DE2458399C2 - Universalfräsmaschinenkopf - Google Patents

Description

7. Fräskopf nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß das Wälzlager des Doppelkegelrades (18') ein Kreuzrollenlager ist (F ig-5).

Die Erfindung betrifft einen Universalfräsmaschinenkopf gemäß dem Oberbegriff des Hautpanspruches.

Bei Universalfräsmaschinenköpfen dieser Art (FR-PS 946) wird das übertragbare Moment durch den Mangel an Platz fur die Lagerung des Doppelkegelrades begrenzt Bei diesen Fräsmaschinenköpfen — siehe die beiliegende F i g. 1 — ist an der Maschine 1 der erste Kopfteil 2 drehbar angeordnet, während der zweite, die Spindel 6 aufnehmende Kopfteil 3 an dem vorherigen um eine Achse drehbar angeordnet ist die zu der um 45° geneigten Verbindungsebene 4 der beiden Kopfteile senkrecht verläuft Innerhalb dieser Kopfteile erfolgt der mechanische Antrieb von der Antriebswelle 5 auf die Spindel 6 mittels Kegelrädern 7 bis 10, wobei das Kegelrad 7 von der Welle 5 getragen wird, die Verzahnungen S und 9 miteinander fest verbunden sind und das Doppelkegelrad bilden, das sich um eine feste Achse 11 dreht, und das Kegelrad 10 auf der Frässpindel

ίο 6 drehfest angeordnet ist Die Achse 11 ist in eine- Platte 12, die an dem ersten Kopfteil 2 befestigt ist, sowie in einem Steg 13, der mit dem Kopfteil 3 verbunden ist fest angeordnet

Die Lager des Doppslkegelrades auf der festen Achse

is 11 haben nur einen verhältnismäßig Ideinen Durchmesser. Wegen des geringen innerhalb des Doppelkegelrades zur Verfügung stehenden Raumes ist der Einbau ausreichend kräftiger Lager nicht möglich, so daß die bei Fräsmaschinen auftretende, oft mit Stößen ve^rbundene Belastung nicht mit der notwendigen Starrheit aufgenommen und weitergeleitet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Universalfräsmaschinenkopf die Voraussetzungen für den Einbau einer Lagerung für das Doppelkegelrad zu schaffen, deren Tragfähigkeit so groß ist daß sie die vollen, von den Zahnrädern übertragbaren Momente aufnehmen kann.

Diese Aufgabe wrd erfindungsgemäb durch das im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebene Merkmal gelöst

Bei dem Universalfräsmaschinenkopf nach der Erfindung werden die Reaktionskräfte der Zähne direkt auf das Gestell übertragen, wodurch die Starrheit erhöht wird. Diese Starrheii ist bei einer Fräsmaschine besonders wichtig, da sich das zu übertragende Moment bei jedem Durchgang eines Fräszahnes ändert so daß Stöße, Lärm und eine schnelle Abnutzung der Werkzeuge hervorgerufen werden. Der Platzgewinn innerhalb des Spindelkopfteils ermöglicht es außerdem auch, die Abmessung des unteren Lagers der Frässpindel und damit ihre Starrheit zu erhöhen. Schließlich wird durch die Außenlagerung des Doppelkegeirades erreicht daß die durch die Reibung erzeugte Wärme unmittelbar an den Fräskopf und daher schnell abgeführt wird-

Das Doppelkegelrad ist nach Anspruch 2 als innerer Ring eines Wälzlagers ausgebildet dessen äußerer Ring in der Verbindung zwischen den beiden Kopfteilen angeordnet ist

so Besonders vorteilhaft ist es (Anspruch 3), den äußeren Ring als Zentrierring zwischen den Kopfteilen auszubilden, um so die gleichachsige Lage der Drehachse der Verzahnungen des Doppelkegelrades mit der Drehachse, um die die beiden Kopfteile in der um 45° geneigten Verbindungsebene gegeneinander drehbar sind, sicher-7itctollAn

Das Lager des Doppelkegelrades ist nach Anspruch 4

als zweireihiges Wälzlager ausgebildet bei dem wenigstens entweder der äußere Lagerring oder das als innerer Ring ausgebildete Doppelkegelrad zweiteilig ausgebildet ist

In den weiteren Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausbildungen des Gegenstandes der Erfindung gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen bekannten Universaifräsmaschinenkopf; Fig.2 einen Querschnitt eines Universalfräsmaschi-

nenkopfes gemäß der Erfindung;

Fig.3 einen Querschnitt einer Abwandlung der Ausführungsform der F i g. 2;

F i g. 4 einen Querschnitt einer weiteren Ausfuhrungsform der Erfindung und

Fig.5 bis 10 Querschnitte von verschiedenen Ausführungsfonnendes Lagers.

