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Drehmaschinen-Zentriervorrichtung
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Die Erfindung betrifft eine Drehmaschinen-Zentriervorrichtung mit
umlaufender Spitze.
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Zum Schmieren der Lager von umlaufenden Zentriervorrichtungen wurde
bisher Fett verwendet. Wenn die Zentrierachse mit dem Werkstück in hoher Geschwindigkeit
von mehr als 5000 U/min rotiert, ist das Fett wegen seiner halbfesten Konsistenz
nicht mehr in der Lage, der Drehung der Lager zu folgen, so daß der Fettfilm auf
den Oberflächen der umlaufenden Lagerelemente zerreißt und das Lager nicht mehr
richtig geschmiert wird.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, eine Zentriervorrichtung für Drehmaschinen
zu schaffen, bei der die Schmierung mit Öl erfolgt und die auch unter schwierigen
Betriebsbedingungen zuverlässig arbeitet.
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Die erfindungsgemäße Zentriervorrichtung ist gekennzeichnet durch
ein rohrförmiges Gehäuse dessen Inneres als Ölkammer ausgebildet ist, eine Zentrierachse,
die in das Gehäuse passt und einen konischen, von dem Gehäuse nach vorn vorspringenden
Teil
aufweist, vordere Lager und ein hinteres Lager zwischen dem
Gehäuse und der Zentrierachse, einen als Ölforderschnecke ausgebildeten und zwischen
den vorderen Lagern bzw. dem hinteren Lager angeordneten, auf der Zentrierachse
ausgebildeten Teil und ein Ölreservoir an dem Gehäuse sowie Ölzu-und ablaufkanäle
die zwischen dem Ölreservoir und der Ölkammer verlaufen und die Umwälzung des gesamten
in dem Reservoir unider Kammer enthaltenen Öles innerhalb der Zentriervorrichung
gestatten.
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Durch diese Konstruktion können die Lager ständig in das Schmiermittel
eingetaucht gehalten werden, ohne daß dieses erschöpft wird. Ferner wirkt die Rotation
der Zentrierachse einem Abbau des Schmiermittels entgegen, indem sie dieses in Zirkulation
hält.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
und der nachfolgenden Beschreibung, in der sie anhand der Zeichnung im einzelnen
erläutert ist.
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Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Drehmaschinen-Zentriervorrichtung.
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Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1.
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Fig. 3 ist eine vergrößerte, geschnittene Teilansicht einer anderen
Ausführungsform der Erfindung.
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Zunächst seien die Fig. 1 und 2 betrachtet.
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Die dort dargestellte umlaufende Zentriervorrichtung für Drehmaschinen
weist ein rohrförmiges Gehäuse 2 auf, dessen Inneres als Ölkammer 1 dient. Zusammengesetzt
ist das Gehäuse 2 aus
einem rohrförmigen Hauptkörper 3, einem vorderen
Deckel 5 und einem hinteren Deckel 6. Der Hauptkörper 3 weist einen Abschnitt 3a
mit größerem Durchmesser und einen davon rückwärts verlaufenden Abschnitt 3b mit
kleinerem Durchmesser auf. Der vordere Deckel 5 ist fest in das Stirnende des weiteren
Abschnittes 3a eingeschraubt und hat eine zentral durchgehende Bohrung 4. Der hintere
Deckel 6 ist fest in das freie Ende des engeren Abschnittes 3b eingeschraubt. In
das Gehäuse 2 ist eine Zentrierachse 7 eingepasst, von der ein konischer Teil 7a
aus dem Gehäuse 2 herausragt. Das vordere Ende des Teils 7a besteht aus zementierter
Kohlenstofflegierung. Die Zentrierachse 7 weist ferner einen ersten festen zylindrischen
Vorderteil 7b, einen zweiten festen zylindrischen Vorderteil 7c, der einen kleineren
Durchmesser hat als der Teil 7b, einen abgeschrägten Teil 7d, einen als Öltransportschnecke
ausgebildeten Teil 7e, einen festen zylindrischen Teil 7f und einen mit Außengewinde
versehenen Teil 7g auf. Diese Teile erstrecken sich in der angegebenen Reihenfolge
kontinuierlich von dem konischen Vorderende 7a nach hinten. Eine Öldichtung 8, die
in den vorderen Deckel 5 passt, steht in Kontakt mit dem ersten zylindrischen Teil
7b, welcher sich durch die Bohrung 4 des vorderen Deckels 5 erstreckt. Vordere Lager
9 und 10 und ein hinteres Lager 11 sind zwischen dem Gehäuse 2 und der Zentrierachse
angeordnet.
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Der we#ite Abschnitt 3a des Hauptkörpers 3 ist nach innen abgestuft,
und zwar schließen sich an das mit Innengewinde versehene Vorderende 12 kontinuierlich
vier kreisrunde Teile 13 bis 16 an, deren jeder einen kleineren Durchmesser hat
als der jeweils vorhergehende. Die ersten beiden Teile 13 und 14 nehmen die vorderen
Lager 9 bzw. 10 auf, nämlich eine Kombination von Radial- und Axiallager, zwecks
Abstützung des zweiten zylindrischen Teils 7c. Der enge Abschnitt 35 weist im inneren
einen rückwärtigen Teil 18 mit Innengewinde sowie einen abgestuften Teil 19 aufs
der vor dem Gewindeteil 18 liegt und kontinuierlich in diesen übergeht. Der abgestufte
Teil 19 nimmt das hintere Lager 11, das heißt ein Radiallager,
zur
Abstützung des zylindrischen hinteren Teils 7f auf. Eine Ringmutter 20 ist auf den
Gewindeteil 7e der Zentrierachse 7 aufgeschraubt und drückt gegen das hintere Ende
des Lagers 11.
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Ein rohrförmiger Einsatz 21, der zwischen dem als Ölförderschnecke
ausgebildeten Teil 7e und dem Gehäuse 2 angeordnet ist und sich über die ganze Länge
des Teils 7e erstreckt, teilt die Ölkammer 1 in einen inneren Raum la und einen
äußeren Raum lb. An seinem vorderen Ende weist der rohrförmige Einsatz 21 einen
Flansch 22 auf, der in den vierten Stufenteil 16 passt. Ein O-Ring 23 ist zwischen
dem Gehäuse 2 und dem rohrförmigen Einsatz 21 angeordnet. Dieser Einsatz 21 ist
an seinem hinteren Ende mit einer Mehrzahl von Öffnungen 24 versehen, die in Abstand
voneinander über den Umfang des Einsatzes verteilt sind und die Verbindung zwischen
dem äußeren Raum lb und dem inneren Raum la herstellen. Zu der Ölkammer 1 gehört
ferner eine vordere Kammer lc, die der inneren Kammer la und der äußeren Kammer
lb stirnseitig vorgeschaltet ist und die vorderen Lager 9 und 10 aufnimmt. Diese
vordere Kammer lc steht mit der hinteren Kammer la in Verbindung.
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Ein ringförmiges Öl reservoir 25 passt um den weiten Abschnitt 3a
und den Gehäuse-Hauptkörper 3 und ist an diesem Abschnitt 3a durch (nicht dargestellte)
Schrauben öldicht befestigt. Das Ölreservoir 25 weist einen halbkreisförmigen Passteil
25a, der die obere Hälfte des weiten Abschnittes 3a entlang verläuft, und einen
U-förmigen Ölbehälter-Teil 25b auf, der mit dem Passteil 25a aus einem Stück besteht
und unterhalb der unteren Hälfte des weiten Abschnittes 3a angeordnet ist. Das Ö1-reservoir
25 ist an seinem oberen Ende mit einer Öleinfüll-Öffnung 26 versehen. In der Öleinfüllöffnung
26 befindet sich ein ringförmiger Innenflansch 27, auf welchem ein rundes Metallsieb
als Filter 28 liegt, so daß feste Fremdstoffe aus dem zugeführten Schmiermittel
entfernt werden können. Ein Verschluß 29 in Form einer Bundschraube ist in die Öleinfüllöffnung
26 eingeschraubt. Der Passteil 25a ist in seiner
Innenwandung mit
einer Ölnut 30 versehen, die mit der Öleinfüllöffnung 26 in Verbindung steht und
um die obere Hälfte des weiten Abschnittes 3a herumläuft. Der Ölbehälterteil 25b
weist an seinem oberen Ende einen vorderen und einen hinteren Vorsprung 31 auf,
die sich entlang der unteren Hälfte des weiten Abschnittes 3a erstrecken. Eine Mehrzahl
von Trennwänden 33 und 34 sind innerhalb des Ölbehälterteils 25b versetzt angeordnet,
so daß ein zickzackförmiger Ölströmungskanal 32 gebildet wird zu dem Zweck, einen
gleichförmigen Durchgang der Schmiermittelfüllung zu gewährleisten. Im einzelnen
ist eine vertikale untere Trennwand 34 mittig in dem Teil 25b des Ölreservoirs 25
vorgesehen; ihr oberes Ende berührt den Boden des inneren Vorsprunges 31, so daß
zwischen dem oberen Ende und dem weiten Abschnitt 3a ein Spalt bleibt.
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Zu beiden Seiten der unteren Trennwand 34 sind zwei voneinander divergierende
obere Trennwände 33 derart angeordnet, daß zwischen der Bodenwandung des Reservoirteils
25b und jeder dieser Trennwände 33 ein Durchgang gebildet wird. In dem weiten Abschnitt
3a befinden sich ein kanalförmiger Ölzufluss 35, der die vordere Ölkammer lc an
einem Ende des Zickzackpfades 32 mit dem Ölreservoir 25 verbindet, und ein kanalförmiger
Ölabfluss 36, der die äußere Ölkammer lb am anderen Ende des Zickzackpfades 32 mit
dem Ölreservoir 25 verbindet. Der Teil 25b des Ölreservoirs 25 ist an einer bestimmten
Stelle seiner Seitenwandung mit einem Ölstandsanzeiger 37 zu sehen. Dieser Ölstandsanzeiger
37 weist einen Deckel 39 aus durchsichtigem Kunststoff auf, der eng in eine Öffnung
38 in der Seitenwandung passt, sowie eine Farbscheibe 40, welche fest in den Deckel
39 eingefügt ist. Ein Flansch 39a an dem Deckel 39 dient als Anschlag, wenn der
Deckel 39 in die Öffnung 38 eingesetzt wird. Eine Farbscheibe 40 ist mit einem durch
ihren Mittelpunkt gehenden honrizontalen Strich 41 markiert. Ein Paar von Löchern
42 befindet sich oberhalb bzw. unterhalb des horizontalen Striches 41. Wenn das
Ölniveau innerhalb des Deckels 39 unterhalb des horizontalen Striches 41 liegt,
wird
angezeigt, daß die Ölmenge in dem Reservoir 25 zu gering ist.
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Die Bodenwandung des Reservoirteils 25b ist mit zwei Ölabflussbohrungen
43 versehen, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der unteren Trennwand 34
liegen. Die Bohrungen 43 sind mit Schrauben 44 bzw. 45 verschlossen. Die Bohrungen
43 sind zu diesem Zweck mit Innengewinde versehen. Die Schraube 44 ist massiv, während
die Schraube 45, die näher an dem Ölrückflusskanal 36 liegt, mit einer Gewindebohrung
46 versehen ist. Eine kleine Schraube 47, die am unteren Ende in die Bohrung 46
eingeschraubt ist, ragt in den Reservoirteil 25b hinein. Ein Magnet 48 in Form eines
Hohlzylinders umgibt die Schraube 47 und wird von dieser festgehalten; er scheidet
Eisenteilchen od.dgl. ab, die etwa in dem Schmiermittel innerhalb des Reservoirs
25 enthalten sind. Beim Antrieb der Zentrierachse in entgegengesetztem Sinne kehrt
sich auch die Bewegungsrichtung des Öls längs des Zickzackpfades 32 um; die Stopfen
44 und 45 sind dann gegeneinander auszutauschen.
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Die Zentriervorrichtung nach der Erfindung wird vom einem Reitstock
49 gehalten, indem der schmale Abschnitt 3b des rohrförmigen Hauptkörpers 3 des
Gehäuses 2 in den hohlen Teil der Spindel 50 des Reitstockes 49 eingefügt ist. Das
Ende des konischen Teils 7a der Zentrierachse 7 wird in eine zentrale Vertiefung
52 in einem Werkstück 51 eingesetzt, dessen Vorderende mit dem Spannfutter od.dgl.
einer Drehbank (nicht dargestellt) gehalten wird, während das hintere Ende des Werkstückes
51 durch die Zentriervorrichtung abgestützt wird. In dieser Anordnung wird die Drehbank
angetrieben, so daß das Werkstück 51 rotiert und dabei die Zentrierachse 7 mitnimmt.
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Mit der Drehung der Zentrierachse 7 wird das Schmiermittel in dem
vorderen Raum lc und dem inneren rückwärtigen Raum la der Ölkammer durch den als
Öltransportschnecke ausgebildeten Teil 7e der Zentrierachse nach hinten getrieben,
aber von dem hinteren Deckel 6 an weiterer Bewegung gehindert, so daß es durch die
Öffnungen 24 im hinteren Ende des Einsatzes 21 in
in den äußeren
Ölraum lb fließen muß. Von dort gelangt das Schmiermittel über den Ölrückflußkanal
36 in den Teil 25b des Ölreservoirs 25. Anschließend fließt das Schmiermittel auf
einem Zickzackweg längs des Ölströmungskanals 32 zwischen der oberen und der unteren
Trennwand 33,34 weiter, ohne in dem Reservoirteil 25b zur Ruhe zu kommen, und tritt
dann durch den Ölzuflusskanal 35 in den vorderen Ölraum lc. Auf diese Weise fließt
das Schmiermittel gleichförmig durch das C1-reservoir 25 und in die gesamte Ölkammer
1, ohne daß noch besondere Fördereinrichtungen notwendig sind. Dadurch wird einem
Abbau des Schmiermittels entgegengewirkt; die Lager 9, 10 und 11 werden von den
Öl gekühlt und geschmiert, ohne trockenlaufen zu können. Das in der Ölnut 30 in
dem Passteil 25a des Ölreservoirs 25 verbleibepde Schmiermittel kühlt den weiten
Abschnitt 3a des rohrförmigen Hauptkörpers 3 des Gehäuses 2 von außen.
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Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung.
Hier sind besondere Vorkehrungen getroffen, um ein Ausweichen der Zentrierachse
zu verhindern. Es versteht sich, daß zwischen dem Gehäuse, den Lagern und der Zentrierachse
notwendigerweise ein gewisses Spiel bleibt. Aus diesem Grund wird die Zentrieachse
leicht abgelenkt, wenn sie sich mit hoher Geschwindigkeit dreht. Um ein derartiges
Ausweichen zu verhindern, ist die Zentrierachse 7 mit einem konischen Teil 7h versehen,
der sich von ihrem rückwärtigen Ende nach hinten erstreckt und in eine zentrale
Bohrung 62 einer Stabilisierplatte 61 eingesetzt. Die Platte 61 ist innen in einen
hinteren Endteil des rohrförmigen Hauptkörpers 3 des Gehäuses 2 eingesetzt und hat
die Form einer runden Scheibe, welche auf ihrem Umfang mit einem Außengewinde versehen
ist und ein Paar Löcher 63 für einen Schraubendreher aufweist, die, bezogen auf
die zentrale Bohrung 62, symetrisch angeordnet sind. Der enge Abschnitt 3b des rohrförmigen
Hauptkörpers 3 weist einen Endteil 6t mit Innengewinde auf, der in axialer Richtung
länger
ist als der entsprechende Teil 18 der in Fig. 1 gezeigten
Ausführungform. Die Stabilisierplatte 61 liegt vor dem hinteren Deckel 6 und ist
fest in den Endteil 64 eingeschraubt.
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Ein Pendellager 65 dient als hinteres Lager.
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