DE19714669C2 - Verwendung eines Arbeitsfluids zur Kühlung einer Spindeleinheit, Spindeleinheit zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen oder Bearbeitungsaggregaten und Bearbeitungszentrum - Google Patents
Verwendung eines Arbeitsfluids zur Kühlung einer Spindeleinheit, Spindeleinheit zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen oder Bearbeitungsaggregaten und BearbeitungszentrumInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines Arbeitsfluids
einer Einrichtung zum Betreiben eines Arbeitsmittels in einem
Bearbeitungszentrum. Des weiteren betrifft die Erfindung eine
Spindeleinheit zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen oder
Bearbeitungsaggregaten für Holz- oder holzähnliche
Werkstoffe, Kunststoffe oder Metallwerkstoffe
die mittels eines Kühlfluids kühlbar und in
einem Bearbeitungszentrum einsetzbar ist. Außerdem betrifft
die Erfindung ein Bearbeitungszentrum mit zumindest einer
Spindeleinheit zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen oder
Bearbeitungsaggregaten für Holz- oder holzähnliche
Werkstoffe, Kunststoffe und Metallwerkstoffe
die mittels eines Kühlfluids gekühlt ist, und
mit einer mit einem Arbeitsfluid arbeitenden Einrichtung zum
Betreiben eines Arbeitsmittels des Bearbeitungszentrums.
In Bearbeitungszentren der genannten Art werden eine Vielzahl
aufeinanderfolgender Bearbeitungsschritte, beispielsweise
Bohr-, Fräs-, Meßvorgänge und dergleichen, an Werkstücken aus
Holz-, Kunststoff-, Schicht- oder Verbundwerkstoffen
durchgeführt. Bestimmte Bearbeitungswerkzeuge benötigen für
die Bearbeitung nur das Drehmoment und die Drehzahl der
Bearbeitungsspindel und können z. B. durch eine automatische
Werkzeugwechseleinrichtung in die Spindeleinheit
eingewechselt werden. Dagegen erfordern komplexere
Bearbeitungsaggregate je nach ihrer Ausgestaltung zusätzliche
Antriebs und oder eine zusätzliche Versorgung mit Druckluft,
Hilfsenergie und dergleichen, beispielsweise für separat
angetriebene und gesteuerte Komponenten des
Bearbeitungsaggregates.
Die hierfür vorgesehenen Spindeleinheiten werden je nach dem
zu bearbeitenden Werkstoff und dem hierfür angebrachten
Bearbeitungswerkzeug oder Bearbeitungsaggregat
unterschiedlich hoch belastet. Insbesondere durch eine
Vielzahl von Werkzeugwechselzyklen werden die
Spindeleinheiten sehr stark belastet. Dadurch entsteht in der
Spindeleinheit eine hohe Verlustleistung aufgrund der häufig
auftretenden Verzögerungs- und Beschleunigungsphasen. Diese
Verlustleistung führt zu einer Erwärmung der Spindeleinheit,
insbesondere des Spindelgehäuses und der Spindellagerung.
Bei geringer Erwärmung ist normalerweise eine zusätzliche
Kühlung der Spindeleinheit nicht erforderlich. Es reicht die
natürliche Wärmeabstrahlung (Konvektion) über das Gehäuse
aus. Ist die Verlustleistung in der Spindeleinheit höher,
d. h. es tritt eine größere Wärmedifferenz auf, die zu einer
stärkeren Erwärmung der Spindeleinheit führt, so ist es
weithin bekannt, einen der Spindeleinheit zugeordneten
Fremdlüfter einzusetzen, der für eine ständige
Frischluftzufuhr und damit zur Kühlung der Spindeleinheit
sorgt.
Bei stark belasteten Spindeleinheiten, insbesondere
hochbelasteten Hochfrequenzspindeln, die mit einem frei
wählbaren Drehzahlbereich zwischen 0 und 24.000 U/min
arbeiten, und vor allem bei Spindeleinheiten, bei denen sehr
viele Werkzeugwechsel stattfinden, tritt eine sehr hohe
Verlustleistung auf, die zu einer sehr starken Erwärmung
führt. Eine sehr starke Erwärmung der Spindeleinheit kann
aber zu Funktionsstörungen oder Beeinträchtigungen in der
Funktion der Spindeleinheit führen. Somit muß die
Spindeleinheit noch stärker zwangsgekühlt werden. Dazu wird
nach dem Stand der Technik Wasser kontinuierlich durch die
Spindeleinheit hindurchgepumpt. Durch das Wasser wird die
überschüssige Wärmeenergie in der Spindeleinheit abgeführt.
Bei den bekannten Bearbeitungszentren erfolgte hierbei die
Umwälzung des Wassers durch eine eigene, nur der
Spindeleinheit zugeordnete Tauchpumpe. Diese Tauchpumpe ist
in einem eigenen Wasserbehälter angeordnet, in dem die
Abkühlung des in der Spindeleinheit erwärmten Wassers durch
natürliche Konvektion erfolgt. Es ist aber auch bekannt, zur
Abkühlung einen eigenen Wärmetauscher zwischenzuschalten.
Damit wird die Spindeleinheit auch während eines
hochbelasteten Betriebs auf eine die Funktion der
Spindeleinheit nicht beeinträchtigende Temperatur gekühlt.
Dieser Stand der Technik ist dahingehend nachteilig, daß die
zur Kühlung der Spindeleinheit erforderlichen separaten
Arbeitsmittel wie Kühlwasserbehälter, separate Pumpe oder
gegebenenfalls separater Wärmetauscher teuer sind, was zu
hohen Herstellungskosten eines derartigen
Bearbeitungszentrums führt.
Aus der CH 660 322 A5 ist ein Verfahren zur Egalisierung von
Temperaturunterschieden sowie eine Anordnung zur Ausführung
des Verfahrens bekannt. Ein hierin offenbartes
Ausführungsbeispiel umfaßt eine Werkzeugmaschine mit einem
Maschinentisch, der derart gelagert ist, daß von einem
Werkzeugmaschinenbereich zu einem anderen
Werkzeugmaschinenbereich ein Wärmetransportmedium fließt, um
eine möglichst gleichmäßige Erwärmung zu erzielen. Hierdurch
soll die Arbeitspräzision der Maschine verbessert werden. Ein
weiteres Ausführungsbeispiel betrifft eine Präzisions-
Schleifmaschine, mit einer Spindel, an welcher eine
Schleifscheibe montiert ist. Als Problem bei einer derartigen
Maschine wird herausgestellt, daß eine Erwärmung in ihrem
Lager- und Antriebsbereich zu einer axialen Ausdehnung und
damit zu einer Verschiebung der Schleifscheibe führt. Um
diesen Einflußfaktor für die Arbeitspräzision ebenfalls zu
minimieren, wird vorgeschlagen, die Spindel als mindestens
einseitig geöffnetes Hohlrohr auszubilden und eine
Kühlmediumeinspritzung, wenigstens nahezu koaxial, in das
Spindelhohlrohr vorzusehen. Es wird also ein bereits zur
Kühlung der Schleifscheibe vorgesehenes Medium, hier
Kühlwasser, nun zusätzlich zur Kühlung des Lager- und
Antriebsbereiches vorgesehen.
Das der Erfindung zugrunde liegende technische Problem
besteht darin, eine Verfahrensweise für eine kostengünstige
Kühlung einer Spindeleinheit bereitzustellen. Ferner soll
eine Spindeleinheit geschaffen werden, die auch in einem
hochbelasteten Betriebszustand kostengünstig kühlbar ist.
Außerdem soll ein Bearbeitungszentrum bereitgestellt werden,
das eine kostengünstig gekühlte Spindeleinheit umfaßt.
Dieses technische Problem wird durch eine Verfahrensweise
gemäß dem Anspruch 1, durch eine Spindeleinheit mit den
Merkmalen des Anspruchs 2 sowie durch ein Bearbeitungszentrum
mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, das Kühlpotential
von Arbeitsfluiden von bereits in oder am Bearbeitungszentrum
angeordneten Einrichtungen für die Kühlung einer
Spindeleinheit auszunutzen. Bisher wurde dieses Kühlpotential
derartiger Arbeitsfluide vernachlässigt. Zur Kühlung einer
Spindeleinheit waren bisher ausschließlich zum Kühlen
eingesetzte Systeme als notwendig erachtet worden. Erstmals
wird nun erfindungsgemäß das Kühlpotential eines
Arbeitsfluids in einem bestehenden Arbeitsfluid-Kreislauf
ausgenutzt. Dabei ist zur Kühlung der Spindeleinheit
lediglich ein Anschluß an das bestehende
Arbeitsfluid-Leitungssystem bzw. an den ArbeitsfluidKreislauf
notwendig. Diese Arbeitsfluide - die eigentlich nicht zur
Kühlung sondern zur Ermöglichung des Betriebes eines
Arbeitsmittels des Bearbeitungszentrums dienen - werden
erstmals zur Kühlung der Spindeleinheit mitbenutzt. Dafür
wird die Spindeleinheit hinsichtlich der für sie notwendigen
Kühlung in einen im Bearbeitungszentrum bestehenden
Arbeitsfluid-Kreislauf integriert.
Hier wird unter Arbeitsfluid eine Flüssigkeit oder ein Gas
verstanden, das in einer Einrichtung zum Betreiben eines
Arbeitsmittels eines Bearbeitungszentrums oder im
Arbeitsmittel selbst zirkuliert. Beispielsweise kann dies
Wasser einer Wasserring-Vakuumpumpe sein, mit der das Vakuum
für Saugeinrichtungen des Bearbeitungszentrums erzeugt wird.
Bisher ist in Bearbeitungszentren nach dem Stand der Technik
ein Vakuum mit Hilfe einer Drehschieber-Vakuumpumpe erzeugt
worden, die kein Arbeitsfluid umfasst, das ein Kühlpotential
aufweist. Der Begriff Kühlpotential umfasst hier, dass das
Arbeitsfluid noch Wärmeenergie aufnehmen kann.
Dadurch, dass erstmals das Arbeitsfluid einer Einrichtung zum
Betreiben eines Arbeitsmittels in einem Bearbeitungszentrum
zusätzlich zur Kühlung einer dem Bearbeitungszentrum
zugeordneten Spindeleinheit verwendet wird, kann auf die
Kühlungssysteme nach dem Stand der Technik
vollständig verzichtet werden. Indem nun erstmals an eine
bereits am Bearbeitungszentrum angeordnete, Vakuumanlage,
in der bereits ein für den Betrieb und nicht zur Kühlung
dieser Anlage notwendiges Arbeitsfluid (hier beispielsweise
Wasser oder Öl) abgekühlt wird, auch die Spindeleinheit so
angeschlossen wird, dass das schon bisher zum Betreiben einer
Einrichtung am Bearbeitungszentrum notwendige Arbeitsfluid
auch zur Kühlung hergenommen wird, sind andere Kühlungsmittel
für die Spindeleinheit nicht mehr notwendig. Dadurch, dass
die Spindeleinheit so ausgestaltet ist, dass sie an den
Arbeitsfluidkreislauf einer Einrichtung zum Betreiben eines
dem Bearbeitungszentrum zugeordneten Arbeitsmittels
anschließbar ist, so dass das Arbeitsfluid dieser Einrichtung
auch zur Kühlung der Spindeleinheit verwendbar ist, wird die
Spindeleinheit in bestehende Arbeitsfluidkreisläufe von im
oder am Bearbeitungszentrum angeordneten Einrichtungen
integriert.
Dabei ist die Spindeleinheit vom Arbeitsfluid einer
Vakuumerzeugungseinrichtung durchströmbar und kühlbar. Eine
Vakuumerzeugungseinrichtung ist in den meisten Fällen einem
Bearbeitungszentrum bei- oder zugeordnet, da die zu
bearbeitenden Werkstücke durch ein Vakuumspannsystem gehalten
werden. Je nach Ausgestaltung der Vakuumerzeugungseinrichtung
wird das Arbeitsfluid während des Betriebs dieser
Vakuumerzeugungseinrichtung unter Umgebungstemperatur
gekühlt, so dass ohne die Funktion der
Vakuumerzeugungseinrichtung zu beeinträchtigen ein Teil zum
Kühlen der Spindeleinheit abzweigbar und wieder in den
Kreislauf der Vakuumerzeugungseinrichtung rückführbar ist.
Damit leistet die Vakuumerzeugungseinrichtung die zum Kühlen
der Spindeleinheit erforderliche Arbeit. Außerdem wird
hierdurch auch das zur Kühlung erforderliche Arbeitsfluid
bereitgestellt.
Insbesondere ist eine Flüssigkeitsvakuumpumpe hierfür
geeignet, da die zum Betreiben der Flüssigkeit der
Vakuumpumpe erforderliche Flüssigkeit in technisch einfacher
Weise zur Spindeleinheit führbar und wieder rückführbar ist.
Ideale Voraussetzungen zum Abzweigen eines Teils des
Arbeitsfluids zur Kühlung einer Spindeleinheit sind dann
gegeben, wenn eine Wasserring-Vakuumpumpe mit Wasser als
Arbeitsfluid zum Betreiben eines irgendwie gearteten Systems
des Bearbeitungszentrums, insbesondere eines
Vakuumspannsystems oder eine mit Vakuum arbeitende
Arretiereinrichtung zum Arretieren eines
Bearbeitungswerkzeugs oder -aggregats, Verwendung findet.
Dadurch, daß Wasser zum Betreiben der Vakuumpumpe verwendet
wird, ist eine sehr hohe Kühlleistung bei geringem
Volumendurchsatz und kostengünstiger Ausgestaltung der
gesamten Einrichtungen ermöglicht.
Eine Kühlung der genannten Art ist insbesondere bei
Hochfrequenzspindeleinheiten vorteilhaft, die einen
freiwählbaren Drehzahlbereich von ungefähr 0 bis 24.000 U/min
aufweisen. Denn wie eingangs ausgeführt ist, sind gerade bei
derartigen Spindeleinheiten hohe Verlustleistungen verbunden
mit sehr starker Erwärmung zu erwarten.
Je nach Ausgestaltung der Spindeleinheit und den
Erfordernissen zur Bearbeitung des Werkstücks ist ein
zusätzlicher oder separater Motor in der Spindeleinheit
vorhanden, der eine besondere Kühlung erforderlich macht.
Diese Kühlung wird in der oben beschriebenen Weise gemäß der
Erfindung ausreichend gewährleistet.
Eine Wasserring-Vakuumpumpe mit einem Wärmetauscher, einer
Pumpe, einem Abscheider und einem Abluftkühler zur Versorgung
der ein Vakuum benötigenden Einrichtungen des
Bearbeitungszentrums ist zur gleichzeitigen Kühlung einer
Spindeleinheit sehr vorteilhaft. Hierbei wird durch den
Abluftkühler die austretende Luft unter die Ansaugtemperatur
an einem Sauganschluß gekühlt und getrocknet und das dabei
kondensierte Wasser dem Wasserkreislauf zugeführt. Dabei wird
automatisch genügend gekühltes Wasser bereit gestellt, das
anteilsmäßig auch durch eine Spindeleinheit zu deren Kühlung
geführt werden kann. Eine derartige Wasserring-Vakuumpumpe
bzw. allgemein eine Einrichtung zum Erzeugen eines Vakuums
kann in oder am Bearbeitungszentrum vorgesehen sein.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren
Verständnis der Erfindung ein Ausführungsbeispiel näher
beschrieben und erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäß
angeschlossenen Hochfrequenzspindel an den
Wasserkreislauf einer Wasserring-Vakuumpumpe, und
Fig. 2 ein im Längsschnitt dargestelltes
Ausführungsbeispiel einer an sich bekannten
wassergekühlten Spindeleinheit für ein
Bearbeitungszentrum.
In Fig. 1 ist zu Kühlungszwecken eine Hochfrequenz-
Spindeleinheit 1 an den Wasserkreislauf einer Wasserring-
Vakuumpumpe angeschlossen. Die Wasserring-Vakuumpumpe umfaßt
hier eine Pumpe 5, die mit einem umlaufenden Wasserring zur
Abdichtung des Verdichterraums der Pumpe 5 arbeitet. Das
hierfür erforderliche Wasser wird in einem geschlossenen
Wasserkreislauf umgewälzt. Dabei wird das Wasser von einem
Abscheider 6 über einen Wärmetauscher 4, in dem das Wasser
abgekühlt wird, in die Pumpe geleitet. Die Pumpe treibt
gleichzeitig einen Lüfter 12 an, der den Wärmetauscher 4
kühlt. Vom Abscheider 6 wird außerdem Wasser zu einem
Abluftkühler 7 geleitet. Im Abluftkühler 7 wird die
austretende Luft unter die Ansaugtemperatur an einem
Sauganschluß 9 gekühlt und getrocknet. Das dabei kondensierte
Wasser wird dem Wasserkreislauf wieder zugeführt.
Mit dem hierin erzeugten Vakuum wird vom Sauganschluß 9 ein
Vakuumverteiler 11 betrieben, an den mehrere
Saugeinrichtungen 10 angeschlossen sind. Mit den
Saugeinrichtungen 10 werden zu bearbeitende Werkstücke im
Bearbeitungszentrum festgehalten.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, ist nun zusätzlich am
Abscheider 6 eine Abzweigungsleitung 2 vorgesehen, die zur
Spindeleinheit 1 führt. Von der Spindeleinheit 1 führt dann
eine Rückführleitung 3 zu dem Wasserkreislauf der Vakuum-
Wasserringpumpe. Die Rückführleitung 3 ist am Wasserkreislauf
der Wasserring-Vakuumpumpe kurz vor dem Zugang des vom
Abluftkühler 7 kommenden Wassers in die Pumpe 5
angeschlossen. Das heißt, daß das in der Spindeleinheit
erwärmte Wasser zusammen mit dem Wasser aus dem Abluftkühler
7 in die Pumpe 5 zugeleitet wird. Das dort mitgerissene
Wasser wird im Abscheider 6 abgeschieden. Die Luft im
Abscheider 6 wird im Abluftkühler 7 gemäß der obigen
Erläuterung gekühlt und getrocknet.
Der Wassermantel in der Pumpe 5 dient zur Abdichtung des
Verdichterraums zwischen Schaufelrad und Gehäuse. Das Wasser
für den Wassermantel muß der Pumpe 5 ständig zugeführt
werden, da die Abluft der Pumpe 5 Wasser entzieht. Die
Wasserzuführung erfolgt über den Sauganschluß 9. Dies
bedeutet, daß ein Kühlkreislauf vom Abscheider 6 über die
Spindeleinheit 1 zum Sauganschluß aufgebaut wird. Der von der
Pumpe erzeugte Unterdruck am Sauganschluß 9 der Pumpe 5 sorgt
für eine Umwälzung des Kreislaufs. Das in der Abluft
befindliche Wasser wird durch Abkühlung der Luft kondensiert
und dem Wasserkreislauf wieder zugeführt.
In Fig. 2 ist eine an sich bekannte wassergekühlte
Spindeleinheit 1 im Längsschnitt gezeigt. Hieraus lässt sich
der grundsätzliche Aufbau einer wassergekühlten
Spindeleinheit 1 erkennen.
Die Spindeleinheit 1 umfaßt eine durch einen Motor 21
angetriebene Spindelwelle 31. Der Motor ist zu
Kühlungszwecken von einem Kühlmantel 16 umgeben. Der
Kühlmantel 16 ist mit einem Kühlzuleitungskanal 22 verbunden,
der über einen geeigneten Anschluss an die Abzweigungsleitung
2 vom Abscheider 6 angeschlossen ist. Aus dem Kühlmantel 16
führt ein Kühlableitungskanal 23 in der Spindeleinheit 1 nach
aussen. Der Kühlableitungskanal 23 ist wiederum über einen
geeigneten Anschluss mit der Rückführleitung 3 zum
Wasserkreislauf der Wasserring-Vakuumpumpe verbunden.
Die durch den Motor 21 angetriebene Spindelwelle 31 ist über
Lager 20, 30 in einem Gehäuse gelagert. Zur Schmierung der
Lager 20, 30 sind hier für jedes Lager 20, 30 getrennte
Ölzuführungen 15 vorgesehen. Ein Bearbeitungswerkzeug oder
Bearbeitungsaggregat ist an der Schnittstelle 32 anbringbar.
Um die Wärmedehnung in der Spindelwelle 31 und die
Verlustwärme des Motors 21 so gering wie möglich zu halten,
wird die Spindel gekühlt. Dabei wir durch den Unterdruck der
Pumpe 5 Wasser aus dem Abscheider 6 über den
Kühlzuleitungskanal 22 in den Kühlmantel 16 geleitet. Im
Kühlmantel 16 wird die Wärmeenergie des Motors 21 vom
vorbeiströmenden Wasser aufgenommen und durch den
Kühlableitungskanal 23 zur Pumpe 5 abgeleitet.
Claims (13)
1. Verwendung eines Arbeitsfluids einer Einrichtung (4-9,
12) zum Betreiben eines Arbeitsmittels (10, 11) in einem
Bearbeitungszentrum zusätzlich zur Kühlung einer dem
Bearbeitungszentrum zugeordneten Spindeleinheit (1) zur
Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen oder
Bearbeitungsaggregaten für Holz- oder holzähnliche
Werkstoffe, Kunststoffe- oder Metallwerkstoffe, wobei
mit dem Arbeitsfluid eine Einrichtung (4-9, 12) zum
Erzeugen eines Vakuums betrieben wird.
2. Spindeleinheit zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen
oder Bearbeitungsaggregaten für Holz- oder holzähnliche
Werkstoffe, Kunststoffe oder Metallwerkstoffe, die
mittels eines Kühlfluids kühlbar und in einem
Bearbeitungszentrum einsetzbar ist, wobei
die Spindeleinheit (1) so ausgestaltet ist, dass sie an
den Arbeitsfluid-Kreislauf einer Einrichtung (4-9, 12)
zum Betreiben eines dem Bearbeitungszentrum zugeordneten
Arbeitsmittels (10, 11) anschließbar ist, so dass das
Arbeitsfluid dieser Einrichtung auch zur Kühlung der
Spindeleinheit (1) verwendbar ist; und
die Spindeleinheit (1) vom Arbeitsfluid einer
Vakuumerzeugungseinrichtung (4-9, 12) durchströmbar und
kühlbar ist.
3. Spindeleinheit nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spindeleinheit (1) von einer mit der Flüssigkeit als
Arbeitsfluid arbeitenden Flüssigkeitsvakuumpumpe
durchströmbar und kühlbar ist.
4. Spindeleinheit nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spindeleinheit (1) an den Arbeitsfluid-Kreislauf
einer Wasserring-Vakuumpumpe mit Wasser als Arbeitsfluid
zum Betreiben eines Vakuumspannsystems des
Bearbeitungszentrums anschließbar ist.
5. Spindeleinheit nach einem der Ansprüche 2-4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spindeleinheit (1) eine Hochfrequenzspindel mit
einem frei wählbaren Drehzahlbereich ist.
6. Spindeleinheit nach einem der Ansprüche 2-4, dass die
Spindeleinheit (1) einen Motor umfasst.
7. Bearbeitungszentrum mit:
zumindest einer Spindeleinheit (1) zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen oder Bearbeitungsaggregaten für Holz- oder holzähnliche Werkstoffe, Kunststoffe oder Metallwerkstoffe, die mittels eines Kühlfluids gekühlt ist,
einer mit einem Arbeitsfluid arbeitende Einrichtung (4-9, 12) zum Betreiben eines Arbeitsmittels (10, 11) des Bearbeitungszentrums, wobei
die Spindeleinheit (1) an den Arbeitsfluid-Kreislauf der Einrichtung (4-9, 12) zum Betreiben des Arbeitsmittels (10, 11) angeschlossen ist, so dass das Arbeitsfluid dieser Einrichtung auch durch die Spindeleinheit (1) hindurchströmt und diese kühlt; und
die Spindeleinheit (1) an den Arbeitsfluid-Kreislauf einer Einrichtung (4-9, 12) zum Erzeugen eines Vakuums angeschlossen ist.
zumindest einer Spindeleinheit (1) zur Aufnahme von Bearbeitungswerkzeugen oder Bearbeitungsaggregaten für Holz- oder holzähnliche Werkstoffe, Kunststoffe oder Metallwerkstoffe, die mittels eines Kühlfluids gekühlt ist,
einer mit einem Arbeitsfluid arbeitende Einrichtung (4-9, 12) zum Betreiben eines Arbeitsmittels (10, 11) des Bearbeitungszentrums, wobei
die Spindeleinheit (1) an den Arbeitsfluid-Kreislauf der Einrichtung (4-9, 12) zum Betreiben des Arbeitsmittels (10, 11) angeschlossen ist, so dass das Arbeitsfluid dieser Einrichtung auch durch die Spindeleinheit (1) hindurchströmt und diese kühlt; und
die Spindeleinheit (1) an den Arbeitsfluid-Kreislauf einer Einrichtung (4-9, 12) zum Erzeugen eines Vakuums angeschlossen ist.
8. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Einrichtung (4-9, 12) zum Erzeugen eines Vakuums
eine Flüssigkeitsringpumpe ist.
9. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die als Arbeitsfluid dienende Flüssigkeit der
Flüssigkeitsringpumpe in einem geschlossenen
Betriebskreislauf zirkuliert, und ein Teil dieser
Flüssigkeit durch die Spindeleinheit (1) zur Kühlung
derselben hindurchführbar und in den geschlossenen
Kreislauf zurückführbar ist.
10. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spindeleinheit (1) an den Wasserkreislauf einer
Wasserring-Vakuumpumpe mit Wasser als Arbeitsfluid zum
Betreiben eines Vakuumspannsystems des
Bearbeitungszentrums angeschlossen ist.
11. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Wasserring-Vakuumpumpe einen Wärmetauscher (4), eine
Pumpe (5), einen Abscheider (6) und einen Abluftkühler
(7) umfasst, wobei durch den Abluftkühler (7) die
austretende Luft unter die Ansaugtemperatur an einem
Sauganschluss (9) gekühlt und getrocknet wird und das
dabei kondensierte Wasser dem Wasserkreislauf zugeführt
wird.
12. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 7-11,
dadurch gekennzeichnet, dass
die die Spindeleinheit (1) eine Hochfrequenzspindel mit
einem frei wählbaren Drehzahlbereich ist.
13. Spindeleinheit nach einem der Ansprüche 7-11, dass die
Spindeleinheit (1) einen Motor umfasst.
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1998
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Patent Citations (1)
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