DE1019201B

DE1019201B - Kuehleinrichtung an Gewindeerzeugungsmaschinen, vorzugsweise Gewindeschleifmaschinen

Info

Publication number: DE1019201B
Application number: DEL22139A
Authority: DE
Inventors: Kurt H Schultze
Original assignee: Herbert Lindner GmbH
Current assignee: Herbert Lindner GmbH
Priority date: 1955-06-02
Filing date: 1955-06-02
Publication date: 1957-11-07

Description

Kühleinrichtung an Gewindeerzeugungsmaschinen, vorzugsweise Gewindeschleifmaschinen Die Erfindung richtet sich auf eine Kühleinrichtung an Gewindeerzeugungsmaschinen, vorzugsweise Gewindeschleifmaschinen, mit einer hohen, am Schlitten gelagerten Leitspindel, durch deren Längsbohrung ein auf eine bestimmte Temperatur gehaltenes Kühlmittel aus einem Kühlmittelbehälter im Kreislauf hindurchgeführt wird.
Die Genauigkeit einer zu erzeugenden Gewindesteigung hängt in erster Linie von der Steigungsgenauigkeit der benutzten Leitspindel ab. Die Leitspindel leistet bei jedem Durchgang durch die Mutter mechanische Arbeit. Diese setzt sich teilweise in Reibungswärme um. Man hat zur Minderung dieser Reibungswärme die Mutter ständig geschmiert. Dadurch läßt sich zwar die entstehende Reibungswärme vermindern, jedoch nicht abführen.
Hierzu ist bereits vorgeschlagen, die Leitspindel hohl auszubilden und das Kühlmittel durch sie hindurchzuführen, welches dann außerdem noch zur Kühlung des Werkstückes verwendet wird. Daraus ergibt sich, daß die Leitspindel ebenso wie das Kühlmittelzuleitungsrohr zum Werkstück voll mit Kühlmittel gefüllt sein muß, das an der Austrittsdüse des Kühlmittelflußrohres unter einem gewissen Druck austritt und das Werkstück überspült. Je kleiner der Querschnitt an der Austrittsdüse der Kühlmittelleitung ist, desto langsamer fließt das Kühlmittel in der hohlen Leitspindel. Im Grenzfall, wenn nämlich die Kühlleitung zum Werkstück mittels des in dieser befindlichen üblichen Hahnes abgeschlossen ist, wird überhaupt keine Förderung des Kühlmittels innerhalb der Leitspindel vorhanden sein. Durch den je nach dem am Kühlmittelzuleitungsrohr für das Werk-"tück eingestellten Durchströmquerschnitt bzw. nach der Bemessung des Austrittsquerschnittes an der Düse ändert sich die Durchströmgeschwindigkeit des Kühlmittels durch die Leitspindel, welche schon deshalb wesentlich langsamer erfolgen muß, weil der Querschnitt der Längsbohrung innerhalb der Leitspindel naturgemäß wesentlich größer ist als der Querschnitt der anschließenden Rohrleitung. Der Nachteil des unter Druck abfließenden Kühlmittels besteht für die Leitspindel in ungleichen Kühlungsintervallen, die wiederum Wärmeverzug auf Teillängen zur Folge haben. Solche Differenzen zwischen Leitspindel und Werkstück bringen aber Fehler in die zu erzeugende Steigung.
Die Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß das Kühlmittel durch das Leitspindel-Hauptlager hindurch der Leitspindel-Längsbohrung zuströmt und am offenen Ende derselben spannungslos abfließt und über eine sich über die Länge der maximalen Verschiebung des Schlittens erstreckende schräge Wand durch ein Rücklaufrohr in den Kühlmittelbehälter zurückfließt.
Um nämlich eine gleichmäßige Kühlung der hohlen Leitspindel über ihre ganze Länge zu erzielen, muß das unter einem bestimmten Förderdruck von der Pumpe zugeführte Kühlmittel, vorzugsweise Öl, sich über die Länge der Leitspindel sofort gleichmäßig spannungslos verteilen können und demzufolge spannungslos abfließen. Unter dieser Voraussetzung wird das zugeführte Kühlöl in jedem Augenblick bestrebt sein, die Innenwandung der drehangetriebenen hohlen Leitspindel in kürzester Zeiteinheit über die gesamte Länge der Leitspindel zu umspülen, wodurch eine gleichmäßige Kühlung der Leitspindel bewirkt wird, so daß es möglich ist, mit der gleichen hohen Genauigkeit über kürzere wie auch über längere Schleiflängen zu arbeiten. Außerdem ist es vorteilhaft, daß das Kühlmittel primär durch das Hauptlager der Leitspindel hindurchgeführt wird, um jeden Lagerverzug innerhalb des durch den Arbeitsdruck belasteten Hauptlagers, insbesondere im Dauerbetrieb, zu vermeiden, da sich diese Fehler unmittelbar auf die Leitspindel auswirken.
Durch beide Maßnahmen, einerseits durch die Zuführung des Kühlmittels durch das Hauptlager hindurch und andererseits durch den gewährleisteten spannungslosen Abfluß, wird die durch die Erfindung erstrebte hohe Genauigkeit an Gewindeerzeugungsmaschinen erreicht. Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Längsbohrung der Leitspindel im Hauptspindellager über Querbohrungen und einen Ringkanal mit einem Teleskoprohr in Verb' dung steht, dessen äußeres Rohr im Schlitten O P# und dessen inneres Rohr mit der pumpe verbunden ist. Dabei ist das Teleskoprohr auf den konstruktiv vorgesehenen :Maximalhub des Schlittens ausziehbar, so daß die gleichmäßige Zuführung des Kühlmittels unabhängig von dem eingestellten Schlittenweg erfolgt. Solche Teleskoprohre sind eine besonders einfache und betriebssichere Ausführungsform für die Kühlmittelzuführung, die auch bei großen Maschinen anwendbar ist.
Um eine vollkommen gleichbleibende Kühlung für die Leitspindel zu gewährleisten, wird durch weitere erfindungsgemäße Mittel verhindert, daß etwa infolge nicht kontrollierbarer Strömungen innerhalb des Kühlmittelbehälters zeitweilig wärmeres Kühlmittel angesaugt werden kann. Derartige Strömungen innerhalb des Kühlmittelbehälters werden durch die Unterteilung desselben in mehrere Kammern mittels Trennbleche vermieden, wobei das Kühlaggregat in einer mittleren Kammer zwischen zwei Trennblechen angeordnet ist. Vorteilhaft ist das eine dieser Trennbleche am Boden des Behälters befestigt und dient als Überlauf, während das andere Trennblech am Deckel des geschlossen ausgebildeten Kühlmittelbehälters befestigt ist und bis dicht über den Boden desselben reicht, wobei außenseitig des ersten Trennbleches das Rücklaufrohr und außenseitig des zweiten Trennbleches das Ansaugrohr angeordnet ist. Um von außen her Wärmebeeinflussungen auf das Kühlmittel zu verhindern, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Außenwandung des im Maschinengestell angeordneten Kühlmittelbehälters und seines Deckels wärmeisoliert.
Ein derartig ausgebildeter, in mehrere Kammern unterteilter und wärmeisolierter Kühlmittelbehälter genügt den höchsten Anforderungen betreffs der Genauigkeit einer von innen zu kühlenden Leitspindel, die vorteilhaft auch innerhalb von etwaigen Stützlagern Querbohrungen aufweist, durch welche das Kühlöl zur Schmierung dieser Stützlager verwendet wird, um auch an diesen Stellen Wärmeverzug auszuschließen.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, die einen Längsschnitt durch den Schlitten mit daran befestigter Leitspindel sowie dem Maschinenbett mit Kühlmittelbehälter zeigt.
Das Maschinengestell 1 enthält nicht dargestellte Längsführungen für den Schleifschlitten 2, in dem die Leitspindel 3 axial unverschieblich und drehbar gelagert ist. Der Drehantrieb der Leitspindel erfolgt durch das Zahnrad 4, das mit der Leitspindel fest verbunden ist. Die Leitspindel schraubt in der feststehenden Mutter 5, die am Maschinengestell befestigt ist. Im Sockel des Maschinengestells befindet sich der geschlossene Kühlmittelbehälter 6, aus welchem die Pumpe 7 durch die feststehende Leitung 8 Kühlmittel, vorzugsweise Öl, in die Teleskoprohre 9 und 10 pumpt, zwischen denen die Dichtung 11 angeordnet ist. Am vorderen Ende des inneren Rohres 9 befindet sich eine kolbenähnliche Führung 12, die finit dem Rohr 9 fest verbunden und in dem äußeren Rohr 10 verschieblich ist. Das Rohr 10 sitzt in einer Bohrung 13 des Schleifschlittens, an die sich rechtwinklig die durch den Lagerbock 14 gehende Bohrung 15 anschließt, die mit der Längsbohrung 16 der hohen Leitspindel 3 durch die Querbohrung 17 und den Ringkanal 18 in Verbindung steht. Die Längsbohrung 16 hat einen wesentlich größeren Querschnitt als die Zuleitung 8, so daß das Kühlöl ohne Druck aus der Leitspindel herausfließt, wie es der Pfeil anzeigt. Das Öl fließt über die schräge Wand 19 in die Rinne 20 und von dieser durch das Rohr 21 in den Behälter wieder zurück.
Der Kühlmittelbehälter ist durch Trennbleche 22 und 23 in drei Kammern unterteilt. Das erste Trennblech 22 ist am Boden befestigt, reicht bis dicht unter den Deckel 24 des Behälters und wirkt als Überlauf: Das zweite Trennblech 23 ist am Deckel 24 befestigt und reicht bis dicht über den Boden des Behälters. Demzufolge dient die erste Kammer als Absetzraum für etwaige im Öl enthaltene Rückstände bzw. Verunreinigungen. Der Flüssigkeitsspiegel 25 des Kühlmittels 26 steht etwas oberhalb der Kante des Trennbleches 22 und bleibt auch während des Betriebes in dieser Höhe, da das aus der Kammer, in der sich die Pumpe 7 befindet, entnommene Öl der ersten Kammer wieder zugeführt wird. Zwischen den Trennblechen 22 und 23 befindet sich in der mittleren Kammer das Kühlaggregat 27, dessen Thermostat 28 in Bodennähe vor oder hinter dein Trennblech 23 befestigt ist. Es ist auch meglich, den Thermostaten 28 an einer beliebigen Stelle der letzten Kammer des Kühlmittelbehälters anzuordnen, aus der die Pumpe 7 absaugt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Thermostat 28 an der rechten Seite des Kühlinittelaggregates 27 unmittelbar am Trennblech 23 liegend befestigt, wodurch sich eine einfache Verkabelung ergibt. Der Kühlmittelbehälter ist zweckmäßig mit einer wärmeisolierenden Schicht 29 isoliert.
Das der Leitspindel zugepumpte Kühlöl kann auch zur Schmierung der Lagerstellen verwendet werden. Zu diesem Zweck sind radiale Bohrungen 30 in der Leitspindel der betreffenden Lager angebracht, wie dies am vorderen Stützlager 31 der Leitspindel dargestellt ist.
Bei der Drehbewegung der Leitspindel wird die gesamte Innenfläche der hohlen Leitspindel, aus der das Kühlöl spannungslos abfließt, stetig bespült und entstehende Reibungswärme auf der gesamten Länge der Leitspindel kontinuierlich abgeführt, so daß durch Wärmeeinwirkung entstehende Fehler in der Steigung der Leitspindel mit Sicherheit vermieden werden. Es kann zweckmäßig sein, die :1lutter 5 noch zusätzlich von außen mit Kühlöl zu überspülen, das gleichzeitig zur Schmierung des Muttergewindes dient.
Die erfindungsgemäß von innen kontinuierlich gespülte Leitspindel genügt höchsten Präzisionsansprüchen und kann als Meisterspindel an Gewindeerzeugungsmaschinen oder Meßmaschinen, wie Komperatoren, verwendet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Kühleinrichtung an Gewindeerzeugungsmaschinen, vorzugsweise Gewindeschleifmaschinen, finit einer hohlen, am Schlitten gelagerten Leitspindel, durch deren Längsbohrung ein auf eine bestimmte Temperatur gehaltenes Kühlmittel aus einem Kühlmittelbehälter im Kreislauf hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel durch das Leitspindel-Hauptlager (14) hindurch der Leitspindel-Längsbohrung (16) zuströmt und am offenen Ende derselben spannungslos abfließt und über eine sich über die Länge der maximalen Verschiebung des Schlittens erstreckende schräge Wand (19) durch ein Rücklaufrolir (21) in den Kühlmittelbehälter (6) zurückfließt. ?. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsbohrung (16) der Leitspindel im Hauptspindellager über Querbohrungen (15, 17) und einem Ringkanal (18) mit einem Teleskoprohr (9, 10) in Verbindung steht, dessen äußeres Rohr (10) im Schlitten (2) ortsfest gelagert und dessen inneres Rohr (9) mit der Förderpumpe (7) verbunden ist. 3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelbehälter (6), der geschlossen ist, durch Trennbleche (22, 23), von denen das Trennblech (22) am Boden des Behälters befestigt ist und als Überlauf dient und das Trennblech (23) am Deckel des Behälters befestigt ist und bis dicht über den Boden desselben reicht, unterteilt ist und daß zwischen den beiden Trennblechen (22, 23) ein Kühlaggregat (27) und außenseitig des Trennbleches (22) das Rücklaufrohr (21) und außenseitig des Trennbleches (23) das Ansaugrohr der Pumpe (7) angeordnet ist. 4. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung des im Maschinengestell angeordneten Kühlmittelbehälters (6) und seines Deckels (24) wärmeisoliert ist. 5. Kühleinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitspindel (3) innerhalb des Stützlagers (31) Querbohrungen (30) aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 367 008.