Einrichtung zur Feineinstellung von Maschinenteilen unter Verwendung gekrümmter Führungsbahnen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Feineinstellung von Maschinenteilen unter Ver wendung gekrümmter Führungsbahnen. Ihr Anwen dungsbereich kann sich allgemein auf die Lagerung von Spindeln und Wellen, insbesondere bei Bearbei tungsmaschinen mit spangebender Formgebung, bei der das ein- oder zuzustellende Teil längs einer der drei Raumkoordinaten auf einer Führungsbahn ge führt ist, erstrecken.
Hierzu gehören beispielsweise Drehbänke, deren Werkzeug im allgemeinen längs zweier Raumkoordinaten geführt wird, nämlich par allel und quer zur Drehachse, oder Fräsmaschinen, Bohrwerke oder dergleichen, bei denen das Bearbei tungswerkzeug und/oder der Arbeitstisch auch in der dritten (senkrechten) Raumkoordinate verstellbar sein muss.
In allen Fällen erfolgte bisher die Führung des das Werkzeug oder den Arbeitstisch tragenden Schlit tens mit ebenen Begrenzungsflächen, z. B. schwalben- schwanzförmigen Vertiefungen, Prismen oder derglei chen, so dass in einer solchen Führungsbahn Verschie bungen ausschliesslich in einer Koordinatenrichtung möglich sind. Falls der Einstellvorgang Verschiebun gen in den drei Koordinatenrichtungen erfordert, was - genau genommen - wegen der räumlichen Zuord nung von Werkzeug und Werkstück bei allen Bearbei tungsmaschinen (also auch der Drehbank) zutrifft, sind für diese auch drei Führungsbahnen erforderlich, für deren Herstellung ein beträchtlicher Aufwand an Präzisionsarbeit erforderlich ist.
Aber selbst bei nach neuzeitlichen Fertigungs verfahren mit hoher Genauigkeit hergestellten Füh rungen ergeben sich Fehlerquellen immer noch durch das unvermeidliche Lagerspiel, z. B. des Führungs schlittens der Arbeitsspindel, des Verstellmechanis- mus oder durch ein Unrundlaufen einer Spindel oder Welle, was sich mit herkömmlichen Mitteln nur mit einem sehr grossen Aufwand beseitigen lässt, weil es mit Schwierigkeiten verbunden ist, Nachstellungen um sehr geringe Werte durchzuführen.
Bei der Bewegung eines Punktes auf einer ge krümmten Bahn treten Verschiebungen in zwei Koor- dinatenrichtungen ein, von denen die Verschiebung in der einen Richtung im Verhältnis zu der in der an deren Richtung ausserordentlich gering wird, wenn der Krümmungsradius entsprechend gross gewählt wurde, so dass in Anwendung dieses Prinzips sehr ge ringe Verschiebungen vorgenommen werden können. Davon ausgehend, sollen gemäss der vorliegenden Er findung Zustellbewegungen kleinster Grössenordnung durch Schwenkungen um grosse Radien, notfalls auch bei voller Aufrechterhaltung der Parallelität der Lage des Maschinenteiles, ermöglicht werden.
Die Erfindung sieht vor, dass die gekrümmten Führungsbahnen des geführten und des führenden Teiles verschiedene Krümmungsmittelpunkte haben und dass zwischen ihnen mindestens ein den unter schiedlich gekrümmten Führungsbahnen anliegendes Zwischenstück verschiebbar angeordnet ist.
Zur weiteren Erläuterung dienen die nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren der Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen: Fig. 1 eine Tischführung mit einem Zwischen stück, Fig. 2 eine Tischführung mit zwei Zwischen stücken, Fig. 3 einen Schnitt durch die Führung einer Schleifspindel, Fig. 4 die Lagerung einer Fräsmaschinenspindel mit Einstell- und Schwenkmöglichkeit in zwei recht- winklig zueinander stehenden Ebenen im Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 5,
Fig. 5 die Spindellagerung nach Fig. 4 im Längs schnitt nach der Linie V-V, Fig. 6 eine Stellvorrichtung für die Zwischen stücke, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt durch einen Maschinentisch, Fig. 9 eine Vorrichtung zur Herstellung leicht ge krümmter Flächen, Fig. 10 eine Einstelleinrichtung für ein Gleitlager mit kreisbogenförmigen Keilen,
Fig. 11 einen Axialschnitt durch das Lager nach Fig. 10 nach der Linie XI-XI, Fig. 12 eine Zweifachlagerung mit abhängigen Kreisbogenkeilen, Fig. 13 eine Zweifachlagerung mit unabhängigen Kreisbogenkeilen, Fig. 14 eine Anordnung mit sphärisch ausgebil deten Keilen im Schnitt,
Fig. 15 die Anordnung nach Fig. 14 in der Drauf sicht und Fig. 16 eine einstellbare Wälzlagerung mit zwei Paaren sphärischer Keile.
In Fig. 1 ist mit 1 das führende Teil, z. B. das Führungsbett eines Werkzeugmaschinentisches, und mit 2 das geführte Teil, nämlich der Tisch, bezeich net. Das Führungsteil 1 hat die gekrümmte Führungs bahn 3 mit dem Radius Ro und dem Krümmungs- mittelpunkt Mo.
Das geführte Teil 2 hingegen hat die Führungsbahn 4 mit dem Krümmungsradius R, und dem im Abstand r von Mo liegenden Mittelpunkt Ml. Zwischen Tisch 2 und Führungsteil 1 befindet sich das Zwischenstück 5, welches den Führungsbah nen 3 und 4 verschiebbar anliegt. P" sei ein Punkt in der Auflagefläche des Tisches 2.
Wird nun der Tisch 2 zusammen mit dem Zwi schenstück 5 um den Winkel ss um Mo geschwenkt, dann wandert Po nach Pö und der Mittelpunkt M, nach M,'. Die Tischebene wird dadurch um den Win kel /3 schräg gestellt. Diese Schrägstellung kann nun rückgängig gemacht werden, indem der Tisch 2 allein, also ohne das Zwischenstück 5, in entgegen gesetzter Richtung um den Winkel /3 und um den Mit telpunkt M,' geschwenkt wird. Der Punkt P wandert dabei in die Stellung Po". Erfolgen diese beiden Be wegungen gleichzeitig, z.
B. mittels schematisch an gedeuteter Stellmechanik 6, dann wird dabei die Strecke M, Po auf dem Kreisbogen mit dem Radius <I>r</I> um den Betrag<I>x</I> translatorisch nach links verscho ben. Dabei werden die Punkte M, und Po zur Fein einstellung des Tisches um die Höhe h des Kreis abschnittes mit dem Zentriwinkel 2ss und der Sehnen länge 2x abgesenkt. Aus der geometrischen Beziehung folgt
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Zu beachten ist, dass diese Höhenverschiebung un abhängig von den Krümmungsradien Ro und R, der Führungsbahnen 3 und 4 ist, die also auch gleich ge macht sein könnten.
Durch Schwenkung des Tisches 2 allein oder zusammen mit dem Zwischenstück 5 kann der Punkt P aus der Lage Pö' weiter horizontal oder auch vertikal verschoben werden, wobei die Tischebene eine Schrägstellung erreicht.
Die in Fig. 1 erläuterte Einrichtung ist vornehm lich für Arbeitstische geeignet, da hierbei in den mei sten Fällen eine Seitenverschiebung zulässig ist. Bei Spindeln hingegen ist diese manchmal unerwünscht. Für solche Anwendungsfälle ist die Anordnung nach in senkrechter Richtung Fig. 2 vorgesehen, die eine Parallelverschiebung ohne Seitenverschiebung ge stattet.
In Fig. 2 bezeichnen die Ziffer 7 das Führungs bett und die Ziffer 8 das geführte Teil, also einen Spindelkasten oder einen Arbeitstisch. Am Führungs bett 7 ist die Führungsfläche 9 mit dem Krümmungs- radius Ro und dem Krümmungsmittelpunkt Mo an gebracht.
Das Teil 8 hat die Führungsfläche 10 mit dem Krümmungsradius R2 um den Mittelpunkt M.. Zwischen den Teilen 7 und 8 befinden sich zwei Zwi schenstücke 11, 12, deren Berührungsfläche 13 eben falls gekrümmt ist, und zwar mit dem Radius R, um den Mittelpunkt Ml. Der Mittelpunkt Ml befindet sich im Abstand r, von Mo und der Mittelpunkt M2 im Abstand r2 von Ml. Zur Vereinfachung der Anord nung werden die Abstände r, und r2 gleich gross ge wählt.
Wird nun das Teil 8 zusammen mit den Zwi schenstücken 11, 12 auf der Führungsbahn 9 um den Mittelpunkt Mo um den Winkel /31 geschwenkt, dann wandern der in der senkrechten Mittelebene liegende Punkt Po nach Po', der Mittelpunkt M_, nach M,' und der Mittelpunkt M, nach Ml'. Jetzt werden das Teil 8 und das Zwischenstück 12, also ohne Zwischen stück 11, auf der Führungsbahn 13 um den Mittel punkt Mi so weit geschwenkt, bis der Mittelpunkt M2' wieder auf der senkrechten Geraden P,>-Mo liegt.
Diese beiden Teile werden also um die Winkelsumme ss, + /32 zurückgeschwenkt, wobei der Mittelpunkt M2' nach M2" und der Punkt P von Pö nach P"' gelangt. Da im vorliegenden Falle r, = r2 ist, muss auch ss, = /32 sein.
Schliesslich wird das Teil 8 ganz allein längs der Führungsbahn 10, also um den Mittelpunkt M2" um den Winkel /32 = /3, wieder nach links geschwenkt, wobei P von Po" nach Po\ und somit wieder auf der Senkrechten Po + Mo zu liegen kommt, jedoch mit der Absenkung h=h,+h2. hl ist die Höhe des Kreisabschnittes mit dem Zentri- winkel 2/3, und dem Radius r1:
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und h2 die Höhe des Kreisabschnittes mit dem Zentri- winkel 2/32 und dem Radius r2:
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Da r1 <I>=</I> r.o und ss1 = ss2, ergibt sich eine Absen kung von
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Es dürfte ohne weiteres zu übersehen sein, dass die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnungen auch das Schwenken des geführten Teiles 2 bzw. 8 gestat ten, wenn diese an der Seitenverschiebung verhindert oder nur das Zwischenstück 5 oder die Zwischen stücke 11 und 12 seitlich verschoben werden.
In An wendung bei einer Fräsmaschine mit stirnseitig arbei tendem Messerkopf kann man also während des Fräs- vorganges den Fräsersturz so lange stufenlos ver ändern, bis ein Nachschneiden nicht mehr vorkommt. Ferner kann der Arbeitstisch einer Werkzeugmaschine schräg gestellt oder eine durch Fertigungs- oder Auf stellungsfehler bedingte Schräge beseitigt werden, ohne dabei die Höhenlage des Tisches zu verändern.
In Fig. 3 ist die Welle einer Schleifscheibe be zeichnet, die in dem Spindelstock 15 gelagert ist, der auf einer Seite zugleich mit einer gekrümmten Füh rungsfläche 16 versehen ist. Der Ständer 17 hat eben falls eine gekrümmte Führungsfläche 18, deren Krümmungsmittelpunkt jedoch mit demjenigen der Fläche 16 nicht zusammenfällt. Zwischen Spindel stock 15 und Ständer 17 ist das Zwischenstück 19 eingelegt, dessen Auflagefläche mit jenen der Teile 15, 17 die gleichen Krümmungen aufweisen. Dieses Zwischenstück 19 erstreckt sich hier nicht über die gesamte Führungsbahnlänge, sondern ist nur so lang, wie der Spindelstock 15 hoch ist.
Der Spindelstock 15 besitzt an den Stirnseiten flanschartige Ansätze 15a und 15b. Ähnliche Ansätze 19a und 19b hat auch das Zwischenstück 19. In diese Ansätze sowie in die Stirnseite des Ständers 17 sind Nuten 20, 21, 22 und 23 eingearbeitet, in die die Keilpaare 24/25 und 26/27 eingelegt sind, mit denen sowohl relative Ver schiebungen zwischen Spindelstock 15 und Zwischen stück 19 als auch zwischen letzterem und dem Stän der 17 vorgenommen werden können. Solche Ver schiebungen in Krümmungsrichtung der Führungs flächen werden durch elastische Beilagen 28, 29 zwi schen der gegenüberliegenden Ständerstirnseite und dem Ansatz 19b sowie zwischen diesem und dem An satz 15b ermöglicht.
Diese Beilagen können aus einem beliebigen elastischen Werkstoff, z. B. Gummi, Kunststoff oder dergleichen, bestehen, welcher Pres sungen in der hier vorkommenden Grössenordnung aufnehmen kann. Statt dessen können aber auch an dere elastische Elemente, beispielsweise hydraulische Polster, verwendet werden. Sofern die auftreten den Kräfte für elastische Beilagen nicht mehr zuläs sig sind, können an den Ansätzen 15b und 19b zu sätzlich Zungen angebracht werden, die nach erfolgter Einstellung des Spindelkastens 15 und des Zwischen stückes 19 kraft- oder formschlüssig fixiert werden. Anstelle der elastischen oder der starren Fixier mittel können aber auch auf der Gegenseite Stehkeile angeordnet werden, die mit den anderen Keilen zweckmässig verbunden (synchronisiert) werden.
Die beidseitige Stellkeilanordnung, z. B. bei breiten Füh rungsbetten, erlaubt die Teilung der Zwischenstücke in ihrer Symmetrieebene.
Die Fig. 4 und 5 zeigen die Lagerung einer Fräs maschinenspindel mit dem Spindelstock 30, der eine etwa quadratische Bohrung 31 aufweist, in der die Spindel 32 mittels Lagerhülse 33, zwei Paaren von Zwischenstücken 34/35 und 36/37 sowie mit elasti schen Gegenhaltern 38 und 39 gelagert ist. Zwischen die Gegenhalter 38 und 39 und die Bohrungswände sind Verriegelungsstücke 40 und 41 eingelegt, mit denen in bekannter Weise die Lagerhülse 33 nach erfolgter Einstellung festgeklemmt wird. Mittels Stell ringen 42 ist die Spindel 32 in der Hülse 33 gegen Längsverschiebung gesichert.
Die in den Fig. 4 und 5 gezeigte Lagerung ge stattet eine Schwenkung und/oder eine Parallelver schiebung der Spindel 32, und zwar alternativ inner halb zweier zueinander senkrecht stehender Ebenen. Bei Parallelverschiebungen übernimmt das äussere Stück des nicht verstellten Zwischenstückpaares die Seitenführung. Soll dagegen die Spindel beispielsweise in der Horizontalebene (Fig. 4) geschwenkt werden, dann werden die Zwischenstücke 36, 37 und das Ver- riegelungsstück 41 gelöst, so dass keine vertikalen Spannkräfte mehr vorhanden sind. Jetzt können die beiden Zwischenstücke 34, 35 so lange verschoben werden, bis die Spindel 32 in die gewünschte Schräg lage gebracht ist.
Hierbei wird selbstverständlich die Lagerhülse 33 gegen axiale Verschiebung gesichert.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Aussen fläche der Führungshülse 33 zylindrisch, mit der Spin- delachse als Zylinderachse, ausgebildet. Um nun auch hierbei alle Variationsmöglichkeiten wie bei der An ordnung nach Fig. 2 zu erreichen, können die Berüh rungsflächen 35a und 37a auch so gekrümmt sein, dass die Krümmungsachsen senkrecht zur Spindel achse liegen, wobei dann in der senkrechten und in der waagrechten Ebene je drei gekrümmte Führungs bahnen mit verschiedenen Mittelpunkten gegeben sind.
Ferner können in besonderen Bedarfsfällen die Zwischenstücke 34, 3 6 sich an besonderen nuit Drehzap fen 43 versehenen Platten 44 (strichpunktiert angedeu tet) abstützen, und auch die Verriegelungsstücke 40 und 41 können mit Drehzapfen 45 versehen sein. Man erhält so eine kardanische Aufhängung für die ge samte Spindellagerung, so dass dann Schwenkungen nicht nur jeweils in einer von zwei senkrecht zuein ander liegenden Ebenen, sondern in beliebigen Ebe nen durchgeführt werden können.
Die im Zusammenhang mit dem ersten Ausfüh rungsbeispiel gezeigte Verstellvorrichtung für die Zwischenstücke ist nur schematisch zu bewerten. Eine Verstellvorrichtung für sehr kleine Verschiebungen der Zwischenstücke in der Schwenkrichtung, die in Richtung der Feineinstellungskoordinate Verschiebe- wege von wenigen Tausendstelsmillimetern ermög licht, ist dagegen in den Fig. 6 und 7 detailliert dar gestellt.
50 und 51 sind in diesen Figuren zwei ge krümmte Zwischenstücke, die an einem Ende recht eckige Durchbrüche 52, 53 aufweisen, in die unter Zwischenschaltung von Passstücken 54, 55 und 56, 57 Exzenterscheiben 58, 59 eingreifen. Letztere sind auf der Welle 60 aufgekeilt. Je nach den gewünschten Verstellmöglichkeiten können beide Exzenter aber auch zu einem Nocken zusammengefasst sein, oder es kann - wenn unabhängige Verstellmöglichkeit der Zwischenstücke gefordert wird - jeder Exzenter auf einer unabhängigen Welle befestigt sein, wobei also zwei Wellenstücke erforderlich sind, die für bestimmte Bedarfsfälle auch zusammengekuppelt werden könn ten.
Um Bewegungsspiel auszuschliessen, kann zwi schen ein Passstück, z. B. 55, und der Lochleibung eine elastische Beilage 61 angeordnet werden, oder es können für die Einstellung der Passstücke beson dere Einstellschrauben 62, 63 vorgesehen werden.
Ein besonderer Vorteil dieser Vorrichtung ist vor allem darin zu sehen, dass sie bei Werkzeugmaschinen auch während der Arbeit des Werkzeuges Verstellun gen des Arbeitstisches oder des Werkzeuges gestattet. Es ist somit möglich, die Welle 60 bzw. eine Wellen hälfte mit dem Tisch- oder Werkzeugvorschub zu koppeln, um beispielsweise flach gekrümmte Flächen herzustellen. Schliesslich ist noch zu erwähnen, dass anstelle kreisförmiger Exzenterscheiben beliebige Nockenformen verwendet werden können. Es ist so mit möglich, unregelmässige Flächen, die bisher meist von Hand geschabt werden mussten, mittels Schleif scheibe oder Fräswerkzeug maschinell herzustellen, wodurch ganz beträchtliche Arbeitskosten eingespart werden können.
Bei einer Schleifbearbeitung können die Flächen bzw. Werkstücke sogar gehärtet sein.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung lässt sich vor allem bei schweren Werkzeugmaschinen zur Anwendung bringen, deren Führungsständer oder Führungsbett eine sperrige Form hat und daher nur mit erheblichem Aufwand mit gekrümmten Führungs flächen versehen werden könnte. Diese Schwierig keiten können behoben werden, wenn die eigent lichen Führungsflächen als getrennte Teile für sich hergestellt und dann auf die eben bearbeiteten Ma schinenteile aufgespannt, beispielsweise aufgeschraubt, werden. Die Fig. 8 erläutert dies an einem Arbeits tisch 64, der von dem Maschinenbett 65 getragen wird. Die gekrümmten Führungsflächen sind an be sonderen Teilen 66, 67 und 68, 69 angebracht.
