DE1166589B

DE1166589B - Spindle bearings for machine tools, especially heavy-duty lathes

Info

Publication number: DE1166589B
Application number: DEM47522A
Authority: DE
Original assignee: Froriep Maschf GmbH; Maschinenfabrik Froriep GmbH
Current assignee: Froriep Maschf GmbH; Maschinenfabrik Froriep GmbH
Priority date: 1960-12-24
Filing date: 1960-12-24
Publication date: 1964-03-26

Description

Spindellagerung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schwerdrehbänke Die Erfindung bezieht sich auf eine Spindellagerung für Werkzeugmaschinen, insbesondere Schwerdrehbänke, bei der drei oder mehr Lagerstellen für die Spindel vorgesehen sind.Spindle bearings for machine tools, in particular heavy-duty lathes The invention relates to a spindle bearing for machine tools, in particular Heavy-duty lathes in which three or more bearings are provided for the spindle are.

Eine Werkzeugmaschinenspindel, z. B. die Hauptspindel einer Drehbank, unterliegt einer Verformung oder Durchbiegung, die durch das Gewicht eines Futters, einer Planscheibe, durch das Werkstück-oder Werkzeuggewicht, durch die Schnittkraft, durch die Einleitung des Antriebsdrehmoments oder durch sonstige äußere Einflüsse hervorgerufen wird. Derartige Verformungen oder Abweichungen von der Sollage wirken sich naturgemäß nachteilig auf die Genauigkeit aus.A machine tool spindle, e.g. B. the main spindle of a lathe, is subject to deformation or deflection caused by the weight of a lining, a faceplate, through the weight of the workpiece or tool, through the cutting force, by the introduction of the drive torque or by other external influences is caused. Such deformations or deviations from the target position have an effect naturally have a detrimental effect on accuracy.

Bekannte Vorschläge zur Verringerung der Spindelverformung zielen auf eine Erhöhung der Starrheit des Spindelsystems hin, so z. B. durch Vergrößerung des Widerstandsmoments der Spindel, durch Verringerung der Auskraglänge oder des L7berhanges der Spindelnase u. dgl. Dem sind jedoch vielfach durch die praktischen Gegebenheiten, z. B. durch den zur Verfügung stehenden Raum oder durch die Art der Maschine, von vornherein schon Grenzen gesetzt.Aiming known proposals for reducing spindle deformation towards an increase in the rigidity of the spindle system, e.g. B. by magnification of the section modulus of the spindle, by reducing the projection length or the However, overhangs of the spindle nose and the like are often due to the practical Circumstances, e.g. B. by the available space or by the type of Machine, already set limits from the start.

Bei verschiebbaren Teilen hat man versucht, mittels einer bestimmten Ausbildung der Führungsflächen eine durch Belastung bedingte Absenkung zu kompensieren. So ist bei einem ausfahrbaren Unterarm eines Bohr- und Fräswerkes eine keilförmige obere Gleitfläche vorgesehen, die sich an einer festen Gegenfläche abstützt, wobei der Keil zum hinteren Ende ansteigt. Je weiter also der Unterarm ausgefahren wird, um so größer wird auch die Höhe des Keiles an der tragenden Stelle.In the case of movable parts, attempts have been made to use a certain Training of the guide surfaces to compensate for a lowering caused by the load. In the case of an extendable forearm of a drilling and milling machine, for example, it is wedge-shaped Provided upper sliding surface, which is supported on a fixed counter surface, wherein the wedge rises towards the rear end. The further the forearm is extended, the greater the height of the wedge at the supporting point.

Bei sich drehenden Teilen hat man sich auch mit der Verlagerung im Lager selbst befaßt. Ausgehend davon, daß zwischen Wellenverlagerung und Lagerlast kein linearer Zusammenhang besteht, ist vorgeschlagen worden, die Welle einer zusätzlichen, also zu der Arbeitsbelastung hinzukommenden Belastung zu unterwerfen, z. B. durch entsprechende Druckverteilung im Lagerspalt oder durch am Lager auf die Welle wirkende Belastungskräfte, um dadurch in einem Bereich kleinerer Verlagerungen zu arbeiten. Eine Verformung oder Durchbiegung der Welle läßt sich auf diese Weise jedoch nicht verhindern oder in ihren nachteiligen Auswirkungen beeinflussen.In the case of rotating parts, the shift in the Warehouse itself deals. Assuming that between shaft displacement and bearing load there is no linear relationship, it has been suggested that the wave of an additional, that is, to subject the workload to the load, e.g. B. by corresponding pressure distribution in the bearing gap or by acting on the shaft at the bearing Load forces in order to work in a range of smaller displacements. However, deformation or bending of the shaft cannot be achieved in this way prevent or influence their adverse effects.

Bei relativ kleinen Spindeln. haben sich durch Vorspannung von Wälzlagern die dynamischen und statischen Eigenschaften des Systems verbessern lassen. Weiterhin sind Vorschläge zum Auffinden günstiger Lagerabstände gemacht worden. Die ferner bekannten dreifachen Spindellagerungen stellen hohe Anforderungen an die Fertigung, obgleich zum Ausschalten von Fluchtfehlern und zur Vereinfachung auch schon vorgeschlagen wurde, das dritte Lager gesondert herzustellen und nach entsprechender radialer Justierung einzubauen. Es sind weiterhin geteilte Spindeln bekannt, bei denen der vordere Teil kurz und stabil gelagert ist, während der hintere Teil der Einleitung des Antriebsdrehmoments dient und mit dem ersten Teil über eine Zapfenkupplung beweglich verbunden ist. Der vordere Teil der Spindel ist hierbei zwar von der Einleitung des Antriebsdrehmoments entlastet, unterliegt jedoch ebenso wie eine ungeteilte Spindel anderen Verformungskräften. Mit dem Ziel, die Beanspruchungen der Lager günstiger zu gestalten, ist bei einer zweifach gelagerten Spindel mit einem zwischen den Lagern auf der Spindel befestigten Zahnrad auch vorgeschlagen worden, das in das Zahnrad eingreifende Antriebsritzel zur Bedienungsseite der Maschine hin oberhalb der durch die Spindelachse gehende waagerechten Ebene anzuordnen.With relatively small spindles. have become due to the preload of rolling bearings improve the dynamic and static properties of the system. Farther Suggestions have been made for finding favorable bearing spacings. The further well-known triple spindle bearings place high demands on the production, although it has already been proposed to eliminate misalignments and for simplification was to produce the third bearing separately and after corresponding radial To incorporate adjustment. There are also split spindles known in which the the front part is stored short and stable, while the rear part of the initiation the drive torque is used and movable with the first part via a pin coupling connected is. The front part of the spindle is here from the introduction of the drive torque is relieved, but is subject just like an undivided Spindle other deformation forces. With the aim of reducing the stresses and strains of the bearings To make cheaper, is with a double-bearing spindle with an between Gear attached to the bearings on the spindle has also been proposed, which in the gear engaging drive pinion to the operator side of the machine above the horizontal plane passing through the spindle axis.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß sich die nachteiligen Auswirkungen einer durch das Werkstückgewicht oder sonstige Einflüsse bedingten Spindelverformung durch die erwähnten Maßnahmen zur Erhöhung der Starrheit des Spindelsystems allein nicht in der wünschenswerten Weise beseitigen lassen. Die Anwendung der bekannten Maßnahmen ist zudem nicht generell möglich, sondern hängt von den Gegebenheiten jedes Einzelfalles ab, wobei sich dieser oder jener Vorschlag schon grundsätzlich nicht mit sonstigen zu berücksichtigenden Punkten vereinbaren läßt. Dies gilt insbesondere auch für Spindeln von Schwerdrehbänken. Bei der Erfindung wird deshalb ein neuer Weg beschritten, um die Beeinträchtigung der Form- und Maßgenauigkeit eines Fertigungsproduktes durch auftretende Spindelverformung auszuschalten.The invention is based on the knowledge that the disadvantageous Effects of a caused by the workpiece weight or other influences Spindle deformation due to the measures mentioned to increase the rigidity of the spindle system Do not get eliminated alone in the desirable way. The application of the known Measures is also not generally possible, but depends on the circumstances each individual case, whereby this or that proposal is already fundamentally cannot be reconciled with other points to be taken into account. This is especially true also for spindles of heavy-duty lathes. The invention is therefore a new one Tread on the way to the impairment of the shape and dimensional accuracy of a manufactured product to be switched off by occurring spindle deformation.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Spindellagerung der eingangs genannten Art wenigstens eine der innenliegenden Lagerstellen durch einen Stützkörper gebildet, der zur Beeinflussung der Spindelverformung bzw. zur Ausrichtung der Spindel gegen dieselbe verstellbar ist, oder es weist eine der innenliegenden Lagerstellen einen Raum zur Aufnahme eines auf die Spindel zur Ausrichtung wirkenden Druckmittels auf oder es sind beide Maßnahmen gemeinsam angewendet. Hierdurch kann den jeweils durch ein Werkstück oder andere Einflüsse hervorgerufenen Verformungskräften entgegengewirkt und Einfluß auf den Verlauf der Spindel genommen werden. Es ist auf diese Weise möglich, für das Arbeitsergebnis nachteilige Verformungen zu vermeiden, und zwar auch bei sehr unterschiedlichen oder wechselnden, auf die Spindel wirkenden Kräften, z. B. bei Werkstücken, deren Gewicht sich in einem großen Bereich ändert. Es läßt sich also eine den jeweiligen Gegebenheiten Rechnung tragende Ausrichtung der Spindel erreichen, in dem Sinne, daß die Spindel in ihrer Sollage eingestellt und in dieser gehalten werden kann. Eine bei einer Durchbiegung durch den Verlauf der Biegelinie auftretende Neigung oder Abweichung von einer vorgegebenen Lage wird also gemäß der Erfindung durch eine Gegenkraft bzw. ein Gegenmoment zum Verschwinden gebracht. Je nach dem Bedarfsfall kann es dabei vollauf genügen, eine solche Ausrichtung oder Lagekorrektur wenigstens für den Teil der Spindel zu erreichen, dessen Lage für die Genauigkeit der Bearbeitung von Bedeutung ist, also z. B. bei einer Drehbankspindel für den Spindelkopf oder den durch das vordere Lager gehenden Teil der Spindel.According to the invention, in the case of a spindle bearing, the one mentioned at the beginning Kind of at least one of the inner bearing points formed by a support body, the one to influence the spindle deformation or for alignment the spindle is adjustable against the same, or it has one of the inner Bearings provide a space for receiving an acting on the spindle for alignment Pressure medium on or both measures are applied together. This can the deformation forces caused by a workpiece or other influences counteracted and influenced the course of the spindle. It is in this way it is possible to avoid deformations that are detrimental to the work result, even with very different or changing ones acting on the spindle Forces, e.g. B. for workpieces whose weight changes over a wide range. An orientation that takes the respective circumstances into account can therefore be achieved reach the spindle, in the sense that the spindle is set in its desired position and can be held in this. One in the event of a deflection through the course the bending line occurring inclination or deviation from a predetermined position thus according to the invention by a counter force or a counter torque to disappear brought. Depending on the need, it can be entirely sufficient to have such an alignment or to achieve position correction at least for that part of the spindle, its position is important for the accuracy of the machining, so z. B. in a lathe spindle for the spindle head or the part of the spindle going through the front bearing.

Die Abstützwirkung kann dabei in verschiedener Weise hervorgebracht und in ihrer Größe eingestellt werden, insbesondere auch durch einen Regelvorgang.The supporting effect can be produced in various ways and their size can be set, in particular also by a control process.

Der Stützkörper kann z. B. in einer Führung verschiebbar sein und über einen Gleitschuh od. dgl. an der Spindel angreifen. Er läßt sich auch mit einer oder mehreren auf der Spindel laufenden Rollen, Kugeln od. dgl. ausrüsten, etwa nach Art eines Wälzlagers. Bei einer anderen Ausführung erfolgt die Einwirkung auf die Spindel mit Hilfe eines Druckmittels. Dieses nimmt der Stützkörper in einer Kammer auf, die zur Spindel hin offen ist. An ihrer seitlichen Begrenzung kann diese Kammer bei Bedarf auch durch elastische Dichtungen od. dgl. abgeschlossen sein. Durch das von einer Pumpe od. dgl. gelieferte Druckmittel wird hierbei die Lagebeeinflussung der Spindel bewirkt, wobei der Stützkörper als Gegenhalter wirkt. Er kann an seinem der Spindel abgewandten Ende fest angebracht sein. Zweckmäßig ist er jedoch auch bei dieser Ausführung in Richtung auf die Spindel unter Kraftwirkung verstellbar. Zum Bewegen des ; Stützkörpers kann ein mechanischer, elektrischer oder hydraulischer Verstellantdeb dienen.The support body can, for. B. be displaceable in a guide and Attack the spindle via a sliding shoe or the like. He can also be with a or several rollers, balls or the like running on the spindle, for example in the manner of a roller bearing. In another version, the action takes place on the spindle with the help of a pressure medium. This takes the support body in one Chamber open to the spindle. At its lateral boundary this can Chamber if necessary also by elastic seals or the like. Be closed. The position is influenced by the pressure medium supplied by a pump or the like causes the spindle, the support body acting as a counter holder. He can work on his the end facing away from the spindle be firmly attached. However, it is also useful in this version adjustable in the direction of the spindle under the action of force. To move the; Support body can be mechanical, electrical or hydraulic Verstellantdeb serve.

Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, daß der Stützkörper die Spindel ganz oder teilweise umgibt und wenigstens auf einem Teil seines Umfanges ; als hydrostatisches oder aerostatisches Lager ausgebildet ist.An advantageous embodiment is that the support body Spindle completely or partially surrounds and at least on part of its circumference ; is designed as a hydrostatic or aerostatic bearing.

