DE69401194T2

DE69401194T2 - Anlage zum Vermeiden von thermischen Verformungen einer Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE69401194T2
Application number: DE1994601194
Authority: DE
Inventors: Toshiharu Miyano
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-01-14
Filing date: 1994-01-14
Publication date: 1997-07-03
Anticipated expiration: 2014-01-15
Also published as: DE69401194D1; EP0663263B1; EP0663263A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verhindern einer thermischen Deformation einer Werkzeugmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 2; die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Werkzeugmaschine mit einer derartigen Vorrichtung.
Bei Werkzeugmaschinen wird die elektrische Energie zum Antreiben derselben unvermeidbar zum Teil in Form von Wärme verbraucht, so daß die Werkzeugmaschinen eine thermische Verformung erleiden. Weil der Wärmeausdehnungskoeffizient von Stahl bei Erhöhen um ein Grad Celsius bis zu etwa 0,01 mm pro Meter beträgt, verursacht die in einer Werkzeugmaschine auftretende thermische Verformung, daß sich deren Bearbeitungsgenauigkeit verschlechtert. Eine herkömmliche Werkzeugmaschine ist daher mit Ölmänteln ausgerüstet, die um den Lagermechanismus einer Spindel oder dergleichen herum angeordnet sind. Man läßt ein Kühlmittel, z. B. ein Schneidöl, durch die Ölmäntel zirkulieren, um die Werkzeugmaschine an übermäßiger Erwärmung zu hindern, so daß die Werkzeugmaschine auf ihr thermisches Gleichgewicht eingestellt und ihre thermische Verformung unterdrückt werden.
Die EP-A-355 730 offenbart eine Vorrichtung von der im Oberbegriff der beiden Asprüche 1 und 2 definierten Art. Die Wärmeaustauscheinrichtungen sind in der Form von rohrartigen Kanälen, die zu den oben erwähnten Ölmänteln ähnlich sind.
Das Vorsehen der Ölmäntel verursacht jedoch, daß die Werkzeugmaschine in ihrer Konstruktion kompliziert wird. Ferner ist zu befürchten, daß die inneren Bereiche der Ölmäntel aufgrund des durch sie strömenden Kühlmittels rosten werden. Darüber hinaus sind die Bereiche der Werkzeugmaschine, die durch das Kühlmittel gekühlt werden, auf die Stellen begrenzt, an denen die Ölmäntel vorgesehen sind, so daß in dem Falle, daß sich das thermische Gleichgewicht aufgrund der Umgebung, in welcher die Werkzeugmaschine angeordnet ist, ändert, die zu kühlenden Bereiche nicht einfach geändert werden können, um die in der Werkzeugmaschine auftretende thermische Verformung in wirksamer Weise zu unterdrücken.
Dementsprechend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Verhindern einer thermischen Verformung zu schaffen, die in einer Werkzeugmaschine auftritt, wobei diese Vorrichtung dazu befähigt ist, die thermische Verformung der Werkzeugmaschine zu unterdrücken, ohne zu verursachen, daß die Werkzeugmaschine in der Konstruktion kompliziert wird.
Dies wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und/oder des Anspruchs 2 erreicht.
Es können ein oder mehrere Wärmeaustauschbereiche leicht in erwünschten Bereichen der Werkzeugmaschine angeordnet werden.
Die Vorrichtung zum Verhindern der in einer Werkzeugmaschine auftretenden thermischen Verformung ist dazu befähigt, erwünschte Bereiche der Werkzeugmaschine zu erwärmen und/oder zu kühlen.
Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Verhindern einer thermischen Verformung einer Werkzeugmaschine, wobei diese Vorrichtung dazu befähigt ist, geeignete Erwärmungsvorgänge und/oder geeignete Kühlvorgänge von erwünschten Bereichen der Werkzeugmaschine in Übereinstimmung mit einem Ausmaß der Wärmeübertragung zu entsprechenden Bereichen der Werkzeugmaschine durch ein Wärmeübertragungsfluid auszuführen.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Werkzeugmaschine, die mit der offenbarten Vorrichtung zum Verhindern einer thermischen Verformung der Werkzeugmaschine ausgerüstet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Wärmeaustauscheinrichtung wenigstens eine Wärmeaustauscheinheit auf, welche beutefförmig und aus einem flexiblen Material hergestellt ist, so daß sie nach Maßgabe des in ihr enthaltenen Wärmeübertragungsfluids ausdehnbar und zusammenziehbar ist. Es wird bevorzugt, daß die Wärmeaustauscheinrichtung zwischen der Zuführeinrichtung und der Abgabeeinrichtung mittels einer Verbindungseinrichtung lösbar verbunden ist. Üblicherweise weist die Wärmeaustauscheinrichtung eine Mehrzahl von Wärmeaustauscheinheiten auf. Diese Wärmeaustauscheinheiten können hintereinander oder parallel verbunden sein. Es wird ebenfalls bevorzugt, daß die Abgabeeinrichtung mit der Zuführeinrichtung verbunden ist, so daß das Wärmeübertragungsfluid, das durch die Wärmeaustauscheinrichtung hindurchgegangen ist, zu der Zuführeinrichtung zurückgeführt wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, die eine Temperatur des Wärmeübertragungsfluids feststellt, wenn dieses in die Wärmeaustauscheinrichtung hineinfließt und von der Wärmeaustauscheinrichtung abgegeben wird, und welche die Erwärmungseinrichtung steuert, um das Wärmeübertragungsfluid auf der Grundlage der festgestellten Temperatur des Wärmeübertragungsfluids zu erwärmen. Es kann eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Wärmeübertragungsfluids zusammen mit der Erwärmungseinrichtung vorgesehen sein. In diesem Falle ist die Steuereinrichtung in der Weise ausgebildet, daß sie steuert, um die Erwärmungseinrichtung und die Kühleinrichtung selektiv auf der Grundlage einer festgestellten Temperatur des Wärmeübertragungsfluids zu betreiben.
Bei Betrieb ist die Wärmeaustauscheinrichtung in einem Bereich einer thermisch niedrigeren Seite der Werkzeugmaschine angeordnet und das Wärmeübertragungsfluid wird der Wärmeaustauscheinrichtung von der Zuführeinrichtung zugeführt. Der Bereich der Werkzeugmaschine, in welchem die Wärmeaustauscheinrichtung angeordnet ist, wird durch das durch die Wärmeaustauscheinrichtung strömende Wärmeübertragungsfluid erwärmt. Infolgedessen wird jeder Bereich der Werkzeugmaschine thermisch ausgeglichen, so daß eine thermische Verformung der Werkzeugmaschine unterdrückt werden kann.
Die Wärmeaustauscheinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nach Maßgabe der Menge des in ihr enthaltenen Fluids ausdehnbar und zusammenziehbar. Daher wird die Wärmeaustauscheinrichtung in einen zusammengezogenen Zustand versetzt und in dem Bereich der Werkzeugmaschine angeordnet. Die in der Werkzeugmaschine angeordnete Wärmeaustauscheinrichtung wird durch Zuführen des Fluids von der Zuführeinrichtung mit Hilfe der Strömungssteuereinrichtung ausgedehnt. Infolgedessen ist die ausgedehnte Wärmeaustauscheinrichtung in dem vorgeschriebenen Bereich der Werkzeugmaschine derart angeordnet, daß die Außenseite der Wärmeaustauscheinrichtung mit der Innenseite des Bereichs in fester Berührung steht.
Daher kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Wärmeaustauscheinrichtung selbst in einem engen Bereich der Werkzeugmaschine leicht angeordnet werden. Der Bereich der Werkzeugmaschine, in dem die Wärmeaustauscheinrichtung anzuordnen ist, kann gemäß dem thermischen Zustand der Werkzeugmaschine leicht geändert werden. Hinzu kommt, daß die Wärmeübertragung von dem durch die Wärmeaustauscheinrichtung zu dein Bereich der Werkzeugmaschine verlaufenden Wärmeübertragungsfluid wirksam ausgeführt werden kann. Darüberhinaus ist es nicht erforderlich, einen Wärmeaustauschmechanis mus, z.B. einen Ölmantel, in der Werkzeugmaschine vorzusehen, so daß die Konstruktion der Werkzeugmaschine vereinfacht werden kann. Weiterhin ist, weil die Werkzeugmaschine nicht unmittelbar mit dem Wärmeübertragungsfluid in Berührung kommt, die Werkzeugmaschine am Rosten gehindert.
Die obigen und andere Gegenstände und Vorteile werden bei der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen.

Fig. 1 veranschaulicht schematisch die Ausbildung eines ersten Beispiels der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Eifindung;
Fig. 2 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Werkzeugmaschine, die so konstruiert ist, um sie mit der Vorrichtung nach Fig. 1 auszurüsten;
Fig. 3 ist eine teilweise perspektivische Ansicht der Vorderseite der Werkzeugmaschine nach Fig. 2 in einem Zustand, bei dem die Vorrichtung nach Fig. 1 vorgesehen ist;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines zweiten Beispiels der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5(a) und 5(b) veranschaulichen jeweils ein Beispiel einer Anordnung der Vorrichtung nach Fig. 4; und
Fig. 6 veranschaulicht ein Beispiel einer Anordnung der Vorrichtung nach Fig. 4, wobei eine Wärmeaustauscheinrichtung der Vorrichtung um die Spindel einer Werkzeugmaschine herum angeordnet ist.

Detailierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen.

Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wird, so besteht keine Absicht, die vorliegende Erfindung auf diese Ausführungsformen zu beschränken. Es ist im Gegenteil beabsichtigt, alle Abwandlungen und Abänderungen der Erfindung im Rahmen des Schutzumfangs oder des Gedankens der vorliegenden Erfindung abzudecken, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert.

Erstes Beispiel

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird zunächst ein erstes Beispiel einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Wie aus dieser Figur ersichtlich ist, weist eine Vorrichtung 10 zum Verhindern einer thermischen Verformung einer Werkzeugmaschine eine Zuführeinheit 11 zum Zuführen eines gekühlten oder eines erwärmten Öls und einen Wärmeaustauschbereich 13 mit vier Wärmeaustauscheinheiten 13a, 13b, 13c und 13d auf, wobei dieser Wärmeaustauschbereich 13 mit dem Öl von der Zuführeinheit 11 über eine Zuführleitung 12 versorgt wird und entsprechende Bereiche einer Werkzeugmaschine, in denen diese Wärmeaustauscheinheiten angeordnet sind, kühlt oder erwärmt. Die Vorrichtung 10 weist ferner einen Ölabgabebereich 14 auf, der mit der Wärmeaustauscheinheit 13d verbunden ist, die auf der am weitesten stromabwärts befindlichen Seite des Wärmeaustauschbereichs 13 positioniert ist. Der Ölabgabebereich 14 gewinnt das Öl zurück, das durch den Wärmeaustauschbereich 13 hindurchgegangen ist, und leitet es zu der Zuführeinheit 11 zurück. Es ist ein Strömungssteuerventil 15 zwischen dem Ölabgabebereich 14 und der Zuführeinheit 11 vorgesehen, welches die Strömungsgeschwindigkeit des durch den Wärmeaustauschbereich 13 hindurchgehenden Öls steuert.
Die Zuführeinheit 11 ist in ihr mit einer Kühlmitteleinrichtung 18 für Öl versehen, die ein Ökeservoir 181, ein Filter 182 sowie eine Kühlmittelpumpe 183 aufweist. Die Kühlmittelpumpe 183 wird von dem Reservoir 181 über das Filter 182 mit dem Öl gespeist und kühlt dieses mit Fluorgas, woraufhin die Kühlmittelpumpe 183 das gekühlte Öl zu dem Wärmeaustauschbereich 13 herauspumpt. Anstelle der Kühlmittelpumpe 183 können eine Kühleinrichtung und eine Zuführpumpe getrennt vorgesehen sein.
Die Zuführeinheit 11 ist ferner in ihr mit einem Erwärmer 19 zum Erwärmen des Öls versehen. Wenn das erwärmte Öl dem Wärmeaustauschbereich 13 zugeführt wird, wird die Kühlmittelpumpe 183 so betrieben, daß sie lediglich als eine Zuführpumpe funktioniert, und zur gleichen Zeit wird der Erwärmer betrieben, um das Öl zu erwärmen. Eine Zuführpumpe zum Zuführen des erwärmten Öls kann unabhängig vorgesehen sein.
Die Kühlmittelpumpe 183 und der Erwärmer 19 werden durch eine Steuereinheit 184 gesteuert, die in der Zuführeinheit 11 vorgesehen ist. Bei dem vorliegenden Beispiel wird unter der Steuerung durch die Steuereinheit 184 das Öl dem Wärmeaustauschbereich 13 zugeführt, ohne gekühlt zu werden, wenn die Öltemperatur durch eine geeignete Einrichtung, z.B. ein Bimetallthermometer, ermittelt und festgestellt wird, daß sie geringer als ein vorgeschriebener Wert, beispielsweise die Umgebungslufttemperatur ist. Indessen wird das Öl, wenn festgestellt worden ist, daß die Öltemperatur erheblich oberhalb einer vorgeschriebenen Temperatur liegt, dein Wärmeaustauschbereich 13 zugeführt, ohne erwärmt zu werden.
Zusätzlich ist die Zuführeinheit 11 mit einem (nicht gezeigten) Pegelmesser oder einem (nicht gezeigten) Schwimmschalter versehen, um die Menge des in dem Reservoir 181 gespeicherten Öls zu überwachen. Die Kühlmittelpumpe 183 weist einen (nicht gezeigten) Reiniger vom Bypass-Typ auf.
Das Ölreservoir 181 der Zuführeinheit 11 weist eine Ölrückgewinnungsöffnung 111 auf, welche über das Strömungssteuerventil 15 mit einer Ölabgabeöffnung 141 einer Ölabgabeleitung 142 verbunden ist, welche den Ölabgabebereich 14 bildet. Wenn das Strömungssteuerventil 15 vorgesehen ist, kann die Strömungsgeschwindigkeit des durch den Wärmeaustauschbereich 13 zirkulierenden Öls eingestellt werden.
Als nächstes wird die Bildung des Wärmeaustauschbereichs 13 beschrieben. Bei dem vorliegenden Beispiel weist der Wärmeaustauschbereich 13 vier Wärmeaustauscheinheiten 13a, 13b, 13c und 13d von der gleichen Abmessung und der gleichen Konstruktion auf. Diese Wärmeaustauscheinheiten sind beutelförmig und aus einem gering dehnbaren, flexiblen Material hergestellt, so daß sie in Übereinstimmung mit der Strömungsgeschwindigkeit des durch sie hindurchgehenden Öls ausdehnbar oder zusammenziehbar sind. In Fig. 1 sind die Wärmeaustauscheinheiten in einem ausgedehnten Zustand gezeigt, wobei diese Einheiten im wesentlichen spindelförmig sind. Die Wärmeaustauscheinheiten können, solange sie in Übereinstimmung mit der Strömungsgeschwindigkeit des durch sie hindurchgehenden Öls ausdehnbar und zusammenziehbar sind, in irgendeiner anderen geeigneten Form ausgebildet sein.