Diese sind auf der einen Seite eben bearbeitet, so dass auch die Anlageflächen des Tisches 64 und des Bettes 65 als ebene Flächen auszubilden sind, wobei diese Ebenen zweckmässig in Winkeln El und e2 zueinander liegen, deren Grösse von den Krümmungsradien ab hängig ist. Zwischen den Teilen 66, 68 bzw. 67, 69 befinden sich wiederum die Zwischenstücke 70 und 71, die entweder - wie die ihnen koordinierten Teile über die ganze Bettlänge durchlaufend oder aber als mehrere Einzelstücke, die miteinander in Verbindung stehen, ausgebildet sein können.
Die Herstellung der Führungsstücke mit den ge krümmten Führungsbahnen kann nun vorteilhaft in der Weise vorgenommen werden, dass diese Teile während der Bearbeitung durch mechanische oder thermische Spannungen leicht verformt, das heisst konkav oder konvex gewölbt werden. Die Fig. 9 zeigt beispielsweise eine Spannvorrichtung 72 mit Klemm- pratzen 73, 74, welche das Führungsstück 68 an bei den Seiten festhalten. Die Auflagefläche dieser Vor richtung ist mit tiefen, gegeneinander wärmeisolierten Rillen 75, 76 und 77 versehen, in die elektrische Heizspiralen eingelegt sind. Soll die Schleifscheibe 78 eine konvexe Oberfläche schleifen, dann werden die Heizspiralen 75 und 77 eingeschaltet.
Die äusseren Teile des Führungsstückes 68 werden dadurch stärker aufgeheizt und dehnen sich stärker als der mittlere Teil. Von der Schleifscheibe 78 wird folglich gegen die Ränder des Zwischenstückes 68 zu mehr weg geschliffen als in der Mitte. Mit der Abkühlung gehen dann die Dehnungen wieder zurück, und die ur sprünglich eben geschliffene Fläche erhält eine leichte konvexe Wölbung.
Für die Herstellung konkaver Wölbungen wird nur die mittlere Heizspirale allein eingeschaltet. Es spielt sich hierbei analog der gleiche Vorgang ab, wie zuvor beschrieben.
Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 10 bis 16 sind die Erzeugenden der Gleitflächen der Zwischenstücke Kreisbögen, wobei in Fig. 14 bis 16 sphärisch ausgebildete Keile vorgesehen sind.
In den Fig. 10 und 11 ist mit 101 eine Hohlwelle bezeichnet, die in der Gleitlagerbüchse 102 gelagert ist. Diese ist an vier diametral gegenüberliegenden Stellen mit konvex gekrümmten Flächen<B>103</B> und konkav gekrümmten Flächen<B>103'</B> versehen, deren Erzeugende in zur Lagerachse parallelen Ebenen lie gende Kreisbögen sind. Auf diesen Flächen liegen die Kreisbogenkeile 104 und 104' auf, deren Innen flächen den Krümmungen der Flächen 103, 103' ent sprechen. Die Aussenfläche 105 des Keiles 104 ist in der Verschieberichtung ebenfalls konvex und die Fläche 105' des Keiles 104' konkav gekrümmt.
Die diese Flächen 105, 105' erzeugenden Kreisbögen kön nen gleiche oder verschiedene Krümmungen haben wie diejenigen der Flächen 103, 103'; sie dürfen je doch nicht konzentrisch sein. Auf den Keilflächen 105, 105' liegen die Keile 106, 106' mit geometrisch gleichen Innenflächen auf. Für die Bemessung der äusseren Keilflächen<B>107,</B> 107' der Keile 106, 106', mit der diese sich an geometrisch gleichen Innenflä chen im Lagergehäuse 108 abstützen, gilt das gleiche, wie vorstehend zu den Keilflächen 105,<B><I>105'</I></B> aus geführt ist. Je zwei Keile 104, 106 bzw. 104', 106' sind in einer breiten Nut 109 bzw. 109', deren Grund flächen die Gegenflächen der äusseren Keilflächen 107, 107' bilden, geführt und dadurch gegen seitliche Verschiebungen gesichert.