Wie F i g. 2 zeigt, weist der Universalfrasmaschmenkopf ein erstes Kopfteil 2 auf, das an dem Ende 1 der Maschine koaxial zur Antriebswelle 5 drehbar befestigt ist, und ein zweites Kopfteil 3, das drehbar an dem Ende des ersten Kopfteils 2 entsprechend der 45° geneigten Verbindungsebene 4 befestigt ist Befestigungsmittel 14 und 15 ermöglichen es, das KopfteÜ ? an de= F-de der Maschine 1 bzw. das Kopfteil 3 an eiern Kopf., ύ 2 in der gewählten Winkelstellung festzulegen.

Der Antrieb zwischen deni Kegelrad 7 auf der Antriebswelle 5 und dem K* wirad 10 auf der Frässpindel 6 erfolgt mittels .;nes Doppelkegelrades 18' mit zwei Verzahnungen 16 u&J .7, die auf dem inneren Ring 18 eines Lagers mit großem Durchmesser ausgebildet sind, dessen äußerer Ring 20 zur Zentrierung des zweiten Kopfteils 3 gegenüber der.» ersten Kopfteil 2 koaxial zur Achse 19 dient

Der Vergleich der Darstellungen der F i g. 1 und 2 läßt die Erhöhung der Belastbarkeit erkennen, die die Lagerung des Doppelkegelrades, das gemäß der Erfindung aufgrund der Abmessungen des von dem inneren Ring 18 und dem äußeren Ring 20 gebildeten Lagers zuläßt, dessen Außendurchmesser nahe dem Innendurchmesser 13 des von den Kopfteiien 2 und 3 gebildeten Gehäuses in seiner Verbindungsebene 4 ist

Bei der Ausführungsform der Fig,2 sind die Verzahnungen 16 und 17 zwei Zahnkränze mit Grundkegeln, deren Halbwinkel etwa 90° betragen, während die Halbwinkel an der Spitze der Kegelräder 7 und 10 etwa 45° betragen. Hierbei können die Verzahnungen 16 und 17 zu dem Doppelkegelrad 18' vereinigt werden, das zugleich den inneren Ring 18 des Lagers bildet, oder an dem Ring 18 befestigt sein.

Bei der Ausführungsform der Fig.4 ist die Verzahnung 16, die mit dem Kegelrad 7 zusammenwirkt, ein Zahnkranz mit einem Halbwinkel von etwa 90° an der Spitze. Der Halbwinkel an der Spitze des Kegelrades 7 beträgt etwa 45°. Die Verzahnung 17 ist ebenso wie bei dem Kegelrad 10 auf einem Kegelrad mit einem spitzen Halbwinkel von z. B. 22,5° angebracht. Die Träger der Verzahnungen 16 und 17 können durch einen zentralen massiven oder rohrförmigen Bolzen 24 verbunden sein, wobei übliche Mitnahmeeinrichtungen 25 wie ein Keil oder Zähne zwischen ihnen angeordnet sein können.

Bei der Ausführungsform der Fig.2 ist der Raum innerhalb des Doppelkegelrades 18' dazu verwendet darin mindestens teilweise die obere Lagerung 21 der Frässpindel 6 und deren Lager 22 anzuordnen, wodurch eine kompakte Bauweise erzielt wird. Die Frässpindel f» kann hier aber den Fräskopf nicht völlig durchqueren.

Bei der Ausführungsform der F'g. 3 ist dieser Nachteil durch ein Zahnradgetriebe mit geraden Zähnen vermieden, von denen das eine Zahnrad 43 von der !Frässpindel 6 getragen und das andere Zahnrad 44 mit dem Kegelrad 10 verbunden ist Hierbei sind die Zahnräder 10 und 44 auf einer Welle angeordnet, die von dem Kopfteil 3 getragen wird. Die Frässpindel kann daher auf ihrem rückwärtigen Ende einen Konus 23 für die Aufnanme eines Werkzeuges aufweisen.

Bei der Ausführungsform der Fig.4 kann die Frässpindel 6 den Kopf der Fräsmaschine direkt durchqueren, ohne daß ein Zwischenzahnradgetriebe wie das der F i g. 3 benötigt wird. Man kann daher auch hier einen Konus 23 für die in der nach hinten verlaufenden Richtung erfolgende Bearbeitung vorsehen.

Das von dem Innenring 18 und dem äußeren Ring 20 gebildete Lager kann auf verschiedene Art ausgebildet sein, wie die F i g. 5 bis 8 zeigen.
Eine Lösung ist diejenige des Kreuzrollenlagers, die in Fig.5 gezeigt ist Ein derartiges Lager hat zwei konvexe konische Laufbahnen 26 und 27, die in dem inneren Ring 18 ausgebildet sind, sowie zwei äußere Ringe 20a, 206, die die konkaven konischen Laufbahnen aufweisen.

Konische Rollen 28 und 29 (gestrichelt), deren Spitzen bei 30a und 306 liegen, sind abwechselnd zwischen den Laufbahnen 26,27 und den Ringen 20a, 206 angeordnet Die Gesamtanordnung bildet somit ein Ooppellager, df sowohl in axialer Richtung als auch in radialer und W ichtung starr ist, wobei dieses Doppellager ä' n* zu einer Achse ist, deren Länge zwischen L -!!lagern gleich dem Abstand zwischen den

Z₁ Oa und 306 ist Das Spiel dieses Lagers wird

durch den Zwischenring 31 reguliert Der Eingriff mit dem Antriebszahnrad 7 und dem Spindelzahnrad 10 wird durch die Abstandshalter 32 und 33 reguliert Ähnliche Lager können mit zylindrischen Rollen hergestellt werden.

F i g. 6 zeigt eine Lösung eines Lagers, das Kugeln 34

in Form eines Kugellagers mit vier Berührungsstellen aufweist

Bei der Ausführungsform der F i g. 7 sind zwei Lager mit einfachen konischen Rollen 36 und 37 mit großem Winkel verwendet Hierbei ist der innere R > i8 in zwei Ringe 18a, 186 unterteilt von denen jeder eine der Vc, zahnungen 16 und 17 trägt und die durch Schrauben 35 verbunden sind. Jeder Ring 18a, 186 hat einen Laufkonus. Der äußere Ring 20 ist einteilig und trägt die beiden entsprechenden Laufflächen.

Fig.» zeigt eine Abwandlung der F ι g. 7, bei der die Rollen durch Kugeln 38, 39 ersetzt sind. Bei diesem Beispiel sind die Verzahnungen 16 und 17 mittels einer Gewindehülse 40 mit entgegengesetzter Steigung miteinander verbunden, deren kein Gewinde aufweisender Mittelteil M die Zentrierung der Verzahnungen 16, 17 sicherstellt Mitnchmersiifte, -bolzen oder -zähne 42 stellen die Mitnahme der Verzahnung 17 durch die Verzahnung 16 sicher.

Bei de- Ausführungsform der Fig.9 und 10 ist ein Lager vorgesehep, das drei Reihen zylindrischer oder konischer Roiien hat.

Bei diesem Beispiel wie bei dem der Fig.7 und 8 werden die Verzahnungen 16 und 17 beim Zusammensetzen der Lager miteinander verbunden. Man kann auch die Lager der Fig.5 und 6 aus zwei die Verzahnung 16 bzw. 17 aufweisenden Ringen zusammensetzen, die wie in den F ig. 7 bis 10 ausgebildet sind, während der äußere Ring 20 einteilig ausgebildet ist

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

24 58 39' Patentansprache:

1. Universalfräsmaschinenkopf, bestehend
einem ersten, zur Antriebswelle koaxial drehbaren Kopfteil und einem zweiten, die Frässpindel tragenden Kopfteil, der relativ zum ersten Kopfteil auf einer um 45° zur Antriebswellenachse geneigten Verbindoügäcbene um eise Schwenkacfse drehbar angeordnet ist, wobei der Antrieb für die Frässpindel von der Antriebswelle aus über ein auf der Antriebswelle angeordnetes Kegelrad, ein mit diesem kämmendes Kegelrad eines koaxial zur Schwenkachse angeordneten Doppelkegelrades und über ein zur Frässpindelachse parallelachsig angeordnetes Kegelrad, das mit dem zweiten Kegelrad des Doppelkegelrades kämmt, zur Frässpindel geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Doppelkegelrad (18') an seinem Außenumfang gelagert ist.

2. Fräskopf nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dai?! das Doppelkegelrad (18¹) als inr -er Ring (18) eines Wälzlagers ausgebildet ist, de^-n äußerer Ring (20) in der Verbindung zwischen den Kopf teilen (2,3) angeordnet ist

3. Fräskopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Ring (20) als Zentrierring zwischen den Kopfteilen (2- 3) dient und die Obereinstimmung der Drehachse der Verzahnungen (15, 17) des Doppelkegelrades (18') mit der Drehachse der Kopfteile (2,3) sicherstellt

4. FräsVopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager des Doppelkegelrades (18') als zweireihiges Wälzlager ausgebildet ist, bei dem wenigstens etttwedei der äußere Ring (20) oder das als innerer Ring ausgebildete Doppelkegelrad (18') zweiteilig ausgebildet isv.

5. Fräskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Doppelkegelrades (18') etwa gleich dem Innendurchmesser des Verbindungsgehäuses zwischen den Kopfteilen (2,3) ist

6. Fräskopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei zweiteiligem Doppelkegelrad (18') als Innenring (18) die beiden Zahnkränze (16,17) als zwei miteinander verbundene Teile {iSs, üb) ausgebildet sind, die den inneren Ring des Wälzlagers mit den Laufbahnen bildet und daß dessen äußerer Ring (20) aus einem Stück besteht und in der Veibindung zwischen dem ersten Kopfteil (2) und dem Spindelkopfteil (3) angeordnet ist (Fig.7 und