DE9101277U1 - Rotary union for two different fluids - Google Patents

Description

Drehdurchführung für zuiei unterschiedliche Fluide.Rotary union for different fluids.

Die Erfindung betrifft eine Drehdurchführung für zwei unterschiedliche Fluide, insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit einem feststehenden Gehäuse, mit einer darin drehbar und axial unverschiebbar gelagerten, einen zentralen Durchflußkanal für das erste Fluid und mindestens einen hierzu parallelen zweiten Durchflußkanal für das zweite Fluid aufweisenden Hohluelle, mit zuei im Gehäuse vorgesehenen, getrennten Zuflußkanälen für die beiden Fluide und mit zuei züjischen diesen und der Hohlwelle vorgesehenen, koaxial zur Drehachse angeordneten Gleitringdichtungsanordnungen, über welche die Fluide den Durchflußkanälen getrennt zuführbar sind, wobei die erste Gleitringdichtungsanordnung zentral zwischen dem inneren Ende der Hohlwelle und einem den ersten Zuflußkanal aufweisenden Gehäuseteil (Gehäusedeckel) angeordnet ist, während die zweite Gleitringdichtungsanordnung die Hohlwelle konzentrisch umschließt und einen zusammen mit der Hohlwelle drehbaren, mit mindestens einem radialen Durchlaß versehenen Gleitring, sowie zwei an dessen beiden Stirnseiten unter Federdruck ständig an-The invention relates to a rotary feedthrough for two different fluids, in particular for machine tools, with a fixed housing, with a hollow shaft mounted therein so as to be rotatable and axially immovable, with a central flow channel for the first fluid and at least one second flow channel parallel thereto for the second fluid, with separate inflow channels for the two fluids provided in the housing and with mechanical seal arrangements provided between these and the hollow shaft and arranged coaxially to the axis of rotation, via which the fluids can be fed separately to the flow channels, the first mechanical seal arrangement being arranged centrally between the inner end of the hollow shaft and a housing part (housing cover) having the first inflow channel, while the second mechanical seal arrangement encloses the hollow shaft concentrically and has a slide ring which can be rotated together with the hollow shaft and is provided with at least one radial passage, as well as two slide rings which are constantly actuated under spring pressure on both ends of the slide ring.

2G liegende, gegenüber dem Gehäuse ruhende Gleitringe umfaßt, und wobei die Hohlwelle mindestens eine Radialbohrung aufweist, die einen der Durchflußkanäle mit dem drehbaren Gleitring verbindet.2G, resting opposite the housing, and wherein the hollow shaft has at least one radial bore, which connects one of the flow channels to the rotatable slide ring.

Bei LJerkzeugmaschinensp indeln ist häufig im Innern der hohlen klerkzeugmaschinenspindel eine Spanneinrichtung (lilerkzeugspanner) vorgesehen. Diese Spanneinrichtung weist eine koaxial zur Spindelachse verlaufende Zugstange auf, deren vorderes Ende im Bereich der Werkzeugaufnähme mit einer am Werkzeug angreifenden Spannzange versehen ist. Das innere Ende der Zugstange ist durch eine hydraulisch arbeitende, sogenannte Löseeinheit hindurchgeführt, die zur Betätigung der Spanneinrichtung dient. Über den ersten Zuflußkanal, die erste Gleitringdichtungsanordnung und denIn the case of machine tool spindles, a clamping device (tool clamp) is often provided inside the hollow machine tool spindle. This clamping device has a drawbar running coaxially to the spindle axis, the front end of which is provided with a collet that engages the tool in the area of the tool holder. The inner end of the drawbar is guided through a hydraulically operated, so-called release unit, which is used to actuate the clamping device. Via the first inflow channel, the first mechanical seal arrangement and the

parallelen zweiten Durchflußkanal kann währenddes Stillstandes der üJerkzeugmaschinenspindel der Läseeinheit
Hydrauliköl unter hohem Druck zugeführt werden, wodurch
die Läseeinheit die Zugstange in der Werkzeugmaschinenspindel verschiebt und die Spannzange das Werkstück freigibt.parallel second flow channel can be used during standstill of the machine tool spindle of the laser unit
Hydraulic oil is supplied under high pressure, whereby
the release unit moves the drawbar in the machine tool spindle and the collet releases the workpiece.

Damit dem drehenden Werkzeug ein Kühlschmiermittel zugeführt werden kann, ist die Zugstange hohl ausgebildet und ihr aus der Löseeinheit herausragendes Ende steht mit dem zentralen Durchflußkanal der Hohlwelle in Verbindung. Die Drehdurchführung erlaubt über den zweiten Zuflußkanal und die zweite Gleitringdichtungsanardnung die Zuführung des Kühlschmiermittels von dem stillstehenden Gehäuse zu der rotierenden Zugstange. Beim Werkzeugwechsel, d.h. bei Stillstand der üüerkzeugmaschinenspindel, kann anstelle von Kühlschmiermittel Luft zum Ausblasen der LJerkzeugaufnähme durch die Drehdurchführung und die Zugstange geleitet werden.So that a cooling lubricant can be supplied to the rotating tool, the drawbar is hollow and its end protruding from the release unit is connected to the central flow channel of the hollow shaft. The rotary union allows the cooling lubricant to be supplied from the stationary housing to the rotating drawbar via the second inflow channel and the second mechanical seal arrangement. When changing tools, i.e. when the machine tool spindle is at a standstill, air can be fed through the rotary union and the drawbar instead of cooling lubricant to blow out the tool holder.

Drehdurchführungen für zwei unterschiedliche Fluide sind in den verschiedensten Ausführungen und für die verschiedensten Zwecke bekannt. Eine Drehdurchführung der eingangs beschriebenen Art (interner Stand der Technik) ist zwar
für die Naßbearbeitung geeignet, bei der dem rotierenden Werkzeug ständig Kühlschmiermittel zugeführt wird, es ergeben sich jedoch erhebliche Probleme bei der Trockenbearbeitung. Da bei Trockenlauf die Gleitringe der zweiten Gleitringdichtungsanardnung infolge fehlender Schmierung und fehlender Kühlung bei höheren Spindeldrehzahlen rasch zerstört werden würden, muß der zweiten Gleitringdichtungsanordnung auch bei Trockenbearbeitung KühlschmiermittelRotary unions for two different fluids are known in a wide variety of designs and for a wide variety of purposes. A rotary union of the type described above (internal state of the art) is
suitable for wet machining, where the rotating tool is constantly supplied with cooling lubricant, but considerable problems arise during dry machining. Since the sliding rings of the second mechanical seal arrangement would quickly be destroyed during dry running due to a lack of lubrication and cooling at higher spindle speeds, the second mechanical seal arrangement must also be supplied with cooling lubricant during dry machining.

zugeführt werden. Damit dieses Kühlschmiermittel während der Trockenbearbeitung nicht zum Werkzeug gelangt, ist in der Zugstange oder der Hohlwelle ein federbelastetes Sperrventil eingebaut, welches während der Trackenbearbeitung bei der der Drehdurchführung das Kühlschmiermittel unter geringem Druck zugeführt wird, den Durchflußkanal in derTo ensure that this cooling lubricant does not reach the tool during dry machining, a spring-loaded shut-off valve is installed in the drawbar or hollow shaft, which during track machining, when the cooling lubricant is supplied to the rotary union under low pressure, closes the flow channel in the

Hohlwelle bzw. der hohlen Zugstange absperrt. Dieses Rückschlagventil gibt jedoch zu weiteren Problemen Anlaß, denn es behindert u.a. den Durchfluß des Kühlschmiermittels während der Naßbearbeitung. Weiterhin werden die Gleitringe der zweiten Gleitringdichtungsanordnung auch bei Verwendung eines Rückschlagv/entiles nur ungenügend gekühlt, denn es ist keine Zwangsumwälzung des Kühlschmiermittels vorgesehen. Aus diesem Grund ist die bekannte Drehdurchführung nicht für höhere Spindeldrehzahlen geeignet und es ergibt sichHollow shaft or the hollow pull rod. However, this check valve causes further problems, because it hinders the flow of the cooling lubricant during wet machining. Furthermore, the sliding rings of the second mechanical seal arrangement are only insufficiently cooled even when using a check valve, because there is no forced circulation of the cooling lubricant. For this reason, the known rotary union is not suitable for higher spindle speeds and this results in

1G bei Trockenbearbeitung infolge der ungenügenden Kühlung der Gleitringe ein erhöhter Verschleiß desselben. Wenn sich Maß- und Trackenbearbeitung miteinander abwechseln, dann ist das Ausblasen des Kühlschmiermittels aus der Drehdurch-Führung und der Zugstange bei jedem Werkzeugwechsel äußerst störend. Die trocken zu haltenden Werkstücke oder Meßwerkzeuge werden nämlich dabei mit Kühlschmiermittel benetzt. Außerdem wird der Bedienungsmann durch Flüssigkeitsnebel belästigt. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß auch bei fortlaufender Trockenbearbeitung nach jedem Werkzeugwechsei und jedem Ausblasen der zweiten Gleitringdichtungsanordnung erneut Kühlschmiermittel zugeführt werden muß.1G during dry machining, the sliding rings are subject to increased wear due to insufficient cooling. If dimensional and tracking machining alternate, the cooling lubricant being blown out of the rotary guide and the drawbar each time the tool is changed is extremely disruptive. The workpieces or measuring tools that must be kept dry are wetted with cooling lubricant. The operator is also bothered by liquid mist. It must be taken into account that even with continuous dry machining, cooling lubricant must be added again after each tool change and each blowing out of the second sliding ring seal arrangement.

Es sind auch Drehdurchführungen bekannt (DE 35 k2 0*\k C1), bei denen beiTrockenbearbeitung ein Gleitring der Gleitringdichtungsanordnung von dem anderen Gleitring abgehoben werden kann. Bei Gleitringdichtungen weisen die Dichtflächen eine große Ebenheit auf und sind sehr hart. Es läßt sich nicht vermeiden, daß im Kühlschmiermittel kleine Feststoffpartikel enthalten sind. Geraten bei abgehobenen GleitringenRotary unions are also known (DE 35 k2 0*\k C1) in which one sliding ring of the mechanical seal arrangement can be lifted off the other sliding ring during dry machining. In mechanical seals, the sealing surfaces are very flat and very hard. It is unavoidable that the cooling lubricant contains small solid particles. If the sliding rings are lifted off,

3G Feststoffpartikel zwischen die Dichtflächen und werden anschließend die Gleitringe wieder aufeinandergedrückt, dann führen die Feststoffpartikel zu einer raschen Zerstörung der Gleitringdichtung. Außerdem kann sich bei längerem Trockenlauf auch ein Belag an den Gleitringen bilden, der dann später, wenn die Gleitringe wieder aufeinandergedrückt3G solid particles between the sealing surfaces and the sliding rings are then pressed together again, then the solid particles lead to rapid destruction of the mechanical seal. In addition, a coating can form on the sliding rings during long dry running, which then later, when the sliding rings are pressed together again

werden, zu Einer erhöhten Leckage führt.leads to increased leakage.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Drehdurchführung für zwei unterschiedliche Fluide, insbesondere für LJerkzeugmaschinenspindeln, der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die unter Vermeidung obiger Nachteile auch bei hohen Drehzahlen eine Trockenbearbeitung ohne Verschleiß der Gleitringe der zweiten Gleitringdichtungsanardnung ermöglicht und bei der der Durchfluß durch den zentralen Durchflußkanal unbehindert erfolgen kann.The invention is therefore based on the object of creating a rotary feedthrough for two different fluids, in particular for machine tool spindles, of the type mentioned at the beginning, which, while avoiding the above disadvantages, enables dry machining even at high speeds without wear of the sliding rings of the second mechanical seal arrangement and in which the flow through the central flow channel can take place unhindered.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die zweite Gleitringdichtungsanardnung gegenüber dem Gehäuse und der Hohlwelle axial verschiebbar ist, daß hierbei der drehbare Gleitring drehfest mit einer die Hohlwelle konzentrisch umgebenden, mit dieser kuppelbaren und axial verschiebbaren inneren Büchse angeordnet ist, daß die beiden ruhenden Gleitringe in einer die innere Büchse konzentrisch umgebenden, axial verschiebbaren äußeren Büchse angeordnet sind, die einen in einem Zylinderraum des Gehäuses verschiebbaren Ringkolben aufweist, und daß die Hohlwelle im Verschiebebereich der inneren Büchse drei zum Hohlwellenende hin im Durchmesser stufenweise verjüngte Abschnitte und die Innenwand der inneren Büchse drei im Durchmesser entsprechend stufenweise verjüngte Abschnitte aufweisen, und daß die innere Büchse am Anfang des zweiten und des dritten Abschnittes O-Ringe aufweist, die nur in gekuppeltem Zustand der inneren Büchse an den im Durchmesser entsprechenden Abschnitten der Hohlwelle anliegen und zwischen sich einen Ringraum abdichten, der mit der Radialbohrung der Hohlwelle in Verbindung steht.This is achieved according to the invention in that the second mechanical seal arrangement is axially displaceable relative to the housing and the hollow shaft, in that the rotating mechanical seal is arranged in a rotationally fixed manner with an inner sleeve which concentrically surrounds the hollow shaft and can be coupled to it and is axially displaceable, in that the two stationary mechanical seals are arranged in an axially displaceable outer sleeve which concentrically surrounds the inner sleeve and which has an annular piston which can be displaced in a cylinder space of the housing, and in that the hollow shaft in the displacement area of the inner sleeve has three sections which gradually taper in diameter towards the hollow shaft end and the inner wall of the inner sleeve has three sections which gradually taper in diameter, and in that the inner sleeve has O-rings at the beginning of the second and third sections which only lie against the sections of the hollow shaft with the corresponding diameter when the inner sleeve is coupled and seal an annular space between them which is connected to the Radial bore of the hollow shaft.

Die Erfindung geht also von dem Gedanken aus, die zweite Gleitringdichtungsanordnung in gemeinsam verschiebbaren Büchsen anzuordnen, um die zweite Gleitringdichtungsanord-The invention is therefore based on the idea of arranging the second mechanical seal arrangement in jointly displaceable bushings in order to

nung bei Trockenlauf, d.h. wenn kein Fluid über die zweite Gleitringdichtungsanardnung geleitet werden soll, durch axiale Verschiebung von der Hohlwelle abzukuppeln. LJährend bei Trückenbearbeitung die Werkzeugmaschinenspindel zusammen mit der Hohlujelle rotiert, ruht die abgekuppelte zueite Gleitringdichtungsanordnung. Infolgedessen tritt an den Gleitringen der zweiten Gleitringdichtungsanordnung keine Reibung, kein Verschleiß und keine Erwärmung auf, so daß die züjeite Gleitringdichtungsanordnung bei TrockenlaufDuring dry running, i.e. when no fluid is to be passed through the second mechanical seal arrangement, it is to be decoupled from the hollow shaft by axial displacement. While during dry running the machine tool spindle rotates together with the hollow shaft, the decoupled second mechanical seal arrangement is at rest. As a result, there is no friction, no wear and no heating on the sliding rings of the second mechanical seal arrangement, so that the second mechanical seal arrangement during dry running

1D auch nicht gekühlt zu werden braucht. Infolgedessen kann auch ein Rückschlagventil in der Hohlwelle oder der Zugstange entfallen und es ist ein ungehinderter Durchfluß von Kühlschmiermittel bei Naßbearbeitung gewährleistet. Infolge der besonderen Ausgestaltung der Hohlwelle mit drei stufenweise verjüngten Abschnitten stehen bei Trockenlauf die D-Ringe nicht in Kontakt mit der Hohlwelle, so daß auch an den G-Ringen kein Verschleiß oder keine Erwärmung auftreten kann. Soll bei Naßbearbeitung dem Werkzeug Kühlschmiermittel zugeführt werden, dann wird die äußere1D also does not need to be cooled. As a result, a check valve in the hollow shaft or the drawbar can be omitted and an unhindered flow of cooling lubricant is guaranteed during wet machining. Due to the special design of the hollow shaft with three gradually tapered sections, the D-rings are not in contact with the hollow shaft during dry running, so that no wear or heating can occur on the G-rings. If cooling lubricant is to be supplied to the tool during wet machining, then the outer

2G Büchse durch ihren Ringkolben hydraulisch oder pneumatisch gegenüber der Hohlwelle verschoben. Sie nimmt hierbei die innere Büchse mit, wodurch diese einerseits an die Hohlwelle drehfest angekuppelt wird und andererseits über die Q-Ringe die innere Büchse auch gegenüber der Hohlwelle abgedichtet wird. Bei Naßbearbeitung rotiert die an die Hohlwelle angekuppelte innere Büchse zusammen mit der Hohlwelle, so daß keine Relativbewegung zwischen den D-Ringen und der Hohlwelle stattfindet und damit auch bei Naßbearbeitung ein Verschleiß der O-Ringe vermieden wird. Da bei Trocken-2G bushing is moved hydraulically or pneumatically relative to the hollow shaft by its ring piston. It takes the inner bushing with it, whereby on the one hand it is coupled to the hollow shaft in a rotationally fixed manner and on the other hand the inner bushing is sealed against the hollow shaft via the Q-rings. During wet machining, the inner bushing coupled to the hollow shaft rotates together with the hollow shaft so that no relative movement takes place between the D-rings and the hollow shaft and thus wear of the O-rings is avoided even during wet machining. Since with dry machining

3D lauf die zweite Gleitringdichtungsanordnung völlig von der Hohlwelle abgekuppelt ist, ist die neue Drehdurchführung auch für hohe Drehzahlen geeignet. Die erste Drehdurchführung bereitet nämlich keine Probleme, da hier durch ständige Zuführung eines Fluids eine Kühlung und Schmierung der Gleitringe sichergestellt ist und da infolge der zen-3D run the second mechanical seal arrangement is completely decoupled from the hollow shaft, the new rotary union is also suitable for high speeds. The first rotary union does not cause any problems, as the constant supply of fluid ensures cooling and lubrication of the sliding rings and as a result of the central

tralen Anordnung der Gleitringe diese einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser aufweisen und dementsprechend die Gleitgeschwindigkeiten verhältnismäßig gering sind.Due to the central arrangement of the sliding rings, they have a relatively small diameter and the sliding speeds are therefore relatively low.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Die Erfindung wird in folgendem, anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles, näher erläutert.The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing.

Die Zeichnung zeigt einen Axialschnitt der Drehdurchführung, links in gekuppeltem Zustand der zweiten Gleitringdichtungsanordnung bei Hindurchleitung von zwei verschiedenen Fluids, rechts im entkuppelten Zustand.The drawing shows an axial section of the rotary union, on the left in the coupled state of the second mechanical seal arrangement when two different fluids are passed through, on the right in the uncoupled state.

In einem feststehenden Gehäuse 1, 1a ist die Hohlwelle 2 mittels der Lager 3, U drehbar und axial unverschiebbar gelagert. Die Hohlwelle 2 weist einen zentralen Durchflußkanal 5 auf, in den das eine Ende einer nicht dargestellten Zugstange einer in einer üJerkzeugmaschinenspindel angeordneten Spanneinrichtung angreifen kann. Die Hohlwelle 2 weist einen parallel zum zentralen Durchflußkanal 5 verlaufenden zweiten Durchflußkanal 6 auf. Das äußere Ende 2b der Hohlwelle: 2 kann mit der sogenannten Löseeinheit der Spanneinrichtung verbunden sein, wobei dieser Läseeinheit über den Durchflußkanal 6 Hydrauliköl unter hohem Druck während des Stillstandes der Werkzeugmaschinenspindel zugeführt werden soll.The hollow shaft 2 is mounted in a stationary housing 1, 1a by means of bearings 3, 4 so that it can rotate and cannot move axially. The hollow shaft 2 has a central flow channel 5 into which one end of a drawbar (not shown) of a clamping device arranged in a machine tool spindle can engage. The hollow shaft 2 has a second flow channel 6 running parallel to the central flow channel 5. The outer end 2b of the hollow shaft 2 can be connected to the so-called release unit of the clamping device, whereby hydraulic oil under high pressure is to be supplied to this release unit via the flow channel 6 when the machine tool spindle is at a standstill.

An dem inneren Ende 2a der Hohlwelle 2 ist der Gleitring 7a einer ersten Gleitringdichtungsanardnung 7a, 7b vorgesehen, an welchen der im Gehäusedeckel 1a verschiebbar gelagerte Gleitring 7b mittels einer Feder &thgr; ständig angedrückt wird. Der Gehäusedeckel 1a weist einen ersten Zuflußkanal 9 für ein erstes Fluid, nämlich Hydrauliköl, auf.The sliding ring 7a of a first mechanical seal arrangement 7a, 7b is provided on the inner end 2a of the hollow shaft 2, against which the sliding ring 7b, which is slidably mounted in the housing cover 1a, is constantly pressed by means of a spring θ. The housing cover 1a has a first inflow channel 9 for a first fluid, namely hydraulic oil.

Zur Zuführung eines zweiten Fluids, z.B. Kühlschmiermittel oder Luft,zu der Hohlwelle 2, ist eine zweite, aus den Gleitringen 1Da, 1Gb und den Federn 11 bestehende Gleitringdichtungsanordnung vorgesehen. Der Gleitring 1Ga ist drehfest auf einer inneren Büchse 12 angeordnet, welche die Hohlwelle 2 konzentrisch umgibt. Die innere Büchse weist an ihrem, dem Hohlwellenende 2a abgewandten Ende, mehrere Kupplungszähne 13 auf, die mit entsprechenden, drehfest mit der Hohlwelle 2 verbundenen Kupplungszähnen 1 ^t durch axiale Verschiebung der inneren Büchse 12 kuppelbar sind. In der Zeichnung ist die innere Büchse 12 links in eingekuppeltem Zustand, rechts in entkuppeltem Zustand dargestellt.A second mechanical seal arrangement consisting of the sliding rings 1Da, 1Gb and the springs 11 is provided for supplying a second fluid, e.g. cooling lubricant or air, to the hollow shaft 2. The sliding ring 1Ga is arranged in a rotationally fixed manner on an inner bush 12 which concentrically surrounds the hollow shaft 2. The inner bush has several coupling teeth 13 at its end facing away from the hollow shaft end 2a, which can be coupled to corresponding coupling teeth 1 ^t which are connected in a rotationally fixed manner to the hollow shaft 2 by axially displacing the inner bush 12. In the drawing, the inner bush 12 is shown on the left in the coupled state and on the right in the uncoupled state.

Vorzugsweise ist das dem Gehäusedeckel 1a zugekehrte Ende 12a der inneren Büchse so ausgebildet, daß es in entkuppeltem Zustand derselben in einen im Gehäusedeckel 1a vorgesehenen Haltering 15 eingreift. Hierdurch ist das Ende 12a bei entkuppelter Büchse 12 gegen radiale VerlagerungPreferably, the end 12a of the inner sleeve facing the housing cover 1a is designed in such a way that, when the sleeve 12 is uncoupled, it engages in a retaining ring 15 provided in the housing cover 1a. As a result, the end 12a is protected against radial displacement when the sleeve 12 is uncoupled.

2Q gesichert.2Q secured.

Die beiden, in jedem Betriebszustand ruhenden Gleitringe 1Db der zweiten Gleitringdichtungsanardnung sind in einer die innere Büchse 12 konzentrisch umgebenden äußeren Büchse 16 angeordnet und werden durch die Federn 11 ständig an den Gleitring 10a angedrückt. Die äußere Büchse 16 ist ebenfalls axial verschiebbar und weist einen Ringkolben auf, welcher in dem Zylinderraum 18 des Gehäuses 1 verschiebbar ist. Über die Zuflußbohrungen 19, 20 im Gehäuse-The two sliding rings 1Db of the second mechanical seal arrangement, which are at rest in every operating state, are arranged in an outer sleeve 16 that concentrically surrounds the inner sleeve 12 and are constantly pressed against the sliding ring 10a by the springs 11. The outer sleeve 16 is also axially displaceable and has an annular piston which can be displaced in the cylinder chamber 18 of the housing 1. Via the inflow holes 19, 20 in the housing

3D deckel 1a kann der Zylinderraum 1&THgr; beidseitig des Ringkolbens 17 abwechselnd mit Druck beaufschlagt werden.3D cover 1a, the cylinder chamber 1Θ on both sides of the annular piston 17 can be alternately pressurized.

Die Hohlwelle 2 weist im Verschiebebereich der inneren Büchse 12 drei zum Hohlwellenende 2a hin im Durchmesser stufenweise verjüngte Abschnitte 2a, 2d und 2e auf. Zwischen diesen drei Abschnitten 2c, 2d und 2e sind jeweilsIn the displacement area of the inner sleeve 12, the hollow shaft 2 has three sections 2a, 2d and 2e that gradually taper in diameter towards the hollow shaft end 2a. Between these three sections 2c, 2d and 2e,

konische Übergänge 21a, 21b vorgesehen. Die Innenwand der inneren Büchse weist drei im Durchmesser ebenfalls stufenweise verjüngte Abschnitte 12c, 12d und 12e auf, die in ihren Durchmessern den Abschnitten 2c, 2d und 2e entsprechen. Die innere Büchse 12 weist ferner am Anfang des zweiten Abschnittes 12d und des dritten Abschnittes 12e je einen D-Ring 22, 23 auf. Jeder dieser D-Ringe 22, 23 liegt aber nur in gekuppeltem Zustand der inneren Büchse 12, wie aus der Zeichnung, links, ersichtlich ist, an dem im Durchmesser entsprechenden Abschnitt 2c bzw. 2d der Hohlwelle an, während in entkuppeltem Zustand, wie es in der Zeichnung, rechts, dargestellt ist, zwischen den D-Ringen 22, 23 und den Abschnitten 2d bzw. 2e Luft vorhanden ist. In gekuppeltem Zustand der inneren Büchse 12 dichten die beiden D-Ringe 22, 23 einen Ringraum 2k ab, der mit einer Radialbohrung 25 in der Hohlwelle 2 in Verbindung steht. Das Gehäuse 1 ist mit einem zweiten Zuflußkanal 26 versehen, der zur Zuführung von Kühlschmiermittel oder Luft dient. Dieser Zuflußkanal 26 liegt im Bereichconical transitions 21a, 21b are provided. The inner wall of the inner bush has three sections 12c, 12d and 12e which also gradually taper in diameter and which correspond in diameter to sections 2c, 2d and 2e. The inner bush 12 also has a D-ring 22, 23 at the beginning of the second section 12d and the third section 12e. However, each of these D-rings 22, 23 only rests on the section 2c or 2d of the hollow shaft with the corresponding diameter when the inner bush 12 is coupled, as can be seen from the drawing on the left, while in the uncoupled state, as shown in the drawing on the right, there is air between the D-rings 22, 23 and the sections 2d or 2e. When the inner sleeve 12 is coupled, the two D-rings 22, 23 seal an annular space 2k which is connected to a radial bore 25 in the hollow shaft 2. The housing 1 is provided with a second inflow channel 26 which serves to supply cooling lubricant or air. This inflow channel 26 is located in the area

2D des gekuppelten Gleitringes 1Da, der seinerseits mit einer Radialbohrung 27 versehen ist. Etwaige Leckage kann an der Leckagebohrung 28 des Gehäuses austreten.2D of the coupled sliding ring 1Da, which in turn is provided with a radial bore 27. Any leakage can exit from the leakage bore 28 of the housing.

Wenn der Werkzeugmaschinenspindel kein Kühlschmiermittel zugeführt werden soll, dann befinden sich die Büchsen 12, 16 mit den an ihnen angeordneten Gleitringen 1Da, 1Db in der in der Zeichnung, rechts, dargestellten entkuppelten Stellung. Zwischen der Hohlwelle 2 einerseits und der inneren Büchse 12 sowie deren D-Ringen 22, 23 andererseits, besteht keinerlei Kontakt. Während die Hohlwelle 2 rotiert ruht die Büchse 12 und der von ihr getragene Gleitring 10a. Es findet infolgedessen auch keine Relativbewegung zwischen den Gleitringen 1Da und 10b statt, und demgemäß können hier auch kein Verschleiß und keine Erwärmung der Gleitringe stattfinden.If no cooling lubricant is to be supplied to the machine tool spindle, then the bushings 12, 16 with the sliding rings 1Da, 1Db arranged on them are in the uncoupled position shown on the right in the drawing. There is no contact between the hollow shaft 2 on the one hand and the inner bushing 12 and its D-rings 22, 23 on the other. While the hollow shaft 2 rotates, the bushing 12 and the sliding ring 10a carried by it are at rest. As a result, there is no relative movement between the sliding rings 1Da and 10b, and accordingly no wear or heating of the sliding rings can occur.

Wenn jedoch einem an der LJerkzeugmaschinenspindel angeordneten Werkzeug Kühlschmiermittel zugeführt werden soll, dann uird zunächst der oberhalb des Ringkolbens 17 befindliche Zylinderraum über die ZufluBbohrung 19 mit einem Druckmittel beaufschlagt. Es kann sich hierbei um Luft handeln, gegebenenfalls aber auch um Kühlschmiermittel, sofern in einer nicht dargestellten Zuführleitung zum Zuflußkanal 26 ein federbelastetes Uentil angeordnet ist, welches zunächst bei geringerem Druck des Kühlschmiermittels nicht öffnet. Durch Druckbeaufschlagung des über dem Ringkolben 17 liegenden Zylinderraumes ujird der Ringkolben 17 und die mit ihm verbundene äußere Büchse 16 nach unten geschoben. Über die Gleitringe 1Db und 10a wird auch die innere Büchse 12 mitgenommen und deren Kupplungszähne 13 gelangen in Eingriff mit den Kupplungszähnen *\k der Hohlwelle 2. Gleichzeitig legen sich die O-Ringe 22, 23 dichtend an die entsprechenden Abschnitte 2c und 2d der Hohlwelle an. Wenn nun die Hohlwelle 2 rotiert, dann nimmt sie über die Kupplungszähne 13, 1U auch die innere Büchse 12 mit und der fest mit der inneren Büchse 12 verbundene Gleitring 10a rotiert dann zusammen mit der Hohlwelle. Die äußere Büchse 16 ist jedoch gegen Drehung gesichert und die von ihr getragenen Gleitringe 10b sind drehfest in der äußeren Büchse 16 gehalten. Der Durchflußbohrung 5 kann nunmehr über den Zuflußkanal 26, die Radialbohrung 27 im Gleitring 10a und die Radialbohrung 25 Kühlschmiermittel, oder beim Werkzeugwechsel auch Druckluft zum Ausblasen, zugeführt werden.However, if cooling lubricant is to be supplied to a tool arranged on the machine tool spindle, the cylinder chamber located above the annular piston 17 is first pressurized with a pressure medium via the inlet bore 19. This can be air, but possibly also cooling lubricant, provided that a spring-loaded valve is arranged in a feed line (not shown) to the inlet channel 26, which initially does not open when the pressure of the cooling lubricant is low. By pressurizing the cylinder chamber located above the annular piston 17, the annular piston 17 and the outer bushing 16 connected to it are pushed downwards. The inner bushing 12 is also driven along via the sliding rings 1Db and 10a and its coupling teeth 13 come into engagement with the coupling teeth *\k of the hollow shaft 2. At the same time, the O-rings 22, 23 seal against the corresponding sections 2c and 2d of the hollow shaft. When the hollow shaft 2 rotates, it also drives the inner bushing 12 along via the coupling teeth 13, 1U and the sliding ring 10a, which is firmly connected to the inner bushing 12, then rotates together with the hollow shaft. The outer bushing 16, however, is secured against rotation and the sliding rings 10b carried by it are held in the outer bushing 16 in a rotationally fixed manner. Cooling lubricant or, when changing tools, compressed air for blowing out can now be supplied to the flow bore 5 via the inflow channel 26, the radial bore 27 in the sliding ring 10a and the radial bore 25.

Wenn ohne Kühlschmiermittel eine Trockenbearbeitung durchgeführt werden soll, dann wird vorher durch Zuführung eines Druckmittels über die Zuflußbohrung 20 der unter dem Ringkolben 17 liegende Teil des Zylinderraumes 1&THgr; mit Druck beaufschlagt, wodurch die äußere Büchse 16 und auch die innere Büchse 12 in die in der Zeichnung, rechts, darge-If dry machining is to be carried out without cooling lubricant, the part of the cylinder chamber 1Θ located under the annular piston 17 is pressurized beforehand by supplying a pressure medium via the inlet bore 20, whereby the outer bush 16 and also the inner bush 12 are moved into the position shown in the drawing on the right.

stellte entkuppelte Stellung gebracht werden.brought into the uncoupled position.

Gegebenenfalls uä're es auch möglich, den Ringkolben 17 nur einseitig mit Druckmittel zu beaufschlagen und die Rückführung des Ringkalbens 17 in die entkuppelte Stellung durch Federkraft zu bewirken.If necessary, it would also be possible to apply pressure medium to the ring piston 17 only on one side and to return the ring piston 17 to the uncoupled position by spring force.

Ferner können in kinematischer Umkehr die O-Ringe 22, nicht in der Büchse 12 sondern an der Hohlwelle 2, an 1G deren Abschnitten 2c und 2d, angeordnet sein.Furthermore, in kinematic reversal, the O-rings 22 can be arranged not in the bushing 12 but on the hollow shaft 2, on 1G its sections 2c and 2d.

Claims (5)

AnsprücheExpectations 1. Drehdurchführung für zwei unterschiedliche Fluide, insbesondere für Werkzeugmaschinen, mit einem feststehenden Gehäuse, mit einer darin drehbar und axial unverschiebbar gelagerten, einen zentralen Durchflußkanal für das erste Fluid und mindestens einen hierzu parallelen zweiten Durchflußkanal für das zweite Fluid aufweisenden Hohliiielle, mit zwei im Gehäuse vorgesehenen, getrennten Zuflußkanälen für die beiden Fluide und mit zuei zwischen diesen und der Hohlwelle vorgesehenen, koaxial zur Dreh-IG achse angeordneten Gleitringdichtungsanordnungen, über welche die Fluide den Durchgangskanälen getrennt zuführbar sind, wobei die erste Gleitringdichtungsanordnung zentral zwischen dem inneren Ende der Hohlwelle und einem den ersten Zuflußkanal aufweisenden Gehäuseteil (Gehäusedeckel) angeordnet ist, während die zweite Gleitringdichtungsanordnung die Hohlwelle konzentrisch umschließt und einen zusammen mit der Hohlwelle drehbaren, mit mindestens einem radialen Durchlaß versehenen Gleitring, sowie zwei an dessen beiden Stirnseiten unter Federdruck ständig anliegende, gegenüber dem Gehäuse ruhende Gleitringe umfaßt, und wobei die Hohlwelle mindestens eine Radialbohrung aufweist, die einen der Durchflußkanäle mit dem drehbaren Gleitring verbindet, da durch gekennzeichnet, daß die zweite Gleitringdichtungsanordnung (10a, 10b, 11) gegenüber dem Gehäuse (1) und der Hohlwelle (2) axial verschiebbar ist, daß hierbei der drehbare Gleitring (1Da) drehfest auf einer die Hohlwelle (2) konzentrisch umgebenden, mit dieser kuppelbaren und axial verschiebbaren inneren Büchse (12) 3D angeordnet ist, daß die beiden ruhenden Gleitringe (10b) in einer die innere Büchse (12) konzentrisch umgebenden, axial verschiebbaren äußeren Büchse (16) angeordnet sind, die einen in einem Zylinderraum (1B) des Gehäuses (2) verschiebbaren Ringkolben (17) aufweist, und daß die1. Rotary feedthrough for two different fluids, in particular for machine tools, with a fixed housing, with a hollow shaft mounted therein so as to be rotatable and axially immovable, having a central flow channel for the first fluid and at least one second flow channel parallel thereto for the second fluid, with two separate inflow channels for the two fluids provided in the housing and with mechanical seal arrangements provided between these and the hollow shaft and arranged coaxially to the rotary axis, via which the fluids can be fed separately to the through-channels, wherein the first mechanical seal arrangement is arranged centrally between the inner end of the hollow shaft and a housing part (housing cover) having the first inflow channel, while the second mechanical seal arrangement encloses the hollow shaft concentrically and comprises a slide ring which is rotatable together with the hollow shaft and is provided with at least one radial passage, as well as two slide rings which are constantly in contact with the two end faces under spring pressure and rest opposite the housing, and wherein the hollow shaft has at least one radial bore which one of the flow channels connects to the rotatable sliding ring, characterized in that the second sliding ring seal arrangement (10a, 10b, 11) is axially displaceable relative to the housing (1) and the hollow shaft (2), that the rotatable sliding ring (1Da) is arranged in a rotationally fixed manner on an inner sleeve (12) 3D which concentrically surrounds the hollow shaft (2), can be coupled thereto and is axially displaceable, that the two stationary sliding rings (10b) are arranged in an axially displaceable outer sleeve (16) which concentrically surrounds the inner sleeve (12) and has an annular piston (17) which can be displaced in a cylinder space (1B) of the housing (2), and that the Hohlwelle (2) im Verschiebebereich der inneren Büchse (12) drei zum Hohlwellenende (2a) hin im Durchmesser stufenweise verjüngte Abschnitte (2c, 2d, 2e) und die Innenwand der inneren Büchse (12) drei im Durchmesser entsprechend stufenweise verjüngte Abschnitte (12c, 12d, 12e) aufweisen, und daß die innere Büchse (12) am Anfang des zweiten und des dritten Abschnittes (12d, 12e) D-Ringe (22, 23) aufweist, die nur in gekuppeltem Zustand der inneren Büchse (12) an den im DurchmesserHollow shaft (2) in the displacement area of the inner sleeve (12) has three sections (2c, 2d, 2e) tapered in diameter gradually towards the hollow shaft end (2a) and the inner wall of the inner sleeve (12) has three sections (12c, 12d, 12e) tapered in diameter accordingly, and that the inner sleeve (12) has D-rings (22, 23) at the beginning of the second and third sections (12d, 12e) which only in the coupled state of the inner sleeve (12) on the in diameter 1G entsprechenden Abschnitten (2c, 2d) der Hohlwelle (2) anliegen und zwischen sich einen Ringraum (Zk) abdichten, der mit der Radialbohrung (25) der Hohlwelle (2) in Verbindung steht.1G corresponding sections (2c, 2d) of the hollow shaft (2) and seal between them an annular space (Zk) which is connected to the radial bore (25) of the hollow shaft (2). 2. Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß zwischen den drei Abschnitten (2c, 2d, 2e; 12c, 12d, 12e) von Hohlwelle (2) und innerer Büchse (12) jeweils konische Übergänge (21a, 21b) vorgesehen sind.2. Rotary union according to claim 1, characterized in that conical transitions (21a, 21b) are provided between the three sections (2c, 2d, 2e; 12c, 12d, 12e) of the hollow shaft (2) and the inner bush (12). 3. Drehdurchführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die innere Büchse (12) an ihrem dem Hohlwellenende (2a) abgewandten Ende Kupplungszähne (13) aufweist, die mit entsprechenden, drehfest mit der Hohlwelle (2) verbundenen Kupplungszähnen (Ii+) durch axiale Verschiebung der inneren Büchse (12) kuppelbar sind.3. Rotary feedthrough according to claim 1 or 2, characterized in that the inner sleeve (12) has coupling teeth (13) at its end facing away from the hollow shaft end (2a), which can be coupled to corresponding coupling teeth (Ii+) connected in a rotationally fixed manner to the hollow shaft (2) by axial displacement of the inner sleeve (12). k. Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß das dem Gehäusedeckel (1a) zugekehrte Ende (12a) der inneren Büchse (12) in entkuppeltem Zustand 3G derselben in einen am Gehäusedeckel (1a) vorgesehenen Haltering (15) eingreift. k . Rotary feedthrough according to claim 1, characterized in that the end (12a) of the inner bush (12) facing the housing cover (1a) engages in a retaining ring (15) provided on the housing cover (1a) in the uncoupled state 3G of the inner bush (12). 5. Drehdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß der Zylinderraum (18) des Gehäuses (1) beidseitig des Ringkalbens (17) mit Druck beaufschlagbar ist.5. Rotary union according to claim 1, characterized in that the cylinder chamber (18) of the housing (1) can be pressurized on both sides of the ring calve (17).