DE2724440C2 - Werkzeugmaschine mit Kühleinrichtung für die Hauptspindel - Google Patents

Description

In der als Wärmeübertragungsrohr ausgebildeten Hauptspindel 43 ist eine durchgehende zylindrische Bohrung 42 vorgesehen, in der ein innerer Rohr 44 angeordnet ist An den Enden des inneren Rohres 44 sind zwei ringförmige Manschetten 45 und 46 flüssigkeitsdicht zwischen die Außenfläche des Rohres 44 und die Innenfläche der Bohrung 42 eingesetzt Hierdurch wird eine Ringkammer 47 zwischen der Innenfläche der zylindrischen Bohrung 42 und dem inneren Rohr 44 gebildet Die Ringkammer 47 wird im wesentlichen unter Vakuum gehalten. Sie enthält eine geringe Menge, z. B. 10% des Volumens der Ringkammer, eines wärmeleitenden Mediums, r. B. Wasser.

Das freie Ende der Hauptspindel 43 erstreckt sich durch eine Luftströmungskammer 37, auf deren Oberseite ein Gebläse 39 montiert ist, während in der Unterse'te des die Kammer bildenden Gehäuses eine Luftschlitzanordnung 40 vorgesehen ist Im Bereich der Luftströmungskammer 37 sitzen auf der Hauptspindel 43 mehrere Rippen 38. Im Betrieb leitet die Ringkammer 47 die in der Ankerwicklung 17 erzeugte Wärme von der Hauptspindel 43 in den Bereich der Luftströmungskammer, wo die Wärme von der Hauptspindel 43 über die Rippen 38 an den die Luftströmungskammer von oben nach unten durchsetzenden Luftstrom abgegeben wird.

Mit der oben beschriebenen Drehmaschine lassen sich langgestreckte Werkstücke bearbeiten, wobei die Werkstücke durch den durch die Hauptspindel 43 gebildeten Hohlraum geführt werden. Innerhalb der Ringkammer 47 erfolgt die Wärmeleitung durch Verdampfen und Kondensieren des Wärmetransportmittels.

In Abwandlung des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels kann statt der durch Permanentmagnete gebildeten statischen Magnetfeldeinrichtung auch eine gleichstromerregte Magnetfeldeinrichtung (Feldwicklung) vorgesehen werden. Das Ende der Hauptwelle kann statt der Spannvorrichtung für ein Werkstück auch ein Spannfutter für ein Werkzeug tragen. Selbstverständlich ist die Erfindung nicht nur bei Drehmaschinen, sondern auch bei anderen Werkzeugmaschinen einsetzbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

50

Claims (2)

1 2 Elektrohandwerkzeugen gezeigt und beschrieben, bei Patentansprüche: der zwischen der Rotorwelle und dem Wicklungskern eine Hülse aus gut wärmeleitendem Material angeord-

1. Werkzeugmaschine, umfassend einen auf einem net ist Im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen Werk-Maschinenbett befestigten Spindelstock, in dem eine 5 zeugmaschine ist bei der zuletzt genannten bekannten Hauptspindel drehbar gelagert ist, eine auf der Einrichtung jedoch keine hohle Motorwelle, die mit dar Hauptspindel befestigte und über eine Stromversor- Hauptspindel einer Werkzeugmaschine vergleichbar gungseinrichtung erregbare Ankerwicklung, eine die wäre, vorgesehen. Als nachteilig wird in der genannten Ankerwicklung im Abstand umgebende Magnet- DE-PS 7 16 266 eine hohl ausgebildete Rotorwelle kritifeldeinrichtung und eine Kühleinrichtung mit einem io siert, in deren Hohlraum eine Flüssigkeit oder ein Salz in einer Luftströmungskammer vorgesehenen Ge- enthalten ist, die bzw. das die Wärme zu den Enden der blase, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle leiten soll. Als besonderen Nachteil bei einer sol-Hauptspindel (43) wenigstens im Bereich der Anker- chen Anordnung wird angegeben, daß die Flüssigkeit wicklung (17) und der Luftströmungskammer (37) bzw. eine Salzlösung durch Temperaturschwankungen hohl ist und ein Rohr (44) aufnimmt, das mit der is hervorgerufenen Volumenänderungen ausgesetzt ist. Hauptspindel eine beidseitig flüssigkehsdicht ver- wodurch besondere Mittel zum Ausgleich derartiger schlossene Ringkammer bildet, die im wesentlichen Volumenänderungen vorgesehen sein müßten. Derartiunter Vakuum gehalten ist und eine Flüssigkeit als ge abträgliche Einflüsse sind bei der erfindungsgemäßen Wärmetransportmittel enthält, und daß die Haupt- Werkzeugmaschine jedoch nicht zu befürchten, da die spindel im Bereich der Luftströmungskammer eine 20 Ringkammer im wesentlichen unter Vakuum gehalten Kühlrippenanordnung (38) trägt wird, so daß auch bei Volumenänderungen des Wärme-

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch transportmittel keine negativen Auswirkungen zu begekennzeichnet, daß die Hauptspindel (43) durchge- fürchten sind. Aus der US-PS 23 50 348 ist ein Wärme-ΙΡ hend hohl ausgebildet ist, und daß das Rohr (44) an übertregungsrohr bekannt, das mit einer flüchtigen H beiden Enden offen ist 25 Flüssigkeit gefüllt ist Außer dieser Flüssigkeit sollen || 3. Werkzeugmaschine nach einem der vorherge- andere Gase und Flüssigkeiten weitestmöglich aus dem jjjl henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß Wärmeübertragungsrohr entfernt sein. Ditse Maßnahf| das Gebläse (39) einen die Luftströmungskammer im me ist jedoch nicht gleichbedeutend mit dem erfin-'ΐ wesentlichen quer zur Hauptspindel (43) durchset- dungsgemäßen Merkmal, in der Ringkammer ein Vaku-ί* zenden Kühlluftstrom erzeugt 30 um zu erzeugen, so daß dieser Druckschrift keine Anreiz gung im Hinblick auf die Erfindung entnommen werden !§ konnte.

¹J Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in [Vj den Unteransprüchen angegeben.
fi Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine 35 Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfinf..| Werkzeugmaschine gemäß Oberbegriff des An- dung anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Figur pt Spruchs I. zeigt eine Querschnittansicht eines Teils einer Werki 5¹ Eine solche Werkzeugmaschine mit Kühleinrichtung zeugmaschine mit Kühleinrichtung.
;;> ist aus der AT-PS 82 905 bekannt Bei der bekannten Als Beispiel einer Werkzeugmaschine ist in der Zeichst Kühleinrichtung ist das Gebläse derart auf der Haupt- 40 nung eine Drehmaschine 10 (teilweise) dargestellt. Die :■;'!5 spindel befestigt daß die Ankerwicklung von einem Drehmaschine 10 besitzt ein auf dem Boden befestigtes j' Luftstrom gekühlt wird. Jedoch besteht bei dieser Bett 11 und einen an dem Bett 11 befestigten Spindeli; Werkzeugmaschine die Gefahr, daß die Hauptspindel stock 32. Mittels eines vorderen Lagers 14 und eines || übermäßig erwärmt wird, wes beispielsweise eine Ver- hinteren Lagers 15 ist an dem Spindelstock 32 eine als SjI formung der Hauptspindel oder eine Beeinträchtigung 45 Hohlspindel ausgebildete Hauptspindel 43 drehbar gell der Funktion der die Hauptspindel aufnehmenden La- lagert. Einstückig mit der Hauptspindel 43 ist ein End- M ger zur Folge haben kann. stück 13a ausgebildet, welches eine Spannvorrichtung Ρ Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 16 zum Einspannen eines Werkstücks trägt. Etwa in der ff Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art derart Mitte der Hauptspindel 43 ist eine Ankerwicklung 17 L· weiterzubilden, daß eine bessere Kühlung der Haupt- 50 befestigt. Der Ankerwicklung 17 ist ein Kommutator 18 ■ß spindel erreicht wird. zugeordnet, an dem durch Schraubenfedern 21 belaste- $jl Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im te Bürsten 19 anliegen. Die Schraubenfedern 21 stützen ■" kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen sich an Federeinstellschrauben 20 ab.
fi Merkmale gelöst. Als Stromversorgungseinrichtung ist eine Spanf·■« Die erfindungsgemäße Kühleinrichtung besitzt also 55 nungsquelle 24a an die Bürsten 19 angeschlossen, so daß !·.-.'■ die Ringkammer, die dadurch gebildet wird, daß die der Ankerwicklung über den Kommutator elektrische !,;■ Hauptspindel als hohle Spindel ausgebildet ist und das Energie zugeführt werden kann.
■ ' zusätzliche Rohr aufnimmt. Durch das in der Ringkam- Die Ankerwicklung 17 ist von einer aus Permanentmer enthaltene Wärmetransportmittel ist eine gute und magneten bestehenden statischen Magnetfeldeinrichgleichmäßige Kühlung der Hauptspindel möglich, so 60 tung 22 umgeben, die über den Umfang in regelmäßigen daß die Folgen einer starken Überhitzung der Haupt- Abständen derart verteilt ist, daß in radialer Richtung spindel vermieden werden. zwischen der Ankerwicklung 17 und der Magnetfeldein-Aus der CH-PS 1 66 545 ist zwar bereits eine Werk- richtung 22 ein kleiner Luftspalt gebildet wird. Die Mazeugmaschine mit hohler Arbeitswelle bekannt, jedoch gnetfeldeinrichtung 22 wird von einem Deckel 23 getraist die Arbeitswelle hier deshalb hohl, weil sie zur Mate- 65 gen, der an dem Spindelstock 32 derart befestigt ist, daß rialdurchführung dienen soll. Eine Kühlung ist hierbei er die Ankerwicklung 17 abdeckt. Durch die Hauptspinnichtvorgesehen. Inder DE-PS 7 16 266 ist eine Einrich- del 43, die Ankerwicklung 17 und die Magnetfeldeintung zum Abführen der Wärme aus dem Rotorkern von richtung 22 wird ein Spindel-Gleichstrommotor gebil-