DE691003C

DE691003C - Spindellagerung fuer Drehbaenke

Info

Publication number: DE691003C
Application number: DE1933P0068014
Authority: DE
Original assignee: LE PROGRES IND SA
Current assignee: LE PROGRES IND SA
Priority date: 1932-10-08
Filing date: 1933-08-09
Publication date: 1940-05-14
Also published as: FR744428A; BE391494A; GB408880A

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Drehbank, deren Arbeitsspindel ihre Drehbewegung von einem auf ihr zwischen den beiden Lagern des Spindelstockes befestigten Zahmrad durch ein auf der Bedienungsseite der Maschine vor der Arbeitsspindel liegendes Ritzel empfängt, das seinerseits von einefti Motor durch ein im Räderkasten untergebrachtes Zahngetriebe angetrieben wird.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, das Ritzel, das mit dem auf der Arbeitsspindel sitzenden Zahnrad kämmt, an der günstigsten Stelle unterzubringen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Beanspruchungen der beiden Lager stark wechseln, je nach der Stellung des Ritzels. Gelingt es, die günstigste Anordnung des Ritzels zu ermitteln, so werden dadurch Vorteile erreicht: Die Abmessungen der Lager können herabgesetzt wer-

ao den, wodurch das für eine bestimmte Kraftübertragung !erforderliche tote Gewicht vermindert wird; der Verschleiß der Lager für gegebene Abmessungen der Lagerschalen wird ebenfalls vermindert. Die Arbeitsspindel kann wegen geringerer Erwärmung der Lager ein kleines Lagerspiel erhalten; sie erhält dadurch . eine bessere Führung, und die im Betrieb auftretenden Schwingungen werden demnach kleiner.

Alle die Bauarten von Spindelstöcken, bei welchen nicht die Arbeitsspindel selbst, sondern ein fliegend außerhalb des Spindele Stockes, beispielsweise an der Planscheibe angebrachtes Zahnrad durch ein Ritzel angetrieben wird, kommen hier nicht in Betracht. Für solche Maschinen, bei welchen das die Arbeitsspindel antreibende Zahnrad zwischen den beiden Lagern des Spindelstockes auf der Arbeitsspindel sitzt, ist bereits vorgeschlagen, das Ritzel im Raum unterhalb der durch/die Achse der Arbeitsspindel gelegten waagerechten Ebene unterzubringen. Diese Anordnung ergibt die ungünstigsten Belastungen der beiden Lager.. Es ist ferner schon bekannt, die Achse des Ritzels auf der Bedienungsseite der Maschine vor der Arbeitsspindel in der durch die Spindelachse gehenden waagerechten Ebene selbst b'zw. wenig oberhalb dieser unterzubringen. Auch diese Anordnung befriedigt noch nicht vollkommen. Eine Bauart, bei der die Achse des Ritzels in der durch die Spindelachse gelegten senkrechten Ebene oberhalb des Zahnrads angebracht wäre, müßte ebenfalls ausscheiden, da 'eine solche Bauart verhältnismäßig hoch ausfallen und sich schon wegen der im Betrieb auftretenden Schwingungen bei schnell laufenden Maschinen ungünstig auswirken würde.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß dieses Ritzel mit Ausnahme der angegebenen Grenzlagen in dem oberen rechten Quadranten des auf der Spindel befestigten-Zahnrads, und zwar in dem durch die WJiR. kel 20 bis 50⁰ begrenzten Sektor unterge^'. bracht ist, sofern man die Maschine von der·· Stirnseite in der Richtung vom Spindelstock gegen den Reitstock hin betrachtet, und' daß der Winkel, der von der Verbindungsebene der Achsen des Ritzels und des auf der Arbeitsspindel befestigten Zahnrads mit der Waagerechten gebildet wird, vorzugsweise 30" beträgt. ■

Bei der Anordnung gemäß der Erfindung werden die günstigsten Verhältnisse in bezug auf die Belastung der Lager erreicht, so daß man die geschilderten Vorteile gewinnt.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an einiem-Ausführungsbeispiel schaubildlich veranschaulicht; es sind:

Fig. ι Aufsicht auf Arbeitsspindel der Drehbank und das auf der Spindel befestigte Zahnrad, ·

Fig. 2 Stirnansicht zur Veranschaulichung der Lage des Antriebsritzels, gesehen in der Richtung· der Pfeile an Linie A-B in Fig. 1.

Mit ι ist die Arbeitsspindel im Räderkasten einer Drehbank bezeichnet,-die sich in den Lagern 2 und 3 dreht. Die Spindel trägt in gewöhnlicher Weise die Plan- oder Futterscheibe 4, an ■ der das Werkstück 5 befestigt wird. Auf der Spindel 1 ist das Zahnrad 6 befestigt. Erfindungsgemäß empfängt dieses Zahnrad 6 seinen Antrieb von einem Ritzel 7, das im oberen rechten Viertel des Rades 6, angreift, sofern man in der Richtung der Pfeile 8 in Fig. 1 blickt. Dieses Ritzel empfängt seinen Antrieb durch ein nicht gezeichnetes Zahnradgetriebe, das im Räderkasten untergebracht ist und von einem Motor angetrieben wird.

