DE1286377B

DE1286377B - Vorrichtung zur Einstellung der Lagervorspannung einer Werkzeugmaschinenspindel

Info

Publication number: DE1286377B
Application number: DEG42198A
Authority: DE
Inventors: Mccann William L
Original assignee: Giddings and Lewis LLC
Current assignee: Giddings and Lewis LLC
Priority date: 1963-12-11
Filing date: 1964-12-07
Publication date: 1969-01-02
Also published as: CH433912A; US3211060A; GB1036675A; BE656868A

Description

Anliegen der Lager ungünstig beeinflußt. Umgekehrt ist es möglich, daß eine derartige Kompromißeinstellung der Lager keine ausreichende Stützung der Werkzeugspindel ergibt, wenn bei ziemlich niedriger 5 Spindeldrehzahl starke Späne vom Werkstück abzuheben sind, und unter diesen Bedingungen kann sich am Werkzeug ein Rattern einstellen, das auf die Dauer zerstörend auf die Werkzeugschneide wirkt.

Im weiteren Verlauf der Entwicklung von Spindellagerungen von Werkzeugmaschinen sind Versuche gemacht worden, dieselbe den auftretenden veränderlichen Betriebsbedingungen der Spindel (von Hand oder automatisch) besser anzupassen. Sehr häufig

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zur Einstellung der Lagervorspannung der Spindel
einer Werkzeugmaschine, insbesondere einer Frässpindel, die in einem zylindrischen Gehäuse mittels
zweier Wälzlager gelagert ist. Bei dieser Spindel sind
die inneren Lagerringe der Wälzlager auf der Spindel
und einer der Außenringe dieser Lager im Gehäuse
axial und radial fest angeordnet und ist der andere
Außenring der Wälzlager durch einen hydraulisch
beaufschlagbaren Ringkolben, dessen Zylinder durch io
das zylindrische Gehäuse gebildet wird, axial verschiebbar angeordnet.

Die Erfindung beabsichtigt hauptsächlich die
Schaffung einer verbesserten Vorrichtung zur Einstellung der genannten Lagervorspannung bei Werk- 15 sind Spindeln von Werkzeugmaschinen bzw. die zeugmaschinenspindeln, durch die in Betriebs- diese umschließenden Büchsen in Kegellagern zu bereichen mit hoher Spindeldrehzahl eine geringe beiden Seiten der Spindel oder Spindelbüchse ge-Lagervorspannung der Spindel aufrechterhalten wer- lagert, wobei die Kegelfiächen der beiden Lager bei den kann, so daß die durch Reibung erzeugte Wärme einfachen Lagern ein Ansteigen nach außen zu und auf einem Minimalwert gehalten werden kann, und ao bei Doppelkegellagern ein entgegengesetztes Anin Betriebsbereichen mit niedrigen Spindeldreh- steigen zueinander aufweisen, was eine große Starrzahlen eine hohe Lagervorspannung erzeugt wird, heit der Lagerung und damit eine gute Spielfreiheit durch die ein Rattern des Werkzeuges verhindert ergibt; die Kegellager können als Gleit- oder als wird. Rollenlager ausgebildet sein. Die Einstellung der Ein mehr spezielles Ziel der Erfindung ist es, eine 25 Lagervorspannung wird z. B. dadurch erzielt, daß Vorrichtung zur Einstellung einer zwischen hoher eine mit Gewinde auf der Spindelbüchse sitzende und niedriger Vorspannung variierenden Lagervor- Mutter ihren Druck über einen Bundring auf den spannung zu schaffen, die im Betrieb einfach und auf die Büchse aufgesetzten keilförmigen Innenring genau ist und die auch leicht zu bedienen und instand des betreffenden Steilkegellagers ausübt, der dann an zu halten ist. Ein weiteres Erfindungsziel ist es, eine 30 dem gleichfalls keilförmigen, radial beweglichen und veränderbare, hydraulisch betätigte Lagervorspan- sich an der Deckwand des Spindelgehäuses anlegennungs-Einstellvorrichtung zu schaffen, bei der die den Außenring des Lagers ein kleines Stück empor-Höhe der Vorspannung durch zwangläufig wirkende gleitet und damit den auf dieses Gehäuse und ande-Mittel genau und im Betrieb jedesmal reproduzierbar rerseits auf die Spindel ausgeübten Druck erhöht, bestimmt wird, mithin nicht von der Größe des zum 35 wodurch sich die auf die Spindel ausgeübte Lager-Übergang von hoher zu niedriger Lagervorspannung vorspannung erhöhen bzw. durch entgegengesetztes und umgekehrt verwendeten hydraulischen Druckes Schrauben der über eine Feder auf das Lager wirabhängt. Ein hiermit in Verbindung stehendes Erfin- kenden Mutter erniedrigen läßt; auf diese Weise dungsziel ist die Schaffung einer solchen hydraulisch können unter Vermittlung von Übertragungsorganen, betätigten Vorrichtung zum zwangläufigen Einstellen 40 die gegebenenfalls durch das Antriebsorgan der einer veränderbaren Vorspannung, die den Übergang Spindel hindurchgehen, auch mehrere längs der von hoher zu niedriger Lagervorspannung und um- Spindel aufgereihte Lager bzw. Lagerpaare gemeingekehrt in beiden Richtungen zwangläufig vollzieht. sam eingestellt und jedes sich auf die Dauer ein-Ein weiteres Erfindungsziel ist die Schaffung einer stellende Lagerspiel vermieden werden. Bei der verbesserten Werkzeugspindellagerung des Büchsen- 45 Lagerung von Werkzeugmaschinenspindeln werden typs, die die im vorstehenden in ihren Eigenschaften auch gegeneinandergerichtete Steilkegel verwendet, geschilderte Einstellvorrichtung für hohe und nied- die durch eine während des Betriebes einstellbare rige Lagervorspannung einschließt. Schließlich be- nachgiebige Kraft, die mechanisch, z. B. durch absichtigt die Erfindung auch die Schaffung einer Tellerfederpaare, hydraulisch oder pneumatisch aus-Werkzeugspindellagerung des Büchsentyps, bei der 50 geübt wird, axial an kegelig gestaltete Spindellaufzur Erreichung reproduzierbarer Werte der Lager- flächen angedrückt werden können. Die Änderung vorspannung eine stets gleichbleibende Temperatur
sämtlicher Lagerteile durch Anordnung eines Kühlmittelkreislaufes herbeigeführt wird.

Bisher wurden Werkzeugmaschinen, wie Fräs- 55 fischen Druck desselben oder seiner Temperatur maschinen und Drehbänke, mit motorgetriebener gesteuert wird. Ferner kann der in der Lagerung der Spindel und großem Spindeldrehzahlbereich zur
Herabsetzung von Schwingungen und Rattern des
das Werkstück bearbeitenden Werkzeuges in Wälzlagern mit fester Lagervorspannung gelagert. Diese 60 lieh hohe Spindeldrehzahlen mit niedrigem Lagerfeste Vorspannung wurde gewöhnlich durch eine druck und niedrige Spindeldrehzahlen mit hohem Lagereinstellung erzielt, die einen Kompromiß dar- Lagerdruck gepaart sind. Der Lagerdruck kann bei stellte, mittels dessen man die durchschnittlichen, im derartigen Lagerungsvorrichtungen z. B. durch eine Betrieb der Maschine auftretenden Betriebsbean- Nockenscheibe mit auf dieser gleitendem Stift, die spruchungen aufzunehmen suchte. Eine solche Korn- 65 mit der Vorrichtung zur Regelung der Spindeldrehpromißeinstellung der Lagervorspannung hat jedoch zahl in Verbindung steht, automatisch geregelt wereine Wärmeerzeugung im Lager zur Folge, die bei den. Zur Kompensierung des im Laufe der Zeit aufhohen Spindeldrehzahlen die Ausrichtung und das tretenden Lagerspiels werden auch bei Spindellage-

der Spannung kann dabei von Hand oder automatisch durch eine Einstellvorrichtung erfolgen, die von dem Reibungsmoment des Lagers, dem spezi-

Werkzeugespindel herrschende Druck auch der vorhandenen Spindeldrehzahl angepaßt werden, wobei bei spanabhebenden Werkzeugmaschinen gewöhn-

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rungen manchmal axial bewegbare Kugellagerlauf- beaufschlagbare Kolben wird mit kühlmittelringe vorgesehen, die durch ein flüssiges oder gas- durchströmten Kanälen ausgestattet,
förmiges Medium eingestellt werden; bei diesen Vorrichtungen ist eine Verbindung derselben mit den Auf diese Art kann auf einfache Weise die genaue zur Lagerkühlung dienenden möglich. 5 Einstellung der Lagervorspannung auf einen immer

Im großen ganzen lassen sich die Anordnungen wiederholbaren, niedrigen bzw. hohen Wert für die zur Lagerung von Werkzeugmaschinenspindeln in verschiedenen Drehzahlbereiche unabhängig von zwei Gruppen gliedern: in die mit Einstellvorrich- Druckänderungen in dem den Ringkolben in enttungen für den Lagerdruck, die mit Federn arbeiten, gegengesetzten Richtungen beaufschlagenden Strö- und die mit Einstellvorrichtungen für den Lager- io mungsmittel erfolgen. Außerdem wird ein einfacher druck, die mit hydraulischen oder pneumatischen und leichter Zusammenbau der Spindellagerung erMedien arbeiten, versehenen. Bei beiden Arten von zielt, wodurch sich das Werkzeug im Spindelkasten Einstellvorrichtungen haben sich jedoch bei den der Werkzeugmaschine gut lagern und genau auszuerst genannten infolge der Wärmedehnung der richten läßt. Auch kann die durch Lagerreibung entverschiedenen Bestandteile des Systems und bei den 15 stehende Wärme durch Hindurchschicken eines abzuletzt genannten infolge der Kompliziertheit der bei gekühlten Mediums durch die in dem neuen, den hydraulischen und pneumatischen Systemen erfor- Außenring des einen Wälzlagers aufnehmenden derlichen Druckmessungsvorrichtungen beträchtliche Wärmeaustauschring vorgesehenen Ringnuten und Schwierigkeiten bei der Lösung der Aufgabe ergeben, die in dem den Außenring des anderen Wälzlagers die Höhe der auf die Spindellager auszuübenden 20 aufnehmenden und einstellenden Ringkolben vorVorspannung einzustellen und aufrechtzuerhalten. gesehenen Ringnuten weitgehend abgeführt werden. Infolgedessen haben die verschiedenen Vorrichtun- Die geschilderte Anordnung für die Einstellung einer gen mit veränderbarer Lagervorspannung bis- veränderbaren Lagervorspannung an Werkzeugher nur begrenzte Erfolge erzielen und sich noch maschinenspindeln ergibt mithin über weite Spindelkein weitreichendes Verwendungsgebiet erobern 35 drehzahlbereiche hin einen sicheren und Störungskönnen, freien Betrieb.

Es lag also die Aufgabe vor, eine Einstellvorrich- An Hand der Zeichnung, die einen Vertikalschnitt

tung für die auf dem Lager einer Werkzeugspindel, durch eine erfindungsgemäß gelagerte Frässpindel

im vorliegenden Fall einer Frässpindel, lastende Vor- einer Schnellfräsmaschine darstellt, soll nunmehr ein

spannung zu schaffen, durch die sich diese Vor- 30 Ausführungsbeispiel der Erfindung besprochen

spannung entsprechend verschiedenen Drehzahl- werden.

bereichen der Spindel, wenn möglich automatisch, Die wiedergegebene Frässpindel ist in eine Schnelleinstellen ließ, damit man die Höhe derselben den fräsmaschine der Ständerbauart eingebaut, deren in diesen Bereichen herrschenden Anforderungen Spindelkasten 21 zur Bearbeitung des Werkstückes anpassen und eine Beschädigung der Werkzeug- 35 am Ständer der Maschine sowohl in der Vertikalen schneide lange Zeit hindurch vermeiden konnte. verschoben als auch in einer senkrechten Ebene ge-Diese den Spindeldrehzahlbereichen entsprechenden dreht werden kann. Zu diesem Zweck wird der Vorspannungen sollten sich durch die Einstellvor- Spindelkasten 21 mit mehreren Befestigungsbolzen richtung, die als hydraulisch zu betätigende in Aus- 26 auf dem an einem drehbaren Support getragenen sieht genommen war, auf einfache Weise immer 40 Schlitten 25 befestigt. Die Frässpindel 23 ist mittels genau wiederherstellen lassen und dabei in ihrer zweier kegeliger Lager, des vorderen Kegelrollen-Größe von Schwankungen im Druckmitteldruck un- lagers 38 und des hinteren Kegelrollenlagers 39, in abhängig sein. dem büchsenartigen Spindelgehäuse 33, das mit der

Die Erfindung schlägt zur Erreichung dieses Zieles Anschlagfläche 32 am Spindelkasten 21 anliegt und

und der anfangs angegebenen weiteren Ziele vor, in 45 in der genau geschliffenen Bohrung in ihm getragen

dem durch das Gehäuse der Werkzeugspindel ge- und ausgerichtet wird, gelagert und wird durch das

bildeten Zylinder beidseitig des hydraulisch beauf- auf sie aufgesetzte Triebzahnrad 40 angetrieben, das

schlagbaren Ringkolbens je einen Druckraum anzu- wieder über das lose mitgenommene Zahnrad 41 mit

ordnen und die Hubbewegungen des Ringkolbens in der Ausgangsseite eines auf mehrere Übersetzungs-

beiden Axialrichtungen des Gehäuses durch je einen 50 Verhältnisse einstellbaren Rädergetriebes verbunden

festen Anschlag zu begrenzen. Da diese Vorrichtung ist. Um eine Vorstellung von dem Gesamtdrehzahl-

jedoch nur dann zu reproduzierbaren Werten der bereich dieses Ausführungsbeispieles der Erfindung

Lagervorspannung führt, wenn sämtliche Lagerteile zu geben, sei bemerkt, daß die dargestellte Fräs-

stets eine gleichbleibende Temperatur aufweisen, Spindelanordnung für einen Drehzahlbereich von 14

werden zweckmäßigerweise noch die drei folgenden 55 bis 3600 U/min vorgesehen ist.

Anordnungen getroffen: Bei dieser Anordnung ist, wie auch bei anderen

. , . „ , . , ,. , „ , mit veränderbarer Lagervorspannung arbeitenden

a) der im Gehäuse axial und radial fest angeord- Spindelanordnungen, darauf geachtet worden, daß nete Außenring des einen Lagers der Spindel, _{alle Tdle des} Spindelgehäuses 33 einschließlich der das ebenso wie das andere als Walz-, und zwar _{6o Spmdel2}3 und ihrer Lager 38 und 39 vor der Einais Kegelrollenlager ausgebildet ist wird an _{füh des} Spindelgehäuses in den Spindelkasten 21 seinem Umfang von einer kuhlmitteldurch- _im Gehäuse zusammengebaut und eingestellt werden strömten Buchse umgeben; können, damit die Traglager 38, 39 genau eingestellt

b) an der Stirnseite dieses Außenringes liegt ein _und ausgerichtet sind und die Montagezeit der Fräsgleichfalls von einem Kühlmittel durchströmter 65 maschine verkürzt werden kann. Da infolge der Wahl Wärmeaustauschring an; dieser Anordnung die Sitze für die Lager 38, 39 ein-

c) der den axial beweglichen Lageraußenring der zein bearbeitet werden können und das Gehäuse 33 Gesamtlageranordnung umfassende, hydraulisch auf genau bearbeiteten aufeinanderliegenden Flächen

im Spindelkasten gehalten wird, läßt sich die Frässpindel sehr genau lagern.

Für das vordere Lager 38 und das hintere Lager 39 sind Kegelrollenlager gewählt worden, um sowohl axiale als auch radiale Belastungen der Spindel 23 besser aufnehmen zu können. Der auf die Spindel 23 aufgezogene Lagerinnenring 42 wird zwischen der Schulter 43 der Spindel und der an der Nabe des Triebzahnrades 40 anliegenden Hülse 44 festgehal-

weise der Zeichnung linken Druckraum 66 ein Druckmittel, z.B. Drucköl oder Druckwasser, eingeleitet, so wird der Kolben nach rechts gedrängt werden, und die Vorspannung auf beiden Kegelrollenlagern nimmt in der oben beschriebenen Weise zu. Wird umgekehrt der Druck im Druckraum 67 gesteigert, so geht der Kolben nach links und verringert diese Vorspannung. Für die Abdichtung der beiden Druckräume gegeneinander wird durch je

feste Anschläge vor, wie sie auch zur Einstellung des Lagerspiels bei Wälzlagern, z. B. in Form von Toleranzscheiben, allgemein bekannt und üblich sind, und zwar als Mittel zur Begrenzung des Hubs des Ringkolbens. Der eine dieser Anschläge, der Anschlag 71, ist, in der Darstellungsweise der Zeichnung gesehen, am rechten Ende des Zylinders 65 angeordnet und wird als genau geschliffener Zwischenring ausgeführt; er wird von einem Dichtring 72 ge-

ten; der im Gehäuse 33 fest angeordnete Lageraußen- io eine Ringnut an jedem Ende des Ringkolbens mit ring 45 ist an seinem Umfang von der von einem einem darin befindlichen Dichtungsring 68 gesorgt. Kühlmittel durchströmten Büchse 46 umgeben, die Um eine genaue und jederzeit auf einfache Weise

in eine axiale Bohrung 47 am Vorderende des Ge- wiederholbare Einstellung der auf den Lagern 38, 39 häuses eingesetzt ist; diese Büchse trägt auf ihrer lastenden Vorspannung auf einen Maximalwert und Außenseite eine Anzahl Ringnuten 92 für das Lager- 15 einen Minimalwert zu erzielen, schlägt die Erfindung wärme abführende Kühlmittel. Das Rollenlager 38
wird nach vorn zu durch einen mit Kopfschrauben
49 am Gehäuse befestigten Klemmring 48 und einen
Abstandsring 50 für den Lageraußenring 45 abgeschlossen.

Ebenso wie der vordere Lagerinnenring 42 wird auch der hintere, gleichfalls auf die Spindel aufgesetzte Lagerinnenring 51 des Lagers 39 durch ein hülsenartiges Distanzstück 52, das an die Nabe des

Triebzahnrades 40 anstößt, nach hinten zu jedoch 25 halten, der im Bohrungszylinder 65 des Gehäuses 33 durch eine Schraubenmutter 53, die durch einen von einem Klemmring 73 gehalten wird, welcher mit Gewindestift 54 gesichert sein kann, festgehalten, mehreren Kopfschrauben 74 am Gehäuse befestigt während der Außenring 55 des hinteren Lagers axial ist. Wird mithin dem Druckraum 66 zur Linken des verschiebbar ist. Kolbens 64 Druckmittel zugeführt, so wird die Hub-

Erfindungsgemäß sind zur Änderung der auf den 3° bewegung des Kolbens 64 nach rechts durch An-Lagern 38, 39 lastenden Vorspannung und damit schlag 71 begrenzt und dadurch auf die Wälzlager

38, 39 die maximale Vorspannung ausgeübt werden. Der andere im Zylinder 65 am linken Ende des Kolbens 64 an der Gehäuseschulter 76 anliegende 35 Anschlag 75 ist in ähnlicher Weise wie Anschlag 71 bearbeitet und läßt am Ende des linksgerichteten Kolbenhubes an den Lagern 38, 39 die minimale Lagervorspannung entstehen. Zur Herbeiführung einer tatsächlichen Metall-Metall-Berührung des ring 55 drückt, infolge der Kegelgestalt des Lager- 40 Kolbens 64 mit einem der Anschläge 71, 75 muß außenringes 55 die auf dem Wälzlager 39 lastende natürlich ein genügend großer hydraulischer Druck Vorspannung erhöht werden. Gleichzeitig überträgt
sich der durch den Kolben 64 ausgeübte Axialdruck
über Lageraußenring 55, Kegelrollen 56, Lagerinnenring 51 und Endring 53 auch auf die Spindel 33, die 45
sich nach rechts zu verschieben sucht, und von dieser
über Lagerinnenring 42 des Lagers 38, Kegelrollen
46 α und den axial durch die wärmeaustauschende
Büchse 46 festgehalten, in Radialrichtung jedoch

verschiebbaren Lageraußenring 45, wodurch auch 50 der Spindel 23 in den Lagern 38, 39 notwendig die auf dem Lager 38 lastende Vorspannung erhöht macht, für die niedrigen Spindeldrehzahlen, z. B. 14 wird. Eine in entgegengesetzter Richtung erfolgende
Bewegung des Kolbens 64 hat eine Verringerung
beider Vorspannungen zur Folge.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der 55 derart geschliffen wird, daß sich beim Auftreffen des hydraulisch beaufschlagbare Ringkolben 64 als Kolbens 64 auf ihn genau die Maximalvorspannung Stufenkolben ausgeführt, dessen im Durchmesser an den Lagern 38, 39 ergibt. Für hohe Spindeldrehgrößerer Teil in dem zylindrischen Bohrungsteil 65 zahlen, die z. B. zwischen 900 und 3600 U/min des Gehäuses und dessen im Durchmesser kleinerer liegen, hat sich eine Minimalvorspannung entspre-Teil mit einer bearbeiteten Außenfläche 62 in einem 60 chend einem aufzubringenden Drehmoment von gleichfalls bearbeiteten Teil 63 der abgestuften Ge- 11 cm · kg als geeignet erwiesen. Zur Erzielung diehäusebohrung gleitend verschiebbar sind.

Die Hubbewegungen des Kolbens 64 in. beiden Axialrichtungen, durch die die auf den Lagern 38,39

lastenden Vorspannungen geändert werden, werden 65 Lagerwiderstand ergeben, durch Einleiten eines Druckmittels in die zu beiden Das Druckmittel wird dem die hohe Lagervor-

Seiten des Kolbens 64 vorgesehenen Druckräume 66, spannung herbeiführenden Druckraum 66 durch 67 bewirkt. Wird z. B. in den in der Darstellungs- einen geeigneten, im Gehäuse 33 vorgesehenen

zur Verhütung von schneidenzerstörendem Rattern und Schwingungen des das Werkstück bearbeitenden Werkzeuges Mittel vorgesehen, die im folgenden besprochen werden sollen.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, wird bei einer nach rechts gerichteten Axialbewegung des das Distanzstück 52 umgebenden abgestuften Ringbundes 58, der mit der Druckfläche 59 auf den Lageraußen-

auf den Kolben wirken. Erwünscht ist eine möglichste Geringhaltung der Größe des Kolbenhubes, z. B. auf dem Wert von etwa 0,25 mm.

Bei einer als Muster gewählten Maschine der hier dargestellten Ausführung der Werkzeuglagerung mit einem Drehzahlbereich von 14 bis 3600 U/min hat sich ergeben, daß sich eine hohe Lagervorspannung, die ein Drehmoment von etwa 40 cm-kg zum Drehen

bis 900 U/min, eignet. Die Einstellung der hohen Lagervorspannung wird, wie dem Vorstehenden zu entnehmen ist, dadurch erzielt, daß Anschlag 71

ser Vorspannung muß natürlich wieder der Anschlag 75 so geschliffen werden, daß, wenn sich der Kolben 64 an ihn anlegt, die Lager 38, 39 den gewünschten

Durchlaß 77 mit der öffnung 77 a zugeführt. In ähnlicher Weise ist das Gehäuse 33 für die Zuführung des Druckmittels zu dem für geringe Lagervorspannung vorgesehenen Druckraum 67 mit einer Öffnung 78 versehen. Die Öffnungen 77 a und 78 sind mit Anschlüssen für Rohrleitungen versehen, die den Druckräumen das Druckmittel von einer motorgetriebenen Pumpe her zuführen, die von einer selbsttätigen Ventileinrichtung gesteuert wird.

Zum Antrieb der Spindel kann bei der als Beispiel gewählten Maschine eine bekannte Planetenräderübersetzung dienen.

Die Abführung der durch Reibung in dem vorderen Spindellager 38 entwickelten Wärme erfolgt dadurch, daß der im Gehäuse 33 fest angeordnete Lageraußenring 45 von einer Büchse 46 umgeben wird, deren Nuten 92 durch einen im Spindelgehäuse 33 vorgesehenen erweiterten Durchlaß 91 mit Kühlflüssigkeit beschickt werden. Ferner liegt an der Stirnseite des Außenringes 45 ein kühlend wirkender Wärmeaustauschring 80 an, der gleichfalls von Kühlmittel durchströmt wird, das zwei in ihm vorgesehenen ringförmigen Aussparungen 94 durch die Öffnung 93 der kühlmitteldurchströmten Büchse 46 hindurch zufließt. Ein Teil des Kühlmittels in den Nuten 92 der Büchse 46 wird durch einen Durchlaß 95 im oberen Teil des Spindelgehäuses 33 ausfließen gelassen und ergießt sich in das Gehäuseinnere. In ähnlicher Weise wird der in den Aussparungen 94 des Wärmeaustauschringes 80 befindliche Teil des Kühlmittels von dem axialen Durchlaß 96 in diesem Ring aufgenommen und fließt in das Gehäuse 33 über die Spindel 23 herab. Das abgeleitete Kühlmittel fließt einem Vorratsbehälter zu, dem es dann wieder durch die Kühlmittelpumpe entnommen wird.

Das hintere Wälzlager 39 wird unter Benutzung des Ringkolbens 64 gekühlt, und zwar ist dieser Ringkolben, der den axial beweglichen Lageraußenring 55 umfaßt, mit Kanälen 97 und 104 ausgestattet, durch welche das Kühlmittel hindurchfließt. Die Kanäle 97 befinden sich im Innern des Kolbens 64 und werden durch eine Öffnung 98 im Gehäuse 33, einen den Kolben 64 umgebenden Ringraum 99 und eine Öffnung 101 an der Oberseite dieses Kolbens mit Kühlmittel beliefert. Ein Teil des wärmeabführenden Kühlmittels geht durch die Auslaßöffnung 102 im unteren Teil des Ringkolbens 64 in das Gehäuse 33 ab. Ein zweiter, in der Ringnut 99 des Kolbens 64 wirkender Teil des Kühlmittels fließt durch den Kanal 103 in Teil 58 des Stufenkolbens 64 der Nut 104, die zur besseren Kühlwirkung schraubenlinienförmig ausgeführt ist, und über Kanal 105 dem Gehäuse 33 zu, von wo das Kühlmittel demselben Vorratsbehälter wie das vom Wälzlager 38 herkommende Kühlmittel zugeführt wird.

Durch die geschilderte Ausbildung des Spindelgehäuses 33 als Mittel zur Einstellung der Lagervorspannungen der Spindel und zur Kühlung derselben wird also eine leicht zusammenbaubare Konstruktion, in der die Werkzeugspindel gut gelagert und ausgerichtet ist, und durch die besondere Ausbildung des Ringkolbens und die Anordnung fester Anschläge die gewünschte Reproduzierbarkeit genauer Maximal- und Minimalwerte der Lagervorspannung der Werkzeugspindel und ein weitgehend störungsfreier Betrieb der Werkzeugmaschine erreicht.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Einstellung der Lager vorspannung einer Werkzeugmaschinenspindel, insbesondere einer Frässpindel, die in einem zylindrischen Gehäuse mittels zweier Wälzlager gelagert ist, wobei die Lagerinnenringe auf der Spindel und einer der Außenringe im Gehäuse axial und radial fest angeordnet sind und der andere Lageraußenring durch einen hydraulisch beaufschlagbaren Ringkolben, dessen Zylinder durch das zylindrische Gehäuse gebildet wird, axial verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (65) beidseitig des Ringkolbens (64) je ein Druckraum (66, 67) angeordnet ist und die Hubbewegungen des Kolbens (64) in beiden Richtungen durch je einen festen Anschlag (71, 75) begrenzbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gehäuse fest angeordnete Lageraußenring (45) an seinem Umfang von einer kühlmitteldurchströmten Büchse (46) umgeben ist, an seiner Stirnseite ein kühlmitteldurchströmter Wärmeaustauschring (80) anliegt und daß der Kolben (64), der den axial beweglichen Lageraußenring (55) umfaßt, mit kühlmitteldurchströmten Kanälen (97, 104) ausgestattet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909 513/1012