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Die Erfindung betrifft eine Fliehkraft-Gleitschleifmaschine mit einem stationären Behälterteil und einem den Boden des stationären Behälterteils bildenden Bodenteil, welches drehbar gelagert und mittels eines Antriebs in Rotation versetzbar ist, wobei das stationäre Behälterteil wenigstens eine Ringdichtung aufweist, welche dem Bodenteil anliegt und gegen dieses abdichtet.
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Fliehkraft-Schleifmaschinen stellen eine spezielle Ausgestaltung von Schleifmaschinen dar und werden auch als Tellerschleifmaschinen bezeichnet. Sie umfassen ein ein- oder mehrteilig ausgebildetes stationäres Behälterteil und ein in der Regel im Wesentlichen schalenförmig ausgestaltetes Bodenteil, den sogenannten Teller, welches drehbar gelagert und mittels eines Antriebs relativ zu dem Behälterteil in Rotation versetzbar ist. Solche Fliehkraft-Gleitschleifmaschinen finden zur Oberflächenbearbeitung von insbesondere verhältnismäßig kleinen Werkstücken (beispielsweise Schrauben, Nadeln, Stifte, Schmuckstücke etc.) Verwendung, welche gemeinsam mit einem Bearbeitungsmedium in Form von Schleif- und/oder Poliergranulat und – sofern eine Nassbearbeitung der Werkstücke erwünscht ist – gegebenenfalls unter Zusatz eines flüssigen Bearbeitungshilfsmediums, wie Wasser, Tenside oder dergleichen, in Rotationsbewegung versetzt werden. Dies geschieht durch Drehung des Bodenteils relativ zu dem stationären Behälterteil, so dass das Schleifgut mit dem Granulat nach außen bewegt wird, bis es auf die Innenwandung des stationären Behälterteils auftrifft, wo es wieder abgebremst wird. Durch von unten nachströmendes Material stellt sich eine umlaufende Bewegung ein, welche eine intensive Schleif- bzw. Polierwirkung verursacht. Das Schleif- oder Poliergranulat kann dabei je nach zu behandelnden Werkstücken unterschiedlichster Natur und z. B. natürlichen Ursprungs (z. B. aus organischem Material, wie Walnuss- oder Kokosnussschalen, Holz, Kirschkern etc.), mineralischen Ursprungs (z. B. Silikaten, Oxiden etc.) und/oder synthetischen Ursprungs (z. B. Kunststoffen) sein.
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Zwischen dem stationären Behälterteil und dem drehbaren Bodenteil ist üblicherweise ein Spalt – bzw. genauer: ein Ringspalt – gebildet, um einerseits einen Verschleiß der beiden relativ zueinander bewegten Teile möglichst zu vermeiden. Andererseits wird dieser Spalt im Falle einer gewünschten Nassbearbeitung der Werkstücke häufig genutzt, um das flüssige Bearbeitungshilfsmedium entweder von unten durch den Spalt hindurch in den Behälter zu leiten, oder das flüssige Bearbeitungshilfsmedium wird dem Behälter von oben, z. B. mittels eines Schlauches, zugesetzt und durch den Spalt hindurch wieder abgeführt. Sofern ein Einleiten des Bearbeitungshilfsmediums in den Behälter durch den Spalt vorgesehen ist, so geschieht dies in der Regel dadurch, dass ein Flüssigkeitsreservoir vorgesehen ist, in welchem das Bearbeitungshilfsmedium mit einem vorgegebenen Druck beaufschlagbar ist, so dass es durch den Spalt hindurch in den Behälter einführbar ist. Von dort kann es beispielsweise über eine zentrale Entwässerung im Bereich des Bodenteils wieder abgeführt werden. Sofern das Bearbeitungshilfsmedium von oben in den Behälter eingeleitet und durch den Spalt hindurch abgeführt wird, so kann dies im Wesentlichen drucklos infolge Schwerkraft erfolgen. Eine Fliehkraft-Gleitschleifmaschine mit einstellbarer Breite des zwischen dem drehbaren Bodenteil und dem stationären Behälterteil gebildeten Ringspaltes ist beispielsweise aus der
EP 0 860 236 A2 bekannt.
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Zwar wird bereits versucht, den Spalt so gering wie möglich zu halten, damit die Schleif- bzw. Polierkörper des Bearbeitungsmediums infolge der Rotationsbewegung des Bodenteils möglichst nicht in den Spalt hineingeraten oder gar durch den Spalt nach außen gepresst werden, jedoch ist je nach Betriebsbedingungen der Fliehkraft-Gleitschleifmaschine häufig ein Spalt mit einer Spaltbreite in der Größenordnung von etwa 0,1 mm bis etwa 0,5 mm noch erforderlich, was dazu führt, dass keine sehr kleinen bzw. dünnen Werkstücke bearbeitet, solche Werkstücke durch Einklemmen im Spalt beschädigt werden können und auch die kleinste Partikelfraktion der Schleif- bzw. Polierkörper eine gewisse Größe nicht unterschreiten dürfen. Ein Eindringen der Schleif- bzw. Polierkörper in den Spalt führt wiederum zu einem Verschleiß sowohl des stationären Behälterteils als auch des drehbaren Bodenteils, welcher sich mit zunehmender Spaltbreite progressiv entwickeln kann, da mit zunehmendem Verschleiß immer größere Partikel in den Spalt eindringen und zugleich an beiden Spaltflächen Schleifeffekte bewirken können.
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Um einen solchen, in dem Spalt auftretenden Verschleiß zu verringern und auf diese Weise die Standzeit des Bodenteils zu erhöhen, wurden verschiedene Lösungen vorgeschlagen. So ist es beispielsweise bekannt, die Spaltbreite mittels einer zentralen, an einer zentralen Antriebswelle des Bodenteils angeordneten Einrichtung zur Einstellung der Spaltbreite zu variieren (
DE 43 11 689 A1 ), wobei eine derartige Spaltverstellung jedoch die Einhaltung sehr engen Toleranzen im Bereich des Axiallagerspiels der Antriebswelle erfordert und ist somit aufwändig und teuer ist.
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Aus der
DE 195 42 541 A1 ist eine Fliehkraft-Gleitschleifmaschine bekannt, deren zwischen dem stationären Behälterteil und dem drehbaren Bodenteil gebildeter Spalt unter Wirkung eines elastischen Mittels, wie einer Gleitdichtung, einer Dichtungslippe oder einer Feder, verschlossen ist, so dass der Durchtritt eines flüssigen Bearbeitungshilfsmediums bei der Nassbearbeitung in Abhängigkeit von dessen Druck gegen die Kraft des elastischen Mittels die Spaltbreite bestimmt. Der
EP 0 791 430 A1 ist eine Fliehkraft-Gleitschleifmaschine mit einem stationären Behälterteil und einem relativ zu diesem drehbaren Bodenteil entnehmbar, wobei ersteres mit einer Innenauskleidung aus Polyurethan versehen ist. Im Bereich des zwischen dem stationären Behälterteil und dem drehbaren Bodenteil gebildeten Spaltes ist zwischen der Innenwandung des Behälterteils und der PU-Auskleidung ein Kompressionselement angeordnet, welches entweder von einer porösen Gummiplatte oder von einem Luftspalt gebildet sein kann. Das Kompressionselement macht es im Falle einer thermischen Ausdehnung des Behälterteils bzw. insbesondere dessen PU-Auskleidung und/oder des Bodenteils möglich, dass die PU-Auskleidung in Richtung des Kompressionselementes von dem Spalt fort – d. h. nach außen – ausweicht, so dass der Spalt nicht mehr verengt oder gar verschlossen wird. Eine weitere Fliehkraft-Gleitschleifmaschine ist aus der
US 4 939 871 A bekannt, deren stationäres Behälterteil von einem Sammelbehälter zur Aufnahme des flüssigen Bearbeitungshilfsmediums getragen ist. Zur Einstellung des zwischen dem rotierbaren Bodenteil und dem stationären Behälterteil gebildeten Spaltes sind zwischen dem Behälterteil und dem unterhalb desselben vorhandenen Sammelbehälters wiederum Expansionselemente vorgesehen, welche entweder von einem ringförmigen, hydraulisch oder pneumatisch verformbaren Schlauch oder von mehreren, um den Umfang des Behälterteils verteilt angeordneten Bälgen gebildet sein können, deren Länge gleichfalls hydraulisch oder pneumatisch veränderbar ist, um die Spaltbreite einstellen zu können. Darüber hinaus können die Expansionselemente von einem elastischen Ring gebildet sein, welcher mittels das stationäre Behälterteil und den Sammelbehälter durchsetzenden Spannschrauben vorbelastet ist.
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Davon abgesehen, dass die vorgenannten Lösungen zur Einstellung einer gewünschten Einstellung des Spaltes in konstruktiver Hinsicht verhältnismäßig aufwändig und teuer sind, besteht in manchen Fällen der Bedarf, auf einen zwischen dem stationären Behälterteil und dem drehbaren Bodenteil angeordneten Spalt zu verzichten, so dass letzteres nach Art einer Gleitringdichtung gänzlich gegen das stationäre Behälterteil abgedichtet ist. Eine solche Ausgestaltung ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn relativ hochwertige Schleif- und/oder Poliermittelzusätze, wie z. B. Diamantpulver, eingesetzt werden sollen, welches sowohl aus wirtschaftlichen Gründen hinsichtlich eines Verlustes als auch im Hinblick auf eine möglichst kurze und effektive Prozessdauer nicht Gefahr laufen sollte, aus dem Spalt ausgetragen zu werden. Darüber hinaus besitzt eine solche Ausgestaltung Vorteile, wenn aufgrund einer gewünschten Trockenbearbeitung der Werkstücke verhindert werden soll, dass ein zur Einstellung der Spaltbreite herkömmlicher Fliehkraft-Gleitschleifmaschinen erforderliches flüssiges Bearbeitungsmedium durch den Spalt hindurch ins Innere des Behälters gelangen kann.
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Die
DE 35 02 327 A1 beschreibt eine Fliehkraft-Gleitschleifmaschine, bei welcher das rotierende Bodenteil gegen das Behälteroberteil spaltfrei abgedichtet ist. Dies geschieht mittels eines am Umfang des Bodenteils angeordneten Dichtrings aus einem elastomeren Kunststoffmaterial, welcher radial gegen den Innenumfang des stationären Behälterteils anliegt. Indes hat sich gezeigt, dass eine solche Ausgestaltung keine zufriedenstellende Dichtigkeit, insbesondere hinsichtlich relativ kleiner Schleif- oder Polierpartikel, zu gewährleisten vermag und der mit ”Verschleißelement” bezeichnete, elastische Dichtring aufgrund schneller Abnutzung einen häufigen Austausch erfordert.
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Der
DE 44 28 817 C2 ist eine weitere Fliehkraft-Gleitschleifmaschine zu entnehmen, bei welcher eine möglichst vollständige Abdichtung des drehbaren Bodenteils gegenüber dem stationären Behälterteil dadurch sichergestellt werden soll, dass das stationäre Behälterteil mit einer Filzdichtung versehen ist, welche gegen das Bodenteil anliegt. Der erforderliche Anpressdruck der weichen Filzdichtung gegen das Bodenteil geschieht mittels Stellschrauben, welche zur Befestigung des stationären Behälterteils an einem gleichfalls stationären Unterteil dienen. Nachteilig ist einerseits, dass die Maschine ausschließlich eine Trockenbearbeitung von Werkstücken erlaubt, da die Filzdichtung andernfalls ein flüssiges Bearbeitungsmedium ”aufsaugt” und Schaden nimmt. Andererseits mag die Filzdichtung zwar ihre ihr zugedachte Funktion für die in der Druckschrift angesprochenen Schleif- bzw. Poliergranulate aus Nussschalen erfüllen, doch nutzt sie sich durch Eindringen feiner Schleif- oder Polierpartikel, z. B. auf der Basis von Keramik, Kunststoff oder gar Diamant, durch Einarbeiten solcher Partikel in das Filzmaterial sehr rasch ab, so dass an der Kontaktfläche mit dem Bodenteil wiederum ein Spalt entsteht, welcher durch die Filzdichtung nicht mehr ausgeglichen werden kann. Dies führt dazu, dass auch Kleinstteile nicht mehr bearbeitet werden können.
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Hiervon ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Fliehkraft-Gleitschleifmaschine der eingangs genannten Art auf einfache und kostengünstige Weise dahingehend weiterzubilden, dass zwischen dem stationären Behälterteil und dem drehbaren Bodenteil eine zuverlässige Dichtigkeit unter Vermeidung einer Spaltbildung sichergestellt ist, welche den Einsatz praktisch beliebiger Schleif- und/oder Poliergranulate einschließlich solcher mit sehr kleiner Partikelgröße und hoher Härte ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Fliehkraft-Gleitschleifmaschine der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass sowohl das stationäre Behälterteil als auch das Bodenteil jeweils wenigstens eine Ringdichtung aufweist, welche gegeneinander anliegen, dass die Ringdichtungen des Bodenteils und des stationären Behälterteils aus einem Material aus der Gruppe Keramik, Metall und Kunststoff mit einem Elastizitätsmodul von wenigstens 400 MPa gefertigt sind, und dass außerhalb der aneinander anliegenden Ringdichtungen des Bodenteils und des stationären Behälterteils ein mit den Ringdichtungen korrespondierender Kühlmittelraum gebildet ist, welcher wenigstens einen Zulauf sowie wenigstens einen Ablauf aufweist, um den Kühlmittelraum kontinuierlich mit einem Kühlmittel zu beaufschlagen.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung gewährleistet eine absolute Dichtigkeit zwischen dem stationären Behälterteil und dem demgegenüber drehbaren Bodenteil während des Betriebs, welche ein Eindringen sowohl von Werkstücken beliebiger Abmessungen als auch von Schleif- und/oder Poliergranulaten mit sehr kleiner Partikelgröße zuverlässig verhindert. Ein etwaiges Eindringen solcher Partikel zwischen die Ringdichtungen des stationären Behälterteils und des Bodenteils wird hierdurch ebenso sicher vermieden wie ein etwaiges Abfließen eines gegebenenfalls in einer vorgegebenen Menge zugesetzten flüssigen Bearbeitungsmediums, wie beispielsweise mit Tensiden versetztem Wasser oder dergleichen. Desgleichen ist selbstverständlich auch eine Trockenbearbeitung der Werkstücke möglich, wobei auch hier ein Verlust z. B. sehr teurer Granulate, wie z. B. Diamantpartikeln, verhindert wird. Aufgrund der gegenüber dem Stand der Technik relativ harten und insbesondere starren Dichtungsmaterialien in Verbindung mit dem Kühlmittelraum, welcher aufgrund seines Zu- und Ablaufes eine kontinuierlicher Durchströmung des Kühlmittelraumes mit einem geeigneten, insbesondere flüssigen Kühlmittel gewährleistet, lassen sich sehr hohe Standzeiten der Maschine bis zu mehreren Tagen realisieren, weil die an den miteinander in Kontakt stehenden Ringdichtungen entstehende Reibungswärme kontinuierlich abgeführt werden kann.
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Mit ”Elastizitätsmodul” ist im Übrigen Zugmodul der auch als ”Elastizitätskoeffizient” oder ”Youngscher Modul” bezeichnete E-Modul angesprochen, welcher den funktionalen Zusammenhang zwischen der Spannung und der Dehnung im Falle einer Verformung des festen Dichtungsmaterials bei linear elastischem Verhalten beschreibt.
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Um für eine bestmögliche Dichtigkeit zwischen dem stationären Behälterteil und dem relativ hierzu drehbaren Bodenteil zu sorgen, kann das stationäre Behälterteil vorzugsweise gegen das Bodenteil vorbelastet sein, so dass die Ringdichtungen der genannten Komponenten aneinander angedrückt werden. Das stationäre Behälterteil kann hierbei mit Vorteil elastisch, insbesondere mittels Schraubenfedern, gegen das Bodenteil vorbelastet sein, wobei die elastische Vorbelastung selbstverständlich einstellbar sein kann, wie beispielsweise durch Austauschen der Schraubenfedern gegen andere mit unterschiedlicher Federstärke oder insbesondere mittels Stellschrauben, um die wirksame Länge der Schraubenfedern zu verändern.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Ringdichtungen an einander zugewandten Stirnseiten des stationären Behälterteils und des Bodenteils angeordnet sind, so dass die Ringdichtungen in Axialrichtung, also im Wesentlichen vertikal, wirksam sind und nicht etwa – wie bei der eingangs erwähnten
DE 35 02 327 A1 der Fall – in Radialrichtung, da es dort insbesondere bei relativ hoher Drehzahl des Bodenteils zu Undichtigkeiten kommen kann.
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Was die Dichtungsmaterialien betrifft, so sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung vor, dass wenigstens eine der Ringdichtungen aus Kunststoff gefertigt ist, welcher ein Elastizitätsmodul gemäß dem oben genannten Mindestwert besitzt. Als bevorzugte Dichtungsmaterialien seien in diesem Zusammenhang exemplarisch Kunststoffe aus der Gruppe Polyethylen (PE), insbesondere schwach verzweigtes Polyethylen (HDPE, High Density Polyethylen), Polyester, Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyamid und Polyurethan genannt, welche zumindest eine der Ringdichtungen vorzugsweise enthalten oder auch gänzlich hieraus gefertigt sein kann.
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Bei der Auswahl der Kunststoffmaterialen hat es sich ferner als günstig erwiesen, wenn die aus Kunststoff gefertigte(n) Ringdichtung(en) einen Gleitreibungskoeffizienten zwischen etwa 0,05 und etwa 0,15, insbesondere zwischen etwa 0,06 und etwa 0,14, vorzugsweise zwischen etwa 0,07 und etwa 0,13, beispielsweise zwischen etwa 0,08 und etwa 0,12, aufweist bzw. aufweisen. Darüber hinaus hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die aus Kunststoff gefertigte(n) Ringdichtung(en) ein Wasseraufnahmevermögen von kleiner etwa 0,3% insbesondere von kleiner etwa 0,2%, vorzugsweise von höchstens etwa 0,1%, aufweist bzw. aufweisen, um auch im Falle einer gewünschten Nassbearbeitung der Werkstücke für eine zuverlässige Dichtigkeit bei nur sehr geringem Verschleiß zu sorgen. Ferner kann es von Vorteil sein, wenn der Elastizitätsmodul eines polymeren Dichtungsmaterials noch größer ist als der oben genannte Mindestwert, wobei die aus Kunststoff gefertigte(n) Ringdichtung(en) mit Vorteil einen Elastizitätsmodul von wenigstens etwa 500 MPa, insbesondere von wenigstens etwa 750 MPa, vorzugsweise von wenigstens etwa 1000 MPa, beispielsweise von wenigstens etwa 1200 MPa, aufweist bzw. aufweisen. Schließlich hat es sich im Hinblick auf polymere Dichtungsmaterialien als vorteilhaft erwiesen, wenn die aus Kunststoff gefertigte(n) Ringdichtung(en) eine Härte zwischen etwa 50°Shore-D und etwa 100°Shore-D, insbesondere zwischen etwa 55°Shore-D und etwa 90°Shore-D, vorzugsweise zwischen etwa 60°Shore-D und etwa 80°Shore-D, aufweist bzw. aufweisen.
