DE2117701C - Fuhrungs und Schmierungsan Ordnung fur einen auf einem Stander bett längs verschiebbaren Stander einer Werkzeugmaschine und dessen Antriebseinrichtung - Google Patents

Description

Bereich der Schnecke sowie in schematischer Darstellung die Druck- und Schmiermittel Versorgung von der Druckmittelquelle her,

Fig.4 einen Querschnitt ähnlich Fig.3 außerhalb des Eingriffsbereiches der Schnecke,

Fig.5 einen Teillängsschnitt durch die Zahnstange im Eingriffsbereich der Schnecke,

Fig.6 in vergrößerter Darstellung einen Zahnstangenzahn im Schnitt,

Fig.7 in verkleinerter Darstellung einen Schnitt nach der Linie VlI-VII der F i g. 2,

F i g. 8 im Maßstab der F i g. 7 die Anordnung der Druckmitteltaschen in der in Fig. 3 links liegenden Führungsleiste und

Fig.9 die Anordnung der Druckmitteltaschen in der in F i g. 3 rechts liegenden Führung:leiste.

Die F i g. 1 zeigt in schaubildlicher Darstellung das Ständerbett 1 mit dem darauf längsverschiebbaren Ständer! einer Horizontai-Bohr- und Fräsmaschine. An dem Ständer 2 ist an den Führungen 3 der Spindelkasten 4 mit Bohrstange 5 lotrecht verfahrbar. Für den Antrieb des Werkzeuges und für die Ausfahrbewegung der Bohrspindel 5 ist an dem Spindelkasten 4 der Antriebsmotor 6 angeordnet. Der Ständer 2 ruht mit dem Ständerfuß 7 auf dem Ständerbett 1. Der as Ständerfuß 7 stützt sich auf den Abstütz- und Führungsflächen 8, 9 und 10 des Ständerbetts 1 ab."/eiche sich auf diesem längs erstrecken. Eine Seitenführung erfährt der Ständerfuß 7 durch die Längsfläche 14 des Ständerbettes 1 und durch die gegenüberliegende Seitenfläche 15 der mit dem Ständerbett 1 fest verschraubten Schneckenzahnstange 13. Zwischen die Seitenfläche 15 der Zahnstange 13 und die Abstütz- und Führungsfläche 14 des Ständerbettes 1 greift der Ständerfuß 7 mit der unter anderem aus der Fig.? ersichtlichen, nach unten greifenden Führungsrippe 16, die beiderseits zur Anlage an den Flächen 14 und 15 jeweils mit einer Führungsleiste 17 und 18 bestück) ist.

Wie aus den Fig. 3 sowie 7 bis 9 zu ersehen ist, sind in die den Abstütz- und Führungsflächen 8,9 und 10 sowie den Seitenflächen 14 und 15 zugeordneten Abstütz- und Führungsflächen des Ständerfußes 7, bzw. der Führungsleisten 17 und 18, jeweils in Form von Längsnuten Druckmitteltaschen 19,20 und 21 sowie 22, 23 und 24 eingearbeitet, welche mitteis der Zuleitungskanäle 25, 26, 27 und 28 mit der Druckmittelquelle in Verbindung stehen. Diese besteht aus der vom Motor 29 angetriebenen Pumpe 30, die das flüssige Schmier- und Druckmittel aus dem Sainmclbehälter 31 durch den Saugkorb 34 und das Filter 32 den Druckmitteltaschen zuführt. Der Druck läßt sich mittels des Druckemstellventils 33 einstellen und steuern.

Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, sind in den Zuleitungskanälen 25 bis 28 jeweils Drosseln 35 vorgesehen, welche den Druckmitteltaschen 19 bis 24 jeweils vorgeschaltet sind. Die mittels der Schrauben 36 mit dem Ständerbett 1 fest verbundene Schncckon/ahnstange 13 ist über ihre ganze Länge mit Querbohrungen 37 versehen, welche von der Seitenfläche !5 ausgehen und in den Flanken der Zähne 38 der Zahnslange 13 ausmünden, wobei jeweils jeder Zahnflanke eine Bohrung 37 zugeordnet ist. Die Bohrungen 37 münden jeweils in einer halbkreisförmiger, Nut 39 in ilen Zahnflanken aus, was insbesondere die Fig. 6 sowie 3 und 4 deutlich machen. In jeder Bohrung 37 befindet sich eine Drossel 40. Die Bohrungen 37 liegen sämtlich in einer Ebene, und zwar in Höhe der Miuolebene der Druckmitteltasche 22, deren Länge etwa der Länge der Schnecke 41 entspricht, welche mittels der Lager 43 und 44 mit dem Axiallager 44)a für die Querkräfte im Ständerfuß 7 gelagert und über ein Ritzel 42 durch einen nicht gezeigten Motor antreibbar ist Die Druckmitteltasche 22 ist derart angeordnet, daß sie der Schnecke 41 im wesentlichen genau gegenüberliegt, und zwar derart, daß durch die gewählte Länge mit der Druckmitteltasche 22 nur diejenigen Bohrungen 37 der Schneckenzahnstange 13 in Verbindung stehen, welche in solche Zahnflanken der Schneckenzahnstange 13 ausmünden, an denen eine Flanke von Zähnen der Schnecke 41 anliegt. Außerhalb des Eingriffsbereiches der Schnecke 41, deren die Lager 43 und 44 aufnehmender Lagerbock 45 aus der F i g. 4 ersichtlich ist, sind jeweils zwei nebeneinanderliegende Druckmitteltaschen 23 in Form von Längsnuten vorgesehen, die sich jeweils in einer solchen Höhenlage befinden, daß sie ohne unmittelbare Verbindung mit den Bohrungen 37 in der Schneckenzahnstange 13 sind. Die Druckmitteltaschen 23 dienen somit dazu, Schmiermittelpolster zu erzv ugen, dienen jedoch, im Gegensatz zu der Druckmitteltasche 22 nicht aleichzeitig auch der Schmierung von Schnecke 41 und Schneckenzahnstange 13.

In der Führungs- und Abstützfläche der Führungsleiste 17 sind gleichfalls Druckmitteltaschen 24 angeordnet, deren Länge den Druckmitteltaschen 23 entspricht und deren »effektive« Fläche jeweils der »effektiven« Flächen von zwei Druckmitteltaschen 23 entspricht.

Die vorerwähnten Druckmitteltaschenanordnungen veranschaulichen im einzelnen die F i g. 7 bis 9, wobei in den F i g. 8 und 9 die die Druckmitteltaschen aufweisenden Flächen zur Seite geklappt dargestellt sind.

Wie erwähnt, dienen die in den Druckmitieltaschen 19, 20 und 21 erzeugten Druckpolster der vertikalen Abstützung und Führung des Ständers 2, während die in den Führungsleisten 17 und 18 vorgesehenen DruckmitteUaschen 22 bis 24 der horizontalen Abstützung und Führung des Ständers 2 am Ständerbett 1 dienen.

Wird der Ständer 2 durch Antreiben der Schnecke 41 und deren Umgriff in die Schneckenzahnstange 13 des Ständerbettes 1 längsverschoben, ergeben sich die nachstehend geschilderten Lagerungs- und Schmierverhältnisse:

Zunächst wird der Ständer 2 mittels des Druckmittels, beispielsweise Drucköl, welches die Pumpe 30 den Druckmitteltaschen 19, 20 und 21 zuleitet, angehoben. Zugleich werden auch die seitlichen Abstütz- und Fühlungsflächen 14 und 15 der Leisten 17 und 18 durch das Schmier- und Druckmittel beaufschlagt, welches durch die Pumpe 30 auch den DruckmitteUaschen 22 bis 24 zugeleitet wurde. Dabei wird auch die Sehn; ke 41 um eine Schmierfilmhöhe vondenZahnflankcn der Zähne der Schneckenzahnstange 13 abgehoben, wobei das Maß der Abhebung von der Schräge des Zahnes abhängt, demgemäß geringer ist als die Schmicrfilmhölie auf den Führungsflächen 8, 9 und 10 des Ständerbettes I. Zwischen die Flanken der Schnecke 41 und die Flanken der Schneckenzahnstange 13 gelangt das Schmiermittel aus der Druckmitteltasclie 22 durch die zugeordneten Bohrungen 37 in der Schneckenzahnstange 13 hindurch. Durch die Drossel 35 in den Zuleitungskanälen 27 und 28 wird verhindert, daß sieh die Schmicrmitteldrücke in den

verschiedenen Druckmitteltaschen 22 bis 24 in den Führungsleisten 17 und 18 ausgleichen. Die Drosseln sind nach den als bekannt vorausgesetzten Gesetzmäßigkeiten hydrostatischer Führungen und Lagerungen derart dimensioniert, daß bei äußeren, auf die Führung wirkenden Kräften die Verlagerungen zwischen Ständer 2 und Ständerbett 1 in den Schmierfilmen klein sind.

