| Dokumentenidentifikation |
DE19608597B4 04.08.2005 |
| Titel |
Spindel zur aerostatischen Lagerung eines schnelldrehenden Werkzeugs |
| Anmelder |
Wanger, Gerhard, Dipl.-Ing., 91722 Arberg, DE |
| Erfinder |
Wanger, Gerhard, Dipl.-Ing., 91722 Arberg, DE |
| DE-Anmeldedatum |
06.03.1996 |
| DE-Aktenzeichen |
19608597 |
| Offenlegungstag |
11.09.1997 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
04.08.2005 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
04.08.2005 |
| IPC-Hauptklasse |
F16C 32/06
|
| IPC-Nebenklasse |
D01H 4/12
D01H 7/04
|
| Beschreibung[de] |
|
Im Hauptpatent DE 44 42 384
C1 ist eine Spindel zur aerostatischen Lagerung eines Spinnrotors beschrieben.
In der ersten Zusatzanmeldung DE 195 28 452
wird bemerkt, daß diese Art der Lagerung auch für andere schnelldrehende Werkzeuge
geeignet ist. In der zweiten Zusatzanmeldung 195 38 624 wird ein zusätzlich aerostatisch
radiales Lager angebracht, was eine höhere Belastbarkeit der Lager bewirkt. In der
dritten Zusatzanmeldung DE 195 43 175 werden die
aerostatischen Lager getrennt und elastisch im Spindelgehäuse befestigt, wodurch
eine günstigere Kräfteverteilung erzielt wird. Bei der dort beschriebenen Ausführungsform
werden zur elastischen Befestigung der Lager dünne Scheiben eingesetzt und um eine
Ausrichtung der Lager zueinander zu erreichen, werden die Scheiben in das Spindelgehäuse
eingeklebt.
Es wurde nun gefunden, daß es vorteilhaft ist die aerostatischen Lager
in Gummiringen zu befestigen, und sie dabei so weich aufzuhängen, daß die aerostatische
Kraft für eine Ausrichtung der Lager zueinander ausreicht, und somit auf das Einkleben
der Lager verzichtet werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform ist
die kleine Baugröße der Spindel, da die Gummiringe nur wenig Platz beanspruchen.
Günstig ist es, die Lager jeweils in der Mitte in den Gummiringen
aufzuhängen, da dort die höchste resultierende radiale Gesamtkraft des Lagers liegt.
1 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Lagerung eines Spinnrotors.
Hier ist ein Spinnrotor 1 dargestellt, der durch eine schnell
lösbare Verbindung 2 am Ende eines freischwingenden Fortsatzes
3 befestigt ist. An diesem Ende befindet sich noch ein Gleitlager
8, das die Schwingungsausschläge beim Durchfahren der ersten Eigenschwingung
des freischwingenden Fortsatzes 3 begrenzt. Das Gleitlager 8 ist
anhand von O-Ringen im Deckel 9 aufgehängt und der Deckel 9 ist
in das Spindelgehäuse 12 eingepreßt.
Die aerostatisch im Gehäuse in radialer und axialer Richtung gelagerte
Welle besteht aus zwei Lagerteilen 4, 6, die durch das Antriebselement
5 miteinander verbunden sind. Über dieses Antriebselement 5 läuft
ein Flachriemen, der radiale Kräfte ausübt. Die zwei Lagerteile 4,
6 der Welle sind durch eine Preßverbindung im Bereich des Antriebselements
5 miteinander verbunden. Der hintere Lagerteil der Welle 6 und
der freischwingende Fortsatz 3 sind aus einem Teil hergestellt. Am hinteren
Lagerteil der Welle 6 ist eine Scheibe 13 durch eine Preßverbindung
angebracht, die zur axialen Lagerung der Welle in beide Richtungen dient.
Die beiden Lager 7, 10 bestehen jeweils aus zwei
Ringen, die ineinander gepreßt sind. Zwischen den beiden Ringen befindet sich ein
Spalt, der für die Luftzuführung des aerostatisch radialen Lagers notwendig ist.
Jedes Lager 7, 10 besitzt einen Luftanschluß. Zwischen den Lagern
und der Welle entsteht der radiale Lagerspalt, der sehr eng ist (8 bis 12 &mgr;m)
und deshalb hohe Fertigungsgenauigkeiten erfordert.
Die beiden aerostatischen Lager 7, 10 sind durch
O-Ringe 11 im Spindelgehäuse 12 weich aufgehängt. Damit die O-Ringe
eine axiale Fixierung besitzen, wird jeweils auf dem Lager und in die Bohrung des
Spindelgehäuses eine Nut eingearbeitet.
Das hintere Lager 7 bildet zusammen mit den O-Ring
11 und dem Abschlußdeckel 14 einen Druckraum, wodurch auf das
aerostatische Axiallager eine Vorspannkraft wirkt, so daß es Kräfte in beide Richtung
aufnehmen kann. Der Druck wird durch eine Drossel 15 erzeugt, die sich
im Abschlußdeckel 14 befindet. Die Drossel 15 besteht aus einem
Stopfen mit porösem Material.
Zur elastischen Aufhängung der Lager im Spindelgehäuse sind außerdem
geeignet: weiche Kunststoffringe, Silikonringe, Ringe aus Schaumstoff usw..
|
| Anspruch[de] |
- Spindel zur aerostatischen Lagerung eines schnelldrehenden Werkzeugs,
bestehend aus einer rotierenden Welle, die aerostatisch in mindestens zwei Lagern
in axialer und radialer Richtung gelagert ist, wobei die Welle einen freischwingenden
Fortsatz aufweist, an dessen einem Ende das Werkzeug angebracht ist und die Lagerung
dieses Fortsatzes am werkzeugseitigen Ende durch ein als Gleit- oder Wälzlager ausgebildetes
Lager erfolgt, wobei dieses Lager mindestens das zweifache Lagerspiel der aerostatisch
radialen Lagerung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei aerostatischen
Lager (7, 10) jeweils durch elastische Ringe (11) im
Spindelgehäuse (12) befestigt sind.
- Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gummiringe zur
elastischen Befestigung der zwei Lager (7, 10) verwendet werden.
- Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß O-Ringe (11)
als Gummiringe eingesetzt werden.
- Lagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gummiring
(11) zusammen mit dem Lager (7) und einem Abschlußdeckel (14)
einen Druckraum abdichtet, der auf das aerostatisch axiale Lager eine Vorspannkraft
ausübt.
- Lagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck durch
eine Drossel im Abschlußdeckel (14) erzeugt wird.
- Lagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselung
durch einen Stopfen (15) aus porösem Material erfolgt.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen
|
|
Patent Zeichnungen (PDF)
|
