PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102005026152B3 13.07.2006
Titel Antriebskopf
Anmelder Fotec Forschungs- und Technologiezentrum für Industrie- und Energietechnik GmbH, 09119 Chemnitz, DE
Erfinder Scharnweber, Franz, Dipl.-Ing., 09128 Chemnitz, DE;
Scheibner, Heinz, Dr.-Ing., 09224 Grüna, DE
Vertreter Findeisen Hübner Neumann Seerig, 09112 Chemnitz
DE-Anmeldedatum 06.06.2005
DE-Aktenzeichen 102005026152
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse B23Q 5/10(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B23Q 5/54(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B23Q 1/25(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antriebskopf für NC-gesteuerte Stellbewegungen einer Werkzeugspindel um eine Drehachse mit einem Gehäuse und einem konzentrisch zur Drehachse angeordneten mehrpoligen Außenläufermotor, der einen in das Gehäuse eingesetzten, ringförmigen, weichmagnetischen Stator mit Einzelpolwicklungen sowie ein mit Permanentmagneten belegtes ringförmiges Rotorjoch aufweist, das endseitig an einem in einem Statorgehäuse drehbar gelagerten Rotorkörper fest angeordnet ist, zu entwickeln, mit der die Fertigungsgenauigkeit bedeutend verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen dem Rotorjoch (5) und dem Gehäuse (2) ein am Rotorjoch (5) befestigter Klemmring (8) angeordnet ist, der mit dem Rotorjoch (5) einen Ringraum (10) bildet, der gehäuseseitig eine deformierbare Membran (9) aufweist, wobei der Ringraum (10) durch eine Fluidumlaufleitung (11) mit einer Fluidpumpe verbunden ist, die im Fluidrücklauf nach dem Ringraum (10) in der Fluidumlaufleitung (10) ein Ventil aufweist, mit dem die Fluidumlaufleitung (11) als Kühlmittelleitung oder als Druckleitung einsetzbar ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft, einen Antriebskopf für NC-gesteuerte Stellbewegungen einer Werkzeugspindel um eine Drehachse mit einem Gehäuse und einem konzentrisch zur Drehachse angeordneten mehrpoligen Außenläufermotor, der einen in das Gehäuse eingesetzten, ringförmigen, weichmagnetischen Stator mit Einzelpolwicklungen sowie ein mit Permanentmagneten belegtes ringförmiges Rotorjoch aufweist, das endseitig an einem in einem Statorgehäuse drehbar gelagerten Rotorkörper fest angeordnet ist.

Aus der DE 101 04 669 C1 ist ein Antriebskopf für NC-gesteuerte Stellbewegungen einer Werkzeugspindel oder eines Werkstücktisches um mindestens eine Drehachse mit einem Gehäuse und einem konzentrisch zur Drehachse angeordneten mehrpoligen Außenläufermotor bekannt, der eine in das Gehäuse eingesetzten ringförmigen, weichmagnetischen Stator mit Einzelpolwicklungen sowie ein mit Permanentmagneten belegtes ringförmiges Rotorjoch aufweist. Das Rotorjoch ist endseitig an einem im Gehäuse drehbar gelagerten Rotorkörper angeschlossen und zwischen dem Stator und einem Gehäuseabschnitt angeordnet, welcher eine Einrichtung zum Blockieren des Rotorjoches aufweist. Die Einrichtung zum Blockieren des Rotorjoches besteht aus einer fluidbeaufschlagten, deformierbaren Membran, die sich unter Fluiddruck an das Rotorjoch anlegt. Nachteilig hierbei ist, dass es beim Betrieb des Antriebskopfes zu Erwärmungen kommt, die zu unterschiedlichen Spaltgrößen zwischen Rotorjoch und Membran führen, wodurch Positionierfehler auftreten, die erhöhte Fertigungsungenauigkeiten bewirken.

Aus der DE 92 12 079.2U1 ist ein Antriebskopf für NC-gesteuerte Stellbewegungen einer Werkzeugspindel bekannt, bei der zwischen Rotor und Gehäuse ein Verteilerring mit Bohrungen angeschlossen ist, an dem ein Druckluftanschluss zur Zuführung der Kühlluft angeordnet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antriebskopf für NC-gesteuerte Stellbewegungen einer Werkzeugspindel um eine Drehachse mit einem Gehäuse und einem konzentrisch zur Drehachse angeordneten mehrpoligen Außenläufermotor, der einen in das Gehäuse eingesetzten, ringförmigen, weichmagnetischen Stator mit Einzelpolwicklungen sowie ein mit Permanentmagneten belegtes ringförmiges Rotorjoch aufweist, das endseitig an einem in einem Statorgehäuse drehbar gelagerten Rotorkörper fest angeordnet ist, zu entwickeln, mit der die Fertigungsgenauigkeit bedeutend verbessert wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen dem Rotorjoch und dem Gehäuse ein am Rotorjoch befestigter Klemmring angeordnet ist, der mit dem Rotorjoch einen Ringraum bildet, der gehäuseseitig eine deformierbare Membran aufweist, wobei der Ringraum durch eine Fluidumlaufleitung mit einer Fluidpumpe verbunden ist, die im Fluidrücklauf nach dem Ringraum in der Fluidumlaufleitung ein Ventil aufweist, mit dem die Fluidumlaufleitung als Kühlmittelleitung oder als Druckleitung einsetzbar ist.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung zeigen die Ansprüche 2 bis 4.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert: In der dazugehörigen Zeichnung zeigen die Figuren:

1.: eine schematische Darstellung eines Längsschnittes durch einen Antriebskopf für NC-gesteuerte Stellbewegungen einer Werkzeugspindel und

2: die Einzelheit „Z" nach 1.

Die 1 zeigt einen Antriebskopf für NC-gesteuerte Stellbewegungen einer Werkzeugspindel 1 um eine Drehachse 3 mit einem Gehäuse 2 und einem konzentrisch zur Drehachse 3 angeordneten mehrpoligen Außenläuftermotor. Der Außenläufermotor weist einen in das Gehäuse 2 eingesetzten ringförmigen, weichmagnetischen Stator 4 mit Einzelpolwicklungen sowie ein mit Permanentmagneten belegtes, ringförmiges Rotorjoch 5 auf. Das Rotorjoch 5 ist endseitig mit einem in einem Statorgehäuse 6 drehbar gelagerten Rotorkörper 7 fest verbunden.

Zwischen dem Rotorkörper 5 und dem Gehäuse 2 ist ein am Rotorjoch 5 befestigter Klemmring 8 angeordnet. Der Klemmring 8 bildet mit dem Rotorjoch 5 einen Ringraum 10, der gehäuseseitig eine deformierbare Membran 9 aufweist, wie in 2 verdeutlicht. Der Ringraum 10 ist durch eine Fluidumlaufleitung 11 mit einer Fluidpumpe verbunden. Die Fluidumlaufleitung führt von der in der Zeichnung nicht dargestellten Fluidpumpe durch einen Gehäusedeckel 13, durch das Statorgehäuse 6, durch eine Drehdurchführung 12 in den Ringraum 10 und vom Ringraum 10 als Rücklauf in dem ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Ventil eingebaut ist, durch das Rotorjoch 5, durch den Rotorkörper 7 und mittels der Drehdurchführung 12 nach außen zur Fluidumlaufpumpe zurück. Mit der Fluidumlaufleitung 11 ist es möglich, bei geschlossenem Ventil die Fluidumlaufleitung 11 als Druckleitung zu schalten, d.h. die Membran 9 legt sich an das Gehäuse 2 an und arretiert das Rotorjoch 5. Weiterhin ist es möglich, die Fluidumlaufleitung 11 als Kühlmittelleitung zu schalten, wobei das Ventil geöffnet wird und das Fluidmittel den Ringraum 10 durchströmt und den Außenläufermotor über das Rotorjoch 5 kühlt. Es entsteht eine klemmfähige Kühlbuchse.

Weiterhin wird der finanzielle Aufwand bei der Fertigung des Klemmringes 8 und der Membran 9 bedeutend verringert, da der Klemmring 8 und die Membran 9 in einer Aufspannung feinbearbeitet werden können. Die Fertigbearbeitung des dünnwandigen Klemmringes 8 kann so erheblich verbessert werden, wodurch die Rundlaufgenauigkeit des Antriebskopfes bedeutend erhöht wird.

1Werkzeugspindel 2Gehäuse 3Drehachse 4Stator 5Rotorjoch 6Statorgehäuse 7Rotorkörper 8Klemmring 9Membran 10Ringraum 11Fluidringleitung 12Drehdurchführung 13Gehäusedeckel

Anspruch[de]
  1. Antriebskopf für NC-gesteuerte Stellbewegungen einer Werkzeugspindel um eine Drehachse mit einem Gehäuse und einem konzentrisch zur Drehachse angeordneten mehrpoligen Außenläufermotor, der einen in das Gehäuse eingesetzten, ringförmigen, weichmagnetischen Stator mit Einzelpolwicklungen sowie ein mit Permanentmagneten belegtes ringförmiges Rotorjoch aufweist, das endseitig an einem in einem Statorgehäuse drehbar gelagerten Rotorkörper fest angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Rotorjoch (5) und dem Gehäuse (2) ein am Rotorjoch (5) befestigter Klemmring (8) angeordnet ist, der mit dem Rotorjoch (5) einen Ringraum (10) bildet, der gehäuseseitig eine deformierbare Membran (9) aufweist, wobei der Ringraum (10) durch eine Fluidumlaufleitung (11) mit einer Fluidpumpe verbunden ist, die im Fluidrücklauf nach dem Ringraum (10) in der Fluidumlaufleitung (10) ein Ventil aufweist, mit dem die Fluidumlaufleitung (11) als Kühlmittelleitung oder als Druckleitung einsetzbar ist.
  2. Antriebskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidumlaufleitung (11) von der Fluidpumpe als Zuleitung durch einen Gehäusedeckel (13), durch den Stator (4) in den Ringraum (10) führt und vom Ringraum (10) als Rücklauf, in dem das Ventil eingebaut ist, durch das Rotorjoch (5), durch den Rotorkörper (7) und mittels einer Drehdurchführung (12) durch das Statorgehäuse (6) nach außen zur Fluidpumpe geführt ist.
  3. Antriebskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (10) im Klemmring (8) angeordnet ist.
  4. Antriebskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (10) im Rotorjoch (5) angeordnet ist und durch den Klemmring (8) membranartig abgedeckt ist.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com