DE102010035761B4

DE102010035761B4 - Drehdurchführung

Info

Publication number: DE102010035761B4
Application number: DE201010035761
Authority: DE
Inventors: Hans Leidl; Wolfgang Bechteler; Josef Greif
Original assignee: OTT Jakob Spanntechnik GmbH
Current assignee: OTT Jakob Spanntechnik GmbH
Priority date: 2010-08-28
Filing date: 2010-08-28
Publication date: 2012-05-03
Anticipated expiration: 2030-08-29
Also published as: DE102010035761A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehdurchführung für die Zuführung eines Fluids zu einem rotierenden Maschinenteil, die eine innerhalb eines Gehäuses (1) drehbar gelagerte Hohlwelle (3) mit einer ersten stirnseitigen Dichtfläche (5), eine innerhalb des Gehäuses (1) verdrehfest angeordnete Dichthülse (14) mit einer zweiten stirnseitigen Dichtfläche (13) zur Anlage an der ersten Dichtfläche (5), eine Durchgangsöffnung (17) für die Zuführung des Fluids zur Dichthülse (14) und eine Dichtung (18) zur Abdichtung der Dichthülse (14) gegenüber dem Gehäuse (1) enthält. Um einen längeren wartungsfreien Einsatz zu ermöglichen, ist in dem Gehäuse (1) ein zu der Dichtung (18) führender und von der Dichtung (18) wieder wegführender Spülkanal (26, 27) angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehdurchführung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Drehdurchführungen werden für die Zuführung eines Fluids zu einem rotierenden Maschinenteil eingesetzt. Besonders bei Werkzeugmaschinen wird über eine solche Drehdurchführung ein Kühlschmiermittel in eine hohle Arbeitsspindel der Werkzeugmaschine zur Kühlung oder Reinigung der Werkzeuge und/oder der Bearbeitungsstelle eingespeist.
Eine gattungsgemäße Drehdurchführung ist aus der DE 102 25 272 A1 bekannt. Diese weist eine innerhalb eines Gehäuses drehbar gelagerte Hohlwelle mit einer ersten stirnseitigen Dichtfläche und eine innerhalb des Gehäuses verdrehfest angeordnete Dichthülse mit einer zweiten Dichtfläche zur Anlage an der ersten Dichtfläche auf. Die innerhalb des Gehäuses axial bewegliche Dichthülse ist durch eine Radialdichtung gegenüber dem Gehäuse abgedichtet. Bei derartigen Radialdichtungen ergibt sich die Problematik, dass diese bei längerem Einsatz durch Verschmutzungen oder Rückstände festbacken können, wodurch die Funktionsweise der Drehdurchführung beeinträchtigt wird. Die Dichtung muss dann in der Regel ausgewechselt werden, wozu eine Demontage der Drehdurchführung erforderlich ist.
Ferner zeigt die EP 1 752 696 A2 eine Drehdurchführung mit einem Leckagesensor und einer Leckageöffnung, welche prinzipiell als passiver Spülkanal genutzt werden könnte.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Drehdurchführung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einen längeren wartungsfreien Einsatz ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Drehdurchführung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Drehdurchführung ist in dem Gehäuse ein zu der Dichtung führender und von der Dichtung wieder wegführender Spülkanal vorgesehen. Über den Spülkanal kann die Dichtung gereinigt und von Ablagerungen oder Verunreinigungen befreit werden. Das Reinigungsfluid kann zu der Dichtung gleitet und zusammen mit den ggf. abgelösten Schmutzpartikeln wieder abgeführt werden.
In einer besonders zweckmäßigen Ausführung weist der Spülkanal einen zu der Dichtung führenden Zuleitungskanal und einen von der Dichtung wegführenden Ableitungskanal auf. Der Ableitungskanal kann in die zentrale Durchgangsöffnung für die Zuführung des Fluids zurückgeführt werden. Dadurch kann das Reinigungsfluid über die Dichthülse und die Dichtbuchse in die Hohlwelle geleitet und von dort aus z. B. nach außen geführt werden. Bei dieser Ausführung sind keine weiteren äußeren Anschlüsse am Gehäuse für die Abführung des Reinigungsfluid erforderlich.
Eine fertigungstechnisch vorteilhafte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass der Zuleitungskanal durch eine von der Außenseite des Gehäuses bis zu einer Ringnut für die Aufnahme der Dichtung verlaufende Bohrung gebildet wird. Der Ableitungskanal kann durch eine in die Ringnut mündende erste Radialbohrung, eine dazu parallele, in die zentrale Durchgangsöffnung mündende zweite Radialbohrung und eine von einer hinteren Stirnseite des Gehäuses durch die zweite Radialbohrung bis zur ersten Radialbohrung verlaufende, zur Durchgangsöffnung parallele Axialbohrung gebildet sein. Die Radialbohrungen und die Axialbohrung sind an der Außenseite des Gehäuses durch Stopfen oder dgl. verschlossen.
Im Bereich der Schnittstelle zwischen der hinteren Dichtfläche der Hohlwelle und der vorderen Dichtfläche der Dichthülse ist innerhalb des Gehäuses zweckmäßigerweise ein Auffangraum mit einer radialen Abführöffnung vorgesehen. Über die Abführöffnung kann das zwischen der hinteren Dichtfläche der Hohlwelle und der vorderen Dichtfläche der Dichthülse austretende und im Auffangraum gesammelte Leckagefluid abgeführt werden.
Die Dichtfläche der Hohlwelle kann an einer gesonderten, in das hintere Ende der Hohlwelle eingesetzten Dichtbuchse angeordnet sein. Die Dichtfläche kann aber auch direkt an der Hohlwelle vorgesehen sein.
Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung die eine erfindungsgemäße Drehdurchführung im Längsschnitt zeigt.
Die in der Zeichnung dargestellte Drehdurchführung enthält ein Gehäuse 1 mit einem vorderen Gehäuseteil 1a und einem als Anschlussteil ausgeführten hinteren Gehäuseteil 1b.
Die beiden Gehäuseteilen 1a und 1b sind fest miteinander verbunden und durch einen Dichtring 2 abgedichtet. In dem vorderen Gehäuseteil 1a ist eine Hohlwelle 3 mit einem zentralen Durchgangskanal 4 und einer hinteren Dichtfläche 5 über eine Lageranordnung 6 um eine Mittelachse 7 drehbar gelagert. Bei der gezeigten Ausführung befindet sich die hintere Dichtfläche 5 an einer gesonderten Dichtbuchse 8, die in das hintere Ende der Hohlwelle 3 eingesetzt ist. Die Dichtfläche 5 kann aber auch direkt an der Hohlwelle 3 vorgesehen sein. An dem gegenüber dem Gehäuse 1 verstehenden vorderen Ende der Hohlwelle 3 ist in den Durchgangskanal 4 z. B. ein Anschlussrohr eines in einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine integrierten Werkzeugspanners über eine Dichtung 9 abgedichtet einsteckbar.
Die Dichtbuchse 8 ist in einen erweiterten Teil 10 des Durchgangskanals 4 am hinteren Ende der Hohlwelle 3 eingesteckt und über eine Radialdichtung 11 abgedichtet. Die Dichtbuchse 8 weist einen zentralen Durchgang 12 und die hintere stirnseitige Dichtfläche 5 auf, an der eine vordere stirnseitige Dichtfläche 13 einer nicht rotierenden Dichthülse 14 zur Anlage gelangt. In der Dichthülse 14 ist eine mit dem Durchgang 12 der Dichtbuchse 8 fluchtende Durchgangsbohrung 15 vorgesehen. Die Dichtbuchse 8 und die Dichthülse 14 sind aus einem verschleißfesten und temperaturbeständigen Material, zweckmäßigerweise Keramik oder dgl., hergestellt.
Die zur Dichtbuchse 8 koaxiale Dichthülse 14 ist in einem erweiterten Teil 16 einer zentralen axialen Durchgangsöffnung 17 im hinteren Gehäuseteil 1b axial verschiebbar und durch eine Dichtung 18 radial gegenüber dem Gehäuse 1 abgedichtet geführt. Die Dichtung 18 ist in einer Ringnut 19 an der Innenseite des erweiterten Teils 16 der axialen Durchgangsöffnung 17 angeordnet. Die Dichthülse 14 wird über eine Feder 20 in Axialrichtung derart vorgespannt, dass ihre vordere ringförmige Dichtfläche 13 gegen die hintere ringförmige Dichtfläche 5 der Dichtbuchse 8 gedrückt wird. Hierzu ist die Feder 20 zwischen einen Ringbund 21 der Dichtungsbuchse 16 und einer Ringnut 22 im hinteren Gehäuseteil 1b eingespannt.
Im Bereich der Schnittstelle zwischen der hinteren Dichtfläche 6 der Dichtbuchse 8 und der vorderen Dichtfläche 13 der Dichthülse 14 ist innerhalb der Gehäuses 1 ein ringförmiger Auffangraum 23 mit einer radialen Abführöffnung 24 vorgesehen. Über die Abführöffnung 24 kann das zwischen der hinteren Dichtfläche 5 der Dichtbuchse 8 und der vorderen Dichtfläche 13 der Dichthülse 14 austretende und im Auffangraum 23 gesammelte Leckagefluid abgeführt werden.
An dem hinteren Ende der durchgehenden zentralen Durchgangsöffnung 17 ist im hinteren Gehäuseteil 1b ein Anschluss 25 für die Zuführung eines flüssigen oder gasförmigen Kühlschmiermittels oder eines anderen Arbeitesfluids vorgesehen. In dem hinter Gehäuseteil 1b ist außerdem ein Spülkanal mit einem zu der Ringnut 19 der Dichtung 18 führenden und in diesen mündenden Zuleitungskanal 26 und einem von der Ringnut 19 wegführenden Ableitungskanal 27 angeordnet. Über den Zuleitungskanal 26 kann ein Reinigungsfluid zu der Dichtung geführt und diese von Ablagerungen oder Verunreinigungen befreit werden. Durch den Ableitungskanal 27 kann das Reinigungsfluid mit den abgelösten Schmutzpartikeln abgeführt werden.
Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführung wird der Ableitungskanal 27 in die zentrale Durchgangsöffnung 17 zurückgeführt. Das bedeutet, dass der von der Ringnut 19 wegführende Ableitungskanal 27 in die axiale Durchgangsöffnung 17 mündet. Dadurch kann das Reinigungsfluid über die Dichthülse 14 und die Dichtbuchse 8 in die Hohlwelle 3 geleitet und von dort z. B. nach außen geführt werden. Bei dieser Ausführung ist kein weiterer äußerer Anschluss am Gehäuse 1 für die Abführung des Reinigungsfluid erforderlich.
In der gezeigten Ausführung besteht der Zuleitungskanal 26 aus einer quer zur Längsachse 7 der Drehdurchführung von der Außenseite des Gehäuseteils 1b bis zur Ringsnut 19 radial verlaufenden Bohrung. Der von der Ringnut 19 zu der Durchgangsöffnung 17 U-förmig verlaufende Ableitungskanal 27 wird in fertigungstechnisch zweckmäßiger Weise durch eine dem Zuleitungskanal 26 gegenüberliegende, in die Ringnut 19 mündende erste Radialbohrung 28, eine dazu parallele, in die axiale Durchgangsöffnung 17 mündete zweite Radialbohrung 29 und eine von der hinteren Stirnseite des Gehäuseteils 1b durch die zweite Radialbohrung 29 bis zur ersten Radialbohrung 28 verlaufende, zur Durchgangsöffnung 17 parallele weitere Axialbohrung 30 gebildet. Die beiden Radialbohrungen 28 und 29 sowie die Axialbohrung 30 sind an der Außenseite des Gehäuseteils 1b durch Stopfen 31 verschlossen.

Claims

Drehdurchführung für die Zuführung eines Fluids zu einem rotierenden Maschinenteil, die eine innerhalb eines Gehäuses (1) drehbare gelagerte Hohlwelle (3) mit einer ersten stirnseitigen Dichtfläche (5), eine innerhalb des Gehäuses (1) verdrehfest angeordnete Dichthülse (14) mit einer zweiten stirnseitigen Dichtfläche (13) zur Anlage an der ersten Dichtfläche (5), eine Durchgangsöffnung (17) für die Zuführung des Fluids zur Dichthülse (14) und eine Dichtung (18) zur Abdichtung der Dichthülse (14) gegenüber dem Gehäuse (1) enthält, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) ein zu der Dichtung (18) führender und von der Dichtung (18) wieder wegführender Spülkanal (26, 27) angeordnet ist.
Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülkanal (26, 27) einen zu der Dichtung (18) führenden Zuleitungskanal (26) und einen von der Dichtung (18) wegführenden Ableitungskanal (27) umfasst.
Drehdurchführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ableitungskanal (27) in die Durchgangsöffnung (17) für die Zuführung des Fluids zur Dichthülse (14) mündet.
Drehdurchführung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuleitungskanal (26) durch eine von der Außenseite des Gehäuses (1) bis zu einer Ringnut (19) für die Aufnahme der Dichtung (18) verlaufende Bohrung gebildet wird.
Drehdurchführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ableitungskanal (27) durch eine in die Ringnut (19) mündende erste Radialbohrung (28), eine dazu parallele, in die Durchgangsöffnung (17) mündende zweite Radialbohrung (29) und eine von einer hinteren Stirnseite des Gehäuses (1) durch die zweite Radialbohrung (29) bis zur ersten Radialbohrung (28) verlaufende, zur Durchgangsöffnung (17) parallele Axialbohrung (30) gebildet wird.
Drehdurchführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Radialbohrungen (28, 29) und die Axialbohrung (30) an der Außenseite des Gehäuses (1) durch Stopfen (31) verschlossen sind.
Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (1) im Bereich der Schnittstelle zwischen der Dichtfläche (5), der Hohlwelle (3) und der dazugehörigen Dichtfläche (13) der Dichthülse (14) ein ringförmiger Auffangraum (23) mit einer Abführöffnung (24) angeordnet ist.
Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Dichtfläche (5) der Hohlwelle (3) an einer in das hintere Ende der Hohlwelle (3) eingesetzten Dichtbuchse (8) befindet.
Drehdurchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) aus einem vorderen Gehäuseteil (1a) und einem hinteren Gehäuseteil (1b) besteht.