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TECHNISCHES
GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf Magnetlager-Spindelvorrichtungen zur Verwendung als Maschinenwerkzeuge.
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In der gesamten Beschreibung bezieht
sich der Begriff "vorn" auf die linke Seite
der jeweiligen Zeichnungen, und der Begriff "hinten" auf die entgegengesetzte Seite.
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STAND DER
TECHNIK
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Die Spindelvorrichtungen zur Verwendung als
Maschinenwerkzeuge umfassen reibungsmindernde Lagerspindelvorrichtungen
als Ergänzung
zu Magnetlager-Spindelvorrichtungen.
Magnet-Spindelvorrichtungen umfassen, in einem Gehäuse untergebracht,
eine Spindel, einen Motor, radiale Magnetlager, ein axiales Magnetlager,
radiale Sensoren, einen axialen Sensor und Aufsetzlager. Eine solche
Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des unabhängigen Anspruchs
1 ist beispielsweise in der US-A-4 976 177 gezeigt, die eine Magnetspindel-Anordnung offenbart,
die im Zusammenhang mit Maschinenwerkzeugen zur Bearbeitung mit
optischer Qualität
anwendbar ist.
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Die Spindel ist dazu vorgesehen,
berührungsfrei
von den radialen Magnetlagern und den axialen Magnetlagern in Bezug
auf das Gehäuse
gelagert zu werden. Reibungsarme Lagerspindelvorrichtungen umfassen
eine Spindel, einen Motor und reibungsarme Lager, die in einem Gehäuse untergebracht
sind. Die Spindel wird drehbar durch die reibungsarmen Lager in
Bezug auf das Gehäuse
gelagert. Magnetlager-Spindelvorrichtungen haben gegenüber reibungsarmen
Lager-Spindelvorrichtungen die Vorteile, dass die Spindel einen
größeren Durchmesser
aufweisen kann, eine höhere
Steifigkeit aufweist und mit einer höheren Geschwindigkeit bei verminderten
Lagerverlusten anzutreiben ist.
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Für
manche Arbeiten ist es erforderlich, ein Kühl- und Arbeitsfluid zum Werkstück vom vorderen Ende
der Spindel zur Kühlung
des Werkstücks
und des Werkzeugs zuzuführen.
Zur Erfüllung
dieses Erfordernisses wurde eine reibungsarme Lagerspindelvorrichtung
vorgeschlagen, die einen Kühl-
und Arbeitsfluid-Kanal aufweist, der sich axial durch die Spindel
erstreckt, sowie ein rohrförmiges
Kühl- und Arbeitsfluid-Zuleitungselement,
das am hinteren Ende des Gehäuses
angebracht und mit der Spindel durch eine Rotationskupplung verbunden
ist. Die Rotationskupplung umfaßt
ein Rohrstück,
das am hinteren Ende der Spindel angebracht ist und in einem äußeren Rahmen
untergebracht ist, der an dem Zuleitungselement befestigt ist, sowie
ein ringförmiges Dichtungselement,
das in einem Zwischenraum zwischen dem Rohrstück und dem äußeren Rahmen angebracht ist,
so dass eine abgedichtete Konstruktion geschaffen wird. Bei der
reibungsarmen Lagerspindelvorrichtung ist die Spindel stets in einer
radial fixierten Position, so dass das Kühl- und Arbeitsfluid wirksam
daran gehindert werden kann, aus der Verbindungsstelle des Fluid-Zuleitungselements
und der Spindel auf diese Weise auszutreten, wie es bei einer Öldichtung
der Fall ist. Darüber
hinaus wird das Arbeitsfluid selbst dann, wenn es in kleinen Mengen austritt,
keinen nachteiligen Effekt auf die gesamte Vorrichtung haben.
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Bei der Magnetlager-Spindelvorrichtung
unterscheidet sich jedoch die Spindel im angehaltenen Zustand von
der Spindel während
des Betriebs in ihrer Position bezüglich der radialen und axialen
Richtungen. Dementsprechend kann selbst dann, wenn die Spindel einen
Kühl- und
Arbeitsfluid-Kanal aufweist, der sich axial durch diese erstreckt,
während ein
rohrförmiges
Kühl- und
Arbeitsfluid-Zuleitungselement am hinteren Ende des Gehäuses angebracht ist,
die Spindel nicht mit dem Fluid-Zuleitungselement durch eine Rotationskupplung
verbunden werden. Da Dichtungseinrichtungen vom Berührungstyp keine
Hochgeschwindigkeitsrotation der Spindel zulassen, falls diese verwendet
werden, erscheint es möglich,
das Fluid-Zuleitungselement in den Fluid-Kanal der Spindel so einzusetzen,
dass ein Zwischenraum um das Element gebildet wird, wohingegen es
in diesem Fall unmöglich
ist, ein Austreten des Arbeitsfluids vollständig zu verhindern. Ferner führt ein
Auftreten eines Austretens des Arbeitsfluids zu einem Isolationsfehler,
insbesondere dann, wenn das Fluid wasserlöslich ist, so dass Schäden am Motor,
dem Magnetlager, dem Sensor oder dergleichen auftreten, was zu einer
Fehlfunktion der gesamten Magnetlager-Spindelvorrichtung führt.
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Es ist ein Ziel der vorliegenden
Erfindung, eine Magnetlager-Spindelvorrichtung zu schaffen, die
frei von den vorstehend beschriebenen Problemen ist.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung schafft
eine Magnetlager-Spindelvorrichtung, mit einer in einem Gehäuse angeordneten
Spindel, Magnetlagern zur berührungsfreien
Lagerung der Spindel gegenüber
dem Gehäuse,
während
die Spindel rotiert, und mechanischen Aufsetzlagern zur Lagerung
der Spindel in Berührung
mit diesen, wenn die Spindel in Rotation versetzt wird und wenn
die Spindel angehalten wird, welche Spindel mit einem Kühl- und
Arbeitsfluid-Kanal versehen
ist, der sich axial durch diese erstreckt, wobei ein rohrförmiges Kühl- und
Arbeitsfluid-Zuleitungselement an einem hinteren Ende des Gehäuses befestigt
ist und in den Fluidkanal der Spindel mit einem Zwischenraum um
das Fluid-Zuleitungselement herum eingesetzt ist, und ein radialer
Zwischenraum, der zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche des Fluid-Zuleitungselements
und einer inneren Umfangsoberfläche
der Spindel vorgesehen ist und den Fluid-Kanal begrenzt, größer ist
als ein radialer Zwischenraum zwischen dem Aufsetzlager und der Spindel
im berührungsfrei
gelagerten Zustand, die den Kanal begrenzende innere Umfangsoberfläche der
Spindel mit zumindest einer schraubenförmigen Nut zum Zuleiten eines
Kühl-und Arbeitsfluids
versehen ist, wenn die Spindel rotiert, und der Bereich des Fluid-Zuleitungselements,
der in den hinteren Endbereich des Fluid-Kanals der Spindel eingesetzt
ist, auf seiner äußeren Umfangsoberfläche mit
zumindest einer schraubenförmigen
Nut versehen ist, deren Windungsrichtung sich von der schraubenförmigen Nut oder
den Nuten unterscheidet, die in dem hinteren Endbereich der den
Kanal begrenzenden inneren Umfangsoberfläche der Spindel vorgesehen
ist.
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Wenn ein Kühl- und Arbeitsfluid in den
Fluid-Kanal der so konstruierten Spindel eingeleitet wird, wird
das Fluid durch den Kanal vorwärts
gefördert und
von einem Werkzeug, das am vorderen Ende der Spindel angebracht
ist, einem Werkstück
zugeführt. Dementsprechend
ist die Magnetlager-Spindelvorrichtung, die unterschiedliche Vorteile
gegenüber
den berührungsfreien
Lagerspindelvorrichtungen aufweist, ferner dazu geeignet, dass das
Werkstück
und das Werkzeug gekühlt
werden können.
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Das Kühl- und Arbeitsfluid kann dann
durch die Rotation der Spindel zuverlässig vorwärts geleitet werden.
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Das Kühl- und Arbeitsfluid kann dann
in den Fluid-Kanal der Spindel durch das Fluid-Zuleitungselement
zugeleitet werden. Falls der radiale Zwischenraum zwischen dem äußeren Umfang
des Fluid-Zuleitungselements und dem den Kanal begrenzenden inneren
Umfang der Spindel größer bemessen
ist als der radiale Zwischenraum zwischen dem Aufsetzlager und der
Spindel im berührungsfrei
gelagerten Zustand, kann eine Berührung oder Behinderung zwischen
der Spindel und dem Fluid-Zuleitungselement ausgeschlossen werden,
wenn sich die Spindel aufgrund eines Wechsels der Vorrichtung vom
Betrieb zu der angehaltenen Stellung und umgekehrt radial und axial
verschiebt.
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Wenn die Magnetlager-Spindelvorrichtung das
oben beschriebene Kühl-
und Arbeitsfluid-Zuleitungselement aufweist, ist das Gehäuse vorzugsweise
in seinem inneren hinteren Bereich mit einer Arbeitsfluid-Kammer
versehen, die mit dem Zwischenraum in der Spindel um das Fluid-Zuleitungselement herum
in Verbindung steht, wobei in dem Gehäuse eine Auslaßöffnung angebracht
ist, die mit der Fluid-Kammer in Verbindung steht. Wenn das Kühl- und Arbeitsfluid
nach hinten aus dem Zwischenraum austritt, wird das austretende
Fluid in der Kammer gesammelt und über die Auslaßöffnung abgeführt.
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Bei der Magnetlager-Spindelvorrichtung,
die die Arbeitsfluid-Kammer und die Auslaßöffnung in dem Gehäuse aufweist,
welche mit der zuvor beschriebenen Fluid-Kammer in Verbindung steht, weist
die Vorrichtung vorzugsweise ein Dichtungselement zwischen dem Gehäuse und
der Spindel auf, zur Schaffung einer Dichtung zwischen dem inneren Gehäusebereich,
der mit der Fluid-Kammer
versehen ist, und einem Bereich vor dem inneren Bereich. Vorzugsweise
ist die Dichtungseinrichtung eine Labyrinth-Dichtung, die zwischen
dem Gehäuse
und der Spindel angebracht ist. Das Kühl- und Arbeitsfluid, das in
der Kammer gesammelt ist, wird dann daran gehindert, in dem Bereich
vor der Kammer zu fließen.
Infolgedessen werden der Motor, das Magnetlager, Sensoren oder dergleichen,
die sich in dem Bereich vor dem Kammer befinden, vor Beschädigungen
beispielsweise durch einen Isolationsfehler geschützt, wodurch
die Vorrichtung insgesamt vor Fehlfunktionen geschützt wird.
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Bei der Magnetlager-Spindelvorrichtung,
die das zuvor beschriebene Kühl-
und Arbeitsfluid-Zuleitungselement aufweist, kann die den Kanal
begrenzende innere Umfangsoberfläche
der Spindel über
einen Bereich, der sich von einem hinteren Ende der Spindel her
erstreckt und größer ist
als die Einsetztiefe des Fluid-Zuleitungselements,
mit zumindest einer schraubenförmigen
Nut zur Zuleitung des Kühl-
und Arbeitsfluids während
der Rotation der Spindel versehen sein. Das Kühl- und Arbeitsfluid wird dann
zuverlässiger
durch die Rotation der Spindel vorwärts befördert und daran gehindert,
nach hinten aus dem Zwischenraum innerhalb der Spindel um das Fluid-Zuleitungselement
herum auszutreten.
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Die beschriebene Magnetlager-Spindelvorrichtung
kann ein radiales Magnetlager umfassen, das zwischen dem Gehäuse und
der Spindel an jeder von zwei Stellen angeordnet ist, die axial
an der Spindel beabstandet sind, sowie ein axiales Magnetlager, das
zwischen dem Gehäuse
und einem äußeren Flansch
angeordnet ist, der fest an der Spindel angebracht ist, sowie radiale
Sensoren zur Bestimmung der radialen Position der Spindel, einen
axialen Sensor zur Bestimmung der axialen Position der Spindel und
einen Magnetlager-Steuerschaltkreis
zur Stromversorgung der radialen Magnetlager und des axialen Magnetlagers
aufgrund von Positionsbestimmungs-Signalen der radialen Sensoren
und des axialen Sensors.
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In diesem Fall kann das axiale Magnetlager und
ein Motor zum Rotationsantrieb der Spindel zwischen den zwei radialen
Magnetlagern angeordnet sein. Die Aufsetzlager können außerhalb der zwei radialen Magnetlager
bezüglich
der axialen Richtung der Spindel angeordnet sein. Sollte in diesem
Fall das Arbeitsfluid nach hinten zwischen der Spindel und dem Fluid-Zuleitungselement
austreten, dient das Aufsetzlager selbst als eine Barriere, während der
Zwischenraum zwischen der Spindel und dem Aufsetzlager als Labyrinth-Dichtung dient, die
das Kühl-
und Arbeitsfluid daran hindert, zu den radialen Magnetlagern und
dem axialen Magnetlager zu fließen.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Längsschnitt
durch die Gesamtkonstruktion einer Magnetlager-Spindelvorrichtung als
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Teilansicht
von 1; und
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3 ist
eine Teil-Explosionsdarstellung von 1.
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BESTER WEG
ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 zeigt
die Gesamtkonstruktion einer Magnetlager-Spindelvorrichtung gemäß der Erfindung,
und 2 und 3 zeigen die Konstruktion
von deren Hauptteil.
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Gemäß 1 umfaßt die Magnetlager-Spindelvorrichtung,
die innerhalb eines Gehäuses 1 angeordnet
ist, eine Spindel 2, einen Motor 3, radiale Magnetlager 4,
ein axiales Magnetlager 5, radiale Sensoren 6,
einen axialen Sensor 7, Aufsetzlager 8,9 usw., wie hinreichend
bekannt.
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Die radialen Magnetlager 4 sind
zwischen dem Gehäuse 1 und
der Spindel 2 an jeweils zwei Stellen angeordnet, die bezüglich der
Spindel 2 axial beabstandet sind. Das axiale Magnetlager 5 ist
zwischen dem Gehäuse 1 und
einem äußeren Flansch 41 angeordnet,
der fest an der Spindel 2 angebracht ist. Die radialen
Magnetlager 4, das axiale Magnetlager 5, die radialen
Sensoren 6 zur Bestimmung der radialen Position der Spindel 2 und
der axiale Sensor 7 zur Bestimmung der axialen Position
der Spindel 2 sind mit einem Magnetlager-Steuerschaltkreis 40 zur Stromversorgung
der radialen Magnetlager 4 und des axialen Magnetlagers 5 aufgrund
von Positionssignalen der radialen Sensoren 6 und des axialen Sensors 7 verbunden.
Das axiale Magnetlager 5, der Motor 3 zum Rotationsantrieb
der Spindel 2 und der axiale Sensor 7 sind zwischen
den zwei radialen Magnetlagern 4 angeordnet. Die zwei radialen
Sensoren 6 sind bezüglich
der axialen Richtung der Spindel 2 außerhalb der zwei radialen Magnetlager 4 angeordnet.
Die Aufsetzlager 8,9 sind bezüglich
der axialen Richtung der Spindel 2 außerhalb der zwei radialen Magnetlager 4 und
der radialen Sensoren 6 angeordnet.
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Das vordere Ende der Spindel 2 erstreckt sich
durch das vordere Ende des Gehäuses 1 nach außen und
ist dazu vorgesehen, ein Werkzeug zu tragen. Während der Rotation wird die
Spindel 2 berührungsfrei
durch die radialen Magnetlager 4 und das axiale Magnetlager 5 in
Bezug auf das Gehäuse 1 gelagert.
Wenn sie in Rotation versetzt wird und angehalten wird, wird die
Spindel 2 durch die mechanischen Aufsetzlager 8,9 in Berührung mit
diesen gelagert.
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Das Gehäuse 1 umfaßt eine
Hauptkomponente 11 in Form eines hohlen Zylinders, eine
ringförmige
vordere Komponente 12, die am vorderen Ende der Hauptkomponente 11 befestigt
ist, eine ringförmige
hintere Komponente 13, die am hinteren Ende der Hauptkomponente 11 befestigt
ist, einen ringförmigen
vorderen Halter 14, der an der Vorderfläche der vorderen Komponente 12 zur
Befestigung des vorderen Aufsetzlagers 8 an der vorderen
Komponente 12 befestigt ist, einen ringförmigen hinteren
Halter 15, der an der hinteren Fläche der hinteren Komponente 13 zur
Befestigung des hinteren Aufsetzlagers 9 an der hinteren
Komponente 13 befestigt ist, und eine Verschlußplatte 16,
die an der hinteren Fläche
des hinteren Halters 15 befestigt ist und das hintere Ende des
Gehäuses 1 abschließt. Das
hintere Ende des Gehäuses 1 ist
durch eine Abdeckung 17 abgedeckt, die an der Hauptkomponente 11 befestigt
ist. Mit 18 ist ein Kühlfluid-Kanal
bezeichnet, der in dem Gehäuse 1 und
der Abdeckung 17 vorgesehen ist.
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Gemäß 1 bis 3 erstreckt
sich ein Kühl- und
Arbeitsfluid-Kanal 19 axial durch die Spindel 2. Der
Fluid-Kanal 19 weist an seinem hinteren Ende einen Bereich 19a großen Durchmessers
auf. Der Kanal 19 hat einen Bereich 19b kleinen
Durchmessers, der vor dem Bereich 19a großen Durchmessers
angeordnet ist und einen hinteren Endbereich aufweist, der über eine
vorbestimmte Länge
hinweg mit zumindest einer, zum Beispiel zwei schraubenförmigen Nuten 21 zur
Vorwärtsleitung
eines Kühl-
und Arbeitsfluids versehen ist, wenn die Spindel 2 rotiert.
Wenn beispielsweise die Spindel 2 im Uhrzeigersinn (nach rechts)
von hinten nach vorn betrachtet rotiert, werden die schraubenförmigen Nuten 21 nach
links gedreht. Die innere Umfangsoberfläche der Spindel 2, die
den Bereich 19a großen
Durchmessers begrenzt, ist ebenfalls mit zumindest einer, zum Beispiel
zwei schraubenförmigen
Nuten 22 versehen, zum Vorwärtsleiten des Kühl- und
Arbeitsfluids, wenn sich die Spindel 2 dreht. Die schraubenförmigen Nuten 22 winden
sich in der gleichen Richtung wie die schraubenförmigen Nuten 21 des
Bereichs 19b kleinen Durchmessers. Der Fluidkanal 19 weist
in seinem vorderen Endbereich einen kegelförmigen Bereich 19c und
einen Bereich 19d mit großem Durchmesser auf. Die inneren
Umfangsbereiche der Spindel, die den vorderen Bereich 19d großen Durchmessers und
das vordere Ende des Bereichs 19b kleinen Durchmessers
begrenzen, sind mit Gewinden wie etwa bei 23,24 zur Befestigung
des Werkzeugs versehen. Ein innerer Umfangsbereich der Spindel zum hinteren
Teil des hinteren, mit einem inneren Gewinde versehenen Bereichs 24 ist
mit schraubenförmigen
Nuten 25 versehen, ähnlich
den schraubenförmigen
Nuten 21 zur Leitung des Kühl- und Arbeitsfluids.
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Wie in 2 gezeigt
ist, weist die Spindel 2 einen hinteren Endbereich 2a mit
kleinem Durchmesser auf, mit einem hinteren Teil, der mit einem
Außengewinde
versehen ist, so dass er eine Schraube 26 bildet. Der Bereich 2a kleinen
Durchmessers weist ein hinteres Ende auf, das sich nach hinten durch
ein Loch 15a in dem hinteren Halter 15 erstreckt.
Ein Ring 27 ist auf die Schraube 26 des Bereichs 2a der Spindel 2 durch
das Loch 15a von der Hinterseite des hinteren Halters 15 her
aufgeschraubt. Eine Labyrinth-Dichtung 28 ist zwischen
dem Ring 27 und dem hinteren Halter 15 über den
gesamten Umfang des Rings hinweg angebracht.
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Ein ringförmiges Kühl- und Arbeitsfluid-Zuleitungselement 29 erstreckt
sich durch die Abdeckung 17 von der Hinterseite der Abdeckung 17 und
ist flüssigkeitsdicht
durch die Verschlußplatte 16 in
das Gehäuse 1 eingesetzt
und an der Abdeckung 17 und der Verschlußplatte 16 befestigt.
Das Fluid-Zuleitungselement 29 weist
einen vorderen Endbereich 29a kleinen Durchmessers auf,
der in den Bereich 19a großen Durchmessers des Fluid-Kanals 19 der
Spindel 2 so eingesetzt ist, dass zwischen ihnen ein Zwischenraum
verbleibt. Der radiale Zwischenraum L zwischen der inneren Umfangsoberfläche der
Spindel 2, die den Bereich 19a großen Durchmessers
des Fluidkanals 19 begrenzt, und der äußeren Umfangsoberfläche des
Bereichs 29a kleinen Durchmessers des Fluid-Zuleitungselements 29 ist
größer als
der radiale Zwischenraum 1 zwischen der Spindel 2 und den
Aufsetzlagern 8,9, wenn die Spindel 2 berührungsfrei
durch die radialen Magnetlager 4 und das axiale Magnetlager 5 gelagert
wird. Zumindest eine, zum Beispiel zwei schraubenförmige Nuten 31,
deren Windungsrichtung sich von den schraubenförmigen Nuten 22 unterscheidet,
welche in der inneren Umfangsoberfläche der Spindel 2,
die den Bereich 19a großen Durchmessers des Fluid-Kanals 19 begrenzt,
vorgesehen sind, sind in der äußeren Umfangsoberfläche des
Bereichs 29a kleinen Durchmessers des Fluid-Zuleitungselements 29 angebracht.
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Eine ringförmige Arbeitsfluid-Kammer 32,
die mit dem Zwischenraum zwischen der Spindel 2 und dem
Fluid-Zuleitungselement 23 in Verbindung steht, ist in
dem hinteren inneren Endbereich des Geläuses 1 vorgesehen,
d.h., in dem Bereich, der durch den hinteren Halter 15,
die Verschlußplatte 16,
den Ring 27 und das Fluid-Zuleitungselement 29 begrenzt wird.
Die Labyrinth-Dichtung 28 ist an dem Bereich zwischen der
Kammer 32 und einem innerem Bereich des Gehäuses 1 vorgesehen,
der vor dem hinteren Halter 15 liegt. Der hintere Halter 15 ist
mit einer Anzahl von Auslaßöffnungen 33 versehen,
die mit der Fluid-Kammer 32 in
Verbindung stehen und in Umfangsrichtung an dem Halter beabstandet
sind. Ein Kühl-
und Arbeitsfluid-Abzugelement 34, das sich von außen durch
die Umfangswand der Abdeckung 17 erstreckt, weist ein Ende
auf, das fest in jede Auslaßöffnung eingesetzt
ist. Mit dem Fluid-Abzugelement 34 ist eine Saugleitung 36 verbunden,
die sich bis zu einer Saugvorrichtung 35 erstreckt. Wenn
die Spindel 2, die berührungsfrei
durch die radialen Magnetlager 4 und das axiale Magnetlager 5 gelagert wird,
durch den Motor 3 zum Betrieb der so aufgebauten Magnetlager-Spindelvorrichtung
gedreht wird, wird das Kühl-
und Arbeitsfluid, das in den Fluid-Kanal 19 der Spindel 2 durch
das Fluid-Zuleitungselement 29 geleitet wird, durch den
Kanal 19 vorwärts
geleitet und aus dem Werkzeug in Richtung des Werkstücks herausgetrieben.
Gleichzeitig wird das Fluid vorwärts
geleitet und an einem Rückfluß durch
die Wirkung der schraubenförmigen
Nuten 21 gehindert, die in der inneren Umfangsoberfläche der Spindel
angebracht sind, die den hinteren Endbereich des Bereichs 19b kleinen
Durchmessers des Fluidkanals 19 begrenzen. Selbst wenn
das Fluid rückwärts in den
Zwischenraum innerhalb des Bereichs 19a großen Durchmessers
des Fluid-Kanals 19 um den Bereich 29a kleinen Durchmessers
des Fluid-Zuleitungselements 29 fließt, bewirken die schraubenförmigen Nuten 22 in
der inneren Umfangsoberfläche,
die den Bereich 19a großen Durchmessers des Fluid-Kanals 19 begrenzt,
und die schraubenförmigen
Nuten 31 in der äußeren Umfangsoberfläche des
Bereichs 29a kleinen Durchmessers des Fluid-Zuleitungselements 29,
dass das Kühlund
Arbeitsfluid nach vorn befördert
wird und dass das Fluid an einem Rückstrom gehindert wird, so
dass ein Austreten des Fluids nach hinten durch den Zwischenraum
zwischen der Spindel 2 und dem Fluid-Zuleitungselement 29 verhindert
wird.
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Sollte das Fluid nach hinten durch
den Zwischenraum zwischen der Spindel 2 und dem Element 29 austreten,
wird das Fluid in der Kammer 32 gesammelt und durch die
Ablauföffnung 33,
das Saugelement 34 und das Saugrohr 36 durch die
Saugvorrichtung 35 zur Entfernung abgesogen.
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Ferner verhindert die Labyrinthdichtung 28, dass
das Fluid innerhalb der Kammer 32 in den inneren Bereich
des Gehäuses
1 zum vorderen Bereich der hinteren Halter 15 eindringt.
Die Zentrifugalkraft, die durch die Rotation des Rings 27 hervorgerufen wird,
hindert das Fluid innerhalb der Kammer 32 daran, zur Labyrinthdichtung 28 zu
strömen.
Infolgedessen werden der Motor 3, die radialen Magnetlager 4, das
axiale Magnetlager 5, die radialen Sensoren 6 und
der axiale Sensor 7 vor Beschädigungen geschützt.
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Obwohl lediglich der hintere Endbereich
des Fluidkanals 19 gemäß der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform
mit schraubenförmigen
Nuten 22 versehen ist, können die Nuten auf der gesamten axialen
Länge des
Fluidkanals 19 vorhanden sein. Das Kühl- und Arbeitsfluid kann dann
zuverlässiger vorwärts befördert werden.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Die erfindungsgemäße Magnetlager-Spindelvorrichtung
ist zur Verwendung als Maschinenwerkzeug geeignet.