DE949207C

DE949207C - Lubricating device for the multi-disc clutch of the input shaft of a machine tool drive

Info

Publication number: DE949207C
Application number: DEB30976A
Authority: DE
Inventors: Josef Irtenkauf; Dipl-Ing Karl Tuffentsammer
Original assignee: Gebrueder Boehringer GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 1954-05-12
Filing date: 1954-05-12
Publication date: 1956-09-13

Description

Schmiervorrichtung für die Lamellenkupplung der Eingangswelle eines Werkzeugmäschinenantriebes Die Erfindung betrifft eine Schmiervorrichtung für die Lamellenkupplung der Eingangswelle eines Werkzeugmaschinenantriebes, die durch eine Riemenscheibe angetrieben wird, die auf einem die Eingangswelle umgebenden, am Getriebegehäuse befestigten Hohlzapfen durch ein Hauptlager gelagert und mit der Welle durch die Lamellenkupplung verbunden ist.Lubricating device for the multi-disc clutch of the input shaft of a Machine tool drive The invention relates to a lubricating device for Multi-disc clutch of the input shaft of a machine tool drive, which is driven by a Pulley is driven on a surrounding the input shaft, on the transmission housing attached hollow pin supported by a main bearing and connected to the shaft by the Multi-disc clutch is connected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigem Antrieb mit einer Schmiervorrichtung zu versehern, die mit einem Mindestaufwand an Öl auskommt. Da eine Energievernichtung in der Kupplung nur beim jedesmaligen Einrücken stattfindet, wäre es eine Ölverschwendung, wenn man die Kupplung mit einem stetigen Ölstrom schmieren wollte. Es genügt vielmehr eine intermittierende Schmierung, die jedesmal dann einsetzt, wenn die Kupplung eingerückt worden ist.The invention is based on the object of such a drive to be provided with a lubricating device that requires a minimum of oil. Since energy is only destroyed in the clutch every time it is engaged, it would be a waste of oil to lubricate the clutch with a steady flow of oil wanted to. Rather, it is sufficient to have an intermittent lubrication that starts every time when the clutch has been engaged.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Welle in denn das Lamellenpaket tragenden, an der Riemenscheibe befestigtem Ring durch ein WälzlageT abgestützt ist, das zwischen einer ringförmigen, vom Schmierölstrom- des Hauptlagers gefüllten Kammer und den Kupplungslamellen liegt und den Oldurchtritt bei ausgerückter Kupplung und umlaufendem Wälzlager drosselt und bei eingerückter Kupplung und stehendem Wälzlager entdrosselt.This object is achieved in that the shaft is in the disk pack bearing ring attached to the pulley is supported by a roller layer T. is that between an annular, filled by the lubricating oil flow of the main bearing chamber and the clutch plates and the oil passage when the clutch is disengaged and rotating roller bearing throttles and when the clutch is engaged and the roller bearing is stationary dethrottled.

In der ringförmigen Kammer nimmt beim Umlauf der Riemenscheibe infolge der Fliehkraft die Ölfüllung eine ringförmige Gestalt an. Das ist auch der Fall, wenn die Welle stillsteht. Dann stoßen jedoch die sich auf ihrem Laufring abwälzenden Lagerkugeln das Öl der Ölfüllung immer wieder in die Kammer zurück und drosseln dadurch den Ölstrom, so daß nur ganz wenig Öl zu den Kupplungslamellen gelangt. Sobald jedoch die Kupplung eingerückt wird und die Welle umzulaufen beginnt, kommen die Kugeln gegenüber ihren: Laufringen zum Stillstand. Sie können dann den Ölstrom nicht mehr drosseln, so daß sich die Kammer bis zum Innenradius des äußeren Laufringes des Lagers entleert und dabei vorübergehend einen entsprechend großen Ölstrom zur Kupplung gelangen läßt, der ausreicht, um die beim Einrücken der Kupplung frei gewordene Wärmemenge wieder abzuführen. Nach Einrücken der Kupplung drosseln die Lagerkugeln wieder den Ölstrom, so daß sich die Kammer wieder auffüllt.As a result of the rotation of the pulley in the annular chamber the centrifugal force gives the oil filling an annular shape. That is also the case when the wave stands still. Then, however, the rolling on their race meet Bearing balls return the oil from the oil filling to the chamber again and again and throttle it thereby the oil flow, so that only very little oil reaches the clutch plates. However, as soon as the clutch is engaged and the shaft begins to revolve, come the balls opposite their: races to a standstill. You can then use the oil flow no longer throttle, so that the chamber extends to the inner radius of the outer race of the bearing is emptied and temporarily a correspondingly large flow of oil to the Can get clutch, which is sufficient to become free when the clutch is engaged To dissipate the amount of heat again. After engaging the clutch, the bearing balls throttle the oil flow again so that the chamber fills up again.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehendem. Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung wiedergegeben ist. Diese zeigt einen senkrechten Teilschnitt durch das Spindelstockgehäuse einer Drehbank mit dem angebauten Gehäuse für den. Riemenantrieb.Further features of the invention emerge from the following. Description of a preferred embodiment shown in the drawing is. This shows a vertical partial section through the headstock housing Lathe with the attached housing for the. Belt drive.

In dem Gehäuse io des Spindelstockes ist die Eingangswelle i i des Getriebes gelagert, das dein Spindelantrieb dient. Zu diesem Zweck ist in eine Bohrung 12 der Stirnwand des Gehäuses io eine Buchse 13 mit einem Flansch 14 eingesetzt, der außen. an der Stirnwand des Gehäuses io anliegt und an ihr durch Schraubenbolzen 15 befestigt ist. Die Buchse 13. trägt ein Wälzlager 16, in welchem die Eingangswelle i i mit Hilfe einer aufgesetzten Buchse 17 gelagert ist.In the housing io of the headstock is the input shaft i i des Gear stored, which serves your spindle drive. For this purpose is in a hole 12 of the end wall of the housing io a socket 13 with a flange 14 inserted, the outside. on the front wall of the housing io and on her by screw bolts 15 is attached. The bush 13 carries a roller bearing 16 in which the input shaft i i is mounted with the aid of an attached socket 17.

Die Buchse 13 bildet einen Hohlzapfen, der zwei Kugellager 18 und i9 mit einer dazwischenliegenden. Abstandsbuchse 2o trägt. Die Lager 18 und i9 tragen die Riemenscheibe 2i. Die durch den Riemen, 22 ausgeübte Zugkraft wird von der Riemenscheibe 21 über die Lager 18 und i9 auf den Hohlzapfen 13 und von diesem auf das Gehäuse io übertragen. Damit die Wella ii durch den Riemenzug nicht beeinflußt wird, hat sie einen reichlich bemessenen Spielraum 23 in dem Hohlzapfen 13, so daß dieser sich etwas durchbiegen kann; ohne dabei auf die Welle i i einzuwirken.The socket 13 forms a hollow pin, the two ball bearings 18 and i9 with an intermediate. Spacer sleeve 2o carries. Bearings 18 and i9 wear the pulley 2i. The pulling force exerted by the belt 16, 22 is provided by the pulley 21 via the bearings 18 and 19 onto the hollow pin 13 and from there onto the housing io transferred. So that the Wella ii is not influenced by the belt pull, has they have an ample clearance 23 in the hollow pin 13, so that this can bend a little; without affecting the wave i i.

Zur Übertragung des Drehmomentes ist die Riemenscheibe 2i mit der Welle i i durch eine Kupplung 24 verbunden, die am besten als eine ein- und ausrückbare Reibungskupplung ausgebildet ist.To transmit the torque, the pulley 2i is connected to the Shaft i i connected by a clutch 24, which is best viewed as an engageable and disengageable Friction clutch is formed.

Im vorliegenden Falle handelt es sich dabei um eine Lamellenkupplung, deren Lamellen 25 abwechselnd innen und außen verzahnt sind. Die innenverzahnten Lamellen sind gleitend auf Stirnzähnen 26 einer Buchse 27 geführt, die auf dem Ende der Welle i i in Keilnuten 28 gleitend angeordnet ist. Die außenverzahnten Lamellen hingegen, greifen mit ihren Zähnen zwischen Finger 29 einer Buchse 3o, die von einem mit der Riemenscheibe 21 starr verbundenen Ring 31 getragen wird. Dieser Ring ist nämlich durch Schrauben 32 an einer Scheibe- 33 befestigt, die ihrerseits bei 34 an der Riemenscheibe angeschraubt ist.In the present case, it is a multi-plate clutch, whose lamellae 25 are interlocked alternately inside and outside. The internally toothed Lamellae are slidably guided on front teeth 26 of a bushing 27 on the end the shaft i i is slidably disposed in splines 28. The externally toothed lamellae on the other hand, grip with their teeth between fingers 29 of a socket 3o that of a with the pulley 21 rigidly connected ring 31 is carried. This ring is namely, fastened by screws 32 to a washer 33, which in turn is at 34 is screwed to the pulley.

