DE894027C

DE894027C - Gleitlager fuer die Nockenwelle einer selbsttaetigen Drehbank

Info

Publication number: DE894027C
Application number: DEB18213A
Authority: DE
Inventors: Andre Bechler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-12-29
Filing date: 1951-12-18
Publication date: 1953-10-22
Also published as: GB713562A; FR1045414A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen des Gleitlagers für die Nockenwelle einer selbsttätigen Drehbank mit Werkzeughaltern, die durch die Nocken gesteuert werden. Bei einer solchen Drehbank wird die Genauigkeit der angefertigten Werkstücke in erster Linde bestimmt von der Genauigkeit der von den Nocken bewirkten Steuerung der Werkzeughalter. Es nutzt aber nichts, die Nocken mit unendlicher Sorgfalt und Genau ig¹-keit herzustellen und die Glieder, welche die von den Nocken erhaltenen Steuerbewegungen auf die Werkzeughalter übertragen, genauestens einzustellen, wenn die Nockenwelle in ihren Lagern und insbesondere in dem in der Nähe der Nocken angeordneten Lager schwimmt. Nun weiß aber jeder Fachmann, daß ein Lager ein gewisses, wenn auch noch so· kleines Spiel aufweisen muß, damit es überhaupt geschmiert werden kann. Beträgt die Toleranz für die zu bearbeitenden Werkstücke ein oder höchstens zwei Tausendstel eines Mulimeters, so bleibt nichts anderes übrig, als die Fehler auszuschalten, die vom Spiel im Lager herrühren, das in der Nähe der Nocken gelegen ist, denn dieses Spiel muß aus praktischen Gründen selbst immer ein oder mehrere Hundertstel eines Millimeters betragen.

Bei einer selbsttätigen Drehbank der eingangs erwähnten Bauart ist außerdem die aus dem Gewicht und aus den von den Nocken übertragenen Ouerkräften resultierende Ouerkraft stets gegen den unteren Teil der Gleitfläche der Lagerbüchse gerichtet.

Die Erfindung besteht nun im wesentlichen darin, daß beim Gleitlager der Nockenwelle die

Gleitfläche wenigstens im Druckteil eine Anzahl von Nuten aufweist. Dadurch wird bewirkt, daß die Dicke des Ölfilms zwischen diesem Gleitflächenteil und der Gleitfläche der Nockenwelle auf das äußerste Mindestmaß verkleinert wird. Durch die Anordnung der Nuten wird im Gegensatz zu dem, was man bisher bei Gleitlagern erstrebte, der spezifische Lagerdruck beträchtlich erhöht, woraus sich die Herabsetzung der ölfilmdicke auf das ίο Mindestmaß ergibt, welches dann eben von den Laufbedingungen (Drehgeschwindigkeit, Temperatur) des Lagers unabhängig ist. Damit erreicht man, daß das Schmieröl nicht mehr die Quelle von Ungenauigkeiten sein kann.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dar. In den Fig. 1 bis 3 ist die Drehbank nur schematisch angedeutet. Fig. ι ist ein Aufriß;

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie H-II der Fig.i;

Fig. 3 ist eine Ansicht von der rechten Seite in Fig. ι gesehen;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht, größtenteils im Schnitt, eines der Lager der Nockenwelle;· Fig. 5 ist ein Längsschnitt dieses Lagers, und

Fi-g. 6 zeigt die Gleitbüchse dieses Lagers in perspektivischer Ansicht, wobei ein Teil herausgeschnitten ist.

