DE1652711B1 - STORAGE OF THE SPINDLE DRUM IN MULTI-SPINDLE LATHE - Google Patents

Description

Eine Erfindung betrifft die Lagerung der in einem Mehrspindeldrehautomaten um eine horizontale Achse drehschaltbaren Spindeltrommel.One invention relates to the storage of the in a multi-spindle automatic lathe Spindle drum rotatable around a horizontal axis.

Bei diesen Maschinen werden Werkstücke auf mehreren in der Spindeltrommel gelagerten Drehspindeln gleichzeitig bearbeitet. Nach jedem Teilarbeitsgang schaltet die Spindeltrommel, z. B. bei 6 Spindelautomaten um ein Sechstel Umdrehung, weiter.With these machines, workpieces are placed on several in the spindle drum machined rotating spindles at the same time. Switches after each partial work cycle the spindle drum, e.g. B. with 6 automatic spindles by a sixth of a turn.

Bei allen auf dem Markt befindlichen Mehrspindelautomaten dieser Bauart ist die Spindeltrommel, als wichtigstes und für die Genauigkeit der Maschine ausschlaggebenstes Bauteil, im Spindelkasten lediglich in einer Gleitlagerung gelagert. Diese allgemein übliche Lagerung hat folgende Nachteile: Infolge der geringen Geschwindigkeit bei Beginn 1 und Ende des Schaltvorganges kann sich zwischen den gleitenden Flächen kein tragender Schmierfilm ausbilden. Dadurch erfolgt das Gleiten im wesentlichen im Gebiete der Mischreibung, und die entsprechenden Teile sind einem Verschleiß unterworfen, der die Genauigkeit der Maschine im Laufe der Jahre beeinträchtigt.In all multi-spindle automatic machines of this type on the market, the spindle drum, as the most important component and the most crucial component for the accuracy of the machine, is only mounted in a plain bearing in the headstock. This generally customary storage has the following disadvantages: Due to the low velocity at the start and end 1 of the switching operation can not form a supporting lubricating film between the sliding surfaces. As a result, the sliding takes place essentially in the area of mixed friction, and the corresponding parts are subject to wear that affects the accuracy of the machine over the years.

Die in der Spindeltrommel gelagerten schnellaufenden Drehspindeln erzeugen in ihren Lagern relativ große Wärmemengen, die die Temperatur der ganzen Spindeltrommel erhöhen und deren Durchmesser während des Warmlaufens der Maschine so weit vergrößern, daß zwischen dem Spindeltrommelaußenmantel und der Spindelkastenbohrung ein Dehnungsspalt von einigen Zehntel Millimetern gelassen werden muß, da sich der Spindelkasten nicht so schnell erwärmt wie die Spindeltrommel. Dieser Spalt hat zur Folge, daß die Spindeltrommel im Spindelkasten nicht genau zentrisch geführt wird, sondern unten aufliegt, wobei durch seitliches Verschieben die Lage der Spindeltrommel nach jeder Spindeltrommelschwenkung eine geringfügig andere ist. Eine derartige Lageänderung der Spindeltrommel nach ihrer Schwenkbewegung wirkt sich in doppeltem Maße auf den Bearbeitungsdurchmesser am Werk-40 stück aus. Bekannte Einrichtungen zum Klemmen der Spindeltrommel nach dem Weiterschwenken oder zum Verriegeln mit mehreren Indexbolzen oder Klemmstücken verbessern zwar die Genauigkeit, schaffen aber nicht die Genauigkeit, wie sie durch die erfindungsgemäße Ausführung erreicht wird.The high-speed rotating spindles stored in the spindle drum generate relatively large amounts of heat in their bearings, which increase the temperature of the whole Increase spindle drum and its diameter while the machine is warming up Enlarge so far that between the spindle drum outer shell and the headstock bore an expansion gap of a few tenths of a millimeter must be left because the Headstock does not heat up as quickly as the spindle drum. This gap has As a result, the spindle drum in the headstock is not exactly centered is, but rests on the bottom, whereby the position of the spindle drum by shifting to the side is slightly different after each spindle drum swivel. Such a one Change of position of the spindle drum after its pivoting movement has a twofold effect Dimensions based on the machining diameter on the workpiece. Well-known institutions for clamping the spindle drum after pivoting it further or for locking with several index bolts or clamping pieces improve the accuracy, create but not the accuracy as achieved by the embodiment according to the invention will.

Ein weiterer Nachteil der bisherigen Ausführung mit Gleitlagern ist die Tatsache, daß bei Beginn der Spindeltrommelschaltung zunächst die wesentlich größere Reibung der Ruhe überwunden werden muß, was entsprechende Kräfte des Schaltmechanismus verlangt. Um diesen Nachteil zu beseitigen, sind Vorrichtungen, beispielsweise Tragrollen, bekannt, die die Spindeltrommel vor Beginn des Weiterschwenkens zunächst geringfügig anheben. Zur Aufnahme der beträchtlichen Axialkräfte, die durch die nur in radialer Richtung wirkenden Gleitlager nicht aufgefangen werden können, ist eine gesonderte Axiallagerung erforderlich, die spielfrei eingestellt und bei Verschleiß nachgestellt werden rnuß.Another disadvantage of the previous version with plain bearings is the fact that at the beginning of the spindle drum circuit initially the essential greater friction of rest must be overcome, resulting in corresponding forces of the switching mechanism required. To eliminate this disadvantage, devices, such as support rollers, known that the spindle drum initially slightly before the start of further pivoting raise. To absorb the considerable axial forces caused only by the radial Direction acting plain bearings cannot be absorbed is a separate one Axial bearings required, which are set free of play and readjusted when worn become soot.

Im Falle einer erforderlichen Reparatur bei Zerstörung der Lagerstellen, muß der Spindelkasten entweder neu ausgebuchst oder, wenn man die Spindelkastenbohrung nur nacharbeitet, eine neue Spindeltrommel mit Übermaß eingebaut werden.In the event that repairs are required if the bearings are destroyed, the headstock must either be re-booked or, if the headstock bore only reworked, a new oversized spindle drum can be installed.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden (deutsche Auslegeschrift 1098 325), eine in der Hauptachse auf einem Führungsrohr drehbar gelagerte Spindeltrommel mit dem der Spannseite entgegengesetzten Ende in einer konischen Durchbrechung des Spindelkastens dergestalt zu lagern, daß durch diese konische Lagerung die von den Werkzeugen aufgebrachten Axialkräfte auf den Spindelkasten übertragen werden. Neben einer Gleitlagerung ist hierfür auch die Lagerung mit Hilfe kegeliger Rollen angegeben worden. Wenn auch bei der Verwendung von Kegelrollen keine Reibungsprobleme mehr auftreten, wie sie bei @o den obenerwähnten Gleitlagern bestehen, so bleibt doch immer noch der Einfluß von Wärmeausdehnungen der Spindeltrommel bestehen, wodurch die Spannseite der Trommel unter dem Einfluß unterschiedlicher Temperaturen eine verschiedene 5 axiale Lage einnimmt und hierdurch die Genauigkeit der Bearbeitung beeinträchtigt wird.It has also already been proposed (German Auslegeschrift 1098 325) to mount a spindle drum rotatably mounted in the main axis on a guide tube with the end opposite the clamping side in a conical opening in the headstock in such a way that the axial forces exerted by the tools are supported by this conical mounting can be transferred to the headstock. In addition to a plain bearing, the use of tapered rollers has also been specified for this purpose. Even if there are no more friction problems when using tapered rollers, as they exist with the above-mentioned slide bearings, the influence of thermal expansion of the spindle drum still remains, whereby the clamping side of the drum has a different axial position under the influence of different temperatures occupies and thereby the accuracy of the machining is impaired.

Aufgabe der Erfindung ist, die vorstehend erwähnten Nachteile der bekannten Gleitlagerungen wie auch der letzterwähnten Lagerung mit Kegelrollen zu vermeiden und neben einer leichten und ruckfreien Drehbarkeit der Trommel beim Weiterschalten unter allen gegebenen Bedingungen eine genaue Zentrierung der Trommel sowie auch eine Eliminierung von Temperaturänderungen sicherzustellen.The object of the invention is the above-mentioned disadvantages of known slide bearings as well as the last-mentioned bearing with tapered rollers avoid and in addition to an easy and jerk-free rotatability of the drum when indexing accurate centering of the drum under all conditions as well ensure elimination of temperature changes.

25 Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Kegelrollenlager am spannseitigen Ende der Spindeltrommel angeordnet ist und im Axialabstand hierzu ein zweites, Axialkräfte in entgegengesetzter Richtung übertragendes Kegelrollen-30 lager vorgesehen ist, dessen einer Laufring im Verhältnis zu seinem Träger axial verschieblich und durch Druckfedern spielfrei vorgespannt ist.25 According to the invention, this object is achieved in that the Tapered roller bearing is arranged at the clamping end of the spindle drum and in the There is a second axial distance to this, which transmits axial forces in the opposite direction Tapered roller-30 bearing is provided, one of which is a raceway in relation to its Carrier is axially displaceable and biased backlash-free by compression springs.

Mit dieser Kegelrollenlagerung sind entscheidende Vorteile verbunden, so daß damit ein erheblicher 35 technischer Fortschritt gegenüber den bisher üblichen Ausführungen von Mehrspindeldrehautomaten erzielt wird. Durch die Verwendung von vorgespannten Kegelrollenlagern wird die Spindeltrommel stets genau zentrisch geführt, und damit wird eine wesentlich größere Genauigkeit der auf Mehrspindelautomaten gefertigten Werkstücke ermöglicht.There are decisive advantages associated with this tapered roller bearing, so that a considerable technical advance compared to the previously usual Versions of multi-spindle automatic lathes is achieved. By the use of preloaded tapered roller bearings, the spindle drum is always precisely centered, and thus a much greater accuracy than that of multi-spindle machines manufactured workpieces.

Trotz der spielfreien Lagerung können Wärmedehnungen der Spindeltrommel aufgenommen werden, da diese bei Wärmeausdehnung entgegen den Vorq.5 Spannkräften in axialer Richtung verschoben wird. Durch die Wälzlagerung entfällt beim Beginn der Spindeltrommelschaltung der erhöhte Kraftaufwand zum Überwinden der Ruhereibung bzw. erübrigen sich Vorrichtungen zum Anheben der Spindel-5o trommel. Die geringere Reibung der Wälzlagerung ermöglicht weiterhin ein schnelleres Verschwenken der Spindeltrommel, wodurch kürzere Totzeiten und damit eine größere Wirtschaftlichkeit der Maschine erzielbar sind. Durch die Reduzierung der großen gleitenden Flächen auf relativ schmale Wälzlagersitze, kann die Masse der Spindeltrommel wesentlich verringert werden, wodurch ebenfalls ein schnelleres Weiterschwenken der Spindeltrommel möglich wird. Da es sich weiterhin bei Kegelrollenlagern nicht um gleitende, sondern um rollende Reibung handelt, ist der Lagerverschleiß wesentlich geringer, wobei noch hinzu kommt, daß bei notwendigen Reparaturen lediglich die Lager ersetzt werden müssen und keinerlei Nachbearbeitung der Spindeltrommel oder des Spindelkastens notwendig wird.Despite the backlash-free storage, thermal expansion of the spindle drum can be added, since these tensile forces in the event of thermal expansion, contrary to Vorq.5 is shifted in the axial direction. Due to the roller bearing, it is not necessary at the beginning the spindle drum circuit the increased effort required to overcome the static friction or devices for lifting the spindle drum are unnecessary. The lesser one Friction of the roller bearings also enables faster pivoting of the spindle drum, thus shorter idle times and thus greater economic efficiency of the machine are achievable. By reducing the large sliding surfaces to relative narrow roller bearing seats, the mass of the spindle drum can be significantly reduced which also enables the spindle drum to pivot more quickly will. Since tapered roller bearings are still not sliding, but Rolling friction is involved, the bearing wear is significantly less, and still In addition, if repairs are necessary, only the bearings are replaced need and no post-processing of the spindle drum or the headstock becomes necessary.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel genauer beschrieben. Es zeigt F i g. 1 die Spindeltrommel im Längsschnitt mit der erfindungsgemäßen Kegelrollenlagerung, F i g. 2 eine Seitenansicht der Spindeltrommel.In the following the invention is based on the drawing of an exemplary embodiment described in more detail. It shows F i g. 1 the spindle drum in longitudinal section with the tapered roller bearing according to the invention, FIG. Figure 2 is a side view of the spindle drum.

Die Spindeltrommel1 besitzt normalerweise ein Führungsrohr 2, wobei die Spindeltrommel im Spindelkasten 3 und das Führungsrohr im Räderkasten 4 gelagert ist. Das vordere Kegelrollenlager 5 überträgt die auftretenden Axial- und Radialkräfte der Spindeltrommel direkt auf den Spindelkasten. Ein weiteres Kegelrollenlager 6 ist durch axial gerichtete Druckfedern 7 so vorgespannt, daß die Vorspannung über die starre Spindeltrommel auch auf das vordere Lager 5 übertragen wird. Infolge der kegeligen Lageraußenringe ist die Spindeltrommel l exakt zentriert.The spindle drum 1 normally has a guide tube 2, the spindle drum being mounted in the headstock 3 and the guide tube in the gear case 4. The front tapered roller bearing 5 transmits the axial and radial forces occurring in the spindle drum directly to the headstock. Another tapered roller bearing 6 is preloaded by axially directed compression springs 7 so that the preload is also transmitted to the front bearing 5 via the rigid spindle drum. As a result of the tapered bearing outer rings, the spindle drum l is exactly centered.

Claims (1)

Patentanspruch: Lagerung der in einem Mehrspindeldrehautomaten um eine horizontale Achse drehschaltbaren Spindeltrommel mit einem an deren Außenumfang angeordneten Kegelrollenlager zur übertragung des Axialdrucks der Werkzeuge auf den Spindelkasten, dadurch gekennzeichnet, daß das Kegelrollenlager (5) am spannseitigen Ende der Spindeltrommel (1) angeordnet ist und im Axialabstand hierzu ein zweites, Axialkräfte in entgegengesetzter Richtung übertragendes Kegelrollenlager (6) vorgesehen ist, dessen einer Laufring im Verhältnis zu seinem Träger (Spindelkasten 3) axial verschieblich und durch Druckfedern spielfrei vorgespannt ist.Claim: Storage of the in a multi-spindle automatic lathe a horizontal axis rotatably switchable spindle drum with an outer circumference arranged tapered roller bearings to transmit the axial pressure of the tools the headstock, characterized in that the tapered roller bearing (5) on the clamping side The end of the spindle drum (1) is arranged and at an axial distance from this a second, Tapered roller bearings (6) which transmit axial forces in the opposite direction are provided is, one of which is axial in relation to its carrier (headstock 3) is displaceable and biased backlash-free by compression springs.