Das Gehäuse 108, dessen Aussenfläche als glatte zylindrische Fläche ausgebil- det ist, ist an den Stirnseiten mit angeschraubten Flanschdeckeln 110, 111 abgeschlossen.
Um die Lagerbüchse 102 gegen axiale Verschie bungen zu sichern, sind zwischen den Flanschdeckeln 110, 111 und der Büchse 102 elastische Ringe 112, 113 angeordnet. Für schwere Lager können statt dessen auch Kugelflächen oder bombierte Flächen an den sich berührenden Enden der Lagerbüchse und der Ansätze der Flanschdeckel vorgesehen werden.
Zur Verstellung der kreisbogenförmigen Keile 104/106 bzw. 104'/106' können beliebige Stellmittel, z. B. mit Gewinde versehene drehbare Ringe, Stell schrauben, Hebelmechanismen, hydraulische Kolben und dergleichen verwendet werden. Da solche Mittel allgemein bekannt sind, zeigt die Fig. 11 als Beispiel lediglich Stellschrauben 114, 115 und Spielausgleichs federn 116, 117. Alle Schraubenköpfe werden zweck mässig in Ausnehmungen, z. B.
Senklöcher 118, des Gehäuses bzw. der Flanschdeckel untergebracht, da mit das Lager als komplettes Einsteckelement in eine Bohrung eingesetzt werden kann, für deren Koordi- natenlage bzw. Fluchtung zu anderen korrespondie renden Bohrungen keine allzu geringen Toleranzen erforderlich sind. Bei der gezeigten zylindrischen Aussenfläche des Lagergehäuses kann dieses in der es aufnehmenden Wandbohrung beliebig verdreht und dann fixiert werden.
Die Wirkungsweise der Keilpaare 104, 106 bei ihrer Verschiebung gemeinsam oder einzeln, und zwar entgegengesetzt zueinander oder in gleicher Richtung, ergibt sich aus den Erläuterungen zu den Fig. 1 und 2. Aus diesen geht hervor, dass bei der Bewegung bei der Keile, z. B. der Keile 104 und 106, eines Paares in gleicher Richtung eine Schwenkung und bei Be wegung in entgegengesetzter Richtung unter Einhal tung bestimmter Verhältnisse der Verschiebungswege eine Parallelverschiebung der Wellenachse eintritt. Für die Schwenkung müssen selbstverständlich die nicht in Funktion befindlichen Keile, in Fig. 10 also die um 90 versetzt liegenden Keile, gelöst werden.
Für die Mehrfachlagerung mit Kreisbogenkeilen bieten sich folgende grundsätzliche Systeme an: I. Die Lagerung mit abhängigen Kreisbogenkei- len, wie sie in Fig. 12 dargestellt sind, nach welcher die Scheitelpunkte So bzw. die Krümmungsmittelpunkte MI, M2 in der Ausgangsstellung in der Mittelebene x-x zwischen den beiden Endlagern liegen und Il. die Lagerung mit unabhängigen Kreisbogen keilen, wie sie in der Fig. 13 beispielsweise dargestellt sind, nach welcher die Scheitelpunkte<B>So'</B> der Kreis bogenkeile bzw.
deren Krümmungsmittelpunkte M3, M.1 in der Mittelebene_ y-y eines jeden Lagers liegen.
Welchem dieser Systeme der Vorzug zu geben ist, muss von Fall zu Fall entschieden werden. Das System 1I eignet sich hauptsächlich für Lagerungen mit mehr als zwei Lagerstellen und für grosse Lagerabstände. Das System I kommt dagegen vornehmlich für Zwei fachlagerungen und kurze Lagerabstände in Betracht.
Die Fig. 12 und 13 veranschaulichen nochmals die Zuordnung der konvex und konkav gekrümmten Keilflächen. Die diese erzeugenden Kreisbögen sind in Fig, 12 mit b1, b2 und b3, b4, in Fig. 13 mit b5, b6 und b7, b$ bezeichnet.