Die beschriebene Bauart unterscheidet sich

grundsätzlich von den bekannten, bei denen das Ritzel 7 im linken unteren Viertel des Zahnrads 6 angreift. Die neue Anordnung bringt folgende Vorteile mit sich:

Das Ritzel 7 übt auf das Zahnrad 6 eine Kraft P₁ aus, die mit der für beide Grundkreise der Räder 6 und 7 gemeinsam Berührenden P₀ einen Winkel bildet, der gleich dem Winkel des Zahndruckes ist, etwa 14⁰ 30'. Andererseits unterliegt die Spindel 1 dem von dem Werkzeug auf das Werkstück ausgeübten Schnittdruck. Der achsige Teil dieses Druckes wird durch nicht gezeichnete Schultern aufgefangen. In der Querrichtung unterliegt das Werkstück 5 einer Teilkraft Pt, deren Wirkunglinie mit der Senkrechten einen nahezu gleichbleibenden \Vinkel bildet. Sie verschiebt sich gleichlaufend zu sich selbst, wenn sich der Durchmesser des bearbeiteten Stückes ändert.

Die Richtung des Druckes P₁ ändert sich mit der Stellung des Ritzels 7, während die 6g Richtung von P_t im Gegensatz dazu gleichbleibt. Daraus folgt, daß für jede Stellung i'des Ritzels 7 andere Gleichgewichtsbedingungen vorliegen, deren Kräfte die Lager 2 und 3 des Räderkastens in ihren Größen und Riehtungen verschieden beeinflussen.

Die Erfahrung, die auch durch die Rechnung bestätigt wird, zeigt, daß für die in Fig. 2 veranschaulichte Lage des Ritzels 7 die Verteilung der Kräfte auf die Lager 2 und 3 derart ist, daß diese einer Mindestbeanspruchung unterliegen und daß ihr Verschleiß für eine gegebene Arbeit während einer gegebenen Zeit am kleinsten ist.

In der Ausführung werden die günstigsten Ergebnisse dann erzielt, wenn der Winkel ß, der zwischen der Waagerechten und der Verbindungsebene der Achse des Zahnrades 6 und des Ritzels 7 liegt, ungefähr 30⁰ beträgt. In diesem Falle erreicht die Summe der Größtwerte der Drücke R_a und Rt, auf die Lager 2 und 3, wenn man den Durchmesser des Werkstückes sich verändern läßt, ein Mindestmaß. Da diese Größtwerte die Abmessungen der Lager bestimmen, kann man also deren kleinste Abmessungen festlegen. Andererseits ist es leicht zu zeigen, daß für diese Stellung des Ritzels die Summe der beiden Kräfte Ra und Rb, die durch die Bearbeitung eines bestimmten Durchmessers irgendeines Werkstückes hervorgerufen werden, ein Mindestmaß darstellt, so daß der Gesamtverschleiß der beiden Lager für gegebene Abmessungen der Lagerschalen ebenfalls ein Mindestmaß ist.

Schließlich wächst die Erwärmung der Lager bekanntlich nicht nur mit der Umfangsgeschwindigkeit der Lagerzapfen, sondern auch mit den auf die Lqgerschalen ausgeübten Drücken. Da diese Drücke im vorliegenden Falle Mindestwerte sind, erfahren die Lagerschalen und die Zapfen das geringste Maß ihrer Ausdehnung, was eine Herabsetzung des Lagerspiels ermöglicht. Die Hohlspindel ist also besser geführt, und die Schwingungen sind herabgesetzt.

Claims

Patentanspruch:

Spindellagerung für Drehbänke, deren Arbeitsspindel ihre Drehbewegung über ein auf der Spindel zwischen deren beiden Lagern befestigtes Zahnrad durch ein auf der Bedienungsseite der Maschine vor der Arbeitsspindel liegendes Ritzel empfängt, das seinerseits von einem Motor durch ein im Spindelstock untergebrachtes Zahnradwechselgetriebe angetrieben wird, dadurch

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gekennzeichnet, daß das Ritzel (7) das auf der Spindel (1) befestigte Zahnrad

(6) an einer Stelle angreift, b.ei der die· Verbindungsebene der Achsen des Ritzels

(7) und des Zahnrades (6) bei Betrachtung der Drehbank in axialer Richtung vom Spindelstock her gegen den Reitstock im rechten oberen Kreisviertel liegt und mit der Waagerechten einen zwischen 20 bis 50° betragenden Winkel bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen