DE721374C

DE721374C - Work spindle bearing for lathe, revolver lathe and automatic revolver lathe

Info

Publication number: DE721374C
Application number: DEP77948D
Authority: DE
Inventors: Rudolf Eckardt; Richard Rahm
Original assignee: PITTLER WERKZEUGMASCHINENFAB
Current assignee: PITTLER WERKZEUGMASCHINENFAB
Priority date: 1938-09-24
Filing date: 1938-09-24
Publication date: 1942-06-03
Also published as: CH222002A

Description

Arbeitsspindellagerung für Drehbänke, Revolverdrehbänke und selbsttätige Revolverdrehbänke Die Erfindung bezieht sich auf eine Arbeitsspindellagerung für Werkzeugmaschinen, insbesondere für Drehbänke, mit umschaltbarer Einstellung für Schnell- und Langsamlauf der Arbeitsspindel, die in Längsrichtung durch Kugellager; in Querrichtung durch ein Kegelrollenlager geführt ist, und besteht darin, daß ein in Längsrichtung der Arbeitsspindel federnder Ring vorgesehen ist, der einerseits den durch einen in der Lagerbüchse schraubbaren Gewindering längs einstellbaren Außenring des Kegelrollenlagers gegen den Gewindering drückt und sich anderseits an der Lagerbüchse über einen zwischen zwei Längskugellagern angeordneten Zwischenring abstützt, der die Längsdrücke an die Lagerbüchse in der einen Richtung unmittelbar, in der anderen über, den federnden Ring und den Außenring des Kegelrollenlagers weiterleitet.Work spindle bearings for lathes, turret lathes and automatic ones Turret lathes The invention relates to a work spindle bearing for Machine tools, in particular for lathes, with switchable settings for Fast and slow running of the work spindle, which is longitudinally controlled by ball bearings; is guided in the transverse direction by a tapered roller bearing, and consists in that a in the longitudinal direction of the work spindle resilient ring is provided on the one hand which can be adjusted lengthways by means of a threaded ring that can be screwed into the bearing bush Outer ring of the tapered roller bearing presses against the threaded ring and on the other hand on the bearing bush via an intermediate ring arranged between two longitudinal ball bearings supported, which directly affects the longitudinal pressures on the bearing bush in one direction, in the other over, the resilient ring and the outer ring of the tapered roller bearing forwards.

Bei dieser erfindungsgemäßen Bauart wird der äußere Laufring des Kegelrollenlagers beim Herausschrauben des Gewinderinges durch den gleichmäßigen Axialdruck des federnden Ringes von der Kugellagerung und von den eigenen Kegelrollen abgedrückt, so daß das radiale Lagerspiel der Arbeitsspindel je nach der Umlaufgeschwindigkeit genau eingestellt werden kann, ohne daß das einmal eingestellte geringe axiale Lagerspiel der Druckkugellager auf der Arbeitsspindel irgendwie beeinflußt wird.In this type of construction according to the invention, the outer race of the tapered roller bearing is when unscrewing the threaded ring due to the even axial pressure of the resilient Ring pressed off from the ball bearing and from its own tapered rollers, so that the radial bearing play of the work spindle depending on the rotational speed exactly can be set without the once set small axial bearing play the thrust ball bearing on the work spindle is somehow affected.

Es ist bekannt, die Arbeitsspindel in einem nachstellbaren Kegelrollenlager und in einem einzigen, dahinter angeordneten einfachen Kugeldrucklager zu lagern. Durch Verdrehen eines Gewinderinges am Kegelröllenlager ist es möglich, das radiale Lagerspiel beliebig einzustellen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei der Umstellung der Maschinen von Langsam- auf Schnellaufbetrieb, wobei die radiale Lagerluft entsprechend der höheren Erwärmung auf ein größeres Maß eingestellt werden muß, sich damit auch das axiale Spiel der Arbeitsspindel vergrößert und infolgedessen Schwingungen in Richtung der Arbeitsspindel auftreten, die sich nachteilig auf das Drehbild auswirken.It is known that the work spindle in an adjustable tapered roller bearing and to be stored in a single simple ball thrust bearing arranged behind it. By turning a threaded ring on the tapered roller bearing, it is possible to adjust the radial Adjust the bearing play as required. However, it has been shown that when converting of the machines from slow to fast operation, with the radial internal clearance accordingly the higher warming must be adjusted to a greater degree, so too the axial play of the work spindle increases and, as a result, vibrations in Direction of the work spindle occur, which have a detrimental effect on the turning image.

Es sind. auch lange Gleitlager für Werkzeugm.aschinenspindeln mit einstellbaren kegeligen Laufflächen bekanntgeworden, bei denen wohl durch Anziehen von Stellschrauben mit feingängigem Gewinde eine Verringerung der radialen Lagerluft erreicht wird, aber eine Vergrößerung des radialen Lagerspiels auf einfache Weise nicht möglich ist, weil die Stellschrauben nur in einer Richtung wirken und eine besondere Lösevorrichtung nicht vorhanden ist. Nach ihrer, ganzen Ausführung und Anordnung sind diese einstellbaren kegeligen Spindellagerungen nur dazu bestimmt, ab und zu in größeren Zwischenräumen eine Einstellung der Arbeitsspindel zu ermöglichen, wie z. B. bei der Montage oder der Aufstellung der betreffenden Maschine. Ein öfteres Verstellen der radialen Lagerluft, wie es bei Arbeitsspindeln, die abwechselnd langsam und schnell laufen müssen, nötig ist, ist bei Spindellagerungen mit solchen langen schlanken Laufkonen praktisch nicht möglich. Außerdem sind diese Spindellager mit einstellbaren kegeligen Gleitlagerbüchsen für die Arbeitsspindel mit 'sehr hohen Drehzahlen nicht zu verwenden, weil-sie trotz reichlicher Ölung heiß laufen würden.There are. also long slide bearings for machine tool spindles with adjustable tapered Treads become known where probably a reduction by tightening adjusting screws with fine threads the radial internal clearance is achieved, but an increase in the radial bearing clearance is not possible in a simple way, because the adjusting screws only work in one direction act and a special release device is not available. According to her, whole These adjustable tapered spindle bearings are only designed and arranged intended to occasionally adjust the work spindle in larger spaces to enable such. B. in the assembly or installation of the relevant Machine. Frequent adjustment of the radial internal clearance, as is the case with work spindles, that have to run alternately slowly and quickly is necessary for spindle bearings With such long, slim cones, this is practically impossible. Besides, these are Spindle bearings with adjustable tapered plain bearing bushes for the work spindle Not to be used with 'very high speeds, because they are in spite of abundant oiling would run hot.

Ferner sind noch zylindrische Gleitlager für die Werkstückspindeln von kombinierten Dreh- und Gewindefräsvorrichtungen bekanntgeworden. Die Werkstückspindeln dieser Vorrichtungen laufen in zwei verschiedenen, wahlweise einschaltbaren Gleitlagern von verschiedenen Passungen, deren eine in dem .für das Gewindefräsen erforderlichen Ausmaß eng und deren andere indem für das Drehen erforderlichen Ausmaß weit ist, so daß das Lager mit der verhältnismäßig weiten Passung die Werkstückspindel während des Drehers und das zweite Lager mit der verhältnismäßig engen Passung die Werkstückspindel während des Gewindefräsens trägt. Zum Zwecke des Einstellers der Maschine für das Drehen ist dieses Fräslager geteilt oder geschlitzt und auf diese Weise während des Drehers von der Werkstückspindel lösbar. Hierbei sind aber nur zwei verschiedene Einstellungen der Radiallagerung erzielbar.There are also cylindrical slide bearings for the workpiece spindles of combined turning and thread milling devices became known. The workpiece spindles these devices run in two different, optionally switchable slide bearings of different fits, one of which is required for thread milling The extent is narrow and the other in that the extent required for turning is wide, so that the bearing with the relatively wide fit the workpiece spindle during the lathe and the second bearing with the relatively tight fit is the workpiece spindle carries during thread milling. For the purpose of adjusting the machine for the This milling bearing is split or slotted and this way during turning of the lathe can be released from the workpiece spindle. But there are only two different ones Adjustments of the radial bearing can be achieved.

Die Nachteile der einfachen Kugel- und Rollenlagerungen sowie der zylindrischen und kegeligen Gleitlagerungen werden durch die Erfindung vermieden, da die Arbeitsspindel durch zwei auf ihr verspannte Druckkugellager im Spindelstock mit einem dauernd gleichbleibenden, geringen axialen Spiel festgelegt ist, während die radiale Lagerluft durch Verstellen des Kegelrollenlagers in weiten Grenzen einstellbar ist.The disadvantages of the simple ball and roller bearings as well as the cylindrical and conical plain bearings are avoided by the invention, because the work spindle is supported by two thrust ball bearings in the headstock is set with a constant, low axial play, while the radial internal clearance can be set within wide limits by adjusting the tapered roller bearing is.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf den Zeichnungen beispielsweise in einer Ausführungsform dargestellt, und zwar ist Abb. i ein- Längsschnitt durch die Spindellägerung mit zwei Druckkugellagern und einem Kegelrollenlager und einen Teil der Arbeitsspindel in Ansicht, Abb.2 ein Querschnitt durch den Klemmring der Spindellagerung nach der LinieA-B in Abb. i, Abb.3 ein Querschnitt durch die Spindellagerung in Höhe des Federringes nach der Linie C-D in Abb. i, in Richtung des Pfeiles a gesehen.The object of the invention is on the drawings, for example shown in one embodiment, namely Fig. i is a longitudinal section through the spindle bearing with two thrust ball bearings and one tapered roller bearing and one Part of the work spindle in view, Fig.2 a cross-section through the clamping ring of the Spindle bearing according to the line A-B in Fig. I, Fig. 3 a cross-section through the spindle bearing at the level of the spring washer along the line C-D in Fig. i, in the direction of arrow a seen.

Die Abb. q. bis 6 sind Abwicklungen je eines Teils des federnden Ringes mit in verschiedenartiger Weise angebrachten, das Federn des Ringes hervorrufenden Schlitzen.Fig.q. to 6 are developments of a part of the resilient ring with attached in various ways, causing the ring to spring Slitting.

Die Arbeitsspindellagerung besteht Aus der Lagerbüchse i, die in dem Spindelstock, Spindelkasten oder ähnlichen Spindelträgern s der betreffenden Werkzeugmaschine fest angeordnet ist, aus zwei Druckkugellagern 2 und 3 für die Aufnahme der achsigen Kräfte, dem Kegelrollenlager 4. für die Einstellurig der radialen Lagerluft, dem Zwischenring 5 für die Einhaltung der gegenseitigen Lage der beiden Druckkugellager, zwei Bundbüchsen 6 und 7 für die Anordnung der beiden Druckkugellager auf der Arbeitsspindel 8, einer Ringmutter 9 zum Halten der Bundbüchsen 6 und 7 sowie des Kegelrollenlagers 4., dem Zwischenring io für die Anlage des Kegelrollenlagers d. an das Druckkugellager 3 und einem geschlitzten, federnden Ring i i zum Abstützen des Außenringes q.a des Kegelrollenlagers 4. An den Außenring q.a schließt sich die Ringmutter 12 mit Dichtungsnut 13 zum Einstellen des Außenringes ¢a an. Auf der anderen Seite erfolgt die Einstellung der Druckkugellager 2 und 3 durch eine über die Ringmutter 9 greifende Haube 1q., die durch zwei sich gegen den Klemmring 15 abstützende Ringmuttern 16 und 16a eingestellt werden kann.The work spindle bearing consists of the bearing bush i, which is in the Headstock, headstock or similar spindle carriers s of the machine tool in question is fixedly arranged, from two thrust ball bearings 2 and 3 for the inclusion of the axial Forces, the tapered roller bearing 4. for the adjustment of the radial internal clearance, the Intermediate ring 5 for maintaining the mutual position of the two thrust ball bearings, two collar sleeves 6 and 7 for the arrangement of the two thrust ball bearings on the work spindle 8, a ring nut 9 for holding the flange sleeves 6 and 7 and the tapered roller bearing 4., the intermediate ring io for the installation of the tapered roller bearing d. to the thrust ball bearing 3 and a slotted, resilient ring i i to support the outer ring q.a des Tapered roller bearing 4. The ring nut 12 with sealing groove closes on the outer ring q.a 13 for adjusting the outer ring ¢ a. On the other hand, the setting takes place the thrust ball bearings 2 and 3 by a hood 1q that extends over the ring nut 9., which are set by two ring nuts 16 and 16a supported against the clamping ring 15 can be.

Die Wirkungsweise dieser Lagerung ergibt sich aus folgendem: Der axiale Schnittdruck wird über das Lager 3 und den Zwischenring 5 auf die Lagerbüchse i übertragen, während der geringere entgegengesetzte Axialdruck, wie er z. B. beim Rückzug verschiedener Werkzeuge auftreten kann, über das Druckkugellager 2, den Zwischenring 5, den federnden Zwischenring i i, den Außenring q.a und die Ringmutter 12 auf den an der Lagerbüchse i befestigten Gezvindering 17 wirkt. Das axiale Spiel der Arbeitsspindel 8 in den Druckkugellagern 2 und 3 kann durch Verdrehen der Ringmuttern 16 und -i 6a fest eingestellt werden.The mode of action of this storage arises from the following: The axial Cutting pressure is applied to the bearing bush via the bearing 3 and the intermediate ring 5 transferred, while the lower opposite axial pressure, as z. B. at Withdrawal of various tools can occur via the thrust ball bearing 2, the Intermediate ring 5, the resilient intermediate ring i i, the outer ring q.a and the ring nut 12 acts on the Gezvindering 17 attached to the bearing bush i. The axial play the work spindle 8 in the thrust ball bearings 2 and 3 can by turning the ring nuts 16 and -i 6a can be set permanently.

