DE10105672A1 - Spindelvorrichtung mit Turbinenrotor - Google Patents

Abstract

Eine Spindelvorrichtung kann weitestgehend verhindern, daß ein Antriebsfluid für einen Turbinenrotor in einen Spalt zwischen einem Festgehäuse und einer drehbar am Gehäuse gestützten Spindel entweicht, weshalb die Spindelvorrichtung das zugeführte Antriebsfluid effizient ausnutzen und das Drehmoment der Spindel erhöhen kann. Die Spindelvorrichtung treibt die Spindel unter Verwendung des Turbinenrotors drehbar an. Die Spindeldrehung gegenüber dem Gehäuse wird durch ein dynamisches Radialdrucklager unterstützt. Ferner sind Zufuhrbohrungen und Aufnahmebohrungen für das Antriebsfluid für den Turbinenrotor so gebildet, daß diese Bohrungen das dynamische Radialdrucklager in Radialrichtung durchdringen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Spindelvorrichtung, die eine ein Werkzeug, z. B. einen Schleifstein, haltende Spindel mit hoher Drehzahl dreht, und insbesondere eine Spindelvorrich­ tung, die Fluidenergie von Gas oder Flüssigkeit in Drehbe­ streben einer Spindel unter Verwendung eines Turbinenrotors umwandelt.

Als Spindelvorrichtung im Einsatz für eine Werkzeugma­ schine, z. B. eine Schleifmaschine, die Forderungen nach Prä­ zisionsbearbeitung von Werkstücken erfüllt, besteht seit kur­ zem Bedarf an einer Vorrichtung, die klein ist, aber eine ho­ he Spindeldrehzahl hat. Vom Anmelder der vorliegenden Anmel­ dung wurde eine Spindelvorrichtung vorgeschlagen, die eine Spindel mittels eines Turbinenrotors drehbar antreibt und die Spindeldrehung durch dynamische Drucklager unterstützt (JP-A-175137/1998).

Während in einer solchen Spindelvorrichtung der Turbi­ nenrotor mit Turbinenschaufeln fest an der Spindel angebracht ist, wird die Drehung der Spindel durch dynamische Drucklager unterstützt, die einen Hochdruck-Fluidschmierfilm erzeugen. Beim Blasen eines Antriebsfluids zu den Turbinenschaufeln wird die Spindel zusammen mit dem Turbinenrotor gedreht. So­ bald die Spindeldrehung gestartet ist, wird zudem aufgrund der Unterstützung der Spindeldrehung durch die dynamischen Drucklager die Spindel infolge der Wirkung des Fluidschmier­ films in einem Schwebezustand gehalten, so daß die Spindel leichtgängig gedreht wird, ohne im wesentlichen einem Wider­ stand oder Schwingungen ausgesetzt zu sein.

Um in dieser Spindelvorrichtung die Rückgewinnung des Antriebsfluids zu erleichtern und den Turbinenrotor zu ver­ kleinern, sind ferner die am Turbinenrotor angeordneten Tur­ binenschaufeln als Zentrifugalschaufeln aufgebaut. Durch­ fließt das Antriebsfluid das Innere des Turbinenrotors in Ra­ dialrichtung, wird der Turbinenrotor in Drehung versetzt. Folglich wird das Antriebsfluid zur Mitte des drehenden Tur­ binenrotors aus einer Blasdüse geblasen, die fest an einer Gehäuseseite angebracht ist, und wenn das Antriebsfluid das Innere des Turbinenrotors radial durchströmt, wird eine Drehantriebskraft durch die Turbinenschaufeln erzeugt.

Allerdings entweicht in einer solchen herkömmlichen Spindelvorrichtung beim Blasen des Antriebsfluids in die Mit­ te des Turbinenrotors unter Verwendung der Blasdüse das An­ triebsfluid in einen Spalt zwischen dem Gehäuse, an dem die Blasdüse fest angebracht ist, und dem drehenden Turbinenro­ tor, so daß es schwierig ist, eine Gesamtmenge des zur Blas­ düse geführten Antriebsfluids in den Turbinenrotor zu blasen. Da zudem das entwichene Antriebsfluid einen statischen Druck zwischen Gehäuse und Turbinenrotor erzeugt, wirkt leicht eine Kraft auf die Spindel in einer Richtung, die den Spalt zwi­ schen Gehäuse und Turbinenrotor vergrößert, weshalb eine ent­ wichene Antriebsfluidmenge in der Tendenz stetig zunimmt. Auch wenn man also einen Zufuhrdruck des Antriebsfluids zur Blasdüse erhöht, ist die Zunahme des Spindeldrehmoments ex­ trem klein, so daß es als Problem schwierig ist, die Bearbei­ tungseffizienz von Werkstücken erheblich zu verbessern. Als Verfahren zur Verhinderung eines solchen Austritts des An­ triebsfluids sei ein Verfahren genannt, das eine Kontaktab­ dichtung, z. B. eine mechanische Abdichtung, zwischen Gehäuse und Turbinenrotor vorsieht. Da aber der Turbinenrotor mit ex­ trem hoher Drehzahl gedreht wird, ergeben sich problematische Nachteile im Hinblick auf die Haltbarkeit der Dichtung, und der Aufbau wird kompliziert.

Angesichts dieser Probleme kam die Erfindung zustande, wobei eine Aufgabe der Erfindung darin besteht, eine Spindel­ vorrichtung bereitzustellen, die das Entweichen des Antriebs­ fluid für einen Turbinenrotor in einen Spalt zwischen einem fest angebrachten Gehäuse und einer relativ zum Gehäuse dreh­ bar gestützten Spindel weitestgehend verhindern kann, wodurch die zugeführte Fluidflüssigkeit effizient genutzt wird, was das Spindeldrehmoment vergrößert. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Spindelvorrich­ tung der Erfindung in einer Spindelvorrichtung, die so aufge­ baut ist, daß die Spindelvorrichtung ein Gehäuse, eine am Ge­ häuse drehbar gestützte Spindel und einen Turbinenrotor auf­ weist, der an der Spindel fest angeordnet ist, um die Spindel in Drehung zu versetzen, und ein Antriebsfluid so zum Turbi­ nenrotor geblasen wird, daß das Antriebsfluid einen entlang einer Spindelachse gebildeten Antriebsfluidkanal durchfließt und zu einer Radialaußenseite des Turbinenrotors radial ge­ blasen wird, eine ein dynamisches Radialdrucklager bildende Drehbuchse an der Spindel angeordnet, eine der Drehbuchse über einen vorgegebenen Lagerspalt gegenüberliegende Fest­ buchse des dynamischen Radialdrucklagers ist am Gehäuse vor­ gesehen, die Drehung der Spindel gegenüber dem Gehäuse wird durch das dynamische Radialdrucklager unterstützt, Zufuhrboh­ rungen, die das Antriebsfluid zum Antriebsfluidkanal der Spindel von einer Gehäuseseite führen, sind in der Festbuchse radial gebildet, und Aufnahmebohrungen, die das Antriebsfluid aus den Zufuhrbohrungen aufnehmen und das Antriebsfluid in den Antriebsfluidkanal einleiten, sind in der Drehbuchse ra­ dial gebildet.

Obwohl in der Spindelvorrichtung der Erfindung mit einem solchen Aufbau die Spindel durch den Turbinenrotor drehbar angetrieben wird, wird das den Turbinenrotor antreibende An­ triebsfluid zuerst von der Gehäuseseite in den Antriebsfluid­ kanal der Spindel geblasen und danach zum fest an der Spindel angeordneten Turbinenrotor geblasen. Der Antriebsfluidkanal ist entlang der Spindelachse gebildet, und das Antriebsfluid wird aus dem Antriebsfluidkanal radial zum Turbinenrotor zur Radialaußenseite des Turbinenrotors in Radialrichtung gebla­ sen. Hierbei erfolgt die Antriebsfluidübertragung aus dem Ge­ häuse zur mit hoher Drehzahl drehenden Spindel im Inneren des dynamischen Radialdrucklagers, das die Spindeldrehung unter­ stützt. Das heißt, während die Radialzufuhrbohrungen in der Festbuchse gebildet sind, die das dynamische Radialdrucklager bildet und am Gehäuse angeordnet ist, sind die Radialaufnah­ mebohrungen, die das Antriebsfluid aus den Zufuhrbohrungen aufnehmen und das Antriebsfluid in den Antriebsfluidkanal einleiten, in der Drehbuchse gebildet, die ebenfalls das dy­ namische Radialdrucklager bildet und an der Spindel angeord­ net ist, und die Antriebsfluidübertragung wird zwischen den Zufuhrbohrungen und Aufnahmebohrungen durchgeführt.

Dabei beträgt der Lagerspalt zwischen der das dynamische Radialdrucklager bildenden Festbüchse und Drehbuchse mehrere Mikrometer und ist somit extrem klein. Ferner wird während der Spindeldrehung ein Fluidschmierfilm mit hohem Druck im Lagerspalt erzeugt. Dadurch läßt sich weitestgehend verhin­ dern, daß das aus den Zufuhrbohrungen geblasene Antriebsfluid in den Spalt zwischen Festbuchse und Drehbuchse, d. h. den Lagerspalt des dynamischen Radialdrucklagers, entweicht. So­ mit wird ermöglicht, ungefähr eine Gesamtmenge des aus den Zufuhrbohrungen geblasenen Antriebsfluids in die Aufnahmeboh­ rungen der Drehbuchse fließen zu lassen. Anders ausgedrückt erfüllt das dynamische Radialdrucklager die Funktion einer Abdichtung, um das Entweichen des Antriebsfluids zu verhin­ dern. Beim Blasen des Antriebsfluids für den Turbinenrotor aus dem Gehäuse in den Antriebsfluidkanal der Spindel läßt sich so das Entweichen des Antriebsfluids weitestgehend ver­ hindern, so daß das durch den Turbinenrotor erzeugte Drehmo­ ment um einen Betrag erhöht ist, der dem am Entweichen gehin­ derten Antriebsfluid entspricht.

In einer solchen technischen Einrichtung ist der Lager­ spalt des dynamischen Radialdrucklagers extrem klein, weshalb eine Antriebsfluidmenge, die in den Lagerspalt fließt, ohne in die Aufnahmebohrungen der Drehbuchse zu fließen, extrem klein ist. Jedoch steht das aus den Zufuhrbohrungen geblasene Antriebsfluid unter Druck, und bei hoher Druckkraft besteht die Möglichkeit, daß das Antriebsfluid in den Spalt zwischen Festbuchse und Drehbuchse fließt. Unter diesem Gesichtspunkt ist es daher bevorzugt, die Spindelvorrichtung so aufzubauen, daß ein Paar Druckerzeugungsnuten in einer Außenumfangsfläche der Drehbuchse oder einer Innenumfangsfläche der Festbuchse so gebildet ist, daß die Druckerzeugungsnuten die Aufnahme­ bohrungen und Zufuhrbohrungen dazwischen einschließen, um Fluidschmierfilme mit hohem Druck in den Lagerspalten der dy­ namischen Radialdrucklager auf beiden Seiten der Zufuhrboh­ rungen und Aufnahmebohrungen zu erzeugen. Infolge eines sol­ chen Aufbaus werden die Fluidschmierfilme mit hohem Druck auf beiden Seiten der Zufuhrbohrungen und Aufnahmebohrungen er­ zeugt, wodurch sich sicher verhindern läßt, daß das aus den Zufuhrbohrungen geblasene Antriebsfluid in die Lagerspalte der dynamischen Radialdrucklager entweicht, wodurch sich der Verlust von Antriebsfluid weitestgehend verhindern läßt, das aus den Zufuhrbohrungen zu den Aufnahmebohrungen übertragen wird.

Aufgrund der Spindeldrehung kann je nach Drehposition der Spindel ferner ein Fall vorliegen, in dem die Verbindung zwischen den Zufuhrbohrungen in der Festbuchse und den Auf­ nahmebohrungen in der Drehbuchse unterbrochen ist. Bei Unter­ brechung der Antriebsfluidzufuhr zum Turbinenrotor wegen ei­ ner solchen Verbindungsunterbrechung schwankt das Drehmoment der Spindel erheblich. Unter diesem Aspekt ist es daher be­ vorzugt, jeweils mehrere Zufuhrbohrungen oder Aufnahmebohrun­ gen in Umfangsrichtung der Festbuchse oder Drehbuchse so zu bilden, daß eine der Zufuhrbohrungen und eine der Aufnahme­ bohrungen unabhängig von der Spindeldrehposition miteinander in Verbindung stehen. Mit einem solchen Aufbau wird die An­ triebsfluidzufuhr zum Turbinenrotor nicht unterbrochen, wes­ halb sich Schwankungen des der Spindel verliehenen Drehmo­ ments weitestgehend verhindern lassen.

Ferner wird in der Spindelvorrichtung der Erfindung das Antriebsfluid für den Turbinenrotor so zur Spindel geblasen, daß das Antriebsfluid das dynamische Radialdrucklager in Ra­ dialrichtung durchfließt, weshalb es möglich sein kann, das in den Lagerspalt des dynamischen Radialdrucklagers geführte Schmierfluid zusammen mit dem Antriebsfluid zu verwenden. Wird aber bei gemeinsamer Verwendung des Antriebsfluids und Schmierfluids die Antriebsfluidzufuhr zum Stoppen der Spin­ deldrehung gestoppt, wird auch die Schmierfluidzufuhr zum dy­ namischen Radialdrucklager gestoppt. Da in diesem Fall der Lagerspalt des dynamischen Radialdrucklagers erheblichen Un­ terdruck erfährt, besteht die Möglichkeit, daß die Festbuchse und die Drehbuchse aneinander haften, was zu voller Berührung führt. Unter diesem Aspekt ist die Spindelvorrichtung daher bevorzugt so aufgebaut, daß ein Zufuhrkanal des Schmierfluids zu den Lagerspalten unabhängig oder getrennt vom Zufuhrkanal des Antriebsfluids für den Turbinenrotor gebildet ist, so daß auch bei Stoppen der Antriebsfluidzufuhr das Schmierfluid zu den Lagerspalten des dynamischen Radialdrucklagers geführt wird.

Weiterhin kann eine solche Flüssigkeit wie Wasser, eine Kühlflüssigkeit o. ä. als Antriebsfluid und Schmierfluid zu­ sätzlich zu einem solchen Gas wie Luft o. ä. zum Einsatz kom­ men.

Fig. 1 ist eine Querschnittansicht einer Spindelvorrich­ tung einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 ist eine Querschnittansicht eines festseitigen Teils gemäß der ersten Ausführungsform.

Fig. 3 ist eine Querschnittansicht eines drehseitigen Teils gemäß der ersten Ausführungsform.

Fig. 4 ist eine Querschnittansicht von Turbinenschau­ feln, die an einem Turbinenrotor gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform gebildet sind.

Fig. 5 ist eine vergrößerte Querschnittansicht zur Dar­ stellung der Beziehung zwischen einer Festbuchse, einer Dreh­ buchse und dem Turbinenrotor gemäß der ersten Ausführungs­ form.

Fig. 6(a) ist eine Querschnittansicht zur Darstellung einer Positionsbeziehung zwischen Zufuhrbohrungen in der Festbuchse und Aufnahmebohrungen in der Drehbuchse gemäß der ersten Ausführungsform.

Fig. 6(b) ist eine Querschnittansicht zur Darstellung einer Positionsbeziehung zwischen Zufuhrbohrungen in der Festbuchse und Aufnahmebohrungen in der Drehbuchse gemäß ei­ ner weiteren Ausführungsform.

Fig. 7 ist ein Diagramm eines Vergleichsergebnisses ei­ ner Leistungsabgabe der Spindelvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform und einer Leistungsabgabe einer herkömmlichen Spindelvorrichtung.

Fig. 8 ist ein Diagramm eines Vergleichsergebnisses ei­ ner Drehzahl der Spindelvorrichtung gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform und einer Drehzahl einer herkömmlichen Spindelvor­ richtung.

Fig. 9 ist eine Querschnittansicht einer Spindelvorrich­ tung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform, in der die Er­ findung auf eine Spindelvorrichtung angewendet ist, die einen Spindelkopf einer Fräsmaschine o. ä. bildet. Aufgebaut ist die Spindelvorrichtung durch ein Gehäuse 1, das an einem Spindelkopf einer Werkzeugmaschine fest angebracht ist, eine Spindel 2, die gedreht wird, während sie ein Werkzeug 3 er­ greift, eine dynamische Drucklagereinrichtung 4 zum drehbaren Unterstützen dieser Spindel 2 am Gehäuse 1 und einen Turbi­ nenrotor 5, der die Spindel 2 zusammen mit dem Einblasen ei­ nes unter Druck stehenden Antriebsfluids drehbar antreibt.

Fig. 2 ist eine Ansicht, die nur die Festteile, z. B. das Gehäuse 1 u. ä., in der Spindelvorrichtung unter Weglas­ sung der Spindel 2 und der zusammen mit der Spindel 2 gedreh­ ten Teile zeigt. Darstellungsgemäß ist das Gehäuse 1 aufge­ baut durch einen Basisabschnitt 1a, der an einer maschinellen Vorrichtung fest angebracht ist, ein Turbinengehäuse 1b, das zusammen mit dem Basisabschnitt 1a eine Aufnahmekammer 10 für den Turbinenrotor 5 bildet, ein Lagergehäuse 1c, das am Tur­ binengehäuse 1b fest angebracht ist und eine Festbuchse 40 der später beschriebenen dynamischen Drucklagereinrichtung 4 festhält, und einen Abdeckkörper 1d, der am Lagergehäuse 1c fest angebracht ist und ein distales Ende der Spindel 2 ab­ deckt. Durch Kombinieren dieser Teile hat das Gehäuse 1 eine etwa zylindrischen Form. In der Zeichnung bezeichnet die Zahl 11 einen Auslaßanschluß, der ein benutztes Antriebsfluid aus der Rotoraufnahmekammer 10 aus dem Gehäuse 1 nach außen ab­ gibt.

Dagegen ist Fig. 3 eine Ansicht, die nur die Spindel 2 und zusammen mit der Spindel 2 gedrehte Teile zeigt, in dem die fest angebrachten Teile, z. B. das Gehäuse 1 u. ä., weg­ gelassen sind. Eine Spannzange 20 ist am distalen Ende der Spindel 2 angeordnet. Durch Schraubbefestigen einer Anschlag­ schraube 21 am distalen Ende der Spindel 2 ist ein Werkzeug 3 so befestigt, daß das Werkzeug 3 durch die Spannzange 20 er­ faßt wird. Eine die dynamische Drucklagereinrichtung 4 bil­ dende Drehbuchse 41 ist an einem Trommelabschnitt der Spindel 2 fest angeordnet, und der Turbinenrotor 5 ist an der Spindel 2 nahe der Drehbuchse 41 fest angebracht. Ein Flanschab­ schnitt 22 ist an der Spindel 2 vorstehend gebildet. Die Drehbuchse 41 und der Turbinenrotor 5 sind an der Spindel 2 fest angebracht, wobei dieser Flanschabschnitt 22 als Bezug dient. Das heißt, nachdem man die Spindel 2 die Drehbuchse 41 und den zylinderförmigen Turbinenrotor 5 von einem hinteren Ende der Spindel 2 durchlaufen läßt, wird eine Endkappe 23 am hinteren Ende der Spindel 2 durch Anschrauben befestigt, wo­ durch die Drehbuchse 41 und der Turbinenrotor 5 an der Spin­ del 2 so fest angebracht sind, daß die Drehbuchse 41 und der Turbinenrotor 5 durch den Flanschabschnitt 22 und die Endkap­ pe 23 eingeschlossen sind.

Ferner ist der Turbinenrotor 5 ein zylindrisches Teil, und gemäß Fig. 4 sind an einer durch Halbierung des Turbinen­ rotors 5 in Axialrichtung befindlichen Position mehrere Tur­ binenschaufeln 50 vorgesehen, die als Zentrifugalschaufeln spiralförmig gebildet sind. Beim Blasen des unter Druckan­ triebsfluids zu diesen Turbinenschaufeln 50 aus dem Inneren in Radialrichtung der Zeichnung wird somit der Turbinenrotor 5 wegen der Wirkung der Turbinenschaufeln 50 in Pfeilrichtung gedreht, wodurch die Spindel 2 in Drehung versetzt wird. Da­ bei erfolgt die Antriebsfluidzufuhr zum Turbinenrotor 5 durch die Spindel 2. Gemäß Fig. 1 und Fig. 3 ist ein Antriebsfluid­ kanal 24 in Axialrichtung auf der Achse der Spindel 2 gebil­ det. Das Antriebsfluid wird zum Turbinenrotor 5 durch Blas­ bohrungen 25 geführt, die sich von diesem Antriebsfluidkanal 24 in Radialrichtung erstrecken. Ein Zufuhrkanal zum Zuführen des Antriebsfluids zum Antriebsfluidkanal 24 wird später nä­ her erläutert.

Ferner ist die dynamische Drucklagereinrichtung 4 aufge­ baut durch eine zylindrische Festbuchse 40, die am Lagerge­ häuse 1c des Gehäuses 1 durch Schrumpfpassung oder Klebstoff o. ä. fest angebracht ist, sowie eine Drehbuchse 41, die am Spindelschaft 2 fest angeordnet ist. Die zuletzt genannte Drehbuchse 41 ist aufgebaut durch einen zylindrischen Zapfen­ abschnitt 41a, der einer Innenumfangsfläche der Festbuchse 40 über einen vorgegebenen Lagerspalt oder -zwischenraum (z. B. 5 µm) gegenüberliegt, und einen Flanschabschnitt 41b, der sich von einem Ende dieses Zapfenabschnitts 41a in Radial­ richtung nach außen erstreckt. Ein dynamisches Radialdruckla­ ger entsteht durch Zusammenwirken des Zapfenabschnitts 41a und der Festbuchse 40. Fig. 5 ist eine Ansicht der Beziehung zwischen der Festbuchse 40 und der Drehbuchse 41. Fischgrä­ tenförmige dynamische Druckerzeugungsnuten 42 sind in Ab­ schnitten in der Umgebung beider Enden einer Außenumfangsflä­ che des Zapfenabschnitts 41a in Axialrichtung gebildet. Bei Drehung der Drehbuchse 41 zusammen mit der Spindel 2 wird ein Fluidschmierfilm mit hohem Druck im Spalt zwischen dem Zap­ fenabschnitt 41a der Drehbuchse 41 und der Festbuchse 40 er­ zeugt, d. h. im Lagerspalt eines dynamischen Radialdruckla­ gers, so daß die Drehbuchse 41 durch die Festbuchse 40 in be­ rührungsfreiem Zustand drehbar unterstützt wird.

Ferner umfaßt der Flanschabschnitt 41b der Drehbuchse 41 die Festbuchse 40 zusammen mit dem Turbinenrotor 5, wobei der Flanschabschnitt 41b und die Festbuchse 40 ein dynamisches Axialdrucklager zusammenwirkend bilden, während der Turbinen­ rotor 5 und die Festbuchse 40 auch ein dynamisches Axial­ drucklager zusammenwirkend bilden. Vorgegebene Lagerspalte (z. B. 9 µm) sind zwischen dem Flanschabschnitt 41b der Dreh­ buchse 41 und der Festbuchse 40 bzw. zwischen dem Turbinenro­ tor 5 und der Festbuchse 40 gebildet. Dynamische Druckerzeu­ gungsnuten in Spiralform (in den Zeichnungen nicht gezeigt) sind jeweils auf einer der Festbuchse 40 gegenüberliegenden Seitenfläche des Flanschabschnitts 41b und einer axialen End­ fläche des Turbinenrotors 5 gebildet. Diese spiralförmigen dynamischen Druckerzeugungsnuten sind in einem sogenannten Abpumptyp ausgebildet, was ein Schmierfluid im Inneren von Lagerspalten von der Innendurchmesserseite zur Außendurchmes­ serseite zusammen mit der Drehung der Drehbuchse 41 abgibt. Bei Drehung der Drehbuchse 41 und des Turbinenrotors 5 zusam­ men mit der Spindel 2 wird folglich der Schmierfilm mit hohem Druck in den Lagerspalten jeweiliger dynamischer Axialdruck­ lager erzeugt, so daß die Axialbewegung der Spindel 2 relativ zur Festbuchse 40 eingeschränkt ist. Da die spiralförmigen dynamischen Druckerzeugungsnuten im Flanschabschnitt 41b und die spiralförmigen dynamischen Druckerzeugungsnuten im Turbi­ nenrotor 5 zueinander weisen, sind sie in einem zueinander gegenläufig gewundenen Zustand gebildet. In der Spindelvor­ richtung dieser Ausführungsform ist das zu den Lagerspalten des dynamischen Radialdrucklagers und der dynamischen Axialdrucklager geführte Schmierfluid Luft. Das Schmierfluid wird in die Lagerspalte der dynamischen Radialdrucklager aus Einlaßbohrungen 43 gesaugt, die in der Festbuchse 40 gebildet sind, und strömt aus solchen Lagerspalten zu den Lagerspalten der dynamischen Axialdrucklager. Die Einlaßbohrungen 43 sind in mehreren Abschnitten im Hinblick auf die Festbuchse 40 in Radialrichtung gebildet, und jeweilige Einlaßbohrungen 43 kommunizieren mit Ringnuten 44, die auf einer Außenumfangs­ fläche der Festbuchse 40 gebildet sind. Ferner entsprechen diese Einlaßbohrungen 43 jeweils einem Paar von dynamischen Druckerzeugungsnuten 42, 42, die in den Zapfenabschnitten 41a der Drehbuchse 41 gebildet sind, und sind an zwei in Axial­ richtung beabstandeten Positionen angeordnet. Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist ein Einlaßkanal 12 zum Zuführen des Schmier­ fluids im Gehäuse 1 gebildet, und dieser Einlaßkanal 12 kom­ muniziert mit zuvor erwähnten Ringnuten 44 der Festbuchse 40. Somit kommuniziert der Einlaßkanal 12 mit dem Lagerspalt des dynamischen Radialdrucklagers über die Ringnuten 44 und die in der Festbuchse 40 gebildeten Einlaßbohrungen 43. Beim Starten der Drehung der Spindel 2 wird Luft außerhalb des Ge­ häuses 1 in die Lagerspalte des dynamischen Radialdrucklagers und des dynamischen Axialdrucklagers gesaugt, und die Fluid­ schmierfilme mit hohem Druck bilden sich in diesen Lagerspal­ ten.

Da im dynamischen Drucklager der Hochdruck-Fluidschmier­ film in den Lagerspalten zusammen mit der Spindeldrehung er­ zeugt und die Spindeldrehung durch diese Fluidschmierfilme unterstützt wird, kommen beim Start der Drehung der Spindel 2 die Drehbuchse 41 und der Turbinenrotor 5 leicht in volle Be­ rührung mit der Festbuchse 40, weshalb bei Drehung der Spin­ del 2 durch plötzliche Antriebsfluidzufuhr zum Turbinenrotor 5 die Möglichkeit besteht, daß die Drehbuchse 41 und die Festbuchse 40 beschädigt werden. Daher ist die Spindelvor­ richtung dieser Ausführungsform so aufgebaut, daß die Druck­ luft (Schmierfluid) zum vorgenannten Einlaßkanal 12 geführt wird, bevor die Antriebsfluidzufuhr in den Turbinenrotor 5 beginnt. Bei Druckluftzufuhr in die Lagerspalte des dynami­ schen Radialdrucklagers und dynamischen Axialdrucklagers auf diese Weise wirkt der statische Druck des Schmierfluids auf die Lagerspalte jeweiliger dynamischer Drucklager, so daß die Berührung zwischen Festbuchse 40 und Drehbuchse 41 oder die Berührung zwischen Festbuchse 40 und Turbinenrotor 5 weitest­ gehend verhindert werden kann. Da ferner die spiralförmigen dynamischen Druckerzeugungsnuten im dynamischen Axialdruckla­ ger vom sogenannten Abpumptyp sind, wird bei Druckluftzufuhr in den Lagerspalt des dynamischen Axialdrucklagers infolge der Strömung dieser Luft die Spindel 2 in Drehung versetzt, weshalb vor Antriebsfluidzufuhr zum Turbinenrotor 5 die Spin­ del 2 mit niedriger Drehzahl gedreht werden kann. Folglich wird der dynamische Druck des Schmierfluids auch in den La­ gerspalten jeweiliger dynamischer Drucklager erzeugt, so daß das Auftreten der vollen Berührung beim Drehstart der Spindel 2 wirksam verhindert werden kann.

Andererseits sind gemäß Fig. 5 und Fig. 6 im Zapfenab­ schnitt 41a der fest an der Spindel 2 angeordneten Drehbuchse 41 mehrere Aufnahmebohrungen 45 radial gebildet, die mit dem Antriebsfluidkanal 24 der Spindel 2 kommunizieren. Diese Auf­ nahmebohrungen 45 sind an einer Position gebildet, an der der Zapfenabschnitt 41a in Längsrichtung halbiert ist, d. h. an einer Position, an der die Axiallänge des dynamischen Radial­ drucklagers halbiert ist. Ferner sind an einer die die Fest­ buchse 40 in Längsrichtung halbierenden Position mehrere Zu­ fuhrbohrungen 46 für das Antriebsfluid radial gebildet, die den Aufnahmebohrungen 45 der Drehbuchse gegenüberliegen, und eine mit den Zufuhrbohrungen 46 kommunizierende Ringnut 47 ist in einer Außenumfangsfläche der Festbuchse 40 gebildet (siehe Fig. 5). Gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist ein Zufuhrkanal 13 zum Zuführen des Druckantriebsfluids im Gehäuse 1 gebil­ det, und dieser Zufuhrkanal 13 steht mit der Ringnut 47 der Festbuchse 40 in Verbindung. Somit kommuniziert ein solcher Zufuhrkanal 13 mit dem Antriebsfluidkanal 24 der Spindel 2 über die Ringnut 47, die Zufuhrbohrungen 46 in der Festbuchse 40 und die Aufnahmebohrungen 45 in der Drehbuchse 41. Durch diesen Aufbau wird das Antriebsfluid, das zu den Zufuhrboh­ rungen 46 der Festbuchse 40 aus dem Zufuhrkanal 13 des Gehäu­ ses 1 unter Druck geführt wird, zum Antriebsfluidkanal 24 der Spindel 2 über die Aufnahmebohrungen 45 der Drehbuchse 41 ge­ führt und schließlich veranlaßt, aus dem Antriebsfluidkanal 24 auf die Turbinenschaufeln 50 des Turbinenrotors 5 zu bla­ sen. Da die Endkappe 23 am hinteren Ende der Spindel 2 ange­ schraubt befestigt ist, ist ein offenes Ende des auf der Ach­ se der Spindel 2 gebildeten Antriebsfluidkanals 24 durch die Endkappe 23 verschlossen, so daß eine Gesamtmenge des aus den Aufnahmebohrungen 45 der Drehbuchse 41 in den Antriebsfluid­ kanal 24 geführten Antriebsfluids zum Antreiben des Turbinen­ rotors 5 verwendet wird.

Hierbei wird die Drehbuchse 41, in der die Aufnahmeboh­ rungen 45 gebildet sind, relativ zur Festbuchse 40 gedreht, in der die Zufuhrbohrungen 46 gebildet sind. Folglich wird bei Drehung der Spindel 2 die Relativposition der Aufnahme­ bohrungen 45 zu den Zufuhrbohrungen 46 jede Sekunde geändert. Je nach Bohrungsbildungspositionen oder den Maßen der Zufuhr­ bohrungen 46 und Aufnahmebohrungen 45 entsteht hierbei ein Fall, in dem die Aufnahmebohrungen 45 relativ zu allen Zu­ fuhrbohrungen 46 den geschlossenen Zustand annehmen, so daß kein Antriebsfluid zum Turbinenrotor 5 geführt wird. Da die Spindel 2 mit hoher Drehzahl rotiert, kommt es trotz der ex­ trem kurzen Unterbrechungszeit des Antriebsfluids zum Turbi­ nenrotor 5 bei derartiger Antriebsfluidunterbrechung zu Schwankungen im Hinblick auf das Drehmoment der Spindel 2, was unregelmäßige Drehung des an der Spindel 2 fest ange­ brachten Werkzeugs 3 bewirkt und schließlich die Bearbei­ tungsgenauigkeit von Werkstücken beeinträchtigt, die durch das Werkzeug 3 zu bearbeiten sind.

Um unter diesem Aspekt eine auch nur sekundenlange Un­ terbrechung der Antriebsfluidzufuhr zum Turbinenrotor 5 zu verhindern, sind gemäß dieser Ausführungsform die Maße und die Bildungszahl dieser Zufuhrbohrungen 46 und Aufnahmeboh­ rungen 45 so festgelegt, daß ungeachtet der Drehposition der Spindel 2 die Zufuhrbohrungen 46 und Aufnahmebohrungen 45 stets miteinander kommunizieren. Das heißt, gemäß Fig. 6(a) ist die Querschnittfläche der Zufuhrbohrungen 46 größer als die Querschnittfläche der Aufnahmebohrungen 45 eingestellt. Auch wenn die Aufnahmebohrungen 45 zu den Zufuhrbohrungen 46 nicht ausgerichtet weisen, stehen in diesem Fall die Zufuhr­ bohrungen 46 und Aufnahmebohrungen 45 miteinander in Verbin­ dung. Ferner kann gemäß Fig. 6(b) die Anzahl der Aufnahmeboh­ rungen 45 größer als die Anzahl der Zufuhrbohrungen 46 sein. Auch wenn einige Aufnahmebohrungen 45 vollständig geschlossen sind, kommunizieren in diesem Fall andere Aufnahmebohrungen 45 mit den Zufuhrbohrungen 46.

Im folgenden wird die Betriebsweise der Spindelvorrich­ tung mit dem zuvor beschriebenen Aufbau beschrieben.

Zunächst wird das Druckschmierfluid in den im Gehäuse 1 gebildeten Einlaßkanal 12 geführt, um die Spindel 2 mit lang­ samer Drehzahl in Drehung zu setzen. Dann wird das Druckan­ triebsfluid zum auch im Gehäuse 1 gebildeten Zufuhrkanal 13 geführt, und der Turbinenrotor 5 wird durch das Antriebsfluid drehbar angetrieben, um die Spindel 2 in Drehung zu verset­ zen.

Hierbei ist zwangsläufig ein Spalt zwischen dem festsei­ tigen Gehäuse 1 und der drehseitigen Spindel 2 vorhanden. Entweicht also ein Teil des Antriebsfluids in den Spalt beim Zuführen des Antriebsfluids aus dem Gehäuse 1 in den An­ triebsfluidkanal 24 der Spindel 2, wird keine Gesamtmenge des in den Zufuhrkanal 13 des Gehäuses 1 unter Druck geführten Druckantriebsfluids zum Antreiben des Turbinenrotors 5 ge­ nutzt, und eine Leistungsabgabe (Drehmoment) des Turbinenro­ tors 5 sinkt wegen des Verlusts dieses Antriebsfluids.

Da aber gemäß der Spindelvorrichtung dieser Ausführungs­ form der Zufuhrkanal für das Antriebsfluids so gebildet ist, daß der Zufuhrkanal das durch die Festbuchse 40 und Drehbuch­ se 41 gebildete dynamische Radialdrucklager durchläuft, kann bei Antriebsfluidzufuhr aus dem Gehäuse 1 in den Fluidkanal 24 der Spindel 2 der Verlust auf im wesentlichen null redu­ ziert werden, weshalb eine Leistungsabgabe des Turbinenrotors 5 steigern läßt. Das heißt, die Festbuchse 40 und Drehbuchse 41 bilden das dynamische Radialdrucklager so, daß nur ein ex­ trem dünner Lagerspalt zwischen Festbuchse 40 und Drehbuchse 41 vorhanden ist und ein Fluidschmierfilm mit hohem Druck in diesem Lagerspalt bei Drehung der Spindel 2 erzeugt wird. So­ mit fließt das aus den Zufuhrbohrungen 46 der Festbuchse 40 geblasene Antriebsfluid kaum in den Lagerspalt des dynami­ schen Radialdrucklagers, so daß etwa eine Gesamtmenge des An­ triebsfluids in die Aufnahmebohrungen 45 der Drehbuchse 41 strömt, die an den Zufuhrbohrungen 46 gegenüberliegenden Po­ sitionen gebildet sind. Folglich kann in der Spindelvorrich­ tung dieser Ausführungsform ungefähr eine Gesamtmenge des in den Zufuhrkanal 13 des Gehäuses 1 unter Druck geführten Druckantriebsfluids in den Antriebsfluidkanal 24 der Dreh­ spindel 2 geführt werden, und dieses Druckantriebsfluid kann zum Drehantrieb des Turbinenrotors 5 direkt genutzt werden.