In dem vorliegenden Beispiel sind die Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d in Reihe verbunden. Dies bedeutet, daß die erste Wärmeaustauscheinheit 13a an ihrer Ausgangsöffnung über eine Zuführleitung 131 mit einer Einlaßöffnung der benachbarten, zweiten Wärmeaustauscheinheit 13b verbunden ist, die ihrerseits an ihrer Ausgangsöffnung über eine Zuführleitung 132 mit einer Eingangsöffnung der dritten Wärmeaustauscheinneit 13c verbunden ist. Gleichfalls ist eine Ausgangsöffnung der dritten Wärmeaustauscheinheit 13c über eine Zuführleitung 133 mit einer Eingangsöffnung der vierten Wärmeaustauscheinheit 13d verbunden. Eine Einlaßöffnung der ersten Wärmeaustauscheinheit 13a ist über die Zuführleitung 12 mit der Zuführeinheit 11 verbunden, während eine Auslaßöffnung der vierten Wärmeaustauscheinheit 13d über die Abgabeleitung 142 mit der Seite der Zuführeinneit verbunden ist. Die Leitungen 131 bis 133, 12 und 142 sind biegsam und in einer und um eine Werkzeugmaschine herum leicht angeordnet.
Die biegsamen Zuführleitungen 131 bis 133 sind mit den entsprechenden Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d lösbar verbunden. Beispielsweise ist die zweite Wärmeaustauscheinheit 13b an ihrer Einlaßöffnung mit einer Leitungsverbindung 16 und an ihrer Auslaßöffnung mit einer Leitungsverbindung 16 versehen. Die Leitungsverbindung 16 weist einen Kragen und einen Haltevorsprung auf, der sich von dem Kragen nach einwärts erstreckt. Durch Einführen der Leitung in den Kragen der Verbindung 16 gelangt der Haltevorsprung mit der Außenumfangsseite der Leitung in Eingriff, um einen automatischen Anschluß zwischen der Verbindung und der Leitung zu bilden. Die Leitung kann durch Drücken des Kragens der Verbindung nach einwärts automatisch von der Verbindung entfernt werden, so daß sich der Vorsprung in eine Position außer Eingriff mit der Leitung bewegt. In dem vorliegenden Beispiel ist die Leitung 12 bzw. die Leitung 142 ebenfalls mit der Wärmeaustauscheinheit 13a bzw. der Wärmeaustauscheinheit 13d lösbar verbunden. Die Verbindung 16 kann, solange sie einen lösbaren Anschluß bildet, von irgendeiner anderen geeigneten, herkömmlichen Konstruktion sein.
Fig. 2 und 3 zeigen eine Werkzeugmaschine, bei welcher die Vorrichtung 10 des vorliegenden Beispiels vorgesehen sein kann. Eine Werkzeugmaschine 20 weist eine aus Gußeisen hergestellte Basis 21 auf, auf welcher ein Spindelstock 22 und eine Schlebetischeinheit 23 angeordnet smd. Ein Vorschubmotor 24 ist an der Seite der Schiebetischeinheit 23 vorgesehen, um den Tisch 23 zum Verschieben anzutreiben. An der Hinterseite des Spindelstocks 22 und der Tischeinheit 23 ist ein Antriebsmotor für eine Spindel 221 des Spindelstocks 22 oder dergleichen angeordnet.
Die der Werkzeugmaschine 20 zugeführte elektrische Leistung wird teilweise in Form von thermischer Energie verbraucht, so daß die Werkzeugmaschine erwärmt wird und eine thermische Verformung erleidet. Die in der Werkzeugmaschine auftretende thermische Verformung beeinträchtigt in ungünstiger Weise die Bearbeitungsgenauigkeit der Maschine oder dergleichen. Um die thermische Verformung der Werkzeugmaschine zu vermeiden, ist vorgeschlagen worden, die Basis so zu konstruieren, daß sie eine thermische Symmetrie aufweist, oder um den Legermechanismus der Spindel herum einen Ölmantel vorzusehen, um die erzeugte Wärme von dem Lagermechanismus zu entfernen. Jedoch, selbst dann, wenn diese herkömmlichen Methoden übernommen werden, kann nicht immer erwartet werden, daß die thermische Verformung der Werkzeugmaschine zufriedenstellend unterdrückt wird, weil die Stellen zum Vorsehen der Ölmäntel in der Werkzeugmaschine manchesmal begrenzt sind. Indessen kann die thermische Verformung der Werkzeugmaschine 20 in wirksamer Weise durch das Vorsehen der Vorrichtung 10 des vorliegenden Beispiels unterdrückt werden.
Unter den entsprechenden Bereichen der Werkzeugmaschine 20 bildet der Spindelstock 22 mit der bei hoher Geschwindigkeit rotierenden Spindel einen Bereich, welcher die größte Menge an Wärme erzeugt. Wenn die thermische Symmetrie der Basis 21 durch die von dem Spindelstock 22 erzeugte Wärme verschlechtert wird, tritt die thermische Verformung in der Werkzeugmaschine 20 auf. Um eine derartige thermische Verformung der Werkzeugmaschine 20 zu verhindern oder zu unterdrücken, ist beispielsweise die Vorrichtung 10 für die Werkzeugmaschine 20 vorgesehen, um die Seite der Basis 21 mit geringer Temperatur zu erwärmen. Im folgenden wird das Öl mit einer Temperatur, die bei ungefähr 40ºC gehalten wird, durch den Wärmeaustauschbereich 13 in Umlauf gesetzt, um die Seite der Werkzeugmaschine 20 mit niedriger Temperatur zu erwarmen.
In dein vorliegenden Beispiel ist die Werkzeugmaschine 20 so konstruiert, um vier Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d aufzunehmen. Zu diesem Zweck ist bei der Werkzeugmaschine 20 die Basis 21 in ihr mit zwei ausgesparten Bereichen 211, 212 und zwei Öffnungsbereichen 213, 214 versehen. Die ausgesparten Bereiche 211 und 212 sind an den Innenseiten von Schenkelbereichen der Basis 21 ausgebildet. Die ausgesparten Bereiche 211, 212 und die Öffnungsbereiche 213, 214 können durch irgendeine von herkömmlichen, geeigneten Methoden ausgebildet werden. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, weist der Öffnungsbereich 213 bzw. der Öffnungsbereich 214 eine Öffnung 213a bzw. eine Öffnung 214a auf, wobei diese Öffnungen 213a und 214a an der Vorderseite der Basis 21 frei liegen. Der Öffnungsbereich 213 ist über eine Passage 215, die in der Basis 21 ausgebildet ist, mit dem ausgesparten Bereich 211 verbunden. Gleichfalls ist der andere Öffnungsbereich 214 über eine Passage 216, die in der Basis 21 ausgebildet ist, mit dem ausgesparten Bereich 212 verbunden. Obwohl die Werkzeugmaschine 20 vier Stellen zum Aufnehmen der Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d aufweist, kann die Anzahl der Stellen zum Aufnehmen der Wärmeaustauscheinheiten gemäß der Anzahl der Bereiche der Werkzeugmaschine, die zu erwärmen oder zu kühlen sind, variiert werden.
Die Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13b werden in den entsprechenden Bereichen 211 bis 214 wie folgt angeordnet. Zuerst werden die entsprechenden Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d von der Zuführeinheit 11 durch Entfernen der Zuführleitungen 12, 131 bis 133 und der Abgabeleitung 142 getrennt. Sodann wird die erste Wärmeaustauscheinheit 13a bzw. die vierte Wärmeaustauscheinheit 13d in den Öffnungsbereich 213 bzw. in den Öffnungsbereich 214 durch die Öffnung 213a bzw. die Öffnung 214a eingesetzt. Weil diese Öffnungsbereiche 213 und 214, verglichen mit diesen Wärmeaustauscheinlleiten 13a und 13d in dem in Fig. 1 gezeigten ausgedehnten Zustand, in der Größe klein sind, werden diese Wärmeaustauscheinheiten 13a und 13d durch Abgeben von hierin enthaltenem Öl oder von hierin enthaltener Luft bis zu einem gewissen Grade zusammengezogen, so daß sie dazu fähig sind, in den entsprechenden Öffnungsbereich 213 bzw. 214 eingesetzt zu werden. Wenn die Wärmeaustauscheinheit 13a in den Öffnungsbereich 213 eingesetzt wird, wird sie zuvor mit der Zuführleitung 131 verbunden und von der Seite der verbundenen Zuführleitung 131 aus in den Öffnungsbereich 213 eingesetzt. Sodann wird die Wärmeaustauscheinheit 13a bzw. die Zuführleitung 131 in dem Öffnungsbereich 213 bzw. in der Passage 215 angeordnet. Das Einsetzen der Wärmeaustauscheinheit 13d und der Zuführleitung 133 wird in der selben Art und Weise ausgeführt, wie dies für die Wärmeaustauscheinheit 13a und die Zuführleitung 131 erfolgt ist.
Sodann wird die zweite Wärmeaustauscheinheit 13b bzw. die dritte Wärmeaustauscheinheit 13c in den entsprechenden, ausgesparten Bereich 211 bzw. in den entsprechenden, ausgesparten Bereich 212 eingesetzt und im Anschluß daran werden die zweite Wärmeaustauscheinheit 13b und die dritte Wärmeaustauscheinheit 13c miteinander durch die Zuführleitung 133 verbunden. Zusätzlich wird die Wärmeaustauscheinheit 13b bzw. die Wärmeaustauscheinheit 13c mit der Zuführleitung 131 bzw. der Zuführleitung 133 verbunden, wobei diese Zuführleitungen 131 und 133 zuvor in der Basis 21 angeordnet worden sind. Schließlich wird die erste Wärmeaustauscheinheit 13a bzw. die vierte Wärmeaustauscheinheit 13d mit der entsprechenden Zuführleitung 12 bzw. der entsprechenden Abgabeleitung 142 verbunden. Infolgedessen ist die Vorrichtung 10 nach Fig. 1, bei der die vier Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d in Reihe verbunden sind, in der Werkzeugmaschine 20 angeordnet.
Bei Betrieb wird das erwärmte Öl von der Zuführeinheit 11 zugeführt und man läßt es durch die vier Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d zirkulieren Weil die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d zirkulierenden Öls durch das Steuerventil 15, das zwischen die Abgabeleitung 142 und die Zuführeinheit 11 eingesetzt ist, gesteuert wird, werden die entsprechenden Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d in einem ausgedehnten Zustand gehalten, so daß sich die Außenseiten der entsprechenden Einheiten in fester Berührung mit den Innenseiten der Bereiche 211 bis 214 der Werkzeugmaschine 20 befinden, in welcher diese Einheiten untergebracht sind. Daher wird in jeder der Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d der Wärmeaustauschvorgang zwischen dem diesen zugeführten Öl und dem Bereich der Werkzeugmaschine in wirksamer Weise ausgeführt. Infolgedessen ist selbst dann, wenn der Bereich der Werkzeugmaschine 20, in welchem der Spindelstock 22 angeordnet ist, während dessen Betriebs erwärmt wird, die thermische Symmetrie der Basis 21 aufrechterhalten, weil die Seite der Basis 21 mit niedriger Temperatur durch die Wärmeaustauscheinhei ten 13a bis 13d erwärmt wird.
Gemäß Versuchen, die durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, ist herausgefunden worden, daß die thermische Verformung der Werkzeugmaschine 20 auf wenigstens 25 % derjenigen unterdrückt werden kann, die in der Werkzeugmaschine ohne die Vorrichtung nach dem vorliegenden Beispiel auftrat, und daß die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine aufrechterhalten werden kann.
In dem vorliegenden Beispiel ist die Werkzeugmaschine 20 durch die Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d erwärmt worden. Alternativ hierzu kann die Werkzeugmaschine 20 durch die Wärmeaustauscheinheiten gekühlt werden, die in auf hoher Temperatur befindlichen Bereichen der Werkzeugmaschine angeordnet sind, so daß eine thermische Verformung der Werkzeugmaschine verhindert ist. In diesem Falle werden die Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d mit durch die Kühlmittelpumpe 183 für das Öl gekühltem Öl versorgt.
Wie oben erläutert, kann, weil die Werkzeugmaschine 20 des vorliegenden Beispiels auf ihrer Seite mit niedriger Temperatur durch die Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d, die hierin vorgesehen sind, erwärmt wird, die thermische Verformung der Werkzeugmaschine ohne Ausrüsten mit einem kühlenden Ölmantel oder bei einem minimalen Ausrüsten mit einem derartigen kühlenden Ölmantel unterdrückt werden. Hinzu kommt, daß das durch die Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d zirkulierende Öl nicht unmittelbar mit entsprechenden Bereichen der Werkzeugmaschine 20 in Berührung kommt, so daß es ein Rosten dieser Bereiche der Werkzeugmaschine nicht verursacht. Ferner können selbst dann, wenn die Wärmeverteilung der Werkzeugmaschine 20 aufgrund der Änderung in ihrer Atmosphäre oder dergleichen geändert wird, die Positionen der in der Werkzeugmaschine angeordneten Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d dementsprechend leicht geändert werden, so daß die thermische Symmetrie der Werkzeugmaschine ungeachtet der Änderung in der Atmosphäre der Werkzeugmaschine aufrechterhalten werden kann. Dai;iber hinaus weist gemäß dem vorliegenden Beispiel die Zuführeinheit 11 der Vorrichtung 10 eine Kühleinrichtung und eine Erwärmungseinrichtung für Öl auf, so daß das Kühlen und/oder Erwärmen der Werkzeugmaschine selektiv ausgeführt werden können.
Weil die Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d der Vorrichtung 10 jeweils in der Form eines Beutels sind, der aus dehnbarem Material hergestellt und dazu befähigt ist, ausgedehnt oder zusammengezogen zu werden, können sie in die vorgeschriebenen engen Bereiche der Werkzeugmaschine in einem zusammengezogenen Zustand leicht eingesetzt werden. Ferner sind diese Wärmeaustauscheinheiten bei Betrieb in einem ausgedehnten Zustand gehalten, so daß sie in fester Berührung mit den Bereichen der Werkzeugmaschine stehen. Daher kann die Werkzeugmaschine durch die Wärmeaustauscheinheiten wirksam gekühlt oder erwärmt werden.
Hinzu kommt, daß es, weil die Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d und die entsprechenden Zuführleitungen mit Hilfe der Leitungsverbindungen 16 lösbar miteinander verbunden sind, einfach ist, eine erwünschte Anzahl von Wärmeaustauscheinheiten zu verbinden und in der Werkzeugmaschine zu montieren. Darüberhinaus läßt man gemäß dem vorliegenden Beispiel das Öl zwischen der Zuführeinheit 11 und den Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d zirkulieren und infolgedessen kann eine begrenzte Menge an Öl wirksam verwendet werden.
In dem vorliegenden Beispiel ist das Strömungssteuerventil 15 vorgesehen, um die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Wärmeaustauschemheiten 13a bis 13d zirkulierenden Öls zu steuern. Alternativ hierzu kann die Strömungsgeschwindigkeit des Öls beispielsweise dadurch eingestellt werden, daß die Zuführgeschwindigkeit von Öl von der Kühlmittelpumpe 183 in Übereinstimmung mit der Abgabegeschwindigkeit von Öl aus dem Abgabebereich 13 gesteuert wird. Die Wärmeaustauscheinheiten können in Reihe oder parallel verbunden sein. Die Verbindungsart der Wärmeaustauscheinheiten, deren Anzahl und dergleichen hängen von der Größe oder der Konstruktion der Werkzeugmaschine ab, in welcher die Wärmeaustauscheinheiten montiert werden, so daß die Verbindungsart der Wärmeaustauscheinheiten, deren Anzahl und dergleichen nicht auf diejenigen des vorliegenden Beispiels beschränkt sind. Hinzu kommt, daß, obwohl die Wärmeaustauscheinheiten in der Basis der Werkzeugmaschine gemäß dem vorliegenden Beispiel angeordnet sind, die Wärmeaustauscheinheiten in anderen als in diesen Bereichen der Werkzeugmaschine angeordnet sein können. Sie können beispielsweise in Umgebungen des Spindelstocks 22, in Öffnungen des Schiebetischs 23 oder dergleichen angeordnet sein. Die Positionen der Wärmeaustauscheinneiten, die eingebaut werden, werden in Übereinstimmung mit der thermischen Verteilung der Werkzeugmaschine bestimmt, wobei diese Positionen nicht auf das vorliegende Beispiel beschränkt sind, solange wie die thermische Verformung der Werkzeugmaschine wirksam unterdrückt werden kann.
Hinzu kommt gemäß dem vorliegenden Beispiel, daß das den Wärmeaustauscheinheiten zugeführte Öl durch Verwendung der Kühlmittelpumpe 183 gekühlt wird. Eine Einrichtung zum Kühlen von Öl ist nicht auf die Kühlmittelpumpe beschränkt, vielmehr kann sie irgendeine andere, geeignete Einrichtung sein. Der Erwärmer 19 kann durch irgendeine andere geeignete Einrichtung ersetzt werden. Darüberhinaus kann entweder die Kühleinrichtung oder die Erwärmungseinrichtung aus der Zuführeinheit 11 beseitigt sein.
Ferner wird gemäß dem vorliegenden Beispiel die Steuerung des Kühlens und Erwärmens des Öls in der Zuführeinheit 11 auf der Grundlage der Umgebungstemperatur ausgeführt. Statt dessen kann dies auch dadurch ausgeführt werden, daß die Temperaturen der entsprechenden Bereiche der Werkzeugmaschine, die zu kühlen oder zu wärmen sind, kontinuierlich oder intermittierend festgestellt und die Temperatur des Öls auf der Grundlage der festgestellten Temperaturen gesteuert wird.

Zweites Beispiel

Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung zum Verhindem einer thermischen Verformung emer Werkzeugmaschine gemäß dem zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 50 weist auf: eine Zuführeinheit 51, die ein Wasserreservoir 51a aufweist, einen Erwärmer 59 zum Erwärmen des in dem Reservoir 51a gespeicherten Wassers, eine Rührmaschine 71 zum Rühren des Wassers in dem Reservoir 51a und einen Sensor 72 zum Feststellen einer Temperatur des Wassers in dem Reservoir 51a. Eine Auslaßöffnung des Reservoirs 51a ist über eine Zuführleitung 510 sowie über vier von dieser ausgehende Zweigleitungen 511 bis 514 mit den Saugöffnungen der Zuführpumpen 61 bis 64 verbunden. Die Pumpen 61 bis 64 sind an ihren Abgabeöffnungen mit entsprechend zugeordneten Zuführleitungen 521 bis 524 versehen, die ihrerseits mit einem Wärmeaustauschbereich 53 mittels entsprechend zugeordneter Leitungsverbindungen 561 bis 564 lösbar verbunden sind.
Der Wärmeaustauschbereich 53 weist vier Wärmeaustauscheinneiten 53a bis 53d von derselben Konstruktion auf. Jede der Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d enthält drei Wärmeaustauschbeutel 531 bis 533. Die Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d sind an ihren jeweiligen Ausgangsseiten mit entsprechend zugeordneten Zweigleitungen 541 bis 544 mit Hilfe entsprechender Leitungsverbindungen 571 bis 574 lösbar verbunden. Diese Zweigleitungen 541 bis 544 sind mit einer Abgabeleitung 542 verbunden, welche den Abgabebereich 54 bildet. Die Zweigleitungen 541 bis 544 sind mit entsprechenden Sensoren 81 bis 84 versehen, um die Temperaturen des Wassers festzustellen, das von den entsprechenden Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d abgegeben wird. Die Abgabeleitung 540 ist über einen Kühler 58 mit dem Reservoir 51a der Zuführeinheit 51 verbunden. Der Kühler 58 des vorliegenden Beispiels kann durch Steuern der Drehzahl seines Gebläsemotors auf seine Kühlfähigkeit eingestellt werden.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind die Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d zwischen der Zuführeinheit 51 und dem Abgabebereich 54 parallel verbunden. Jede der Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d enthält drei Wärmeaustauschbeutel 531 bis 533, die in Reihe verbunden sind und dieselbe Konstruktion wie diejenigen der Wärmeaustauscheinheiten 13a bis 13d des oben beschriebenen ersten Beispiels aufweisen. Insbesondere ist jeder der Beutel 531 bis 533 aus einem flexiblen, folienförmigen Material aus Kunstharz, Gummi oder dergleichen gebildet und nach Maßgabe der durch ihn hindurchgehenden Wassermenge ausdehnbar oder zusammenziehbar. Die die Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d bildenden Beutel 531 und 533 sind mit Hilfe von Leitungsverbindungen von derselben Konstruktion wie diejenige der Leitungsverbindungen 561 bis 564 lösbar verbunden. Anstatt eine Mehrzahl von Wärmeaustauschbeuteln vorzusehen, können eine oder mehrere der Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d durch einen einzigen Wärmeaustauschbeutel gebildet sein.
Die Zuführeinheit 51 ist ebenfalls mit einer Steuereinheit 80 versehen, welche die Änderung in der Temperatur des Wassers zwischen dem Strömen in den Wärmeaustauschbereich 53 und dem Abgeben aus dem Wärmeaustauschbereich 53 auf der Grundlage der Ausgänge der entsprechenden Sensoren 72 und 81 bis 84 überwacht. Zusätzlich steuert die Steuereinheit 80 die entsprechenden Pumpen 81 bis 84, um die Zuführgeschwindigkeit des Wassers zu dem Wärmeaustauschbereich 54 einzustellen, und sie steuert ferner den Erwärmer 59 und den Kühler 58.
Die Fig. 5(a) bzw. die Fig. 5(b) veranschaulicht die Vorrichtung 50 des vorliegenden Beispiels, die in einer Drehbank 30 bzw. in einer Fräsmaschine 35 angeordnet ist. In beiden Fällen ist von den Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d die erste Wärmeaustauscheinheit 53a in einem jeweils zugeordneten Körperbereich 41 der Drehbank 30 bzw. der Fräsmaschine 35 angeordnet und die zweite Wärmeaustauscheinheit 53b sowie die dritte Wärmeaustauscheinheit 53c sind in einer entsprechend zugeordneten Basis 42 der Drehbank 30 bzw. der Fräsmaschine 35 angeordnet. Die verbleibende Wärmeaustauscheinheit 53d ist um entsprechende Spindelbereiche 43 herum angeordnet, wie in Fig. 6 gezeigt, wobei, weil übermäßige Wärmeerzeugung in dem Spindelbereich 43 auftritt, zwei oder mehr Wärmeaustauschbeutel 531 bis 533, welche die Wärmeaustauscheinheit 53d bilden, um den Spindelbereich 43 in einem überlappten Zustand herumgewunden sind, um zu verhindern, daß die von dem Spindelbereich 43 erzeugte Wärme auf die umgebenden Bereiche des Spindelbereichs 43 übertragen wird. Anstelle des Spindelbereichs 43 wird es bevorzugt, die Wärmeaustauschbeutel in einem überlappten Zustand um solche Bereiche herum zu winden, wie die Umgebungen des Motors, der Rückgewinnungsbereich des Schneidöls, die Umgebungen des hydraulischen Behälters und dergleichen, welche eine übermäßige Wärmemenge erzeugen.
Im Anschluß an die Montage der Vorrichtung 50 des vorliegenden Beispiels in der Drehbank oder der Fräsmaschine, wie in Fig. 5(a), 5(b) und 6 gezeigt, werden die entsprechenden Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d mit Wasser von einer vorgeschriebenen Temperatur als einem Wärmeübertragungsfluid von der Zuführeinheit 51 versorgt, so daß der Spindelbereich 43, der Körperbereich 41 und die Basis 42 durch das Wasser gekühlt oder erwärmt werden, das durch die entsprechenden Wärmeaustauscheinheiten hindurchgeht, so daß die Temperatur dieser Bereiche ausgeglichen wird. Insbesondere werden die Umgebungen der Spindel 43 durch die Wärmeaustauscheinheit 53d gekühlt, da diese Spindel eine übermäßige Wärmemenge erzeugt, während die Basis 42 durch Wasser erwärmt wird, das durch die Wärmeaustauscheinheiten 53b und 53c hindurch verläuft, da diese keine Wärme erzeugt. Dementsprechend wird der jeweilige Bereich der Werkzeugmaschine in der Temperatur ausgeglichen und infolgedessen kann die thermische Verformung der Werkzeugmaschine unterdrückt werden.
In Übereinstimmung mit dem vorliegenden Beispiel wird die Temperatur des Wassers, wenn dieses in die Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d strömt und von den Wärmeaustauscheinheiten 53a bis 53d abgegeben wird, mit Hilfe der Sensoren 81 bis 84 festgestellt. Unter Zugrundelegung der Ausgänge der Sensoren berechnet die Steuereinheit 80 die Wärmekapazität des Wassers und steuert den Kühler 58 und den Erwärmer 59, so daß die Temperatur des durch die Wärmeaustauscheinheiten zirkulierenden Wassers konstant gehalten wird. Dies bedeutet, daß, wenn das Wasser eine gewisse Menge an Wärme von der Werkzeugmaschine absorbiert, welche größer als diejenige der von dem Wasser an die Werkzeugmaschine abgegebenen Wärme ist, eine der Differenz dazwischen entsprechende Menge an Wärme von dem Wasser durch den Kühler 58 abgegeben werden muß. Die Menge an Wärme, welche abgegeben werden muß, kann als die Entropieänderung ermittelt werden, welche aus der Änderung in der Temperatur des Wassers zwischen dessen Strömen in jede der Wärmeaustauscheinheiten und dessen Abgegebenwerden von jeder der Wärmeaustauscheinheiten und der spezifischen Wärme des Wassers gemessen wird. Infolgedessen kann die Gesamtmenge der Wärme, die von dem Wasser durch den Kühler abgegeben werden muß, als die Summe der Entropieänderungen in jeder der Wärmeaustauscheinheiten berechnet werden. Auf der Grundlage des berechneten Wertes steuert die Steuereinheit 80, um den Kühler 58 zu betreiben, so daß die Temperatur des Wassers konstant gehalten wird. Auf der anderen Seite wird, wenn die Menge der Wärme, die von dem Wasser abgegeben wird, größer ist, eine Menge der Wärme, die der Differenz dazwischen entspricht, dem Wasser zugeführt, um hierdurch die Temperatur des Wassers konstant zu halten.
Wie oben beschrieben, können gemäß der Vorrichtung 50 des vorliegenden Beispiels solche Wirkungen wie diejenigen des ersten Beispiels der vorliegenden Erfindung erzielt werden, d.h., die thermische Verformung der Werkzeugmaschine kann ohne das Vorsehen von kühlenden Ölmänteln hierin unterdrückt werden, die Wärmeaustauscheinheiten werden in engen Räumen in der Werkzeugmaschine angeordnet, weil sie zusammengezogen werden können, und dergleichen mehr. Hinzu kommt, daß, weil die Steuereinheit 80 eine Menge der Wärme, die von dem Wasser abgegeben oder in dem Wasser absorbiert wird, unter Zugrundelegung der Ausgänge der Sensoren 81 bis 84 und 72 überwacht und steuert, um das Wasser zu erwärmen oder zu kühlen, die Temperatur des Wassers konstant gehalten werden kann. Gemäß der Prüfung durch den Erfinder der vorliegenden Eifindung ist festgestellt worden, daß die Bearbeitungsgenauigkeit der Werkzeugmaschine, die mit der Vorrichtung 50 des vorliegenden Beispiels versehen ist, derart verbessert ist, daß sie sechsmal so hoch als diejenige ist, die ohne das Vorsehen der Vorrichtung 50 erreicht wird.
Wie oben erwähnt, ist die Vorrichtung zum Verhindern einer thermischen Verformung einer Werkzeugmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustauschbereich zum Regeln der Temperatur der erwünschten Bereiche der Werkzeugmaschine ausdehnbar oder zusammenziehbar ist. Daher kann gemäß der vorliegenden Erfindung, weil erwünschte Bereiche der Werkzeugmaschine leicht und wirksam gekühlt oder erwärmt werden können, die Verformung der Werkzeugmaschine ohne Ausrüsten mit herkömmlichen, kühlenden Ölmänteln oder bei einem Minimum an Ausrüstung mit solchen Ölmänteln unterdrückt werden. Hinzu kommt, daß das Wärmeüber tragungsfluid, z.B. Öl, Wasser oder dergleichen, nicht unmittelbar die entsprechenden Bereiche der Werkzeugmaschine berührt, so daß verhindert wird, daß die Werkzeugmaschine durch das Fluid rostet. Darüberhinaus kann selbst dann, wenn die thermische Verteilung der Werkzeugmaschine aufgrund der Änderung in der Umgebung, in welcher die Werkzeugmaschine angeordnet ist, geändert wird, die Lage des in die Werkzeugmaschine eingebrachten Wärmeaustauschbereichs leicht modifiziert werden, um die Änderung in der thermischen Verteilung zu kompensieren. Ferner kann der Wärmeaustauschbereich, weil dieser ausgedehnt oder zusammengezogen werden kann, leicht selbst auf engem Raum der Werkzeugmaschine untergebracht werden, und infolgedessen kann die Beschränkung auf Stellen, an denen die Wärmeaustauschbereiche vorgesehen werden, minimiert werden. Hinzu kommt, daß der Wärmeaustauschbereich in einem Zustand der festen Berührung mit der Werkzeugmaschine angeordnet ist, so daß eine wirksame Erwärmung oder eine wirksame Kühlung ausgeführt werden können.
Auf der anderen Seite sind gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Wärmeaustauschbereichen in Reihe oder parallel mit Hilfe der Leitungsverbindungen lösbar verbunden. Daher kann eine Mehrzahl von Bereichen der Werkzeugmaschine durch die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung gekühlt oder erwärmt werden. Zusätzlich kann die Änderung der zu kühlenden oder zu erwärmenden Bereiche leicht ausgeführt werden.
Weiterhin kann, wenn der Abgabebereich mit der Zuführeinheit verbunden ist, um das Wärmeübertragungsfluid durch die Zuführeinheit und den Wärmeaustauschbereich zirkulieren zu lassen, eine geringe Menge des Wärmeübertragungsfluids wirtschaftlich genutzt werden.

Claims

1. Eine Vorrichtung (10, 50) zum Verhindern einer thermischen Verformung einer Werkzeugmaschine (20; 30; 35), aufweisend: eine Zuführeinrichtung (11, 51), welche eine Erwärmungseinrichtung (19, 59) für ein Wärmeübertragungsfluid und eine Herauspumpeinrichtung (183, 61-64) zum Herauspumpen des Wärmeübertragungsfluids aufweist, das durch die Erwärmungseinrichtung (19, 59) erwärmt worden ist, eine Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53), welche mit dem Wärmeübertragungsfluid von der Zuführeinrichtung (11, 51) über eine Leitungseinrichtung (12, 510) versorgt wird und einen Bereich der Werkzeugmaschine (20, 30, 35) erwärmt, in welchem die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) anzuordnen ist, eine Abgabeeinrichtung (14, 54) zum Abgeben des Wärmeübertragungsfluids, das durch die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) hindurchgegangen ist, und eine Strömungssteuereinrichtung (184, 80) zum Steuern einer Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeübertragungsfluids, das durch die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) nach Maßgabe einer Menge des in ihr enthaltenen Wärmeübertragungsfluids ausdehnbar und zusammenziehbar ist.

2. Eine Vorrichtung (10, 50) zum Verhindern einer thermischen Verformung einer Werkzeugmaschine (20, 30, 35), aufweisend: eine Zuführeinrichtung (11, 51), die eine Kühleinrichtung (18, 58) zum Kühlen eines Wärmeübertragungsfluids und eine Herauspumpeinrichtung (183; 61-64) zum Herauspumpen des Wärmeübertragungsfluids aufweist, das durch die Kühleinrichtung (18, 58) gekühlt worden ist, eine Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53), die mit dem Wärmeübertragungsfluid von der Zuführeinrichtung (11, 51) über eine Leitungseinrichtung (12, 510) versorgt wird und einen Bereich der Werkzeugmaschine (20, 30, 35) kühlt, in dem die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) anzuordnen ist, eine Abgabeeinrichtung (14, 54) zum Abgeben des Wärmeübertragungsfluids, das durch die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) hindurchgegangen ist, und eine Strömungssteuereinrichtung (184, 80) zum Steuern einer Strömungsgeschwindigkeit des Wärmeübertragungsfluids, das durch die Wärmeaustauscheinrichtung (53, 13) hindurchgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) nach Maßgabe einer Menge des in ihr enthaltenen Wärmeübertragungsfluids ausdehnbar und zusammenziehbar ist.

3. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Wärmeaustauscheinrichtung (13) wenigstens eine Wärmeaustauscheinheit (13a-13d; 53a-53d) aufweist, welche beutelförmig und aus einem flexiblen Material hergestellt ist, so daß sie nach Maßgabe des in ihr enthaltenen Wärmeübertragungsfluids ausdehnbar und zusammenziehbar ist.

4. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei welcher die Wärmeaustauscheinrichtung zwischen der Zuführeinrichtung (11, 51) und der Abgabeeinrichtung (14, 54) mittels einer Verbindungseinrichtung (16; 561-564) lösbar verbunden ist.

5. Eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) eine Mehrzahl von Wärmeaustauscheinheiten (13a-13d; 53a-53d) aufweist, die mittels einer Verbindungseinrichtung (16; 561-564) hintereinander und lösbar verbunden sind, wobei die Wärmeaustauscheinheiten (13a- 13d; 53a-53d) dazu vorgesehen sind, in unterschiedlichen Bereichen der Werkzeugmaschine (20; 30; 35) angeordnet zu werden.

6. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei welcher die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) eine Mehrzahl der Wärmeaustauscheinheiten (13a-13d; 53a-53d) aufweist, die zwischen der Zuführeinrichtung (11, 51) und der Abgabeeinrichtung (14; 54) parallel verbunden sind, wobei die Wärmeaustauscheinheiten (13a- 13d; 53a-53d) dazu vorgesehen sind, in unterschiedlichen Bereichen der Werkzeugmaschine (20; 30; 35) angeordnet zu werden.

7. Eine Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher die Abgabeeinrichtung (14, 54) mit der Zuführeinrichtung (11, 51) verbunden ist, so daß das Wärmeübertragungsfluid, das durch die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) hindurchgegangen ist, zu der Zuführeinrichtung (11) zurückgeführt wird.

8. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, ferner eine Steuereinrichtung (184; 80) aufweisend, welche eine Temperatur des Wärmeübertragungsfluids feststellt, wenn dieses in die Wärmeaustauscheinrichtung (13; 53) hinein fließt und von der Wärmeaustauscheinrichtung (13; 53) abgegeben wird, und welche die Erwärmungseinrichtung (19, 59) steuert, um das Wärmeübertragungsfluid auf der Grundlage der festgestellten Temperatur des Wärmeübertragungsfluids zu erwärmen.

9. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 8, bei welcher die Zuführeinrichtung (11, 51) eine Kühleinrichtung (18, 58) zum Kühlen des Wärmeübertragungsfluids aufweist und bei welcher eine Steuereinrichtung (184, 80) steuert, um die Erwärmungseinrichtung (19, 59) und die Kühleinrichtung (18, 58) selektiv auf der Grundlage einer festgestellten Temperatur des Wärmeübertragungsfluids zu betreiben.

10. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 2, ferner eine Steuereinrichtung (184, 80) aufweisend, welche eine Temperatur des Wärmeübertragungsfluids feststellt, wenn dieses in die Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) hinein fließt und von der Wärmeaustauscheinrichtung (13, 53) abgegeben wird, und welche die Kühleinrichtung (18, 58) steuert, um das Wärmeübertragungsfluid auf der Grundlage der festgestellten Temperatur des Wärmeübertragungsfluids zu kühlen.

11. Eine Werkzeugmaschine (20, 30, 35) mit einer Vorrichtung zum Verhindern einer thermischen Verformung der Werkzeugmaschine, wie in einem der Ansprüche 1 bis 10 definiert, wobei die Werkzeugmaschine (20, 30, 35) wenigstens einen Bereich (211- 214) aufweist, in welchem die Wärmeaustauscheinrichtung (13) aufgenommen ist, wodurch dieser Bereich (211-214) durch die Wärmeaustauscheinrichtung erwärmt wird, so daß die Wärmeverteilung in der Werkzeugmaschine (20, 30, 35) ausgeglichen und deren thermische Verformung unterdrückt werden.

12. Eine Werkzeugmaschine gemäß Anspruch 11, bei welcher die Werkzeugmaschine (20, 30, 35) eine Mehrzahl der genannten Bereiche (211-214) aufweist, in welchen Wärmeaustauscheinheiten (13a-13d; 53a-53d) aufgenommen sind.