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Darüber hinaus sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung in Bezug auf die Dichtungsmaterialien vor, dass wenigstens eine der Ringdichtungen aus Keramik oder Metall, insbesondere Stahl oder Hartmetall, gefertigt ist.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform hat es sich dabei bewährt, dass eine der Ringdichtungen des stationären Behälterteils oder des Bodenteils aus Kunststoff, insbesondere aus wenigstens einem der oben genannten Kunststoffe mit den gleichfalls genannten Werkstoffeigenschaften, gefertigt ist, während die andere Ringdichtung des Bodenteils oder des stationären Behälterteils aus Keramik oder Metall, wie z. B. Stahl oder Hartmetall, gefertigt ist.
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In konstruktiver Hinsicht kann der Kühlmittelraum zweckmäßigerweise zwischen dem Bodenteil und einem unterhalb desselben angeordneten, stationären Unterteil gebildet sein, an welchem das stationäre Behälterteil festgelegt ist, so dass der Kühlmittelraum von außen an beide Ringdichtungen sowohl des stationären Behälterteils als auch des rotierbaren Bodenteils unmittelbar angrenzt und ein den Kühlmittelraum durchströmendes Kühlmedium folglich beide Ringdichtungen unmittelbar umspült, um die entstehende Reibungswärme stets abführen zu können.
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Aus strömungsdynamischen Gründen sowie im Hinblick auf einen wirksame Wärmeübergang von den Ringdichtungen an das den Kühlmittelraum durchströmende Kühlmedium kann es ferner zweckmäßig sein, wenn zumindest ein Zulauf und ein Ablauf des Kühlmittelraums an entgegengesetzten Seiten desselben angeordnet sind, wobei selbstverständlich auch mehrere Zu- und/oder Abläufe vorgesehen sein können, um beispielsweise für zusätzliche Turbulenzen des Kühlmittels zu sorgen, welche einem guten Wärmeübergang dienlich sind.
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Zu letzterem Zweck kann es darüber hinaus von Vorteil sein, wenn in dem Kühlmittelraum Turbulenzelemente, wie Oberflächenstrukturen, Leitbleche und dergleichen, angeordnet sind, welche das den Kühlmittelraum durchströmende Kühlmittel vorteilhafterweise an miteinander in Kontakt stehenden Ringdichtungen des stationären Behälterteils und des Bodenteils zu- bzw. ableiten und dort verwirbeln.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Schnittansicht durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Fliehkraft-Gleitschleifmaschine;
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2 eine Detailansicht des Ausschnittes II gemäß 1 mit den miteinander in Kontakt stehenden Dichtringen;
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3 eine der 2 entsprechende Detailansicht einer alternativen Ausgestaltung der Dichtringe; und
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4 eine Detailansicht des Ausschnittes IV gemäß 1 mit der Halterung des in Richtung des drehbaren Bodenteils elastisch vorbelasteten stationären Behälterteils.
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Die in 1 wiedergegebene Fliehkraft-Gleitschleifmaschine umfasst ein stationäres Behälterteil 1 sowie ein den Boden desselben bildendes, an einer zentralen Welle 2 um eine vertikale Rotationsachse A drehbar gelagertes Bodenteil 3, den sogenannten Teller, welches mittels eines nicht gezeigten Antriebsmotors in Rotation versetzbar ist. Das stationäre Behälterteil 1 umfasst beispielsweise ein sich unmittelbar oberhalb des periphären Randes des Bodenteils 3 nach unten konisch verjüngendes, etwa zylindrisches Teil 1a, um für eine gleichmäßige Förderung eines Bearbeitungsmediums in Form von Schleif- und/oder Poliergranulaten während des Betriebs, während dessen das Bodenteil 3 rotiert, entlang der Umfangswand des Behälterteils 1 nach oben zu sorgen, wobei das Granulat gemeinsam mit den zu bearbeitenden Werkstücken infolge Fliehkräften nach oben gefördert und noch in der Aufwärtsbewegung nicht unnötig abgebremst wird. Das Behälterteil 1 kann ferner mit einer verschleißfesten Innenbeschichtung 1b, z. B. aus Polyurethan, versehen sein. Das Bodenteil 3 bzw. der Teller ist z. B. etwa schalenförmig ausgebildet und weist ein mit einer verschleißfesten Innenbeschichtung 3b, z. B. gleichfalls aus Polyurethan, versehenes Tragteil 3a auf. Darüber hinaus kann das Bodenteil 3 mit sich nach innen bzw. oben erstreckenden Rippen oder Schaufeln (nicht gezeigt) ausgestattet sein, um die Übertragung einer Drehbewegung desselben auf das Schleifgut zu verbessern. Entsprechendes gilt für das stationäre Behälterteil 1 (ebenfalls nicht gezeigt).
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Wie insbesondere der 2 zu entnehmen ist, ist das stationäre Behälterteil 1 an seinem dem drehbaren Bodenteil 3 zugewandten Unterseite mit einer Ringdichtung 4 versehen, welche beispielsweise in einer inneren, unteren Umfangsausnehmung des Behälterteils 1 angeordnet ist und z. B. einen nach unten in Richtung des Bodenteils 3 vorstehenden Vorsprung 4a besitzt. Das Bodenteil 3 ist an seiner dem stationären Behälterteil 1 zugewandten Oberseite im Bereich seines Umfangsrandes seinerseits mit einer Ringdichtung 5 versehen, welche beispielsweise gleichfalls in einer oberen, äußeren Umfangsausnehmung angeordnet ist und z. B. einen im Wesentlichen rechtseckigen Querschnitt besitzt. Es sei darauf hingewiesen, dass beide Ringdichtungen 4, 5 selbstverständlich auch einen andersartigen Querschnitt aufweisen können. Die beiden an den einander zugewandten Stirnseiten des stationären Behälterteils 1 und des drehbaren Bodenteils 3 angeordneten Ringdichtungen 4, 5 liegen einander an und sorgen somit für eine in Axialrichtung A wirksame Abdichtung, um während des Betriebs für eine vollständige Dichtigkeit zwischen dem Behälterteil 1 und dem Bodenteil 3 nach Art einer Gleitringdichtung zu sorgen. Zu diesem Zweck sind die Materialien beider Ringdichtungen 4, 5 aus verhältnismäßig starren, unelastischen Materialien gefertigt, wobei vorzugsweise eine der beiden Ringdichtungen 4, 5 aus einem derartigen Kunststoffmaterial und die andere Ringdichtung 5, 4 aus einem Keramikmaterial oder aus Metall, wie insbesondere Hartmetall oder Stahl, gefertigt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Ringdichtung 5 des Bodenteils 4 beispielsweise um einen Keramikring, während es sich bei der Ringdichtung 4 des stationären Behälterteils um einen Kunststoffring aus schwach verzweigtem Polyethylen (HDPE) mit einem E-Modul von 1350 MPa, einer Härte von 64°Shore-D und einem Wasseraufnahmevermögen von 0,1% aufweist.
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Während bei der in 2 wiedergegebenen Dichtungsanordnung die wirksame Dichtfläche, an welcher die Ringdichtungen 4, 5 miteinander in Kontakt stehen, in einer etwa horizontalen Ebene angeordnet ist, unterscheidet sich die in 3 dargestellte Ausführungsvariante hiervon nur dadurch, dass die wirksame Dichtfläche schräg von innen und oben nach außen und unten geneigt und etwa senkrecht zu den Innenwandungen des über die Ringdichtungen 4a, 5a miteinander in Kontakt stehenden stationären Behälterteils 1 bzw. des Bodenteils 3 angeordnet ist.
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Wie wiederum aus 1 ersichtlich, korrespondieren die beiden Ringdichtungen 4, 5 mit einem außerhalb des zur Aufnahme der Werkstücke dienenden Arbeitsraumes (im Innern des stationären Behälterteils 1 oberhalb des Bodenteils 3) und unterhalb sowie seitlich des Bodenteils 3 angeordneten Kühlmittelraum 6 und trennen letzteren von dem Arbeitsraum ab, so dass ein in dem Kühlmittelraum 6 befindliches, insbesondere flüssiges Kühlmittel zweckmäßigerweise beide Ringdichtungen 4, 5 unmittelbar zu benetzen vermag. Während der Kühlmittelraum 6, wie erwähnt, nach oben von dem drehbaren Bodenteil 3, den Ringdichtungen 4, 5 und der unteren Stirnseite des stationären Behälterteils 1 begrenzt ist, ist er nach außen und unten von einem etwa topfförmigen, gleichfalls stationären Unterteil 7 begrenzt, welches zugleich als Träger des stationären Behälterteils 1 dient. Das den Kühlmittelraum 6 nach außen begrenzende Unterteil 7 weist zumindest einen, beispielsweise etwa radial in dieses einmündenden, Zulauf 8a für ein Kühlmittel sowie wenigstens einen, beispielsweise ebenfalls etwa radial in diesen einmündenden und an der entgegengesetzten Seite des Zulaufes 8a angeordneten, Ablauf 8b auf, um den Kühlmittelraum 6 im Durchströmverfahren kontinuierlich mit einem, vorzugsweise flüssigen, Kühlmittel zu beaufschlagen und die an den Ringdichtungen 4, 5 während des Betriebs gebildete Reibungswärme wirksam abführen zu können. Im Innern des Kühlmittelraumes 6 können insbesondere verschiedene Turbulenzelemente angeordnet sein, wie beispielsweise an der Innenseite des Unterteils 7 angebrachte Leitbleche 9, welche das Kühlmittel einerseits verwirbeln, andererseits nach oben in Richtung der Ringdichtungen 4, 5 ablenken. An der Unterseite des drehbaren Bodenteils 3 können gleichfalls derartige Leitbleche vorgesehen sein (nicht gezeigt). Alternativ oder zusätzlich können auch andersartige Turbulenzelemente vorgesehen sein, wie beispielsweise geeignete Oberflächenstrukturen in Form von Noppen, Rillen und dergleichen.
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Wie insbesondere aus 4 hervorgeht, ist das stationäre Behälterteil 1 im vorliegenden Fall elastisch gegen das drehbare Bodenteil 3 vorbelastet, um für eine bestmögliche Dichtigkeit der in. Axialrichtung A wirksamen Ringdichtungen 4, 5 zu sorgen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass das stationäre Behälterteil 1 an einem äußeren Flansch 10 desselben mittels verstellbarer Schrauben 12 an dem Unterteil, an welchem die das Bodenteil 3 tragende Welle 2 gelagert ist, festgelegt ist, wobei zwischen dem Flansch 10 und dem das stationäre Behälterteil 1 tragenden Unterteil 7 Federn, wie Schraubenfedern 11, eingebracht sind. Darüber hinaus können auch zwischen dem Kopf 12a der Schrauben 12 und der Oberseite des Flansches 10 Schraubenfedern (nicht gezeigt) eingebracht sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0860236 A2 [0003]
- DE 4311689 A1 [0005]
- DE 19542541 A1 [0006]
- EP 0791430 A1 [0006]
- US 4939871 A [0006]
- DE 3502327 A1 [0008, 0015]
- DE 4428817 C2 [0009]
