DE2351876A1

DE2351876A1 - Lagerung fuer eine hochbelastete werkzeugmaschinen-spindel

Info

Publication number: DE2351876A1
Application number: DE19732351876
Authority: DE
Inventors: Horst Lanzenberger
Original assignee: Friedrich Deckel AG
Current assignee: Friedrich Deckel AG
Priority date: 1973-10-16
Filing date: 1973-10-16
Publication date: 1975-04-24

Description

Friedrich Deckel Aktiengesellschaft 15. 10. 1973

265/En/Ka/561/AE-249

Lagerung für eine hochbelastete Werkzeugmaschinen-Spindel

Die Erfindung betrifft eine Lagerung für eine hochbelastete Werkzeugmaschinen-Spindel, mit zwei Radiallagern und zwei in entgegengesetzten Richtungen belasteten Axiallagern.

Die Radiallager nehmen die auf die Spindel wirkenden Querkräfte sowie die senkrecht zur Spindelachse wirkenden Quermomente auf. Die Axiallager dienen zur Aufnahme aller die Spindel belastenden Axialkräfte.

Es ist bereits eine Anordnung bekannt, bei der das rückwärtige Radiallager nicht zwischen, sondern vor den beiden nahe zusammen liegenden Axiallagern angeordnet ist. (Beispiel: Deckel-Senkrechtfräskopf )= Dadurch haben die Radiallager nicht den für die Aufnahme der Quermomente günstigsten maximalen Abstand, sondern liegen näher zusammen, so daß sie verhältnismäßig hoch belastet sind.

Es'sind zwar schon Lageranordnungen bekannt, bei denen die Radiallager und die Axiallager durch Kegelrollenlager ersetzt sind, die den größtmöglichen Abstand voneinander haben und damit eine große Basis zur Aufnahme der Quermomente aufweisen. Ihre Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sich z. B. ein geringes Spiel in radialer Richtung als ein entsprechend dem Kegelwinkel vergrößertes Spiel in axialer Richtung auswirkt·. Spannt man die Lager so vor, daß das Axialspiel ein zulässiges Maß aufweist;, so ist das Radialspiel zu klein₉ so daß die Lager zu über-

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mäßiger Erwärmung neigen. Diese Anordnung ist deshalb für hochtourige Spindeln nicht geeignet.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Lagerung zu schaffen, die eine in radialer und axialer Richtung spielfreie Einstellung ohne die Gefahr übermäßiger Erwärmung erlaubt und bei der der axiale Abstand der Radiallager möglichst groß ist.

Diese Aufgabe ist bei einer Lageranordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß das erste Radiallager in an sich bekannter Weise im vorderen Bereich des Spindelkopfes, das zweite Radiallager in einem rückwärtigen Bereich der Spindel zwischen den beiden Axiallagern angeordnet ist.

Das zweite Radiallager kann nicht hinter das rückwärtige Axiallager verlegt werden, da dieses zur Einstellung des axialen Spiels zugänglich bleiben soll. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist demnach der größte praktisch erreichbare Abstand der Radiallager, gewährleistet. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß die Position des vorderen Axiallagers in einem weiten Bereich frei wählbar ist und damit z. B. an die Form der Spindel oder der Spindelhülse angepaßt werden kann. Darüber hinaus ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung das axiale Spiel von dem radialen Spiel unabhängig, d. h. beide können optimal gewählt und eingestellt werden.

Nach einem Merkmal der Erfindung sind die beiden Axiallager als Kugellager ausgebildet und weisen jeweils einen Laufring mit einer Laufrille sowie einen ebenen Laufring auf. Durch diese Ausbildung können die Axiallager keinerlei radiale Kräfte aufnehmen, so daß die Spindel eindeutig nur durch die Radiallager zentriert.wird. OberbeStimmungen oder Verspannungen werden dadurch vermieden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stützen sich die beiden Axiallager mit ihren zueinander gekehrten Lagerringen gegen einen

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Bund der die Spindel umgebenden Spindelhülse ab, welcher eine zur Unterbringung des rückwärtigen Radiallagers ausreichende Breite aufweist. Die Innenfläche dieses Bundes kann dann als Aufnahme für das Radiallager dienen oder selbst eine Lauffläche für die Wälzkörper des Radiallagers bilden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung liegt der äußere Lagerring des rückwärtigen Axiallagers gegen einen Spannring an, welcher auf einem Gewinde der Spindel schraubbar angeordnet ist. Mit Hilfe dieses Spannringes kann das axiale Spiel der gesamten Lagerung eingestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Die Figur zeigt schematisch eine Werkzeugmaschinen-Spindel in einem Querschnitt.

Die Spindel 1 ist in einer Spindelhülse 2 gelagert, die beispielsweise fest angeordnet oder als Pinole verschiebbar sein kann.. Für die Lagerung der Spindel 1 sind zwei als Nadellager ausgeführte Radiallager 3, 4- sowie zwei Axiallager 5,6 vorgesehen. Das erste Radiallager 3 ist im vorderen Bereich des Spindelkopfes angeordnet. Die Laufflächen für die Wälzkörper des Radiallagers 3 werden durch die zueinander zugekehrten Oberflächen der Spindel 1 bzw. der Hülse 2 gebildet_s die entsprechend gehärtet und geschliffen sind. Die Wälzkörper des hinteren Radiallagers M- laufen ebenso auf geschliffenen Flächen der Spindel 1 bzw. der Hülse 2.

Für die Lagerung der Spindel steht ein bestimmter Bereich zur Verfügung, welcher einerseits durch das Spindelende, andererseits im rückwärtigen Spindelbereich durch konstruktive Forderungen beschränkt ist. Um das axiale Spiel jederzeit einstellen zu können., ist das im äußersten rückwärtigen Teil der Spindel

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angeordnete Lager 6 ein Axiallager. Dessen äußerer Laufring 8 liegt gegen einen Spannring 10 an, welcher auf einem Gewinde 12 der Spindel schraubbar gelagert ist. Mittels dieses Spannringes kann das Axialspiel der beiden Axiallager 5, 6 jederzeit eingestellt werden.

Die Zentrierung der Spindel 1 in der Hülse 2 erfolgt durch die Radiallager 3, 4-, Um eine Oberbestimmung der Spindelzentrierung bzw. Verspannungen zu vermeiden, ist jeweils ein Laufring der beiden Axiallager 5, 6 als ebener Laufring 14, 16 ausgeführt, so daß diese keine zentrierende Kraft aufbringen können. Die ebenen Laufringe stützen sich gegen einen nach innen vorstehenden Bund 18 der Spindelhülse 2 ab, der gleichzeitig eine Lauffläche für die Wälzkörper des Radiallagers 4 darstellt.

Wenn davon ausgegangen wird, daß das äußerste rückwärtige Lager aus Gründen der axialen Spieleinstellung ein Axiallager sein muß, so ergibt sich der größte mögliche Abstand A der beiden Radiallager dann, wenn eines am vorderen Spindelkopf, das andere unmittelbar vor dem rückwärtigen Axiallager angeordnet ist. Die Position des anderen Axiallagers 5 ist dann nur noch von konstruktiven Bedingungen abhängig und kann zwischen den beiden Radiallagern frei gewählt werden.

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Claims

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Patentansprüche:

(1.!Lagerung für eine hochbelastete Werkzeugmaschinen-Spindel mit zwei Radiallagern und zwei in entgegengesetzten Richtungen !belasteten Axiallagern, dadurch gekennzeichnet, daß das erste

Radiallager (3) in an sich bekannter Weise im vorderen Bereich des Spindelkopfes, das zweite Radiallager (4) in einem rückwärtigen Bereich der Spindel (1) zwischen den beiden Axiallagern (5, 6) angeordnet ist.
2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Axiallager (5, 6) als Kugellager ausgebildet sind und jeweils einen Laufring (β) mit Laufrille sowie einen ebenen Laufring (14, 16) aufweisen.
3. Lagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Axiallager (5, 6) sich mit ihren zueinander gekehrten Laufringen (IH, 16) gegen einen Bund (18) der die Spindel umge- " benden Spindelhülse (2) abstützen, welcher eine zur Unterbringung des rückwärtigen Radiallagers (4) ausreichende Breite aufweist.
4. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Lagerring (8) des rückwärtigen Axiallagers (6) gegen einen Spannring (10) anliegt, welcher auf einem Gewinde (12) der Spindel (1) schraubbar angeordnet ist.
5. Lagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,-dadurch gekennzeichnet, daß die Radiallager (3, 4) in an sich bekannter Weise Nadellager sind.

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