Die zugehörigen Krümmungs- radien sind r1, r1 + 42, r3, r3 <I>+ 44, r5,</I> r5 + d3, r7, r7 <I>+</I> d8. Die koordinierten Bögen bi/b2 liegen konzen trisch mit dem Abstand A.
Ebenso liegen die Bögen b3/b4 konzentrisch mit dem Abstand d4. Für die Par allelverschiebung der Wellenachse ist nun Bedingung, dass b3 (bzw. b4) einen vom Bogen<B>bi</B> (bzw. b2)- ver schiedenen Mittelpunkt M2 hat oder dass der Radius r3 (bzw. r3 <I>+</I> d4) verschieden gross ist von r1 (bzw. r1 + 42).
Das gleiche gilt für die Radien r5 und r7 bzw. Y5 <I>+</I> d6 und r7 <I>+</I> d8.
Die vorstehend erläuterten Einstelleinrichtungen mit Kreisbogenkeilen lassen nur Schwenkungen in so viel Ebenen zu, wie koordinierte Kreisbogenkeilpaare vorhanden sind, sofern nicht, wie im Zusammenhang mit den Fig. 10 und 11 erwähnt, der ganze Lager körper verdreht wird. Werden nun die Keilflächen als konvexe und konkave Kugelflächen ausgebildet, dann können mit zwei gegenüberliegenden Keilpaaren Schwenkungen in beliebigen Ebenen vorgenommen werden. Solche sphärischen Keile seien im Prinzip anhand der Fig. 14 und 15 erläutert.
Auf einer Kugel fläche 120 mit konvexer Krümmung und Krüm- mungsradius Ra liegt der sphärische Keil 121 auf, dessen Innenfläche 121a konkav mit Radius Ra und dessen Aussenfläche 121b konvex mit Radius R1 i RD konvex gekrümmt ist. Auf der letzteren liegt der sphä rische Keil 122 auf, dessen Innenfläche<I>122a ent-</I> sprechend R1 konkav gekrümmt ist.
Nach vorstehenden Erläuterungen ist es verständ lich, dass ein auf dem Keil 122 gelagertes Teil, wel ches nicht dargestellt ist, bei einer Verschiebung der Keile 121 und 122 in entgegengesetzten Richtungen radial zur Kugelfläche 120 fein verstellt wird. Dabei sind Verstellungen bezüglich der Kugelfläche in belie bigen Ebenen möglich.
Als Stehmittel ist hier ein an einem Bund 123 geführter Ring 124 angedeutet, der mit zwei diame tral gegenüberliegenden Schraubenpaaren 125, 126 und 125', 126' versehen ist. Durch Drehen des Ringes 124 gelangen die Schraubenpaare in die gewünschte Schwenkebene.
Die Fig. 16 zeigt die Anwendung sphärischer Keile für die Einstellung eines Wälzlagers 127, mit dem die Welle 128 gelagert ist. Das Wälzlager 127 ist dabei in den Schalen 129, 130 eingekapselt, deren Aussenflächen 129a, 130a sphärisch konvex ge krümmt sind. An diesen Flächen liegen analog Fig. 14 die sphärischen Keile 131, 133, denen die sphärischen Keile 132 und 134 anliegen, die sich an den sphä risch konkav gekrümmten Innenflächen 135a, 136a der an der Gehäusewand 13:7 drehbar gelagerten Flanschdeckel 135 und 136 abstützen.
Zur Verschie bung der Keile dienen die Schraubenbolzen 138 und 139 bzw. 138', 139', die an Bunden der Keile 131 und 132 bzw.<B>133</B> und 134 angreifen. Mit der dar gestellten Einstelleinrichtung lässt sich nicht nur der Mittenabstand der Lager, sondern auch die Fluchtung geometrisch exakt einstellen, was besonders für die Lebensdauer von Wälzlagern von ausschlaggebender Bedeutung ist.