DE2220608A1

DE2220608A1 - Dichtungsanordnung an umlaufenden maschinenteilen wie z.b. an einer arbeitsspindel von werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE2220608A1
Application number: DE19722220608
Authority: DE
Inventors: Alfons Gabler
Original assignee: Xaver Fendt and Co
Current assignee: Xaver Fendt and Co
Priority date: 1972-04-27
Filing date: 1972-04-27
Publication date: 1973-11-08

Description

Dichtungsanordnung an umlaufenden Maschinenteilen wie z.B. an einer Arbeitsspindel von Werkzeugmaschinen.
Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung an umlaufenden Maschinenteilen wie z.B. an einer Arbeitssphdel einer Werkzeugmaschine, insbesondere an einer Drehmaschine od,dg,, wobei das vordere Ende der Arbeitsspindel innerhalb eines Gehäuses in einem fesRtstehenden Lagerteil über, unter Unilauföl stehende Wälzlager gelagert ist und die Dichtung des Ölraumes nach außen hin über eine berührungslose Dichtung. z«B. eine Labyrinthdichtung erfolgt.
Die Lagerung von Arbeitsspindeln an Werkzeugmaschinen der eingangs genannten Art erfolgt in der Regel innerhalb von feststehenden Lagerteilen über mehrere Wälzlager z.B.
Kegeirollenlager. Zur Kühlung und Schmierung stehen die Wälzlager unter einem umlaufenden Ölstrom. Gegen Ölaustritt aus dem Bereich der Wälzlagerbohrungen ist der umlaufende Teil der Arbeitsspindel mit einem Labyrinthring versehen, der zusammen mit einem .;feststehenden Labyrinthring eine Labyrinthdichtung bildet.
Diese Anordnung bringt jedoch eine Reihe von Nachteilen mit sich. Die Labyrinthdichtungen vermögen ein Austreten von 01 nicht gänzlich zu verhindern, da insbesondere auch die hohen Drehzahlen der Arbeitsspindel den Ölaustritt begünstigen. Die hohen Arbeitsspindel-Drehzahlen bewirken auch ein Ab spritzen des Öls von der Austrittsstelle, was für die Bedienungsperson der Werkzeugmaschine besonders unangenehm ist. Der durch den Olverlüst steigende Ölverbrauch vermindert insbesondere auch die Wirtschaftlichkeit der Werkzeugmaschine.
Durch den vorhandenen Spalt zwischen den zueinander sich bewegenden Dichtungselementen kann weiterhin ein Eintreten von kleinen Fremdkörpern, wie z.B. kleinen Drehspänen und von Kühlmitteln nicht verhindert werden, S daß die Lebensdauer der Wälzlager unter Umständen erheblich herabgesetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Dichtungsanordnung für umlaufende Maschinenteile zu schaffen, bei der insbesondere die Wälzlager ausreichend gekühlt und vor Zerstörung gesichert sind und bei der weiterhin das Auftreten von Spritzöl und damit jeglicher Ölverlust unterbunden wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelost, daß im Bereich der berührungslosen Dichtung eine durch ein gasförmiges Medium aufgebaute überdruckzone vorhanden ist, Die durch das gasförmige Medium z.B. Luft erzeugte über druckzone, ist vorzugsweise im Bereich der berührungslosen Dichtung wirksam und bildet einen geschlossenen Luftvorhang, der zum einen das Austreten von Schmieröl und das Eindringen von Fremdkörpern von außen her unterbindet.
Hierbei ist der überdruck vorzugsweise veränderlich einstellbar, so daß eine Anpassung auch an unterschiedliche Drehzahlen möglich ist.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die über druckzone zwischen dem feststehenden und dem umlaufenden Labyrinthring der Labyrinthdichtung wirksam.
Zur Erzielung der Überdruckzone sind nach einem Merkmal der Erfindung innerhalb des feststehenden Labyrinthringes eine Vielzahl von Bohrungen angeordnet, deren Austrittsöffnungen derart angeordnet sind, daß sie einen in sich geschlossenen konzentrisch zur Arbeitsspindel liegenden Staudruckbereich ergeben.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen zusammenfassend insbesondere darin, daß eine Dichtungsanordnung für umlaufende Maschinenteile geschaffen wurde, die einerseits ein Austreten von Schmier- und Kühlmittel und andererseits ein Eindringen von Fremdkörpern in den Bereich, innerhalb dessen sich die Wälzlager befinden, verhindert. Das durch die hohen Drehzahlen der Arbeitsspindel sonst auftretende Spritzöl wird am Austritt aus der berührungslosen Dichtung gehindert, so daß sowohl die Arbeitsspindel selbst, als auch die zu verarbeitenden Werkstücke nicht verölen können.
Weitere für die Erfindung wesentliche Merkmale und die daraus resultierenden Vorteile sind der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ersichtlich.
Eine Arbeitsspindel 1 einer nicht dargestellten Werkzeugmaschine, z.B. einer Drehmaschine ist mit ihrem vorderen Ende 2 über Wälzlager 3, 4, z.B. Kegelrollenlager innerhalb eines ortsfest im Maschinengehäuse, z.B. im Spindelstock (nicht dargestellt) angeordneten Lagerteils 5 drehbar gelagert. Innerhalb des Lagerteils 5 befindet sich eine Ölversorgungsleitung 6, die mit je einer Leitung 7, 8 zu den Wälzlagern 3, 4 führt. Zwischen den Wälzkörpern 3, 4 ist zur Sicherung des axialen Abstands ein Zwischenring 9 angeordnet, der am Umfang eine umlaufende Ringnut 10 aufweist, die über Bohrungen 11 den Öldurchlaß zu den Wälzlagern 3, 4 herstellt. Der Flansch 12 der Arbeitsspindel 1 weist auf der Innenseite am äußeren Umfang eingedrehte Nuten 13 auf, die mit einem das Gegenstück darstellenden feststehenden Ring 14 eine Labyrinthdichtung 15 bildet, die verhindert, daß das umlaufende, zur Schmierung und Kühlung der Wälzlager 3, 4 dienende Öl nach außen hin austritt.
Das Öl tritt durch die Leitung 6 in den Lagerbereich der Arbeitsspindel 1 ein und gelangt durch einen Ring 16, der zwischen dem Wälzlager 3 und dem Flansch 12 der Arbeitsspindel 1 angeordnet ist, nach außen und sammelt sich innerhalb einer Rinne 17, von wo es über Ölauslaßbohrungen 18, die über den gesamten Umfang des Teilkreises innerhalb des feststehenden Lagerteils 5 angeordnet sind, ins Innere des Maschinengehäuses zurückgelangt. Um ein Austreten von Öl aus der Labyrinthdichtung 1 sowie ein Eindringen von Fremdkörpern in den Bereich der Wälzlager 3, 4 zu verhindern, sind innerhalb des Lagerteils 5 eine weitere Vielzahl von Lufteintrittsbohrungen 19 angeordnet, die innerhalb der Labyrinthdichtung 15 wieder austreten. Durch diese Bohrungen 19 wird Luft mit einem gewissen Überdruck eingeleitet, so daß sich zwischen dem Labyrinthring der Arbeitsspindel 1 und dem feststehenden Labyrinthring 14 ein Staudruck und somit ein konzentrisch zur Arbeitsspindel liegender "Luftvorhang" bildet. Zur Aufrechterhaltung der Uberdruckzone ist die Arbeitsspindel an das Druckluftversorgungsnetz der Werkzeugmaschine angeschlossen.

Claims

P a t e n t a n s p r..ü c h e

1. Dichtungsanordnung an umlaufenden Maschinenteilen wie z.B. an einer-Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine, insbesondere an einer Drehmaschine od.dgl., wobei das vordere Ende der Arbeitsspindel innerhalb eines Gehäuses in einem feststehenden Lagerteil über, unter Umlauföl stehende Wälzlager gelagert ist und die Dichtung des Ölraumes nach außen hin über eine berührungslose Dichtung, z.B. eine Labyrinthdichtung erfolgt, d a d u r c h g e' -k e n n z e i c h n e t daß im Bereich der berührungslosen Dichtung (15) eine durch ein gasförmiges Medium aufgebaute Überdruckzone vorhanden ist.

2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, d a d u r-c h g e k e n n z e-i c h n e t daß die Uberdruckzone zwischen dem feststehenden und dem umlaufenden Labyrinthring (14 bzw. 12) der Labyrinthdichtung (15) wirksam ist.

3. Dichtungsanordnung nach den Ansprüchen.1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des feststehenden Labyrinthringes (14) eine Vielzahl von Bohrungen (19) angeordnet ist, deren Austrittsöffnungen derart angeordnet sind, daß sie einen in sich geschlossenen, konzentrisch zur Arbeitsspindel (12) liegenden Staudruckbereich ergeben.

L e e r s e i t e