DE3016136A1 - Thermal stabiliser for machine tool spindles - has gaseous or lubricating coolant, or thermal medium and has temp. sensor for spindle bearing or housing - Google Patents

Thermal stabiliser for machine tool spindles - has gaseous or lubricating coolant, or thermal medium and has temp. sensor for spindle bearing or housing

Info

Publication number
DE3016136A1
DE3016136A1 DE19803016136 DE3016136A DE3016136A1 DE 3016136 A1 DE3016136 A1 DE 3016136A1 DE 19803016136 DE19803016136 DE 19803016136 DE 3016136 A DE3016136 A DE 3016136A DE 3016136 A1 DE3016136 A1 DE 3016136A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
temperature
heating medium
temperature sensor
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803016136
Other languages
German (de)
Inventor
Gerhard Dr.-Ing. Lechler
Otto Dipl.-Ing. 1000 Berlin Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LECHLER, GERHARD, DR.-ING., 1000 BERLIN, DE
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19803016136 priority Critical patent/DE3016136A1/en
Publication of DE3016136A1 publication Critical patent/DE3016136A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/12Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • B23Q11/126Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
    • B23Q11/127Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling motors or spindles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/14Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools
    • B23Q11/141Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools using a closed fluid circuit for cooling or heating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

The stabiliser comprises a temp. sensor and a coolant and/or heating medium source. The latter is connected to pipe- line, through which at least one temperature stabilising zone of the working spindle, or its bearings, or its housing can be supplied. The coolant and/or heating medium is a gas or a lubricant. The temp. sensor is associated with the working spindle, its bearings, or housing. The temp. sensor is connected to a regulator for the flow volume of the coolant and/or heating medium. The stabiliser may have several temperature sensors, controlling a throttle valve via a logic circuit enabling weighting of the individual measured values. A speedometer can be allocated to the spindle and connected to a control element for adjusting the flow volume of the coolant or heating medium. The regulator may be fitted with a servo-drive and a throttle valve.

Description

"Einrichtung zum thermischen Stabilisieren "Device for thermal stabilization

von Arbeitsspindeln an Werkzeugmaschinen" Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum thermischen Stabilisieren von Arbeitsspindeln an Werkzeugmaschinen, die mit einem Temperaturfühler und einer Kühl- und/oder Wärmemittelquelle versehen ist, welche mit einem Leitungssystem in Verbindung steht, über das mindestens eine Temperaturstabilisierungszone der Arbeitsspindel bzw. ihrer Lager bzw. ihres Gehäuses mit einem Kühl- und/oder Wärmemittelstrom beaufschlagbar ist. of work spindles on machine tools "The invention relates to a device for the thermal stabilization of work spindles on machine tools, which are provided with a temperature sensor and a coolant and / or heating medium source is, which is connected to a line system, via the at least one Temperature stabilization zone of the work spindle or its bearing or its housing can be acted upon with a coolant and / or heating medium flow.

Einrichtungen der# vorstehenden Art werden insbesondere bei automatisierten Präzisionswerkzeugmaschinen verwendet, um Fertigungsungenauigkeiten durch Verformung der Arbeitsspindel und/oder ihres Gehäuses infolge Temperaturänderungen m#öglichst zu verhindern.Facilities of the # above type are used in particular with automated Precision machine tools used to remove manufacturing inaccuracies due to deformation the work spindle and / or its housing as a result of temperature changes as much as possible to prevent.

Bekannt ist aus der Dissertation von P. de Haas, Thermisches Verhalten von Werkzeugmaschinen unter besonderer Berücksichtigung von Kompensationsmöglichkeiten, Berlin, 1975, eine Einrichtung der vorstehenden Art, bei der der Arbeitsspindel bzw.It is known from the dissertation by P. de Haas, Thermal behavior of machine tools with special consideration of compensation options, Berlin, 1975, a device of the above type in which the work spindle respectively.

ihren Lagern bzw. ihrem Gehäuse zur Kühlung dienendes Öl zugeführt wird, das in einem einen Temperaturfühler aufweisenden Ruckkühlaggregat auf einem bestimmten Temperaturniveau gehalten wird.their bearings or their housing supplied for cooling oil is that in a temperature sensor having a return cooling unit on a certain temperature level is maintained.

Nachteilig ist bei dieser Einrichtung zunächst, daß die Verwendung von Öl als Kühlmittel einen hohen gerätetechnischen Aufwand in Form einer Pumpe, eines Behälters, eines Rückkühlaggregates etc. erfordert, Hinzu kommt, daß unter bestimmten Umständen Kühlöl in die Lager gelangen kann und die Reibverluste in den Lagern dadurch beträchtliche Werte annehmen. Kühlt' man nur das Gehäuse der Arbeitsspindel9 um derartige Reibverluste zu vermeiden, so besteht eine erhöhte Gefahr, daß die Lagervorspannung kritische Werte annimmt und das Lager zerstört wird. Nicht zu befriedigen vermag bei der bekannten Einrichtung zudem der Umstand, daß die Temperaturregulierung außerordentlich träge arbeitet. Dies hat seine Ursache nicht zuletzt darin, daß sich im Ölbehälter infolge unzureichender Durchmischung Bereiche unterschiedlicher Temperaturen ausbilden können0 Schließlich besteht ein weiterer Nachteil darin daß das Öl ständig zirkulieren muß, da es gewissermassen den verlängerten Art des im Ölbehälter angeordneten Temperaturfühlers bildet0 Die ständige Zirkulation bringt zwangsläufig Energieverluste mit sich, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde5 bei einer Einrichtung der in Betracht gezogenen Art die Temperaturstabilislerung zu verbessern und dadurch die Arbeitsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen zu erhöhen0 Diese Aufgabe wird nach einem ersten Vorschlag der Erfindung dadurch gelöst, daß das Kühl- und/oder Wärmemittel von einem Gas oder einem Schmiermittelgasgemisch gebildet wird, daß der Temperaturfühler der Arbeitsspindel ihren Lagern oder ihrem Gehäuse zugeordnet ist, daß der Temperaturfühler mit einem Regler verbunden ist und daß der Regler zum Regeln des Volumenstroms # des Kühl- und/oder Wärmemittels dient.The disadvantage of this device is initially that the use of oil as a coolant requires a high level of technical equipment in the form of a pump, a container, a recooling unit, etc. requires, in addition, that under Under certain circumstances, cooling oil can get into the bearings and the friction losses in the As a result, bearings take on considerable values. Cools one only that Housing of the work spindle9 in order to avoid such friction losses, there is a increased risk of the bearing preload assuming critical values and destroying the bearing will. In the case of the known facility, the fact that that the temperature regulation works extremely sluggishly. This has its cause not least in the fact that in the oil tank as a result of insufficient mixing Can develop areas of different temperatures0 Finally, there is a Another disadvantage is that the oil has to circulate constantly, since it is to a certain extent the extended type of temperature sensor arranged in the oil tank constant circulation inevitably entails a loss of energy, the invention is the underlying task5 for an institution of the type under consideration to improve the temperature stabilization and thereby the working accuracy of Machine tools to increase 0 This task is carried out after an initial proposal by the Invention solved in that the cooling and / or heating means of a gas or a lubricant gas mixture is formed that the temperature sensor of the work spindle their bearings or their housing is assigned that the temperature sensor with a Controller is connected and that the controller for regulating the volume flow # of the cooling and / or heating means is used.

Eine zweite Lösungsmöglichkeit besteht darin, daß das Kühl-und/oder Wärmemittel von einem Gas oder einem Schmiermittelgasgemisch gebildet wird, daß der Arbeitsspindel ein Drehzahlmesser zugeordnet ist, daß der Drehzahlmesser mit einem Steuerglied verbunden ist und daß das Steuerglied zum Einstellen des Volumenstromes V des Kühl- und/oder Wärmemittels dient.A second possible solution is that the cooling and / or Heat medium is formed from a gas or a lubricant gas mixture that the work spindle is assigned a tachometer that the tachometer with a control member is connected and that the control member for adjusting the volume flow V of the cooling and / or heating means is used.

Die erfindungsgemässen Einrichtungen bieten den Vorteil eines einfachen Aufbaues, da in Betrieben mit Werkzeugmaschinen regelmässig Druckluft vorhanden ist. Auf besondere Behälter, Rückkühlaggregate und Umwälzvorrichtungen kann folglich verzichtet werden. Abgesehen hiervon sind pneumatische Anlagen grundsätzlich preiswerter als hydraulische Anlagen.The devices according to the invention offer the advantage of a simple one Due to the fact that compressed air is regularly available in companies with machine tools is. On special containers, Recooling units and circulation devices can therefore be dispensed with. Apart from this, pneumatic systems are fundamental cheaper than hydraulic systems.

Anders als in die Lager eindringendes Ol erhöht in die Lager gelangende Luft die Lagerverluste praktisch nicht, d.h. es ist eine unmittelbare Kühlung der Lager möglich.In contrast to the oil that penetrates the bearings, the oil that penetrates the bearings increases Air the storage losses practically not, i.e. there is an immediate cooling of the Storage possible.

Da die Temperaturfühler die Temperaturen der auf ihre Temperatur zu überprüfenden Teile direkt und nicht über das Kühl- bzw.Wärmemittel messen, spricht die Einrichtung sehr schnell an. Störende Totzeiten entfallen also. Da sich der Volumenstrom eines Gases oder eines Schmiermittelgasgemisches zudem schneller verändern läßt als die Temperatur des Kühlöls bekannter Einrichtungen, kann die#Kühlleistung genauer an die abzuführende Verlustleistung angepaßt werden.As the temperature sensors measure the temperature of the on their temperature Measuring the parts to be checked directly and not via the coolant or heating medium speaks the facility very quickly. Disturbing dead times are therefore eliminated. Since the Change the volume flow of a gas or a lubricant gas mixture more quickly lets facilities known as the temperature of the cooling oil, the # cooling capacity can be adapted more precisely to the power loss to be dissipated.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachstehenden Beschreibung mehrerer in der beigefügten Zeichnung dargestellter Aus-führungsbeispiele. Es zeigen: Fig. 1 die Lagerung einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine mit einem Leitungssystem für die Zu- und Abfuhr eines Gases oder Schmiermittelgasgemisches und einer Einrichtung zur Regelung des Volumenstroms V des Gases bzw. Schmiermittelgasgemisches; Fig. 2 einen Regler zum Erzeugen einer Steligrösse; Fig. 3 eine Einrichtung zur stufigen Drosselung eines Volumenstromes V; Fig. 4 eine Einrichtung zur etigen Drosselung eines Volumenstromes V; Fig. 5 die Lagerung einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine mit einer Einrichtung zur drehzahlabhängigen Steuerung des Volumenstromes V eines Gases oder Schmiermittelgasgemisches; Fig. 6 die Lagerung einer Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine mit mehreren Temperaturstabilisierungszonen und mit einer Einrichtung zur Regelung des Volumenstromes V eines Gases oder Schmiermittelgasgemisches; Fig. 7 das Schema einer Einrichtung mit drei Temperaturstabilisierungszonen; Fig. 8 eine Verknüpfungs- und Gewichtungsachaltung für vier Temperaturfühler einer Einrichtung und Fig. 9 das Schema einer Einrichtung zur Drosselung und Verteilung eines Volumenstromes V auf zwei Stabilisierungszonen.Further features and details of the invention emerge from the Subclaims and the following description of several in the accompanying drawing illustrated exemplary embodiments. They show: FIG. 1 the mounting of a work spindle a machine tool with a line system for the supply and discharge of a gas or lubricant gas mixture and a device for regulating the volume flow V of the gas or lubricant gas mixture; Fig. 2 shows a controller for generating a Stel size; 3 shows a device for the stepped throttling of a volume flow V; 4 shows a device for some throttling of a volume flow V; Fig. 5 the storage of a work spindle of a machine tool with a device for speed-dependent control of the volume flow V of a gas or lubricant gas mixture; Fig. 6 the bearing of a work spindle of a machine tool with several temperature stabilization zones and with a device for regulating the volume flow V of a gas or lubricant gas mixture; 7 shows the diagram of a device with three temperature stabilization zones; Fig. 8 a linking and weighting system for four temperature sensors of a facility and FIG. 9 shows the diagram of a device for throttling and distributing a volume flow V on two stabilization zones.

In Fig. 1 ist 1 eine Arbeitsspindel, die in Lagern 2,3 und 4 eines Gehäuses 5 gelagert ist. Das Lager 2 ist bei der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung gleichzeitig als Temperaturstabilisierungszone ausgebildet. Zur vom Lager 2 gebildeten Temperaturstabilisierungszone führen Bohrungen 6 und 7, die mit einer Zuleitung 8 in Verbindung stehen. Die Größe der Bohrungen 6 und 7 bemißt sich nach dem größten Volumenstrom V, der dem Lager zuführbar sein soll. Ein Temperaturfühler 9 erfaßt die Temperaturänderungen am Außenring 10 des Lagers 2. Das Ausgangssignal des Temperaturfühlers 9 wird einem Regler 11 zugeführt, der die gemessene Temperatur, d.h. die Regelgrösse, mit einem Sollwert vergleicht. Die Abweichung der gemessenen Temperatur vom Sollwert, d.h. die Regelabweichung, wird in eine der Regelabweichung proportionale Spannung umgewandelt. Mit dieser Spannung wird der Stellantrieb 12 für eine Drossel 13 beaufschlagt. Der Stellantrieb drosselt den Volumenstrom V bei hoher Spannung wenig und bei niedriger Spannung stark. Die Kühlleistung wird dadurch an die Verlustleistung des Lagers 2 angepaßt. Das dem Lager 2 zugeführte Gas oder Schmiermittelgasgemisch kann nach dem Passieren der Temperaturstabilisierungszone über eine Abströmleitung 14 abgeführt werden.In Fig. 1, 1 is a work spindle, which is in bearings 2, 3 and 4 of a Housing 5 is mounted. The bearing 2 is in the device shown in FIG at the same time designed as a temperature stabilization zone. To formed from camp 2 Temperature stabilization zone lead bores 6 and 7 with a supply line 8 related. The size of the holes 6 and 7 is based on the largest Volume flow V that should be able to be supplied to the store. A temperature sensor 9 is detected the temperature changes on the outer ring 10 of the bearing 2. The output signal of the temperature sensor 9 is fed to a controller 11, which controls the measured temperature, i.e. the controlled variable, compares with a setpoint. The deviation of the measured temperature from the setpoint, i.e. the system deviation is converted into a voltage proportional to the system deviation converted. This voltage is applied to the actuator 12 for a throttle 13. The actuator throttles the volume flow V little at high voltage and at low voltage Tension strong. The cooling capacity is thereby reduced to the power loss of the bearing 2 adapted. The gas or lubricant gas mixture supplied to the bearing 2 can according to passing through the temperature stabilization zone via a discharge line 14th be discharged.

In Fig. 2 ist gezeigt, wie aus der mit einem Temperaturfühler 9 gemessenen Temperatur - der Regelgrösse - durch Vergleich mit einem Sollwert in einem Vergleicher 15 ein Ausgangssignal erzeugt werden kann, das der Differenz von Regelgrösse und Sollwert proportional ist.In Fig. 2 it is shown how from the measured with a temperature sensor 9 Temperature - the controlled variable - by comparison with a setpoint in a comparator 15 an output signal can be generated which is the difference between the controlled variable and Setpoint is proportional.

In Fig. 3 ist eine Einrichtung dar#gestellt, die die stufige Veränderung eines Volumenstromes V ermöglicht. Zu dieser Einrichtung gehören drei Ventile 16,17,18 und drei Drosseln 19, 20 und 21. Die Ventile und die Drosseln stehen über ein Leitungssystem 22 wiederum mit einem Gehäuse 5 in Verbindung, in dem eine Arbeitsspindel 1 gelagert ist. Die drei Ventile 16,17 und 18 können jeweils auf ~Durchlaß" oder "Sperren" geschaltet werden und mit Hilfe der Drosseln 19, 20 und 21 kann der von den Ventilen durchgelassene Volumenstrom V auf drei verschiedene Werte #16, V17 und V18 eingestellt werden.In Fig. 3 a device is shown # that the step change a volume flow V allows. This device includes three valves 16, 17, 18 and three throttles 19, 20 and 21. The valves and the throttles are connected to a pipe system 22 in turn connected to a housing 5 in which a work spindle 1 is mounted is. The three valves 16, 17 and 18 can each open "pass" or "block" can be switched and with the help of the throttles 19, 20 and 21 of the valves let through volume flow V is set to three different values # 16, V17 and V18 will.

Die nachstehende Tabelle 1 zeigt, daß der Spindel 1 acht verschiedene Volumenströme V durch die möglichen Kombinationen der Schaltzustände der Ventile 16, 17 und 18 zugeführt werden können.Table 1 below shows that the spindle 1 has eight different Volume flows V through the possible combinations of the switching states of the valves 16, 17 and 18 can be fed.

Tabelle 1 Ventil 16 Ventil 17 Ventil 18 auf - zu auf- zu auf zu o 1 o 1 o 1 V=o 1 o o 1 o 1 V = V16 o 1 1 o o 1 V = V17 o 1 o 1 1 o V = V18 1 o 1 o o 1 V = V16 + V17 1 o o 1 1 o V = V16 + V18 o 1 1 o 1 o V = V17 + V18 1 o 1 o 1 o V = V16+ V17 +-V18 In Fig 4 ist ein Ventil 23 mit einem in einem Ventilgehäuse 24 geführten Ventilkörper 25 dargestellt. Die Lage des Ventilkörpers 25 läßt sich durch einen Stellantrieb 26 stetig verändern0 Das Ventil 23 gibt in Abhängigkeit von der Stellung des Ventilkörpers 25 einen bestimmten Querschnitt einer Abflußbohrung 27 frei, 28 ist die Zuflußbohrung in das Innere des Ventils.Table 1 Valve 16 Valve 17 Valve 18 open - closed open - open closed o 1 o 1 o 1 V = o 1 o o 1 o 1 V = V16 o 1 1 o o 1 V = V17 o 1 o 1 1 o V = V18 1 o 1 o o 1 V = V16 + V17 1 o o 1 1 o V = V16 + V18 o 1 1 o 1 o V = V17 + V18 1 o 1 o 1 o V = V16 + V17 + -V18 In Fig. 4 is a valve 23 with an in a valve housing 24 guided valve body 25 is shown. The location of the valve body 25 can be continuously changed by an actuator 260 The valve 23 is in Depending on the position of the valve body 25, a certain cross section an outflow hole 27 is free, 28 is the inflow hole into the interior of the valve.

Die in Fig. 5 dargestellte Einrichtung entspricht in ihrem grundsätzlichen Aufbau weitgehend der Einrichtung gemäß Fig. 1.The device shown in Fig. 5 corresponds in principle Structure largely of the device according to FIG. 1.

Für gleiche Teile wurden daher gleiche Bezugszeichen verwendet.The same reference numerals have therefore been used for the same parts.

Während im Falle der Fig, 1 jedoch mit einem Temperaturfühler gearbeitet wird, um eine thermische Stabilisierung herbeizui führen, verwendet man bei der Einrichtung nach Fig. 5 einen Drehzahlmesser 29, dessen Meßwerte einem Steuerglied 30 zugeführt werden, zu dem wiederum ein Stellantrieb 12 und eine Drossel 13 gehören0 Der Drehzahlmesser 29 liefert beispielsweise eine der Drehzahl proportionale Spannung, mit der der Stellantrieb 12 beaufschlagt wird. Auch in diesem Fall wird über die Drossel 13 bei hoher Spannung der Volumenstrom V wenig und bei niedriger Spannung stark gedrosselt0 Die Drosselung kann entweder entsprechend Fig, 3 stufig oder entsprechend Fig. 4 stetig erfolgen, Während bei den Fig0 1, 3 und 5 nur jeweils eine Temperaturstabilisierungszone, nämlich die vom vorderen Spindellager gebildete, vorgesehen war, zeigt Fig, 6 eine Lösung mit drei von den Lagern 2,3 und 4 gebildeten Temperaturstabilisierungszonen.While in the case of FIG. 1, however, a temperature sensor was used is used in order to bring about thermal stabilization Device according to FIG. 5, a tachometer 29, the measured values of which are transmitted to a control member 30 are supplied, which in turn includes an actuator 12 and a throttle 130 The tachometer 29 supplies, for example, a voltage proportional to the speed, with which the actuator 12 is acted upon. In this case too, the Throttle 13 at high voltage the volume flow V little and at low voltage strongly throttled0 The throttling can either be 3-stage according to Fig. 3 or accordingly Fig. 4 take place continuously, while in Fig0 1, 3 and 5 only one temperature stabilization zone, namely that formed by the front spindle bearing was provided, FIG. 6 shows a Solution with three temperature stabilization zones formed by bearings 2, 3 and 4.

Für Teile, die Teilen in den Fig. 1 und 5 entsprechen, wurden gleiche Bezugszeichen verwendet. Man erkennt, daß jede der Temperaturstabilisierungszonen über Zuleitungen 8 mit einer Drossel 13 verbunden ist, die durch einen Stellantrieb 12 betätigt werden kann, und zwar in Abhängigkeit einer an einer bestimmten Stele gemessenen Temperatur oder der Drehzahl der Arbeitsspindel 1.For parts which correspond to parts in FIGS. 1 and 5, the same have been made Reference numerals used. It can be seen that each of the temperature stabilization zones is connected via feed lines 8 to a throttle 13, which is controlled by an actuator 12 can be operated, depending on a particular stele measured temperature or the speed of the work spindle 1.

In Fig. 7 sind schematisch drei Temperaturfühler 9 dargestellt, die drei Temperaturstabilisierungszonen 2,3 und 4 zugeordnet sind. Jeder Temperaturfühler 9 wird hier als Geber einer Regelgrösse benutzt, die den Reglern 11 zugeführt wird. Die Regler steuern entsprechend der jeweiligen Regelabweichung Stellantriebe 12, die über Drosseln 13 die Volumenströme V verändern, die den zugehörigen Temperaturstabilisierungszonen über Zuleitungen 8 zufliessen.In Fig. 7 three temperature sensors 9 are shown schematically, the three temperature stabilization zones 2, 3 and 4 are assigned. Any temperature sensor 9 is used here as a transmitter of a controlled variable that is fed to the controllers 11. The controllers control actuators 12 according to the respective control deviation, which change the volume flows V via throttles 13 that affect the associated temperature stabilization zones Flow via feed lines 8.

In Fig. 8 ist das Schema einer Einrichtung dargestellt, mit der Signale von vier Temperaturfühlern 9 gewichtet und miteinander verknüpft werden können.In Fig. 8 the diagram of a device is shown with the signals can be weighted by four temperature sensors 9 and linked to one another.

Die Signale der Temperaturfühler werden Verstärkern 31 zugeführt und in einer Verknüpfungsschaltung 32 elektronisch gewichtet, so daß das Ausgangssignal der nachstehenden# Gleichung entspricht: UA = a1 ~ T1 +a2 . T2 + a3 .T3 + a4 rp wobei a1 - a4 die Gewichtungsfaktoren und T1 - T4 die an den einzelnen Temperaturfühlern 9 gemessenen#Temperaturen sind.The signals from the temperature sensors are fed to amplifiers 31 and electronically weighted in a logic circuit 32, so that the output signal corresponds to the following equation: UA = a1 ~ T1 + a2. T2 + a3 .T3 + a4 rp where a1 - a4 are the weighting factors and T1 - T4 those at the individual temperature sensors 9 # temperatures are measured.

Die zuletzt genannte Art der Bildung einer Regelgrösse kann benutzt werden, um die unterschiedliche Aussagekraft gemessener Temperaturen hinsichtlich der Temperaturstabilität der Arbeitsspindel zu berücksichtigen. Grossen Einfluß haben insbesondere die Lagertemperaturen, während die Umgebungstemperatur sich nur sehr schwach auf das Temperaturfeld der Arbeitsspindel auswirkt. Das Signal U kann in gewohnter Weise zur Bildung einer Regelabweichung genutzt werden.The last-mentioned type of formation of a controlled variable can be used in order to show the different meaningfulness of measured temperatures the temperature stability of the work spindle must be taken into account. Big influence in particular have the storage temperatures, while the ambient temperature is only has a very weak effect on the temperature field of the work spindle. The signal U can can be used in the usual way to generate a control deviation.

Fig. 9 gibt das Schema einer Einrichtung mit zwei Stabilisierungszonen 2 und 3 und diesen zugeordneten Temperaturfühlern 9 wieder. In einem Regler 11 wird aus den Signalen der Temperaturfühler 9 ein Differenzsignal gebildet. Dieses wird einem ersten Stellantrieb 12 zugeführt, der ein Ventil 33 betätigt, das den Volumenstrom V über Leitungen 8 so auf die Stabilisierungszonen verteilt, daß die Temperaturdifferenz möglichst klein wird. Gleichzeitig wird der Volumenstrom V in Abhängigkeit der in einer Verknüpfungsschaltung 34 gemittelten Temperaturen über einen Stellantrieb 12 und eine Drossel 13 geregelt.Fig. 9 gives the scheme of a device with two stabilization zones 2 and 3 and temperature sensors 9 assigned to them again. In a controller 11 is a differential signal is formed from the signals of the temperature sensor 9. This will a first Actuator 12 supplied, which actuates a valve 33, that distributes the volume flow V via lines 8 to the stabilization zones, that the temperature difference is as small as possible. At the same time the volume flow V as a function of the temperatures averaged in a logic circuit 34 Regulated via an actuator 12 and a throttle 13.

Claims (9)

AnsprUche : 0Einrichtung zum thermischen Stabilisieren von Arbeitsspindeln an Werkzeugmaschinen, die mit einem Temperaturfühler und einer Kühl- und/oder Wärmemittelquelle versehen ist, welche mit einem Leitungssystem In Verbindung steht, über das mindestens eine Temperaturstabilisierungszone der Arbeitsspindel bzw. ihrer Lager bzw. ihres Gehäuses mit einem KUhl-und/oder Wärmemittelstrom beaufschlagbar ist, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Kiihl- und/oder Wärmemittel von einem Gas oder einem Schmiermittelgasgemisch gebildet wird, daß der Temperaturfühler (9) der Arbeitsspindel (1) ihren Lagern (2,3,4) oder ihrem Gehäuse (5) zugeordnet ist, daß der Temperaturfühler (9) mit einem Regler (11) verbunden ist und daß der Regler (11) zum Regeln des Volumenstromes V des tu~hl-und/oder Wärmemittels dient. Requirements: Equipment for thermal stabilization of work spindles on machine tools that have a temperature sensor and a coolant and / or heating medium source is provided, which is connected to a line system via which at least a temperature stabilization zone of the work spindle or its bearing or its Housing can be acted upon with a coolant and / or heat medium flow, thereby g It is not indicated that the coolant and / or heating medium is from a gas or a lubricant gas mixture is formed that the temperature sensor (9) of the work spindle (1) their bearings (2,3,4) or their housing (5) is assigned that the temperature sensor (9) is connected to a regulator (11) and that the regulator (11) for regulating the volume flow V of the oil and / or heating medium is used. 2. Einrichtung zum thermischen Stabilisieren von Arbeitsspindeln an Werkzeugmaschinen, die mit einem Temperaturfühler und einer KEhl- und/oder Wärmemittelquelle versehen ist, welche mit einem Leitungssystem in Verbindung steht, über das mindestens eine Temperaturstabilisierungszone der Arbeitsspindel bzw. ihrer Lager bzw. ihres Gehäuses mit einem Kühl- und/oder Wärmemittelstrom beaufschlagbar ist, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das KUhl- und/ oder Wärmemittel von einem Gas oder einem Schmiermittelgasgemisch gebildet wird, daß der Arbeitsspindel (1) ein Drehzahlmesser (29) zugeordnet ist, daß der Drehzahlmesser (29) mit einem Steuerglied (30) verbunden ist und daß das Steuerglied (30) zum Einstellen des Volumenstromes V des Kühl und/ oder Wärmemittels dient.2. Device for thermal stabilization of work spindles Machine tools with a temperature sensor and a coolant and / or heating medium source is provided, which is connected to a line system via the at least a temperature stabilization zone of the work spindle or its bearing or its Housing can be acted upon with a flow of coolant and / or heating medium, thereby g It is not noted that the coolant and / or heating medium is from a gas or a lubricant gas mixture is formed that the work spindle (1) is a tachometer (29) is assigned that the tachometer (29) is connected to a control member (30) is and that the control member (30) for adjusting the volume flow V of the cooling and / or heat means. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Regler (11) mit mindestens einem Stellantrieb (12) und einer Drossel (13) ausgestattet ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the controller (11) with at least one actuator (12) and one Throttle (13) is equipped. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Regler (11) mit mindestens einem Stellantrieb (12) und einem Ventil (33) ausgestattet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized g e -k e n n z e i c h n e t that the controller (11) with at least one actuator (12) and a valve (33). 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß sie mit mehreren Temperaturstabilisierungszonen (2,3,4) versehen ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized g e -k e n n e i n e t that they are equipped with several temperature stabilization zones (2,3,4) is provided. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß Jeder Temperaturstabilisierungszone (2,3,4) ein Ventil (16,17,18) und/oder eine Drossel (19, 20,21) zugeordnet ist, durch die der Volumenstrom V intermittierend, stufig oder stetig veränderbar ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized g e -k e It is noted that each temperature stabilization zone (2,3,4) has a valve (16,17,18) and / or a throttle (19, 20,21) is assigned through which the volume flow V is intermittent, stepped or continuously changeable. 7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß sie mehrere Temperaturstabilisierungszonen (2,3,4) mit Jeweils mindestens einem Temperaturfühler (9) aufweist und daß jedem Temperaturfühler (9) ein Ventil und/oder eine Drossel (13) zugeordnet ist, durch die die Volumenströme V zu den einzelnen Temperaturstabilisierungszonen unabhängig voneinander intermittierend, stufig oder stetig veränderbar sind.7. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that they have several temperature stabilization zones (2,3,4) each with at least has a temperature sensor (9) and that every temperature sensor (9) a valve and / or a throttle (13) is assigned through which the volume flows V to the individual temperature stabilization zones intermittently independently of one another, can be changed in stages or continuously. 8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß sie mehrere Temperaturfühler (9) aufweist, die über eine eine Gewichtung der einzelnen Meßwerte ermöglichende Verknüpfungsschaltung (32) mindestens ein Ventil und/oder eine Drossel steuern (Fig. 8).8. Device according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that it has several temperature sensors (9), which have a weighting the logic circuit (32) enabling the individual measured values to have at least one valve and / or control a throttle (Fig. 8). 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß sie mit einem auf die Temperatur der Umgebungsluft der Werkzeugmaschine ansprechenden zusEtzlichen Temperaturfühler versehen ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that g e -k e n n n e i n e t that they relate to the temperature of the ambient air of the Machine tool appealing additional temperature sensor is provided.
DE19803016136 1980-04-24 1980-04-24 Thermal stabiliser for machine tool spindles - has gaseous or lubricating coolant, or thermal medium and has temp. sensor for spindle bearing or housing Withdrawn DE3016136A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803016136 DE3016136A1 (en) 1980-04-24 1980-04-24 Thermal stabiliser for machine tool spindles - has gaseous or lubricating coolant, or thermal medium and has temp. sensor for spindle bearing or housing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803016136 DE3016136A1 (en) 1980-04-24 1980-04-24 Thermal stabiliser for machine tool spindles - has gaseous or lubricating coolant, or thermal medium and has temp. sensor for spindle bearing or housing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3016136A1 true DE3016136A1 (en) 1981-10-29

Family

ID=6101019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803016136 Withdrawn DE3016136A1 (en) 1980-04-24 1980-04-24 Thermal stabiliser for machine tool spindles - has gaseous or lubricating coolant, or thermal medium and has temp. sensor for spindle bearing or housing

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3016136A1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0078420A2 (en) * 1981-10-29 1983-05-11 KEARNEY & TRECKER CORPORATION Lubrication system for machine tool or the like
DE3826945A1 (en) * 1988-08-09 1990-02-15 Skf Gmbh METHOD AND ARRANGEMENT FOR INFLUENCING THE AIR OR PRELOADING OF ROLLER BEARINGS
DE102007029571A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Fibro Gmbh Pre-tension setting process for rolling bearing involves regulating temperature of at least one bearing ring
DE102010049953A1 (en) * 2010-10-21 2012-04-26 Imo Holding Gmbh Arrangement with devices for integrated cooling and / or heating and a method for integrated heating or cooling
US20200398396A1 (en) * 2019-06-18 2020-12-24 Disco Corporation Processing apparatus
CN114905056A (en) * 2022-05-10 2022-08-16 江西佳时特精密机械有限责任公司 Electric spindle thermal balance management system with feedback and set temperature determination method

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0078420A2 (en) * 1981-10-29 1983-05-11 KEARNEY & TRECKER CORPORATION Lubrication system for machine tool or the like
EP0078421A2 (en) * 1981-10-29 1983-05-11 KEARNEY & TRECKER CORPORATION Adaptive control system for machine tool or the like
EP0078420A3 (en) * 1981-10-29 1983-06-08 Kearney & Trecker Corporation Lubrication system for machine tool or the like
EP0078421A3 (en) * 1981-10-29 1983-08-03 Kearney & Trecker Corporation Adaptive control system for machine tool or the like
DE3826945A1 (en) * 1988-08-09 1990-02-15 Skf Gmbh METHOD AND ARRANGEMENT FOR INFLUENCING THE AIR OR PRELOADING OF ROLLER BEARINGS
DE102007029571A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-27 Fibro Gmbh Pre-tension setting process for rolling bearing involves regulating temperature of at least one bearing ring
DE102007029571B4 (en) 2007-05-18 2022-04-28 Fibro Gmbh Method for adjusting the preload of a roller bearing, roller bearing unit with adjustable preload and rotary table and spindle with the corresponding roller bearing unit
DE102010049953A1 (en) * 2010-10-21 2012-04-26 Imo Holding Gmbh Arrangement with devices for integrated cooling and / or heating and a method for integrated heating or cooling
DE102010049953B4 (en) * 2010-10-21 2021-04-15 Imo Holding Gmbh Arrangement with devices for integrated cooling and / or heating and a method for integrated heating or cooling
US20200398396A1 (en) * 2019-06-18 2020-12-24 Disco Corporation Processing apparatus
CN114905056A (en) * 2022-05-10 2022-08-16 江西佳时特精密机械有限责任公司 Electric spindle thermal balance management system with feedback and set temperature determination method
CN114905056B (en) * 2022-05-10 2023-10-03 江西佳时特精密机械有限责任公司 Motorized spindle thermal balance management system with feedback and set temperature determining method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3024150C2 (en) Hydrostatically relieved guide mechanism for a machine
EP3173208B1 (en) Tempering device
DE19953075B4 (en) Actuator control circuit
DE3709085A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING THE FLOW TEMPERATURE OF A HEATING SYSTEM
EP0034659A1 (en) Control device for the machining load on lapping, honing and grinding machines
WO2011038800A1 (en) Device and method for the controlled secondary cooling of a strand casting system
DE3016136A1 (en) Thermal stabiliser for machine tool spindles - has gaseous or lubricating coolant, or thermal medium and has temp. sensor for spindle bearing or housing
DE1752684B1 (en) Cooling device on thread grinding machines
EP1393817A2 (en) Device for applying coating material
DE3723729C2 (en) Shaft seal, especially for gas-cooled generator shafts
AT404807B (en) ACTUATING DEVICE FOR SETTING THE LOCATION OF STRAND SUPPORT ELEMENTS
DE102017209822B4 (en) Method for operating a machine tool and machine tool
DE869076C (en) Device for superheated steam cooling through water injection
EP0522487A1 (en) Process and device for controlling the thickness profile during manufacture of blown films
DE102017102836B4 (en) AIR BEARING ARRANGEMENT FOR A COORDINATE MEASUREMENT DEVICE AND METHOD OF OPERATION THEREOF
DE1450686B2 (en) CONTROL DEVICE FOR A HYDROSTATIC TRANSMISSION
WO2019154452A1 (en) Valve control method and device
DE2449344A1 (en) Milling apparatus control for oil extraction - with temperature sensor alongside the rolls to actuate a control device to keep the gap constant
DE3407747A1 (en) Pressure regulator for an adjustable pump
DE3538643A1 (en) Device for controlling the pressure of a hydrostatic drive
DE3448047C2 (en)
DE933597C (en) Postforming device for machine tools, especially for turning machines, with hydraulic servo motor
DE697733C (en) Device for mixing wet steam and superheated steam for driving auxiliary machines in steam boiler systems, especially locomotives
DE102020120038A1 (en) Temperature control of a machine module
DE2558944C3 (en) Device for the cold drawing of bar material, in particular for the multiple drawing of pipes made of steel

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: LECHLER, GERHARD, DR.-ING., 1000 BERLIN, DE

8139 Disposal/non-payment of the annual fee