DE1013941B - Kuehleinrichtung fuer Schmier- und/oder Bearbeitungsoele an Werkzeugmaschinen od. dgl. - Google Patents

Description

• Kühleinrichtung für Schmier- und/oder Bearbeitungsöle an Werkzeugmaschinen od. dgl. Man kennt Kühleinrichtungen für Werkzeugmaschinen, Lager od. dgl., die das umlaufende Öl vor der Wiederzuführung kühlen. Man 'hat die Kühleinrichtungen auch so ausgestaltet, daß sie automatisch die Temperatur des zufließenden Öls konstant halten. Ferner ist auch bekannt, die Öle durch eine besonders wirksame Kühlvorrichtung auf Temperaturen nur wenig über dem Nullpunkt zu kühlen.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine besondere Kühleinrichtung für Schmier- und/oder Bearbeitungsöle an Hochleistungswerkzeugmaschinen, die die Standzeit der Stähle verlängert und die Präzision der Arbeit steigert. Sie kann auch für Lager hoher Genauigkeit benutzt werden.
• Es ist bekannt, daß die Hochleistungswerkzeugmaschinen heute ein Vielfaches gegenüber den Maschinen vor etwa 10 Jahren leisten müssen und dabei besonderen Abnutzungen und Temperaturerhöhungen ausgesetzt sind. So hat man z. B. festgestellt, daß stark beanspruchte Drehbänke im Laufe der täglichen Arbeitsstunden von Schichtbeginn bis Schichtende eine Temperaturerhöhung von 30 bis 50° C erfahren. Dabei treten unangenehme Versetzungen in der Werkzeugmaschine auf, zumal die Konstruktion nicht überall gleiche Querschnitte ermöglicht. So wurde z. B. bei einer Revolverbank eine Zunahme des Abstandes -der Spindelmitte über dem Support von mehr als 0,1 mm gemessen, wobei sich gleichzeitig Verwindungen und Versetzungen in der ganzen Maschine zeigten. Dementsprechend müssen die Stähle und Meßvorric'htungen der Maschine während der Arbeitszeit häufig verstellt werden. Auch die Steuerung moderner Maschinen, die weitgehend über elektrische Lamellenkupplungen erfolgt, gibt bei zunehmender Erwärmung zu Schwierigkeiten Anlaß, weil die einzelnen Lamellen sich bei zunehmender Erwärmung verwerfen. Ist die Arbeitsspindel z. B. mit sehr genauem Spiel eingepaßt, dann kann bei starker Erwärmung ein Klemmen oder Festsitzen der Spindel eintreten; umgekehrt kann die Spindel bei kalter Maschine zu lose gelagert sein und nicht die gewünschte Genauigkeit des zu bearbeitenden Werkstückes ermöglichen. Ähnliche Schwierigkeiten treten bei hydraulisch gesteuerten Maschinen und auch bei Ziehpressen und anderen Werkzeugmaschinen ein.
• Man hat schon vorgeschlagen, Präzisionswerkzeugmaschinen in besonderen Räumen aufzustellen., die durch eine Klimaanlage auf gleicher Temperatur gehalten werden. Diese Einrichtungen befriedigen aber nicht, da bei sehr hohen Beanspruchungen die anfallende Wärme von derartigen Anlagen nicht abgeführt werden kann, wenn man nicht einen ungewöhnlich lebhaften Luftwechsel in Kauf nimmt, bei dem das Bedienungspersonal kaum dauernd arbeiten kann. Zudem verhindern auch derartige Klimaanlagen eine Temperaturerhöhung der Werkzeugmaschine nicht in genügendem Maße, weil die Abkühlung der Werkzeugmaschine an die umgebende Luft erst eintritt, wenn die Maschine eine erhöhte Temperatur erreicht hat.
• Dabei ist auch zu beachten, daß die Temperatur in den Arbeitsräumen durch Sonnenbestrahlung und Heizung sowie durch die Wärmeabgabe der im Arbeitsraum arbeitenden Maschinen in der Regel im Laufe eines Arbeitstages sich erhöht. Es ist also außerordentlich schwierig, Arbeitsverhältnisse zu schaffen, die diese Störungen ausscheiden.
• Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten durch eine Kühleinrichtung, die die Öltemperatur, die Maschinentemperatur, die Werkstücktemperatur und die Raumtemperatur untereinander ständig gleich hält. Um diese Gleichheit zu erreichen, geht die Erfindung von der gegebenenfalls durch eine Klimaanlage geregelten Raumtemperatur aus, die die Werkstücke, die entsprechend länger in der Werkstatt liegen, ohne weiteres annehmen. Die Temperatur des Öls wird nun so gesteuert, daß die Maschine stets unter Temperaturverhältnissen arbeitet, die der Raumtemperatur gleich sind. Dazu schlägt die Erfindung vor, die der Verwendungsstelle zufließenden Ole so tief zu kühlen, daß ihre Abflußtemperatur hinter der Verwendungsstelle der Raumtemperatur entspricht. Diese Regel für die Temperatursteuerung der Werkzeugmaschinen wird durch eine automatisch arbeitende Kühleinrichtung verwirklicht, bei der die Differenz zwischen der Abflußtemperatur der Öle hinter der Verwendungsstelle und der Raumtemperatur den Steuerimpuls für die automatische Regelung bildet. Die Vorrichtung besteht in einer steuerbaren Kühleinrichtung für die 01e, z. B. einer Kleinkältemaschine od. dgl. Diese Maschine wird über ein Steuerrelais an- und ausgeschaltet, für das als Impulsgeber ein Temperaturmeßgerät dient, das mit je einem Temperaturfühler für die Raumtemperatur und -die Oläbflußtemperatur versehen ist. Als Temperaturmeßgeräte können zwei Kontaktthermometer dienen, 'die so miteinander verbunden und geschaltet sind, daß sie bei Temperaturdifferenz den Steuerimpuls auslösen.
• In der Zeichnung ist der Aufbau einer Anlage für -0lkühlung und Werkzeugkühlung dargestellt.
• Neben der schematisch dargestellten Drehbank ist an beliebiger Stelle die Kühleinrichtung angeordnet, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei Kleinkältemaschinen besteht, von denen eine die Schmieröle und die andere die Bearbeitungsöle kühlt.
• Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird das Schmieröl vorzugsweise für die Spindellager der Drehbank durch eine Leitung zugeführt, wobei die Menge recht erheblich bemessen ist, so daß eine einwandfreie Schmierung und Kühlung sichergestellt ist. Das abfließende Öl sammelt sich in einem Behälter, der beispielsweise im Maschinensockel angeordnet sein kann, und fließt aus diesem durch eine Leitung zu der Kühleinrichtung der Kleinkältemaschine.
• Im Sinne der Erfindung ist nun in dem Behälter für das abfließende Öl ein Wärmefühler 5 angeordnet, der die Temperaturangabe beispielsweise an den Zeiger 2 eines Thermometers des Meßinstrumentes 1 leitet. Ein zweiter Wärmefühler 4 ist in dem Werkstättenraum, z. B. in Höhe der Drehbankspindel, angeordnet und leitet die Temperaturangabe an den Zeiger 3 eines zweiten Thermometers desselben Meßinstrumentes 1.' Besteht zwischen den Temperaturen der Wärmefühler 4 und 5 ein Unterschied, der in einem Abstand der Zeiger 2 und 3 voneinander zum Ausdruck kommt, so leitet das Temperaturmeßgerät einen Steuerimpuls zu dem Steuerrelais der Kühleinrichtung und schaltet diese ein. Dadurch wird das abfließende 01 so tief gekühlt, daß das den Lagern zufließende 01 die in diesen entstehende Wärme aufnehmen kann, ohne daß die Ablauftemperatur wesentlich über der Raumtemperatur liegt. Dieses Ziel ist erreicht, wenn die beiden Zeiger des Temperaturrneßgerätes sich decken. In dieser Stellung wird die Kühleinrichtung wieder ausgeschaltet. Unter Anwendung der bekannten Grundsätze der Regeltechnik kann man so erreichen., daß die Temperatur der Spin, del und der Lager praktisch stets der Raumtemperatur entspricht.
• Die gleiche Anlage kann sinngemäß, wie in der Zeichnung dargestellt, auch für die Werkzeugkühlung durch Kühlung der Bearbeitungsöle benutzt werden.
• An Stelle der Zeigerthermometer können zur Steuerung der Kältemaschinen auch Kontaktthermometer oder ähnliche Anordnungen verwendet werden. Die Kühlung kann in jeder beliebigen Weise erfolgen. Zweckmäßig sind kleine Kompressionskältemaschinen, die sich leicht regeln lassen.
• Werkzeugmaschinen, die mit einer Kühlung nach der Erfindung ausgerüstet sind, gewährleisten eine sehr hohe Genauigkeit der Arbeit und eine verlängerte Standzeit der Werkzeuge.

Claims (2)

1. . PATENTANSPRÜCHE: 1. Kühleinrichtung für Schmier- und/oder Bearbeitungsöle an Werkzeugmaschinen mit automatischer Temperaturregelung, dadurch gekennzeichnet, daß die Differenz zwischen der Abflußtemperatur der 01e hinter der Verwendungsstelle und der Raumtemperatur den Steuerimpuls für die automatische Regelung bildet.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Temperaturfühler (5) in dem abfließenden Öl und durch einen Temperaturfühler (4) im Raum, die so auf ein Kontaktthermometer geschaltet sind, daß dieses bei Temperaturdifferenz den Steuerimpuls für eine ölkühleinrichtung auslöst. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 312 291, 2 380 747, 2606747.