Der Stützkörper läßt sich auch mit mehreren auf dem Umfang verteilten; voneinander getrennten Kammern ausrüsten, wobei die Menge des Druckmittels in den Kammern gesondert einstellbar ist. Hierdurch ist es möglich, je nach dem Bedarfsfall eine Lagebeeinflussung der Spindel in verschiedenen Richtungen zu erzielen, etwa zum Ausgleich der Schnittkraft. Es lassen sich zu diesem Zweck auch mehrere Stützkörper um die Spindel herum anordnen, die in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind und von denen jeder nur an einem Teil des Spindelumfanges angreift bzw. die Spindel nur zu einem Teil ihres Umfanges umfaßt. Hierbei können die Stützkörper jeweils für sich oder in gegenseitiger Abhängigkeit gegen die Spindel verstellbar sein.The support body can also be distributed with several on the circumference; Equip separate chambers, the amount of pressure medium in the Chambers is separately adjustable. This makes it possible, depending on the need to influence the position of the spindle in different directions, for example to compensate for the cutting force. Several support bodies can also be used for this purpose around the spindle, which are offset from one another in the circumferential direction and each of which attacks only part of the spindle circumference or the spindle includes only part of its scope. Here, the support body can each be adjustable for itself or in mutual dependency against the spindle.

i Es kann weiterhin von Vorteil sein, einen oder mehrere Stützkörper in Längsrichtung der Spindel verstellbar anzuordnen, beispielsweise mittels eines auf einer festen Führung gleitenden Schlittens od. dgl.i It can also be advantageous to have one or more supporting bodies to be arranged adjustable in the longitudinal direction of the spindle, for example by means of a on a fixed guide sliding carriage or the like.

Die Breite der Stützkörper kann den jeweiligen Erfordernissen entsprechend gewählt werden, d. h., sie können verhältnismäßig schmal sein und lassen sich dann auch bei sehr beschränkten Platzverhältnissen unterbringen, oder sie können sich auch über einen größeren Bereich der Spindellänge erstrecken. Zweckmäßig sind für die Lagerung der Spindel selbst hydrostatische oder aerostatische Lager vorgesehen.The width of the support body can correspond to the respective requirements be chosen, d. that is, they can be relatively narrow and then can be even with very limited space, or they can also extend over a larger area of the spindle length. Are useful for the bearing of the spindle itself is provided with hydrostatic or aerostatic bearings.

Die Einstellung der Stützkraft läßt sich im einfachsten Fall auf Grund vorgegebener, einer Tabelle entnehmbarer Werte durchführen. Ist z. B. durch eine einmal durchgeführte Messung die Durchbiegung der Spindel bei verschiedenen Werkstückabmessungen oder -gewichten festgestellt worden, so lassen sich die dabei weiterhin ermittelten Werte der zum Ausgleich dieser Durchbiegung erforderlichen Stützkraft in ihrer Zuordnung zu den Werkstückabmessungen in einer solchen Tabelle zusammenfassen, nach der dann gearbeitet wird. Zweckmäßiger ist es jedoch, die Lage der Spindel bei jedem Arbeitsvorgang zu messen und die Stützkraft in ihrer Größe dann so lange zu ändern, bis die Spindel ihre Sollage erreicht hat. Ein solcher Vorgang läßt sich dann auch selbsttätig durchführen.The setting of the supporting force can be based on the simplest case Carry out specified values that can be found in a table. Is z. B. by a Measurement carried out once, the deflection of the spindle for different workpiece dimensions or weights have been determined, they can still be determined Values of the supporting force required to compensate for this deflection in their assignment to summarize the workpiece dimensions in such a table, after which then is being worked on. It is more useful, however, to change the position of the spindle for each work process to measure and then change the size of the supporting force until the spindle has reached its target position. Such a process can then also be carried out automatically.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist deshalb zur Einstellung der erforderlichen Druckmittelmenge in der oder den Kammern des Stützkörpers und/oder zum Verstellen des Stützkörpers eine Regeleinrichtung vorgesehen, die einen die Spindelverformung an wenigstens einer Stelle messenden Istwertgeber und ein oder mehrere Stellglieder enthält.According to a further feature of the invention is therefore for adjustment the required amount of pressure medium in the chamber or chambers of the support body and / or a control device is provided for adjusting the support body, which one the Actual encoder measuring spindle deformation at at least one point and an or contains several actuators.

Eine Vorrichtung zur Erfassung der Spindellage besteht gemäß der Erfindung aus einem mit der Spindel umlaufenden Teil in Form einer Scheibe od. dgl. und aus zwei diesem Teil zugeordneten, beiderseits der Spindelachse feststehend angebrachten Meßwertgebern. Der mit der Spindel umlaufende Teil kann eine eigens zu diesem Zweck auf der Spindel befestigte Scheibe sein, die beispielsweise im Spindelkasten untergebracht ist. Es ist aber auch möglich, einen ohnehin auf der Spindel befindlichen Teil, ein Futter oder eine Planscheibe, bei dieser Messung zu verwenden. Die Meßwertgeber können dabei die Scheibe abtasten oder auch die Lageänderung berührungslos erfassen. Es lassen sich zu diesem Zweck beispielsweise induktive und kapazitive Geber oder auch pneumatische Meßgeräte einsetzen. Die beiden Meßwertgeber sind über eine Brückenschaltung mit der Regeleinrichtung verbunden. Sofern mehrere, in unterschiedlichen radialen Richtungen angeordnete Stützkörper oder Stützkörper mit in Umfangsrichtung zueinander versetzten Kammern vorgesehen sind, kann für jede Richtung ein Paar von Meßwertgebern vorgesehen sein.A device for detecting the spindle position exists according to the invention from a part rotating with the spindle in the form of a disk or the like. And from two associated with this part, fixedly attached on both sides of the spindle axis Transducers. The part rotating with the spindle can be specially designed for this purpose be mounted on the spindle disc, which is housed, for example, in the headstock is. However, it is also possible to remove a part that is already on the spindle, a chuck or a faceplate to be used for this measurement. The transducers can scan the pane or detect the change in position without contact. For this purpose, for example, inductive and capacitive sensors or also use pneumatic measuring devices. The two transducers are connected via a bridge circuit connected to the control device. If several, in different radial directions Supporting bodies or supporting bodies arranged in directions with one another in the circumferential direction staggered chambers are provided, a pair of transducers can be used for each direction be provided.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert: F i g. 1 veranschaulicht die Verformung einer zweifach gelagerten Spindel; F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung: F i g. 3 stellt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dar.The invention is explained below with reference to the drawing: F i g. 1 illustrates the deformation of a dual-bearing spindle; F i g. 2 shows an embodiment of the device according to the invention: F. i g. 3 shows a further embodiment of the device according to the invention.

Die Werkzeugmaschinenspindel 1 in F i g. 1, z. B. eine Drehbankspindel, ist in zwei Lagern 2 gelagert und trägt am vorderen Ende eine Planscheibe 3 od. dgl. Unter dem Gewicht dieser Planscheibe, zu dem noch das Gewicht eines nicht dargestellten Werkstückes kommt, erleidet die Spindel l eine Durchbiegung. Dabei erfährt die Planscheibe und zugleich ein von ihr gehaltenes Werkstück eine Lageänderung infolge der Absenkung des vorderen Teiles der Spindel. Der Winkel a bezeichnet die Neigung gegenüber der Lagerachse.The machine tool spindle 1 in FIG. 1, e.g. B. a lathe spindle, is stored in two bearings 2 and carries a faceplate 3 od at the front end. Like. Under the weight of this faceplate, to which the weight of a not shown Workpiece comes, the spindle 1 sustains a deflection. The faceplate learns and at the same time a workpiece held by it a change in position as a result of the lowering of the front part of the spindle. The angle a denotes the inclination with respect to the Bearing axis.

Die F i g. 2 und 3 veranschaulichen nun als Beispiel die Anwendung der Erfindung zur Behebung solcher und ähnlicher, sich nachteilig auswirkender Verformungen. Die in F i g. 2 dargestellte Spindel 4 ist waagerecht in zwei hydrostatischen Lagern 5 und 6 gelagert. Die Ölzufuhr zu diesen Lagern ist durch die Pfeile 7 angedeutet, während die Ölableitung nicht besonders gezeigt ist. Die Speisung der Lager kann z. B. durch eine Verdrängerpumpe erfolgen. Zur Einstellung der Spindel 4 in die gewünschte Lage und zur Beseitigung der Verformung ist ein Stützkörper 9 vorgesehen, der bei der dargestellten Ausführung die Spindel wirkenden Druckmittels selbsttätig mit Hilfe hydrostatisches Lager ausgebildet ist. Denvorgesehenen Kammern 10 wird von einer nicht wiedergegebenen Pumpe od. dgl. über eine Leitung 11 Druckmittel, z. B. Öl, zugeführt, um die Spindel 4 zu belasten. Durch Einstellung der Ölzufuhr, z. B. durch Beeinflussung einer das Druckmittel liefernden Pumpe, kann eine Kraft auf die Spindel 4 ausgeübt werden, die so groß ist, daß das vordere Endes der Spindel horizontal durch das Vorderlager 6 geht, d. h. daß eine auf der Spindel 4 befestigte Planscheibe 8 od. dgl. senkrecht zur Lagerachse steht, wobei sich dann auch ein aufgespanntes Werkstück in der richtigen Lage befindet. Der Verlauf der Biegelinie am Spindelende, also am hinteren Lager, ist von geringerer Bedeutung, da dies keine Nachteile mit sich bringen kann, zumal dann nicht, wenn hydrostatische Lager verwendet werden.The F i g. 2 and 3 now illustrate the application as an example of the invention to remedy such and similar, disadvantageous deformations. The in F i g. The spindle 4 shown in FIG. 2 is horizontal in two hydrostatic bearings 5 and 6 stored. The oil supply to these bearings is indicated by the arrows 7, while the oil drain is not specifically shown. The supply of the warehouse can z. B. be done by a positive displacement pump. To set the spindle 4 in the desired position and to eliminate the deformation a support body 9 is provided, the pressure medium acting on the spindle in the illustrated embodiment automatically is formed with the aid of hydrostatic bearings. The intended chambers 10 is from a not shown pump or the like via a line 11 pressure medium, z. B. Oil, supplied to the spindle 4 to load. By adjusting the oil supply, z. B. by influencing a pump delivering the pressure medium, a force can be applied to the spindle 4, which is so large that the front end of the spindle goes horizontally through the front bearing 6, d. H. that one attached to the spindle 4 Face plate 8 or the like is perpendicular to the bearing axis, and then a clamped workpiece is in the correct position. The course of the bending line at the end of the spindle, i.e. at the rear bearing, is of lesser importance, as this is not Can bring disadvantages, especially if hydrostatic bearings are used will.

Der Stützkörper 9 ist in radialer Richtung zur Spindel 4, bei dem gewählten Beispiel also in senkrechter Richtung, abgestützt, wobei außerdem eine zusätzliche Einstellmöglichkeit vorgesehen ist. Diesem Zweck dient eine Gewindespindel 1.2, die in einem gegenüber der Spindel 4 feststehenden Teil 13 geführt ist, z. B. einem Teil des Spindelkastens. An ihrem oberen Ende kann die Gewindespindel 12 im einfachsten Fall mit einem Schlüsselangriff versehen sein. Zweckmäßig ist sie jedoch über eine entsprechende Übersetzung mit einem Stellantrieb verbunden, etwa einem Elektromotor. Es läßt sich dabei auch ein Handrad od. dgl. zum Drehen der Spindel vorsehen.The support body 9 is in the radial direction to the spindle 4, in which chosen example so in the vertical direction, supported, and also a additional setting option is provided. A threaded spindle is used for this purpose 1.2, which is guided in a fixed relative to the spindle 4 part 13, for. B. part of the headstock. At its upper end, the threaded spindle 12 in the simplest case, be provided with a key attack. It is functional but connected to an actuator via a corresponding translation, for example an electric motor. It can also be a handwheel or the like to turn the Provide spindle.

Noch vorteilhafter ist es, wenn die Einwirkung auf die Spindel, d. h. die Verstellung des Stützkörpers und/oder die Änderung der Menge eines auf die Spindel wirkenden Druckmittels selbsttätig mit Hilfe einer Regeleinrichtung bewerkstelligt wird. F i g. 3 veranschaulicht als Beispiel eine solche Ausführung. Dabei ist wiederum eine in hydrostatischen Lagern 16, 17 gelagerte Spindel 15 mit an deren vorderem Ende befestigter Planscheibe 18 vorhanden. An der Rückseite der Planscheibe 18 sind in Durchmesserrichtung gegenüberliegend zwei Meßorgane 19, z. B. Weggeber, feststehend angebracht. Die Geber 19 können Taster aufweisen oder auch berührungslos arbeiten. An Stelle der Planscheibe kann zur Messung auch eine besondere Scheibe vorgesehen sein, die z. B. innerhalb des Spindelkastens auf der Spindel befestigt ist. Tritt nun eine Verformung der Spindel 15 ein, so ergibt sich damit auch eine Schrägstellung der Planscheibe 18 (vgl. F i g. 1) bzw. einer gesonderten, mit der Spindel umlaufenden Meßscheibe. Die auftretende Lageänderung wird durch die Geber 19 gemessen und z. B. in eine entsprechende Spannungsänderung umgewandelt. Bei Bedarf kann ein Anzeigegerät vorgesehen sein, auf dem das Ausmaß der Verformung zu jedem Zeitpunkt ablesbar ist. Bei der dargestellten Ausführung bilden die Geber 19 die Istwertgeber einer Regeleinrichtung. Die einzelnen Teile sind als Blockschaltbild wiedergegeben. Die Geber 19 wirken über eine Brückenschaltung 20, über einen Verstärker 21 auf ein Verstellglied 22, welches die Arbeitsweise einer Pumpe 23 beeinflußt, die über ein Rückschlagventil 25 und eine Leitung 24 Öl aus einem Behälter 26 ansaugt. Durch die beschriebene Einrichtung wird über die Leitung 27 den Kammern 29 des ähnlich wie in F i g. 2 ausgebildeten Stützkörpers 28 so viel Öl zugeführt, daß durch die hierdurch auf die Spindel 15 wirkende Kraft die Spindelverformung rückgängig gemacht wird. Es ist naturgemäß auch möglich, die Regeleinrichtung in jeder anderen geeigneten Weise auszubilden, um die erforderliche Einwirkung zum Ausrichten der Spindel zu erzielen.It is even more advantageous if the action on the spindle, ie the adjustment of the support body and / or the change in the amount of pressure medium acting on the spindle, is brought about automatically with the aid of a control device. F i g. 3 illustrates such an embodiment as an example. There is again a spindle 15 mounted in hydrostatic bearings 16, 17 with a faceplate 18 attached to its front end. On the back of the face plate 18 are opposite in the diameter direction two measuring elements 19, for. B. encoder, fixedly attached. The transmitters 19 can have buttons or can also work without contact. Instead of the faceplate, a special disk can also be provided for the measurement. B. is attached within the headstock on the spindle. If the spindle 15 is now deformed, this also results in an inclined position of the face plate 18 (see FIG. 1) or a separate measuring disk rotating with the spindle. The change in position that occurs is measured by the encoder 19 and z. B. converted into a corresponding voltage change. If necessary, a display device can be provided on which the extent of the deformation can be read off at any point in time. In the embodiment shown, the sensors 19 form the actual value sensors of a control device. The individual parts are shown as a block diagram. The transmitters 19 act via a bridge circuit 20, via an amplifier 21, on an adjusting element 22, which influences the operation of a pump 23 which sucks in oil from a container 26 via a check valve 25 and a line 24. Through the device described, the chambers 29 of the similar to FIG. 2 trained support body 28 supplied so much oil that the spindle deformation is reversed by the force acting on the spindle 15 as a result. It is of course also possible to design the control device in any other suitable manner in order to achieve the necessary action for aligning the spindle.

Zur zusätzlichen Verstellung des Stützkörpers 18 ist bei dieser Ausführung ein hydraulischer Antrieb vorgesehen, der aus einem feststehend angeordneten Zylinder 30 und einem in diesem verschiebbaren Kolben 31 mit Kolbenstange 32 besteht. Der Zylinder 30 ist durch Leitungen 33 und 34 mit einem Steuerventil 35 verbunden, an das eine Druckmittelzuleitung 36 und eine Ableitung 37 angeschlossen ist. Das Ventil 35 schaltet die Leitungen 33 und 34 so, daß wahlweise der Kolben 31 und mit ihm der Stützkörper 28 entweder gegen die Spindel 15 verstellt oder von dieser entfernt werden kann. Zweckmäßig ist das Ventil 35 als Magnetventil od. dgl. ausgebildet.For additional adjustment of the support body 18 is in this embodiment a hydraulic drive is provided, which consists of a stationary cylinder 30 and a piston 31 with piston rod 32, which is displaceable in this. Of the Cylinder 30 is connected to a control valve 35 by lines 33 and 34 that a pressure medium supply line 36 and a discharge line 37 is connected. The valve 35 switches the lines 33 and 34 so that optionally the piston 31 and with it the support body 28 is either adjusted against the spindle 15 or removed therefrom can be. The valve 35 is expediently designed as a solenoid valve or the like.

Sollte z. B. die Verformung der Spindel 15 so groß werden, daß die durch das Öl in den Kammern 29 aufgebrachte Kraft und der dadurch zu erzielende Verstellweg nicht mehr ausreichen, um die Lage der Spindel in der gewünschten Weise zu beeinflussen, so kann mittels des hydraulischen Antriebs der Stützkörper 28 durch die Kolbenstange 32 zusätzlich in radialer Richtung verstellt werden, d. h., es kann eine zusätzliche Kraft ausgeübt werden, um die gewünschte Ausrichtung der Spindel zu erreichen.Should z. B. the deformation of the spindle 15 so large that the applied by the oil in the chambers 29 and the force to be achieved thereby Adjustment is no longer sufficient to position the spindle in the desired way to influence, the support body 28 can by means of the hydraulic drive the piston rod 32 can also be adjusted in the radial direction, d. h., it additional force can be applied to the desired orientation of the spindle to reach.

