DE879490C - Nabenbefestigung auf einer durch ein inneres Druckmittel unmittelbar oder mittelbar aufweitbaren Hohlwelle - Google Patents

Description

• Nabenbefestigung auf einer durch ein inneres Druckmittel unmittelbar oder mittelbar aufweitbaren Hohlwelle Es sind Nabenbefestigungen auf Hohlwellen bekannt, welche durch Bohrungen mitzunehmender Körper, z. B. umlaufender Bearbeitungswerkzeuge, hindurchtreten und die durch ein inneres Druckmittel unmittelbar oder mittelbar aufweitbar sind, so daß ihre Außenfläche an die Innenfläche der Bohrung in dem mitzunehmenden Körper angepreßt werden kann. Zum Aufweiten der Hohlwelle können flüssige oder gasförmige Stoffe oder mechanische Vorrichtungen benutzt werden.
• Von diesem bekannten Maschinenelement ausgehund, besteht die Erfindung in eirer Hohlwelle, die vorzugsweise zweifach gelagert ist und bei einheitlichem Außendurchmesser mehrere Nabenbefestigungen trägt, so daß sie nach wiedereingetretener Durchmesserverringerung aus allen zu befestigenden Teilen, gegebenenfalls auch aus einem geschlossenen Lageirahmen, herausziehbar ist. Die züi befestigenden Teile können z. B. bei einer Fräsmaschine oder Schleifmaschine Antrie#sspindel, Werkzeug (Fräser, Schleifscheibe) und Laufring des Gegenlagers sein, wobei die Befestigung nicht nur zur Sicherung gegen axiale Verschiebung, sondern auch zur Übermittlung eines Drehmomentes dient. Eine solche Welle kann auch- dazu- d#ieiien,.nich.tumlaiifende Nerkzeuge festzuhalten.
• In der Zeichnung sind zur Erläuterung der Erfindung einige Ausführungsbeispiele dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen Längsschnitt durch eine Nabenhefestigung gemäß" Erfindung, Abb. :2 eine -Seitenansicht einer Fräsmaschine mit geschlossenem Rahmen, Abb. 3 eine schematische Darstellung verschiedener Ausführungsmöglichkeiten, Abb. 4-einen Längsschnitt durch eine abgeänderte-Form der Erfindung.
• Abb. i zeigt eine zylindrisch ausgebohrte Frässpindel i mit Gegenlager 2, zwischen denen das Fräswerkzeug 3 angeordnet ist, Dieses sitzt auf der Hohlwelle 4 von einheitlichem Durchmesseri welche durch den Laufring 5 des Gege-nlagers 2 und das Fräswerkzeug hindurch und in die Frässpindel i hineinreicht. Die Hohlwelle 4 ist durch ein Verschlußstück 6 abgeschlossen, durch welches eine Schraube 7 hindurchtritt, die von außen mit Vierkant od. dgl. verstellbar ist, so daß die Eindringtiefe ihres als, Verdrängerkolben wirkenden Teiles 9 geändert werden kann. Der Hohlraum io ist mit einem gasförmigen, flüssigen oder anderen formänderungsfähigen Mittel, z. B. Gummi, gefüllt, so daß eine Verschiebung des Verdrängerkolbens 9 eine Druckänderung im Innern der Hohlwelle 4 hervorruft. Die Wandung der Hohlwelle 4 ist so bemessen, daß sich die Hohlwelle bei Erhöhung des Innendruckes elastisch aufweitet.
• Soll das Fräswerkzeug 3 eingesetzt werden, so wird die Hohlwelle 4 in ungedehntem Zustand durch den Laufring 5 des Gegenlagers ?, hindurchgeführt, dann wird das Fräswerkzeug über die Welle 4 geschoben und endlich das linke Ende der Welle 4 in die Frässpindel i eingeführt-. Durch Anziehen der Schraube 7 wird nunmehr der Innenraum io der Welle 4 unter Druck gesetzt, wodurch ihr Durchmesser vergrößert und die Ankupplung des Laufringes 5 und des Fräswerkze-Liges 3 an die Welle sowie die Ankupplung der Welle 4 an die Frässpindel i gleichzeitig herbeigeführt wird. Durch die Verwendung einer solchen ihrer Dehnfunktion nach bekannten Hohlwelle, -auch Dehndorn genannt, werden drei für den Werkzeugmaschinenbau wichtige Aufgaben gelöst. i. Einfache Kupplung Bei den bisher üblichen Fräsdomen mit Befestigungskegel und Fräsdornmutter müssen zwei axial wirkende Kräfte ausgeübt werden, die,eine. mittels einer Anzugschraube, die. den Befestigungsteil in den Spindelkopf hineinzieht, die andere mittels- einer Fräsdornmutter-, die das Fräswerkzeug auf dem Fräsdorn in axialer Richtung festspannt. Gemäß Erfindung fallen diese beiden axialen Kräfte fort, und außerdem wird auch eine Schwächung des Fräsers#durch eine Keilniit vermieden.
• Bei Schleifmaschinen mit breiten, Schleifscheiben, deren Spindel doppelseitig gelagert -ist, können die Schle'ifscheiben durch Herausziehen der Mitnehmerwelle ausgewechselt werden, während bisher geteilte Lager oder ein abnehmbares Lager nötig waren.
• 2. Bessere Rundlaufgenauigkeit des Werkzeuges Bisher bestand zwischen einem zylindrischen Dorn und Fräser oder Schleifscheibe Spiel und damit die Möglichkeit einer nur einseitigen Anlage und somit einer Rundlaufungenauigkeit des Werkzeuges. Außerdem war es zu schwierig, die Achse des Befestigungskegels und des zylindrischen Teiles zur genauen Fluchtung zu bringen, weshalb gewisse Abweichungen unausbleiblich waren; auch war es nur mit gewissen Fehlern möglich, die Stirnfläche der Fräsdommutter in jeder Lage genau senkrecht zur Fräserachse zu halten; diese Fehler führten zum Krummziehen des Dornes, wodurch neue Rundlauffehler entstanden. Die.vorerwähnten Schwierigkeiten sind bei der Hohlwelle gemäß Erfindung dadurch vermieden, daß diese auf die einfachste Form gebracht ist und nur noch eine für die Genauigkeit des Rundlaufs ausschlaggebende Fläche besitzt, nämlich ihre Mantelfläche, welche zylindrisch ist, und sich deshalb mit jeder erreichbaren Genauigkeitherstellen läßt. 3. Steife Rahmenbauart bei geringem Gewicht Bisher mußte wegen der Form von Fräsdorn oder Schleifdom das Gegenlager (wenn nicht beide Lager geteilt sind) abriehmbar sein und zu jedem Werkzeugwechsel auch abgenommen werden. Wegen der durch die Durchmesserverringerung gegebenen Möglichkeit des Herausziehens der Hohlwelle4 kann das Gegenlager auch bei Werkzeugwechsel unbeweglich bleiben und deshalb mit dem Hauptlager oder dessen Tragstück aus einem Stück hergestellt werden. Dies ergibt noch den Vorteil, daß die Bohrungen für Haupt- und Gegenlager am gleichen Stück genau fluchtend hergestellt werden können. Es ist so möglich, geschlossene Fräsmaschinen mit großer Steifigkeit bei geringem Werkstoffaufwand zu bauen, bei denen das Gegenlager in einem Rahmen ii sitzt, welcher mit dem eigentlichen Fräsmaschinenständer 12 aus einem Stück bestehen kann.
• Abb. 3 zeigt schematisch verschiedene Möglichkeiten für die Anwendung der Hohlwelle zur Befestigung mehrerer Naben. Nach Abb. 3a wird z. B. das Antriebsmoment durch eine Scheibe 14 auf die in den Lagern 15, 16 gelagerte Welle 4 übertragen und hierdurch ein auf der Hohlwelle 4 angeordnetes Werkzeug 17 (z. B, Schleifscheibe) angetrieben; 17 kann auch ein Antriebsorgan sein, auf dessen bequeme Auswechselbarkeit es ankommt. Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 b sitzen beide Naben 14 und 17 zwischen den Lagern 15 und 16, bei der Ausführungsform nach Abh. 3 c außerhalb der Lager 15 und 16. Abb. 3d zeigt in symbolischer Form die Lagerung nach Abb. i, nämlich das G » egenlager 2, das Fräswerkzeug 3, die Frässpindel i und die in Abb. i nicht gezeichneten Lager iS und ig, die im Maschinenständer selbst liegen.
• Bei der Ausführungsforin nach Abb. r sind auf die Hohlwelle 4 noch drei Ringe 2o, 21, 22 aufgeschoben. Diese Ringe haben die Aufgabe, die Wandung des DOmes 4 dort, wo kein umschließender Rundkörper sitzt, notfalls gegen Überbeanspruchung durch den Innendruck zu sichern. Die Ringe können weiterhin zur Bestimmung der axialen Lage des Fräswerkzeuges 3 dienen.
• Verschiedene Pressungen in- den Paßfugen der einzelnen Befestigan--#s-sf-ellen können durch verschiedene Spiele zwischen der ungedehnten Hohlwelle und den zu befestigenden Naben erzielt werden. Auch kann durch unterschiedliche Wandstärken die Dehnbarkeit der Hohlwelle an verschiedenen Stellen verschieden sein. Eine besondere Ausführungsform hierfür ist in der unteren Hälfte der Abb. i dargestellt. Innerhalb der Frässpindel i ist die Wand der Hohlwelle 4 dicker; an der Paßstelle für den Laufring 3 kann die Verdickung durch einen hohlzylindrischen Ansatz 30 des fest eingesetzten Verschlußstückes 6 geschehen.
• Abb. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Hohlwelle 4', in der einzelne Einsatzkörper dehnend wirken; diese können mechanischer oder hydraulischer Art sein. Im dargestellten Beispiel dient der Einsatzkörper 25 zum Befestigen in der Frässpindel i, der Einsatzkörper 26 zum Befestigen der Nabe 3', während der Einsatzkörper 27 zum Befestigen der Laufbuchse 28 des hier als Gleitlager dargestellten Gegenlagers 2' dient. Hierbei werden die Einsatzkörper unabhängig voneinander unter Druck gesetzt, und zwar beispielsweise dadurch, daß die Betätigungsstange 29 so lang ist, daß sie durch den ringförmigen Einsatzkörper 27 hindurchtritt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Nabenbefestigung auf einer durch ein inneres Druckmittel unmittelbar oder mittelbar aufweitbaren Hohlwelle, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorzugsweise zweifach gelagerte Hohlwelle (4) von einheitlichem Außendurchmesser mehrere derartige Nabenbefestigungen trägt.
2. 2. Nabenbefestigung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch verschiedenes Spiel der Nabenbohrungen bei ungedehnter Hohlwelle. 3. Nabenbefestigung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch verschiedene Dehnbarkeit der Hohlwelle an den einzelnen Befestigungsstellen durch verschiedene Wandstärken, Verdickungen oder Ansätze (30) im Innern der Welle. 4. Nabenbefestigung nach Anspruch i, gekennzeichnet durch mehrere gemeinsam oder unabhängig voneinander durch ein Druckmittel aufweitbare Einsatzkörper (25, :26, 27) der Hohlwelle für die einzelnen Befestigungsstellen. 5. Nabenbefestigung nach Anspruch 4 mit mindestens drei Befestigungsstellen und j# einem Einsatzkörper mit Verdrängerkörper, gekennzeichnet durch ringförmige Einsatzkörper (27), durch die die Betätigungsstange für von außen sonst nicht zugängliche Einsatzkörper (26) hindurchtritt. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 429 259.