DE8804045U1 - Drehdurchführung für Fluide - Google Patents
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Description
- 1 Drehdurchföhrung fOr Fluide.
Die Erfindung betrifft eine Drehdurchführung für Fluide zur kommunizierenden Verbindung eines Hohlraumes in einem feststehenden
BehSuse mit einem Durchflußkanal in einer Hohlwelle,
dessen Durchfluß absperrbar ist, mit einer Bleitringdichtung
zwischen dem einen Ende der Hohluelle und dem Hohlraum und mit einer im Gehäuse vorgesehenen, in den
Hohlraum mundenden AnschluBbohrung für die Einleitung des
Fluide in den Hohlraum.
Derartige Drehdurchführungen für Fluide sind in den verschiedensten
Ausführungen und for die verschiedensten Zwecke
bekannt (vgl. Katalog B25D "DEUBLIN Rotating UNIONS" der
Firma DEUBLIN GmbH, 0-6238 Hof heim-UJellau, Seiten 27 und 28).
Derartige Drehdurchführungen werden beispielsweise in Uerbindungen
mit ülerkzeugmaschinenspindeln oder auch in derartigen
üJerkzeugmaschinenspindeln eingebauten Spanneinrichtungen
verwendet, über die Drehdurchführung wird der Werkzeugmaschinen?
Windel Kühlschmiermittel zugeführt und der Spanneinrichtung HydraulikOl. Solenge während der Rotation
der mit der Itlerkzeugmaschinenspindel bzw. der Spanneinrichtung
verbundenen Hohluelle die Zuführung des genannten Fluids erfolgt, treten an der Gleitringdichtung keine
Probleme auf, da die Gleitringdichtung durch das Fluid gekühlt und geschmiert wird. Ee gibt jedoch Betriebszustände,
bei denen die Hohlwelle zwar rotiert, Jedoch sin Durchfluß des Fluide unerwünscht oder nicht müglicii ist.
Dies ist z.B. bei Spanneinrichtungen in einer Welle der
Fall, bei denen die Spannkraft durch in der tueHe angeordnete
Federn erzeugt wird und zum Lösen der Spanneinrichtung
dieser Hydreuliköl unter Druck zugeführt werden
muß. Das Lösen der Spanneinrichtung erfolgt jedoch nur
während dee Stillstandes der lüelle. Rotiert die UeIIe1
dann wird kein Hydrauliköl zugeführt. Ebenso unterbleibt
4 4 4·«» ««* ♦
bei bestimmten Bearbeitungsvorgängen die KDnlschmiermittslzufuhr
zu der rotierenden UJerkzeugmaschinenspindel. Die
Folge dieser Betriebszustände ist, daß die Drehdurchführung
nicht mehr von Fluid durchströmt wird. Hierdurch wird auch
die kontinuierliche Kühlung der Gleitringdichtung unterbrachen. Durch die an der Gleitringdichtung entstehende
Reibungswärme uird das Fluid erhitzt, es zersetzt sich, oder es entstehen Gasblasen und dann bricht auch die erforderliche
Schmierung der Gleitringe zusammen, so daß diese zerstört werden. Die Zeit, mährend der die Hohlwelle
bei unterbrochenem Durchfluß betrieben uerden kann, hMngt von der Art des Fluids und von der Drehzahl ab Bei höheren
Drehzahlen, z.B. .5000 U/min,kann ein unterbrochener Durchfluß
schon nach einigen Minuten zur Zerstörung der Gleitringe
führen.
Es gibt auch Drehdurchführungen, bei denen die Gleitringe
bei unterbrochenem Durchfluß hydraulisch oder pneumatisch voneinander abgehoben werden können. Eine derartige Drehdurchführung
ist jedoch aufwendig im Aufbau und die Lebensdauer der Gleitringe ist bei leichtverschmutztem Fluid
verkürzt. Bei derartigen Gleitringdichtungen weisen nämlich die Dichtflächen eine große Ebenheit auf und sind sehr hart.
Gerät bei abgehobenen Gleitringen ein kleiner Fremdkörper zwischen die Dichtflächen und werden anschließend die Gleit*
ringe wieder von der Feder und unter dem Druck des Fluids
zusammengedr'lckt, dann führt dieser Fremdkörper zu einer
sofortigen Zerstörung der Gleitringdichtung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehdurchführung
für Fluide der eingangs ermähnten Art zu echaffen,
bei der euch bei gesperrtem Durchfluß eine Kühlung und Schmierung der Gleitringe und dementsprechend eine
hohe Lebensdauer der Gleitringdichtung gewährleistet let.
«I Il 11J "&igr; &iacgr;
tit .
Dies wird nach der Erfindung dadurch erraieht, daß die Qe- |
nauae eine zweite in den Hohlraum mündende Anechlußbohrung
aufweist, durch welche bei gesperrtem Durchfluß im Durchflußkanal
und rotierender Hohlwelle Fluid aus dem Hohlraum in einen Fluld-Tenk od. dgl. ausleltbar let.
iuenn der Durchfluß durch den DurohfluBkanal betriebsbedingt '
unterbrochen iat und die Hohlwelle trotzdem rotieren muß, | die Strömung des Fluids zu dBr Gleitringdichtung weiterhin
dadurch aufrechtzuerhalten, daß das durch die eine Anschlußbohrung
in den Hohlraum einströmende Fluid durch die zusätzlich vorgesehene zweite Anschlußbohrung wieder susutrömen
kann, wodurch eine kontinuierliche Zufuhr von Fluid zu der
Schmierung derselben aufrechterhalten wird. Die zweite Anschlußbohrung
bildet sozusagen einen "Bypass", der ein zurückströmen von Fluid Bus dem Hohlraum In den Fluid-Tank
ermöglicht. Durch die Aufrechterhaltung der Fluidzufuhr zu der Gleitringdichtung und die dadurch bedingte kontinuierliche
Schmierung und Kühlung derselben, wird auch bei hohen Drehzahlen eine hohe Lebensdauer der Gleitringdichtung
gewährleistet. Denn in anderen Betriebazuständsn, z.B. bei
einer Spanneinrichtung, Hydrauliköl zum Lösen der Spanneinrichtung,
oder bei einer ülerkzeugmeachlnenapindel Kühlmittel
zugeführt werden soll, dann wird die zweite AnschluBbohrung über eine geeignete Schaltung entweder abgesperrt oder es r
wird ihr ebenso wie der ersten AnechluBbohrung Fluid unter ü
Druck zugeführt. In diesem Fall dienen dann beide Anschluß- '
bohrungen zum Einleiten von Fluid in den Hohlraum dee Gehäuses, j
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung Bind In din
Unteraneprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung ist In fölgindifn, anhand von in dtr Zeichnung
dargestellten AusfUhrungebilipieltn nMher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 ein erstes AuafUhrungabBieplel im Axialeohnitt,
Figur 2 ein zuieitea AuafUhrungsbeiapiel im Axialschnitt,
Figur 3 ein drittes Ausführungsbeiapiel im Axialechnitt,
Figur U das Schaltbild einer hydrauliechen Schaltung.
Bei den in der Zeichnung dargestellten AuafUhrungabeiepielen
sind Teile gleicher Funktion jeuieila mit den gleichen
Bezugazeichen bezeichnet, so daB nachfolgende detaillierte Beschreibung dea in Figur 1 dargestellten Auaführungabeispieles
sinngemäß auch auf die in Figur 2 und 3 dargestellten AusfUhrungabelapiele zutrifft.
2Q In dem zweiteiligen Gehäuse 1 let mittels der Kugellager 2
eine Hohlwelle 3 drehbar gelagert. Die Hohlwelle 3 weist einen DurchfluQkanal U in Form einer zentralen Bohrung auf.
Das Gehäuse 1 weist einen Hohlraum 5 auf und iat mit einer ersten AnechluBbohrung 6 versehen, die koaxial zur Achae A
der Hohlwelle 3 angeordnet ist. Ferner weist das Gehäuse 1 eine zweite in den Hohlraum 5 mündende, radial zur Aches A
v/erlaufende AnechluBbohrung 7 auf. Zwischen dem im Gehäuse angeordneten Ende 3a der Hohlwelle 3 und dem Hohlraum 5
ist eine Gleitringdichtung &thgr; vorgesehen. Oieae Gleitring-
3D dichtung &thgr; weist zwei Gleitringe 9, 10 auf, von denen der
eine Bleifcflnf S fest int Ende 3s öer HehleeH« 3 angeordnet let und mit öieeer rtiittt» «ü»tSntf $·* ifttftvt Sltitring
10 in einer federbelasteten Druekhölse 11 befestigt
iBt. Die DruckhÖlBB 11 iat durch den Heltestift 12 gegen
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Drehung gegenüber dem GehtJuse 1 gesichert und In axialer
Richtung verschiebbar. Durch eine ader mehrere Federn 13
wird sie in Richtung auf das Ende 3a der Hohlwelle 3 hin
misstet, so daß die Gleitringe 9, 10 aneinandergepreSt
werden. Die Qlaitringe <3t 10 bestehen aus geeigneten Qleitujerksteff-Paarungen,
beispielsweise Kohle auf gehärtetem Stahl, Siliciumcarbid, Porzellan od. dgl..
lastetes Sperrventil H» eingebaut sein. Dieses Sperrventil
ist z.B. erforderlich, wenn die Drehaurenführung an einer
dierkzeugmaachinenapindel angebaut uierden soll und der lüerkzeugmaachinenepindel
ein Kühlschmiermittel zugeführt werden soll. Beim Werkzeugwechsel oder auch bei bestimmten Bearbeitungevorgöngen,
bei denen kein Kühlschmiermittel erforderlich ist, soll das Sperrventil 1U die weitere KQhI-schmiermittelzufuhr
absperren und verhindern, daß Restmengen von Kühlschmiermittel, die noch in den Zuleitungen
zu der Drehdurchführung und in der Drehdurchführung selbst
vorhanden sind, an dem Ende 3b der Hohlwelle 3 austreten. UJird die Drehdurchführung in Kombination mit einer in einer
rotierenden Delle angeordneten Spanneinrichtung verwendet, bei der die Spannkraft durch Federn erzeugt wird und der
Lösehub hydraulisch bewerkstelligt wird, dann kann (ijs
Durchfluß durch die Hohlwelle durch den durch die Federn der Spanneinrichtung belasteten BetBtigungskolben der
Spanneinrichtung unterbrochen, der, solange er nicht mit Druck beaufschlagt wird, eine ähnliche absperrende Wirkung
hat wie ein federbelastetes Sperrventil.
Mittels ÖBf In figy* <* ÖS*g6§tellteft try^räuüssHeR Söftäi»
turtgsanordnung kenn des FluiddufeHfluB en der zweiten
AnschluBbohrung 7 gesteuert uerden. QJenn im Normalbetrieb
Fluid durch die DrehdurnhfOhrung zu einer rotierenden
Il III) Il HII M Il
••«ff«···
••«ff«···
Welle gefördert werden soll, dann erfolgt dies durch die
Hochdruckpumpe 23«* Des Ventil 20 befindet eich dann in
seift·?c in f ijui- k nicht dargestellten Schließstellung,
wodurch die an die zweite Aneohlußbohrung 1
Rückleitung 23 2um Fluidtank 26 abgesperrt let. Dae
6 tritt dann durch die erste AnaahluBbohruns 6 in daa
Gehäuse 1 ein und durchströmt die DrehdurphfUhrung, wobei
der höhere Betriebsdruck das Sperrventil Ik öffnet.
Wenn an der rotierenden lilelle oder Spanneinrichtung kein
1...... ..!—-&Igr; J4 _ LJ__
geschaltet und die Niederdruckpumpe 2k eingeschaltet. Das Ventil 20 uiird in die in Figur U dargestellte öffnungsstellung
gebracht. Die Niederdruckpumpe Zk fördert dann im KUhlbetrieb nur noch Fluid mit geringerem Druck zu der
Anschlußbohrung 6. Dieses Fluid strömt dann, nachdem es die Gleitringdichtung &thgr; in der nachfolgend noch nöher beschriebenen
lüeise gekühlt und geschmiert hat, an der zuiei
ten AnschluSbohrung 7 aus und über die Rückleitung 25 in
den Fluidtank 26 zurück. In beiden Fällen überwacht ein Strömungswächter 21, ob genügend Fluid zur Kühlung der
DrehdurchfUhrung fließt. Überdruck üiird durch ein Druckbegrenzungsventil
22 verhindert.
blenn kein weiteres Fluid durch den Durchlaßkanal k der
Hohlßielle 3 gefördert uierden soll, dann ist von dem normalen
Betriebsdruck auf einen niedrigeren Druck umgeschaltet. Ein weiterer Austritt von Fluid aus dem Ende 3b dei Hohliiielle
3 wird dann durch das federbelastete Sperrventil T»
verhindert. Im Falle einer federbelasteten Sperreinrichtung
verhindert der Kolben der Betätigungeeinheit den weiteren Durchfluß durch den DurchlaBkanal k. Bei gesperrtem Durchfluß
durch den Durchflußkanal <t kann weiterhin Fluid durch
die AnschluBbohrung 6 in den Hohlraum 5 gelangen, welches durch die zweite AnschluBbohrung 7 wieder aus dem Hohlraum
entweicht und in den Fluid-Tank zurückfließt. Das Fluid strömt, wie mit den Pfeilen angedeutet, von der ersten
AnschluBbohrung in Richtung auf die Druckhülse 11 und sorgt
für eine stetige Kühlung derselben. Andere, nicht von der
Strömung berührte Teile, werden durch den sich einstellenden blärmefluB gekühlt. Eine derartige Kühlung ist in vielen
Füllen ausreichend.
Bei sehr hohen Drehzahlen und bei langen Zeiten mit abgesperrtem Durchfluß reicht Jedoch diese einfache Lösung
nicht mehr au·. Aue diesem Grund 1st gemäß Figur 2 in die erste AnachluBbohrung 6 ein Tragkörper 15 mit einem zur
Achse A koaxialen Rohr 16 vorgesehen. Dleaea Rohr 16 erstreckt eich in Richtung zur Hohlwelle 3 hin und weist
einen Innendurchmeeeer D1 auf, der kleiner iat als der Innendurchmesser D2 der Druokhülee 11. Dee Rohr 16 het die
Wirkung einer DUee, eo daß der eue dem Rohr 16 euetretende
Fluidetrom bie in den Bereich der Bleitringe 9, 10 gelengt
und dleee direkt kühlt und echmlert. Oieee Aueführungeform
hat den Vorteil, deB der hydreulieehe Uideretend der Drehdurchführung
nicht erhöht wird.
t"n"ii Hf Mf &igr;
-S-
Bei dem in Figur 3 dargestellten Auafuhrungsbeispiel Erstreckt
sich das vom Tragkörper B1 getragene Bohr 16' bis
in den Durchflußkanal k der Hohluialle 3 hinein. Hierdurch
tiiird eine zwangsweise Führung des in die AnachluBbohrung 6
eingeleiteten Fluide geiuihrleistet. Das das Rohr 16* in
Richtung a durchströmende Fluid tritt en der Mündung 16a aus und strömt dann zwischen der Außenwand des Ronroe'16'
und der Wandung des DurchfluBkanales k in entgegengesetzter
Richtung B zurück. Es kühlt hierbei direkt und z-.engsweise
das Ende 3a der Hohlwelle, die Gleitringe 9, 1Q und auch die Druckhülse 11. Anschließend tritt das Fluid durch
die zweite AnschluBbohrung 7 wieder aus dem GehSuse 1 aus. Bei dieser Anordnung ist eine optimale und zwangsweise
Kühlung und Schmierung der Gleitringdichtung gewährleistet.
Ein gewisser Nachteil dieser Ausführungsform besteht jedoch darin, daß der hydraulische Widerstand der Drehdurchführung
erhöht wird. Allerdinge werden in der Regel bei hohen Drehzahlen gleichzeitig auch keine hohen Durchflußströme gefordert.
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Claims (3)
1. Drshdurchführung für Fluide zur kommunizierenden Verbindung
eines Hohlraumes in einem feststehenden Gehäuse mit einem DurchfluBkanal in einer Hohlwelle, dessen
Durchfluß absperrbar ist, mit einer Gleitringdichtung ziiiischen dem einen Ende der Hohlwelle und dem Hohlraum
und mit einsr im Gehäuse vorgesehenen, in den Hohlraum
mündenden AnschluBbohrung für die Einleitung dee Fluide
in den Hohlraum,dadurch gekennzeichnet, daB das Gehäuse
(1) eine zweite in den Hohlraum (5) münder.^a AnschluB-bohrung
(7) aufweist, durch bleiche bei gesperrtem Durchfluß im DurchfluBkanal (U) und rotierender Hohlwelle O)
Fluid aus dem Hohlraum (5} in einen Fluid-Tank od. dgl.
ausleitbar ist.
2. Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daB den beiden AnschluBbohrungen (6, 7) eine hydraulische Schaltung (B) zugeordnet ist, welche bei geschlossenem
Durchfluß im DurchfluBkanal (<t) die zweite AnschluBbohrung
(7) mit einem Fluid-Tank (26) verbindet.
3. Drehdurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dad die erste AnechluBbohrung (6) koaxial zur Hohlwelle (3) im Behause (D vorgesehen 1st.
U. Drehdurchführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daB an die erste AnechluBbohrung (6) ein zur Hohlwelle
(3) koaxiales Rohr (16, 16') angeschlossen ist, welches sich in Richtung zur Hohlwelle (3) Mn erstreckt und
einen Inndendurchmeeeer (DD aufweist, der kleiner ist
als der Innendurchmesser (D2) der DruckhUlee (11).
t · * Pf lltl·
»··· ti · ·· ti
Drehdurßhführung neoh Anaprueh k, diduroh
daß Bioh da· Rohr (16*) In dtn Durohf luftkanal
<&iacgr;») *umindsat »ie in den Sereioh dee Qleitringaa bzui. dar
Qleitrlnga (9, 10) dar Qlaitrlngdiohtung (&) eratrsokt.
DrehdurchfUhrung nach mindestens einem der Ansprüche
1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchfluß durch den Durchflußkanal (U) durch ein federbelBstetes Sperrventil
(1U) absperrbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8804045U DE8804045U1 (de) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | Drehdurchführung für Fluide |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE8804045U DE8804045U1 (de) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | Drehdurchführung für Fluide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE8804045U1 true DE8804045U1 (de) | 1989-07-20 |
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ID=6822288
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DE8804045U Expired DE8804045U1 (de) | 1988-03-25 | 1988-03-25 | Drehdurchführung für Fluide |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8804045U1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10135533A1 (de) * | 2001-07-20 | 2003-02-06 | Mosmatic Ag Necker | Drehgelenk für Hochdruckvorrichtungen für die Verbindung eines nicht drehenden Teiles mit einem drehenden Teil |
FR2880669A1 (fr) * | 2005-01-07 | 2006-07-14 | Univ Limoges | Dispositif formant joint tournant pour conduits utilises en chimie analytique |
-
1988
- 1988-03-25 DE DE8804045U patent/DE8804045U1/de not_active Expired
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10135533A1 (de) * | 2001-07-20 | 2003-02-06 | Mosmatic Ag Necker | Drehgelenk für Hochdruckvorrichtungen für die Verbindung eines nicht drehenden Teiles mit einem drehenden Teil |
DE10135533B4 (de) * | 2001-07-20 | 2007-04-12 | Mosmatic Ag | Drehgelenk für Hochdruckvorrichtungen für die Verbindung eines nicht drehenden Teiles mit einem drehenden Teil |
FR2880669A1 (fr) * | 2005-01-07 | 2006-07-14 | Univ Limoges | Dispositif formant joint tournant pour conduits utilises en chimie analytique |
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