DE1199585B

DE1199585B - Planscheiben-Waelzlagerung fuer Karussellwerkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE1199585B
Application number: DESCH33458A
Authority: DE
Inventors: Karl Kusnier
Original assignee: Schiess AG
Current assignee: Schiess AG
Priority date: 1963-06-26
Filing date: 1963-06-26
Publication date: 1965-08-26

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

B23b

Deutsche Kl.: 49 a-2/02

Nummer: 1199 585

Aktenzeichen: Sch 334581 b/49 a

Anmeldetag: 26. Juni 1963

Auslegetag: 26. August 1965

Planscheiben-Wälzlagerungen für Karussellwerkzeugmaschinen sind in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Ihnen ist gemeinsam, daß sich die Planscheibe außen auf ihrem Untersatz über ein Wälzlager abstützt. Dies ist entweder ein reines Axiallager oder ein Radial-Axial-Wälzlager. Der Königszapfen bildet entweder einen fest mit dem Untersatz verbundenen Teil, auf welchen die Planscheibe mittels den Königszapfen umgreifender Wälzlager aufgesteckt ist, oder der Königszapfen bildet einen Teil der Planscheibe und ist in Wälzlagern gelagert, welche im Planscheibenuntersatz festgelegt sind. Das Festziehen der Planscheibe gegen den Untersatz erfolgt mittels einer oder mehrerer auf den Königszapfen aufgeschraubter Muttern, die derart festgespannt werden, daß sich die Planscheibe frei auf dem Untersatz drehen kann.

Handelt es sich bei dem äußeren, die Planscheibe abstützenden Wälzlager um ein Radial-Axial-Wälzlager, so umgreifen den Königszapfen lediglich Axiallager für die zentrische Führung der Planscheibe. Handelt es sich dagegen bei dem äußeren, die Planscheibe abstützenden Wälzlager um ein reines Axiallager, so muß den Königszapfen entweder ein Radial-Axial-Lager umfassen, oder es müssen mehrere Wälzlager vorhanden sein, von denen eines oder mehrere als Axial-Wälzlager und eines als Radial-Wälzlager ausgebildet ist, so daß auf diese Weise die axiale Abstützung und die zentrische Führung der Planscheibe gewährleistet ist, wobei die auf den Königszapfen aufgeschraubte Mutter über das axiale Kräfte aufnehmende, den Königszapfen umgreifende Wälzlager etwaige Kippmomente aufzunehmen hat. Die Mutter verspannt also die Wälzlager axial miteinander. Diese Art der Lagerung wird als sogenannte Starrlagerung bezeichnet.

Die durch die Drehzahl und Belastung in den Wälzlagern entstehende Wärme bewirkt eine Verformung der Lager und der sie umgreifenden Maschinenteile. Diese Erwärmung kann infolge der starren Verspannung ein unkontrolliertes Ansteigen der Vorspannkraft zur Folge haben. Diese bedarf einer Überprüfung, um gegebenenfalls nach längerem Betrieb und bei hohen Drehzahlen die Vorspannkraft dementsprechend zu verändern.

Zur Erzielung eines selbsttätigen Ausgleichs ist es bekannt, der Spannmutter eine Feder vorzuschalten, mit der jedoch die Vorspannkraft auf einen bestimmten Wert festgelegt ist, die durch starke Erwärmung oder durch eine Überbelastung der Planscheibe überschritten wird, so daß mit einem Kippen der Planscheibe gerechnet werden muß.

Planscheiben-Wälzlagerung für
Karussellwerkzeugmaschinen

Anmelder:

Schiess Aktiengesellschaft,
Düsseldorf-Oberkassel, Hansa-Allee

Als Erfinder benannt:
Karl Kusnier, Düsseldorf

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Planscheiben-Wälzlagerung, welche die Mängel der sogenannten Starrlagerung und auch der Lagerung unter Verwendung einer Vorspannfeder beseitigt. Die Lagerung soll insbesondere in der Lage sein, bei großer Drehhöhe entstehende Kippmomente am Maschinengestell abzustützen, ohne daß jedoch eine starre Verspannung mit den erwähnten Nachteilen gegeben ist.

Ausgehend von einer Planscheiben-Wälzlagerung für Karussellwerkzeugmaschinen mit einem die Planscheibe außen abstützenden Wälzlager und mindestens einem den Königszapfen umschließenden Wälzlager, von denen das äußere Wälzlager oder bei der Anordnung nur eines den Königszapfen umschließenden Lagers eines von beiden als Radial-Axial-Wälzlager ausgebildet ist, oder bei der Anordnung von mehreren, den Königszapfen umschließenden Wälzlagern mindestens eines als Axiallager und eines als Radiallager ausgebildet ist, wobei die Planscheibe gegen den Untersatz mittels einer auf den Königszapfen aufschraubbaren Mutter festgezogen ist, sieht die Erfindung vor, daß die Planscheibe gegen den Planscheibenuntersatz mittels einer auf den Königszapfen aufgeschraubten, gegen die Kraft einer vorgeschalteten Feder festziehbaren, scheibenförmigen Mutter spannbar ist, die außen eine Stützschulter aufweist, mit der sie festgezogen mit geringem Spiel einer sich an dem nicht mit dem Königszapfen kraftschlüssig verbundenen Teil der Maschine abstützenden Gegenstützschulter gegenüberliegt. Vorstehend ist nur von einer Feder die Rede. Selbstverständlich

509 C5G/152

kann diese eine Feder durch mehrere oder durch ein Federpaket ersetzt sein. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung ist erreicht, daß das Kippmoment der Planscheibe bis zu einer durch die Feder bestimmten Größe spielfrei abgestützt ist, daß jedoch bei größer werdendem Kippmoment oder einer Erwärmung die Federkraft überwunden wird und sich der Spalt zwischen den Stützschultern schließt, so daß sich die Planscheibe über die Stützschulter abstützt. Somit entsteht im Falle großer Kippmomente als Reaktion ein entsprechend großes Abstützmoment, welches jedoch nur so lange wirkt, wie es tatsächlich benötigt wird. Die hierbei mögliche, maximale Kippkraft ist somit unabhängig von der Vorspannkraft, so daß eine Begrenzung der maximalen Kippkraft nur durch die zulässige Belastung des Schnittwerkzeuges gegeben ist.

Gemäß weiterer Erfindung kann bei einer Planscheibenlagerung mit einem die Planscheibe außen abstützenden Axial-Wälzlager und einem den mit der Planscheibe fest verbundenen Königszapfen umgreifenden Axial-Radial-Wälzlager vorgesehen sein, daß die Gegenstützschulter an einem Ring angeformt ist, der sich über das Axial-Radial-Wälzlager am Planscheibenuntersatz abstützt.

Der die Gegenstützschulter aufweisende Ring und die scheibenförmige Mutter mit Stützschulter schließen mit ihren Stützschultern zweckmäßig einen Hohlraum ein, in dem die Spannfeder zwischen ihnen liegt, so daß die Stützschultern unmittelbar außerhalb der Feder liegen und bei Überwindung der Vorspannkraft der Federn aufeinander zu liegen kommen und so die Planscheibe starr abstützen.

In der F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt, während es sich bei F i g. 2 um ein Diagramm handelt, welches bei Anwendung einer bestimmten Spannkraft die Größe der auftretenden Kippkraft in Abhängigkeit von der Kipphöhe bzw. Drehhöhe zeigt.

Nach Fig. 1, welche eine Planscheibenlagerung schematisch im Schnitt zeigt, lagert die Planscheibe 2 auf dem Planscheibenuntersatz 1 mittels des Axial-Wälzlagers 4. Den zentrisch angeordneten Königszapfen 12, welcher mit der Planscheibe 2 fest verbunden ist, umgreift das Radial-Axial-Wälzlager 5, dessen Außenring im Planscheibenuntersatz 1 festgehalten ist. Das Wälzlager 5 gewährleistet die nahezu spielfreie zentrische Lagerung des Königszapfens 12. An dem den Königszapfen 12 unmittelbar umfassenden Innenring des Wälzlagers 5 liegt der Ring 7 an, welcher außen mit der umlaufenden Gegenstützschulter Ta versehen ist. Dieser Gegenstützschulter Ta liegt die Stützschulter 8a an der Mutter 8 gegenüber, welche auf das freie Ende des Königszapfens 12 aufgeschraubt ist, wobei zwischen Ring 7 und Mutter 8, welche Scheibenform aufweist, die Feder 6 liegt, an deren Stelle gegebenenfalls ein Federpaket treten kann. Die Feder 6 liegt innerhalb des vom Ring 7 und der Mutter 8 zusammen mitdenStützschuitera Ta und 80 umschlossenen Raumes. Die Feder 6 ist durch Anziehen der Mutter 8 derart gespannt, daß ein geringer Spalt s offengeblieben ist. Der Spalt s ist so bemessen, daß er eine Schräglage der Drehachse im zulässigen Bereich erlaubt. Der zulässige Winkel ist in F i g. 1 mit ρ bezeichnet. Damit ist erreicht, daß im Bereich großer Kippmomente als Reaktion die Stützschultern Ta und 8a aufeinander zu liegen kommen und ein entsprechend großes Abstützmoment entsteht, was so lange wirkt, wie es tatsächlich benötigt wird. Die hierbei mögliche maximale Kippkraft ist somit unabhängig von der Vorspannkraft der Feder 6, so daß eine Begrenzung nur durch die zulässige Belastung des Schnittwerkzeuges gegeben ist. Den Antrieb erfährt die Planscheibe durch den Zahnkranz 3, der daran befestigt ist und in bekannter Weise angetrieben wird. In F i g. 1 ist noch auf der Planscheibe 2 ein Werkstück 9 angedeutet, an dessen Oberkante die Kraft P als Kippkraft angreift. Eingezeichnet sind ferner die Drehhöhe h und die Kipphöhe H. Diese Werte sind in dem Diagramm nach F i g. 2 eingezeichnet, wobei links der Linie A derjenige Bereich liegt, in dem die Kraft der Feder 6 zur Wirkung kommt, während in dem Bereich rechts der Linie A der Spalt s zuO geworden ist, so daß die Stützschultern 7a und 8a unmittelbar aufeinander aufliegen, so daß eine starre Lagerung gegeben ist. Das Erreichen des rechts gelegenen Feldes ergibt sich jeweils dann, wenn die Kippkraft bei einer bestimmten Kipphöhe einen Wert erreicht, der außerhalb der Linie A liegt. Die Begrenzung ist durch die zulässige Belastung des Schnittwerkzeuges gegeben. Diese Belastungsgrenze veranschaulicht die Linie B.

Bei Feinstbearbeitung wird die Kippkraft in der Regel nicht einen Wert überschreiten, welcher rechts außerhalb der Linien zu liegen kommt. Dies bedeutet, daß sich das Vorspannsystem innerhalb des federbelasteten und damit völlig spielfreien Bereiches hält, der durch die Kurve A begrenzt ist. Die dabei auftretende geringe Erwärmung läßt sich leicht beherrschen und gestattet eine entsprechend genaue Feinstbearbeitung.

Claims

Patentansprüche:

1. Planscheiben-Wälzlagerung für Karussellwerkzeugmaschinen mit einem die Planscheibe außen abstützenden Wälzlager und mindestens einem den Königszapfen umschließenden Wälzlager, von denen das äußere Wälzlager oder bei der Anordnung nur eines den Königszapfen umschließenden Lagers eines von beiden als Radial-Axial-Wälzlager ausgebildet ist oder bei der Anordnung von mehreren, den Königszapfen umschließenden Wälzlagern mindestens eines als Axiallager und eines als Radiallager ausgebildet ist, wobei die Planscheibe gegen den Untersatz mittels einer auf den Königszapfen aufschraubbaren Mutter festgezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Planscheibe (2) gegen den Planscheibenuntersatz (1) mittels einer auf den Königszapfen (12) aufgeschraubten, gegen die Kraft einer vorgeschalteten Feder (6) festziehbaren, scheibenförmigen Mutter (8) spannbar ist, die außen eine Stützschulter (8 a) aufweist, mit der sie festgezogen mit geringem Spiel einer sich an dem nicht mit dem Königszapfen (12) kraftschlüssig verbundenen Teil (1) der Maschine abstützenden Gegenstützschulter (7 a) gegenüberliegt.

2. Planscheibenlagerung mit einem die Planscheibe außen abstützenden Axial-Wälzlager und einem den mit der Planscheibe fest verbundenen Königszapfen umgreifenden Axial-Radial-Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstützschulter (7 a) an einem Ring

(7) angeformt ist, der sich über das Axial-Radial-Wälzlager (5) am Planscheibenuntersatz (1) abstützt.

3. Planscheibenlagerung nach Anspruch 1 und/ oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gegenstützschulter (7a) aufweisende Ring (7) und die scheibenförmige Mutter (8) mit Stützschulter (8a) mit ihren Stützschultern (7 a, 8ä) einen Hohlraum einschließen, in dem die Spannfeder (6) zwischen ihnen liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen