KR20070029598A

KR20070029598A - 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활 방법및 장치

Info

Publication number: KR20070029598A
Application number: KR1020060086883A
Authority: KR
Inventors: 만프레드 노이마이어
Original assignee: 이에스에이 에핑어 게엠베하
Priority date: 2005-09-10
Filing date: 2006-09-08
Publication date: 2007-03-14
Also published as: US20070071381A1; DE102005043104A1; JP2007075988A; JP5401006B2; KR101345567B1; US7509719B2; DE102005043104B4

Abstract

본 발명은 공작기계 및 그들의 부품, 즉 예컨대 하우징에 배치된 베어링 위치에 회전 가능하게 지지된 적어도 하나의 순환 소자를 포함하는 기계, 특히 공구 홀더와 같은 부품의 상기 베어링 위치용 윤활 장치에 관한 것이다. 이를 위해, 베어링 위치는 유입구로부터 유출구를 향해, 하우징 내에 연장된 윤활제 경로 내에 배치되고, 상기 경로에 압축된 윤활제 연무가 공급되고, 상기 윤활제 연무는 배출구까지 윤활제 경로를 흐른다. 배출구는 상기 배출구에 도달하는 윤활제 연무의 잔류량을 위한 응축 수단과 연결되므로, 응축된 윤활제만 외부로 배출된다. 하우징을 흐르는 윤활제 연무는 베어링 위치를 윤활 및 냉각시키고 동시에 불순물의 유입을 방지하기 위해 하우징을 외부에 대해 압축 공기식으로 밀봉한다.

공구 홀더, 베어링 위치, 윤활제 연무, 하우징

Description

공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활 방법 및 장치{Method and device for lubricating bearing positions, especially in machine tools or their parts}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공구 홀더 및 공구 터릿을 포함하는 CNC 선반 형상의 공작기계의 개략도.

도 2는 도 2에 대해서 90˚회전시켜 측면에서 본, 공구 홀더의 종단면도를 도시한, 도 1에 따른 공구 캐리어 단면도.

도 3은 다른 축척으로 측면에서 본, 윤활제 연무 응축 수단의 축방향 단면도를 도시한, 도 2에 따른 장치의 단면도.

도 4는 도 1에 대해서 90˚회전된 상응하는, 도 1에 따른 기계의 다른 공구 홀더를 도시한, 도 2와 유사한 단면도.

도 5는 도 1에 각각 종단면도와 평면도로 도시된 2개의 공구 홀더를 도시한 평면도.

* 도면 부호의 간단한 설명 *

1 공구 터릿 20 공구 홀더 하우징

2 공구 캐리어 디스크 21 클램핑 패그

3 헤드 디스크 22 스핀들

4 회전 축선 23, 24 베어링 위치

5 척 25 링 챔버

6 공작물 26 밀봉부

7 삽입 보어 27 삽입 보어

8, 9 공구 홀더 32 샤프트

10 공구 캐리어 34, 35 베어링 위치

11, 13 공구 36 엥귤러 기어

12 작동 챔버 37 샤프트

14, 15 회전 축선 38 챔버

16 오일 연무 발생 장치 40, 41 베어링 위치

18 오일 연무 유입구 53, 54 베어링 위치

19 오일 연무 경로 46, 57 커버

본 발명은 하우징에 배치된 적어도 하나의 베어링 위치에 회전 가능하게 지지된 적어도 하나의 회전 소자와 상기 베어링 위치에 적어도 간헐적으로 윤활제를 공급할 수 있는 상기 베어링 위치용 윤활 장치를 포함하는 기계, 특히 공작기계 상의 장치에 관한 것이다. 상기 윤활 장치는 또한, 본 발명은 특히 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치 및/또는 기어 수단을 둘러싸는 소자의 윤활 방법에 관한 것이다.

예컨대 CNC 제어된 공작기계의 공구 터릿과 같은 공구 캐리어에서 구동되는 공작기계를 위한 공구 홀더들은 기본적으로 작동 공간 또는 작동 조건에 매칭되는 작은 스핀들 유닛이다. 상기 홀더들은 고정 공구 및 회전 공구에서 이용되고, 회전 공구를 위한 공구 홀더는 일반적으로 자체의 드라이브를 갖는 것이 아니라 구동 소스에 의해 공구 캐리어로부터 구동된다. 상기 공구 홀더는 예컨대 터릿 디스크에서 제한된 공간 조건으로 인해, 그 조립 공간이 매우 제한적이고 극단의 작동 조건에 노출되며, 스핀들 속도가 점점 높아지는 경향이 있다(300,000 rpm 이상). 따라서, 특히 윤활 및 냉각과 관련하여 베어링 및 기어 부품에 대한 요구 조건은 점점 까다로워지고, 동시에 하우징에 배치된 베어링 위치 및 기어 부품을 작동 공간 내의 상태에 대해 완벽하게 밀봉하는 것에 대한 요구가 점점 높아진다. 이는, 예컨대 하우징에 유입되는 냉각제가 작동 안전성을 빠르게 저하시킬 수 있기 때문이다.

오늘날 흔히 베어링 위치의 일반적인 윤활 주기 또는 수명은 이러한 높은 부하에 대해 더 이상 충분하지 않다. 공작물과 결합하는 공구의, 소위 최소량 윤활에 의해 냉각제, 커팅 오일 등에 의한 작동 공간 및 주변의 과도한 부하를 경감하고자 하는 노력을 하고 있지만, 효과적인 윤활과 냉각 및 필요한 경우에 예컨대 공구 홀더와 같은 높은 속도의 공구의 경우에 하우징 밀봉의 문제가 해결되지 않는다.

기본적으로 유사한 문제점들은 현대 가공 과정에 의해 요구되는 바와 같은 점점 더 빠른 스핀들 속도로 작동하는 공작기계 및 그들의 장치에서 일반적으로 더 많이 나타난다. 이 경우에도 부하가 높을 때 베어링 위치 및 기어 부품의 윤활 및 점점 불충분해지면, 바람직하지 않게 수명이 단축되거나 또는 작동 안전성이 저하된다.

따라서, 본 발명의 목적은 기계, 특히 공작기계, 여기에서는 특히 매우 빠른 속도로 구동되는 스핀들을 가진 공구 홀더에서 작동 안전성과 수명을 개선하는 것이다.

상기 목적의 달성을 위해 본 발명에 따른 장치는 청구범위 제 1 항의 특징을 갖는 한편, 본 발명에 따른 방법은 청구범위 제 25 항의 대상이다.

예컨대 공구 홀더 하우징과 이것 내에 회전 가능하게 지지되고 구동 소스와 결합 가능한 스핀들을 포함하는 공구 홀더를 구비한 본 발명의 장치에서, 각각의 베어링 위치 및/또는 상기 베어링 위치에 할당된 윤활제 공급 챔버를 포함하는 적어도 하나의 윤활제 경로가 하우징에 형성되고, 상기 윤활제 경로는 유입구로부터 배출구로 연장된다. 윤활제 연무 발생 장치는 유입구에 연결되고, 상기 윤활제 연무 발생 장치에 의해 압축 상태의 윤활제 연무가 윤활제 경로에 공급되고, 상기 윤활제 연무는 윤활제 경로를 지나 배출구까지 흐른다. 배출구에 도달한 윤활제 연무의 잔류량을 위한, 윤활제 연무를 응축시키는 응축 수단에 배출구가 연결되므로, 예컨대 배출 보어로 형성된 배출 수단을 통해 응축된 윤활제가 외부에 도달하고, 상기 응축된 윤활제는 간단히 수집될 수 있고 또는 그렇지 않은 경우에는 배출될 수 있다.

윤활제로서 일반적으로 공기와 함께 분무되는 오일이 고려되지만, 기본적으로 분무 가능한 다른 윤활제, 예컨대 분말 형태의 윤활제가 고려될 수 있다. 윤활제 연무의 발생은 반드시 공기와 함께 이루어질 필요는 없다. 바람직하게는 예컨대 질소와 같은 기체가 분무에 사용되는 경우도 고려될 수 있다.

본 발명에 따라, 지금까지 일반적인 간헐적 또는 영구 윤활 대신에 예컨대 공구 홀더 하우징 내의 베어링 위치 및 기어 수단의 윤활제 연무 윤활이 실행되고, 상기 윤활시 베어링 위치 및 기어 수단에 높은 부하에 필요한 량의 윤활제를 공급하고 매우 바람직한 트라볼로지(tribulogy) 특성을 제공하는 적절한 윤활제 연무가 상기 하우징을 통해 흐른다. 윤활제 경로가 그 유입구로부터 배출구까지 전체 하우징을 통해 연장되고 윤활제 연무가 하우징을 통해 흐르기 때문에, 윤활제 연무는 동시에 열을 방출하여 베어링 위치와 기어 수단을 냉각시킨다. 윤활제 연무는 윤활제 경로에서 일정한 압력하에 있고, 예컨대 대기에 대해 1 bar의 과압이 나타날 수 있다. 하우징 내의 이러한 과압은 예컨대 냉각제 또는 작은 칩 입자와 같은 작동 공간으로부터의 미세한 불순물이 침투하는 것을 저지한다. 상기 불순물들은 경우에 따라서 하우징 내의 온도 조건, 그에 따라 압력 조건이 작동에 의존해서 변경될 때 하우징 갭을 통해 하우징 내로 "흡입"될 수 있다.

예컨대 공작기계 상의 공구 터릿 및 공구 홀더 또는 스핀들 유닛과 같은 공구 캐리어에 소위 차단 공기를 공급하는 것이 공지되어 있으며, 이로써 작동 공간에 대해 하우징 내부의 작은 과압이 형성되고 칩 또는 냉각 또는 윤활제의 침투가 어려워진다. 상기 차단 공기 공급은 추가의 비용을 야기하지만, 본 발명에 따른 장치에서는 상기 추가 비용이 절감되는데, 그 이유는 본 발명에 따라 하우징을 통해 흐르는 압축 윤활제 연무가 동시에 차단 공기 공급의 의미에서 차단 작용을 일으키고 따라서 작동 공간에 대한 압축 공기식 차단을 일으키기 때문이다.

윤활제 경로의 배출구에 연결된, 본 발명에 따른 장치의 응축 수단은, 윤활제 경로를 통해 흐르는 윤활제 연무가 주변으로 배출되어 공구 및 공작물의 기능 또는 작동성을 저하시키나 또는 환경 오염을 일으키는 것을 방지한다. 응축 수단은 잔류 윤활제 연무를 자동으로 응축시키고, 이것은 추가의 조치를 필요로 하지 않는다. 응축 수단은 하우징 내에 통합될 수 있고, 상기 하우징에 조립되거나 또는 상기 하우징과 분리되어 배치될 수 있다. 구조적으로 특히 간단한 실시예에서 상기 응축 수단은 윤활제 경로에 있는 적어도 하나의 챔버를 포함하고, 상기 챔버에 윤활제 연무가 주변으로 흐르는 응축 표면이 배치되고, 상기 표면은 예컨대 배출 라인 또는 간단한 배출 보어 형상의, 응축된 윤활제용 배출 수단과 연결된다. 상기 응축 표면은 실시예에서 챔버에 배치된 볼에 배치될 수 있다.

하우징을 관통하는 윤활제 경로의 형상은 윤활제 연무에 의해 윤활될 베어링 위치와 기어 수단의 구조적 형상과 배치에 의존하고, 작동 챔버에 대한 상기 설명된 압축 공기식 밀봉이 특히 중요한 경우 대략 하우징 밀봉의 위치 조건에도 의존한다. 윤활제 경로는 분기되지 않고 유입구로부터 배출구로 연장될 수 있지만, 종종 바람직하게 윤활제 경로가 분기되고 다수의 배출구 및/또는 유입구가 제공될 수 있다. 다수의 유입구들이 단일 윤활제 연무 발생 장치로부터 윤활제를 공급받거나 또는 병렬 작동하는 다수의 윤활제 연무 발생 장치로의 공급을 분배하는 것이 가능한 것처럼, 분리된 배출구에 분리된 응축 수단이 할당 배치될 수 있다.

예컨대 공구 터릿 형상의 공구 캐리어에 사용되는 공구 홀더에 본 발명을 전술한 바와 같이 적용하는 경우, 윤활제 경로가 공구 캐리어를 통해 연장되어, 공구 캐리어 또는 여기에 배치된 부품에 유입구가 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로 공구 캐리어 내의 기어 수단, 베어링 위치 등의 적절한 윤활, 냉각 및 압축 공기식 밀봉이 동시에 이루어질 수 있다. 필요한 경우에, 윤활제 경로는, 공구 캐리어에 자체 배출구가 제공되고, 상기 배출구에 응축 수단이 할당 배치되도록 분기될 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 특징 및 실시예는 종속 청구항의 대상이다.

본 발명의 실시예들이 도면에 도시된다.

CNC 선반의 개략도에서 도 1에는 기계의 실질적인 부품들만 도시된다. 선반은 공구 터릿(1)을 포함하고, 상기 공구 터릿은 고유 공구 홀더로서 전환 가능한 터릿 디스크(2)를 지지하고, 상기 터릿 디스크는 축선 X 와 Z를 따라 수평으로, 축선 Y를 따라 투영면에 대해 수직으로, 그리고 할당된 헤드 디스크(3)에 이동 가능하게 배치된다. 헤드 디스크(3)에 회전 축선(4)을 둘러싸는 척(5)이 장착되고, 상기 척에 6으로 도시된 공작물이 고정된다.

터릿 또는 일반적으로 공구 캐리어 디스크(2) 상에 주변을 따라 분포된, 방사방향으로 정렬된 삽입 보어(7)가 제공되고, 상기 보어 내로 공구 홀더의 실린더형 클램핑 샤프트가 삽입될 수 있다. 상기 공구 홀더에 관해서는 2개의 공구 홀 더(8, 9)가 도시되고, 그 중 공구 홀더(8)는 10으로 도시된 공구 캐리어의 선회축에 대해 방사방향으로 연장된 공구(11)를 지지하고 공구 홀더(9)에는 터릿 축선(10)에 대해 평행하게 정렬된 공구(13)가 장착된다. 2개의 공구(11, 13)는 설명된 방식으로 구동되고 각각의 회전축선(14 또는 15)의 둘레를 회전한다.

명확함을 위해, 공구 캐리어 디스크(2)에 대한 공구 홀더(8, 9)의 고정 장지는 도시되지 않고, 간단하게 도시하기 위해 공구 홀더(8, 9)만 삽입 보어(7)에 삽입된다.

공구 터릿(1)에 오일 연무 발생 장치(16)가 연결되고, 상기 장치는 호스 파이프(17)에 의해 오일 연무 유입구(18)에 연결된다. 상기 유입구에 오일 연무 경로(19)가 연결되고, 상기 경로는 도 1에서 경로의 일부만 도시된다. 상세히 설명되는 바와 같이, 오일 연무 경로(19)는 유입구(18)로부터 공구 터릿(1)을 통해 공구 캐리어 디스크(2)로 그리고 거기에서부터 공구 홀더(8, 9)로 연장된다. 오일 연무 발생 장치(16)는 적절한 오일을 공기와 함께 분무함으로써 윤활제 연무를 형성하는, 약 1.5 ㎛ 크기 방울의 오일 연무를 발생시킨다. 상기 장치는 상기 오일 연무를 유입구(18)를 통해 오일 연무 경로(19)에 공급하고, 오일 연무는 도시된 화살표 방향으로 상기 경로를 통해 흐른다. 오일 연무 경로(19)를 통해 흐르는 오일 연무는 작동 챔버의 주변 대기에 대해 약 1 bar의 압력 하에 있고, 상기 작동 챔버는 일반적으로 공작물(6) 및 공구(11 또는 13)의 근처 영역(12)에 제공된다.

도 2는 공구 홀더(8)를 상세하게 도시하면서 공구 터릿(1)의 공구 캐리어 디스크(2)의 단면을 도시한다. 공구 홀더(8)는 공구 홀더 하우징(20)을 포함하고, 상기 하우징의 한 측면은 실린더형 클램핑 패그(21)를 지지하고, 상기 패그는 공구 캐리어 디스크(2)의 할당된 삽입 보어(7)에 삽입된다. 중공 패그(21)를 통해 동축의 공구 스핀들(22)이 연장되고, 상기 스핀들은 하우징(20) 내에서 서로 축방향으로 이격된 베어링 위치(23, 24)에 각각의 볼 베어링 쌍에 의해 회전 가능하게 축방향으로 고정 지지된다. 공구 스핀들(22)은 공구 홀더 하우징(20)의 내벽에 의해 링 챔버(25)를 제한하고, 상기 링 챔버는 밀봉부(26)에 의해 작동 챔버(20)에 대해 밀봉된다. 공구 스핀들(22)의 단부측은 콜릿 척(28)을 위한 원추형 삽입 보어(27)로 형성되고, 상기 보어에 콜릿 너트(29)에 의해 공구(11)가 고정된다.

공구 캐리어 디스크(2)를 향한, 공구 스핀들(22)의 측면은 동축의 연장부(30)가 형성되고, 상기 연장부는 커플링(31)에 의해 동축의 샤프트(32)와 결합되고, 상기 샤프트는 공구 캐리어 디스크(2)를 회전 가능하게 지지하는, 공구 터릿(19)의 하우징부(33) 내에서 서로 축방향으로 이격된 2개의 베어링 위치(34, 35)에 회전 가능하게 지지된다. 각각의 베어링 위치(34, 35)는 각각의 볼 베어링 쌍으로 형성되고, 상기 볼 베어링 쌍은 샤프트(32)를 방사방향 및 축방향으로 지지한다. 공구 홀더(8)로부터 먼 샤프트(32) 측면은 마이터 기어(36;mitre gear)에 의해 도시되지 않은, 공구 터릿(19) 내의 구동 모터에 대한 연결부를 형성하는 샤프트(37)에 동력 전달식으로 연결된다. 기어 수단을 형성하는 앵귤러 기어(36;angular gear)는 공구 터릿(19)의 하우징부의 중공 챔버(38) 내에 제공되고, 상기 공구 터릿은 오일 연무 경로(19) 내에 위치하고 공구 홀더(8) 내의 링 챔버(25)와 연결된다. 챔버(38)는 밀봉부(39a, 39b, 39c)에 의해 대기에 대해 밀봉 되므로, 작동 챔버(120) 내의 대기보다 높은 압력이 가해질 수 있다. 도 2에 파선으로 도시된 오일 분무 경로(19)는 챔버(38)를 통해서 및 스핀들 연장부(30)를 따라, 공구 홀더 하우징(20) 내로 윤활제 연무 유입구를 형성하는, 공구 홀더(8)의 링 챔버(25) 내로 연장된다. 상기 오일 분무 경로는, 그 경로에 있는 베어링 위치(23, 24, 34, 35) 및 엥귤러 기어(36)와, 샤프트(37) 또는 공구 캐리어 디스크(2)의 다른 베어링 위치(40, 41)에 윤활제를 공급할 수 있도록 하기 위해, 도시된 바와 같이 여러 번 분기된다. 상기 경로는 반드시 유입구(18; 도 1)로부터 분기되어 공구 홀더 하우징(20) 또는 공구 터릿의 하우징부에 있는 다수의 배출구(42, 43)에 안내된다. 배출구(42, 43)는 도시된 실시예에서 보어 형상을 갖고, 더 상세히 설명 설명하면, 응축된 오일을 위한 배출 수단을 형성한다. 배출구(42, 43)에 필요한 경우에(도시되지 않음) 수집 라인이 연결될 수 있지만 일반적으로 상기 배출구들은 간단하게 작동 챔버(12) 내로 통한다.

배출구(42, 43)들 중 하나의 형상의 구조적 세부 사항은 도 3의 배출구(42)에 의해 상세히 설명된다.

베어링 위치(24)의 2개의 롤러 베어링이 오일 연무 경로(19)를 통과하여 각각의 방사방향 보어(44)를 통해 실린더형 챔버(45) 내로 안내되고, 상기 챔버는 공구(11)의 회전 축선에 대해 평행하게 공구 홀더 하우징(20) 내에 형성된다. 챔버(45)의 단부측은 공구 스핀들(20)을 둘러싸는 링형 커버부(46)에 의해 폐쇄된다. 유입 보어(44)는 커버부(46)에 인접한, 챔버(45)의 상단부 영역에 놓이는 한편, 배출구(42)를 형성하는 방사방향 보어는 챔버(45)의 반대편 하단부의 영역에서 시작 한다.

챔버(45)에 공동의 동축 열에 배치된 다수의 볼(47)이 설치되고, 오일 연무 경로(19)에서 베어링 위치(24)로부터 배출된 후 화살표 방향으로 흐르는 오일 연무가 상기 볼 주변을 흐른다. 실린더형 챔버(45)의 보어 직경은 예컨대 5 mm인 볼 직경보다 약간, 예컨대 0.05 mm 크다. 볼(47)의 표면은 응축 표면을 형성하고, 상기 응축 표면에서베어링 위치(24)로부터 배출된 오일 연무가 응축된다. 따라서, 줄지어 배치된 볼(47)의 개수는 챔버(45)를 통해 흐르는 오일 연무 양과 최대 오일 농도, 즉 오일 대 공기의 혼합비에 따라 조정된다.

원칙적으로 각각의 볼 주변 유동은 압력 강하를 일으키고, 동시에 냉각시키므로, 오일 연무의 응축이 이루어지고 배출구(42)로부터 배출된 오일 연무에 의한 작동 챔버(12)의 상당한 분무가 저지된다.

챔버(45) 및 볼(47)은 응축 수단을 형성하고, 상기 응축 수단은 오일 연무 경로(19)에 놓이고 배출구(42)와 연결된다. 볼(47) 대신에 다른 응축 표면 또는 장치, 예컨대 맨드릴 형태의 편향 표면, 래비린스 등이 제공될 수 있다.

도시된 실시예에서 상기와 같은 응축 수단은 공구 홀더 하우징(20) 내에 통합되고, 이는 특히 간단한 특징을 제공한다. 그러나 응축 수단이 오일 연무 경로(19)의 흐름 방향으로 배출구(42)에 후방 배치되고 공구 홀더 하우징(20)에 외부에서 고정되거나 또는 공구 홀더(8) 또는 공구 캐리어 디스크(2)와 분리되어 배치되는 실시예도 고려될 수 있다.

도 2는, 도시된 실시예에서 공구 홀더(8)가 공구 홀더 고정 슬리브(28) 둘레에 및 공구 홀더 하우징(20)에 균일하게 분포되어 배치된 적어도 2개의 배출구(42)를 포함하고, 상기 배출구는 전방에 배치된, 볼(47)을 가진 챔버(45) 형태의 응축 수단을 포함하는 것을 도시한다. 더 많거나 또는 더 적은 개수의 상기 배출구에 할당된 응축 수단이 제공되는 실시예도 있다. 또한, 배출구 및 응축 수단이 공구(11)를 향한, 각각의 공구 홀더의 단부측 영역에 배치될 필요가 없다. 엥귤러 기어(36)를 포함하는 하우징 챔버(38)에도 설명된 바와 같이, 마찬가지로 배출구(43)가 배치되고, 상기 배출구에 상응하는 응축 수단이 전방 배치되고, 상기 응축 수단은 도시된 실시예에서 다시 각각 챔버(45) 및 볼(47)을 포함한다. 상기 응축 수단의 개수도 개별적인 경우의 필요에 따라, 즉 윤활제 공급 챔버를 형성하는 하우징 챔버(38)의 크기 및 형상에 따라 조정되고, 상기 하우징 챔버는 각각의 보어(50; 도 2)에 의해 각각 챔버(45)와 연결된다.

도 4는 공구 캐리어 디스크(2) 및 도 1에 따른 공구 터릿(1)의 단면을 도시한다. 상기 도면은 공구 홀더(9)의 종단면이다. 도 1 내지 도 3과 동일한 부품들은 동일한 도면 부호를 가지며 다시 설명되지 않는다.

공구 홀더(9)에서 공구 스핀들(22)의 축선은 틀 디스크 회전 축선(10)에 대해 평행하게 정렬된다. 공구 스핀들(22)은 다시 2개의 서로 축방향으로 이격된 베어링 위치(23, 24)에서 방사방향 및 축방향으로 지지되고, 베어링 위치(23, 24)는 볼 베어링을 갖는다. 그러나 이러한 경우에 공구 홀더 하우징(20)은 엥귤러 기어(51)를 포함하고, 상기 엥귤러 기어는 공구 스핀들(22)을 구동 샤프트(52)에 결 합시키고, 상기 샤프트는 클램핑 패그(21)를 통해 작동되고 2개의 서로 축방향으로 이격된 베어링 위치(53, 54)에서 클램핑 패그(21) 또는 공구 홀더 하우징(20) 내에 회전 가능하게 지지된다. 각각의 베어링 위치(53, 54)는 하나의 볼 베어링 쌍을 포함하고, 상기 베어링 쌍은 구동 샤프트(52)를 방사방향 및 축방향으로 지지한다. 구동 샤프트(52)에 다시 동축의 샤프트 연장부(30)가 연결되고, 상기 연장부는 커플링(31)에 의해 구동 샤프트(32)와 결합된다.

명확함을 위해, 도 4에 오일 연무 경로(19)가 부분적으로만 도시되고, 상기 경로에서 압축 오일 연무는 배출구(42 또는 43)를 향해, 터릿 하우징부와 공구 캐리어 디스크(2)의 내부 챔버(38) 및 공구 홀더 하우징(20)의 내부 챔버를 통해 흐른다. 상기 오일 연무 경로(19)에 모든 베어링 위치(23, 24, 53, 54, 34, 35)와 엥귤러 기어(51, 36) 및 베어링 위치(40, 41)가 위치한다. 오일 연무는 모든 부품들을 통해 균일하게 흐르고, 오일 연부의 남은 잔류량은 볼(47)의 챔버(45)에 응축되고 계속해서 응축된 형태로 배출구(42, 43)을 통해 외부로 배출된다. 엥귤러 기어(51)를 수용하는, 공구 홀더 하우징(20)의 내부 챔버(56)는 마찬가지로 오일 연무 경로(19)에 위치한다. 상기 챔버는 커버(57)에 의해 외부에서 밀봉된다.

도 5는 특히, 2개의 할당된 공구 홀더(8, 9)를 포함하는 도 1에 따른 공구 터릿(1)의 캐리어 디스크(2)를 상세히 도시한다. 도 1 내지 도 4에 의해 설명된 부품들은 동일한 도면 부호를 가지며 반복해서 설명되지 않는다.

도 5에 오일 연무 발생 유닛(16; 도 1)에 의해 유입구(18)를 통해 오일 연무 경로(19)에 공급된 오일 연무가 베어링 위치(41, 40), 엥귤러 기어(36), 베어링 위치(24, 23 및 53, 54), 공구 홀더(9)의 엥귤러 기어(51)를 통해, 최종적으로 2개의 공구 홀더(8, 9)에서 베어링 위치(24, 23), 응축 수단(45/47)을 지나 배출구(42)로 흐르는 것이 상세하게 도시된다. 이때, 오일 연무도 오일 연무 공급 챔버(38, 25) 등을 통해 흐르고, 상기 오일 연무의 일부는 배출구(43) 및 상기 배출구 전방에 연결된 응축 수단을 통해 흘러나간다. 베어링 위치 및 기어 수단을 통해 흐르는 오일 연무 흐름은 필요한 윤활제를 공급할 뿐 아니라 동시에 베어링 위치 및 기어 수단을 냉각시킨다. 또한, 유입구(18)로부터 배출구(42, 43) 까지의 오일 연무 경로의 내부 챔버(38, 25, 56)를 둘러싸는, 공구 터릿(1), 공구 캐리어 디스크(2) 및 이에 해당하는 부품들의 하우징부 및 공구 홀더(8, 9)에 압축된 오일 연무가 공급되므로, 대기보다 높은 압력이 존재하고, 상기 압력은 압축 공기식 밀봉작용을 하고 냉각 또는 윤활제, 칩 등과 같은 불순물이 침투하는 것이 효과적으로 저지된다.

언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 사상은 구동 공구를 포함하는 공구 홀더에 제한되지 않는다. 스핀들, 샤프트 등과 같이 빠르게 회전하는 부품들이 제공된 기계 특히 공작기계 및 그들의 부품에서 일반적으로 적용될 수 있고, 베어링 위치로부터 열 방출 및 주변에 대한 압축 공기식 밀봉을 달성하는 것이 중요하다.

오일 연무 발생 유닛(16)에 의해 발생된 오일 연무는 유입구(18)로부터 오일 연무 경로의 각각의 배출구(42, 43)까지의 경로의 상태가 실질적으로 변하지 않도록 구성된다. 분무된 형태로 인해 베어링 위치, 기어 수단 등의 윤활, 냉각 및 압축 공기식 밀봉에 비교적 소량의 오일만 필요하다. 대형 장치를 제공하기 위해, 오일 연무 발생 유닛(16)은 예컨대 매월 약 1 L의 오일을 처리할 수 있도록 설계될 수 있다.

하우징을 흐르는 윤활제 연무는 베어링 위치를 윤활 및 냉각시키고 동시에 불순물의 유입을 방지하기 위해 하우징을 외부에 대해 압축 공기식으로 밀봉한다. 또한, 냉각 또는 윤활제, 칩 등과 같은 불순물이 침투하는 것이 저지된다. 윤활제의 분무 형태로 인해 베어링 위치, 기어 수단 등의 윤활, 냉각 및 압축 공기식 밀봉에 비교적 소량의 윤활제만 필요하다.

Claims

하우징(20)에 배치된 적어도 하나의 베어링 위치(23, 24)에 회전 가능하게 지지된 적어도 하나의 회전 소자(22) 및 상기 베어링 위치에 적어도 간헐적으로 윤활제를 공급할 수 있는 상기 베어링 위치용 윤활 장치를 포함하는, 특히 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치로서,

- 상기 하우징에 적어도 하나의 상기 베어링 위치(23, 24) 및/또는 상기 베어링 위치에 할당 배치된 윤활제 공급 챔버(25, 38)를 포함하는 유활제 경로(19)가 형성되고, 상기 경로는 유입구(18)로부터 배출구(42, 43)로 연장되고,

- 상기 윤활 장치는 상기 유입구(18)와 연결된 윤활제 연무 발생 장치(16)를 포함하고, 상기 윤활제 연무 발생 장치를 통해 압축된 윤활제 연무가 상기 윤활제 경로 내로 공급될 수 있고, 상기 윤활제 연무는 상기 배출구(42, 43)까지 상기 윤활제 경로를 통해 흐르고,

- 상기 배출구(42, 43)는 배출부에 도달하는 상기 윤활제 연무의 잔류량을 위한 응축 수단(45, 47)과 연결되고, 상기 응축 수단은 상기 응축 수단에서 응축된 윤활제를 위한 배출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 공구 홀더 하우징(20)과 상기 하우징에 회전 가능하게 지지된, 구동 소스에 결합 가능한 스핀들(22)을 구비한 공구 홀더(8, 9)가 제공 되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 스핀들(22)은 적어도 2개의 축방향으로 서로 이격된, 롤러 베어링 수단을 포함하는 상기 베어링 위치(23, 24)에 회전 가능하게 지지되고, 상기 윤활제 경로(19)는 상기 롤러 베어링 수단을 통해 연장되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 스핀들(22)은 상기 하우징(20)에 의해 상기 스핀들을 둘러싸는 링 챔버(25)를 제한하고, 상기 링 챔버는 상기 윤활제 경로(19) 내에 놓이고 상기 챔버에 균일하게 윤활제 연무가 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공구 홀더 하우징(20)내에서 구동 샤프트(52)는 적어도 2개의 축방향으로 이격된 베어링 위치(53, 54)에 회전 가능하게 지지되고, 상기 구동 샤프트는 기어 수단(51)에 의해 상기 스핀들(22)과 결합되고, 상기 구동 샤프트의 상기 베어링 위치도 상기 윤활제 경로(19) 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 구동 샤프트(52)의 상기 베어링 위치(53, 54)는 상기 윤활제 경로(19) 내에 있는 상기 롤러 베어링 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 구동 샤프트(52)는 상기 공구 홀더 하우징에 의해 상기 링 챔버(25)를 제한하고, 상기 링 챔버는 상기 윤활제 경로(19)에 놓이고 상기 링 챔버에 균일하게 윤활제 연무가 공급될 수 있는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 유입구는 상기 공구 홀더 하우징에서 상기 스핀들에 대해 동축으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 유입구(25)는 상기 공구 홀더 하우징에서 상기 구동 샤프트(52)에 대해 동축으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 구동 샤프트(52)의 상기 베어링 위치(53, 54)와 상기 스핀들(22)의 상기 베어링 위치(24, 25)는 상기 윤활제 경로(19)에서 상기 윤활제 연무의 흐름 방향으로 차례로 배치되고, 상기 기어 수단(51)은 상기 공구 홀더 하우징(20) 내의 링 챔버(56) 내에 배치되고, 상기 챔버는 상기 윤활제 경로 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활제 경로(19)가 분기되고, 상기 베어링 위치 및/또는 상기 기어 수단은 상기 윤활제 경로의 분기에 놓이는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 11 항에 있어서, 상기 윤활제 경로는 모든 분기를 위한 공통의 유입구(18)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활제 경로(19)는 다수의 배출구를 포함하고, 상기 배출구는 상기 윤활제 경로의 분기와 연결되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 2 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 공구 캐리어(2)가 제공되고, 상기 공구 캐리어 내에 적어도 하나의 상기 공구 홀더(8, 9)가 분리 가능하게 삽입되고, 상기 윤활제 경로(19)는 상기 공구 캐리어(2) 및 상기 공구 홀더(8, 9) 를 통해 연장되고, 상기 공구 캐리어는 적어도 하나의 윤활제 연무 유입구(38에서)를 포함하고, 상기 윤활제 연무 유입구는 상기 윤활제 연무 발생 장치(16)와 연결되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 응축 수단은 상기 하우징(20) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 응축 수단은 상기 하우징(20)과 분리되어 배치되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 공구 캐리어(2)는 적어도 하나의 배출구(50)를 포함하고, 상기 배출구는 상기 응축 수단(45, 47)과 연결되고, 상기 응축 수단은 거기에서 응축된 윤활제를 위한 배출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 14 항에 있어서, 상기 공구 캐리어(2)에서 상기 구동 수단(32, 36, 37)은 적어도 하나의 베어링 위치(34, 35, 40)에 회전 가능하게 지지되고, 상기 공구 캐리어(2)는 상기 베어링 위치에 할당 배치된 적어도 하나의 윤활제 공급 챔버(38)를 포함하고, 상기 베어링 위치 및/또는 상기 윤활제 공급 챔버는 상기 윤활제 경로(19) 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 18 항에 있어서, 상기 구동 수단은 상기 공구 캐리어에 배치된 기어 수단(36)을 포함하고, 상기 기어 수단은 상기 공구 캐리어 내의 상기 챔버(38)에 배치되고, 상기 공구 캐리어는 상기 윤활제 경로(19) 내에 놓이는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 응축 수단은 상기 윤활제 경로(19) 내에 놓인 적어도 하나의 챔버(45)를 포함하고, 상기 챔버는 상기 배출 수단(43, 43)과 연결되고 상기 윤활제 연무가 주변을 흐르는 응축면 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 20 항에 있어서, 상기 응축면은 상기 챔버(45)에 배치된 볼(47)에 배치되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 21 항에 있어서, 상기 볼(47)은 적어도 하나의 동축의 볼 열에 배치되고, 상기 볼 열은 상기 챔버(45) 내에 방사방향 유격을 가지고 수용되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배출 수단(42, 43)은 옥외로 통하는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 약 1.5 ㎛ 의 방울 크기로 윤활제 연무를 발생시키기 위한 상기 윤활제 연무 발생 장치(16)가 장착되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활제 연무 발생 장치(16)는 상기 하우징(20) 내에서, 상기 윤활제 연무를 상기 하우징 주변의 대기보다 높은 압력 상태로 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치의 윤활을 위한 장치.
특히 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치 및/또는 기어 수단을 둘러싸는 소자의 윤활 방법으로서,

- 윤활제로부터 윤활제 연무가 발생되고,

- 상기 윤활제 연무는 베어링 위치 및/또는 기어 수단을 윤활하면서 베어링 위치 및/또는 기어 수단 및/또는 이들에 할당 배치된 윤활제 공급 챔버를 통해 압축 상태로 공급되고,

- 상기 윤활제 연무의 이송 방향으로 상기 베어링 위치 및/또는 상기 기어 수단 후방에 있는 윤활제 연무 잔류량이 응축되고 응축된 윤활제가 배출되는 것을 특징으로 하는 공작기계 또는 그들의 부품에서 베어링 위치 및/또는 기어 수단을 둘러싸는 소자의 윤활 방법.