Desgleichen sind die in die Bohrungen 37 der Schneckenzahnstange 13 eingesetzten Drosseln 40 ία derart dimensioniert, daß die in Bewegungsrichtung des Ständers 2 wirkenden äußeren Kräfte nur kleine Änderungen der Schmierfilmdicke zwischen der Flanke der Schneckenzahnstange 13 und der Schnecke 41 hervorrufen. Eine gewisse Schwierigkeit bei der Dimensionierung der Drosseln besteht darin, daß durch eine Verlagerung im Bereich der Führung durch die Leisten 17 und 18 der Druck in der hydrostatischen Druckmitteltasche 22, durch welche gleichzeitig das Schmier- und Druckmittel an die Zahnflanken der Zahnstange 13 gefördert wird, sich nur geringfügig ändern darf, damit die Steifigkeit in den hydrostatischen Druckpolstern in den Taschen 39 der Zahnflanken nicht verändert wird. Gleichzeitig muß das Druckpolster in der Druckmitteltasche 22 im Bereich der Schnecke 41 zusammen mit dem gegenüberliegenden Druckpolster in der Druckmittellasche 24 als hydrostatische Führung mit Umgriff eine Steifigkeit aufweisen, die nur wenig von der Steifigkeit der übrigen Druckpolster abweicht. Dies läßt sich durch eine entsprechende Dimensionierung der Widerstände in den Druckmitteltaschen und den dazugehörigen Drosseln, deren Verhältnis zueinander und durch eine entsprechende Auslegung der wirksamen Flächen der Druckmitteltaschen in den Führungsleisten 18 und 17 und deren Verhältnis zueinander erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. chenden Größe führen kann. Zum anderen erfolgt die

   Patentanspruch: Abstützung bewegter Maschinenteile von Werkzeug

   maschinen auf ebenen Flächen mittels der sogenann-

   Führungs- und Schmierungsanordnung für ten hydrostatischen Lagerung, bei der in eine der aufeinen auf einem Ständerbett längsverschiebbaren 5 einander bewegten Flächen Druckmitteltaschen einStänder einer Werkzeugmaschine, der zu seinem gearbeitet sind, die jeweils mit unter Druck stehendem Verschieben mit einer antreibbaren Schnecke in Schmiermittel versorgt weiden. Da der Druck und die eine sich längs des Ständerbettes erstreckende Druckmittelmenge genau steuerbar sind, läßt sich er-Schneckenzahnstange eingreift und der auf dem reichen, daß das bewegte Maschinenteil auf Druck-Ständerbett zum einen lotrecht und zum anderen io polstern genau einstellbarer Höhe gewissermaßen quer dazu an zwei sich gegenüberliegenden seitli- schwimmt und bewegt wird, wobei die Geschwindigchen Führungsflächen hydrostatisch abgestützt keit ohne Einfluß auf die Druckpolsterstärke ist, da und geführt ist. wobei den als Längsnuten ausge- sich diese durch entsprechende Messungen auf der bildeten hintereinanderliegenden Druckmitteita- vorgegebenen Höhe halten läßt
   seilen in den Abstütz- und Führungsflanschen das 15 Von einer derartigen hydrostatischen Abstützung Druck- und Schmiermittel durch den Ständerfuß eines auf einem Ständerbett längsverschiebbaren hindurch von einer Druckmittelquelle zuführbar Ständers einer Werkzeugmaschine geht die Erfindung ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus. Dabei liegt die Aufgabe zugrunde, die Maßnaheine (14) der beiden seitlichen Abstütz- und Füh- men, welche die hydrostatische Abstützung und Führungsflächen des Ständers (2) an der einen Seiten- ao rung des Ständers erfordert, mit Maßnahmen zu koorfläche (15) der Schneckenzahnstange (13) anliegt dinieren, durch welche die Schneckenzahnstange aus- und die Länge der darin im Bereich der Schnecke schließlich im Bereich des Eingriffes der Schnecke mit (41) vorgesehenen Druckmitteltasche (22) etwa Schmiermittel versorgt werden soll,
   mit der Schneckenlänge übereinstimmt und daß Die Erfindung besteht darin, daß die eine der bei-

   sich in der Höhe dieser Druckmitteltasche (22) 25 den seitlichen Abstützungs- und Führungsflächen des über die ganze Länge der Schneckenzahnstange Ständers unmittelbar an der einen Seitenfläche der (13) quer durch diese hindurch mit Drosseln (40) Schneckenzahnstange anliegt und die Länge der darin versehene Bohrungen (37) erstrecken, wobei in im Bereich der Schnecke vorgesehenen Druckmitteljede Zahnflanke mindestens eine Bohrung (37) tasche etwa mit der Schneckenlänge übereinstimmt ausmündet. 30 und daß sich der Höhe dieser Drucktasche über die

   ganze Länge der Schneckenzahnstange quer durch diese hindurch mit Drosseln versehene Bohrungen erstrecken, wobei in jede Zahnflanke mindestens eine

   Bohrung ausmündet.

   35 Hierdurch ist erreicht, daß die der Schneckenzahnstange zugeordnete Druckmitteltasche dafür sorgt, daß stets in ihrem Bereich zwischen der seitlichen Abstütz- und Führungsfläche des Ständers und der zu-

   Die Erfindung bezieht sich auf eine Führungs- und geordneten Seitenfläche der Zahnstange ein der Dicke Schmierungsanordnung für einen auf einem Ständer- 40 nach steuerbares Schmiermittelpolster vorhanden ist, bett längsverschiebbaren Ständer einer Werkzeugma- die Druckmitteltasche zugleich aber das Schmiermitschine, der zu seinem Verschieben mit einer antreib- tel durch die jeweils in ihrem Bereich befindlichen baren Schnecke in eine sich längs des Ständerbetts er- Bohrungen durch die Zahnstange hindurchtreten und streckende Schneckenzahnstange eingreift und der auf an die Zahnflanken gelangen läßt und den Eingriffsdem Ständerbett zum einen lotrecht und zum anderen 45 bereich zwischen Zahnstange und Schnecke mit quer dazu an zwei sich gegenüberliegenden seitlichen Schmiermittel versorgt. Da die Schnecke ein Teil des Führungsflächen hydrostatisch abgestützt und geführt Ständers ist, d. h. in diesem gelagert und angetrieben ist, wobei den als Längsnuten ausgebildeten, hinter- ist, befinden sich jeweils Druckmitteltasche und einanderliegenden Druckmitteltaschen in den Ab- Schnecke bei der Verschiebung des Ständers in einer stütz- und Führungsflächen das Druck- und Schmier- 50 unveränderten Lage zueinander, und stets wird nur mittel durch den Ständerfuß hindurch von einer derjenige Abschnitt der Zahnstange mit Schmiermittel Druckmittelquelle zuführbar ist. versorgt, welcher sich mit der Schnecke in Eingriff be-

   Bei der Abstützung und Lagerung bewegter Teile findet. Dadurch werden die Schmiermittelverluste von Werkzeugmaschinen auf ebenen Führungsflächen sehr gering gehalten, wobei von besonderem Vorteil besteht die Forderung, zwischen den gegeneinander 55 ist, daß mit der Druck- und Schmiermittelversorgung bewegten Flächen einen Schmierfilm aufrechtzuerhal- der Abstütz- und Führungsflächen des Ständers zuten. Dies erfolgt zum einen mit der sogenannten hy- gleich die Schmiermittelversorgung der Schnecke verdrodynamischen Schmierung, bei der das Schmiernut- bunden ist.

   tel sich durch die Bewegung der aufeinander bewegten In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach

   Flächen zwischen diese verteilt und die Flächen von- 60 der Erfindung dargestellt. Es zeigt
   einander um die Höhe des gebildeten Schmierfilmes F i g. 1 in schaubildlicher Darstellung einen auf

   abhebt. Diese Art der Schmierung ist mit dem Nach- einem Ständerbett längsverschiebbaren Ständer einer teil verbunden, daß die Schmierfilmdicke von der Horizontal-Bohr- und Fräsmaschine,
   Menge des zugeleiteten Schmiermittels und der Ge- F i g. 2 gegenüber F* g. 1 in vergrößerter Darstel-

   schwindigkeit der aufeinander bewegten Flächen ab- 65 lung eine Stirnansicht auf das Ständerbett und den hängt, so daß die Schmierfilmdicke Schwankungen Ständerfuß,

   unterworfen ist, was insbesondere bei schweren Werk- Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Querzeugmaschinen zu Bearbeitungsfehlern in der entspre- schnitt durch das Ständerbett und den Ständerfuß im