In .der Zeichnung ist eine selbsttätige Drehbank dargestellt, deren Bett 1 einen Spindelstock 2 trägt. Die darin gelagerte Spindel 3 besitzt eine Längsbohrung für den Durchlaß der Materialstange 4. Rechts vom Spindelstock 2 ist auf dem Bett 1 ein Aufsatz 5 befestigt, auf welchem mittels der Achse 6 eine Wippe 7 mit Werkzeugen 21 und 22 gelagert ist. Ein anderer Werkzeugträger 8 ist am Aufsatz vertikal beweglich gelagert. Die Wippe 7 wird von einer Feder 9 belastet, welche den Fühler 10 beständig auf den Umfang der Nockenscheibe-11 drückt. Die vertikal bewegliche Kulisse 8 wird durch eine Feder 12 nach oben gegen das eine Ende eines Hebels 13 gedrückt, der mittels eines Lenkers 14 mit einem Hebel 15 verbunden ist, wobei ein auf letzterem befestigter Fühler 16 durch ⁴S die Feder 12 und eine Feder 18 an die Nockenscheibe 17 angedrückt wird. Die verschiedenen Gelenke und Lager/ namentlich die Vorrichtungen 19 und 20 zur· schwenkbaren Lagerung der Hebel 13 und 15 auf dem Aufsatz 5 und die Vorrichtung 6 zur Lagerung der Wippe 7 sind so ausgebildet, daß Ouerhewegungen, die sich aus dem Lagerspiel ergeben könnten, ausgeschlosen sind. Man kann dabei Lagervorrichtungen benutzen, wie diejenigen, die im schweizerischen Patent 272 336 des gleichen Erfinders beschrieben sind.

Die Nocken 11 und 17 haben steil ansteigende und abfallende Steuerflächen, welche ein rasches Heran- und Wegführen der Werkzeuge 2H, 22 und 23 zum bzw. vom Werkzeug weg bewirken. Die konzentrischen Nockenflächen ii^a und ij^a der Nocken 11 und 17 sind hingegen für die richtige Einstellung der Werkzeuge während des Arbeitens derselben verantwortlich.

Die Nackenscheiben 11 und 17 sind auf einer Nockenwelle 24 befestigt, die sich in zwei an den Enden des Bettes 1 angeordneten Gleitlagern 25, 26 dreht. Das eine dieser Gleitlager, nämlich das Gleitlager 25, befindet sich in der Nähe der Nockenscheiben 11 und 17. In der Nähe des anderen Gleitlagers sitzt auf der Nockenwelle 24 ein Schneckenrad 37, das mit einer Schnecke 38 kämmt und mit diesem zu einer Vorrichtung zum Antrieb der Nockenwelle bei verhältnismäßig kleiner Tourenzahl gehört. Es geht aus der Zeichnung hervor, daß, in der Richtung der Achse der Nockenwelle gesehen, die Berührungspunkte der Nockenscheiben 11 und 17 mit den Fühlern 10 bzw. 16 in einem Kreissektor gelegen sind, dessen ' Winkel bedeutend kleiner ist als 90°. In der gezeigten Stellung sind diese Berührungspunkte vertikal über' der Achse der Nockenwelle 24 gelegen. In den beiden Lagern und namentlich in dem Lager 25, das in der Nähe der Nockenscheiben angeordnet ist, ist die aus dem Gewicht und aus den von den Nocken übertragenen Querkräften resultierende Querkraft immer gegen den unteren Teil der Gleitfläche der Lagerbüchse gerichtet. Die Einzelheiten, der Ausbildung der Gleitlager sind in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Die die Form eines Hohlzylinders aufweisende Lagerbuchse 27 sitzt in einer Bohrung einer am Bett 1 angegossenen Konsole i° fest. Sie ist aus Lagermaterial hergestellt. Im gezeigten Beispiel weist die Gleitfläche 28 der Lagerbüchse 27 eine in Längsrichtung verlauf enda Nut 29 zur Einführung von Schmieröl in den zwischen den Gleitflächen dfer Welle und der Lagerbuchse gelegenen Spalt auf. Diese Nut 29 ist mittels radialer Bohrungen 31, inUnifangsrichtung verlaufender Ausfräsungen 32, einer in Längsrichtung verlaufenden Ausfräsung 33 und einer zur Ermöglichung des Einschraubens des ölers 30 mit Innengewinde versehenen Bohrung 34 in der Konsole i^a mit dem öler verbunden.

