DE8007650U1

DE8007650U1 - TOOL SPINDLE WITH LIQUID FEEDING THROUGH THE TOOL IN THE AREA BETWEEN TOOL AND WORKPIECE

Info

Publication number: DE8007650U1
Application number: DE19808007650
Authority: DE
Original assignee: Georg Mueller Kugellagerfabrik KG
Current assignee: Georg Mueller Kugellagerfabrik KG
Priority date: 1980-03-20
Filing date: 1980-03-20
Publication date: 1980-10-09

Description

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Georg Müller Kugellagerfabrik KG Äußere Bayreuther Straße 230 D-8500 Nürnberg 133Georg Müller Kugellagerfabrik KG Äußere Bayreuther Strasse 230 D-8500 Nuremberg 133

Werkzeugspindel mit Zuführung von Flüssigkeit durch das Werkzeug in den Bereich zwischen Werkzeug und WerkstückTool spindle with liquid supply through the tool into the area between the tool and the workpiece

Beim Schleifen wird in der Regel ein Schmier- oder Kühlmittel, beispielsweise Schleifemulsion, durch besondere Zuleitungen der Kontaktzone zwischen Schleifscheibe und Werkstück zugeführt. Die Schleifgute und die Schleifzeiten können verbessert werden, wenn diese Flüssigkeit durch die Schleifscheibe, zum Beispiel durch besonders angeordnete Kanäle in der Schleifscheibe (P 81 485, P 54 628) direkt der Kontaktzone zugeführt werden. Besonders empfehlenswert ist diese direkte Zuführung beim Schleifen von Bohrungen, da hier durch die Krümmung von sowohl Bohrung als auch Schleifscheibe die Kontaktzone sehr groß ist und es deshalb schwierig ist, in anderer Weise genügend Flüssigkeit zuzuführen. Bei Sackbohrungen wird diese Zuführung von außen noch wesentlich schwieriger.When grinding, a lubricant or coolant, for example grinding emulsion, is usually supplied through special feed lines fed to the contact zone between grinding wheel and workpiece. The material to be sanded and the sanding times can be improved, if this liquid passes through the grinding wheel, for example through specially arranged channels in the grinding wheel (P 81 485, P 54 628) are fed directly to the contact zone. This direct feed is particularly recommended for Grinding of bores, as the contact zone is very large here due to the curvature of both the bore and the grinding wheel and therefore it is difficult to supply enough liquid in any other way. In the case of blind bores, this feed is from outside even more difficult.

Dieses Verfahren der Kühlmittelzuführung hat sich für das Bohrungsschleifen jedoch bisher nicht durchsetzen können, da die Zuführung der Flüssigkeit in die mit hohen Drehzahlen rotierende Welle bisher nicht befriedigend gelöst ist. Es sind Ausführungsformen bekannt, bei denen das stillstehende Zuführungsrohr gegenüber der sich drehenden Welle mit gleitenden Dichtungen abgedichtet ist, oder bekannte Dreh-Durchführungen verwendet werden. Diese Ausführungsformen sind jedoch bei Schleifspindeln zum Schleifen kleiner Bohrungen nicht anwendbar, da diese Spindeln mit Drehzahlen über 30.000 1/min und bis 120.000 oder 150.000 1/min betrieben werden. Bei diesen hohen Drehzahlen versagen die schleifenden Dichtungen beziehungsweise die Dreh-Durchführungen, da infolge der hohen Reibung zu viel Wärme erzeugt wird.However, this method of supplying coolant has so far not been able to establish itself for bore grinding, since the supply of the liquid into the shaft rotating at high speeds has not yet been solved satisfactorily. There are known embodiments in which the stationary feed pipe with respect to the rotating shaft with sliding Seals is sealed, or known rotary feedthroughs are used. However, these embodiments are at Grinding spindles cannot be used for grinding small bores, as these spindles have speeds of over 30,000 1 / min and up to 120,000 or 150,000 rpm can be operated. At these high speeds, the rubbing seals fail, respectively the rotary feedthroughs, as too much heat is generated due to the high friction.

Georg Müller Kugellagerfabrik KG
Äußere Bayreuther Straße 230
D-8500 Nürnberg 133Georg Müller ball bearing factory KG
Outer Bayreuther Strasse 230
D-8500 Nuremberg 133

Es ist auch eine Ausführungsform einer senkrecht angeordneten ;KIt is also an embodiment of a vertically arranged; K

Spindel bekannt, bei der auf besondere Dichtungen verzichtet f, Spindle known, in which no special seals f,

wird. Hier wird die Flüssigkeit der Welle drucklos zugeführt 5will. Here the liquid is fed to the shaft without pressure 5

und gelangt allein durch die Schwerkraft zur Schleifscheibe. |and reaches the grinding wheel by gravity alone. |

Diese Möglichkeit ist aber beschränkt auf die senkrechte An- IHowever, this possibility is limited to the vertical connection

Ordnung. % Order. %

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, f The present invention is based on the object f

eine Werkzeügspindel zu schaffen, welche bei hohen Dreh- i;to create a tool spindle, which at high rotation i;

zahlen, beispielsweise über 30.000 1/min,in jeder Einbaulage ίnumbers, for example over 30,000 rpm, in every installation position ί

betrieben werden kann und die es ermöglicht, der Kontaktzone |can be operated and which enables the contact zone |

zwischen Werkzeug und Werkstück Flüssigkeit zuzuführen. |to supply liquid between the tool and the workpiece. |

Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung |An exemplary embodiment of the present invention |

wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Die einzige ·is described below with reference to the drawing. The only ·

Figur zeigt im Achsenschnitt die Prinzipdarstellung einer |Figure shows the basic diagram of a | in an axial section

erfindungsgemäßen Schnellfrequenz-Schleifspindel für das ^high-frequency grinding spindle according to the invention for the ^

Schleifen kleiner Bohrungen. [ Grinding of small holes. [

In dem Spindelgehäuse 1 beziehungsweise dem Lagerdeckel 2
ist die durchbohrte Spindelwelle 3 drehbar gelagert. Sie ist
durch den Schnellfrequenzmotor 4 angetrieben. Der in der
Spindelwelle 3 befestigte durchbohrte Schleifdorn 5 trägt die
Schleifscheibe 6. Das stillstehende Flüssigkeits-Zuführungsrohr 7 ragt am Wellenende 8 in die Bohrung der Welle hinein.In the spindle housing 1 or the bearing cover 2
the bored spindle shaft 3 is rotatably mounted. she is
driven by the high frequency motor 4. The Indian
Spindle shaft 3 attached pierced grinding arbor 5 carries the
Grinding wheel 6. The stationary liquid supply pipe 7 protrudes at the shaft end 8 into the bore of the shaft.

Unter Druck wird die Flüssigkeit, beispielsweise feingefilterte
Schleifemulsion, über das Zuführungsrohr 7 der durchbohrten
Welle 3 zugeführt und gelangt über radiale Austrittsöffnungen
9 des Schleifdornes in die Poren aufweisende keramisch gebundene Schleifscheibe 6. Unterstützt durch die Zentrifugal-The liquid, for example finely filtered liquid, is pressurized
Grinding emulsion, through the feed pipe 7 of the pierced
Shaft 3 is supplied and arrives via radial outlet openings
9 of the grinding mandrel into the pore-showing vitrified bonded grinding wheel 6.Supported by the centrifugal

CfOf tiCfOf ti

beschleunigung der rotierenden Schleifscheibe strömt die Flüssigkeit in die Kontaktzone zwischen Schleifscheibe und Werkstück.acceleration of the rotating grinding wheel flows the Liquid in the contact zone between the grinding wheel and the workpiece.

In dem Spalt 10 zwischen Zuführungsrohr 7 und der Bohrung der Welle 3 baut sich vom Ende des Zuführungsrohres 7 zum Ende 8 der Welle der Flüssigkeitsdruck ab. Unter geringem Druck tritt dabei Flüssigkeit in die Kammer 11 aus.In the gap 10 between the feed pipe 7 and the bore of the shaft 3 builds up from the end of the feed pipe 7 to the end 8 of the shaft of the liquid pressure. Under little Pressure thereby exits liquid into the chamber 11.

Von der Kammer 11 wird die austretende Flüssigkeit über die Leckwasser-Ableitung 12 abgeführt. Ein Eintritt der Flüssigkeit durch den Spalt 13 zwischen Gehäuse 1 und Welle 3 wird durch einen Überdruck im Spindelinneren 14 gegenüber dem Flüssigkeitsdruck vermieden. In den Spalt eindringende Flüssigkeit gelangt nur bis zur Nut 15 und wird dann durch den Luftstrom, der vom Spindelinneren durch den Spalt 13 strömt, aus·der Nut 15 über den Kanal K in die Leckwasserableitung 12 mitgerissen.The exiting liquid is transferred from the chamber 11 the leakage water discharge line 12 discharged. An entry of the Liquid through the gap 13 between the housing 1 and the shaft 3 is caused by an overpressure in the spindle interior 14 compared to the liquid pressure avoided. Liquid penetrating into the gap only reaches the groove 15 and is then out of the groove 15 via the channel K by the air flow flowing from the inside of the spindle through the gap 13 entrained in the leakage water discharge line 12.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine Schleifspindel für horizontale Einbaulage. Für vertikale Einbaulage wird die Leckwasserableitung so angebracht, daß das Leckwasser ungehindert aus der Kammer 11 abfließen kann.The embodiment shown in the drawing shows a grinding spindle for horizontal installation. For vertical installation, the leakage water drainage is attached in such a way that the leakage water flows out of the unhindered Chamber 11 can drain.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der erhöhte Druck im Innern der Spindel durch das Luft-ölnebelgemisch erzeugt, welches auch zur Versorgung der Lager mit Schmierstoff verwendet wird. Er kann selbstverständlich bei Verwendung anderer Schmiersysteme anstelle von ölnebelschmierung, beispielsweise Fettschmierung, durch normale Druckluft erzeugt werden.According to a preferred embodiment of the present invention, the increased pressure is inside the spindle generated by the air-oil mist mixture, which is also used for Supply of the bearings with lubricant is used. It can of course be used when using other lubrication systems instead of oil mist lubrication, for example grease lubrication, can be generated by normal compressed air.

■ I III■ I III

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Druck im Spindelinneren gleich oder größer als der Druck der Flüssigkeit,γ^ ein Eindringen von Flüssigkeit in das Spindelinnere sicher vermieden wird. Besonders bevorzugt ist ein Innendruck von etwa 0,5 bis 1 bar und ein Flüssigkeitsdruck von 0,3 bis 0,8 bar. Vorzugsweise wird ein Innendruck angewendet, der um 0,2 bar über dem Flüssigkeitsdruck liegt.According to a preferred embodiment of the present invention, the pressure inside the spindle is equal to or greater than the pressure of the liquid, γ ^ a penetration of liquid is safely avoided inside the spindle. An internal pressure of about 0.5 to 1 bar and a is particularly preferred Fluid pressure from 0.3 to 0.8 bar. An internal pressure is preferably used which is 0.2 bar above the liquid pressure lies.

Der Erfindungsgedanke ist nicht beschränkt auf Schleifspindeln, er kann entsprechend angewendet werden bei Bohr- und Frässpindeln. Ein weiteres bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Bohrspindeln zum Bohren tiefer Bohrungen, wobei die Flüssigkeit, beispielsweise Bohremulsion, durch den einen axialen Durchlaß aufweisenden Bohrer an die Bohrspitze geführt wird und auf dem Rückweg durch die Werkstückbohrung die Späne aus der Bohrung entfernt.The concept of the invention is not limited to grinding spindles, it can be used accordingly for drilling and milling spindles. Another preferred area of application are drilling spindles for drilling deep holes, whereby the liquid, for example drilling emulsion, is guided through the drill having an axial passage to the drill bit and on the On the way back through the workpiece bore, the chips are removed from the bore.

Claims

Georg Müller Kugellagprfabrik KG Äußere Bayreuther Str. 230 D-8500 Nuremberg 133 P- B. CLAIMS

1. Tool spindle with a device for supplying liquid through the pierced Shaft of the spindle and the tool having passages to the machining point, in particular through the drilled through grinding mandrel and through the porous grinding wheel a Grinding spindle in the contact zone between grinding wheel and workpiece, with a through a chamber protruding into the drilled shaft, stationary feed pipe, characterized in that a cylindrical sealing gap (13) - is arranged at the shaft end (8), which the outer chamber (11) from the interior (14) the spindle separates that the excess pressure is present in the interior (14), which is greater than the pressure of the supplied liquid, and that a groove is provided in the sealing gap (13), which is connected to the outer chamber (11) by at least one channel.

2. Tool spindle according to claim 1, characterized in that that the overpressure in the spindle interior is caused by the air-oil mist mixture used for lubrication is produced.

3. Tool spindle according to claim 1, characterized in that the pressure in the interior of the spindle is about 0.2 bar greater than the pressure of the supplied liquid.