DE29514155U1 - Motor spindle - Google Patents
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Description
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Beschreibung
MotorspindelDescription
Motor spindle
Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorspindel, insbesondere für eine Werkzeugmaschine.The invention relates to a motor spindle, in particular for a machine tool.
Bei modernen Werkzeugmaschinen geht der Trend zu direkt angetriebenen Werkzeugen bzw. Werkstücken. Früher eingesetzte Getriebe und Riemenübersetzungen entfallen dabei zugunsten eines besseren Temperaturverhaltens und einer besseren Dynamik.The trend in modern machine tools is towards directly driven tools and workpieces. Gears and belt transmissions used previously are no longer required in favor of better temperature behavior and better dynamics.
Als zentrales Element einer Werkzeugmaschine folgt natürlich auch die Hauptspindel dieser Entwicklung zum Direktantrieb. Dazu mußte allerdings bislang jeder Maschinenhersteller in den Maschinenspindelkasten einen Einbaumotor integrieren und mit der Spindel koppeln. Dies erforderte tiefe Kenntnisse über die Spindeltechnologie und führte zu einer Vielzahl von 0 Individuallösungen.As a central element of a machine tool, the main spindle naturally follows this development towards direct drive. However, to date every machine manufacturer has had to integrate a built-in motor into the machine spindle box and couple it to the spindle. This required in-depth knowledge of spindle technology and led to a large number of 0 individual solutions.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Motorspindel der eingangs genannten Art zu schaffen, die jedoch in äußerst einfacher Weise in die jeweilige Werkzeugmaschine eingebaut werden 5 kann.The object of the invention is to create a motor spindle of the type mentioned at the beginning, which can, however, be installed in the respective machine tool in an extremely simple manner.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Spindel und Antrieb zu einer integralen Einheit kombiniert sind, dergestalt, daß die Außenkontur des Antriebs als 0 zylindrisches, in eine Bohrung eines Spindelkastens der Werkzeugmaschine einsetzbares patronenartiges starres Formteil ausgebildet ist.According to the invention, this object is achieved in that the spindle and drive are combined to form an integral unit, in such a way that the outer contour of the drive is designed as a cylindrical, cartridge-like rigid molded part that can be inserted into a bore of a spindle box of the machine tool.
Ein solches "Cartridge-Drive"-Konzept hat für den Werkzeugmaschinenhersteller den Vorteil, daß er seinen üblichen Spindelkasten beibehalten kann und lediglich den EinbauraumSuch a "cartridge drive" concept has the advantage for the machine tool manufacturer that he can retain his usual spindle box and only change the installation space
G 3 6 *&iacgr; k G 3 6 *&iacgr; k
für den Cartridge-Drive vorhalten muß. Dieser Einbauraum ist wegen seiner Zylinderform einfach und ohne große Kosten herzustellen und zu bearbeiten. Die Motorspindel ist dann nur noch als eine Einschubeinheit konzipiert, die in die Aufnahmebohrung des Spindelkastens eingeführt wird.for the cartridge drive. This installation space is easy to manufacture and machine due to its cylindrical shape and is inexpensive. The motor spindle is then designed as a plug-in unit that is inserted into the mounting hole of the headstock.
Der Motorenhersteller liefert den Cartridge-Drive als komplette Baueinheit, die bereits alle Aktivteile und die Lagerung beinhaltet. Der Motorenhersteller hat den Vorteil eines echten Serienproduktes, da die Anzahl der Motorspindeltypen klein gehalten werden kann. Der Endanwender erhält eine technische hochwertige Maschine bei dennoch niedrigen Ersatzteilkosten des Serienprodukts.The motor manufacturer supplies the cartridge drive as a complete unit that already includes all active parts and the bearings. The motor manufacturer has the advantage of a real series product, as the number of motor spindle types can be kept small. The end user receives a technically high-quality machine while still having low spare parts costs for the series product.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Formteils eine Verrippung aufweist, die von einem Kühlmedium anströmbar ist. Die außenliegenden Kühlrippen bzw. Kühlnuten der Motorspindel werden dann durch die Innenfläche des Spindelkastens 0 geschlossen, so daß die gesamte Spindeleinheit genauso kompakt baut, wie eine individuell konstruierte, komplett integrierte Spindel.An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the outer contour of the molded part has ribbing that can be flowed by a cooling medium. The external cooling fins or cooling grooves of the motor spindle are then closed by the inner surface of the spindle box 0, so that the entire spindle unit is just as compact as an individually designed, completely integrated spindle.
In diesem Zusammenhang ist es günstig, daß das Formteil in den Spindelkasten eingedichtet ist und daß das Kühlmedium über den Spindelkasten ein- und ausspeisbar ist. Dies erweist sich nämlich besonders bei Flüssigkühlung für Servicezwecke von Vorteil, weil dann die Anschlüsse für die Kühlung, da sie am Spindelkasten vorgesehen sind, nicht entfernt werden müssen. Damit ist ein schneller Austausch der Motorspindel ermöglicht.In this context, it is advantageous that the molded part is sealed in the spindle box and that the cooling medium can be fed in and out via the spindle box. This is particularly advantageous for liquid cooling for service purposes, because the cooling connections, as they are provided on the spindle box, do not have to be removed. This enables the motor spindle to be replaced quickly.
Ein leichtes Befestigen der Motorspindel am Spindelkasten kann dadurch erreicht werden, daß an dem dem Spindelkopf zugewandten Ende der Einheit ein am Spindelkasten befestigbarer Flansch vorgesehen ist.The motor spindle can be easily attached to the headstock by providing a flange that can be attached to the headstock at the end of the unit facing the spindle head.
Für den Fall, daß ein Aufarbeiten von ausgetauschten Motorspindel gewünscht wird, ist es äußerst vorteilhaft, das der Läufer des Antriebs über einen lösbaren Preßsitz mit der Spindel verbunden ist. So kann ohne größeren Aufwand ein neuer Läufer auf die Spindel aufgesetzt werden.If you want to recondition a replaced motor spindle, it is extremely advantageous that the drive rotor is connected to the spindle via a removable press fit. This means that a new rotor can be fitted onto the spindle without any major effort.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below.
Die Darstellung zeigt in Form eines Schnittbilds eine Motorspindel, die zum einen aus der eigentlichen Spindel SP besteht, die über Wälzlager in einem Befestigungsflansch BF und in einem Formteil FT gelagert ist. Die Spindel SP ist hohlwellenartig ausgebildet, wobei durch die freie Öffnung sowohl Spannmittel geführt werden, als auch eine Kühlung bzw. Schneidölzufuhr erfolgen kann. Die dem jeweiligen Werkzeug zugewandte Seite der Spindel SP weist dabei einen normgerechten Spindelkopf SK auf, zum anderen wird die Spindel SP motorisch angetrieben. Auf die Welle W der Spindel SP ist' 0 dabei über einen Preßsitz ein Läufer L eines elektrischen Antriebs A aufgebracht. Dieser Preßsitz kann bedarfsweise dadurch gelöst werden, daß über Öffnungen Ol und 02 Drucköl eingepreßt wird. Der Ständer S des Antriebs A ist fest mit dem Formteil FT verbunden. Formteil FT und Befestigungsflansch BF sind über der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte Schraubverbindungen gegeneinander fixiert. Der elektrische Anschluß an den Ständer S erfolgt über einen Leistungsanschluß LA. Die Rückmeldung der Drehbewegung der Spindel SP erfolgt über einen Zahnradgeber Z, der auf eine Sensoranordnung SA einwirkt, die an einen Geberanschluß GA der Motorspindel führt.The illustration shows a motor spindle in the form of a sectional view, which consists on the one hand of the actual spindle SP, which is mounted via roller bearings in a mounting flange BF and in a molded part FT. The spindle SP is designed like a hollow shaft, whereby clamping devices can be guided through the free opening, as well as cooling or cutting oil supply. The side of the spindle SP facing the respective tool has a standard spindle head SK, and on the other hand the spindle SP is driven by a motor. A rotor L of an electric drive A is attached to the shaft W of the spindle SP via a press fit. This press fit can be released if necessary by pressing in pressure oil via openings O1 and O2. The stand S of the drive A is firmly connected to the molded part FT. The molded part FT and mounting flange BF are fixed to one another via screw connections (not shown for the sake of clarity). The electrical connection to the stator S is made via a power connection LA. The feedback of the rotary movement of the spindle SP is made via a gear encoder Z, which acts on a sensor arrangement SA, which leads to an encoder connection GA of the motor spindle.