Die radiale Lagerluft der Arbeitsspindella.gerung läßt sich innerhalb des Kegelrollenlagers ¢ durch Verdrehen der Ringmutter 12 in einem weiten Bereich feinfühlig einstellen. Die Größe der Lagerluft hängt ganz von der Höhe der Betriebsdrehzahlen der betreffenden Maschine ab. Bei höheren Drehzahlen muß wegen der .stärkeren Erwärmung die radiale Lagerluft größer sein als bei niedrigeren. Bei Maschinen, die sowohl in einem niederen als auch in einem. höheren Drehzahlbereich arbeiten, kann die Lagerluft je nach den Betriebsverhältnissen jederzeit auf ein kleineres oder größeres Maß verstellt werden.The radial internal clearance of the work spindle bearing can be adjusted within of the tapered roller bearing ¢ by turning the ring nut 12 in a wide range Adjust sensitively. The size of the internal clearance depends entirely on the operating speed the machine in question. At higher speeds must because of the .higher heating, the radial internal clearance will be greater than with lower ones. at Machines that are both in a lower and in a. higher speed range work, the internal clearance can be on at any time, depending on the operating conditions smaller or larger dimensions can be adjusted.

Damit beim Umstellen von kleinerer auf größere Lagerluft der Außenring 4a des Kegelrollenlagers 4 nicht in seiner bisherigen Stellung hängenbleibt, sondern sich entsprechend der Verstellung der Ringmutter 12 nach rechts verschiebt, steht der Außenring 4a unter der Wirkung des federnden Ringes i i, der beim Lösen der Ringmutter 12 den Außenring 4a nach rechts verschiebt und die radiale Lagerluft vergrößert (Abt. i).So the outer ring when changing from smaller to larger internal clearance 4a of the tapered roller bearing 4 does not get stuck in its previous position, but moves to the right according to the adjustment of the ring nut 12, is the outer ring 4a under the action of the resilient ring i i, which when loosening the Ring nut 12 moves the outer ring 4a to the right and the radial internal clearance enlarged (Section i).

Der federnde Ring i i kann in der verschiedensten Form ausgeführt werden, z. B. mit von der einem seiner Stirnseite ausgehenden Schlitzen 18, die sich in der Drehrichtung nach der .einen Seite fortsetzen (Abb. 4), mit solchen- Schlitzen 19, die sich nach beiden Seiten fortsetzen (Abt. 5), oder mit in der ,Achsrichtung des Ringes aufgespreizten Schlitzen 2o (Abb.6). Durch die letztgenannte Bauart wird der Winkel, um den sich die durch die. Schlitze gebildeten Lappen 25 verdrehen können, und damit die Federung des Ringes vergrößert. Bei allen diesen Bauarten wird der Axialdruck auf die Lappen 25 über an deren Ende vorgesehene, über die Stirnfläche das Ringes hervorstehende Druckflächen 24 übertragen.The resilient ring i i can be designed in the most varied of forms be e.g. B. with one of its front side outgoing slots 18, the continue on one side in the direction of rotation (Fig. 4), with such Slots 19, which continue on both sides (section 5), or with in the, axial direction of the ring spread slots 2o (Fig.6). The latter design is the angle at which the through the. Can twist slots formed lobes 25, and thus the resilience of the ring is increased. In all of these types, the Axial pressure on the tabs 25 via the end face provided at the end thereof the ring projecting pressure surfaces 24 transferred.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Spindle bearings for machine tools, in particular lathes, with switchable setting for high-speed and long-running of the work spindle, which is guided in the longitudinal direction by longitudinal ball bearings and in the transverse direction by a tapered roller bearing, characterized by a ring (ii) that is resilient in the longitudinal direction of the work spindle (8), which on the one hand the outer ring (4a) of the tapered roller bearing (4), which is adjustable along the length of the tapered roller bearing (4) through a threaded ring (12) that can be screwed into the bearing bush (i), presses against the threaded ring (12) and, on the other hand, is attached to the bearing bush (i) via an between two longitudinal ball bearings (2, 3 ) arranged intermediate ring (5), which transmits the longitudinal pressures to the bearing bush (i) in one direction directly, in the other via the resilient ring (ii) and the outer ring (4a) of the tapered roller bearing (4).

2. Spindle bearing according to claim i, characterized. marked that that between the intermediate ring (5) of the two longitudinal bearings (2, 3) and that in the longitudinal direction adjustable outer ring (4a) of the inclined roller bearing (4) inserted resilient ring (i i) starting from one of its end faces and then moving in the direction of rotation the one or both sides continuing slots (18, i g) and on the named end face next to the slot entrances protruding pressure surfaces (24) has, which absorb the axial pressure and act on those formed by the slots Transfer the resilient tab (25).

3. Spindle bearing according to claim 2, characterized in that the tabs (25) of the spring ring (ii) are spread outwardly in the direction of the ring axis.