Pc Wasserkühlung Zweckentfremden

[Jonny__]

Hallo,

ich Spiele zur Zeit mit dem Gedanken in meine Frässpindel eine Wasserkühlung einzubauen. Da ich alle meine bisherigen Systeme Luft gekühlt aufgebaut habe, fehlt es mir momentan etwas an Ahnung was ich brauche bzw wie groß das ganze ausfallen wird, da der Platz begrenzt ist. Zur Veranschaulichung mal ein Bild, das ungefähr Zeigt wie ich mir das vorstelle:



Der Radiator ist jetzt mal mit ca 120mm eingezeichnet.

was ich mich momentan dazu frage:

-wie viel Watt wärme bringt ein 120er Radiator weg?
-Muss ich irgendwo ein Ausgleichsgefäß verbauen?
-Gibt es mit der Leitungslänge Probleme? (ca 500-600mm)
-Wie viel Kühlflüssigkeit wird da durch gepumpt?
(es sollte möglichst viel sein, damit sich die Spindel nicht seitlich verzieht. Momentan sind 8mm Kühlbohrungen geplant )
-Welchen druck entwickelt eine Kühlpumpe (habe einige Klebestellen)

- was würdet ihr mir denn empfehlen?


Ich Lese mich momentan auch erst in das Thema ein, also wird sich die ein oder andere Frage bestimmt demnächst auch so aufklären, allerdings bin ich sehr an Persönlichen Erfahrungswerten interessiert und ich hoffe ihr könnt mir ein bisschen weiterhelfen indem ihr euer Fachwissen einmal nicht für einen Pc verwendet.

So weit

Jonny

 

[~DeD~]

die radiatoren sind zu fein für solch eine anwendung, die pumpen halten die mechanische belastung durch den span nicht aus!

 

[Jonny__]

ich denke du hast da etwas falsch verstanden.

der Radiator befindet sich außerhalb der Fräse und der Kühlkreislauf ist natürlich geschlossen und wäre aufgebaut wie in einem Rechner, nur etwas anders angeordnet. Ich möchte nur die von den Kugel/Walzenlager umgewandelte Wärme abführen ,da diese mit ca 6000-9000 1/min drehen und auf Dauer die Genauigkeit der Maschine beeinträchtigen. Für die Werkstückkühlung gibt es einen Bohrwasserkreislauf. Sprich mechanische Belastungen wird es auch nicht geben.

 

[~DeD~]

wenn du für den einsatzzweck gebaute lager verwendest, dann brauchst du keine kühlung.

ansonsten wären die daten der verwendeten lager interessant.

 

[weissnichalles1]

Falls das kein Aprilscherz ist, um welche Fraesspindel handelt es sich denn (Marke Eigenbau)? Kugellagerbezeichnung waere auch gut zu wissen. Wie werden die Lager geschmiert, Oel/ Luftgemisch oder Fett?

 

[Jonny__]

Kurz gesagt nein.

Ich will die Wärme abführen die die Spindel intern erzeugt, durch Reibung in den Kugel/Walzenlager.

Wenn man eine Spindel einfach nur drehen lässt, ohne dass der Fräser im eingriff ist, wird die Spindel durch Reibung wärmer. Diese Wärme möchte ich abführen um Längenausdehnungen zu verhindern.


Was du meintest ist der Bohrwasserkreislauf der zur Kühlung des Fräsers/Werkstücks und zum Späne Abtransport benutzt wird.
Dort wird einfach ein ausreichend großer Behälter verwendet, in meinem Fall 40 Liter.

Ergänzung (1. April 2014)

ach ja der 1. April.... nein es handelt sich hierbei nicht um einen Aprilscherz.

ich verwende 2x Kegelrollenlager 32307 von SKF und einmal Kugellager 6307 2RSH.

