DE1013941B

DE1013941B - Cooling device for lubricating and / or machining oils on machine tools or the like.

Info

Publication number: DE1013941B
Application number: DED19738A
Authority: DE
Inventors: Johannes Alfred Richter
Original assignee: Deutsche Waggon & Maschf GmbH
Current assignee: Deutsche Waggon & Maschf GmbH
Priority date: 1955-02-08
Filing date: 1955-02-08
Publication date: 1957-08-14

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.Cooling device for lubricating and / or machining oils on machine tools od. The like. Cooling devices for machine tools, bearings or the like are known cool the circulating oil before re-supply. You have the cooling facilities also designed so that it automatically keeps the temperature of the inflowing oil constant keep. It is also known that the oils by a particularly effective cooling device to cool to temperatures just a little above zero.

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.The invention relates to a special cooling device for Lubricating and / or machining oils on high-performance machine tools that increase the service life of the steels and increases the precision of the work. They can also be used for camp high accuracy can be used.

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.It is known that the high-performance machine tools today many times over compared to the machines about 10 years ago and with particular wear and tear and are exposed to temperature increases. So one has z. B. found that strong Lathes used in the course of the daily working hours from the start of the shift to At the end of the shift experience a temperature increase of 30 to 50 ° C. Unpleasant ones occur Dislocations in the machine tool, especially since the construction is not the same everywhere Allows cross-sections. So was z. B. in a turret bank an increase in Distance from the center of the spindle above the support of more than 0.1 mm, whereby Twists and dislocations appeared in the whole machine at the same time. Accordingly, the steels and measuring devices of the machine must be used during the Working hours are often adjusted. Even the control of modern machines that largely via electrical multi-plate clutches, gives when the temperature increases cause for difficulties because the individual lamellas move with increasing warmth discard. Is the work spindle z. B. fitted with very precise game, then can if the spindle is overheated, the spindle will jam or stick; vice versa the spindle may be too loose and not the desired one when the machine is cold Enable accuracy of the workpiece to be machined. Similar difficulties occur in hydraulically controlled machines and also in drawing presses and others Machine tools.

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.It has already been proposed to use precision machine tools in particular Rooms that are kept at the same temperature by an air conditioning system will. However, these facilities are unsatisfactory because they are subjected to very high loads the heat generated by such systems cannot be dissipated if one does not accept an unusually lively exchange of air with the operating personnel can hardly work all the time. In addition, such air conditioning systems also prevent a rise in temperature the machine tool is insufficient because the cooling of the machine tool does not enter the surrounding air until the machine has reached an elevated temperature Has.

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.It should also be noted that the temperature in the work rooms through solar radiation and heating as well as through the heat dissipation in the work area working machines usually increases in the course of a working day. It is so it is extremely difficult to create employment relationships that can cope with these disruptions retire.

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.The invention eliminates these difficulties by a cooling device, the oil temperature, the machine temperature, the workpiece temperature and the room temperature is always the same with each other. To achieve this equality, the invention goes from the room temperature, possibly regulated by an air conditioning system, the accept the workpieces that are correspondingly longer in the workshop without further ado. The temperature of the oil is now controlled so that the machine is always under temperature conditions works that are the same as the room temperature. To this end, the invention proposes that the place of use to cool the oils flowing in so deep that their outlet temperature behind the point of use corresponds to the room temperature. This rule for the Temperature control of the machine tools is operated by an automatically Cooling device realized in which the difference between the drain temperature of the oils behind the point of use and the room temperature provide the control pulse for the automatic regulation forms. The device consists of a controllable cooling device for the 01e, e.g. B. a small refrigerator or the like. This machine is switched on and off via a control relay, which acts as a pulse generator a temperature measuring device is used, each with a temperature sensor for the room temperature and the oil flow temperature is provided. Two contact thermometers can be used as temperature measuring devices serve, 'which are connected to each other and switched that they at temperature difference trigger the control pulse.

In der Zeichnung ist der Aufbau einer Anlage für -0lkühlung und Werkzeugkühlung dargestellt.The drawing shows the structure of a system for oil cooling and tool cooling shown.

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.In addition to the lathe shown schematically is at any point the cooling device arranged in the illustrated embodiment consists of two small refrigeration machines, one of which is the lubricating oil and the other is the Machining oils cools.

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.As can be seen from the drawing, the lubricating oil is preferable for the spindle bearings of the lathe fed through a pipe, the amount is dimensioned quite considerably, so that proper lubrication and cooling is ensured is. The draining oil collects in a container, for example in the machine base can be arranged, and flows from this through a line to the cooling device the small refrigerator.

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.According to the invention, a heat sensor 5 is now arranged in the container for the draining oil, which sends the temperature information to the pointer 2 of a thermometer of the measuring instrument 1, for example. A second heat sensor 4 is in the workshop room, e.g. B. equal to the lathe spindle, arranged and passes the temperature indication to a link 3 of a second thermometer of the same measuring instrument 1 'exists between the temperatures of the heat sensor 4 and 5, a difference which is at a distance of the pointer 2 and 3 from each other to express the temperature measuring device sends a control pulse to the control relay of the cooling device and switches it on. As a result, the 01 flowing out is cooled so deeply that the 01 flowing into the bearings can absorb the heat generated in them without the outlet temperature being significantly above room temperature. This goal is achieved when the two pointers of the temperature measuring device coincide. In this position the cooling device is switched off again. Using the well-known principles of control technology, it is possible to achieve that the temperature of the spindles, del and bearings practically always corresponds to room temperature.

Die gleiche Anlage kann sinngemäß, wie in der Zeichnung dargestellt, auch für die Werkzeugkühlung durch Kühlung der Bearbeitungsöle benutzt werden.The same system can be used analogously, as shown in the drawing, can also be used for tool cooling by cooling the machining oils.

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.Instead of the dial thermometer, you can control the refrigeration machines contact thermometers or similar arrangements can also be used. The cooling can be done in any way. Small compression refrigeration machines are useful, which are easy to regulate.

Werkzeugmaschinen, die mit einer Kühlung nach der Erfindung ausgerüstet sind, gewährleisten eine sehr hohe Genauigkeit der Arbeit und eine verlängerte Standzeit der Werkzeuge.Machine tools equipped with a cooling system according to the invention ensure a very high level of accuracy and a longer service life of tools.

Claims

. PATENT CLAIMS: 1. Cooling device for lubricating and / or machining oils on machine tools with automatic temperature control, characterized in that that the difference between the outlet temperature of the 01e behind the point of use and the room temperature forms the control pulse for the automatic control.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by a temperature sensor (5) in the draining oil and by a temperature sensor (4) in the room, which are connected to a contact thermometer that this triggers the control pulse for an oil cooling device at a temperature difference. References considered: U.S. Patent Nos. 2,312,291, 2,380,747, 2606747.