DE8610226U1 - Spindle bearing - Google Patents

Spindle bearing

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DE8610226U1 DE8610226U DE8610226U DE8610226U1 DE 8610226 U1 DE8610226 U1 DE 8610226U1 DE 8610226 U DE8610226 U DE 8610226U DE 8610226 U DE8610226 U DE 8610226U DE 8610226 U1 DE8610226 U1 DE 8610226U1
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Description

Die Erfindung betrifft eine Spindellagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a spindle bearing according to the preamble of claim 1.

Im Rahmen der modernen Fertigungstechnik kommt der automatischen Werkzeugüberwachung eine erhebliche Bedeutung zu, da zwischen dem Werkzeugverschleiß und der Fertigungsgenauigkeit ein enger Zusammenhang besteht. Wie die Erfahrung gelehrt hat, eignen sich z.B. optische oder pneumatische Systeme für eine kontinuierliche Werkzeugüberwachung nicht. In der Praxis wendet man daher mehr und mehr elektronische Überwachungssysteme mit z.B. von Piezokristallen oder Dehnungsmeßstreifen gebildeten Sensoren an, die über verschleißabhängige Kräfte eine Aussage über den Verschleißzustand von Werkzeugen ermöglichen. Die Probleme, die hierbei auftreten, bestehen nicht zuletzt in der zweckmäßigen Anordnung und Unterbringung der Sensoren, wobei die Schwierigkeiten in dem Maße zunehmen, in dem der zur Unterbringung der Sensoren zur Verfügung stehende Raum abnimmt. Ein typisches Beispiel für einen Fall, in dem die Anordnung von Kraftmeßsensoren räumliche Schwierigkeiten bereitet, stellen Spindellagerungen in Mehrspindelbohrkopfen dar.In the context of modern manufacturing technology, automatic tool monitoring is of considerable importance, since there is a close connection between tool wear and manufacturing accuracy. Experience has shown that optical or pneumatic systems, for example, are not suitable for continuous tool monitoring. In practice, therefore, more and more electronic monitoring systems are being used, with sensors made from piezo crystals or strain gauges, for example, which allow a statement to be made about the state of wear of tools using wear-dependent forces. The problems that arise here lie not least in the appropriate arrangement and placement of the sensors, with the difficulties increasing as the space available for accommodating the sensors decreases. A typical example of a case in which the arrangement of force measuring sensors presents spatial difficulties is spindle bearings in multi-spindle drilling heads.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spindellagerung der in Betracht gezogenen Art mit Sensoren zur Vorschubkrafterfassung auszustatten und dabei einen Weg aufzuzeigen, der sowohl in funktionsmäßiger als auch in räumlicher und fertigungstechnischer Hinsicht befriedigt. Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The invention is based on the object of equipping a spindle bearing of the type under consideration with sensors for measuring the feed force and thereby showing a way that is satisfactory in terms of both functionality and space and manufacturing technology. This object is achieved in a generic device by the characterizing features of claim 1.

Die erfindungsgemäße Spindellagerung bietet den Vorteil, daß bei ihr die Zwischenbuchse in geschickter Weise so uagestaltet ist, daß sie als-Geber genutzt werden kann, wobei gleichzeitigThe spindle bearing according to the invention offers the advantage that the intermediate bush is cleverly designed in such a way that it can be used as a sensor, while at the same time

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PAriNTANWAlttPARENT LAWYER

- 2 —
•ine geschützte Unterbringung der Sensoren gewährleistet ist.
- 2 —
•a protected accommodation of the sensors is guaranteed.

Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Zwischenbuchse im Sinne der Unteransprüche ausgestaltet ist, wobei die Merkmale dieser Ansprüche eine wirtschaftliche Herstellung der Meßeinrichtung begünstigen und eine die Meßwerterfasßung erleichternde Aufteilung des Axialkraftflusses gestatten.It proves to be particularly advantageous if the intermediate bushing is designed in accordance with the subclaims, whereby the features of these claims promote economical production of the measuring device and allow a division of the axial force flow that facilitates the acquisition of the measured value.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. They show:

Fig. 1 eine Spindellagerung mit einer mehrteiligen Zwischenbuchse für einen Mehrspindelkopf,Fig. 1 a spindle bearing with a multi-part intermediate bush for a multi-spindle head,

Fig. 2 eine modifizierte Zwischenbuchse für eine Spindellagerung der in Fig. 1 dargestellten Art,Fig. 2 shows a modified intermediate bush for a spindle bearing of the type shown in Fig. 1,

Fig. 3 eine weitere modifizierte Zwischenbuchse für ein Läger der in Fig. 1 dargestellten Art,Fig. 3 shows another modified intermediate bush for a bearing of the type shown in Fig. 1,

Fig. 4 ein viertes Ausführungsbeispiel einer Zwischenbuchse für ein Lager der in Fig. 1 dargestellten Art undFig. 4 shows a fourth embodiment of an intermediate bush for a bearing of the type shown in Fig. 1 and

Fig. 5 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer Zwischenbuchse für ein Lager der in Fig. 1 dargestellten Art.Fig. 5 shows a fifth embodiment of an intermediate bushing for a bearing of the type shown in Fig. 1.

In Fig. 1 ist 1 die Spindel eines Mehrspindelbohrkopfes mit einem Spindelgehäuse 2. Zur Aufnahme der auf die Spindeln in Richtung des Pfeiles 3 einwirkenden Axialkräfte dient ein Axial lager 4, welches als Rillenkugellager ausgebildet ist. 5 ist ein als NKX-Lager ausgebildetes Gegenlager, das auch zur Aufnahme von Radialkräften dient. Das NKX-Lager bietet den Vorteil, daß es eine sehr kompakte Bauweise der SpindellagerungIn Fig. 1, 1 is the spindle of a multi-spindle drilling head with a spindle housing 2. An axial bearing 4, which is designed as a deep groove ball bearing, is used to absorb the axial forces acting on the spindles in the direction of arrow 3. 5 is a counter bearing designed as an NKX bearing, which is also used to absorb radial forces. The NKX bearing offers the advantage of a very compact design of the spindle bearing.

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ermöglicht. Zur Übertragimg der auf das Axiallager 4 ausgeübten Axluilkräfte auf das Spindelgehäuse 2 dient eine aus zwei durch nicht dargestellte Schraubbolzen miteinander verbundenen Teilen 6 und 7 sowie aus einem Ringsteg 8 bestehende Zwischenbüchse, die allgemein mit 9 bezeichnet ist. Der Teil 6 der Zwischenbuchse weist einen als elastisches Verformungsglied ausgebildeten, nach innen gerichteten Stützteil 10 auf, der sich über den Ringßteg gegen ein vom Teil 7 gebildetes steifes Widerlager 11 abstützt. Die Teile 6 und 7 sowie der Ringsteg &thgr; formen einen hermetisch abgeschlossenen Ringraum 12 zur Aufnahme von Dehnungsmeßstreifen 13 und 14. Die Teile 6 und 7 der Zwischenbuchse 9 können so miteinander verbunden sein, daß sowohl der Ringsteg 8 als auch der Stützteil 10 mit einer Vorspannung beaufschlagt sind* Die Zwiechenbuchse 9 stützt sich über eine Ringschulter 15 gegim eine Stirnwand 16 des Spindelgehäuses 2 ab.enables. An intermediate bushing consisting of two parts 6 and 7 connected to one another by screw bolts (not shown) and an annular web 8, which is generally designated 9, serves to transfer the axial forces exerted on the axial bearing 4 to the spindle housing 2. The part 6 of the intermediate bushing has an inwardly directed support part 10 designed as an elastic deformation member, which is supported via the annular web against a rigid abutment 11 formed by the part 7. The parts 6 and 7 as well as the annular web &thetas; form a hermetically sealed annular space 12 for accommodating strain gauges 13 and 14. The parts 6 and 7 of the intermediate bushing 9 can be connected to one another in such a way that both the ring web 8 and the support part 10 are subjected to a preload. The intermediate bushing 9 is supported by an annular shoulder 15 against an end wall 16 of the spindle housing 2.

Durch die getroffene Anordnung sind die Dehnungsmeßstreifen 13 und 14 nicht nur gegen äußere Einflüsse durch Schmieröl und Kühlflüssigkeit geschützt untergebracht, sondern sie lassen sich auch leicht auf den Ringsteg 8 bzw. den Stützteil 10 applizieren.Due to the arrangement, the strain gauges 13 and 14 are not only protected against external influences from lubricating oil and coolant, but they can also be easily applied to the ring web 8 or the support part 10.

In den Fig. 2 bis 5 sind mögliche Modifikationen der in das Spindelgehäuse 2 eingebauten Zwischenbuchse dargestellt. Für einander entsprechende Teile wurden die gleichen Bezugszeichen wie im Falle der Fig. 1 verwendet.Fig. 2 to 5 show possible modifications of the intermediate bushing installed in the spindle housing 2. The same reference numerals as in Fig. 1 were used for corresponding parts.

Als besonders vorteilhaft hat sich die Lösung nach Fig. 5 erwiesen, bei der der Ringsteg 8 sich über einen Ringflansch 17 gegen das Widerlager 11 abstützt. Hier bilden der Stützteil 10 und der Ringflansch 17 seitliche Führungen für die zu applizi·- renden Dehnungsmeßstreifen 14.The solution according to Fig. 5 has proven to be particularly advantageous, in which the ring web 8 is supported against the abutment 11 via a ring flange 17. Here the support part 10 and the ring flange 17 form lateral guides for the strain gauges 14 to be applied.