Es handelt sich um eine kompletten Eigenbau und geschmiert wird mit Lagerfett. Drehzahlbereich wie bereits geschrieben so ca 6000 1/min

 

[~DeD~]

hm.. da ist eine wasserkühlung ein totaler overkill.

durchgehende bohrungen und eine art propeller am unteren rand der spindel. durch die angesaugte luft beim drejhen der spindel wird alles gekühlt.

aber wenn du tatsächlich eine wasserkühlung möchtest, da reicht auch ein 120er radiator mit der billigsten aquariumpumpe. damit wirst du immer noch ~50-70l/h pumpen können. und an die 100W problemlos abführen.

ps: ich ahbe noch eine einen fräser in dieser größenordnung gesehen, bei dem eine kühlung notwendig gewesen wäre. ist ja nicht so, dass du auf einen µm genau fräsen willst

 

[weissnichalles1]

Hast Du denn die Moeglichkeit das Lagergehaeuse mit den dazu noetigen Kuehlmittelbohrungen (idealerweise sollten diese ja spiralfoermig um die Kugellager herum geschehen) nachzuruesten bzw. zu fertigen. Ich gehe auch davon aus das Du die die Kegelrollenlager richtig herum eingebaut hast. Bei industriell gefertigten Fraesspindeln wird die Laengenausdehnung ja durch die richtige Einbaulage abgefangen- Fraesspindel dehnt sich bei Waerme nach "hinten" aus.

 

[WIG93]

Das hilft dir zwar nicht mit der Kühlung weiter, aber mich würden ja ein paar technische Details zu deiner Fräse Marke Eigenbau interessieren. Was willst du damit bearbeiten, mechanisch oder elektrisch gesteuert, erreichbare Genauigkeiten,...

 

[Jonny__]

@~DeD~
Wirst wohl recht haben, es ist in gewisser weise totaler Overkill, aber so schaffe ich eben die Entkopplung des Bearbeitungsbereichs der Spindel und der Umgebungsluft.



@ weissnichalles1

Die Spindel befindet sich gerade im Bau, sprich ich habe alle teile soweit Bestellt und aufeinander abgestimmt. Der größte teil der Ausdehnung wird nach oben gerichtet sein und nur ein sehr kleiner nach unten, allerdings geht es hier auch ein bisschen um Prozesssicherheit und Langläufigkeit. Ich will einfach, dass Programme die mal 8 Stunden am Stück laufen, bei 6000 1/min, sicher laufen. Auch bleibt die Vorspannung der Lager gleichmäßiger.

Hier noch ein Bild der Kühlung:

Ergänzung (1. April 2014)

@ WIG93

es Handelt sich um eine ältere Wabeco Maschine die ich komplett überarbeitet habe. Die Original Spindel wurde über einen Reihenschlussmotor betrieben, und die gelötete Steuerung für diesen, hat mir einfach nicht zugesagt.

Deshalb jetzt der Umbau auf einen 1,5-3kw Drehstrommotor der 2800-18000 1/min liefert und über ein Riemengetriebe um 2,33 untersetzt wird. Drehmomenttechnisch erreicht die Spindel gut 12-13 Nm und soll zum zerspanen von Holz/Alu/Messing/Stahl benutzt werden. Die Spindel funktioniert mit SK30 Aufnahmen und spannt diese über Hydraulik/Tellerfedern.

Auflösungstechnisch erreicht die Maschine bestenfalls 2,5 µm (ohne irgendwelches Spiel mit zurechnen)

insgesamt ist alles etwas überdimensioniert, allerdings denke ich, dass die Spindel die momentane Maschine überlebt und in der nächsten größeren wieder Verwendung findet.

 

[weissnichalles1]

Welche Bearbeitungsgenauigkeit soll den erreicht werden so um die 0.01mm oder weniger, ansonsten wuerde ich noch ein Thermostat mit ins Spiel bringen. Die Pumpe sollte auf jeden Fall so um die 600 L/h schaffen, genuegend grosser Ausgleichsbehaelter und einen grossen Radiator dazu.