DE69126917T2

DE69126917T2 - Kühlapparat eines Maschinenspindellagers

Info

Publication number: DE69126917T2
Application number: DE69126917T
Authority: DE
Inventors: Hiromi Hara; Kazuyuki Hiramoto; Akihiro Mochizuki
Original assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Current assignee: Makino Milling Machine Co Ltd
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1991-05-13
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2011-05-14
Also published as: US5192139A; EP0458499A3; EP0458499B1; DE69126917D1; EP0458499A2

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Kühlung von Lagern, welche drehbar eine Spindel einer Maschine lagern. Speziell betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Kühlung von Wälzlagern zur Lagerung einer Spindel, speziell einer Spindel, die mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Vorrichtungen zur Kühlung von Hochgeschwindigkeitsspindellagern gemäß der vorliegenden Erfindung können verwendet werden bei Spindellagern von z.B. einer Werkzeugmaschine, wie z.B. einer Drehmaschine einer Fräsmaschine eines Bearbeitungs zentrums und verschiedener Turbinenwellen.

2. Beschreibung des verwandten Stands der Technik

Eine Spindel einer Werkzeugmaschine ist beispielsweise drehbar gelagert durch Wälzlager, welche Wälzelemente umfassen und mit hoher Geschwindigkeit gedreht werden können. Je höher daher die Drehgeschwindigkeit der Spindel genauso wie je größer eine Schneidbelastung ist, die auf die Spindellager ausgeübt wird, desto größer ist die Wärmemenge, die von den Spindellagern erzeugt wird. Ein derartiges Anwachsen der Wärmemenge, die von den Spindellagern erzeugt wird, erzeugt eine thermische Deformation der Spindel und reduziert so die Genauigkeit der Bearbeitung der Werkzeugmaschine und führt oft zu einem Blockieren der Spindel. Demgemäß müssen die Spindellager, welche eine mit hoher Geschwindigkeit rotierende Maschinenspindel lagern, während der Rotation der Spindel gekühlt werden.
Ein gängiges bekanntes Verfahren zur Kühlung eines in einem Gehäuse montierten Lagers zur drehbaren Lagerung einer Welle oder einer Spindel wird derart ausgeführt, daß ein Fluß eines flüssigen Kühlmittels in das Gehäuse eingeführt wird an Positionen, die benachbart sind zu einem äußeren Ring der Lager, um sie hierdurch an ihrer äußeren Peripherie zu kühlen. Gemäß einem anderen Verfahren wird ein flüssiges Schmiermittel in Form eines Flüssigkeitsstrahls direkt auf die Kugellager oder die Wälzelemente und die Lagerführung gerichtet, um gleichzeitig die Lager zu kühlen und zu schmieren. Bei diesen Verfahren können die inneren Ringe der Lager oftmals nicht gekühlt werden, obwohl die äußeren Ringe der Lager effektiv gekühlt werden und demgemäß entsteht ein Problem dadurch, daß eine thermische Ausdehnung der äußeren Ringe sich unterscheidet von derjenigen der inneren Ringe desselben Lagers. Um dieses Problem zu lösen, sind verschiedene Kühlverfahren vorgeschlagen und jüngst angewandt worden, um die Lagerkugeln oder Wälzelemente der Lager mit einem flüssigen Schmiermittel radial im Innern der Lager zu versehen. In einer dieser Methoden ist namentlich ein Fluß eines flüssigen Kühlmittels in das Innere einer drehbaren Welle oder Spindel, welche durch die Lager gelagert wird, eingeführt worden, um absichtlich den inneren Lagerring über die Welle oder die Spindel zu kühlen. Bei einem anderen Verfahren wird ein flüssiges Schmiermittel in eine axiale Bohrung einer Welle oder einer Spindel eingeführt und der Fluß des Schmiermittels wird dann von der axialen Bohrung in radiale Durchgänge eingeführt, die so ausgebildet sind, daß sie in Radialrichtung durch die Welle oder die Spindel und den inneren Ring der Lager verlaufen, so daß das Schmiermittel die Kugellager oder Wälzelemente erreicht, nachdem es durch den inneren Ring hindurchgelangt ist und das flüssige Schmiermittel so das Lager von seiner Innenseite her schmiert und kühlt. Die ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen (Kokai) Nr.63- 231021 und 2-224945 offenbaren jeweils eine Vorrichtung zur Kühlung einer Spindellagerung, die ausgebildet ist und betrieben wird gemäß dem Prinzip des oben beschriebenen Verfahrens, d.h. des Verfahrens zur absichtlichen Kühlung des inneren Rings eines Lagers.
In der aus der japanischen ungeprüften Patentver öffentlichung (Kokai) 2-224945 hervorgehenden Vorrichtung wird ein Teil des Flusses, mit der die Spindel versorgt wird, durch die Spindel an einem ihrer benachbart zu den inneren Ringen eines Paars von Spindellagern angeordneten Teil zugeführt, und durch einen Ölausstoßdurchgang gesammelt, der in einem Gehäuse, in dem die Spindellager sitzen, ausgebildet ist. Der äußere Teil des flüssigen Schmiermittels kann nicht durch den Teil der Spindel fließen, der benachbart zu den inneren Ringen der Lager ist, sondern wird durch einen Öldurchgang, der in einem Bereich des Gehäuses entfernt von dem Spindelgehäuse angeordnet ist, geleitet und in einem Ölmantel gesammelt, der radial beabstandet ist von den äußeren Ringen der Spindellager, und wird dann durch einen anderen Ölausstoßdurchgang geleitet, der in einem Rohrelement um das Gehäuse angeordnet ist, um hierdurch einen Kühleffekt auf die äußeren Ringe der Spindellager auszuüben. Aus diesem Grunde sind die Temperaturen des Teils des flüssigen Schmiermittels, welches die inneren Ringe der Lager kühlt und diejenigen des Teils des flüssigen Schmiermittels, der die äußeren Ringe der Spindellager kühlt, im wesentlichen die gleichen.
Nichts desto weniger wird, obwohl die von einem Spindellager erzeugte Wärme gewöhnlich nach außen übertragen wird und leicht von dem äußeren Ring der Spindellager abgestrahlt wird, die Wärme nicht einfach abgestrahlt, sondern bleibt im Inneren des inneren Rings und aus diesem Grunde ist die Temperatur des inneren Rings des Lagers höher als diejenige des äußeren Rings. Entsprechend ist die Expansion des inneren Rings größer als die des äußeren Rings und als ein Ergebnis hiervon sind die Kugellager oder Wälzelemente einer Kompressionskraft unterworfen, die zu einem Anwachsen des Widerstands, die die Ringe auf die Rotation der Kugellager oder Wälzelemente ausüben, führt. Aus diesem Grunde verkürzt dieses Anwachsen der Wärme, die von der Spindel erzeugt wird, die Lebensdauer der Spindellager oder verursacht ihr Blockieren. Um dieses Problem zu lösen, muß ein Spindellager, welches in einem Gehäuse zur drehbaren Lagerung einer Spindel montiert ist, hinsichtlich seines inneren Rings so ausgebildet sein, daß er in einer Weise gekühlt wird, daß die Temperatur des inneren Rings während der Rotation der Spindel kleiner gehalten wird als diejenige des äußeren Rings. Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung 2-224945 legt jedoch weder nahe noch lehrt sie die Notwendigkeit, die Temperatur des inneren Rings niedriger zu halten als diejenige des äußeren Rings der Spindellagerung.
In der Vorrichtung zur Kühlung eines Wälzlagers, wie es in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung (Kokai) Nr. 63-231021 veröffentlicht ist, wird ein flüssiges Schmiermittel in axiale Nuten, die im äußeren Umfang einer Spindel angeordnet sind, eingeführt und das Schmiermittel wird dann Wälzelementen wie z.B. Lagerkugeln über radiale Nuten, die in den entgegengesetzten Endflächen des inneren Rings der Spindellagerung ausgebildet sind, zugeführt. Aus diesem Grunde wird, wenn das flüssige Schmiermittel durch die Radialnuten der inneren Ringe der Spindellager fließt, eine Kühlung der inneren Ringe durch das flüssige Schmiermittel bewerkstelligt. Die Kühlung der inneren Ringe der Spindellagerung dieser Vorrichtung ist jedoch nichts desto weniger ungenügend, da dann, wenn Wärme durch die Spindellager erzeugt wird, diese hauptsächlich von einer vollständigen zylindrischen inneren Fläche des inneren Rings der Spindellager übertragen wird an eine vollständige zylindrische äußere Fläche der Spindel durch den Kontakt der inneren zylindrischen Fläche des inneren Rings mit der vollständigen äußeren zylindrischen Fläche der Spindel. Der Fluß des flüssigen Schmiermittels in den Radialnuten des inneren Rings kann jedoch nicht in Kontakt mit einer vollständigen zylindrischen Fläche des inneren Rings gebracht werden und das flüssige Schmiermittel, das in den Axialnuten der Spindel fließt, ist nicht in der Lage, die Wärme direkt abzutransportieren und eine vollständige zylindrische Oberfläche der Spindel zu kühlen.
Demgemäß ist die aus den japanischen ungeprüften Patentveröffentlichungen (Kokai) Nr. 2-224945 und 63-231021 bekannte Spindellagerkühltechnik ungenügend hinsichtlich der Kühlung eines Spindellagers durch ein flüssiges Schmiermittel und demgemäß sind Verbesserungen erforderlich.
Ferner muß bei den oben erwähnten Spindellager- Kühlmethoden durch ein flüssiges Schmiermittel, welches radial in den inneren Ring eingeführt wird, eine große Menge des flüssigen Schmiermittels zugeführt werden, um einen hinreichenden Kühleffekt auf den vollständigen Umfang der Spindellagerung auszuüben. Es muß nämlich eine sehr große Menge des flüssigen Schmiermittels in einen Hohlraum der Spindel eingeführt werden, beispielsweise eine axiale Bohrung der Spindel, die von den Lagern gelagert wird, so daß das flüssige Schmiermittel aus dem Hohlraum heraus hin zu den Lagern durch eine Vielzahl von radialen, lochähnlichen Durchgängen, die in der Spindel ausgebildet sind, fließt und durch viele entsprechende radiale Durchgänge, die in dem inneren Ring der Spindellager ausgebildet sind.
Nichts desto weniger sind, wenn die Spindel bei einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, Bereiche der Lager nicht genügend gekühlt durch das flüssige Schmiermittel, welches durch die radialen Durchgänge des inneren Ringes hindurchgelangt und daher ist die thermische Ausdehnung zwischen verschiedenen Bereichen des Lagers unterschiedlich und daher ist die Genauigkeit des Rundlaufs der Wälzbahnen des inneren und äußeren Rings vermindert. Als Ergebnis hiervon treten verschiedene Defekte wie z.B. ein Anwachsen des Lärms während der Laufzeit der Spindellager und eine Verkürzung der Lebensdauer der Spindellager auf.
Darüber hinaus wird ein Rohrleitungselement benutzt, um das flüssige Schmiermittel in den Hohlraum der Spindel einzuführen, wenn das flüssige Schmiermittel in den Hohlraum der sich mit hoher Geschwindigkeit drehenden Spindel zugeführt wird. Es wird nämlich ein Ende des Rohrleitungselements in eine Öffnung eines Endes der Spindel über einen schmalen radialen Abstand zwischen beiden eingeführt, um zu vermeiden, daß das Rohrleitungselement in Kontakt mit der Spindel kommt und der Hohlraum der Spindel wird in einem negativen Druckzustand gehalten, um zu ermöglichen, daß Luft in den Hohlraum der Spindel aus der Atmosphäre über den kleinen Luftspalt eintritt, um so einen Fluß des flüssigen Schmiermittels aus dem Hohlraum der Spindel heraus hin zu ihrer Außenseite durch den kleinen Luftspalt zu verhindern. Es wird nämlich ein Luftsiegel zwischen dem Rohrleitungselement und der Spindelöffnung ausgebildet und es wird ein Blockieren des Rohrleitungselements verhindert, wenn die Spindel mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird. Wenn die Spindel mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, wird das flüssige Schmiermittel, welches über das Rohrleitungselement in das Innere der Spindel zugeführt wird, hin zu der inneren Wand des Hohlraums der Spindel gezwängt und haftet an dieser, die in das Innere der Spindel gelangende Luft bleibt dort als eine Luftmasse. Es versteht sich, daß in diesem Zustand, wenn man die Verteilung des flüssigen Schmiermittels innerhalb des Hohlraums der Spindel betrachtet, d.h. in der axialen Bohrung der Spindel, eine derartige Schmiermittelverteilung auf komplizierte Weise variiert in Abhängigkeit von einem Wechsel der Menge des flüssigen Schmiermittels, das im Lager durch die entsprechenden radialen Durchgänge der Spindel unter der Wirkung einer Zentrifugalkraft zugeführt wird. Insbesondere variiert eine axiale Verteilung des flüssigen Schmiermittels in der axialen Bohrung der Spindel in großem Maße, wenn die Drehgeschwindigkeit der Spindel anwächst. Z.B. ist, wenn eine Spindel von zwei Lagern gelagert wird, die an einer Position A benachbart zu dem Ende des Flüssigkeitszuführrohrleitungssystems und einer anderen Position B entfernt von dem Ende des Flüssigkeitszuführungsrohrleitungssystems angeordnet sind, das flüssige Schmiermittel, das in der axialen Bohrung der Spindel an einer Position nahe der oben erwähnten Position A verteilt ist, im wesentlichen gleich derjenigen an einer Position in der Nähe der oben erwähnten Position B während der Rotation der Spindel mit niedriger Geschwindigkeit ist. Wenn jedoch die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel erhöht wird, wird die Verteilung des flüssigen Schmiermittels an der Position in der Nähe der Position A verkleinert und die Verteilung des flüssigen Schmiermittels an der Position in der Nähe der Position B wächst stark an. Demgemäß wird das Spindellager an der Position A nicht genügend geschmiert verglichen mit dem Spindellager an der Position B und so entsteht ein Blockieren des ersten Lagers wegen eines Schmiermittelmangels.
Das US-Patent Nr. 3 195 965 offenbart eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Schmierung eines Wälzlagers umfassend Wälzelemente, die sich in Lauf ringen bewegen, die in den beabstandeten Lagerringen ausgebildet sind.

Vorteile der Erfindung

Es ist deshalb Gegenstand der vorliegenden Erfindung, den oben im Zusammenhang mit den bekannten Vorrichtungen zur Kühlung von Spindellagern aufgezählten Mängeln zu begegnen.
Ein anderer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine neue Vorrichtung zur Kühlung von Spindellagern einer Maschine zu vermitteln, wobei die Spindellager konstant und gleichmäßig geschmiert und gekühlt werden durch eine Zufuhr einer kleinen Menge von flüssigem Schmiermittel.
Es ist ferner Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Kühlung von Spindellagern einer Maschine durch ein flüssiges Schmiermittel zu vermitteln, welches durch einen axial sich erstreckenden Hohlraum und radial gebohrte flüssige Durchgänge der Spindel zugeführt wird, welches in der Lage ist, eine gleichmäßige Verteilung des flüssigen Schmiermittels in dem axial sich erstreckenden Hohlraum der Spindel zu gewährleisten, selbst wenn die Spindel mit einer hohen Geschwindigkeit gedreht wird, wobei ein nicht normaler Betrieb der Spindellager wegen Schmiermittelmangel vermieden werden kann.
Es ist außerdem Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Kühlung von Spindellagern einer Maschine zu vermitteln, bei welcher ein ungleicher Anstieg der Temperatur des äußeren und inneren Rings der Spindellager im Hochgeschwindigkeitsbereich der Spindel vermieden wird.
Es ist ferner Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Kühlung von Spindellagern einer Maschine zu vermitteln, wobei die Vorrichtung versehen ist mit effektiven Dichtmitteln, um eine Leckage des flüssigen Schmiermittels an einem Punkt zu vermeiden, an dem das flüssige Schmiermittel von einem Ende des Schmiermittelzuführungsrohrleitungsystems in einen gebohrten Hohlraum der Spindel zugeführt wird.
Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen zur Kühlung eines Lagers, welches drehbar eine Spindel lagert, welche umfaßt eine Spindel mit einem axial sich erstreckenden Hohlraum, der eine diese umgebende zylindrische innere Wand bildet und im Betrieb mit einem flüssigen Schmiermittel beaufschlagt ist, ein innerer Ring, der an eine äußere zylindrische Fläche der Spindel angepaßt ist, ein äußerer Ring relativ zu welchem der innere Ring und die Spindel rotieren können, Rollelemente, die in Bahnen in den inneren und äußeren Ringen angeordnet sind, ein erstes Flüssigkeitsdurchgangsmittel, um das flüssige Schmiermittel in Zentrifugalrichtung von dem Hohlraum der Spindel hin zu der äußeren zylindrischen Fläche der Spindel zu drängen, wenn die Spindel gedreht wird, wobei das erste Flüssigkeitsdurchgangsmittel wenigstens einen radialen Schmiermitteldurchgang aufweist, der in der Spindel vorgesehen ist und sich radial von der zylindrischen inneren Wand des Hohlraums hin zu der äußeren zylindrischen Fläche der Spindel erstreckt; ein zweites Flüssigkeitsdurchgangsmittel, welches es dem flüssigen Schmiermittel ermöglicht, in eine Umfangsrichtung auf der äußeren zylindrischen Fläche der Spindel zu fließen, wenn das flüssige Schmiermittel aus dem Hohlraum der Spindel die äußere zylindrische Fläche erreicht, wobei das zweite Flüssigkeitsdurchgangsmittel eine ringförmig sich erstreckende Ausnehmung aufweist, die in wenigstens einer zylindrischen Fläche des inneren Rings und der äußeren zylindrischen Fläche der Spindel vorgesehen ist, wobei die ringförmig sich erstreckende Ausnehmung in Verbindung steht mit dem radialen Schmiermitteldurchgang des ersten Flüssigkeitsdurchgangsmittels; ein drittes Flüssigkeitsdurchgangsmittel, welches es dem flüssigen Schmiermittel ermöglicht, aus der ringförmig sich erstreckenden Ausnehmung in einen Raum zwischen den inneren und äußeren Ringen ausgelassen zu werden, um es dem Schmiermittel zu ermöglichen, in Kontakt mit den Rollelementen und den Laufbahnen der inneren und äußeren Ringe zu kommen, wenn die Spindel gedreht wird, wobei das dritte Flüssigkeitsdurchgangsmittel wenigstens einen radialen Schmiermitteldurchgang in einem inneren Ring aufweist und sich radial von der ringförmig sich erstreckenden Ausnehmung hin zu einer äußeren zylindrischen Fläche des inneren Rings unter Einschluß der Laufbahn erstreckt; ein viertes Flüssigkeitsdurchgangsmittel, um das flüssige Schmiermittel von dem Raum zwischen den inneren und äußeren Ringen zurückzubringen zu einem Flüssigschmiermittelaufnahmemittel, welches das von den Lagern zurückgebrachte flüssige Schmiermittel aufnimmt, und ein Flüssigkeitsversorgungsmittel zur Abgabe des flüssigen Schmiermittels von dem flüssigen Schmiermittelaufnahmemittel an den Hohlraum der Spindel, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß das Flüssigschmiermittelaufnahmemittel ferner dazu dient, das flüssige Schmiermittel einer Temperatursteuerungsbehandlung zu unterziehen, das Flüssigkeitsversorgungsmittel das flüssige Schmiermittel an den Hohlraum, nachdem die Temperatursteuerungsbehandlung angewandt wurde, abgibt und daß sie umfaßt, eine Flüssigkeitsabgabepumpe mit einem Auslaß zur Abgabe des flüssigen Schmiermittels nach der Temperatursteuerungsbehandlung unter einem vorgegebenen Druck; ein Schmiermittelrohrleitungsystem, dessen eines Ende verbunden ist mit dem Auslaß der Flüssigkeitsabgabepumpe und dessen anderes Ende verbunden ist mit einer Öffnung in ein Ende der Spindel hinein, um das flüssige Schmiermittel von der Flüssigkeitsabgabepumpe in den Hohlraum zu fördern, wobei ein Kontakt des anderen Endes des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems mit der Öffnung des einen Endes mit der Spindel über einen kleinen zylindrischen Abstand verhindert wird, wenn die Spindel gedreht wird; ein Abgabemengeneinstellmittel zur Einstellung einer Abgabemenge der Flüssigkeitsversorgungspumpe auf einen vorgegebenen Wert größer als eine Menge des flüssigen Schmiermittels, das an die Lager über das erste bis einschließlich das dritte Flüssigkeitsdurchgangsmittel geliefert wird; und ein Schmiermittelsammelmittel zum Sammeln eines Überschusses des flüssigen Schmiermittels bezüglich der Menge des flüssigen Schmiermittels, welche an die Lager geliefert wird, und dadurch zur Zurückgabe des gesammelten Überschusses des flüssigen Schmiermittels an das Schmiermittelaufnahmemittel.
Obige und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen deutlich, wobei:
Fig. 1A einen Längsschnittdarstellung einer Vorrichtung zur Kühlung eines Spindellagers einer Maschine ist, welche Details der vorliegenden Erfindung verdeutlicht;
Fig. 1B eine Querschnittsdarstellung eines Teils einer Spindellagervorrichtung gemäß einer Modifikation der Vorrichtung der Fig. 1A darstellt;
Fig. 2 eine Vertikalquerschnittdarstellung entlang der Linie II-II der Fig. 1A ist;
Fig. 3 eine Longitudinal-Querschnittdarstellung einer Vorrichtung zur Kühlung eines Spindellagers einer Maschine gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 4 eine Vertikalquerschnittdarstellung entlang der Linie IV-IV der Fig. 3 ist;
Fig. 5A eine Querschnittdarstellung eines rückwärtigen Endbereichs einer Spindel ist, die drehbar durch Lager, die durch ein flüssiges Schmiermittel gekühlt werden, gelagert ist, welche einen Luftdichtungsaufbau verdeutlicht, der zwischen einem Schmiermittelzuführrohrleitungssystem und dem rückwartigen Ende der Spindel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
Fig. 5B eine Querschnittdarstellung entlang der Linie V-V der Fig. 5A ist;
Fig. 6 eine Querschnittsdarstellung ähnlich derjenigen der Fig. 5, welche einen Luftdichtungsaufbau gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verdeutlicht, darstellt;
Fig. 7 eine Querschnittsdarstellung eines Luftdichtungsaufbaus ist, der zwischen einem rückwärtigen Ende einer Spindel einer Werkzeugmaschine und einem Flüssigschmiermittelzuführungsund Rückführungsrohrleitungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist;
Fig. 8 eine grafische Darstellung ist, welche einen vorteilhaften Effekt der Spindellagerkühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert.

Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Bezugnehmend auf Fig. 1A und 2 ist eine Spindel 1 durch zwei Lager 5 vom Rollagertyp gelagert, die mit Abstand voneinander angeordnet sind. Es sind nämlich die vorderen und hinteren Bereiche der Spindel 1 durch die Lager 5 gelagert. Die Spindel 1 ist als ein an einem Ende offenes hohles Wellenglied versehen mit einer Kavität 2, die sich axial entlang einer Linie "O" des Wellenglieds erstreckt und ihr offenes Ende ist abgeschlossen durch ein Endkappenglied 3, welches eine zentrale Öffnung aufweist. Eine Schmiermittelversorgungsleitung 4, welche an einem Ende in die zentrale Öffnung des Endkappenglieds 3 eingepaßt ist, ist an ihrem anderen Ende verbunden mit einer Schmiermittelversorgungspumpe, die in einer Temperatursteuerung 16 auf ein Schmiermittel angepaßt ist (nachstehend als Schmiermitteltemperatursteuerung bezeichnet), ein flüssiges Schmiermittel wird im axial sich erstrekkenden Hohlraum der Spindel 1 durch die Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 zugeführt. Jedes der Rollager 5 weist einen inneren Ring 6, einen äußeren Ring 7 und eine Mehrzahl von Rollelementen 9, d.h. Stahlkugeln, auf, die drehbar durch einen Käfig 8 in Position gehalten werden. Der innere Ring 6 ist auf der äußeren Umfangsfläche der Spindel 1 befestigt und der äußere Ring 7 ist stationär an einer festen Position montiert und demgemäß ist die Spindel 1 mit dem inneren Ring 6 in bezug auf den äußeren Ring 7 über die Rollelemente 9 drehbar.
Die Spindel 1 ist mit einem Paar von radialen Schmiermitteldurchgängen 10 und 11 versehen, durch welche ein flüssiges Schmiermittel aus dem Hohlraum 2 an jedes der zwei Lager 5 zugeführt wird. Es ist insbesondere das erste Paar der radialen Durchgänge 10 und 11 an einer Position der Spindel 1 angeordnet, die geeignet ist zur Zuführung des flüssigen Schmiermittels von dem Hohlraum 2 an die Vorderseite des Lagers 5 (linke Seite in Fig. 1A), und das zweite Paar der radialen Durchgänge 10 und 11 ist an einer Position der Spindel 1 angeordnet, die geeignet ist zur Zuführung des flüssigen Schmiermittels aus dem Hohlraum 2 an die Rückseite des Lagers 5 (rechte Seite in Fig. 1A). Die radialen Flüssigkeitsdurchgänge 10 und 11 jedes der ersten und zweiten Paare sind in Umfangsrichtung zueinander versetzt um näherungsweise 180º bezüglich der Mittellinie "O" der Spindel 1 und sind axial voneinander benachbart, wie deutlich aus Fig. 1A hervorgeht, so daß die Schmiermitteldurchgänge 10 und 11 sich radial zu deren offenen Enden an Positionen erstrecken, die jeweils den linken und rechten Bereichen des inneren Rings 6 entsprechen. Die Spindel 1 ist ferner versehen mit einem Paar von ringförmigen Schmiermittelnuten 12 und 13, die in ihrem äußeren Umfang an Positionen ausgebildet sind, die jedem der beiden vorderen und hinteren Lager 5 entsprechen. Die ringförmigen Schmiermittelnuten 12 und 13 in Form eines rechteckigen Einschnittes entlang einem longitudinalen Schnitt der Spindel 1 gesehen, sind vorgesehen, um jeweils durch die Öffnungen der oben erwähnten radialen Schmiermitteldurchgänge 10 und 11 zu gelangen.
Der innere Ring 6 jedes Lagers 5 ist versehen mit Radialschmiermitteldurchgängen 14 und 15, die als radiale, durchgängige Bohrungen ausgebildet sind. Der radiale Schmiermitteldurchgang 14 des inneren Rings ist insbesondere angeordnet, um eine Fluidverbindung zwischen dem ringförmigen Schmiermitteldurchgang 12 der Spindel 1 und dem Inneren des Lagers 5 zu ermöglichen und ist in Umfangsrichtung um 180º zu dem radialen Schmiermitteldurchgang 10 der Spindel 1 in einer Ebene senkrecht zu der Mittellinie "O" der Spindel 1 versetzt. Der radiale Schmiermitteldurchgang 15 des inneren Rings 6 ist angeordnet, um eine Fluidverbindung zwischen dem ringförmigen Schmiermitteldurchgang 13 der Spindel 1 und dem Inneren des Lagers 5 zu ermöglichen und ist in Umfangsrichtung um 180º zu dem radialen Schmiermitteldurchgang 11 der Spindel 1 in einer Ebene senkrecht zur Mittellinie "O" der Spindel 1 versetzt.
Wenn das flüssige Schmiermittel dem Hohlraum 2 der Spindel durch die Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 zugeführt wird während der Rotation der Spindel 1, wobei diese durch die vorderen und hinteren Rollager 5 gelagert ist, wird das Schmiermittel einer durch die Rotation der Spindel hervorgerufenen Zentrifugalkraft unterworfen und dadurch radial nach auswärts gezwängt, um hierdurch an der inneren Wand des Hohlraums 2 der Spindel 1 zu haften. Das Schmiermittel wird ferner in die inneren Schmiermitteldurchgänge 10 und 11 gezwungen und wird dann in die ringförmigen Nuten 12 und 13 der Spindel 1 ausgestoßen. Beim Ausstoßen in die ringförmigen Nuten 12 und 13 wird das Schmiermittel in zwei in Umfangsrichtung in entgegengesetzter Richtung in jeder der beiden ringförmigen Nuten 12 und 13 verlaufende Flüsse des Schmiermittels separiert. Diese Flüsse des Schmiermittels bewegen sich über einen halben Kreisbogen jedes der ringförmigen Schmiermittelnuten 12 und 13, während sie in Kontakt stehen mit der inneren Fläche des inneren Rings 6 jedes Lagers 5 und eventuell in die radialen Schmiermitteldurchgänge 14 und 15 des inneren Rings jedes Lagers 5 fließen. Während der Bewegung der Schmiermittelflüsse in jeder der beiden ringförmigen Nuten 12 und 13 wird die vollständige Umfangsfläche der runden Fläche des inneren Rings 6 hierdurch gleichmäßig gekühlt.
Das flüssige Schmiermittel, das in den radialen Flüssigkeitsdurchgängen 14 und 15 fließt, wird durch die Zentrifugalkraft in das Innere des Lagers 5 gespritzt, um die Rollelemente 9, d.h. die Stahlkugeln und die Bahnen des inneren und äußeren Rings 6 und 7 zu schmieren und zu kühlen und wird dann aus dem Lager 5 ausgestoßen. Das ausgestoßene flüssige Schmiermittel wird daraufhin in der Schmiermitteltemperatursteuerung 16 zur Temperatursteuerung gesammelt. Es wird nämlich die Temperatur des Schmiermittels auf eine bestimmte Höhe abgesenkt und nach der Temperatursteuerung wird das flüssige Schmiermittel der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 von der Schmiermitteltemperatursteuerung 16, die eine Schmiermittelsammelpumpe und eine Schmiermittelversorgungspumpe umfaßt, zum Wiedergebrauch zugeführt.
Bei der in Fig. 1A und 2 dargestellten Ausführungsform können die Nuten 12 und 13, obwohl die ringförmigen Schmiermittelnuten 12 und 13 in der äußeren Umfangsfläche der Spindel 1 vorgesehen sind, alternativ auch in der inneren zylindrischen Fläche des inneren Rings 6 jedes Lagers 5 vorgesehen sein, wie es in Fig. 1B dargestellt ist, um in ihnen einen in Umfangsrichtung verlaufenden Fluß des flussigen Schmiermittels zu ermöglichen.
Ferner sind ein radialer Schmiermitteldurchgang 10 der Spindel 1 und ein radialer Schmiermitteldurchgang 14 des inneren Rings 6 des Lagers 5 in Umfangsrichtung um 180 º voneinander in einer Ebene senkrecht zu der zentralen Achse "O" der Spindel 1 versetzt und entsprechend sind ein radialer Schmiermitteldurchgang 11 der Spindel 1 und ein radialer Schmiermitteldurchgang 15 des inneren Rings 6 des Lagers 5 in Umfangsrichtung um 180º zueinander in einer anderen Ebene senkrecht zu der Zentralachse "O" der Spindel 1 versetzt. Alternativ hierzu sind eine Vielzahl von radialen Schmiermitteldurchgängen 10 der Spindel 1 in Umfangsrichtung äquidistant voneinander beabstandet und eine Vielzahl von radialen Schmiermitteldurchgängen 14 des inneren Rings 6 der Lager, die in Umfangsrichtung äquidistant voneinander angeordnet sind, können so angeordnet sein, daß die ersteren Durchgänge 10 und die letzteren Durchgänge 14 in Umfangsrichtung versetzt in einer Ebene senkrecht zu der zentralen Achse "O" der Spindel 1 sind. Eine gleiche Anordnung sollte auf eine Vielzahl von radialen Schmiermitteldurchgängen 11 der Spindel 1 und eine Vielzahl von radialen Schmiermitteldurchgängen 15 vorgesehen sein.
Fig. 3 und 4 stellen eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, wobei die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1A, 1B und 2 entsprechende Elemente wie diejenigen der vorerwähnten Ausführungsformen bezeichnen.
Wie aus einem Vergleich mit den Darstellungen der Fig. 1A und 2 zu erkennen ist, ist auch die Spindel 1 dieser Ausführungsform mit einem axialen Hohlraum 2 versehen, der in ihr ausgebildet ist und sich axial entlang der Mittellinie "O" von ihrem offenen Ende, welches verschlossen ist durch ein Endkappenglied 3 mit einer zentralen Öffnung, erstreckt. Ein Ende einer Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 ist in die Öffnung der Endkappe 3 eingesetzt, um den Hohlraum 2 der Spindel mit einem flüssigen Schmiermittel zu versorgen, und das andere Ende der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 ist verbunden mit einer Schmiermittelversorgungspumpe, die in der Schmiermitteltemperatursteuerung 16 untergebracht ist. Das Ende der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 wird von einem Kontakt mit der Endkappe 3 ferngehalten, d.h. es ist ein vorgegebener schmaler ringförmiger Zwischenraum 20, der sich über eine geeignete Länge erstreckt, zwischen der äußeren Umfangsfläche des eingesetzten Endes der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 und der zylindrischen Wand der Öffnung der Endkappe 3 vorgesehen. Die Spindel 1 ist drehbar gelagert durch zwei Rollkontaktlager 21 und 22, d.h. die vorderen und rückseitigen Lager 21 und 22 sind in einem Lagergehäuse (in Fig. 3 schematisch gezeigt) montiert und axial durch ein zylindrisches Abstandsglied, das zwischen den beiden Lagern 21 und 22 und der Endkappe 3 - wie in Fig. 3 gezeigt - angeordnet ist, positioniert. Jedes der beiden Rollager 21 und 22 umfaßt einen inneren Ring 23, der auf der Spindel 1 befestigt ist, einen äußeren Ring 24, der durch das Lagergehäuse gehalten wird und drehbare Rollelemente 26, die aus einer Vielzahl von Lagerkugeln bestehen, die in Position durch ein Rückhalteelement 25 (retainer element) gehalten werden. Der innere Ring 23 ist drehbar zusammen mit der Spindel 1 in bezug auf den äußeren Ring 24.
Die Spindel 1 ist mit zwei Gruppen einer Vielzahl von radialen Schmiermitteldurchgängen 10 versehen, die sich radial von dem Hohlraum 2 hin zu der äußeren Oberfläche der Spindel 1 erstrecken. Die erste Gruppe ist insbesondere an einer Position angeordnet, die dem vorderseitigen Lager 21 entspricht und die zweite Gruppe ist an einer Position angeordnet, die dem rückseitigen Lager 22 entspricht. Jede der ersten und zweiten Gruppen der radialen Schmiermitteldurchgänge 10 ist verbunden mit einer ringförmigen Nut 27, die in der äußeren Oberfläche der Spindel 1 ausgespart ist an Positionen, die jeder der beiden Lager 21 und 22 entspricht. Die erste Gruppe der radialen Schmiermitteldurchgänge 10 sind derart angeordnet, daß sie gleichwinklig voneinander bezüglich der zentralen Achse "O" der Spindel 1 beabstandet sind, die zweite Gruppe der radialen Schmiermitteldurchgänge 10 sind so angeordnet, daß sie gleichwinklig voneinander beabstandet sind.
Der innere Ring 23 jedes der vorder- und rückseitigen Lager 21 und 22 ist mit einer Vielzahl von in ihm ausgebildeten Radial schmiermitteldurchgängen 14 versehen, die eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Hohlraum 2 der Spindel 1 und dem Inneren jedes der Lager 21 und 22 über die oben erwähnten radialen Schmiermitteldurchgänge 10 und die ringförmigen Nuten 27 vermitteln. Es sind insbesondere die radialen Schmiermitteldurchgänge 14 des inneren Rings 23 der vorder- und rückseitigen Lager 21 und 22 in einer Ebene angeordnet, die sich senkrecht zu der zentralen Achse "O" der Spindel 1 erstreckt und welche die oben erwähnten radialen Schmiermitteldurchgänge 10 und die ringförmige Nut 27 der Spindel 1 enthält.
Das flüssige Schmiermittel wird durch die Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 zugeführt, um den Hohlraum 2 der Spindel 1 zu füllen und überschüssiges Schmiermittel wird aus dem Hohlraum 2 in das Äußere der Spindel 1 durch den ringförmigen Zwischenraum 20 abgelassen. Das den Hohlraum 2 der Spindel 1 füllende Schmiermittel wird durch Zentrifugalkräfte gezwungen in das Innere der vorder- und rückseitigen Lager 21 und 22 durch die radialen Schmiermittelversorgungsdurchgänge 10 und die ringförmigen Nuten 27 der Spindel 1 und die radialen Schmiermitteldurchgänge 14 der inneren Ringe 23 der Lager 21 und 22 zu fließen, wenn die Spindel 1 gedreht wird und daher schmiert und kühlt das zugeführte Schmiermittel beide Lager 21 und 22. Das flüssige Schmiermittel fließt nach dem Schmieren und Kühlen beider Lager 21 und 22 von dem Inneren jedes der beiden Lager 21 und 22 nach auswärts. Als eine Folge davon wird dieses flüssige Schmiermittel zusammen mit dem überschüssigen Schmiermittel, das aus dem Hohlraum 2 der Spindel 1 durch den ringförmigen Zwischenraum 20 abgelassen wird, über eine Schmiermittelrückführleitung durch die Schmiermitteltemperatursteuerung 16 gesammelt, in der das gesamte Schmiermittel einer Temperatursteuerungsbehandlung unterzogen wird und daraufhin wird das flüssige Schmiermittel der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 für einen Wiedergebrauch als Schmiermittel und Kühlmittel für Rollager 21 und 22 zugeführt. Das oben erwähnte überschüssige Schmiermittel, das aus dem Hohlraum 2 über den ringförmigen Zwischenraum 20 abgelassen wird, wird durch eine Saugpumpe 32 abgepumpt, um zwangsweise der Schmiermitteltemperatursteuerung 16 über die Schmiermittelrückführleitung wie in Fig. 3 dargestellt zurückgeführt zu werden.
An dieser Stelle versteht es sich, daß eine Zufuhrmenge des flüssigen Schmiermittels, die von der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 in den Hohlraum 2 der Spindel 1 fließt, immer größer eingestellt wird als diejenige, die zur Erreichung der Schmierung und Lagerung der Lager 21 und 22 erforderlich ist. Aus diesem Grunde ist der Hohlraum 2 der Spindel 1 immer vollständig mit dem Schmiermittel gefüllt, wenn die Spindel in Betrieb ist und die überschüssige Menge des Schmiermittels wird gezwungen, von dem Hohlraum 2 in das Äußere der Spindel 1 über den ringförmigen Zwischenraum 20 zu fließen, um dadurch zu vermeiden, daß Luft aus der Atmosphäre über den ringförmigen Zwischenraum 20 in den Hohlraum 2 gelangt. In der Schmiermitteltemperatursteuerung ist eine Schmiermittelversorgungspumpe untergebracht, die in der Lage ist, genügend flüssiges Schmiermittel bereitzustellen, um den Hohlraum 2 der Spindel 1 während dem Schmieren und Kühlen der vorder- und rückseitigen Lager 21 und 22 zu füllen. Entsprechend wird die Luft der Atmosphäre daran gehindert, in das Innere des Hohlraums 2 über den ringförmigen Zwischenraum 20 zu gelangen und als Ergebnis hiervon tritt keine ungleichmäßige Verteilung des flüssigen Schmiermittels in dem axialen Hohlraum 2 der Spindel 1 auf. Die beiden Lager 21 und 22 werden vielmehr gleichmäßig durch das flüssige Schmiermittel geschmiert und gekühlt. Wenn mehr als zwei Lager zur Lagerung der Spindel 1 angeordnet sind, können diese Lager ähnlich geschmiert und gekühlt werden durch das flüssige Schmiermittel, welches von dem axialen Hohlraum 2 der Spindel 1 zugeführt wird.
In einem Beispiel der Vorrichtung zur Spindellagerkühlung gemäß den Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 wurde die Spindel 1 mit einer hohen Drehgeschwindigkeit gedreht, wobei die Zufuhrmenge des flüssigen Schmiermittels in den Hohlraum 2 durch die Schmiermittelzuführrohrleitung 4 auf 20 l/min eingestellt wurde, die Zufuhrmenge des Schmiermittels aus dem Hohlraum 2 jedes der Lager 21 und 22 über die entsprechenden radialen Schmiermitteldurchgänge 10 auf annäherungsweise 1 l/min geschätzt wurde, und eine Menge des überschüssigen Schmiermittels, welches aus dem Hohlraum 2 über den ringförmigen Zwischenraum 20 ausgelassen wurde, auf annäherungsweise 18 l/min geschätzt wurde. Als Ergebnis wurde es experimentell bestätigt, daß die beiden Lager 21 und 22 immer mit einer annäherungsweise gleichen Menge des flüssigen Schmiermittels versorgt werden können. Es wurde nämlich bestätigt, daß der Stand des flüssigen Schmiermittels in dem Hohlraum 2 der Spindel 1 immer auf gleichem Niveau an jeder Stelle entlang der Achse des Hohlraums 2 aufrechterhalten wird. Die Methode zum Sammeln des überschüssigen Schmiermittels aus dem Hohlraum 2 der Spindel 1 über den ringförmigen Raum 20 bei dem Experiment wird später beschrieben.
In der oben beschriebenen Ausführungsform der Spindelkühlvorrichtung durchragen die radialen Schmiermitteldurchgänge 14 den inneren Ring 23 jedes Lagers 21 und 22, um hierdurch Durchgänge von dem Hohlraum 2 der Spindel 1 in das Innere jedes Lagers 21 oder 22 zu ermöglichen.
Es ist ferner darauf hinzuweisen, daß in den Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 die radialen Schmiermitteldurchgänge 10 der Spindel 1 und die radialen Schmiermitteldurchgänge 14 des inneren Rings 23 des Lagers 21 entweder in Umfangsrichtung zueinander versetzt oder zueinander ausgerichtet in bezug auf die Mittelachse "O" der Spindel 1 angeordnet sein können.
Im folgenden wird die Zufuhr des flüssigen Schmiermittels durch eine Schmiermittelversorgungsrohrleitung am rückwärtigen Ende der Spindel 1 anhand von verschiedenen Ausführungsformen, die sich von den oben beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, beschrieben.
Wie aus Fig. 5A und 5B hervorgeht, weist eine Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4, die mit einer zentralen Bohrung 4a versehen ist, einen Endbereich auf, der konzentrisch in einen zylindrischen Endbereich eines axialen Hohlraums 2 einer Spindel 1 eingesetzt ist. Es versteht sich, daß die Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 fest angeordnet ist, um ein flüssiges Schmiermittel von einer Schmiermittelzufuhrquelle, wie z.B. eine Schmiermittelversorgungspumpe, zuzuführen. Eine zylindrische innere Wand 2a des Hohlraums 2 der Spindel 1 und ein zylindrischer äußerer Umfang 4b des Endbereichs der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 sind radial voneinander beabstandet durch einen zylindrisch sich erstreckenden radialen Zwischenraum, der mit "δ" bezeichnet ist und eine radiale lichte Weite von näherungsweise 20 bis 100 Mikron (µm) aufweist. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein flüssiges Schmiermittel zur Schmierung und Kühlung der Spindel 1 und Lagerelemente (nicht dargestellt in Fig. 5A und 5B) zur drehbaren Lagerung der Spindel 1 dem Hohlraum 2 der Spindel 1 zugeführt, wie durch einen mit "C" bezeichneten Pfeil dargestellt. Das in den Hohlraum 2 der Spindel 1 eingeführte flüssige Schmiermittel wird mit einem Druck beaufschlagt, so daß es einen vorgegebenen Druck aufweist, der ausreicht, um Widerstände, die auf den Fluß des flüssigen Schmiermittels wirken, zu überwinden und daher strömt, wenn das flüssige Schmiermittel in den Hohlraum 2 der Spindel 1 eingeführt wird, ein Teil aus dem Hohlraum 2 und gelangt leicht in den zylindrischen Zwischenraum "δ" von dem innersten Ende der Rohrleitung, wie es durch Pfeile angedeutet ist, und daher wird das Schmiermittel in dem zylindrischen Zwischenraum gezwungen, in das Äußere der Spindel 1 von dem rückwärtigen Ende der Spindel 1 zu fließen und das Schmiermittel wird, wenn kein Mittel um einen derartigen Fluß zu verhindern vorgesehen ist, von dem hintersten Ende der Spindel 1 in deren Außenraum fließen.
Aus diesem Grunde ist die Rohrleitung 4 mit einer ringförmig ausgesparten Nut 30 versehen, die in ihrer äußersten zylindrischen Fläche 4b ausgebildet ist, und es ist ein Schmiermittelsaugdurchgang 31 (siehe Fig. 5B) vorgesehen, der mit der ringförmigen Nut 30 verbunden ist, um das Schmiermittel abzusaugen. Es wird insbesondere wegen des Vorsehens der ringförmigen Nut 30 und des Schmiermittelsaugdurchgangs 31 das flüssige Schmiermittel, das in den zylindrischen Zwischenraum "δ" eintritt, erstens durch die ringförmige Nut 30 gehalten und als Folge davon durch eine Flüssigkeitssaugpumpe 32, die mit dem Saugdurchgang 31 verbunden ist, abgesaugt. Während die Flüssigkeitssaugpumpe 32 in Betrieb ist, um das flüssige Schmiermittel aus der ringförmigen Nut 30 der Rohrleitung 4 abzusaugen, wird auch Luft aus der Atmosphäre in den zylindrischen Zwischenraum "δ" über die Öffnung des hintersten Endes der Spindel 1 durch die Saugwirkung der Saugpumpe 32 eingesaugt, um so einen konstanten Luftfluß zu bilden, der von dem äußersten Ende der Spindel 1 hin zu der ringförmigen Nut 30 gerichtet ist. Dieser Luftfluß wirkt als eine Luftdichtung, die verhindert, daß flüssiges Schmiermittel aus dem Hohlraum 2 der Spindel 1 in das Äußere der Spindel 1 über den zylindrischen Zwischenraum "δ" und das hinterste Ende der Spindel 1 leckt. Der Luftfluß wird in der ringförmigen Nut 30 der Rohrleitung 4 mit dem flüssigen Schmiermittel gemischt und vollständig von der Flüssigkeitssaugpumpe 32 abgepumpt. Diese Anordnung der Fig. 5A und 5B kann bei der oben erwähnten Ausführungsform der Fig. 3A und 4 verwendet werden, um eine Leckage des flüssigen Schmiermittels aus dem Hohlraum 2 der Spindel 1 in das Äußere der Spindel 1 über den ringförmigen Zwischenraum 20 zu verhindern.
Mit Bezug auf die oben beschriebene Ausführungsform der Fig. 5A und 5B ist zu bemerken, daß die Luft, die von der Atmosphäre in den zylindrischen Zwischenraum "δ" gezogen wird, um die Leckage des Schmiermittels zu verhindern, keinerlei fremde Stoffe wie z.B. Staub und Ölnebel enthalten darf, die eine Verstopfung des zylindrischen Zwischenraums "δ" zwischen der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4 und der Spindel 1 hervorrufen können. Demgemäß sollte, wenn die Atmosphäre nicht sauber ist, eine saubere Luft unter einem leichten Druck von einer geeigneten Druckluftversorgungsquelle 33 über eine geeignete Luftleitung, die die Druckversorgungsquelle 33 und den zylindrischen Zwischenraum verbindet, zugeführt werden.
Fig. 6 stellt eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zur Zuführung eines flüssigen Schmiermittels durch eine Schmiermittelversorgungsrohrleitung an dem Ende einer Spindel dar, die drehbar durch Rollager gelagert ist.
Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform wird ein flüssiges Schmiermittel von einer Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4' einer hohlen Spindel 1 zugeführt. Wie klar aus Fig. 6 hervorgeht, weist die Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4' einen Innendurchmesser auf, der größer ist als ein Außendurchmesser der Spindel 1 und daher ist eine vorgegebene Länge des rückwärtigen Endes der Spindel 1 in einen Endbereich der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4' derart eingeführt, daß ein schmaler zylindrischer Zwischenraum "δ" zwischen der äußeren zylindrischen Fläche der Spindel 1 und der inneren zylindrischen Wand der Rohrleitung 4' ausgebildet ist. Der zylindrische Zwischenraum "δ" ist näherungsweise 20 bis 100 Mikron breit. Die Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4' ist mit einer ringförmigen Aussparung 30 versehen, die in einer inneren Wand 4a' ausgebildet ist derart, daß die ringförmige Aussparung 30' an einer Position auf halbem Wege der gesamten Länge der Einfügung der Rohrleitung 4' und der Spindel 1 von dem vordersten Ende der Rohrleitung 4' angeordnet ist. Die ringförmige Aussparung 30' der Schmiermittelrohrleitung 4' ist mit einer Öffnung versehen, die an ihrem Boden ausgebildet ist, um eine Verbindung mit der Saugleitung 31' herzustellen und daher wird, wenn eine Menge des flüssigen Schmiermittels, das durch die Schmiermittelversorgungsrohrleitung 4' zugeführt ist, überschüssig ist im Vergleich mit einer aktuellen Menge des Schmiermittels, das zugeführt wird zur Schmierung und Kühlung der Lager und der Spindel 1 der Überschuß des flüssigen Schmiermittels durch die Saugleitung 31' gesammelt. Ein Luftstrom von dem äußeren in den inneren Zwischenraum ermöglicht eine Luftdichtung auf die gleiche Weise wie es oben anhand der Ausführungsformen der Fig. 5A und 5B beschrieben wurde.
In der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist eine hohle Spindel 1 versehen mit einem Ende, d.h. einem rückwärtigen Ende, in welches ein Ende einer Schmiermittelversorgungsrohrleitung 40 eingefügt ist, um ein flüssiges Schmiermittel zur Kühlung der Spindel 1 zuzuführen. Die Rohrleitung 40 weist eine zentrale Bohrung 40a auf, durch welche das flüssige Schmiermittel in ein hohles zylindrisches Röhrenglied 50, das in der Spindel 1 angeordnet ist, um mit der Spindel 1 gedreht zu werden, eingeführt wird. Der zugeführte durch das zylindrische Röhrenglied 50 fließende flüssige Schmiermittelstrom wird umgelenkt an einem Ende (nicht dargestellt in Fig. 7) des zylindrischen Röhrenglieds 50 durch einen ringförmigen Zwischenraum, der sich zwischen einer äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Röhrenglieds 50 und einer inneren Wand der hohlen Spindel 1 erstreckt, um zurückzukehren, bis er das Ende der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 40 erreicht. Das flüssige Schmiermittel tritt als eine Folge davon in einen ringförmigen Rückbringdurchgang 41 ein, der um die zentrale Bohrung 40a angeordnet ist und kehrt zu einer Flüssigschmiermittelversorgungsquelle (nicht dargestellt in Fig. 7) zurück.
In der oben erwähnten Anordnung der Spindel 1 ist das Ende der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 40 über der zylindrischen äußeren Fläche des hohlen zylindrischen Röhrenglieds 50 unter Einschluß eines schmalen Zwischenraums δ' (näherungsweise 20 bis 100 Mikron) angeordnet und erstreckt sich zylindrisch in die zylindrische äußere Fläche des Röhrenglieds 50. Das Ende der Flüssigkeitsversorgungsrohrleitung 40 ist auch in die hohle Spindel 1 unter Einschluß eines schmalen radialen Zwischenraums δ (näherungsweise 20 bis 100 Mikron) eingesetzt. Die Schmiermittelversorgungsrohrleitung 40 ist mit einer ringförmig ausgesparten Nut 42 versehen, die in der äußersten zylindrischen Fläche 40b der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 40 an einer Position ausgebildet ist, die in Axialrichtung dem halben Weg des eingesetzten Bereichs des Endes der Rohrleitung 40 entspricht. Die ringförmig ausgesparte Nut 42 steht in Verbindung mit einem Schmiermittelsaugdurchgang 43, der in der flüssigen Versorgungsrohrleitung 40 in einer Weise ausgebildet ist, die dem Flüssigkeitssaugdurchgang 31 der Ausführungsformen der Fig. 5A und 5B ähnlich ist.
Wenn das flüssige Schmiermittel aus der zentralen Bohrung 40a der Versorgungsrohrleitung 40 dem Röhrenglied 50 während dessen Rotation zugeführt wird, fließt ein Teil des flüssigen Schmiermittels über den zylindrischen Zwischenraum zwischen der Rohrleitung 40 und dem röhrenförmigen Glied 50 in die Spindel 1 und wird mit dem sich darin befindlichen zurückkehrenden flüssigen Schmiermittel gemischt. Das flüssige Schmiermittel, das von dem Ende des röhrenförmigen Glieds 50 zurückkehrt, gelangt in den ringförmigen Rückkehrdurchgang 41 und den zylindrischen Zwischenraum zwischen der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 40 und der inneren Wand der Spindel 1. Dennoch wird das flüssige Schmiermittel, das in den zylindrischen Zwischenraum eintritt, durch die ringförmig ausgesparte Nut 42 und den Schmiermittelsaugdurchgang 43 der Schmiermittelversorgungsrohrleitung 40 durch die Saugwirkung einer Saugpumpe 32 gesammelt. Es wirkt nämlich eine Luftdichtung ähnlich der der Ausführungsformen der Fig. 5A und 5B und verhindert eine flüssige Schmiermittelleckage vom Inneren der Spindel 1 in deren Äußeres. Das flüssige Schmiermittel, das so der Spindel 1 zugeführt wird und aus dieser gesammelt wird, kühlt die Spindel 1.
Es sollte ferner hervorgehoben werden, daß die Luftdichtungsanordnung der Ausführungsform der Fig. 7 einen einfachen Aufbau aufweist als Folge davon, daß lediglich die ringförmige Nut 42 und der Schmiermittelsaugdurchgang 43 vorgesehen ist, obwohl drei zylindrische Elemente, d.h. die hohle Spindel 1, die Flüssigkeitsversorgungsrohrleitung 40, die sowohl Schmiermittelversorgungs- als auch Rückkehrdurchgänge aufweist, und das zylindrische Röhrenglied 50, welches es dem Schmiermittel ermöglicht, an seinem Ende umzukehren, angeordnet werden müssen, um die Spindel 1 durch den Gebrauch des flüssigen Schmiermittels für eine Werkzeugmaschine zu kühlen.
Durch die Dichtungsanordnungen zur Vermeidung einer Leckage des flüssigen Schmiermittels vom Inneren der Spindel 1 in deren Äußeres gemäß den beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, können die Ausführungsformen der Fig. 5A, 5B und 6 effektiv in einer Spindel der Lagerkühlvorrichtung der Ausführungsformen der Fig. 1 und 3 angeordnet werden.
In der Regel ist ein Lager vom Rollagertyp, welches eine Spindel oder eine Welle lagert, derart montiert, daß eine geeignete Vorspannung an den Rollelementen, die zwischen den inneren und äußeren Ringen durch Wahl einer Beziehung zwischen einem äußeren Durchmesser des inneren Rings und einem inneren Durchmesser des äußeren Rings ausgeübt wird. Wenn z.B. bei einem Lager vom Rollagertyp, bei dem eine Kraft bis zu 10 kgf auf die Rollelemente gemäß der obenerwähnten Vorspannung ausgeübt wird, wenn die Spindel bei 12000 U.p.m. rotiert wird, wirkt eine sehr große Zentrifugalkraft auf die Rollelemente des Lagers gemäß der hohen Drehgeschwindigkeit des Lagers an sich und sobald eine Temperaturdifferenz zwischen den inneren und äußeren Ringen 3º C beträgt, wirkt eine Kompression auf die Rollelemente aufgrund der thermischen Ausdehnung dieser inneren und äußeren Ringe bis zu 200 kgf und daher kommt es zu einem Blockieren der Rollelemente.
Fig. 8 stellt einen vorteilhaften Effekt der Vorrichtung zur Kühlung der Spindellagerung aufgrund der Absenkung der Temperatur des flüssigen Schmiermittels zur Kühlung des inneren Rings in Vergleich mit der Temperatur des flüssigen Schmiermittels zur Kühlung des äußeren Rings des Lagers dar.
In dem Schaubild der Fig. 8 ist auf der Ordinate eine Kompressionskraft P, die auf die Rollelemente des Lagers übt, und auf der Abszisse die Drehgeschwindigkeit der Spindel (die Anzahl der Drehungen pro Minute) aufgetragen. Eine durchgängige Linie L1 stellt eine Grenzlinie dar, jenseits derer das Lager nicht benutzt werden kann und eine andere durchgängige Linie L2 stellt typischerweise einen Wechsel der Kompressionskraft, die auf bekannte Art und Weise gekühlt werden, dar. Bei der Linie L2 entspricht die Kompressionskraft P dem Vorspannungsdruck P0, wenn die Rotationsgeschwindigkeit Null ist (N = 0).
Wenn die vorliegende Erfindung benutzt wird zur Kühlung der Spindellager einer Werkzeugmaschine, wobei auf dieselben eine Vorspannung P0 wie bei den bekannten Lagern ausgeübt wird, wächst die Kompressionskraft P, die auf die Rollelemente der Lager wirkt, nicht stark in bezug auf einen Wechsel der Drehgeschwindigkeit der Spindel an, wie es durch eine durch zwei Punkte unterbrochene Linie L3 dargestellt ist und demgemäß können die Drehgeschwindigkeit der Spindel und der Lager anwachsen auf eine hinreichend große Zahl N der Drehungen. Das bedeutet, daß die Drehgeschwindigkeit der Lager anwachsen kann auf eine Zahl NL, die dem Grenzwert beim Stand der Technik entspricht, selbst unter der Bedingung, daß die Vorspannung, die auf die Lager ausgeübt wird, einem Wert P1 entspricht, der beträchtlich größer ist als der oben erwähnte Wert P0, wie es durch eine durch einen Punkt unterbrochene Linie L4 dargestellt ist. Es ist insbesondere durch Anwendung einer großen Vorspannung auf die Lager, die die Spindel drehbar lagern, möglich, die Stabilität der Spindel einer Werkzeugmaschine zu erhöhen. Dadurch kann die Genauigkeit der Schnittbearbeitung eines Produkts hoch sein während einer starken Schnittbetätigung der Werkzeugmaschine bei einer niedrigen Drehgeschwindigkeit der Spindel.
Aus dem Vorstehenden kann entnommen werden, daß gemäß der vorliegenden Erfindung das flüssige Schmiermittel derart fließen oder zirkulieren kann, daß ein gleichmäßiger und effektiver Kühleffekt auf die gesamte Oberfläche des inneren Rings eines Rollagers, welches drehbar eine Spindel lagert, ausgeübt wird und demgemäß kann ein Problem einer ungleichmäßigen Kühlung des inneren Rings des Lagers, wie er bei Kühlverfahren für Spindellager gemäß dem Stand der Technik auftritt, gelöst werden, wodurch die Lebensdauer der Spindellager bei Verwendung einer ökonomischen Menge von flüssigem Schmiermittel verlängert werden kann.
Ferner ist, da das flüssige Schmiermittel zur Kühlung und Schmierung der Lager vom Rollagertyp über einen Hohlraum in der Spindel zugeführt wird, der Hohlraum immer gefüllt mit dem Schmiermittel und demgemäß können alle Lager, die an verschiedenen Positionen an der äußeren Umfangsfläche der Spindel entlang ihrer longitudinalen Achse montiert sind gleichmäßig gekühlt und geschmiert werden durch die Zufuhr einer genügenden Menge von flüssigem Schmiermittel. Dies löst ein anderes Problem des bekannten Stands der Technik zur Kühlung von Spindellagern, d.h. eine ungleichmäßige Verteilung eines flüssigen Schmiermittels bei einem Wechsel der Montageposition eines Spindel lagers.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine effektive Luftdichtung vorgesehen, um Leckagen des flüssigen Schmiermittels zu verhindern während dieses dem Spindelhohlraum bei einer hohen Drehgeschwindigkeit der Spindel zugeführt wird. Aus diesem Grunde wird eine konstante und effektive Kühlung der Spindellager und der Spindel an sich bei einer ökonomischen Menge des flüssigen Schmiermittels erreicht.
Die Temperatur des flüssigen Schmiermittels zur Kühlung der inneren Ringe der Spindellager kann ferner gemäß der vorliegenden Erfindung immer niedriger gehalten werden als diejenige des flüssigen Schmiermittels zur Kühlung der äußeren Ringe der Spindel und daher kann ein Blockieren der Rollelemente der Lager vermieden werden. Daher kann sich die Spindel stetig bei einer hohen Temperatur drehen und ferner kann die Stabilität der Spindel, insbesondere einer Spindel für eine Werkzeugmaschine vergrößert werden aufgrund einer Vergrößerung der Vorspannung, die auf die Spindellager ausgeübt wird.
Es versteht sich, daß viele Modifikationen und Variationen möglich sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche definiert wird, zu verlassen.

Claims

1. Vorrichtung zur Kühlung eines Lagers (5; 21, 22), welches drehbar eine Spindel lagert, umfassend:

- eine Spindel (1) mit einem axial sich erstreckenden Hohlraum (2), der eine diese umgebende zylindrische innere Wand (2a) bildet und im Betrieb mit einem flüssigen Schmiermittel beaufschlagt ist,

- ein innerer Ring (6; 23), der an eine äußere zylindrische Fläche der Spindel (1) angepaßt ist,

- ein äußerer Ring (7; 24) relativ zu welchem der innere Ring (6; 23) und die Spindel (1) rotieren können,

- Rollelemente (9; 26), die in Bahnen in den inneren und äußeren Ringen (6, 7; 23, 24) angeordnet sind,

- ein erstes Flüssigkeitsdurchgangsmittel (10, 11), um das flüssige Schmiermittel in Zentrifugalrichtung von dem Hohlraum (2) der Spindel (1) hin zu der äußeren zylindrischen Fläche der Spindel (1) zu drängen, wenn die Spindel (1) gedreht wird, wobei das erste Flüssigkeitsdurchgangsmittel wenigstens einen radialen Schmiermitteldurchgang (10, 11) aufweist, der in der Spindel (1) vorgesehen ist und sich radial von der zylindrischen inneren Wand des Hohlraums (2) hin zu der äußeren zylindrischen Fläche der Spindel (1) erstreckt;

- ein zweites Flüssigkeitsdurchgangsmittel (12, 13, 12', 13', 27), welches es dem flüssigen Schmiermittel ermöglicht, in eine Umfangsrichtung auf der äußeren zylindrischen Fläche der Spindel (1) zu fließen, wenn das flüssige Schmiermittel aus dem Hohlraum (2) der Spindel (1) die äußere zylindrische Fläche erreicht, wobei das zweite Flüssigkeitsdurchgangsmittel eine ringförmig sich erstreckende Ausnehmung (12, 13; 12', 13'; 27) aufweist, die in wenigstens einer zylindrischen Fläche des inneren Rings (6; 23) und der äußeren zylindrischen Fläche der Spindel (1) vorgesehen ist, wobei die ringförmig sich erstreckende Ausnehmung (12, 13; 12', 13'; 27) in Verbindung steht mit dem radialen Schmiermitteldurchgang (10, 11) des ersten Flüssigkeitsdurchgangsmittels; -ein drittes Flüssigkeitsdurchgangsmittel (14, 15), welches es dem flüssigen Schmiermittel ermöglicht, aus der ringförmig sich erstrekkenden Ausnehmung (12, 13; 12', 13'; 27) in einen Raum zwischen den inneren und äußeren Ringen (6, 7; 23, 24) ausgelassen zu werden, um es dem Schmiermittel zu ermöglichen, in Kontakt mit den Rollelementen (9, 26) und den Laufbahnen der inneren und äußeren Ringe (6, 7; 23, 24) zu kommen, wenn die Spindel (1) gedreht wird, wobei das dritte Flüssigkeitsdurchgangsmittel wenigstens einen radialen Schmiermitteldurchgang (14; 15) in einem inneren Ring (6; 23) aufweist und sich radial von der ringförmig sich erstreckenden Ausnehmung (12, 13; 12, 13'; 27) hin zu einer äußeren zylindrischen Fläche des inneren Rings (6; 23) unter Einschluß der Laufbahn erstreckt;

- ein viertes Flüssigkeitsdurchgangsmittel, um das flüssige Schmiermittel von dem Raum zwischen den inneren und äußeren Ringen (6, 7; 23, 24) zurückzubringen zu einem Flüssigschmiermittelaufnahmemittel (16), welches das von den Lagern zurückgebrachte flüssige Schmiermittel aufnimmt, und

- ein Flüssigkeitsversorgungsmittel zur Abgabe des flüssigen Schmiermittels von dem flüssigen Schmiermittelaufnahmemittel (16) an den Hohlraum (2) der Spindel (1),

dadurch gekennzeichnet, daß

- das Flüssigschmiermittelaufnahmemittel (16) ferner dazu dient, das flüssige Schmiermittel einer Temperatursteuerungsbehandlung zu unterziehen,

- das Flüssigkeitsversorgungsmittel das flüssige Schmiermittel an den Hohlraum, nachdem die Temperatursteuerungsbehandlung angewandt wurde, abgibt und daß sie umfaßt:

- eine Flüssigkeitsabgabepumpe mit einem Auslaß zur Abgabe des flüssigen Schmiermittels nach der Temperatursteuerungsbehandlung unter einem vorgegebenen Druck;

- ein Schmiermittelrohrleitungssystem (4; 4'; 40), dessen eines Ende verbunden ist mit dem Auslaß der Flüssigkeitsabgabepumpe und dessen anderes Ende verbunden ist mit einer Öffnung in ein Ende der Spindel (1) hinein, um das flüssige Schmiermittel (c) von der Flüssigkeitsabgabepumpe in den Hohlraum (2) zu fördem, wobei ein Kontakt des anderen Endes des Schmiermittelversorgungsrohrlei stungssystems (4; 4'; 40) mit der Öffnung des einen Endes mit der Spindel (1) über einen kleinen zylindrischen Abstand (20; δ) verhindert wird, wenn die Spindel gedreht wird;

- ein Abgabemengeneinstellmittel zur Einstellung einer Abgabemenge der Flüssigkeitsversorgungspumpe auf einen vorgegebenen Wert größer als eine Menge des flüssigen Schmiermittels, das an die Lager über das erste bis einschließlich das dritte Flüssigkeitsdurchgangsmittel geliefert wird; und

- ein Schmiermittelsammelmittel (30, 31, 32, 33; 30', 31'; 41, 42, 43) zum Sammeln eines Überschusses des flüssigen Schmiermittels bezüglich der Menge des flüssigen Schmiermittels, welche an die Lager geliefert wird, und dadurch zur Zurückgabe des gesammelten Überschusses des flüssigen Schmiermittels an das Schmiermittelaufnahmemittel (16).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein radialer Schmiermitteldurchgang (14; 15) des inneren Rings (6; 23) in Umfangsrichtung beabstandet ist von dem radialen Schmiermitteldurchgang (10; 11) der Spindel (1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleine zylindrische Zwischenraum (20; δ) zwischen dem anderen Ende des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4; 4'; 40) und dem offenen Ende der Spindel in Radialrichtung gemessen im Bereich zwischen 20 und 100 Mikrometer liegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 11 dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelsammelmittel eine Flüssigkeits saugpumpe (32) umfassen, welche ein Saugende (31; 31') umfaßt, das in fluidischer Verbindung mit dem Zwischenraum (20; δ) steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4; 40) einen Bereich einschließt, welcher eine vorbestimmte Länge aufweist und in das Innere des Endes der Spindel (1) über deren Öffnung eingesetzt ist, wobei ein zylindrischer Zwischenraum (20; δ) ausgebildet wird, der eine axiale Länge aufweist, die im wesentlichen gleich ist der vorgegebenen Länge des Bereichs des anderen Endes des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4; 40)

und daß der Bereich des anderen Endes des Flüssigkeitsversorgungsrohrleitungssystems (4; 40) versehen ist mit einer in ihr ausgebildeten ringförmig vertieften Nut (30; 42), welche den Überschuß des flüssigen Schmiermittels aufnimmt, während der Überschuß des flüssigen Schmiermittels gesammelt wird, und wobei ein Schmiermittelsaugdurchgang (31; 43) vorgesehen ist, der fluidisch verbunden ist mit der ringförmig vertieften Nut (30; 42), um den Überschuß des flüssigen Schmiermittels von der ringförmig vertieften Nut (30; 42) des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4; 40) hin zu dem Schmiermittelsammelmittel zu ziehen durch die Saugwirkung, die von der Flüssigkeitssaugpumpe (42) des Schmiermittelsammelmittels erzeugt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckluftversorgungsmittel (33) vorgesehen ist zur Versorgung des zylindrischen Zwischenraums (δ) zwischen dem Bereich des äußeren Endes des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4) und des Endes der Spindel (1) mit unter Druck stehender Luft aus der Öffnung des Endes der Spindel (1), wodurch eine Leckage des Überschusses des flüssigen Schmiermittels aus dem Hohlraum (2) der Spindel (1) in das Äußere der Spindel (1) über den ringförmigen Luftspalt (δ) vermieden wird, wobei die unter Druck stehende Luft gemischt wird mit dem Überschuß des flüssigen Schmiermittels in der ringförmig vertieften Nut (30) des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4) und hin zu dem Schmiermittelsammelmittel fließt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4') einen Bereich einschließt, welcher eine vorbestimmte Länge aufweist und axial in eine äußere zylindrische Fläche (2b¹) des Endes der Spindel (1) eingepaßt ist, wobei ein zylindrischer Zwischenraum (δ) ausgebildet wird, der eine axiale Länge aufweist, die im wesentlichen gleich ist der vorgegebenen Länge des Bereichs des anderen Endes des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4')

und daß der Bereich des anderen Endes des Flüssigkeitsversorgungsrohrleitungssystems (4; 40) versehen ist mit einer in ihm ausgebildeten ringförmig vertieften Nut (30'), welche der äußeren zylindrischen Fläche (2b') des Endes der Spindel (1) gegenübersteht zur Aufnahme des Überschusses des flüssigen Schmiermittels während des Sammelns des Überschusses des flüssigen Schmiermittels und wobei ein Schmiermittelsaugdurchgang (31; 43) vorgesehen ist, der fluidisch verbunden ist mit der ringförmig vertieften Nut (30'), um den Überschuß des flüssigen Schmiermittels von der ringförmig vertieften Nut (30') des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4') hin zu dem Schmiermittelsammelmittel zu ziehen durch die Saugwirkung, die von der Flüssigkeitssaugpumpe des Schmiermittelsammelmittels erzeugt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Druckluftversorgungsmittel (33) vorgesehen ist zur Versorgung des zylindrischen Zwischenraums (δ) zwischen dem Bereich des äußeren Endes des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4) und der äußeren zylindrischen Fläche des Endes der Spindel (1) mit unter Druck stehender Luft aus einer Öffnung des anderen Endes des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4'), um dadurch eine Leckage des Überschusses des flüssigen Schmiermittels aus dem Schmiermittelversorgungsrohrleitungsystem (4') über den ringförmigen Luftspalt (δ) zu vermeiden, wobei die unter Druck stehende Luft gemischt wird mit dem Überschuß des flüssigen Schmiermittels in der ringförmig vertieften Nut (30') des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4') und hin zu dem Schmiermittelsammelmittel fließt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsabgabepumpe versehen ist mit einer vorbestimmten Flüssigkeitsabgabekapazität, die notwendig ist für eine konstante und vollständige Füllung des Hohlraums (2) der Spindel (1) und daß das Mittel zur Festlegung einer Abgabemenge einen Flußregler umfaßt, der in der Lage ist, eine Menge des flussigen Schmiermittels, die von der Flüssigkeitsabgabepumpe abgegeben wird, einzustellen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittelsammelmittel umfaßt: eine ringförmig vertieften Nut (42), die ringförmig in dem Bereich des äußeren Endes des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems (4) ausgebildet ist, einen Schmiermitteldurchgang (41), der in dem anderen Endbereich des Schmiermittelversorgungsrohrleitungssystems ausgebildet ist, und eine Flüssigkeitssaugleitung (43), die mit der Flüssigkeitssaugpumpe verbunden ist, die am außerhalb der Spindel (1) angeordnet ist.