Wird das Lamellenpaket 25 in Achsenrichtung zusammengedrückt, so wird durch die Reibung das Drehmoment von der Riemenscheibe 21 aus über die Teile 33, 31 und 30, über die Lamellen 25 und die Buchse 27 auf die Welle i i übertragen.If the disk pack 25 is compressed in the axial direction, then through the friction, the torque from the pulley 21 via the parts 33, 31 and 30, transmitted via the lamellae 25 and the bushing 27 to the shaft i i.

Das Zusammendrücken der Lamellen erfolgt im vorliegenden Falle auf elektromagnetischem Wege. Zu diesem Zweck hat der Ring 31 eine Ringnut 35 zur Aufnahme der Erregerwicklung. Der durch diese Wicklung erzeugte Kraftfluß verläuft durch den Ring 31, die Buchse 3o, eine außen an dem Lamellenpaket anliegende Ringscheibe 36 und die Lamellen 25.In the present case, the lamellae are pressed together by electromagnetic means. For this purpose, the ring 31 has an annular groove 35 for receiving the excitation winding. The power flow generated by this winding runs through the ring 31, the bushing 3o, an annular disc 36 resting on the outside of the lamella set, and the lamellae 25.

Der Stromzuführung zu der in der Ringnut 35 befindlichen Wicklung dient ein Schleifring 37, der elektrisch isoliert auf dein Ring 31 befestigt und mit dem einen Ende der Wicklung verbunden ist, während das ändere Ende an Masse liegt. Auf dem Ring 37 schleift eine Kohlebürste 38, die federnd in einem Halter 39 abgestützt ist. Dieser Halter wird von einer Schutzhaube 4o getragen, die die Riemenscheibe2i umgibt und bei 41 an einer Ringscheibe 42 angeflanscht ist, die ihrerseits bei 43 an der Stirnwand des Gehäusesio angeschraubt ist und den Flansch 14 des Hohlzapfens 13 umgibt.The power supply to the winding located in the annular groove 35 a slip ring 37 is used, which is attached to your ring 31 and electrically insulated connected to one end of the winding while the other end to ground lies. A carbon brush 38 grinds on the ring 37, which is resilient in a holder 39 is supported. This holder is carried by a protective hood 4o that the Belt pulley 2i surrounds and is flanged at 41 to an annular disk 42 which in turn is screwed at 43 on the end wall of the housing and the flange 14 of the hollow pin 13 surrounds.

Wird die Magnetwicklung erregt, so gleichen sich die axialen Komponenten der auf die Lamellen 25 wirkenden Kraft innerhalb der an der Riemenscheibe 21 befestigten Teile der Kupplung aus, ohne daß irgendein axialer Schaltstoß auf die Welle i i übertragen würde.If the magnet winding is excited, the axial components are the same the force acting on the lamellae 25 within the force attached to the pulley 21 Parts of the clutch without any axial shift shock on the shaft i i would be transferred.

Diese ist in dem das Laxnellenpaket tragenden, an der Riemenscheibe 2i befestigten Ring 31 durch ein Stützlager 44 abgestützt, das zwischen einer Schulter der Welle i i und der Buchse27 sitzt. Diese Buchse wird gegen Verschiebung auf der Welle durch eine weitere Buchse 45 und einen am Ende der Welle i i befestigten Deckel 46 gehalten. This is supported by a support bearing 44 in the ring 31, which carries the Laxnellenpaket and is fastened to the belt pulley 2i, which is seated between a shoulder of the shaft ii and the bushing 27. This bushing is held against displacement on the shaft by a further bushing 45 and a cover 46 fastened to the end of the shaft ii.

Die Buchse 45 ist in einer Bohrung 47 der Haube 4o durch ein weiteres Wälzlager-48 abgestützt. Zum Schmieren der Lamellenkupplung und der verschiedenen Wälzlager ist erfindungsgemäß folgende Anordnung getroffen: Das Stützlager 44 ist von dem Hohlzapfen 13 in einem gewissen Abstand zur Bildung einer Schmierkammer 49 angeordnet, zu welcher eine Ölleitung führt. Diese Ölleitung wird von Bohrungen 5o, 51, 52 und 53 des Hohlzapfens 13 gebildet sowie von einer Ringnut 54 des Hohlzapfens, der das Öl über eine Bohrung 55 des Gehäuses io zugeführt wird. Die Bohrungen 50, 51 und 52 sind nach außen abgeschlossen.The socket 45 is in a bore 47 of the hood 4o through another Roller bearing-48 supported. For lubricating the multi-disc clutch and the various According to the invention, the following arrangement is made for rolling bearings: The support bearing 44 is from the hollow pin 13 at a certain distance to form a lubrication chamber 49 arranged, to which an oil line leads. This oil pipe is made up of bores 5o, 51, 52 and 53 of the hollow pin 13 and formed by an annular groove 54 of the hollow pin, to which the oil is supplied via a bore 55 in the housing. The holes 50, 51 and 52 are closed to the outside.

Von der Kammer 49 aus gelangt das Schmieröl einerseits zu den auf dem Hohlzapfen 13 angeordneten Wälzlagern 18 und i9 der Riemenscheibe2i und andererseits zu dem Stützlager 44 und durch dieses hindurch zu den Lamellen 25 der Kupplung.From the chamber 49, the lubricating oil reaches the roller bearings 18 and 19 of the pulley 2i arranged on the hollow journal 13 and on the other hand to the support bearing 44 and through this to the disks 25 of the clutch.

Das vordere Lager 48 der Antriebswelle i i in der Riemenschutzhaube 4o dient lediglich als Führungslager. Das Lager 44 in dem die Kupplung tragenden Ring 3 i dient hingegen sowohl zur Zentrierung der Kupplung als auch zum Regeln des Ölkreislaufes. Ist die Kupplung nämlich ausgerückt, so daß die Welle i i mit dem inneren Laufring des Lagers 44 feststeht, während der Kugelkäfig des Lagers 44 umläuft, so wird dadurch der Öldurchlauf durch das Lager 44 von der Kammer 49 zur Kupplung 24 erschwert. Dadurch wird Gewähr dafür geboten, daß das Öl vorwiegend den beiden Riemenscheibenlagern 18 und i9 zuströmt. Das vom Lager i9 aus aus der Riemenscheibe austretende Öl gelangt in eine Ölableitnut 56 eines am Flansch 14 befestigten Ringes 57 und wird von dort durch eine Bohrung 58 ins Innere des Spindelkopfes abgeleitet. Der Rücklauf des überschüssigen Öles ist dadurch gesichert, und der Riemen ist vor dem Zutritt unerwünschten Öles geschützt. Auch das aus der Kupplung 24 austretende Öl kann nicht zu der Riemenscheibe gelangen, denn die Haube 4o ist durch eine innere Trennwand 59 in zwei Kammern unterteilt, deren eine, 6o, die Kupplung 24 aufnimmt, während die andere, 61, die Riemenscheibe 21 enthält. Die Trennwand 59 ist so abgekröpft, daß ihr innerer Rand 62 die Nabe der Riemenscheibe 21 umgibt. Sie hat eine Ölnut 63, in die das Öl von der Riemenscheibe durch eine Schneide 64 abgeschleudert wird. Von der Nut 63 aus gelangt das Öl durch eine Bohrung 65 zurück in. die Kammer 6o.The front bearing 48 of the drive shaft ii in the belt protection hood 4o only serves as a guide bearing. The bearing 44 in the ring 3 i carrying the clutch, on the other hand, serves both to center the clutch and to regulate the oil circuit. If the clutch is disengaged so that the shaft ii with the inner race of the bearing 44 is stationary while the ball cage of the bearing 44 rotates, the oil passage through the bearing 44 from the chamber 49 to the clutch 24 is made more difficult. This ensures that the oil flows primarily to the two pulley bearings 18 and 19. The oil emerging from the belt pulley from the bearing i9 reaches an oil discharge groove 56 of a ring 57 fastened to the flange 14 and is diverted from there through a bore 58 into the interior of the spindle head. The return of the excess oil is secured and the belt is protected against the ingress of unwanted oil. The oil escaping from the coupling 24 cannot reach the pulley either, because the hood 4o is divided by an inner partition 59 into two chambers, one of which, 6o, accommodates the coupling 24, while the other, 61, contains the pulley 21 . The partition wall 59 is bent so that its inner edge 62 surrounds the hub of the pulley 21. It has an oil groove 63 into which the oil is thrown from the belt pulley by a cutting edge 64. From the groove 63, the oil returns through a bore 65 into the chamber 6o.

Ist die Kupplung 24 eingerückt, so steht der Kugelkäfig des Lagers 44 gegenüber den Laufringen des Lagers 44 still. Das infolge der Zentrifugalkraft am Außenumfang entlang laufende Öl tritt durch das Lager 44 hindurch in den Kupplungsraum ein und gelangt durch die Kupplungslamellen hindurch nach außen in die Kammer 6o der Haube 4o.If the clutch 24 is engaged, the ball cage of the bearing 44 is stationary with respect to the races of the bearing 44. The oil running along the outer circumference as a result of the centrifugal force enters the clutch chamber through the bearing 44 and passes through the clutch plates to the outside into the chamber 6o of the hood 4o.

Da für die Schmierung der Kupplung ein Ölnebel genügt, ist somit für ausreichende Schmierung Sorge getragen, selbst wenn infolge der Sperrung des Öldurchflusses durch den Kugelkäfig bei ausgerückter Kupplung 24 eine unmittelbare Berieselung der Lamellen 25 mit dem Ölstrom nicht erfolgen kann. Elektromagnetische Kupplungen bedürfen aber im allgemeinen nicht einer solchen Berieselung. Je nach zu erwartender Schalthäufigkeit der Kupplung ist die Ölzuführung durch Bohrung 55 mittels Docht oder durch direkten Anschluß an den Verteiler der Ölpumpe vorzunehmen.Since an oil mist is sufficient for the lubrication of the clutch, is therefore for Adequate lubrication has been taken care of, even if as a result of the blockage of the oil flow direct irrigation through the ball cage when the clutch 24 is disengaged of the lamellae 25 cannot take place with the oil flow. Electromagnetic clutches but generally do not require such irrigation. Depending on the expected The switching frequency of the clutch is the oil supply through hole 55 by means of a wick or by direct connection to the distributor of the oil pump.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann in mannigfacher- Hinsicht abgeändert werden. So wäre es möglich, die Kupplung als mechanische Lamellenkupplung auszugestalten und in diesem Falle durch Nuten und Bohrungen im Teil 31 das Schmieröl der Kupplung zuzuleiten.The embodiment described can in various ways be modified. So it would be possible to use the clutch as a mechanical multi-plate clutch design and in this case by grooves and bores in part 31, the lubricating oil to be fed to the coupling.

Der Elektromotor, der den Riemen 22 antreibt, kann ein Wendemotor sein, damit man das Getriebe auch in umgekehrter Richtung laufen lassen kann.The electric motor that drives the belt 22 can be a reversing motor so that the transmission can also run in the opposite direction.

Claims

PATENT CLAIM: Lubricating device for the multi-plate clutch of the input shaft of a machine tool drive, the input shaft of which is driven by a belt pulley is driven, which is on a the input shaft surrounding, on the transmission housing attached hollow pin supported by a main bearing and connected to the shaft by the Multi-disc clutch is connected, characterized in that the shaft (ii) in the the plate pack (25) of the clutch bearing, attached to the belt pulley (21) Ring (31) is supported by a roller bearing (44) which is between an annular, the chamber (49) filled by the lubricating oil flow of the main bearing (18, i9) and the clutch plates (25) and the oil passage when the clutch is disengaged and the rolling bearing is rotating (44) throttles and dethrottles when the clutch is engaged and the roller bearing is stationary. References considered: U.S. Patent No. -2,474,1o4.