Fig. 7 ist ein Diagramm eines Ergebnisses einer Messung, die zum Messen der Änderung der Leistungsabgabe der Spindel 2 als Funktion des Zufuhrdrucks des Antriebsfluids sowohl für die Spindelvorrichtung der Erfindung als auch für die her­ kömmliche Spindelvorrichtung durchgeführt wurde. Fig. 8 ist ein Diagramm eines Ergebnisses einer Messung, die zum Messen der Drehzahl der Spindel 2 als Funktion des Zufuhrdrucks des Antriebsfluids durchgeführt wurde. In beiden Fällen ist die herkömmliche Vorrichtung eine in der JP-A-175137/1998 offen­ barte Vorrichtung. Wie aus diesen Meßergebnissen hervorgeht, beobachtet man keinen wesentlichen Unterschied zwischen ihnen im Hinblick auf die Drehzahl der Spindel 2. Allerdings wird deutlich, daß im Hinblick auf die Leistungsabgabe der Spindel 2, die der Erhöhung des Zufuhrdrucks des Antriebsfluids ent­ spricht, die Spindelvorrichtung der Erfindung eine größere Leistungsabgabe als die herkömmliche Spindelvorrichtung zeigt. Das heißt, bei der herkömmlichen Spindelvorrichtung geht man davon aus, daß entsprechend der Zufuhrdruckerhöhung des Antriebsfluids die entwichene Menge des Antriebsfluids zwischen Gehäuse 1 und Spindel 2 zunimmt, weshalb die Erhö­ hung der Leistungsabgabe der Spindel 2 unterdrückt ist. Dage­ gen geht man bei der Spindelvorrichtung der Erfindung davon aus, daß wegen der geringen Leckmenge des Antriebsfluids die Leistungsabgabe der Spindel 2 proportional zur Zufuhrdrucker­ höhung zunimmt.

In Fig. 9 ist eine zweite Ausführungsform der Spindel­ vorrichtung gezeigt, auf die die Erfindung Anwendung findet.

Der Aufbau der Spindelvorrichtung dieser zweiten Ausfüh­ rungsform gleicht grundsätzlich etwa dem der Spindelvorrich­ tung der vorstehenden ersten Ausführungsform. Allerdings ist in dieser Spindelvorrichtung zwischen der Festbuchse 40 und einem Flanschabschnitt 41b der Drehbuchse 41 eine freie Scheibe 6 angeordnet, die unabhängig von der Spindel 2 dreh­ bar ist, und das Antriebsfluid wird zu Turbinenschaufeln, die auf der freien Scheibe 6 gebildet sind, durch ein Zufuhrsy­ stem geführt, das sich vom Zufuhrsystem für den Turbinenrotor 5 unterscheidet. Im folgenden wird ein solches Antriebsfluid als "Scheibenantriebsfluid" bezeichnet. Ansonsten hat die Spindelvorrichtung dieser Ausführungsform den gleichen Aufbau wie in der ersten Ausführungsform, weshalb gleiche Symbole für die Aufbaukomponenten verwendet werden und sich eine nä­ here Erläuterung des weiteren Aufbaus erübrigt.

Ein Zufuhrkanal für das Antriebsfluid zum fest an der Spindel 2 angebrachten Turbinenrotor 5 (im folgenden "Spin­ delantriebsfluid" genannt) ist mit dem der ersten Ausfüh­ rungsform völlig identisch. Das heißt, das unter Druck zu ei­ nem Zufuhrkanal 13 eines Gehäuses 1 geführte Spindelantriebs­ fluid wird in Aufnahmebohrungen 45 einer Drehbuchse 41 über Zufuhrbohrungen 46 geführt, die in einer Festbuchse 40 gebil­ det sind, und wird dann über einen in der Spindel 2 gebilde­ ten Antriebsfluidkanal 24 aus Radialblasbohrungen 25 zum Tur­ binenrotor 5 geblasen. Ferner wird ein Teil des Spindelan­ triebsfluids in einen zwischen der Festbuchse 40 und Dreh­ buchse 41 gebildeten Spalt geführt und dient auch als Schmierfluid eines dynamischen Radialdrucklagers und eines dynamischen Axialdrucklagers. Da der Lagerspalt des dynami­ schen Radialdrucklagers extrem klein ist, ist eine Menge des Spindelantriebsfluids, die nicht zu den Aufnahmebohrungen 45 der Drehbuchse 41 geführt wird und als Schmierfluid dient, extrem klein. Selbst wenn also das Spindelantriebsfluid ge­ meinsam auch als Schmierfluid des dynamischen Drucklagers verwendet wird, sinkt eine Durchflußgeschwindigkeit des zum Turbinenrotor 5 geblasenen Spindelantriebsfluids kaum, und es besteht keine Möglichkeit, daß die Leistungsabgabe der Spin­ del 2 verglichen mit der ersten Ausführungsform extrem sinkt.

Andererseits ist die freie Scheibe 6 auf einem Zapfenab­ schnitt 41a der Drehbuchse 41 mit einem winzigen Spalt als Zwischenraum dazwischen angeordnet, und die freie Scheibe 6 sowie der Zapfenabschnitt 41a bilden das dynamische Radial­ drucklager. Ferner sind feine Spalte zwischen einer Endfläche der freien Scheibe 6 und einer Endfläche der Festbuchse 40 sowie zwischen der anderen Endfläche der freien Scheibe 6 und einem Flanschabschnitt 41b der Drehbuchse 41 gebildet. Die Festbuchse 40, die freie Scheibe 6 und der Flanschabschnitt 41b bilden ein Paar dynamische Axialdrucklager. Während die spiralförmige dynamische Druckerzeugungsnut im Flanschab­ schnitt 41b der Drehbuchse 41 in der zuvor beschriebenen er­ sten Ausführungsform gebildet ist, sind in der zweiten Aus­ führungsform spiralförmige dynamische Druckerzeugungsnuten auf der Vorder- und Rückfläche der freien Scheibe 6 gebildet. Bei Drehung der freien Scheibe 6 in einem Zustand, in dem die Spindel 2 gestoppt ist, werden Fluidschmierfilme mit hohem Druck in den Lagerspalten erzeugt, die vor und hinter der freien Scheibe 6 vorhanden sind. Außerdem wird bei Drehung der Spindel 2 in gestopptem Zustand der freien Scheibe 6 ge­ stoppt der Fluidschmierfilm mit hohem Druck nur zwischen dem Flanschabschnitt 41b der Drehbuchse 41 und der freien Scheibe 6 erzeugt.

Diese freie Scheibe 6 ist so aufgebaut, daß sie mit Tur­ binenschaufeln versehen ist, die denen des Turbinenrotors 5 gleichen, so daß beim Blasen des Scheibenantriebsfluids zur freien Scheibe 6 von innen nach außen in Radialrichtung die freie Scheibe 6 unabhängig von der Spindel 2 frei gedreht werden kann. Obwohl ein Zufuhrkanal des Scheibenantriebs­ fluids zur freien Scheibe 6 völlig getrennt und unabhängig von einem Zufuhrkanal des Spindelantriebsfluids zum Turbinen­ rotor 5 ist, ähnelt der Aufbau des Zufuhrkanals des Scheiben­ antriebsfluids an sich dem Aufbau des Zufuhrkanals für das Spindelantriebsfluid. Das heißt, das unter Druck aus einer Zufuhröffnung 14 des Gehäuses 1 zugeführte Scheibenantriebs­ fluid fließt in Aufnahmebohrungen 61 der Drehbuchse 41 über in der Festbuchse 40 gebildete Radialzufuhrbohrungen 60 und wird dann zur freien Scheibe 6 über einen Antriebsfluidkanal 26 geblasen, der entlang einer Achse der Spindel 2 gebildet ist. Obwohl der Antriebsfluidkanal 26 an einem distalen Ende der Spindel 2 offen ist, ist hierbei der Antriebsfluidkanal 26 durch eine Spannzange 20 verschlossen, so daß ungefähr ei­ ne Gesamtmenge des Antriebsfluids in die Drehenergie umgewan­ delt werden kann.

Während gemäß der Spindelvorrichtung der zweiten Ausfüh­ rungsform mit dem vorgenannten Aufbau die Spindel 2 natürlich durch Zufuhr des Spindelantriebsfluids zum Turbinenrotor 5 gedreht werden kann, läßt sich auch durch Zuführen des Schei­ benantriebsfluids zur freien Scheibe 6 die freie Scheibe 6 unabhängig von der Spindel 2 drehen. Durch Einstellen der Drehrichtung der freien Scheibe 6 gegenläufig zur Drehrich­ tung der Spindel 2 wird dabei eine große relative Drehdiffe­ renz zwischen freier Scheibe 6 und Flanschabschnitt 41b der Drehbuchse 41 erzeugt, so daß ein Fluidschmierfilm mit höhe­ rem Druck im Lagerspalt des durch diese Komponenten aufgebau­ ten dynamischen Axialdrucklagers erzeugt wird, wodurch sich die Steifigkeit der Spindel 2 gegenüber einer Last in Axial­ richtung erhöhen läßt.

Durch Zuführen von unter Druck stehendem Scheibenan­ triebsfluid zur freien Scheibe 6 fließt außerdem das unter Druck stehende Scheibenantriebsfluid in Lagerspalte der dyna­ mischen Axialdrucklager, die sich auf der Vorder- und Rück­ seite der freien Scheibe 6 befinden. Indem also nur die freie Scheibe 6 vor Drehbeginn der Spindel 2 gedreht wird, bilden sich auch bei gestoppter Drehung der Spindel 2 die Fluid­ schmierfilme mit hohem Druck in den Lagerspalten der dynami­ schen Axialdrucklager, so daß eine volle Berührung zwischen der Festbuchse 40 und der freien Scheibe 6 sowie eine volle Berührung zwischen der Drehbuchse 41 und der freien Scheibe 6 verhindert werden kann, wodurch sich die Drehung der Spindel 2 leichtgängig starten läßt. Auch wenn andererseits die Zu­ fuhr des Spindelantriebsfluids zum Turbinenrotor 5 zum Stop­ pen der Drehung der Spindel 2 gestoppt wird, kann durch Dre­ hen der freien Scheibe 6 die Bildung der Fluidschmierfilme mit hohem Druck in den Lagerspalten der dynamischen Axial­ drucklager gewahrt bleiben, so daß die Drehung der Spindel 2 leichtgängig gestoppt werden kann, während das Auftreten der vollen Berührung verhindert wird.

Claims (5)

1. Spindelvorrichtung mit:
einem Gehäuse,
einer Spindel, die drehbar am Gehäuse gestützt ist,
einer Drehbuchse, die fest an der Spindel angeordnet ist,
einer Festbuchse, die am Gehäuse angeordnet ist und zur Drehbuchse über einen vorgegebenen Lagerspalt weist, wo­ bei die Festbuchse zusammen mit der Drehbuchse ein dyna­ misches Radialdrucklager bildet,
einem Turbinenrotor, der fest an der Spindel angeordnet ist, um die Spindel in Drehung zu versetzen, wobei der Turbinenrotor mehrere Turbinenschaufeln hat,
einem Antriebsfluid, das zu den Turbinenschaufeln des Turbinenrotors in Radialrichtung zu einer Radialaußen­ seite des Turbinenrotors geblasen wird,
einem Antriebsfluidkanal, der entlang einer Achse der Spindel gebildet ist, um das Antriebsfluid zum Turbinen­ rotor zu übertragen,
Zufuhrbohrungen, die in der Festbuchse entlang einer Ra­ dialrichtung gebildet sind, zum Zuführen des Antriebs­ fluids zum Antriebsfluidkanal der Spindel von einer Ge­ häuseseite, und
Aufnahmebohrungen, die in der Drehbuchse entlang einer Radialrichtung gebildet sind und das Antriebsfluid aus den Zufuhrbohrungen aufnehmen, zum Einleiten des An­ triebsfluids in den Antriebsfluidkanal.

2. Spindelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Paar dyna­ mische Druckerzeugungsnuten in einer Außenumfangsfläche der Drehbuchse oder einer Innenumfangsfläche der Fest­ buchse so gebildet sind, daß die dynamischen Druckerzeu­ gungsnuten die Aufnahmebohrungen und die Zufuhrbohrungen dazwischen einschließen.

3. Spindelvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei mehrere Zufuhrbohrungen und mehrere Aufnahmebohrungen in der Festbuchse bzw. der Drehbuchse in Umfangsrichtung so ge­ bildet sind, daß eine der Zufuhrbohrungen und eine der Aufnahmebohrungen unabhängig von einer Drehposition der Spindel stets miteinander in Verbindung stehen.

4. Spindelvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Drehbuchse, die das dynamische Radialdrucklager bildet, mit einem Flanschabschnitt versehen ist und der Flansch­ abschnitt einer axialen Endfläche der Festbuchse über einen vorgegebenen Lagerspalt gegenüberliegt, wodurch ein dynamisches Axialdrucklager gebildet ist, das die Bewegung der Spindel in Axialrichtung unterdrückt.

5. Spindelvorrichtung nach Anspruch 4, wobei eine freie Scheibe, die sowohl zum Gehäuse als auch zur Spindel re­ lativ drehbar ist, zwischen der Festbuchse und einem Flanschabschnitt der Drehbuchse angeordnet ist und die freie Scheibe, die Festbuchse und eine Druckplatte ein Paar dynamische Axialdrucklager bilden und eine Einrich­ tung zum drehbaren Antreiben der freien Scheibe unabhän­ gig von der Spindel an der Spindelvorrichtung vorgesehen ist.