen/ der Büchse h in Verbindung
stehen. Dadurch entstehen auf der Welle d keilförmige Schmiermittelschichten, begünstigt
durch die in Abb. 3 gezeigten, durch die Verspannungskräfte hervorgerufenen Hohlräume
auf der Lauffläche der Büchse b .über den Stegen bzw. Stützpunkten der brückenbogenartigen
Ausnehmungen c. Der Öldurchfluß- erfolgt durch an der Büchse b vorgesehene, schräg
in Richtung der laufenden Welle an der Läuffläche der B üch se b mündenden Saugkanäle
e. Mit m ist der Abflußkanal des Gehäuses a- bezeichnet. Da die Eindrehungen 1 der
Büchseb mit saugfähigen Stufen k ausgefüllt sind, wird das Öl auch in diesen ,emporsteigen,
wodurch eine Fit=
triez urig des Öles stattfindet. .Gleichzeitig
bildet dieser vollgesaugte Stoff k eine gewisse Ölreserve, so daß bei versagendem
Tank h durch den bestehenden Ölsumpf .eine sofortige Austrocknung des Lagers verhindert
wird.
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In anschaulicher Weise vergegenwärtigt ,die Abb. 3 eine stark übertriebene
Darstellung der Wirkung der durch achsige Verschiebung hervorgerufenen Kräfte auf
die geschlossene Büchse b. Die Pfeile geben die Richtung der angreifenden Kräfte
an, die die einzelnen brückenbogenartigen Ausnehmungen c auf Knickurig beanspruchen.
Da die Radien der Ausnehmungen c, wie schon oben beschrieben, kleiner sind als der
Radius der Lauffläche der Büchse b, so knicken die Brückenbogen radial nach der
Achslinie der Welle d -ein und bilden so die wirklichen, die 'Welle d tragenden
achsig verlaufenden Lagerlinien, während die Teile der Lauffläche unter den Stützpunkten
der Brückenbogen hohl liegen.
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Nach Abb. 3 ist mit X der Umfang der Welle d bezeichnet, während die
Kreislinie Y die zylindrische Lauffläche der Büchse b im Ruhezustand darstellt.
Nach Vornahme der Verspannung durch achsige Verschiebung der Büchse b gegen
das Lagergehäuse a nimmt die zylindrische Lauffläche Y im Querschnitt die
Form der welligen Linie Z an.