Claims (7)

DIPL,-INQ. DIETER JANDER DR,-!NQ, MANFRED BÖNINQDIPL,-INQ. DIETER JANDER DR,-!NQ, MANFRED BÖNINQ PATENTANWÄLTE European Patent AttorneysPATENT ATTORNEYS European Patent Attorneys KURFORSTENDAMM 66KURFORSTENDAMM 66 1 BERLIN IS1 BERLIN IS Telefon : 030 / 3 83 50 71 / 72Telephone: 030 / 3 83 50 71 / 72 Telegramme: Consideration BerlinTelegrams: Consideration Berlin 1254/19 754 DE 11. April 19861254/19 754 EN 11 April 1986 AnmeldungRegistration des Herrnof the Lord Dr.-Ing. Gerhard Lechler Steinäckerstraße 28Dr.-Ing. Gerhard Lechler Steinäckerstrasse 28 1000 Berlin 451000 Berlin 45 Ansprüche : Expectations : 1. Spindellagerung, insbesondere für einen Mehrspindelbohrkopf, mit einem zur Aufnahme von Vorschubkräften dienenden, insbesondere als Kugel- oder Rollenlager ausgebildeten Axiallager, einem insbesondere als NKX-Lager ausgebildeten Gegenlager und einer zur übertragung der von der Spindel in das Axiallager eingeleiteten Kräfte auf ein Spindelgehäuse dienenden Zwischenbuchse, die mit einem Stützteil für das Axiallager versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützteil (10) als elastisches Verformungsglied ausgebildet ist, daß die Zwischenbuchse (9) außer dem Stutzteil (10) ©in steifes Widerlager (11) und einen zur Übertragung eines Axialkraftanteiles vom Stützteil (10) auf das Widerlager (11) dienenden Ringsteg (8) aufweist und daß sie einen hermetisch abgeschlöseenen Ringraum (12) für mehrere im Abstand voneinander auf den Stützteil (10) und/oddir den Ringsteg (&THgr;) appÜzierte D«hnungstaeßstrelfen (13,14) für die Axiäikraftmeeeung bildet.1. Spindle bearing, in particular for a multi-spindle drilling head, with an axial bearing serving to absorb feed forces, in particular designed as a ball or roller bearing, a counter bearing designed in particular as an NKX bearing and an intermediate bush serving to transmit the forces introduced by the spindle into the axial bearing to a spindle housing, which is provided with a support part for the axial bearing, characterized in that the support part (10) is designed as an elastic deformation member, that the intermediate bush (9) has, in addition to the support part (10), a rigid abutment (11) and an annular web (8) serving to transmit an axial force component from the support part (10) to the abutment (11), and that it has a hermetically sealed annular space (12) for several spaced-apart bearings applied to the support part (10) and/or the annular web (Θ). Strain stress strips (13,14) for the axial force measurement. Postscheckkonto Bn/I.n West Konto 1 MJ <H 100 Belüner BanPostal Check Account Bn/I.n West Account 1 MJ <H 100 Belüner Ban an» AQ . Konlo Ol 10931 900 .&ldquor;Ian» AQ . Konlo Ol 10931 900 .&ldquor;I r ·r · DIPL.-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BDNINQDIPL.-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BDNINQ PATENTANWÄLTEPATENT ATTORNEYS 2. Spindellagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Dehnungsmeßstreifen (13,14) aof die Außenfläche des Ringsteges f8) appliziert sind.2. Spindle bearing according to claim 1, characterized in that all strain gauges (13, 14) are applied to the outer surface of the ring web (8). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenbuchse (9) sich in Axialrichtung über eine Ringschulter (15) gegen eine Stirnwand (6) des Spindelgehäuses (2) abstützt.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate bush (9) is supported in the axial direction via an annular shoulder (15) against an end wall (6) of the spindle housing (2). 4. Einrichtung nach Anspruch 1 und einem der Anspi*üche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenbuchae (9) zwei miteinander verschraubte Teile (6,7) aufweist und der Ringsteg (8) unter Aufbringung einer Vorspannung vom Wider' lager (11) gegen den Stützteil <"10) gedrückt wird.4. Device according to claim 1 and one of claims 2 or 3, characterized in that the intermediate bush (9) has two parts (6, 7) screwed together and the annular web (8) is pressed against the support part (10) by the abutment (11) applying a prestress. 5. Einrichtung nach einea der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringsteg (8) lösbar zwischen dem Stützteil (10) und dem Widerlager (11) der Zwischenbuchse (9) gelagert ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the annular web (8) is detachably mounted between the support part (10) and the abutment (11) of the intermediate bush (9). 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützteil (10) und der Ringsteg (8) einen einteiligen Meßkörper bilden.6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support part (10) and the annular web (8) form a one-piece measuring body. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Ringsteg (8) über einen ein Teil mit ihm bildenden Ringflansch (17) gegen das Widerlager (11) abstützt.7. Device according to claim 6, characterized in that the annular web (8) is supported against the abutment (11) via an annular flange (17) forming one part therewith. It ti I ··«<··It ti I ··«<·· ··«* t t 4 i I I··«* tt 4 i II
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