DD272899A1 - Anordnung zum abdichten von wellenlagerungen, insbesondere fuer hochtourige arbeitsspindeln schwenkbarer spindelkoepfe - Google Patents

Abstract

Anordnung zum Abdichten von Wellenlagerungen, insbesondere fuer hochtourige Arbeitsspindeln schwenkbarer Spindelkoepfe. Sie weist ein Paar hintereinander angeordnete Wellendichtungen mit Dichtlippen auf. Die prozessseitige Wellendichtung gibt bei vorbestimmter Drehzahl der Welle Sperrluft frei. Der von der Welle, dem Gehaeuse und den Wellendichtungen begrenzte Ringraum ist ueber einen Gehaeusekanal mit einem Drucklufterzeuger und ueber eine im Gehaeuse angeordnete Drossel mit der Atmosphaere verbunden. Die Anordnung schuetzt die Lager vor Druckluft, haelt Kuehlmittel auch dann von ihnen fern, wenn die Druckluft ausfaellt oder die Welle in eine unguenstige Lage zum Kuehlmittelstrahl gelangt, vermeidet bzw. verringert Waermeentwicklung und laesst Schwingungen beim Abheben der Dichtlippe nicht aufkommen. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abdichten von Wellenlagerungen. Ihr bevorzugtes Anwendungsgebiet sind hochtourige Arbeitsspindeln schwenkbarer Spindelköpfe.

Charakteristik des bekannten Standes dnr Z ochnik

Spindellagerungen werden gegen den Eintritt von Kühlmittel, Spänen und Schmutz bzw. Getriebeöl und den Austritt von Schmiermitteln abgedichtet. Die bei höheren Drehzahlen vorwiegend verwendeten berührungslosen Dichtungen werden den steigenden Kühlmittelmengen und -drücken nicht mehr gerecht. Deshalb ist vorgeschlagen worden, prozeßseitig einen Axialdichtring einzusetzen, dessen Dichtlippe bei einer vorbestimmten Drehzahl unter dem Einfluß von Fliehkraft und Druckhluft von der Mündung eines Gehäusekanals abhebt und Sperrluft, der lagerseitig durch eine Labyrinthdichtung Widerstand entgegengesetzt wird, freigibt (DE-OS 3346073). Die Labyrinthdichtung kann jedoch weder sicher verhindern, daß die Luft Fett au^r, den Lagern herausdrückt bzw. unverträgliches Öl heranführt, noch ist sie in der Lage, durch Sperrluftausfall eingedrungenes Kühlmittel zuverlässig von den Lagern fernzuhalten. Kühlmittel kann auch dann eindringen, wenn der Sperrluftaustritt bei schwenkbaren Spindelköpfen dem Kühlmittelstrahl direkt ausgesetzt ist. In jedem dieser Fälle wird die Lagerlebensdaurfr negativ beeinflußt. Bis zum Abheben der Dichtlippe entsteht in den benachbarten Bauteilen Reibungswärme, die die Spindelgenauigkeit beeinträchtigt. Im Abhebemoment selbst treten Schwingungen auf, die mit einem unzumutbaren Geräusch verbundun sind.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die Abdichtung zu verbessern, die Lebensdauer der Lager und die Arbeitsgenauigkeit der Welle zu erhöhen sowie die Geräuschbelastung zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Abdichten von Wellenlagerungen, insbesondere für hochtourige Arbeitsspindoln schwenkbarer Spindelköpfe, mit einem Paar hintereinander angeordneter Wellendichtungen, von denen die lagerzugewandte fest im Gehäuse sitzt und die lagerabgewandte mit der Welle umläuft und eine elastische Dichtlippe aufweist, die bei vorbestimmter Drehzahl der WeIIo unter dem Einfluß der Fliehkraft vom Gehäuse abhebt und Sperrluft freigibt, zu schaffen, die die Lager vor Druckluft schützt, Kühlmittel auch dann von ihnen fernhält, wenn die Druckluft ausfällt oder die Welle in eine ungünstige Schwenklage zum Kühlmittelstrahl gelangt, Wärmeentwicklung vermeidet bzw. verringert und Schwingungen nicht aufkommen läßt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die lagerzugewandte Wellendichtung eine an der umlaufenden Welle anliegende elastische Dichtlippe aufweist und zusammen mit der Welle, dem Gehäuse und der lagerabgewandten Wellendichtung einen Ringraum begrenzt, der über einen Kanal des Gehäuses mit einem Drucklufterzeuger und über eine im Gehäuse angeordnete Drossel mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Als lagerzugewandte Wellendichtung ist ein Radialweilendichtring vorgesehen, dessen offene Seite zum Ringraum zeigt.

Der Gehäusekanal wird vor dem Abheben der Dichtlippe der lagerabgewandten Wollendichtung mit niedrigem und danach mit hohem Druck beaufschlagt.

Ausführungsboisplel

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die zugehörige Zeichnung zeigt eine Arbeitsspindel mit erfindungsgemäßer Lagerabdichtung.

Die Spindel 1 läuft in Lagern 2, die im Spiralgehäuse 3 aufgenommen sind. Lagerseitig ist zwischen Spindelgchäuse 3 und Spindel 1 ein Radialwellendichtring 4 angeordnet, der eine Dichtlippe 5 besitzt und zu einem Bund 6 des Spindelgehäuses 3 hin offen ist. An der anderen Seite des Bundes 6 liegt die Dichtlippe 7 eines auf der Spindel 1 angeordneten V-Rings 8 an. Die Dichtringe 4 und 8 begrenzen zusammen mit dem Spindelgehäuse 3 und der Spindel 1 einen Ringraum 9, der über einen Bundkanal 10 mit einem nicht dargestellten Drucklufterzeuger und über eine als Drossol wirkenden Bundkanal 11 mit der Atmosphäre verbunden ist.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Der Ringraum 9 wird von Druckluft durchströmt, die durch den Rundkanal 1C eintritt und durch die Drossel 11 wieder austri't. Der Radialwellendichtring 4 verhindert das Eindringen der Druckluft in die Lager 2 und das Austreten von Schmiermitteln aus ihnen.

Seine Dichtlippe 5 ist dabei gegen die Spindel 1 vorgespannt.

Bei Stillstand oder geringen Drehzahlen der Spindel 1 liegt die Dichtlippe 7 des V-Rings 8 am Bund 6 des Spindelgehäuses 3 an, so daß anspritzendes Kühlmittel mechanisch zurückgehalten wird. Die Drossel 11 bewirkt dabei bereits bei geringem Druck der zugeführten Druckluft eine Intensität der Umwälzung, die ausreicht, die Reibungswärme sowohl aus der Umgebung des V-Rings 8 als auch von der Berührungsfläche der Dichtlippe 5 und der Spindel 1 abzuführen. Durch die Ringraumgestaltung kann die Druckluft auch direkt an der Spindel 1 vorbeistreichen.

Mit steigender Spindeldrehzahl wird die Anlagekraft der Dichtlippe unter dem Einfluß der Fliehkraft immer geringer, bis sie vorn Bund 6 schwingungsfrei abhebt und Druckluft freigibt. Deren Sperrwirkung kann run durch Erhöhung des Drucks gesteigert werden, ohne daß noch Schwingungsgefahr besteht. Gleichzeitig erhöht sich auch die Kühlwirkung an der Spindel 1.

Fällt die Druckluft aus oder gelangt die Spindel in eine Schwenklage, in der die Sperrluft- und/oder die Drosselöffnung dem Kühlmittelstrahl direkt ausgesetzt sind, wird ggfs. eindringendes Kühlmittel durch den Radialwellendichtring ebenso sicher von den Lagern ferngehalten wie der Druckluft.

Claims (3)

1. Patentanspruch:

   1. Anordnung zum Abdichten von Wellenlagerungen, insbesondere für hochtourige Arbeitsspindeln schwenkbarer Spindelköpfe mit einem Paar hintereinander angeordneter Wellendichtungen, von denen die lagerzugewandte fest im Gehäuse sitzt und die lagerabgewandte mit der Welle umläuft und eine elastische Dichtlippe aufweist, die bei vorbestimmter Drehzahl der Welle unter dem Einfluß der Fliehkraft vom Gehäuse abhebt und Sperrluft freigibt, gekennzeichnet dadurch, daß die lagerzugewandte Wellendichtung (4) eine an der umlaufenden Welle (Ό anliegende elastische Dichtlippe (5) aufweist und zusammen mit der Welle (1), dem Gehäuse (3) und der lagerabgewandten Wellendichtung (8) einen Ringraum (9) begrenzt, der über einen Kanal (10) des Gehäuses (3) mit einem Drucklufterzeuger und über eine im Gehäuse (3) angeordnete Drossel (11) mit der Atmosphäre in Verbindung steht.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet, dadurch, daß als lagerzugewandte Wellendichtung (4) ein Radialweilendichtring vorgesehen ist, dessen offene Seite zum Ringraum (9) zeigt.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Kanal (10) des Gehäuses (3) vor dem Abheben der Dichtlippe (7) der lagerabgewandten Wellendichtung (8) mit niedrigem und danach mit hohem Druck beaufschlagbar ist.