DD242362A1

DD242362A1 - Kuehlmittelzufuehrung durch eine umlaufende und axial verfahrbare spindel

Info

Publication number: DD242362A1
Application number: DD28222385A
Authority: DD
Inventors: Hans Hepke; Dieter Daemmrich
Original assignee: Mikromat Dresden Betrieb
Priority date: 1985-10-30
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1987-01-28

Abstract

Kuehlmittelzufuehrung fuer loesbar an einer umlaufenden und axial verfahrbaren Spindel angebrachte Werkzeuge, deren in die Spindel eingesetzten Schaefte eine axiale Kuehlmittelbohrung enthalten und in der Spindel ein axial verschiebbares, federbelastetes Rohr gelagert ist, das durch Einsetzen des Werkzeuges entgegen der Federkraft axial verschoben und in eine fluessigkeitsdichte Verbindung mit der Kuehlmittelbohrung des Werkzeuges gebracht wird. Ziel ist die wahlweise durchfuehrbare automatische Versorgung eines Werkzeuges mit Kuehlmittel, wobei die Zufuehrung ueber lange Zufuhrwege und axiale Verfahrbereiche gewaehrleistet werden soll. Die Aufgabe besteht darin, bei der Schaffung langer Zufuhrwege fluessigkeitsdichte Uebergaenge zwischen den einzelnen Bauteilen zu schaffen. Erfindungsgemaess ist dem axial verschiebbaren Rohr (4) durch die Spindel (1) ein axial feststehendes Rohr (5) zwischen dem oberen Spindelende und dem Gehaeuse (6) des Kuehlmitteleintritts nachgeordnet. Das Gehaeuse (6) ist an einem Arm (7) befestigt, der direkt mit der Vorschubeinheit (8), in der die Spindel (1) gelagert ist, ueber eine Stange (9) mit eigenen Fuehrungslagern (10) verbunden ist. Die beiden Rohre (4; 5) sind durch ein am oberen Spindelende zentrisch befestigtes Gehaeuse (11) miteinander drehfest und fluessigkeitsdicht verbunden. Fig. 1

Description

Wesen der Erfindung

Die technischen Ursachen für die Mangel der bekannten Lösungen sind im wesentlichen

— begrenzte Länge des Kühlmittelrohres zum Erhalt der Stabilität bei begrenztem Bauraum und hohen Drehzahlen,

— Verschleiß an der Kuhlmittelzuführung durch Axialbewegung und Rotation des Kühlmittelrohres gegenüber feststehenden Bauteilen

Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung einer Kühlmittelzuführung zugrunde, bei der unter Verwendung eines zentrisch in der Spindel angeordneten und axial verschiebbaren Kühlmittelrohres lange Zufuhrstrecken überwunden werden und große axiale Verstellbereiche der Spindel möglich sind und zuverlässige flüssigkeitsdichte Übergänge zwischen den Bauteilen vorhanden sind.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem axial verschiebbaren Rohr durch die Spindel ein axial feststehendes Rohrzwischen oberem Spindelende und Kühlmitteleintritt nachgeordnet ist, der Kühlmitteleintritt an einem Arm befestigt ist, der direkt mit der Vorschubeinheit, in der die Spindel gelagert ist, über eine Stange mit eigenen FüHrungslagern verbunden ist, die beiden Rohren durch ein am oberen Spindelende zentrisch befestigtes Gehäuse miteinander drehfest und flüssigkeitsdicht verbunden sind.

In dem Gehäuse ist eine Buchse starr und flüssigkeitsdicht mit dem axial veschiebbaren Rohr verbunden. Zwischen dem Ende der Buchse und der Gehäusestirnfläche befindet sich eine Druckfeder, die das axial verschiebbare Rohr belastet. Die Buchse wird gegenüber dem Gehäuse dadurch verdrehsicher geführt, daß durch einen axialen Schlitz in der Seitenwand des Gehäuses ein in der Seitenfläche der Buchse befestigter Bolzen geführt ist. Das axial feststehende Rohr ragt in die mit einem Dichtring versehene Bohrung der Buchse. Buchse und axial feststehendes Rohr werden durch in der Stirnfläche der Buchse befindliche Stifte, die in einefest auf dem Rohr angeordnete Bundbuchse eingreifen, drehfest verbunden. Der durch den axialen Schlitz des Gehäuses ragende Bolzen steht mit einem Schaltkontakt in Wirkverbindung. Im Gehäuse des Kühlmitteleintritts ist das axial feststehende Rohr durch Lager drehbeweglich und axial fest gelagert. Es ragt in eine durch den Lagerdeckel des Gehäuses geführte Anschlußbuchse. Auf der Anschlußbuchse ist eine Gegenbuchse drehbeweglich angeordnet und mit dem Rohr drehfest und flüssigkeitsdicht verbunden. Die durch die beiden Buchsen gebildete Ringspaltdichtung mündet in einem flüssigkeitsdichten inneren ringförmigen Raum, der durch die Spalte im Lagerdeckel mit einem äußeren Ringkanal verbunden ist. Der Ringkanal mündet in ein Anschlußstück für die Leckage-Rücklaufleitung.

Durch die derart aufgebaute Kühlmittelzufuhr können lange Zufuhrleitungen funktionssicher hergestellt werden. Die Verbindung der beiden Rohre erfüllt neben der Dichtfunktion auch eine Stabilisierungsfunktion. Die Aufteilung der Dichtungen für axial bewegte Bauteile und Rotationsteile bedeutet eine fertigungstechnische Vereinfachung, für die Herstellung sowie für die Wartung der Kühlmittelzuführung.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: Gesamtansicht der Kühlmittelzuführung,

Fig.2: Verbindungsstelle von axial beweglichen mit axial feststehendem Rohr, Fig.3: Verbindung von axial feststehendem Rohr mit Kühlmitteleintritt.

Aus Fig. 1 ist die Kühlmittelzuführung in ihrer Gesamtansicht dargestellt. An einer umlaufenden und axial verfahrbaren Spindel 1 ist ein Werkzeug 2 mit einer axialen Kühlmittelbohrung 3 befestigt. In der Spindel 1 ist ein axial verschiebbares Rohr 4 gelagert, das mit der Kühlmittelbohrung 3 des Werkzeuges 2 flüssigkeitsdicht verbunden ist. Dem Rohr 4 ist ein axial feststehendes Rohr 5 zwischen oberem Spindelende und dem Gehäuse 6 des Kühlmitteleintritts.nachgeordnet. Das Gehäuse 6 ist an einem Arm 7 befestigt, der direkt mit der Vorschubeinheit 8, in der die Spindel 1 gelagert ist, über eine Stange 9 mit eigenen Führungslagern 10 verbunden. Die beiden Rohre 4; 5 sind durch ein am oberen Spindelende zentrisch befestigtes Gehäuse 11 drehfest und flüssigkeitsdicht miteinander verbunden.

Nach Fig.2 ist im Gehäuse 11 eine Buchse 12 starr und flüssigkeitsdicht mit dem Rohr 4 verbunden. Zwischen dem Ende der Buchse 12 und der Gehäusestirnfläche befindet sich eine Druckfeder 13, wodurch das Rohr 4 belastet wird. Die Buchse 12 wird gegenüber dem Gehäuse 11 verdrehsicher geführt, daß durch einen axialen Schlitz 14 in der Seitenwand des Gehäuses 11 ein in der Seitenfläche der Buchse 12 befestigter Bolzen 15 geführt ist. Das Rohr 5 ragt in die mit einem Dichtring 16 versehene Bohrung 17 der Buchse 12. Buchse 12 und Rohr 5 werden durch in der Stirnfläche der Buchse 12 befindliche Stifte 18, die in eine fest auf dem Rohr 5 angeordnete Bundbuchse 19 eingreifen, drehfest verbunden. Der durch den Schlitz 14 des Gehäuses 11 ragende Bolzen 15 steht mit einem Schaltkontakt 20 in Wirkverbindung. Die Druckfeder 13 sichert einen festen Druck des Rohres 4 gegen das Übergangsstück des Werkzeuges 2. Durch den Schaltkontakt 20 wird die Kühlmittelzufuhr freigegeben, wenn ein Werkzeug 2 mit Innenkühlung in die Spindel 1 eingesetzt ist.

Fig.3 zeigt das Gehäuse 6 des Kühlmitteleintritts, worin das Rohr 5 drehbeweglich und axial fest gelagert ist. Das Rohr 5 ragt in eine durch den Lagerdeckel 21 geführte Anschlußbuchse 22. Auf der Anschlußbuchse 22 ist eine Gegenbuchse 23 drehbeweglich angeordnet und mit dem Rohr 5 drehfest und flüssigkeitsdicht verbunden. Die durch die Anschlußbuchse 22, das Rohr 5 und die Gegenbuchse 23 gebildete Ringspaltdichtung 24 mündet in einen flüssigkeitsdichten inneren ringförmigen Raum 25, der durch Spalte 26 im Lagerdeckel 21 mit einem äußeren Ringkanal 27 verbunden ist. Der Ringkanal 27 mündet in ein Anschlußstück 28 für die Leckage-Rücklaufleitung 29.

Claims

Erfindungsanspruch:

T. Kühlmittelzuführung für lösbar an einer umlaufenden und axial verfahrbaren Spindel angebrachten Werkzeuge, deren in die Spindel eingesetzten Schäfte eine axiale Kühlmittelbohrung enthalten, in der Spindel ein axial verschiebbares, federbelastetes Rohr gelagert ist, das durch Einsetzen des Werkzeuges entgegen der Federkraft axial verschoben und in eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit der Kühlmittelbohrung des Werkzeuges gebracht wird, gekennzeichnet dadurch, daß dem axial verschiebbaren Rohr (4) durch die Spindel (1) ein axial feststehendes Rohr (5) zwischen oberem Spindelende und dem Gehäuse (6) des Kühlmitteleintritts nachgeordnet ist, das Gehäuse (6) an einem Arm (7) befestigt ist, der direkt mit der Vorschubeinheit (8), in der die Spindel (1) gelagert ist, über eine Stange (9) miteingenen Führungslagern (10) verbunden ist und die beiden Rohre (4; 5) durch ein am oberen Spindelende zentrisch befestigten Gehäuse (11) miteinander drehfest und flüssigkeitsdicht verbunden sind.
2. Kühlmittelzuführung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß im Gehäuse (11) eine Buchse (12) flüssigkeitsdicht mit dem axial verschiebbaren Rohr (4) verbunden ist, sich zwischen dem Ende der Buchse (12) und der Gehäusestirnfläche eine Druckfeder (13) befindet, die Buchse (12) mittels eines durch einen axialen Schlitz (14) in der Seitenwand des Gehäuses (11) durchgehenden Bolzen (15), der in der Seitenfläche der Buchse (12) befestigt ist, verdrehsicher geführt ist, das axial feststehende Rohr (5) in die mit einem Dichtring (16) versehene Bohrung (17) der Buchse (12) ragt und die drehfeste Verbindung zwischen Buchse (12) und axial feststehendem Rohr (5) durch in der Stirnfläche der Buchse (12) befindlichen Stifte (18) die in eine fest auf dem Rohr (5) angeordnete Bundbuchse (19) eingreifen, hergestellt ist.
3. Kühlmittelzuführung nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der durch den Schlitz (14) des Gehäuses (11) ragende Bolzen (15) mit einem Schaltkontakt (20) in Wirkverbindung steht.
4. Kühlmittelzuführung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das axial feststehende Rohr im Gehäuse (6) des Kühlmitteleintritts durch Lager drehbeweglich und axial fest gelagert ist.
5. Kühlmittelzuführung nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß das axial feststehende Rohr (5) in eine durch den Lagerdeckel (21) des Gehäuses (6) geführte Anschlußbuchse (22) ragt, über der eine Gegenbuchse (21) drehbar angeordnet ist und die Gegenbuchse (21) mit dem Rohr (5) drehfest und flüssigkeitsdicht verbunden ist, die durch die Anschlußbuchse (22) mit dem Rohr (5) und der Gegenbuchse (23) gebildete Ringspaltdichtung (24) in einen flüssigkeitsdichten inneren ringförmigen Raum (25) mündet, der durch Spalte (26) im Lagerdeckel (21) mit einem äußeren Ringkanal (27) verbunden ist, der in ein Anschlußstück (28) für die Leckage-Rücklaufleitung (29) mündet.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelzuführung für wechselbar in einer Arbeitsspindel aufgenommene Schneidwerkzeuge, mit einem zentrisch in der Spindel angeordneten und axial verschiebbaren Kühlmittelrohr, das stirnseitig in eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit der Kühlmittelbohrung des Werkzeuges gebracht wird und mit einer Kühlmittelquelle verbunden ist. Das bevorzugte Anwendungsgebiet sind Werkzeugmaschinen, insbesondere mit automatischem Werkzeugwechsel, bei denen sowohl kühlmittelversorgte Werkzeuge als auch solche ohne Kühlmittelzuführung zum Einsatz kommen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist eine Kühlmittelzuführung für lösbare, an einer umlaufenden und axial verschiebbaren Spindel angebrachte Schneidwerkzeuge bekannt, bei der in der hohl ausgebildeten Spindel verschiebbares Rohr an eine Kühlmittelquelle angeschlossen ist und entgegen dem Druck einer Feder in eine flüssigkeitsdichte Verbindung mit der Kühlmittelbohrung des Werkzeuges gebracht wird (DE OS 1913231). Die Axialbohrung der Spindel bildet einen Teil der Kühlmittelleitung, an den sich die Bohrung des mit einem Dichtungskolben geführten axial verschiebbaren Rohres anschließt. Nachteilig erweist sich bei dieser Lösung der Fertigungs-und Wartungsaufwand für die Verbindungen in der Kühlmittelzufuhr. Die Funktionssicherheit der gegeneinander bewegbaren und zueinanderflüssigkeitsdichten Bauteile ist bei langen Zufuhrstrecken der Fertigungshilfsstoffe innerhalb der Maschine, bei großen axialen Verfahrwegen der Spindel und hohen Spindeldrehzahlen durch diese Konstruktion sehr schwehr beherrschbar. Es muß ein einschränkender Kompromiß bezüglich Baugröße und Stabilität sowie variabler Längenänderung der Zufuhrstrecken und Dichtheit der Elemente zueinander gefunden werden. Die DD PS 209404 offenbart eine Kühlmittelzuführung über ein zentrisch in der Arbeitsspindel angeordnetes axial verschiebbares Kühlmittelrohr. Das Kühlmittelrohr wird an der Kühlmitteleintrittsstelle fest von einer Dichtbuchse aufgenommen, die einerseits in einem längs seiner Achse verschiebbaren Führungsring drehbeweglich und axial fixiert gelagert ist, sowie andererseits einen dem Kühlmitteleintritt zugewandten und mit einer ortsfesten Dichtung zeitweise in Wirkverbindung stehenden Dichtkegel aufweist, denen vorzugsweise eine Spaltdichtung vorgeordnet ist. Die Spaltdichtung wird von einer sich an den Dichtkegel anschließenden zylindrischen Fläche der Dichtbuchse und einer Bohrung des Kühlmitteleintritts gebildet. Als Nachteil dieser Lösung wird die Verbindung des Kühlmittelrohres mit der Kühlmittelzuführung angesehen. So unterliegt die dichtende Verbindung an der Kühlmittelzufuhr hohen mechanischen Beanspruchungen durch die Rotation und axiale Bewegung des Kühlmittelrohres. Dadurch benötigt dieser Spindelteil eine besondere Aufmerksamkeit bei der Wartung, die aber durch die komplizierte Zugänglichkeit erschwert wird.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die automatische Versorgung eines Werkzeuges mit Kühlmitteln, wobei die Sicherheit bei der Zuführung über lange Zufuhrwege und axiale Verfahrbereiche gewährleistet wird.