Flüssigkeitsgekühlte Frässpindel

Dieser Begriff bezieht sich hier auf Frässpindeln von CNC-Bearbeitungszentren, welche mittels einer Flüssigkeit gekühlt werden.

Das eigentliche Kühlaggregat befindet sich dabei meist außerhalb des Aggregateträgers, oft sogar als separate Einheit, um störungsfrei ein großes Flüssigkeitsvolumen und eine große Kühlfläche zu erreichen.

Vorteile gegenüber einer Kühlung mit Luft

  • Deutlich bessere Kühlleistung und somit höhere Belastbarkeit
  • Die Frässpindel kann deutlich kompakter gebaut werden, da sämtliche äußere Kühlrippen oder Luftkanäle wegfallen können

Nachteile gegenüber einer Kühlung mit Luft

  • Gegenüber den meisten luftgekühlten Systemen erheblich höhere Kosten
  • Gegenüber luftgekühlten Systemen deutlich mehr Bauteile und somit mehr potenzielle Fehlerquellen
  • Auch ein an sich unerheblicher Defekt im System kann bei austretender Kühlflüssigkeit teure Schäden an der Maschine verursachen

Ausführungen:

Grundsätzlich lässt sich zwischen zwei verschiedenen Ausführungen in je zwei Varianten unterscheiden:

  • Am Aggregateträger mitfahrendes Kühlaggregat
  • Separates Kühlaggregat außerhalb der Maschine
  • Aktiv gekühltes Aggregat mit Wärmetauscher
  • Passiv gekühltes Aggregat ohne Wärmetauscher
  • Eine Sonderform stellt die bis ca. 2013 in der HOMAG Gruppe eingesetzte Kühlung dar, bei der eine Wasserringpumpe als Vakuumpumpe eingesetzt war, welche gleichzeitig als Spindelkühlung diente.

Ein mitfahrendes Aggregat hat den Vorteil, dass die Kühlmittelschläuche kurz sein können und nur wenig bewegt werden, jedoch sind verfügbarer Platz und Zugänglichkeit eingeschränkt.

Ein externes Kühlaggregat hat den Vorteil einer besseren Zugänglichkeit, der zur Verfügung stehende Platz ist deutlich größer. Der Nachteil besteht in den langen Schläuchen, welche in der Energiekette permanent bewegt werden, was die Anfälligkeit für Defekte erhöht.

Ein aktiv gekühltes Aggregat hat den Vorteil, dass deutlich weniger Platz und Flüssigkeitsvolumen benötigt wird, der Nachteil besteht in vergleichsweise hohen Kosten und aufgrund der hohen Anzahl an zusätzlichen Elementen einer höheren Fehleranfälligkeit.

Ein passiv gekühltes Aggregat hat den Vorteil, dass es aufgrund der geringen Anzahl benötigter Elemente deutlich günstiger und weniger fehleranfällig als ein aktiv gekühltes Aggregat ist. Jedoch sind Platzbedarf und benötigtes Flüssigkeitsvolumen deutlich höher.

Seit etwa Mitte der 2010er Jahre haben sich bei den meisten Herstellern externe aktive Kühlaggregate durchgesetzt, welche preisgünstig aus Serienfertigung erhältlich und auch im Dauerbetrieb zuverlässig sind.

Bilder

Kühlschläuche an einer Frässpindel (äußere Schläuche mit Kennzeichnung für Zu- und Ablauf)
2016
Externes Kühlaggregat für die Spindelkühlung
2014
Separate Kühlbox ohne aktives Kühlaggregat
HOMAG, 2012
Wasserringpumpe als Flüssigkühlung, vorn die Kühlschläuche
2009
externe Flüssigkühlung einer SCM Record