DE2714143A1

DE2714143A1 - Wellenabdichtung

Info

Publication number: DE2714143A1
Application number: DE19772714143
Authority: DE
Inventors: Shigenori Ando
Original assignee: Seiko Seiki KK
Current assignee: Seiko Seiki KK
Priority date: 1976-03-31
Filing date: 1977-03-30
Publication date: 1977-10-20
Also published as: JPS52119741A; US4111500A

Description

DIPL.-PHYS. F. ENDLICH d - eos4 unterpfaffenhofen 29. März 1977 PATENTANWALT q postfacm E/Ei

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DIPL.- PHYS. F. ENDLICH. D - ΘΟ34 UNTERPFAFFENHOFEN, POSTF.

TELEX: 02 I73O

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CABLE ADDRESS: PATENDLICH MÜNCHEN

Meine Akte: S-4221

Anmelder; Seiko Seiki Kabushik'i Kaisha, Tokyo, Japan

Wellenabdichtung

Die Erfindung betrifft eine Wellenabdichtung, insbesondere für eine mit hoher Drehzahl rotierende Schleifspindel.

Insbesondere bei spitzenlosen Rundschleifmaschinen ist eine Ölbeschmierung des Lagers der Schleifspindel üblich, wobei Ölnebel von außen her den Lagern zugeführt wird. Durch eine derartige Ölbeschmierung wird ein verbesserter Schmier- und Kühleffekt im Vergleich zu anderen bekannten Schmierverfahren erzielt. Ferner wird dadurch eine gewisse Abdichtung erreicht, weil Ölnebel durch den Spalt zwischen der Lauffläche der Spindel und der Öffnung austritt, die die Lauffläche umgibt.

Allerdings reicht der durch den Spalt austretende Ölnebel nicht aus, eine für praktische Zwecke zufriedenstellende Abdichtung zu erzielen, insbesondere nicht bei einer Innenrundschleifmaschine, bei der Kühlmittel unter hohem Druck dem Bearbeitungsbereich zugeführt wird. Das unter Überdruck stehende Kühlmittel kann in die Lager eindringen und den Ölnebel verdrängen. Durch das Eindringen von Kühlmittel wird aber die Standzeit der Lager beträchtlich verkürzt.

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Es sind ferner spitzenlose Werkstückhalter für Innenrundschleifmaschinen bekannt, bei denen ein hydrostatischer Druck ausgeübt wird. Durch diesen Druck gelangt Druckmittel für die Werkstückhalterung in die Lager, weil das Druckmittel direkt zu der Spindelnase strömt.

Zur Überwindung derartiger Schwierigkeiten ist die verwendung von mechanischen Dichtungen, Öldichtungen oder dergleichen zweckmäßig, weil dadurch bei den erwähnten hohen Druckverhältnissen keine ausreichend zuverlässige Abdichtung erzielt werden kann. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, Schwierigkeiten der genannten Art möglichst weitgehend zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die wesentlichen Merkmale einer Wellenabdichtung gemäß der Erfindung sind deshalb darin zu sehen, daß in der von der Spindel umgebenen Öffnung eine Anzahl von Äbflußkanälen und Mündungskanälen vorgesehen sind, so daß Druckfluid durch die Mündungskanäle in den Spalt zwischen der Spindel und der Öffnung gelangen kann, um dadurch Verunreinigungen des Kühlmittels und Schleifstaub durch Druckfluid auszuspülen.

Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Wellenabdichtung gemäß der Erfindung für die Schleifspindel einer Rundschleifmaschine mit einem Hochfrequenzmotor;

Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A¹ in Fig. 1;

Fig. 3 eine graphische Darstellung zur Erläuterung des Abdichtbereichs bekannter Wellenabdichtungen im Vergleich zu einer Wellenabdichtung gemäß der Erfindung; und

Fig. 4 eine graphische Darstellung der Druckverteilung in einer Wellenabdichtung gemäß der Erfindung, in Abhängigkeit von der Anzahl der Einlaßkanäle.

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Bei dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein zylindrisches Spindelgehäuse 1 vorgesehen, an dessen vorderem Ende eine Stirnplatte 2 befestigt ist. In dem Gehäuse 1 ist ein Ständer 3 in einem vorderen Gehäuseabschnitt angeordnet. Koaxial zu dem Ständer 3 eines Motors ist dessen Läufer 4 an einer Schleifspindel 5 angeordnet. Die Schleifspindel 5 ist in einem Kugellager 6 drehbar gelagert, das in der Stirnplatte 2 angeordnet ist. Das vordere Ende der Schleifspindel 5 ragt in eine Lagerbuchse 8, die in einer Öffnung 7 der Stirnplatte 2 befestigt ist. An dem vorragenden Spindelende ist eine nicht dargestellte Schleifscheibe angeordnet.

In einer Lagerabdeckung 9 ist ein Zuführkanal 10 für Ölnebel vorgesehen. Eine äußere Ringnut 81 an der Lagerbuchse 8 steht mit dem Zuführkanal 10 und mit Mündungskanälen 85, 86 in Verbindung, die jeweils in eine innere Ringnut 82 bzw. 84 der Lagerbuchse 8 münden. Es sind jeweils drei Mündungskanäle in gleichem Abstand entlang dem Umfang der Ringnuten 82, 84 vorgesehen. Zwischen den Ringnuten 82, 84 ist eine weitere Ringnut 83 ausgebildet, wie im folgenden noch näher erläutert werden soll.

