Fettpolsterabdichtung an Druckluftzuführungseinrichtungen für umlaufende Spannfutter oder dergleichen von Werkzeugmaschinen. Ausser den bekannten flachen einseitigen Abdichtungen an Druckluftzuführungen zwischen Zuführungslagerkörper und umlau fender Nabe des Druckzylinders durch Ledermanschetten oder ähnliche Leder- oder Pressstoffabdichtungen sind auch Abdichtun gen bekannt geworden, bei denen im Zufüh rungslagerkörper angeordnete ringförmige Hilfskammern mit Öl oder Fett gefüllt sind. Diese Kammern stehen mit einem Öl- oder Fettbehälter in Verbindung. Die ent weichende Luft aus den Druckluftkammern dringt dabei in die Hilfskammern ein und soll eine Druckwirkung auf das Dichtungs, mittel ausüben.
Eine vollkommene Abdich tung der Druckluft wird aber auch bei dieser Abdichtungsart nicht erreicht, weil bei der einseitigen Anordnung der Hilfskammern im Innern des Zuführungslagerkörpers und der flachen Anlage der Fett- oder Ölpolster gegen die glatte Oberfläche der umlaufenden Zylindernabe, besonders bei hohem Druck und grösserem Durchmesser doch noch Luft entweichen kann.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Fett polsterabdichtung an Druckluftzuführungs- einrichtungen für umlaufende Spannfutter oder dergleichen von Werkzeugmaschinen, mit einem Druckluftzuführungslagerkörper und einem Druckluftzylinder, der eine vom Lagerkörper umschlossene Nabe aufweist, bei der ausser den im Lagerkörper angeordneten Druckluftkammern besondere Hilfskammern zur Aufnahme der Fettmasse vorhanden sind.
Die Erfindung besteht darin, dass die vom Lagerkörper umschlossenen, um die Nabe des Druckluftzylinders vorgesehenen ringförmi gen, unter Druck stehende Fettpolsterringe enthaltenden Hilfskammern teilweise im fest stehenden Lagerkörper und teilweise in der umlaufenden Nabe des Druckluftzylinders angeordnet sind. In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Aus führungsform dargestellt, und zwar zeigt: Abb. 1 den Längsschnitt durch eine mit der Ausführungsform versehene Druckluftzu führungseinrichtung mit im Querschnitt kreisrunden Fettpolsterringen und Zufüh rung der Fettmasse durch Hochdrucknippel für ein Spannfutter am Ende der Arbeits spindel einer Dreh- oder Revolverdrehbank.
Abb. 2 die Anordnung der Fettpolster ringe nach Abb. 1 innerhalb des Zuführungs lagerkörpers unter Druck (Fettdruck etwas geringer als Luftdruck) in grösserem Mass- stabe.
Die Einrichtung weist einen Druckluft- zuführungslngerkörper 1 auf, der durch einen Arm 2 mit dem Spindelkasten 3 der betreffenden Werkzeugmaschine in fester Verbindung steht. Mit der Arbeitsspindel 4 der betreffenden Maschine ist der Druckluft zylinder 5 bei 6 fest verbunden. Innerhalb des Druckluftzylinders befindet sich der Ar- beitskolben 7, der durch die Kolbenstange 8 und die Spannstange 9 das Spannfutter be tätigt.
Die Druckluft wird dem Druckluft zylinder 5 durch am Zuführungslagerkörper 1 angeschlossene Druckluftleitungen 10 und 11 zugeführt, die durch Kanäle 12 und 13 mit den Druckluftkammern 14 und 15 des Zuführungslagerkörpers 1 in Verbindung stehen. Durch Kanäle 18 bezw. 19, 20 und 21 in dar Nabe 16 des Zylinders und in den Wandungen des Druckzylinders 5 gelangt der Druck hinter bezw. vor den Kolben 7.
Zu beiden Seiten der im Zuführungslager körper 1 vorhandenen ringförmigen Druck- luftkämmern 14 und 15 sind besondere Hilfs kammern 22 vorhanden, die je zur Hälfte im feststehenden Zuführungslagerkörper 1 und in der umlaufenden Nabe 16 des Zylinders eingelassen und mit unter besonderem Druck stehendem Dichtungsfett gefüllt sind. Zu die sen Hilfskammern 22 führen Zuführungs kanäle 25, die zum Einführen der zur Ab dichtung erforderlichen Fettmasse in die Hilfskammern durch eine Hochdruckfett spritze dienen und die nach aussen durch am Lagerkörper 1 angebrachte Hochdrucknip pel 23 verschlossen sind.
Dadurch, dass die mit Fettmasse angefüll ten Hilfskammern 22 sich zur Hälfte im Zu führungsla-gerkörper 1 und zur Hälfte in der Zylindernabe 16 befinden, ist ein Entweichen der Druckluft nach aussen ausgeschlossen, da die ausströmende Luft die Fettpolsterringe 22 an den Seiten bei 24 nach innen etwas ein drücken kann, wenn der Fettdruck geringer ist als der Druck der Druckluft (Abb. 2). Dadurch dehnen sich die Fettpolsterringe aus; so dass sie fester gegen die Wandungen der Hilfskammern 22 des Zuführungslager körpers 1 und der Nabe 16 angepresst werden. Ein seitliches Entweichen der Druckluft ist dadurch ausgeschlossen.
Die Wirkungsweise der dargestellten unter Druck stehenden Fettpolsterabdichtung ergibt sieh aus folgendem: Unter Verwendung einer normalen Hoch- druckfettspritze wird die Fettmasse durch die Zuführungskanäle 25 so lange in die Hilfskammern gedrückt, bis diese vollkom men mit zusammengedrucktem Fett gefüllt sind und der Fettdruck mindestens so hoch ist wie der Druck der Druckluft in den Hilfs kammern 14, 15.
Die Hilfskammern und' die Zuführungskanäle für die Fettmasse werden nach dem Füllen durch die Hochdrucknippel 23 verschlossen. Der Querschnitt der Hilfs kammern kann rund oder von beliebiger anderer Form sein.
Die Druckluft wird von einer vorhande nen Druckluftleitung aus in die Leitungen 10 oder 11 geleitet; je nachdem ob das Spann futter geöffnet oder geschlossen werden soll. Es wird beim Schliessen des Spannfutters der Druck durch den Kanal 13 in die Zufüh rungskammer 15 des Zuführungslagerkörpers 1 weitergeleitet. Durch die Kanäle 19, 20 und 21 des Zylinderdeckels 16, 17 und des Zylinders 5 tritt die Luft bei 26 in den Druckzylinder 5 und verschiebt den Kolben 7 in Richtung des Pfeils 27. Die Kolben bewegung wird auf die Spannhebel des Spannfutters durch die Kolbenstange 8 und die angeschlossene Spannstange 9 in üblicher Weise übertragen.
Zum Öffnen des Spannfutters wird die Druckluft durch die Leitung 10 in den Kanal 12 gelassen, gelangt in die zweite Hilfskammer 14 des Zuführungslagerkörpers 1 und von hier durch den Deckelkanal 18 in den Druckluftzylinder 5, um den Kolben 7 und die Kolbenstange 8 mit der Spann stange 9 in der dem Pfeil 27 entgegenge setzten Richtung zu bewegen.
Die Arbeitsräume im Druckluftzylinder 5 werden durch geeignete Rückleitungen und Rückschlagventile (in der Zeichnung nicht dargestellt) entlüftet.
Die aus den Hilfskammern zwischen dem Zuführungslagerkörper 1 und der umlaufen den Nabe 16 des Druckzylinders ent weichende Luft drückt gegen die Seiten flächen der Fettpolsterringe. Je nach den vorhandenen Drücken kann ein geringes Ein drücken der Fettpolsterringe entstehen, wo durch der Druck in den Hilfskammern zu sätzlich etwas erhöht wird und eine voll kommene Abdichtung sich ergibt. Ist der Druck der Fettpolsterringe gleich oder etwas höher als der der Druckluft, so ist ein Ein drücken der Fettpolsterringe nicht möglich, und die beste Abdichtung ist von vornherein gegeben.
Das ;sichere Abdichten der umlaufenden Nabe 16 des Zylinderdeckels 17 im Zufüh rungslagerkörper 1 wird durch die unter Druck stehenden in den Hilfskammern ange ordneten Fettpolsterringe erreicht.
Die beschriebene Fettpolsterabdichtung ist überall dort zu verwenden, wo eine Längsverschiebung der Teile ineinander nicht stattfindet, wie ausser bei Druckluftzufüh- rungseinrichtungen für Spannfutter auch bei Luftzuführungseinrichtungen von Teilvor richtungen von Werkzeugmaschinen zum Lei ten der Druckluft in mehrere von einander getrennte Leitungen.
Fettpolsterringe, die je zur Hälfte im feststehenden Zuführungslagerkörper und in der umlaufenden, Nabe liegen, haben den Vorteil, dass gerade an den Zuführungsstel len der Druckluftleitungen keine Verluste durch ungenügende Abdichtung eintreten können und der volle Druck unmittelbar auf den Kolben 7 zur Wirkung kommt.
Grease pad sealing on compressed air supply devices for rotating chucks or the like of machine tools. In addition to the well-known flat one-sided seals on compressed air supplies between the supply bearing body and umlau fender hub of the pressure cylinder by leather cuffs or similar leather or pressed material seals, Abdichtun conditions have also become known in which annular auxiliary chambers arranged in the supply bearing body are filled with oil or fat. These chambers are connected to an oil or grease container. The ent softening air from the compressed air chambers penetrates into the auxiliary chambers and is intended to exert a pressure effect on the sealing medium.
A complete sealing device of the compressed air is not achieved with this type of sealing, because with the one-sided arrangement of the auxiliary chambers inside the feed bearing body and the flat contact of the fat or oil pads against the smooth surface of the rotating cylinder hub, especially at high pressure and larger diameter but air can still escape.
The invention relates to a grease cushion seal on compressed air supply devices for rotating chucks or the like of machine tools, with a compressed air supply bearing body and a compressed air cylinder which has a hub enclosed by the bearing body, in which, in addition to the compressed air chambers arranged in the bearing body, there are special auxiliary chambers for receiving the fat mass are.
The invention consists in that the auxiliary chambers, which are enclosed by the bearing body and provided around the hub of the compressed air cylinder, contain pressurized fat cushion rings, partly in the stationary bearing body and partly in the rotating hub of the compressed air cylinder. In the drawings, the subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment, namely: Working spindle of a lathe or turret lathe.
Fig. 2 the arrangement of the fat pad rings according to Fig. 1 within the supply bearing body under pressure (fat pressure slightly less than air pressure) on a larger scale.
The device has a compressed air supply length body 1 which is permanently connected to the headstock 3 of the relevant machine tool by an arm 2. With the work spindle 4 of the machine in question, the compressed air cylinder 5 is firmly connected at 6. The working piston 7 is located inside the compressed air cylinder and actuates the chuck through the piston rod 8 and the clamping rod 9.
The compressed air is fed to the compressed air cylinder 5 through compressed air lines 10 and 11 connected to the feed bearing body 1, which are in communication with the compressed air chambers 14 and 15 of the feed bearing body 1 through channels 12 and 13. Through channels 18 respectively. 19, 20 and 21 in the hub 16 of the cylinder and in the walls of the pressure cylinder 5, the pressure passes behind or. in front of the piston 7.
On both sides of the ring-shaped compressed air chambers 14 and 15 present in the feed bearing body 1, there are special auxiliary chambers 22, half of which are embedded in the fixed feed bearing body 1 and half in the rotating hub 16 of the cylinder and filled with sealing grease under special pressure. To the sen auxiliary chambers 22 lead supply channels 25, which are used to introduce the fat mass required for sealing from the auxiliary chambers through a high pressure grease syringe and the outside by attached to the bearing body 1 high pressure nipple 23 are closed.
The fact that half of the auxiliary chambers 22 filled with fat mass are located in the feed bearing body 1 and half in the cylinder hub 16 prevents the compressed air from escaping to the outside, since the outflowing air passes the fat cushion rings 22 on the sides at 24 can press something inside if the grease pressure is lower than the pressure of the compressed air (Fig. 2). This causes the fat pad rings to expand; so that they are pressed more firmly against the walls of the auxiliary chambers 22 of the feed bearing body 1 and the hub 16. This prevents the compressed air from escaping to the side.
The mode of operation of the illustrated pressurized fat pad seal results from the following: Using a normal high-pressure fat syringe, the fat mass is pressed through the supply channels 25 into the auxiliary chambers until they are completely filled with compressed fat and the fat pressure is at least as high like the pressure of the compressed air in the auxiliary chambers 14, 15.
The auxiliary chambers and 'the feed channels for the fat mass are closed by the high pressure nipple 23 after filling. The cross section of the auxiliary chambers can be round or of any other shape.
The compressed air is passed from an existing compressed air line into the lines 10 or 11; depending on whether the chuck is to be opened or closed. When the chuck is closed, the pressure is passed on through the channel 13 into the feed chamber 15 of the feed bearing body 1. Through the channels 19, 20 and 21 of the cylinder cover 16, 17 and of the cylinder 5, the air enters the pressure cylinder 5 at 26 and moves the piston 7 in the direction of the arrow 27. The piston movement is controlled by the clamping lever of the chuck through the piston rod 8 and the connected tie rod 9 transmitted in the usual way.
To open the chuck, the compressed air is let through the line 10 into the channel 12, gets into the second auxiliary chamber 14 of the feed bearing body 1 and from here through the cover channel 18 into the compressed air cylinder 5 to the piston 7 and the piston rod 8 with the clamping rod 9 to move in the opposite direction to the arrow 27.
The working spaces in the compressed air cylinder 5 are vented by suitable return lines and check valves (not shown in the drawing).
The air escaping from the auxiliary chambers between the supply bearing body 1 and the circulating the hub 16 of the pressure cylinder presses against the side surfaces of the fat cushion rings. Depending on the existing pressures, a small amount of pressure can arise from the fat cushion rings, where the pressure in the auxiliary chambers is additionally slightly increased and a perfect seal results. If the pressure of the fat cushion rings is the same as or slightly higher than that of the compressed air, it is not possible to press in the fat cushion rings and the best seal is achieved from the outset.
The secure sealing of the rotating hub 16 of the cylinder cover 17 in the supply bearing body 1 is achieved by the pressurized fat pad rings in the auxiliary chambers.
The fat pad seal described is to be used wherever there is no longitudinal displacement of the parts into one another, as is the case with compressed air supply devices for chucks also with air supply devices for parts of machine tools for routing the compressed air into several separate lines.
Fat cushion rings, half of which are located in the stationary feed bearing body and half in the circumferential hub, have the advantage that no losses due to insufficient sealing can occur precisely at the feed points of the compressed air lines and the full pressure is applied directly to the piston 7.