Eine solche Verstellung des Stützkörpers, sei es mit Hilfe einer Gewindespindel gemäß F i g. 2 oder mit Hilfe eines hydraulischen Antriebs der in F i g. 3 gezeigten Art, wird zweckmäßig ebenfalls in die Regelung einbezogen. Dies kann bei der Ausführung nach F i g. 3 beispielsweise mittels eines weiteren Stellgliedes 38 erreicht werden, welches in Abhängigkeit von dem Stellglied 22 arbeitet und das Ventil 35 betätigt. Durch gestrichelte Linien ist die Wirkverbindung zwischen dem Stellglied 38 und dem Ventil 35 sowie die Verbindung zwischen dem Stellglied 38 und dem Stellglied 22 angedeutet. Die Ausbildung der einzelnen Elemente kann dabei so sein, daß das Stellglied 38 in Tätigkeit tritt, wenn das Stellglied 22 in der einen oder anderen Richtung einen bestimmten Betriebspunkt erreicht hat. Der Kolben 31 im Zylinder 30 wird z. B. dann nachgestellt, wenn das Stellglied 22 die Pumpe auf volle Förderleistung eingestellt hat, aber trotzdem noch eine Verformung besteht, so daß die von den Gebern 19 gespeiste Brücke 20 nicht abgeglichen ist. Dann kann das Stellglied 38 arbeiten und durch Verstellen des Ventils 35 in der erforderlichen Weise eine Verschiebung des Kolbens 31 bewirken.Such an adjustment of the support body, be it with the help of a threaded spindle according to FIG. 2 or with the aid of a hydraulic drive of the type shown in FIG. 3 shown Art, is expediently also included in the regulation. This can happen when running according to FIG. 3 can be achieved, for example, by means of a further actuator 38, which works as a function of the actuator 22 and actuates the valve 35. The operative connection between the actuator 38 and is indicated by dashed lines the valve 35 and the connection between the actuator 38 and the actuator 22 indicated. The formation of the individual elements can be such that the Actuator 38 comes into action when the actuator 22 in one way or another Direction a certain Has reached the operating point. The piston 31 in the cylinder 30 is z. B. then adjusted when the actuator 22 is the pump has set to full delivery rate, but there is still a deformation, so that the bridge 20 fed by the sensors 19 is not balanced. Then can the actuator 38 work and by adjusting the valve 35 in the required Way cause a displacement of the piston 31.

Wie bereits in dem voraufgegangenen Teil der Beschreibung erläutert wurde, bestehen für die erfindungsgemäß ausgebildete Spindellagerung z. B. bezüglich der Anordnung und Ausbildung eines oder mehrerer Stützkörper, abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen, noch zahlreiche andere Möglichkeiten, so daß den verschiedensten Bedarfsfällen Rechnung getragen werden kann.As already explained in the previous part of the description was, exist for the spindle bearing designed according to the invention z. B. regarding the arrangement and design of one or more support bodies, deviating from the illustrated embodiments, numerous other possibilities, so that the most varied of needs can be taken into account.

Claims

Claims: l .. Spindle bearings for machine tools, in particular Heavy-duty lathes in which three or more bearings are provided for the spindle are, characterized in that at least one of the inner bearing points is formed by a support body (9, 28) which is used to influence the spindle deformation or to align the spindle (4, 1.5) with respect to the same, or that one of the inner bearing points has a space (10, 29) for receiving a the spindle has pressure medium acting for alignment or that both measures are applied together.

2. Spindle bearing according to claim 1, characterized in that that the support body (9, 28) with a mechanical, electrical or hydraulic Adjusting drive (12, 30 to 32) is equipped.

3. Spindle bearing according to one of the Claims 1 and 2, characterized in that the support body (9, 28) is the spindle (4, 15) completely or partially surrounds and at least part of its circumference is designed as a hydrostatic or aerostatic bearing.

4. Spindle bearing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support body has several on the circumference distributed, separate chambers, wherein the amount of the pressure medium is separately adjustable in the chambers.

5. Spindle bearing after one of claims 1 to 4, characterized in that the spindle (4, 15) of is surrounded by a plurality of support bodies offset from one another in the circumferential direction, which each individually or in mutual dependency adjustable against the spindle are.

6. Spindle bearing according to one of claims 1 to 5, characterized in that that one or more support bodies (9, 28) can be adjusted in the longitudinal direction of the spindle (4, 15) are appropriate.

7. Spindle bearing according to one of claims 1 to 6, characterized in that that one or more support bodies (9, 28) together with two hydrostatic or aerostatic spindle bearings (5, 6; 16, 17) are provided. B.

Spindle bearing according to one of claims 1 to 7, characterized in that for automatic Setting the required amount of pressure medium in the chamber or chambers (10, 29) of the support body (9, 28) and / or a control device for adjusting the support body is provided, which measures the spindle deformation at at least one point Contains actual value transmitter and one or more actuators.

9. Spindle bearing after Claim 8, characterized by a part rotating with the spindle (4, 15) in the form of a disk or the like. And two associated with this part, on both sides of the Spindle axis fixed, probing or contactless working transducers (19), which are connected to the control device via a bridge circuit (20).

10. Spindle bearing according to claim 9, characterized in that with several in different radial directions arranged support bodies or chambers in two transducers are assigned to a support body in each direction. Into consideration Printed publications: German Patent No. 691003; French patent specification No. 1213 878.