Von der Innenseite der äußeren Ringnut 81 führt ein Mündungskanal 87 zu dem Lager 6, um dessen beweglichen Gliedern Ölnebel zuzuführen. Die Ringnut 83 steht mit Abflußkanälen 11 in Verbindung, durch die Verunreinigungen mit Hilfe von Ölnebel abgeleitet werden.

Im folgenden soll die Arbeitsweise näher erläutert werden. Durch den Motor mit dem Ständer 3 und dem Läufer 4 wird die Spindel 5 mit einer hohen Drehzahl angetrieben. Ölnebel gelangt von dem Zuführkanal IO durch den Mündungskanal 87 in das Lager 6 und durch die Mündungskanäle 85, 86 in die Ringnuten 82, 84. Durch den unter überdruck stehenden Ölnebel werden die Ringnuten .82, 84 sowie die Ringnut 83 ausgefüllt, so daß der Ölnebel durch den vorderen Spalt zwischen der Lauffläche der Spindel 5 und der Öffnung der Lagerbuchse 8 schließlich durch die Abflußkanäle 11 unter Überdruck abfließt. Der Strömungsver-

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lauf des Ölnebels von dem Zuführkanal IO zu den Abflußkanälen 11 ist in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet.

Deshalb können Schleifspäne, Hochdruckfluid und Kühlmittel nicht in das Gehäuse eindringen, sondern treten durch die Abflußkanäle 11 aus, selbst wenn sie direkt zu der Stirnplatte 2 fließen, weil durch die Ringnuten 82, 83 und 84 eine Sperrwirkung erzielt wird. Es können deshalb keine Verunreinigungen in das Kugellager 6 gelangen.

Anhand der Fig. 3 soll die Wirkungsweise einer Wellenabdichtung gemäß der Erfindung im Vergleich zu bekannten Wellenabdichtungen näher erläutert werden. In Fig. 3 ist auf der Abszissenachse die Kühlmittelgeschwindigkeit zu dem Lager und auf der Ordinatenachse der Kühlmitteldruck aufgetragen. Der Bereich a betrifft eine bekannte Abdichteinrichtung mit einer Ausnehmung zur Druckluftzufuhr, durch die eine zufriedenstellende Abdichtung erzielt werden kann. Mit der in Fig. 1 und 2 dargestellten Wellenabdichtung gemäß der Erfindung kann dagegen eine zufriedenstellende Abdichtung in dem Bereich a + b erzielt werden. Daraus ist ersichtlich, daß mit einer Wellenabdichtung gemäß der Erfindung eine verbesserte Abdichtung innerhalb eines wesentlich größeren Bereichs erzielt werden kann.

Fig. 4 zeigt die Druckverteilung in einer Ringnut bei Zufuhr von Ölnebel unter Überdruck. Die Kurve 1 ergibt sich im Falle der Verwendung eines einzigen Mündungskanals, während sich die Kurve m bei der Verwendung von drei Mündungskanälen für eine Ringnut ergibt. Aus der Darstellung ist deshalb ersichtlich, daß eine größere Anzahl von Mündungskanälen einen höheren und gleichmäßigeren Druckverlauf in der betreffenden Ringnut ergibt, so daß eine bessere Absperrung von Verunreinigungen erzielt werden kann. Die Ziffern O, 1, 2 und 3 in Fig. 4 bezeichnen die Anzahl der Mündungskanäle.

Eine Wellenabdichtung gemäß der Erfindung enthält deshalb eine Anzahl von Ringnuten zur Zufuhr von Druckfluid und für dessen Abfluß in der Öffnung, in der sich die Lauffläche der Spindel befindet. Durch die zufuhr von Druckfluid in den

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Spalt zwischen der Öffnung und der Lauffläche werden Verunreinigungen Wie Schleifstaub oder Kühlmittel durch den Abflußkanal abgeleitet. Deshalb kann eine erhöhte Standzeit derartiger Lager und eine Vereinfachung der Wartungsarbeiten erzielt werden.

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Claims

Patentansprüche

Wellenabdichtung, insbesondere für eine mit hoher Drehzahl rotierende Schleifspindel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Ringnuten (82, 83, 84) entlang dem Innenumfang der Öffnung vorgesehen sind, welche die Lauffläche der Spindel (5) umgibt, und daß einige der Ringnuten (82, 84) mit Mündungskanälen (85, 86) für Druckfluid und einige oder alle restlichen Ringnuten (83) mit Abflußkanälen (11) in Verbindung stehen, um Druckfluid durch die Ringnuten abzuleiten und Verunreinigungen zurückzuhalten.
2. Wellenabdichtung nach Anspruch 1, dadurch g e kennze ichnet, daß die Einlaßkanäle (85, 86) in gleichen Abständen entlang dem Umfang der Ringnuten (82, 84) angeordnet sind.

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ORIGINAL INSPECTED