In der bisher besprochenen Konstruktion sucht man im Gegensatz zu dem, was sonst im Lagerbau üblich ist, den spezifischen Lagerdruck zu erhöhen, damit die Dicke des tragenden Ölfilms auf ein Mindestmaß reduziert wird. Während in den anderen Gleitlagern dieser Ölfilm eine Dicke hat, die sehr stark von den Laufbedingungen (Geschwindigkeit der umdrehenden Welle, Temperatur des Öls) abhängt, wobei die Veränderung der Dicke des Ölfilms in der Größenordnung von mindestens einigen tausendstel Millimetern liegt, weist das bisher besprochene Lager gar keine Änderungen der Dicke des Ölfilms auf. Dies rührt davon her, daß die Gleitfläche 28 der Lagerbüchse in ihrem unteren, belasteten Teil eine gewisse Anzahl von Längsnuten 35 aufweist, die zur Lagerachse parallel verlaufen und deren Wandung am Übergang in die Gleitfläche 28 Ölabstreifkanten bildet, welche an ihren beiden Enden an in Umfangs richtung verlaufenden Ölabführnuten 36 enden. Auch diese Maßnahmen stehen im Gegensatz zu dem, was in den bekannten Lagern üblich ist, in \velchen man keilförmige ölspalte zu er-

halten sucht, zwecks Vergrößerung des dynamischen Druckes des Schmiermittels. Vielfältige Versuche haben bewiesen, daß in einem schwach belasteten Lager für eine mit kleiner Drehzahl laufende Welle man keine Unterbrechung des Ölfilms befürchten muß, trotz der ungewöhnlichen, oben geschilderten Maßnahmen, die durch eine äußerste Reduktion der Dicke des Ölfilms jegliche Bewegung des vom Lager getragenen Wellenfeils

ίο in der Richtung der Belastung bei Änderungen der Laufbedingungen im Lager ganz ausschalten.

Man könnte ohne weiteres auf dem ganzen Umfang der Gleitfläche Nuten vorsehen, ohne daß der oben angeführte Effekt verlorenginge. Umgekehrt ist es nicht notwendig, daß man, wie im. gezeigten Beispiel, die ganze untere Hälfte der Gleitfläche mit solchen Nuten versieht. Es genügt, daß der belastete: Teil damit versehen ist. Außerdem können sich die längs verlaufenden Nuten mit solchen kreuzen, die in Umfangsrichtung verlaufen. Die Tragfläche setzt sich dann lediglich aus einer Anzahl von kleinen Rechtecken oder Quadraten zusammen. In einer anderen Ausführungsform können sie sich aus einer Anzahl von kleinen rhombus- oder dreieckförmigen Flächen zusammensetzen. In diesem Fall hätte man im belasteten Teil und allgemeiner in der unteren Hälfte der Gleitfläche 28 längs Schraubenlinien verlaufende Nuten vorzusehen, die sich entweder mit anderen, ebenfalls längs Schraubenlinien verlaufenden Nuten oder dann mit in Längs- und/oder in Umfangsrichtung verlaufenden Nuten kreuzen würden, wobei jeweils am Übergang der Nutenwandung in die Gleitfläche ölabstreifkanten gebildet würden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Gleitlager für die Nockenwelle einer selbsttätigen Drehbank, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitfläche des Lagers wenigstens im Druckteil eine Anzahl von Nuten aufweist.

2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Nuten parallel zur Lagerachse verlaufen.

3. Lager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand jeder dieser längs verlaufenden Nuten an ihrem Übergang in die Gleitfläche ölabstreifkanten bildet.

4. Lager nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die längs verlaufenden Nuten andere Nuten kreuzen, die in Umfangsrichtung verlaufen.

5. Lager nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die längs verlaufenden Nuten in Ölabführnuten enden, die in Umfangsrichtung verlaufen.

6. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten längs Schraubenlinien verlaufen.

7. Lager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung dieser längs Schraubenlinien verlaufenden Nuten an ihrem Übergang in die Gleitfläche ölabstreifkanten bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen