專利名稱：噴管單元以及具有該噴管單元的主軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝到加工機器的主軸中的噴管單元以及具有這類噴管單元的主軸。
背景技術(shù)：
已知雙通道微量潤滑(MMQ裝置，其中在工具如鉆頭與工件之間的接觸位置附近形成空氣和潤滑劑組成的混合物，該混合物包含比例非常低的潤滑劑。例如從DE 196 55 334 B4獲知的這種微量潤滑件。在這種已知的微量潤滑件中，噴管單元隨著主軸一起轉(zhuǎn)動，這需要在噴管單元的后端部處具有高精度且昂貴的轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器，因為在現(xiàn)代加工中，主軸的轉(zhuǎn)動速度高達(dá) 20000rpm并且流體在8Bar或更高的壓力下被處理。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是對根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的噴管單元進(jìn)行改進(jìn)， 使得該噴管單元可以在噴嘴后端部處省去成本高昂的轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器。本發(fā)明的目的通過具有權(quán)利要求1中所述的特征的噴管單元以及具有權(quán)利要求 20所述的特征的主軸來實現(xiàn)。在根據(jù)本發(fā)明的噴管單元和/或主軸中，輸送液態(tài)潤滑劑的液體管與基部以不相對轉(zhuǎn)動的方式連接。液體管的自由端部與主軸本身的相鄰的轉(zhuǎn)動部件一起形成一種轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器，但是該轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器并不需要加工得特別精密，因為能夠通過在運行條件下在軸旁流過液體管外側(cè)的氣流獲得良好的流體密封性。從液體管的端部排出的潤滑劑量很小，因此在這里不需要壓密式液體密封。相應(yīng)的小體積的液體在從液體管的端部排出時被在噴管端部周圍吹掃的氣流夾帶走。在根據(jù)本發(fā)明的噴管單元中，即使噴管單元長度很大，仍能確保主軸中的噴管單元能夠良好地承受該噴管單元在運行中所經(jīng)受的機械負(fù)載，尤其是主軸從一個工位移動至另個一工位時所產(chǎn)生的橫向加速度。根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的樞軸承/轉(zhuǎn)動軸承用于將基于空間或材料的原因不能構(gòu)造成絕對剛性的液體管徑向支承在預(yù)定位置，從而避免了液體管的彎曲，該彎曲可導(dǎo)致液體管與主軸的轉(zhuǎn)動部分發(fā)生不期望的接觸，由于主軸轉(zhuǎn)速高，這種接觸可導(dǎo)致液體管迅速損壞。這種支承方式可直接抵靠主軸的孔來實現(xiàn)或者抵靠與主軸連接的部件如夾鉗操縱桿的孔來實現(xiàn)。所述孔應(yīng)被理解為下文中的支承孔、亦即噴管單元的液體供應(yīng)管橫向支承在其上的孔。從屬權(quán)利要求給出本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。在液體管的長度不太長并且具有良好的剛性的情況下，將液體管支承在與管末尾間隔開的單一位置上通常即足夠。在液體管較長的情況下，如果根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)有多個間隔開的樞軸承，則可以不增加液體管的壁厚(有時基于空間的原因，不能增大壁厚)。粗略地說，樞軸承的位置被選擇成，使得所述樞軸承位于那些由于運行而使其偏離主軸的軸線最遠(yuǎn)的位置中。 典型地是那些處于偏差最大或振動波腹的區(qū)域。在根據(jù)權(quán)利要求3所述的本發(fā)明的改進(jìn)方案中，能夠以彼此相距給定距離來設(shè)置樞軸承，但將樞軸承與液體管作為預(yù)組裝單元安裝到主軸中。因此，不需要在接納噴管單元的支承孔上設(shè)置止擋凸肩等。本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，在樞軸承與支承孔之間或者在樞軸承與液體管的外表面之間可進(jìn)行軸向相對運動，例如，當(dāng)噴管單元布置在中空的張緊桿 /連接桿內(nèi)部時需要這種相對運動，許多主軸中設(shè)有這種張緊桿以用于操縱夾鉗，通過該夾鉗，支承刀具(工具)的刀架(工具架)能夠以可松開的方式與主軸固定。在權(quán)利要求4和5中描述了設(shè)置樞軸承的優(yōu)選位置。這些位置對應(yīng)于振動波腹。在根據(jù)權(quán)利要求6的噴管單元中，由液體管和樞軸承組成的整個裝置被預(yù)裝入一套筒內(nèi)，該套筒可被簡單地安裝到支承孔中。設(shè)置這種子單元特別有利，因為噴管單元在徑向上具有非常緊湊的結(jié)構(gòu)并且是本領(lǐng)域技術(shù)人員首選的精密機械型的精密單元。權(quán)利要求7給出了樞軸承可被具體構(gòu)造的不同的可行方案。在此，所述選擇尤其取決于樞軸承在徑向上多大，樞軸承能承受多大的轉(zhuǎn)速，樞軸承可被空氣流經(jīng)的程度多大以及樞軸承必須承受哪些徑向力。在此，尤其優(yōu)選的是權(quán)利要求8所述的滑動軸承，該滑動軸承的有利之處在于，在機械結(jié)構(gòu)簡單的情況下實現(xiàn)了高的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性以及特別小的摩擦。這種軸承還可容易地構(gòu)造成，使得空氣可沿軸向流經(jīng)所述軸承。根據(jù)權(quán)利要求8提出的類型的滑動層的有利之處在于良好的滑動特性，但是該滑動層通常易碎且通常不能現(xiàn)場形成在液體管上。在根據(jù)權(quán)利要求9的改進(jìn)方案中，可以制造作為單獨部件的相應(yīng)的支承套，這些具有已制成的滑動層的支承套隨后被安裝到液體管上。在根據(jù)權(quán)利要求10的本發(fā)明的改進(jìn)方案中，位于液體管的外表面與接納噴管單元的支承孔的內(nèi)表面之間的環(huán)形腔可用于輸送氣體，所述氣體用來將少量的潤滑劑供應(yīng)至切削刃與工件材料之間的接觸位置。根據(jù)權(quán)利要求12的本發(fā)明的改進(jìn)方案能夠減少通過樞軸承的通道流經(jīng)該軸承的氣體的旋流。根據(jù)權(quán)利要求13的本發(fā)明的改進(jìn)方案的優(yōu)點在于在液體管的不同位置處所需的徑向支承力不同。但是，如果在給定的安裝空間下，軸承僅需產(chǎn)生較小的支承力，則可對其它參數(shù)、如使用壽命或空氣可穿透性進(jìn)行優(yōu)化。在根據(jù)權(quán)利要求14的本發(fā)明的改進(jìn)方案中，整個噴管單元能夠沿軸向方向移動一小段距離。因此，整個噴管單元可隨著張緊桿的調(diào)節(jié)運動而運動，該張緊桿用于操縱布置在主軸端部的刀架-夾鉗。因此，在樞軸承的外圈與主軸的用于噴管單元的接納孔之間不需要提供任何軸向的相對運動。在根據(jù)權(quán)利要求15的噴管單元中，用于提供氣體——所述氣體將少量液體帶至工位——的導(dǎo)氣管不進(jìn)行轉(zhuǎn)動運動。該導(dǎo)氣管也可如液體管一樣在工廠中就與基部相連接。 因此，噴管單元具有微量潤滑的整個液體供應(yīng)(能力)和氣體供應(yīng)(能力)。在根據(jù)權(quán)利要求16的噴管單元中，空氣管與液體管通過一個或多個可透氣的間
5隔件彼此機械地連接，并因此形成能承載很大的剛性殼結(jié)構(gòu)。在此，如隨后根據(jù)權(quán)利要求17所述的，通過在主軸內(nèi)應(yīng)用張緊桿以操縱夾鉗獲得了與上文根據(jù)權(quán)利要求14所述的優(yōu)點相同的優(yōu)點。在根據(jù)權(quán)利要求18所述的噴管單元中，液體管在軸承位置/支承點上能夠稍微傾斜。這避免了否則會在軸承位置處作用在液體管的壁上的局部彎曲扭矩。在持續(xù)運行中， 這種負(fù)載可導(dǎo)致疲勞斷裂。根據(jù)權(quán)利要求19的本發(fā)明的改進(jìn)方案實現(xiàn)了 配設(shè)有連接件的樞軸承在彈簧力的作用下能夠相對于接納它的支承孔移動，能夠相對于該支承孔的軸線傾斜，以及能夠在軸向上沿著該支承孔移動。這些優(yōu)點根據(jù)權(quán)利要求20以如下方式獲得其中所述孔的接納軸承裝置的自由截面在軸承之間的區(qū)域內(nèi)沒有受到明顯影響。根據(jù)權(quán)利要求21的本發(fā)明的改進(jìn)方案的優(yōu)點在于樞軸承相對于支承孔的很好的軸向可移動性，其中同時獲得了經(jīng)過連接件至支承孔的很好的轉(zhuǎn)矩傳遞。根據(jù)權(quán)利要求22的本發(fā)明的改進(jìn)方案的優(yōu)點在于軸承位置的對稱性。如果具有兩個緊密相鄰的樞軸承，則在失效安全性方面是有利的，因為在所述軸承中的一個磨損或失效時，另一軸承可執(zhí)行其功能。在根據(jù)權(quán)利要求23的本發(fā)明的改進(jìn)方案中，確保了在長時間運行時各種樞軸承也以低摩擦的方式運行并且僅具有低損耗。在根據(jù)權(quán)利要求M的主軸中，將小的潤滑劑液滴供應(yīng)至工位的氣體由主軸本身引導(dǎo)。因此，一方面使主軸獲得額外的冷卻，另一方面在接納噴管單元的主軸孔內(nèi)具有略多的空間。這使得能夠?qū)⒗缬脕聿倏v夾鉗的張緊桿的壁設(shè)計成略厚，從而可使用很大的致動力來操縱夾鉗，并且即便在這種情況下夾鉗仍具有長的使用壽命。根據(jù)權(quán)利要求25的本發(fā)明的改進(jìn)方案實現(xiàn)了 對需要設(shè)置氣體通道的主軸的加工特別簡單。根據(jù)權(quán)利要求沈的可選方案在如下情況下優(yōu)選使用主軸孔需要為氣體輸送提供足夠的空間，并且僅必須在不具備透氣性的或者透氣性受限的樞軸承上設(shè)置支路。該支路可通過在主軸孔的內(nèi)壁上切削出向內(nèi)開口的溝槽而簡單地實現(xiàn)。則樞軸承的外圈由余留在溝槽之間的肋的內(nèi)端面來限定。根據(jù)權(quán)利要求27的本發(fā)明的改進(jìn)方案，能夠?qū)ぜ?夾鉗進(jìn)行操縱，以及將潤滑劑和氣體的供給裝置以緊湊的方式安置在主軸的內(nèi)部。根據(jù)權(quán)利要求觀的本發(fā)明的改進(jìn)方案實現(xiàn)了 可以在張緊桿的內(nèi)腔與張緊桿的外部之間建立流動通路，該流動通路整體上具有良好的流通截面，而在周向方向上大量保留軸向承載的張緊桿的承載材料。


下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例。附圖中圖1是具有插入的微量潤滑噴管單元的加工機器的主軸的軸向剖視圖；圖2是根據(jù)圖1的主軸的端部區(qū)段以及該主軸的中間區(qū)段的放大示圖；圖3是噴管單元的基部的軸向剖視圖4是與圖2類似的剖視圖，但是其中使用了不同的樞軸承，以用于將液體管支承在主軸的中空的張緊桿上；圖5是一改型方案的主軸的示意性縱向剖視圖，其中通過噴管單元的基部以固定的方式承載液體管和氣體管。圖6是可透氣的滑動軸承的俯視圖和軸向剖視圖，該滑動軸承可用作對噴管單元的液體管進(jìn)行支承的樞軸承；圖7是與圖6類似的視圖，其中使用永磁式樞軸承；圖8是與圖6類似的視圖，其中使用帶有壓縮空氣的動態(tài)軸承作為樞軸承；圖9是與圖8類似的視圖，但是其中示出了改型方案的靜態(tài)流體軸承；圖10是與圖6類似的視圖，其中使用球軸承作為樞軸承；圖11是流體輸送管的另一改型方案的軸承位置的軸向剖視圖和俯視圖；圖12是刀架-張緊桿的內(nèi)腔與主軸的空氣通道之間的空氣傳送位置的示意圖；以及圖13是與圖10類似的視圖，其中示出又一改型方案的軸承位置。
具體實施例方式在圖1中，用10表示主軸殼體，該主軸殼體包括多個沿軸向被螺紋連接的殼體部段 IOaUOb 和 10c。在主軸殼體中，主軸12由軸承14、16支承。主軸12在其中間區(qū)段上承載轉(zhuǎn)子18， 該轉(zhuǎn)子與定子20共同形成主軸馬達(dá)22。在主軸12的置于圖1左側(cè)的端部上設(shè)有大致呈截錐形狀的彈性夾頭24。刀架沈的錐形體可被接納在彈性夾頭M中，并且為了將刀架沈與主軸12以轉(zhuǎn)動鎖合的方式聯(lián)鎖，設(shè)有用觀表示的夾鉗，該夾鉗以已知的方式具有彈性夾臂30，所述夾臂在前端處設(shè)有凸起部，該凸起部與設(shè)置在刀架26端面上的凹口 34的保持凸臺32協(xié)作。夾臂30借助操縱套筒36被壓入所述夾臂對刀架沈進(jìn)行鎖定的位置中，所述操縱套筒螺紋連接在中空的張緊桿38的端部上，張緊桿38在主軸孔四中被滑動地引導(dǎo)。張緊桿38通過盤形彈簧組件40向附圖中的右側(cè)預(yù)偏壓，并且可通過位于主軸外部的軸向延伸的張緊缸42向附圖中的左側(cè)運動，由此夾臂30的凸起部從保持凸臺32脫離。張緊缸42包括缸44以及可在該缸中運動的活塞46，該活塞與張緊桿38的右端部連接。在附圖中未描繪的壓力介質(zhì)通道用于將加壓的液壓流體輸送至張緊缸42的相應(yīng)的所需的工作腔中。油管50在張緊桿38的用48表示的縱向孔中以居中的方式延伸，該油管不能轉(zhuǎn)動并且通過在三個軸向間隔開的位置上的樞軸承52-1、52-2和52-3徑向支承在張緊桿38的孔48上。樞軸承52均是具有中間轂區(qū)段M和三個從該轂區(qū)段星形地向外延伸的肋56的滑動軸承。滑動支承套由以小摩擦系數(shù)在油管——所述油管由不銹鋼制成——的外表面上運行的碳材料制成。肋56與孔48的內(nèi)表面過盈配合，轂件M與油管50的外表面以具有滑動間隙的方式共同協(xié)作。
典型地在周向上分布有三條肋56，這些肋的厚度被選擇成，使得這些肋能夠承受在運行時所預(yù)期的樞軸承的徑向負(fù)載，但就與穩(wěn)定性相互協(xié)調(diào)而言，應(yīng)注意的是，存在于肋 56之間的槽58盡可能大，從而使空氣沿著軸向很好地通過整個樞軸承。如從圖1看到的，油管50沿著軸向延伸超過主軸12的端部和張緊桿38的端部， 并且伸入空間位置固定的基部60中。該基部60具有分別用于潤滑油和壓縮空氣的兩個連接部62、64。油管50、張緊缸42和基部60與樞軸承52 —起形成噴管單元66，該噴管單元在位于附圖中的左側(cè)的端部處可提供含有少量潤滑劑的潤滑劑-空氣混合物。為此，通過基部 60將壓縮空氣施加至孔48的內(nèi)部，同時由基部60將潤滑油施加至油管50的內(nèi)部?；?0中集成有流量控制閥，該流量控制閥在控制單元(未示出)的控制下，打開較短的時間間隔，從而相應(yīng)地總是有少量的液體從油管50的前端、即位于附圖中的左側(cè)的端部被排出。在離開油管50的端部時被分散成較小液滴的所述少量的油量隨后由沿著油管50的外表面朝向其流動的空氣夾帶至附圖中的左側(cè)。以這樣的方式獲得的油-空氣混合物由混合物通道68接收，該混合物通道68構(gòu)造在通道套管70中，所述通道套管被旋入與刀架沈相連接的連接支座72內(nèi)。所述混合物隨后到達(dá)刀架的可考慮設(shè)置于附圖中的左側(cè)的刀具容納部，并且從該刀具容納部進(jìn)入刀具的潤滑劑通道(未示出)中。如從附圖中看到的，混合物通道68借助小的徑向間隙圍繞油管50的自由端部而且在油管50的端部的下游具有狹窄部74。唇形密封件76在朝向張緊桿38的方向上密封連接支座72的外表面。在上文描述的主軸中，油管50可沿著軸向方向相對于張緊桿38運動，因為滑動-樞軸承52實現(xiàn)了樞轉(zhuǎn)支承以及軸向支承。圖3示出了另一實施例，在該實施例中，通過球軸承實現(xiàn)了油管50在張緊桿38上的徑向支承。根據(jù)圖3的主軸的在功能方面與圖1和圖2的主軸的已描述的部件相對應(yīng)的部件即使在細(xì)節(jié)上與圖1和圖2的主軸的部件有所不同，仍與圖1和圖2的主軸的部件用相同的附圖標(biāo)記表示，并且無需再次詳細(xì)描述。在根據(jù)圖3的實施例中，樞軸承52的內(nèi)圈與油管50的外側(cè)固定連接，最前面的樞軸承52的外圈支承在孔48的凸臺上。內(nèi)軸承52-1等通過間隔套174間隔開。因此在這種變型方案中，如果刀架被松開或夾緊，則油管50與張緊桿38 —起沿軸向方向運動。在根據(jù)圖3的主軸中，在樞軸承52-1的區(qū)域內(nèi)設(shè)有支路，該支路繞過僅具有略微透氣性的球軸承。該支路包括兩組穿孔環(huán)78、80與82、84以及以與主軸的軸線傾斜的方式延伸的通道86、88，所述穿孔環(huán)在張緊桿38中分別設(shè)置在樞軸承52之前和之后。也可使用朝向內(nèi)部敞開且從穿孔環(huán)78、80延伸至穿孔環(huán)82、84的軸向槽來代替通道86、88。對于樞軸承52-3，設(shè)置一類似但更簡單的支路。在根據(jù)圖3的實施例中，油管50沿軸向方向與張緊桿38 —起運動。相應(yīng)地，油管50的端部設(shè)置成能夠在基部60內(nèi)軸向移動。油管扭轉(zhuǎn)保持件包括焊接到油管50的端部的外側(cè)上并與引導(dǎo)槽協(xié)作的兩條肋92，所述肋設(shè)置在基部的支承腔 96中。該支承腔通過通道98通向外界環(huán)境。
8
通過油管50的壁中的孔100或長形孔以及基部60的通道102來實現(xiàn)將潤滑油輸送至油管50，所述通道102與潤滑油連接部62相連接。圖5示出主軸的另一實施方式，其中僅再次描繪了最重要的部件。前文已描述的、 具有相同功能的部件盡管在細(xì)節(jié)方面有所改變，但仍用相同的附圖標(biāo)記來表示。在根據(jù)圖5的實施例中，空氣管104以與油管50之間具有徑向間隙的方式環(huán)繞油管50。在這種情況下，油管50在三個位置上通過連接件106、108、109與空氣管104剛性連接，這些連接件可具有與如圖2中所示的開槽的滑動支承套一樣的幾何結(jié)構(gòu)，但這些連接件不但與油管50剛性連接而且與空氣管104剛性連接。因此，由油管50和空氣管104形成的單元具有高的機械穩(wěn)定性(殼式結(jié)構(gòu)形式)。由油管50和空氣管104形成的單元還通過樞軸承52以徑向抵靠主軸孔四的方式被支承。在油管-空氣管單元的軸向尺寸較小時，僅設(shè)置唯一一個樞軸承即足夠。特別地，該唯一的樞軸承具有與參考圖1和2已描述的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，也就是說，該唯一的樞軸承借助其肋56的外表面與主軸12固定連接，而轂區(qū)段M的內(nèi)表面以相對于空氣管104 具有滑動間隙的方式沿所述空氣管104的外表面延伸。在這個實施例的一變型方案中，滾動軸承也可被很好的使用，因為在主軸孔與空氣管104的外表面之間的環(huán)形腔不需要輸送流體。圖6中再次詳細(xì)示出了滑動-樞軸承的結(jié)構(gòu)。圖6再次示出樞軸承52的轂區(qū)段M以及從轂區(qū)段徑向向外地延伸的三個肋56， 在所述肋之間為寬槽58，所述寬槽使空氣在沒有受到強烈節(jié)流的情況下流過樞軸承。圖6中示出，轂區(qū)段M的位于內(nèi)側(cè)的工作面并沒有直接沿著油管50的外表面延伸。而是，在油管50的外表面上焊接有內(nèi)支承套110，該內(nèi)支承套在其外表面上載有滑動層 112，該滑動層與轂區(qū)段M的內(nèi)表面以低摩擦的方式協(xié)作。常規(guī)的這類滑動層是由在硬金屬技術(shù)中已知的硬金屬氧化物、金屬碳化物或金屬氮化物制成的拋光層。這種層經(jīng)常僅可在特殊的裝置中被制造和加工成所期望的表面質(zhì)量。圖7示出一磁性的樞軸承，該樞軸承具有內(nèi)支承套114以及外支承套116。兩個支承套均由永磁材料、例如鐵素體材料制成，該永磁材料被磁化成多個環(huán)形的部段。在這種情況下，將內(nèi)支承套與外支承套的磁化極性選擇成，使得在軸向上的對置的位置上，兩個支承套114與116之間作用有相斥的磁力，由此獲得磁性的徑向支承。外支承套116牢固地嵌入支承套118中，該支承套也具有轂區(qū)段120和沿周向均勻分布的三個肋122。所述肋122的外表面與支承孔(主軸孔或張緊桿孔)的內(nèi)表面固定連接，轂區(qū)段120的內(nèi)表面固定地承載外支承套116。圖7中示出的磁性的樞軸承也能夠以徑向抵靠在旋轉(zhuǎn)軸上的方式支承油管50或
油管-空氣管單元。圖8示出了被構(gòu)造為流體軸承的樞軸承，該樞軸承具有軸承筒體124，壓縮空氣通過空氣管104中的開口 1 施加到該軸承筒體上?？稍谳S承筒體124中布置可透氣的填充材料128 ο軸承筒體IM的端壁130、132在主軸孔或張緊桿孔的內(nèi)表面前方延伸并與所述內(nèi)表面相距較大的滑動間隙，從而在端壁130、132之間形成填充有壓縮空氣的腔室，該腔室確保了氣墊支承(作用)。
在根據(jù)圖9的樞軸承中，在一實心的支承套中設(shè)有多個噴嘴孔134，所述噴嘴孔沿著徑向方向從設(shè)置在空氣管104中的連接開口 136延伸至支承孔48的壁。如通過138示出的，噴嘴孔134在自由端部處被擴大。噴嘴孔134沿徑向布置成環(huán)，并且多個這類的噴嘴環(huán)以軸向間隔開的方式設(shè)置在支承套中。圖10的樞軸承是球軸承，其外圈支承在支承套142中。該支承套142通過螺旋形的連接臂144與外安裝環(huán)146連接，所述外安裝環(huán)以摩擦鎖合的方式與支承孔連接。連接臂144可以是有彈性的。支承套142在布置有球軸承的軸向區(qū)域中具有一加寬部148，該加寬部具有截錐形的過渡區(qū)段。對于圖10中所示的布置方式，可以將球軸承的直徑選擇成與主軸12或張緊桿38 的支承孔的直徑不同。因此，可僅根據(jù)軸承的特性和成本來選擇該軸承?？諝馔瑯雍芎玫匮剌S向方向穿過整個軸承。應(yīng)用在上文描述的不同實施例中的樞軸承的工作面可額外自行潤滑。這可通過油霧流實現(xiàn)，或者通過將潤滑劑直接輸送至工作面來實現(xiàn)。在圖5中以虛線示出油霧源150，該油霧源將油霧經(jīng)過基部60的通道152導(dǎo)入空氣管104與主軸孔四之間的環(huán)形空間中。通用這種油霧對樞軸承52的轂區(qū)段M與空氣管104的外表面之間的工作面進(jìn)行潤滑。替代地，與油管50相鄰的滑動軸承表面可簡單地通過在油管50中的相應(yīng)區(qū)域中設(shè)置非常細(xì)的潤滑開口 1 來進(jìn)行潤滑，如圖6中所示；或者通過滑動軸承環(huán)156使油管50在選定的軸向區(qū)段中斷開，所述滑動軸承環(huán)156由略微可滲透的材料、例如燒結(jié)銅 (Sinter-bronze)制成，并且被浸有輸送至油管50中的潤滑劑。圖11中示出用于油管50的另一軸承位置，在該軸承位置處具有兩個球軸承52-a 和52-b，與支承孔的內(nèi)徑相比，這兩個球軸承布置成彼此相距較小的距離。這兩個球軸承的內(nèi)圈與油管50固定連接，外圈通過沿周向均勻分布的三個薄板 158連接，所述薄板由彈簧鋼制成并且焊接在外圈上。如從附圖中看到的，薄板158具有彎曲成凸形的幾何形狀，球軸承52-a、52-b的外圈的外徑小于支承孔48的內(nèi)徑。將薄板158的曲率選擇成，使得由球軸承的外圈和薄板158形成的保持架能夠以過盈配合的方式插入到支承孔48中。薄板158的截面優(yōu)選是如板簧的截面那樣帶尖角的矩形，從而使薄板158沿周向緊密地置于支承孔48中。通過這種方式，在圖11中所示的軸承位置處具有通過彎曲的薄板158獲得的徑向
彈簧作用。另外，還通過球軸承實現(xiàn)了樞轉(zhuǎn)支承。此外，球軸承能相對于支承孔軸向移動，薄板158的稍微彎曲的外表面有助于該軸向移動。另外，圖11中所示的軸承位置也允許油管50的被支承區(qū)段朝向支承孔的精確軸線略微傾斜，這是因為薄板158為彈簧并且其外表面為凸起的構(gòu)型。最后，即便去除球軸承，軸承位置本身也具有實際上不變的、用于空氣流過的截
在根據(jù)圖3的實施例中，在主軸中間還示出由油管50和樞軸承52組成的單元可插入到薄壁的、柱形套筒160中。該套筒160例如通過點焊與樞軸承52的外圈連接并且因此以轉(zhuǎn)矩鎖合(Drehmoment-schluessig)的方式位于張緊桿38的孔48中。這有助于將噴管單元安裝到主軸中。如圖3中以虛線表示的，可通過支路通道162來運送壓縮空氣或壓縮空氣的一部分(在孔48的截面不足夠大的情況下)，該支路通道從張緊桿38的位于第一樞軸承52-1 上游的位置開始并通至主軸12的后端部，在所述主軸的所述后端部處，支路通道又向回通至張緊桿38的內(nèi)部或壓縮空氣-旋轉(zhuǎn)聯(lián)軸器的出口處，所述壓縮空氣-旋轉(zhuǎn)聯(lián)軸器是基部 60的部件。圖12示出了位于張緊桿38的內(nèi)部與置于主軸12之中的軸承支路通道之間的空氣傳送點，該空氣傳送點可用來替代穿孔環(huán)。在張緊桿38的壁中，在沿軸向擴寬的區(qū)域——在所示的實施例中，該區(qū)域的長度約為孔48的直徑的1. 5倍——中切削出狹槽78，所述狹槽具有小的寬度，例如0. 2mm至 0. 5mm，并且所述狹槽沿周向方向均勻地分布。盡管所述狹槽的寬度小，但是由于其長度，所述狹槽仍具有用于空氣的良好的總的平均表面積。由于張緊桿的材料僅在周向上略微減少，因此張緊桿38在狹槽78的區(qū)域中也可傳遞大的負(fù)載。經(jīng)過狹槽從張緊桿排出的空氣經(jīng)過主軸孔四的被鏜孔的部分164——所述被鏜孔的部分164延伸至下一個空氣傳送位置——引導(dǎo)至下一個空氣傳送位置，并在那里通過一個以水平鏡像的方式與圖12的布置結(jié)構(gòu)對應(yīng)的布置結(jié)構(gòu)引回至張緊桿的內(nèi)部。圖13示出又一改型的軸承位置，該軸承位置與根據(jù)圖10的軸承位置類似。與已在上文描述的部件功能相同的部件仍用相同的附圖標(biāo)記表示，并且不再作詳細(xì)描述。在此，由球軸承形成的樞軸承15位于支承件142中，該支承件具有覆蓋球軸承的外圈52A而不是球軸承的內(nèi)圈521的環(huán)形區(qū)段166。在環(huán)形區(qū)段166上形成有三個沿周向分布的軸向保持臂168，這些保持臂以形鎖合的方式包圍外圈52-A的側(cè)表面。保持臂168在其端部處帶有徑向向內(nèi)延伸的鎖止舌170， 該鎖止舌與外圈52A的端側(cè)接合。從寬的保持臂168切割出矩形的承載薄板172，并且這些承載薄板向外彎曲成與保持臂168的周向表面形成45°的角度。在未承載的狀態(tài)下，承載薄板172的沿徑向位于外側(cè)的軸向邊緣落在一個直徑大于孔48的直徑的圓上。因此，插入孔48中的承載薄板172變形，從而處于預(yù)張緊狀態(tài)。在沿轉(zhuǎn)動方向承載時，它們的最外側(cè)的邊緣相切，因此可獲得良好的自增加式鎖止。在受力情況下，承載件142可逆著轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動。此外，在受力情況下，所述承載件可軸向移動，其中承載薄板172的最外側(cè)的邊緣如滑冰鞋的刀刃一樣地運行。整個承載件是由彈簧鋼板制成的壓彎件(Manzbiegeteil)。在張開由保持臂168 形成的保持架的情況下，承載件142可被簡單地夾扣(圖13中從下方)到球軸承上。
權(quán)利要求
1.一種用于安裝到加工機器的主軸中的噴管單元，所述噴管單元在其自由端部處排出小劑量的潤滑劑，所述噴管單元具有空間位置固定的基部(60)，該基部中設(shè)置有潤滑劑連接部(6 ；以及液體管(50)，所述液體管與所述液體連接部(6 聯(lián)通，并從所述基部 (60)延伸出，所述液體管的自由端部排出小劑量的液體，其特征在于，所述基部(60)以使所述液體管(50)不轉(zhuǎn)動的方式支承該液體管，并且在至少一個與所述基部(60)間隔開的管區(qū)段處與樞軸承(52)協(xié)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴管單元，其特征在于，所述液體管與多個軸向間隔開的樞軸承(52)協(xié)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴管單元，其特征在于，所述樞軸承(5 被間隔體(174)、尤其是間隔套間隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的噴管單元，其特征在于，所述樞軸承(5 中的一個與所述液體管(50)的自由端部之間的距離小于其與所述液體管的基部側(cè)端部之間的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的噴管單元，其特征在于，a)另一樞軸承布置在所述液體管(50)的長度的n/i處，其中，η = 1,2,3,4... , i = 2，3，4...，或者b)另一樞軸承(52)布置在所述液體管(50)的長度的11(1/2)1處，其中，η = 1,2,3,4... , i = 2,3,4…。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的噴管單元，其特征在于，所述樞軸承(5 的外圈與形成所述噴管單元的外殼體的延伸的套筒(160)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的噴管單元，其特征在于，所述樞軸承(5 中的至少一個選自以下軸承滾動軸承；滑動軸承、尤其是具有碳基滑動軸承材料的滑動軸承； 流體軸承；磁性軸承。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴管單元，其特征在于，流體供給管(50)具有至少一層滑動層(112)，所述滑動層與外支承套(5 的內(nèi)表面協(xié)作，所述外支承套的至少工作面包含碳滑動軸承材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴管單元，其特征在于，所述滑動層(11 設(shè)置在由所述液體管(50)支承的內(nèi)支承套(114)的外側(cè)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的噴管單元，其特征在于，氣體能夠軸向地流經(jīng)所述樞軸承(52)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的噴管單元，其特征在于，所述樞軸承(5 具有通道(58)， 所述通道具有軸向的延伸部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴管單元，其特征在于，所述通道(58)具有周向的延伸部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求2至12中任一項所述的噴管單元，其特征在于，在所述多個樞軸承 (52)中，存在至少兩種不同類型的軸承。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的噴管單元，其特征在于，所述液體管(50)的位于基部側(cè)的端部區(qū)段以能夠縱向移動、但不能夠轉(zhuǎn)動的方式支承在所述基部(60)中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的噴管單元，其特征在于，所述液體管(50)由氣體管(104)包圍，所述氣體管與所述基部(60)以不能轉(zhuǎn)動的方式連接，并與所述基部(60)的氣體連接部(64)連通，所述樞軸承(5 設(shè)置在所述氣體管(104)的外側(cè)上。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的噴管單元，其特征在于，所述氣體管(104)通過至少一個可透氣的間隔件(106，108，109)與所述液體供給管(50)連接。
17.根據(jù)引用權(quán)利要求12時的權(quán)利要求15或16所述的噴管單元，其特征在于，所述氣體管(104)的位于基部側(cè)的端部以能夠縱向移動、但不能夠轉(zhuǎn)動的方式支承在所述基部 (60)中。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的噴管單元，其特征在于，所述樞軸承(52)構(gòu)造為自動調(diào)心軸承，所述樞軸承的外圈具有凸出的、優(yōu)選球形的外表面，或者所述樞軸承的內(nèi)圈具有凸出的，優(yōu)選球形的內(nèi)表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的噴管單元，其特征在于，至少一個所述樞軸承 (52)具有能夠彈性變形的保持件(142，158)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的噴管單元，其特征在于，所述保持件具有多個沿周向分布的彈性薄板(158 ； 172)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的噴管單元，其特征在于，所述薄板(158)具有從外側(cè)觀察呈凸形的薄板區(qū)段。
22.根據(jù)權(quán)利要求19至21中任一項所述的噴管單元，其特征在于，為兩個相鄰的樞軸承(52-a，52-b)設(shè)置共用的彈性連接件(158)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中任一項所述的噴管單元，其特征在于，所述噴管單元具有潤滑劑供應(yīng)裝置(150，152)，所述潤滑劑供應(yīng)裝置向所述樞軸承(5 供應(yīng)潤滑劑。
24.一種具有根據(jù)權(quán)利要求1至23中任一項所述的噴管單元的主軸，其特征在于，所述基部(60)包括氣體轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器，所述主軸(1 包括與所述主軸一起轉(zhuǎn)動的氣體通道09， 86,88 ；162 ； 164)。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的主軸，其特征在于，所述氣體通道(16 從與所述基部 (60)相鄰的位置通至與所述液體管(50)的自由端部相鄰的位置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的主軸，其特征在于，所述氣體通道部分地由主軸孔09)形成并且部分地由優(yōu)選呈向內(nèi)開口的溝槽的形式的支路通道(86，88)形成，所述噴管單元容納在所述主軸孔中，所述支路通道越過所述樞軸承(5 在所述主軸(1 中形成。
27.根據(jù)權(quán)利要求對至沈中任一項所述的主軸，其特征在于，在主軸孔09)中布置有張緊桿(38)，所述張緊桿在張緊缸0 與刀架-夾鉗08)之間延伸，所述噴管單元布置在所述張緊桿(38)的內(nèi)腔中，使得所述樞軸承(5 布置在所述噴管單元與所述張緊桿之間。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的主軸，其特征在于，所述張緊桿(38)在所述氣體通道 (164)的區(qū)域內(nèi)具有軸向狹槽形的通道(78)的周緣，所述軸向狹槽形的通道的軸向尺寸是其周向尺寸的至少5倍、優(yōu)選至少10倍，其中，所述軸向狹槽形的通道的周向尺寸優(yōu)選在約 0. 2mm與約0. 5mm之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種主軸(12)，所述主軸可用于與雙通道微量潤滑裝置一起使用。通過中央的油管(50)實現(xiàn)潤滑油的供給，所述油管與空間位置固定的基部(60)以不能夠轉(zhuǎn)動的方式連接，并且在徑向方向上通過至少一個樞軸承(52)徑向支承在旋轉(zhuǎn)的主軸(12)上。
文檔編號B23Q11/10GK102341213SQ201080010460
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月5日
發(fā)明者J·凱普勒, R·哈斯 申請人:必諾·羅伊澤有限及兩合公司