Wesentliche für die vorliegende Erfindung ist es nun, daß die Kontur des Formteiles FT zylinderförmig ausgebildet ist, so daß sie in die Bohrung eines der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Spindelkastens eingesetzt werden kann.What is essential for the present invention is that the contour of the molded part FT is cylindrical so that it can be inserted into the bore of a headstock (not shown for the sake of clarity).
Dabei sind dann das Formteil FT und die Spindelkastenöffnung durch Dichtungen Dl und D2, die jeweils mit zwei O-Ringen versehen sind, kühlmitteldicht abgeschlossen. Der Spindelkasten kann beliebig geformt sein, muß jedoch eine zylindrisehe Aufnahmeöffnung für die Motorspindel aufweisen, damit diese in den Spindelkasten eingesetzt werden kann und sich dort mit den Dichtungen Dl und D2 einschmiegt. Ferner muß zum Fixieren von Motorspindel und Spindelkasten der Befestigungsflansch BF gegen den Spindelkasten beispielsweise mit Hilfe von Schrauben, so der Schraube SCH, formschlüssig verbunden werden.The molded part FT and the spindle box opening are then sealed coolant-tight by seals Dl and D2, each of which is provided with two O-rings. The spindle box can be shaped as desired, but must have a cylindrical opening for the motor spindle so that it can be inserted into the spindle box and nestles there with the seals Dl and D2. Furthermore, in order to fix the motor spindle and spindle box, the mounting flange BF must be connected to the spindle box in a form-fitting manner, for example with the help of screws, such as the screw SCH.
Um eine Flüssigkeitskühlung des Antriebs zu erreichen, wird über den Spindelkasten Flüssigkeit gegen Kühlnuten KN des Formteils FT geleitet und über den Spindelkasten weiter abgeführt. Diese Kühlnuten können als eine oder mehrere Wendel ausgebildet sein, ferner wäre es möglich, die Kühlnuten nach Art einer Grad- oder Schrägverzahnung am Formteil FT anzubringen. Weiterhin wäre es auch möglich, daß die Kühlnuten KN 0 nicht eine Verrippung des Formteils FT bewirken, sondern die Kühlfläche könnte zapfenförmig vereinzelt sein.In order to achieve liquid cooling of the drive, liquid is directed via the spindle box against cooling grooves KN of the molded part FT and then discharged via the spindle box. These cooling grooves can be designed as one or more spirals; it would also be possible to attach the cooling grooves to the molded part FT in the manner of straight or helical gearing. It would also be possible for the cooling grooves KN 0 not to cause ribbing of the molded part FT, but rather for the cooling surface to be isolated in a cone-like manner.
Claims (5)
101. Motor spindle, in particular for a machine tool, characterized in that the spindle (SP) and drive (A) are combined to form an integral unit, such that the outer contour of the drive (A) is designed as a cylindrical, cartridge-like rigid molded part (FT) which can be inserted into a bore of a spindle box of the machine tool.
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29514155U DE29514155U1 (en) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | Motor spindle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29514155U DE29514155U1 (en) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | Motor spindle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29514155U1 true DE29514155U1 (en) | 1995-11-23 |
Family
ID=8012577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29514155U Expired - Lifetime DE29514155U1 (en) | 1995-09-04 | 1995-09-04 | Motor spindle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29514155U1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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