AT16697U1

AT16697U1 - Drehverteiler für eine Werkzeugmaschine

Info

Publication number: AT16697U1
Application number: ATGM50178/2018U
Authority: AT
Original assignee: Innotool Austria Gmbh
Priority date: 2018-10-24
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2020-07-15
Also published as: DE202019105906U1

Abstract

Drehverteiler für eine Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine (1), aufweisend: -eine rotierbare Verteilbüchse (6), -ein stillstehender Innenkörper (7) innerhalb der Verteilbüchse (6), -eine Mediendurchführung (10) zur Durchführung eines Fluids, insbesondere von Druckluft für eine Spannvorrichtung, durch den stillstehenden Innenkörper (7), wobei die Mediendurchführung (10) zumindest zwei Fluidleitungen (11) innerhalb des Innenkörpers (7) aufweist, welche über Übergabeöffnungen (12) an der Außenseite des Innenkörpers (7) mit Fluidkanälen (13) innerhalb der Verteilbüchse (6) in fluidleitender Verbindung stehen, -Dichtungen (15) zur Abdichtung der Außenseite des Innenkörpers (7) gegen die Innenseite der Verteilbüchse (6) zwischen den Übergabeöffnungen (12) der Fluidleitungen (11), -eine Antriebseinrichtung (16) zur Überführung der Dichtungen (15) zwischen einem inaktiven Zustand, in welcher die Dich-tungen (15) von der Innenseite der Verteilbüchse (6) abgehoben ist, und einem aktiven Zustand, in welcher die Dichtungen (15) an die Innenseite der Verteilbüchse (6) angelegt ist.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Drehverteiler für eine Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine, aufweisend:

- eine rotierbare Verteilbüchse,

- einen stillstehenden Innenkörper innerhalb der Verteilbüchse,

- eine Mediendurchführung zur Durchführung eines Fluids, insbesondere von Druckluft für eine Spannvorrichtung, durch den stillstehenden Innenkörper, wobei die Mediendurchführung zumindest zwei Fluidleitungen innerhalb des Innenkörpers aufweist, welche über UÜbergabeöffnungen an der Außenseite des Innenkörpers mit Fluidkanälen innerhalb der Verteilbüchse in fluidleitender Verbindung stehen,

- Dichtungen zur Abdichtung der Außenseite des Innenkörpers gegen die Innenseite der Verteilbüchse zwischen den UÜbergabeöffnungen der Fluidleitungen.

[0002] Weiters betrifft die Erfindung eine Vorrichtung aufweisend: - eine Drehmaschine mit einer Arbeitsspindel, - einen Drehverteiler, wobei die Verteilbüchse drehfest mit der Arbeitsspindel verbunden ist.

[0003] Die Erfindung betrifft weiters ein Verfahren zum Betrieb dieses Drehverteilers.

[0004] Bei Werkzeugmaschinen wie Drehmaschinen wird vielfach ein Drehverteiler für Medien eingesetzt, bei welchem ein stillstehender Innenkörper in einer rotierenden Verteilbüchse angeordnet ist. Mit dieser Bauweise kann eine Mediendurchführung durch einzelne Medienkanäle des Innenkörpers verwirklicht werden. Die Medien werden dabei zwischen dem Innenkörper und der Verteilbüchse übergeben. Um die einzelnen Medienkanäle voneinander zu trennen, sind Dichtungen vorgesehen, welche jedoch beim Stand der Technik in Schleifkontakt mit der rotierenden Verteilbüchse stehen.

[0005] Nachteilig daran ist es, dass die Rotation der Verteilbüchse mit hohen Drehzahlen zu erheblichem Verschleiß führen kann.

[0006] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, zumindest einzelne Nachteile des Standes der Technik zu lindern bzw. zu beheben. Die Erfindung setzt sich daher insbesondere zum Ziel, eine verschleißarme Ausführung der Mediendurchführung bei gattungsgemäßen Drehverteilern zu schaffen.

[0007] Erfindungsgemäß ist eine Antriebseinrichtung zur Überführung der Dichtungen zwischen einem inaktiven Zustand, in welcher die Dichtungen von der Innenseite der Verteilbüchse abgehoben sind, und einem aktiven Zustand, in welcher die Dichtungen an die Innenseite der Verteilbüchse angelegt sind, eingerichtet.

[0008] Vorteilhafterweise können die Dichtungen im Drehzustand der Verteilbüchse mittels der Antriebseinrichtung von der Dichtfläche an der Innenseite der Verteilbüchse abgehoben werden, wodurch ein Verschleiß und ein nachteiliger Temperaturanstieg durch Reibung selbst bei hohen Drehzahlen von beispielsweise mehr als 500 Umdrehungen pro Minute, insbesondere von mehr als 1000 Umdrehungen pro Minute, zuverlässig vermieden wird. Im Drehzustand ist eine Durchleitung der Medien durch den Innenkörper üblicherweise nicht erforderlich. Im stillstehenden Zustand können die Dichtungen durch Betätigung der Antriebseinrichtung gegen die Dichtfläche an der Innenseite der Verteilbüchse gepresst werden, wodurch die Übergabestellen zwischen den Fluidleitungen im Innenkörper, auch als Verteilerwelle bezeichnet, und den Fluidkanälen in der als hohle Welle ausgeführten Verteilbüchse gegeneinander abgedichtet sind. Demnach sind die Dichtungen, in axialer Richtung gesehen, zwischen den Ubergabeöffnungen der Fluidleitungen angeordnet. Vorzugsweise ist je eine Dichtung zwischen zwei benachbarten Übergabeöffnungen vorgesehen. Somit können die Medien getrennt voneinander zunächst von außen in die Fluidleitungen des Innenkörpers eingeleitet und von den Fluidleitungen des Innenkörpers in die Fluidkanäle der Verteilbüchse übergeben werden (oder umgekehrt). Bei einer bevorzugten Anwendung führen die Fluidleitungen im Innenkörper zu einer entsprechenden

Anzahl von Zuleitungen für die Ansteuerung von Spannzylindern, welche im stillstehenden Zustand der Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine betätigt werden können.

[0009] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Dichtungen im Drehzustand der Verteilbüchse im inaktiven Zustand und im stillstehenden Zustand der Verteilbüchse im aktiven Zustand angeordnet.

[0010] Für die Zwecke dieser Offenbarung beziehen sich die Richtungsangaben, wie „radial“, „axial“, „Umfangsrichtung“, auf die Drehachse der Verteilbüchse.

[0011] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist mit der Antriebseinrichtung eine Steuereinrichtung verbunden, welche dazu eingerichtet ist, die Dichtungen im Drehzustand der Verteilbüchse in den inaktiven Zustand und im stillstehenden Zustand der Verteilbüchse in den aktiven Zustand zu überführen. Für eine Medienübergabe im stillstehenden Zustand der Verteilbüchse wird die Antriebseinrichtung von der Steuereinrichtung angesteuert, um die Dichtungen in den aktiven Zustand zu bringen, in welchem die Ubergabestellen zwischen den Fluidleitungen des Innenkörpers und den Fluidkanälen der Verteilbüchse voneinander getrennt sind. Im Drehzustand der Verteilbüchse werden die Dichtungen mittels der Steuereinrichtung in den inaktiven Zustand gebracht, in welchem ein Schleifkontakt zwischen den Dichtungen und der Verteilbüchse vermieden wird.

[0012] Zur Abdichtung der Übergabestellen der Fluidleitungen ist es günstig, wenn der Innenkörper an der Außenseite in Umfangsrichtung umlaufende Nuten aufweist, in welchen die Dichtungen angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsvariante sind die Dichtungen als Dichtringe ausgeführt, welche sich an der Außenseite (d.h. an der Mantelfläche) des Innenkörpers in Umfangsrichtung davon erstrecken.

[0013] Um eine größere Zahl von Fluidleitungen vorsehen zu können, sind die Dichtungen in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse der Verteilbüchse voneinander beabstandet. Bevorzugt sind die Dichtungen in regelmäßigen Axialabständen entlang des Innenkörpers angeordnet, wobei vorzugsweise jeweils genau eine Ubergabeöffnung zwischen zwei (in axialer Richtung) benachbarten Dichtungen vorgesehen ist.

[0014] Zum Überführen der Dichtungen zwischen dem aktiven und dem inaktiven Zustand ist es günstig, wenn die Antriebsvorrichtung einen Antriebskanal für ein Druckmedium, insbesondere Druckluft, zur Druckbeaufschlagung der Dichtungen aufweist. Der Antriebskanal ist mit einer Druckmediumquelle verbunden, so dass die Dichtungen durch das Druckmedium vorzugsweise im Wesentlichen radial nach außen gedrückt werden können, um einen dichtenden Kontakt zwischen den Dichtungen und der Innenseite der Verteilbüchse zu bewirken. Zur Überführung der Dichtungen in den inaktiven Zustand kann der Antriebskanal drucklos gesetzt werden, So dass sich die Dichtungen aufgrund ihrer Eigenelastizität von der Dichtfläche an der Innenseite der Verteilbüchse zurückziehen. Die Dichtungen können aus einem weichelastischen Dichtmaterial gefertigt sein.

[0015] Zur Zuführung des Druckmediums an die Dichtungen ist es günstig, wenn der Antriebskanal einen axialen Zentralabschnitt und mehrere radiale Abzweigungen aufweist, welche von dem axialen Zentralabschnitt zu einer entsprechenden Anzahl von Dichtungen führen. Demnach wird das Druckmedium zunächst in axialer Richtung entlang des axialen Zentralabschnitts geführt und danach in radialer Richtung nach außen entlang der radialen Abzweigungen zu den von der Dichtfläche an der Verteilbüchse abgewandten Rückseiten der Dichtungen geführt. Bevorzugt sind so viele radiale Abzweigungen wie Dichtungen vorhanden.

[0016] Gemäß einer bevorzugten Ausführung sind als Dichtungen jeweils ein X-Ring mit vier Lippen vorgesehen. Je zwei Lippen befinden sich hierbei auf Seite der Dichtfläche an der Innenseite der Verteilbüchse und an der Rückseite der Dichtung, welche bevorzugt mit dem Druckmedium beaufschlagt wird, um die Dichtungen in den aktiven Zustand zu bringen. Der XRing ermöglicht eine vorteilhafte doppeltwirkende Dichtfunktion.

[0017] In einer bevorzugten Anwendung ist die Verteilbüchse drehfest mit einem Befestigungs-

flansch verbunden.

[0018] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, auf das sie nicht beschränkt sein soll, weiter erläutert.

[0019] Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit einem Drehverteiler und einer Arbeitsspindel einer Drehmaschine, wobei der Drehverteiler eine Mediendurchführung mit aktivierbaren Dichtungen zur bedarfsweisen Trennung der Medienkanäle aufweist.

[0020] Fig. 2 zeigt eine Detailansicht der Vorrichtung von Fig. 1, wobei eine Dichtung im inaktiven Zustand und eine andere Dichtung im aktiven Zustand dargestellt ist.

[0021] Fig. 3 zeigt eine Rückansicht eines Befestigungsflansches des Drehverteilers, wobei acht Pneumatik-Zuleitungen ersichtlich sind.

[0022] In der Zeichnung ist eine Vorrichtung mit einem Drehverteiler 1 für eine Drehmaschine gezeigt, welche eine rotierbare Arbeitsspindel 2 mit einem Spindelkörper 5 aufweist. Der Drehverteiler 1 weist einen Befestigungsflansch 3 mit über den Umfang verteilten Befestigungsstellen 4 auf. Der Befestigungsflansch 3 ist drehfest mit der Arbeitsspindel 2 verbunden. Der Drehverteiler 1 weist zudem eine drehfest mit dem Befestigungsflansch 3 und der Arbeitsspindel 2 verbundene Verteilbüchse 6 auf. Der Befestigungsflansch 3, die Spindel 5 und die Verteilbüchse 6 bilden daher zusammen einen Rotationskörper, welcher im Betrieb um eine (hier horizontale) Rotationsachse 8 rotiert wird. Im Inneren der Verteilbüchse 6 ist ein stillstehender Innenkörper 7 im Wesentlichen passgenau angeordnet. Der Innenkörper 7 ist rotationssymmetrisch um die Drehachse 8 der Verteilbüchse 6 angeordnet. Um die Rotation des Rotationskörpers gegenüber dem Innenkörper 7 zu ermöglichen, sind Drehlager 7a vorgesehen. Der Drehverteiler 1 weist auf der Rückseite des Befestigungsflansches 3 mehrere, hier acht, Fluidzuleitungen 9 für (nicht gezeigte) Spannzylinder einer Spannvorrichtung der Drehmaschine auf.

[0023] Zudem ist eine Mediendurchführung 10 zur Durchleitung des Fluids für die Spannzylinder, beispielsweise Druckluft, durch den stillstehenden Innenkörper 7 vorgesehen. Die Mediendurchführung 10 weist zumindest zwei, hier acht, Fluidleitungen 11 innerhalb des Innenkörpers 7 auf, welche über eine entsprechende Anzahl von Ubergabeöffnungen 12 an der Außenseite des Innenkörpers 7 mit einer entsprechenden Anzahl von Fluidkanälen 13 innerhalb der Verteilbüchse 6 in fluidleitender Verbindung stehen. Die Fluidkanäle 13 führen in Zuleitungen 14, mit welchen die Spannzylinder der Spannvorrichtung angesteuert werden.

[0024] Weiters sind Dichtungen 15, hier neun Dichtungen 15, zur Abdichtung der Außenseite des Innenkörpers 7 gegen die Innenseite der Verteilbüchse 6 jeweils zwischen zwei UbergabeÖffnungen 12 der Fluidleitungen 11 vorgesehen.

[0025] In der gezeigten Ausführungsform ist eine Antriebseinrichtung 16 vorgesehen, mit welcher die Dichtungen 15 zwischen einem inaktiven Zustand (vgl. Fig. 2, linke Dichtung 15), in welcher die Dichtungen 15 unter Ausbildung eines Spalts von der Innenseite der Verteilbüchse 6 abgehoben sind, und einem aktiven Zustand (vgl. Fig. 2, rechte Dichtung 15), in welcher die Dichtungen 15 an die Innenseite der Verteilbüchse 6 angelegt sind, überführt werden können. Aus Gründen der einfachen Darstellung ist die linke Dichtung in Fig. 2 im inaktiven Zustand, die rechte Dichtung im aktiven Zustand dargestellt. Die Dichtungen 15 werden jedoch bevorzugt gemeinsam zwischen dem aktiven und dem inaktiven Zustand bewegt.

[0026] Mit der Antriebseinrichtung 16 ist eine (nicht gezeigte) Steuereinrichtung verbunden, welche dazu eingerichtet ist, die Dichtungen 15 im Drehzustand der Verteilbüchse 6 in den inaktiven Zustand und im stillstehenden Zustand der Verteilbüchse 6 in den aktiven Zustand zu überführen. Dadurch können die Spannzylinder im Stillstand der Arbeitsspindel 2 angesteuert werden. Im Rotationszustand der Arbeitsspindel 2 sind die Dichtungen 15 von ihrer Dichtfläche an der Verteilbüchse 6 abgehoben, so dass einem Verschleiß vorgebeugt wird.

[0027] In der gezeigten Ausführung weist der Innenkörper 7 an der Außenseite in Umfangsrichtung umlaufende Nuten 17 auf, in welchen jeweils eine der Dichtungen 15 eingelegt ist. Die

Dichtungen 15 sind dabei in regelmäßigen Axialabständen über die Länge des Innenkörpers 7 verteilt, um die dazwischenliegenden, ringförmigen Ubergabeöffnungen 12 der Fluidleitungen 11 gegeneinander abzudichten.

[0028] In der gezeigten Ausführung weist die Antriebsvorrichtung 16 einen Antriebskanal 18 für ein Druckmedium, insbesondere Druckluft, zur Druckbeaufschlagung der Dichtungen 15 auf. Der Antriebskanal 18 weist einen axialen Zentralabschnitt 19 auf, von welchem mehrere radiale Abzweigungen 20 - je nach Zahl der Dichtungen 15 - abgezweigt sind. Die Abzweigungen 20 führen von dem axialen Zentralabschnitt 19 zur Rückseite der Dichtungen 15, so dass die Dichtungen 15 durch Aktivierung der Antriebseinrichtung 16 gegen die Verteilbüchse 6 gedrückt werden können.

[0029] Wie im Detail aus Fig. 2 ersichtlich, sind als Dichtungen 15 X- Ringe mit vier Lippen vorgesehen.

Claims

Ansprüche

1. Drehverteiler (1) für eine Werkzeugmaschine, insbesondere Drehmaschine, aufweisend:

- eine rotierbare Verteilbüchse (6),

- ein stillstehender Innenkörper (7) innerhalb der Verteilbüchse (6),

- eine Mediendurchführung (10) zur Durchführung eines Fluids, insbesondere von Druckluft für eine Spannvorrichtung, durch den stillstehenden Innenkörper (7), wobei die Mediendurchführung (10) zumindest zwei Fluidleitungen (11) innerhalb des Innenkörpers (7) aufweist, welche über UÜbergabeöffnungen (12) an der Außenseite des Innenkörpers (7) mit Fluidkanälen (13) innerhalb der Verteilbüchse (6) in fluidleitender Verbindung stehen,

- Dichtungen (15) zur Abdichtung der Außenseite des Innenkörpers (7) gegen die Innenseite der Verteilbüchse (6) zwischen den Ubergabeöffnungen (12) der Fluidleitungen (11),

gekennzeichnet durch _

- eine Antriebseinrichtung (16) zur Überführung der Dichtungen (15) zwischen einem inaktiven Zustand, in welcher die Dichtungen (15) von der Innenseite der Verteilbüchse (6) abgehoben sind, und einem aktiven Zustand, in welcher die Dichtungen (15) an die Innenseite der Verteilbüchse (6) angelegt sind.

2. Drehverteiler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Antriebseinrichtung (16) eine Steuereinrichtung verbunden ist, welche dazu eingerichtet ist, die Dichtungen (15) im Drehzustand der Verteilbüchse (6) in den inaktiven Zustand und im stillstehenden Zustand der Verteilbüchse (6) in den aktiven Zustand zu überführen.

3. Drehverteiler (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenkörper (7) an der Außenseite zumindest in Umfangsrichtung umlaufende Nuten (17) aufweist, in welchen die Dichtungen (15) angeordnet sind.

4. Drehverteiler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen (15) in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse (8) der Verteilbüchse (6) voneinander beabstandet sind.

5. Drehverteiler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (16) einen Antriebskanal (18) für ein Druckmedium, insbesondere Druckluft, zur Druckbeaufschlagung der Dichtungen (15) aufweist.

6. Drehverteiler (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskanal (18) einen axialen Zentralabschnitt (19) und mehrere radiale Abzweigungen (20) aufweist, wobei die radialen Abzweigungen (20) von dem axialen Zentralabschnitt (19) zu einer entsprechenden Anzahl von Dichtungen (15) führen.

7. Drehverteiler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtungen (15) jeweils ein X-Ring mit vier Lippen vorgesehen ist.

8. Drehverteiler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilbüchse (6) drehfest mit einem Befestigungsflansch (3) verbunden ist.

9. Vorrichtung aufweisend: - eine Drehmaschine mit einer Arbeitsspindel (2), - einen Drehverteiler (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Verteilbüchse (6) drehfest mit der Arbeitsspindel (2) verbunden ist.

10. Verfahren zum Betrieb des Drehverteilers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Dichtungen (15) im Drehzustand der Verteilbüchse (6) im inaktiven Zustand und im stillstehenden Zustand der Verteilbüchse (6) im aktiven Zustand angeordnet sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen