WO2019057579A1 - Feinbearbeitungsmaschine - Google Patents

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WO2019057579A1
WO2019057579A1 PCT/EP2018/074584 EP2018074584W WO2019057579A1 WO 2019057579 A1 WO2019057579 A1 WO 2019057579A1 EP 2018074584 W EP2018074584 W EP 2018074584W WO 2019057579 A1 WO2019057579 A1 WO 2019057579A1
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WO
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tool
finishing machine
rotor
drive
stator
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/074584
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Mueller
Raphael Koenig
Daniel Sonntag
Original Assignee
Supfina Grieshaber Gmbh & Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Supfina Grieshaber Gmbh & Co. Kg filed Critical Supfina Grieshaber Gmbh & Co. Kg
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Priority to CH00328/20A priority patent/CH715468B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B47/00—Drives or gearings; Equipment therefor
    • B24B47/10—Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces
    • B24B47/12—Drives or gearings; Equipment therefor for rotating or reciprocating working-spindles carrying grinding wheels or workpieces by mechanical gearing or electric power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/07—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool
    • B24B37/08—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces characterised by the movement of the work or lapping tool for double side lapping

Definitions

  • the invention relates to a finishing machine, with a tool that has a rotating effective surface for
  • Rotary drive of the tool a drive is provided, which is the tool to a perpendicular to the active surface
  • the present invention has for its object to provide a fining machine with the simplest possible structure.
  • This object is achieved according to the invention in a finishing machine of the type mentioned in that the drive is designed in the form of a torque motor having a stator and a rotor, wherein the rotor is connected to the tool without the interposition of other transmission elements and the tool to the
  • a compact drive which makes it possible to arrange further bulky additional components of a fine-machining machine such that
  • the torque motor according to the invention is low-maintenance and is therefore particularly suitable for fine-machining machines that are permanently in use.
  • the drive according to the invention is low-vibration, which further simplifies the construction of the fine-machining machine; it can be a relatively simple frame
  • stator-side housing with a frame of
  • Finishing machine can be connected.
  • the supply of the electrical energy required for the torque motor is simplified.
  • a stator-side housing for supplying a machining fluid (in particular an emulsion for cooling and / or lubrication in a working area in which the active surface of the tool is in contact with the workpiece to be machined).
  • Rotor housing part bounded by a concentric to the axis of rotation cavity. This is particularly advantageous if the rotor is located inside with respect to the stator
  • Rotor housing parts can be used to arrange other components of the finishing machine. This may be in the simplest case to electrical, pneumatic or hydraulic lines.
  • Another way to use the cavity of the rotor is a sensor element, which serves to detect a processing parameter, in the cavity
  • This may, for example, a
  • Act sensor element by means of which a material removal, which results from the machining of the workpiece detected.
  • the ablated layer thickness can be detected, from which then the remaining (residual) thickness of
  • Sensor element other processing parameters (for example, temperature and / or pressure) detected.
  • Another way to use the cavity of the rotor is to arrange an assembly in the cavity, which comprises at least one bearing, by means of which the tool and the rotor are rotatably mounted about the axis of rotation on a stator housing.
  • a cavity of the rotor can be used optimally and a particularly compact drive unit can be provided; in the radially outer environment of the stator creates free space.
  • At least one tool of the finishing machine by means of an axial-radial bearing is mounted on a stator housing part. This makes it possible to provide a tool which is particularly precisely aligned with regard to both its axial position and its radial position, with respect to the axis of rotation. This is particularly advantageous when the finishing machine has multiple tools.
  • Finishing machine has multiple tools, it is preferred if at least one tool of
  • Finishing machine is mounted by means of a tapered roller bearing on a stator housing.
  • a particularly stable and inexpensive storage of a tool is possible.
  • For a tolerance compensation is advantageously provided that between the
  • Such a compensation element forms in the context of the present invention, no transmission element
  • a transmission element is rather understood an element by means of which a transfer or reduction or a deflection of a drive movement is realized.
  • Finishing machine is or are flat.
  • the tool is a grinding tool, lapping tool or polishing tool.
  • Finishing machine is designed in the form of a double-sided surface grinding machine.
  • Grinding machine has two grinding tools with two mutually facing flat active surfaces that limit a working area.
  • a separate drive in each case in the form of a torque motor, is provided for each of these grinding tools.
  • Fig. 1 is a perspective view of a
  • Fig. 2 is a perspective view of a first
  • Fig. 3 is a perspective view of a second
  • FIG. 1 Assembly of the fine machining machine according to FIG. 1.
  • an embodiment of a finishing machine is shown, which is generally designated by the reference numeral 10.
  • the reference numeral 10 In the
  • Finishing machine 10 is a
  • Double side grinding machine This one has
  • Machine frame 12 which has a stationary frame member 14 in the form of a cylindrical wall, the
  • Receiving screws 16 is used, by means of which a first assembly 18 shown in Figure 2 is attached to the frame 12.
  • the frame 12 also has a reference to the
  • the carriage 22 has a slide member 24, for example in the form of a
  • the first assembly 18 has a receiving disc 30 for receiving and cooling for a first, lower
  • Abrasive tool 32 which is covered with an abrasive layer 34 having a flat active surface 36 of the
  • Abrasive tool 32 forms.
  • the second assembly 28 has a receiving disk 38 for receiving and cooling a second, upper grinding tool 40 in a corresponding manner. This one is with one Abrasive layer 42 is provided, which forms a flat active surface 44.
  • a limited between the mutually parallel active surfaces 36 and 44 working space 46 is used to arrange facing away from each other sides to be sanded workpieces.
  • a rotor disk 48 is provided, with a workpiece disk 50, in which
  • Nests 52 are provided for the arrangement of workpieces to be ground.
  • the workpiece disk 50 is supported between an inner ring 54 and a fixed one
  • the inner ring 54 is at one
  • Rotation axis 58 rotatably driven around.
  • Transfer workpiece disc 50 which rolls on the outer rim 56. Characterized in that the nests 52 eccentric with respect to a central axis of the workpiece disc 50
  • a rotary drive of the rotor disc 48 is designated overall by the reference numeral 60.
  • the drive 60 comprises a drive motor 62, a diagrammatically illustrated 90 ° bevel gear 64 and a drive shaft 66, which
  • Inner rim 54 is provided.
  • the drive shaft 66 extends through a cavity 70 which is concentric with the axis of rotation 58 and which is delimited by a rotor housing part 72 (see FIG. 2) which is connected to an electric rotor 74.
  • Rotor housing part 72 is arranged by means of radially inwardly disposed screws 76 and by means of radially outside
  • Screw 78 is connected to a collar part 80 which is also concentric with the axis of rotation 58 and rotates together with the rotor 74 and the rotor housing part 72 about the rotation axis 58.
  • the collar 80 is further connected to a bearing ring 82 which forms an outer ring of an axial-radial bearing, generally designated by reference numeral 84.
  • the first assembly 18 further includes a stator base plate 86 which is connected to a hollow cylindrical Statorgekoruseteil 88 which defines an electric stator 90 radially outward.
  • the electric stator 90 and the stator housing part 88 are connected to each other via another stator housing part 92
  • the electric rotor 74 and the electric stator 90 together form a torque motor 96.
  • the electric rotor 74 rotates together the rotor housing part 72 and the collar part 80, which in turn is connected to a support plate 98, which with the
  • Grinding tool 32 carries the rotor housing part 72, a total annular index element 100, which cooperates with a (not shown) measuring sensor.
  • Measuring sensor is preferably part of the control of the torque motor 96, so that a monitoring and control of
  • the assembly 28 comprises a carrier disc 102 for attachment of the receiving disc 38, which in turn is connected to the second grinding tool 40 (see Figure 1).
  • the carrier disk 102 is provided with a
  • Rotor shaft 104 connected to which inner rings 106 of tapered roller bearings 108 are arranged.
  • the rotor shaft 104 is connected via a collar disc 110 with an electric rotor 112.
  • the electric rotor 112 cooperates with an electric stator 114.
  • the rotor 112 and the stator 114 together form a torque motor 116.
  • the electric stator 114 is bounded by a
  • the support plate 122 is radially outwardly beyond the
  • Screw 26 connected to the carriage 22. Radial inside is the carrier disk 122 with another
  • Statorgekoruseteil 124 which carries bearing rings 126 which form the outer rings of the tapered roller bearings 108.
  • the electric stator 112 defines a cavity 128, which serves for the arrangement of the above-described, with respect to the rotor 112 radially inner components, in particular the bearing 108 and the rotor shaft 104th
  • the components rotating together with the rotor 112 rotate about a rotation axis 130. This rotation axis is aligned with the rotation axis 58 of the first torque motor 96 of the first assembly 18.
  • the rotor shaft 104 is hollow. This allows the implementation of a supply line 132 of a
  • Carrier disk 102 comprises a compensation element 135 in the form a spherical cap, which enables an angular compensation of the attached to the receiving disk 38 second grinding tool 40.
  • the assemblies 18 and 28 described above form compact drive units for the
  • Replacement assembly to be mounted when a torque motor 96 or 116 is to be maintained.
  • the assembly 18 and 28 each include cooling means 134, 136 for cooling the torque motors 96 and 116, respectively.
  • the cooling means 134 of the torque motor 96 includes a radially inward accessible inlet 138 and an outlet 140. Between the inlet 138 and the outlet 140 a cooling jacket 142 is arranged.
  • the cooling device 136 of the torque motor 116 has an identical structure. Below is an optional cooling
  • An inlet of this optional system is formed, for example, by a coolant inlet 144 (see Figure 3) disposed in the carrier disk 122.
  • Cooling chambers 146 and 148 The refrigerator 146 feeds a Line 150, passes through which cooling fluid into the working space 46 and then from above on the drive pulley 68 of the rotary actuator 60 strikes. From there, the cooling fluid passes through radial bores 152 in the receiving disk 30, so that their cooling channels 154 are supplied.
  • the cooling channels 154 are closable radially on the outside by throttle element 156, so that a fluid flow of the cooling fluid is controllable.
  • the second cooling chamber 148 (see FIG. 3) feeds corresponding cooling channels 158 of the receiving disk 38.
  • Throttling elements 160 are also provided there for controlling a fluid flow.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Feinbearbeitungsmaschine, mit einem Werkzeug, das eine rotierende Wirkfläche (36, 44) zur Bearbeitung eines Werkstücks aufweist,wobei für den Rotationsantrieb des Werkzeugs ein Antrieb vorgesehen ist, der das Werkzeug um eine zu der Wirkfläche senkrechte Rotationsachse (58) antreibt, wobei der Antrieb in Form eines Torque-Motors ausgebildet ist, der einen Stator und einen Rotor aufweist, wobei der Rotor ohne Zwischenschaltung weiterer Getriebeelemente mit dem Werkzeug verbunden ist und das Werkzeug um die Rotationsachse (58) antreibt.

Description

Titel: Feinbearbeitungsmaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Feinbearbeitungsmaschine, mit einem Werkzeug, das eine rotierende Wirkfläche zur
Bearbeitung eines Werkstücks aufweist, wobei für den
Rotationsantrieb des Werkzeugs ein Antrieb vorgesehen ist, der das Werkzeug um eine zu der Wirkfläche senkrechte
Rotationsachse antreibt. Aus der EP 2 689 891 A2 ist eine Zweischeibenmaschine zur Oberflächenbearbeitung bekannt, bei welcher eine
monolithische Einheit aus einem Hartgestein vorgesehen ist, welches zur Anordnung verschiedener Antriebe und Getriebe dient . Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feinbearbeitungsmaschine mit einem möglichst einfachen Aufbau anzugeben. Diese Aufgabe wird bei einer Feinbearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Antrieb in Form eines Torque-Motors ausgebildet ist, der einen Stator und einen Rotor aufweist, wobei der Rotor ohne Zwischenschaltung weiterer Getriebeelemente mit dem Werkzeug verbunden ist und das Werkzeug um die
Rotationsachse antreibt.
Erfindungsgemäß wird ein kompakter Antrieb bereitgestellt, der es ermöglicht, teils raumgreifende weitere Bauteile einer Feinbearbeitungsmaschine so anzuordnen, dass
insgesamt eine kompakt und einfach aufgebaute
Feinbearbeitungsmaschine bereitgestellt werden kann. Der erfindungsgemäße Torque-Motor ist wartungsarm und eignet sich daher insbesondere für Feinbearbeitungsmaschinen, die dauerhaft im Einsatz sind.
Ferner ist der erfindungsgemäße Antrieb schwingungsarm, wodurch sich der Aufbau der Feinbearbeitungsmaschine weiter vereinfacht; es kann ein relativ einfaches Gestell
verwendet werden, da es nicht dazu geeignet sein muss, vom Antrieb erzeugte Schwingungen zu dämpfen oder zu
kompensieren .
Ein besonders vorteilhafter Aufbau ergibt sich, wenn der Rotor bezogen auf den Stator innenliegend angeordnet ist (sogenannte "Innenläufer"-Konfiguration) . Dies hat den Vorteil, dass der bezogen auf den Rotor radial
außenliegende Stator in einfacher Weise über ein
statorseitiges Gehäuse mit einem Gestell der
Feinbearbeitungsmaschine verbunden werden kann. Außerdem vereinfacht sich die Zuführung der für den Torque-Motor erforderlichen elektrischen Energie. Ferner ist es möglich, von radial außen her ein Kühlmedium, das zur Kühlung des Torque-Motors dient, zu- und abzuführen. Ferner ist es möglich, ein statorseitiges Gehäuse für die Zuführung eines Bearbeitungsfluids zu nutzen (insbesondere eine Emulsion zur Kühlung und/oder Schmierung in einem Arbeitsbereich, in welchem die Wirkfläche des Werkzeugs in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Werkstück steht) .
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, dass der Rotor und/oder ein
Rotorgehäuseteil einen zur Rotationsachse konzentrischen Hohlraum umgrenzt. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Rotor bezogen auf den Stator innenliegend
angeordnet ist. Der Hohlraum des Rotors oder des
Rotorgehäuseteils kann zur Anordnung weiterer Komponenten der Feinbearbeitungsmaschine genutzt werden. Hierbei kann es sich im einfachsten Fall um elektrische, pneumatische oder hydraulische Leitungen handeln.
Besonders bevorzugt ist es, wenn in dem Hohlraum ein
Antriebselement für einen Drehantrieb einer Läuferscheibe angeordnet ist. Eine solche Läuferscheibe wird zur
Positionierung von Werkstücken in einem Arbeitsbereich der Feinbearbeitungsmaschine verwendet. Der Drehantrieb der Läuferscheibe ermöglicht eine von einer Bewegung des
Werkzeugs unabhängige Möglichkeit zur Steuerung einer
Bewegung eines oder mehrerer Werkstücke.
Eine weitere Möglichkeit, den Hohlraum des Rotors zu nutzen, besteht darin, ein Sensorelement, das zur Erfassung eines Bearbeitungsparameters dient, in dem Hohlraum
anzuordnen. Dabei kann es sich beispielsweise um ein
Sensorelement handeln, mittels welchem ein Materialabtrag, der durch die Bearbeitung des Werkstücks entsteht, erfasst. Insbesondere kann die abgetragene Schichtstärke erfasst werden, woraus die dann verbleibende (Rest-) Dicke des
Werkstücks resultiert. Es ist auch denkbar, dass das
Sensorelement andere Bearbeitungsparameter (beispielsweise Temperatur und/oder Druck) erfasst.
Eine weitere Möglichkeit, den Hohlraum des Rotors zu nutzen, besteht darin, eine Baugruppe in dem Hohlraum anzuordnen, das mindestens ein Lager umfasst, mittels welchem das Werkzeug und der Rotor um die Rotationsachse drehbar an einem Statorgehäuseteil gelagert sind. Hierdurch kann ein Hohlraum des Rotors optimal genutzt und eine besonders kompakte Antriebseinheit bereitgestellt werden; in der radial äußeren Umgebung des Stators entsteht freier Bauraum .
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Werkzeug der Feinbearbeitungsmaschine mittels eines Axial-Radial-Lagers an einem Statorgehäuseteil gelagert ist. Dies ermöglicht die Bereitstellung eines Werkzeugs, das sowohl hinsichtlich seiner axialen Position als auch hinsichtlich seiner radialen Position, jeweils bezogen auf die Rotationsachse, besonders genau ausgerichtet ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Feinbearbeitungsmaschine mehrere Werkzeuge aufweist.
Insbesondere für den Fall, dass die
Feinbearbeitungsmaschine mehrere Werkzeuge aufweist, ist es bevorzugt, wenn zumindest ein Werkzeug der
Feinbearbeitungsmaschine mittels eines Kegelrollenlagers an einem Statorgehäuseteil gelagert ist. Auf diese Weise wird eine besonders stabile und preisgünstige Lagerung eines Werkzeugs ermöglicht. Für einen Toleranzausgleich ist in vorteilhafterweise vorgesehen, dass zwischen dem
Statorgehäuseteil und dem Werkzeug ein Ausgleichselement vorgesehen ist, wodurch eine Neigung des Werkzeugs und dessen Wirkfläche zumindest in einem geringfügigen Maß (beispielsweise maximal ein oder zwei Winkelgrad)
veränderbar ist. Ein solches Ausgleichselement bildet im Rahmen der vorliegenden Erfindung kein Getriebeelement;
unter einem Getriebeelement wird vielmehr ein Element verstanden, mittels welchem eine Über- oder Untersetzung oder eine Umlenkung einer Antriebsbewegung realisiert wird.
Besondere Vorteile ergeben sich ferner, wenn die Wirkfläche des Werkzeugs oder die Wirkflächen der Werkzeuge der
Feinbearbeitungsmaschine eben ist oder sind. Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, dass das Werkzeug ein Schleifwerkzeug, Läppwerkzeug oder Polierwerkzeug ist.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die
Feinbearbeitungsmaschine in Form einer Doppelseiten- Planschleifmaschine ausgebildet ist. Eine solche
Schleifmaschine weist zwei Schleifwerkzeuge mit zwei einander zugewandten ebenen Wirkflächen auf, die einen Arbeitsbereich begrenzen. Vorzugsweise ist für jedes dieser Schleifwerkzeuge ein eigener Antrieb, insbesondere jeweils in Form eines Torque-Motors , vorgesehen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen
Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer
Ausführungsform einer Feinbearbeitungsmaschine;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer ersten
Baugruppe der Feinbearbeitungsmaschine gemäß Fig. 1 ; und
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer zweiten
Baugruppe der Feinbearbeitungsmaschine gemäß Fig. 1. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform einer Feinbearbeitungsmaschine dargestellt, welche insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Bei der
Feinbearbeitungsmaschine 10 handelt es sich um eine
Doppelseitenplanschleifmaschine . Diese weist ein
Maschinengestell 12 auf, welches ein ortsfestes Gestellteil 14 in Form einer zylindrischen Wand aufweist, das zur
Aufnahme von Schrauben 16 dient, mittels welchen eine in Figur 2 dargestellte, erste Baugruppe 18 an dem Gestell 12 befestigt ist.
Das Gestell 12 weist ferner eine bezogen auf die
Schwerkraftrichtung vertikale Führungsschiene 20 auf, längs welcher ein Schlitten 22 bewegbar ist. Der Schlitten 22 weist ein Schlittenteil 24, beispielsweise in Form eines
Flansches auf, der gemeinsam mit dem Schlitten 22 längs der Führung 20 bewegbar ist und an welchem mittels Schrauben 26 eine in Figur 3 dargestellte zweite Baugruppe 28 befestigt ist .
Die erste Baugruppe 18 weist eine Aufnahmescheibe 30 zur Aufnahme und Kühlung für ein erstes, unteres
Schleifwerkzeug 32 auf, das mit einer Schleifmittelschicht 34 belegt ist, die eine ebene Wirkfläche 36 des
Schleifwerkzeugs 32 bildet.
Die zweite Baugruppe 28 weist in entsprechender Weise eine Aufnahmescheibe 38 zur Aufnahme und Kühlung eines zweiten, oberen Schleifwerkzeugs 40 auf. Diese ist mit einer Schleifmittelschicht 42 versehen, die eine ebene Wirkfläche 44 bildet.
Ein zwischen den zueinander parallelen Wirkflächen 36 und 44 begrenzter Arbeitsraum 46 dient zur Anordnung von aufeinander abgewandten Seiten zu schleifenden Werkstücken.
Zur Handhabung der Werkstücke ist eine Läuferscheibe 48 vorgesehen, mit einer Werkstückscheibe 50, in welcher
Nester 52 zur Anordnung von zu schleifenden Werkstücken vorgesehen sind. Die Werkstückscheibe 50 stützt sich zwischen einem Innenkranz 54 und einem ortsfesten
Außenkranz 56 ab. Der Innenkranz 54 ist um eine
Rotationsachse 58 herum drehbar antreibbar. Eine
Drehbewegung des Innenkranzes 54 wird auf die
Werkstückscheibe 50 übertragen, welche an dem Außenkranz 56 abwälzt. Dadurch, dass die Nester 52 bezogen auf eine zentrale Achse der Werkstückscheibe 50 exzentrisch
angeordnet sind, bewegen sich die in den Nestern 52
aufgenommenen Werkstücke bei Drehung der Werkstückscheibe 50 entlang einer Zykloidbahn.
Ein Drehantrieb der Läuferscheibe 48 ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnet. Der Antrieb 60 umfasst einen Antriebsmotor 62, ein nur schematisch dargestelltes 90°- Winkelgetriebe 64 und eine Antriebswelle 66, welche
konzentrisch zu der Rotationsachse 58 verläuft und an ihrem Ende mit einer Antriebsscheibe 68 zum Antrieb des
Innenkranzes 54 versehen ist. Die Antriebswelle 66 verläuft durch einen zu der Rotationsachse 58 konzentrischen Hohlraum 70, der von einem Rotorgehäuseteil 72 (vgl. Figur 2) umgrenzt ist, welches mit einem elektrischen Rotor 74 verbunden ist. Das
Rotorgehäuseteil 72 ist mittels radial innen angeordneten Schrauben 76 und mittels radial außen angeordneten
Schrauben 78 mit einem Kragenteil 80 verbunden, das ebenfalls zu der Rotationsachse 58 konzentrisch ist und gemeinsam mit dem Rotor 74 und dem Rotorgehäuseteil 72 um die Rotationsachse 58 rotiert.
Der Kragen 80 ist ferner mit einem Lagerring 82 verbunden, der einen Außenring eines insgesamt mit dem Bezugszeichen 84 bezeichneten Axial-Radial-Lagers bildet.
Die erste Baugruppe 18 weist ferner eine statorseitige Grundplatte 86 auf, welches mit einem hohlzylindrischen Statorgehäuseteil 88 verbunden ist, der einen elektrischen Stator 90 nach radial außen begrenzt.
Der elektrische Stator 90 und das Statorgehäuseteil 88 sind über ein weiteres Statorgehäuseteil 92 miteinander
verbunden. An dem weiteren Statorgehäuseteil 92 ist ein Innenring 94 des Lagers 84 angeordnet.
Der elektrische Rotor 74 und der elektrische Stator 90 bilden gemeinsam einen Torque-Motor 96.
Bei Beaufschlagung des Torque-Motors 96 mit elektrischer Energie dreht sich der elektrische Rotor 74 gemeinsam mit dem Rotorgehäuseteil 72 und dem Kragenteil 80, das wiederum mit einer Trägerscheibe 98 verbunden ist, die mit der
Aufnahmescheibe 30 verbunden ist. An dieser ist das in Figur 1 sichtbare, untere Schleifwerkzeug 32 befestigt, das somit mittels des Torque-Motors 96 in Rotation um die Achse 58 herum versetzt wird, ohne dass hierfür weitere
Getriebeelemente vorgesehen sind.
Zur Erfassung einer Geschwindigkeit der Drehung des
Schleifwerkzeugs 32 trägt das Rotorgehäuseteil 72 ein insgesamt ringförmiges Indexelement 100, das mit einem (nicht dargestellten) Messsensor zusammenwirkt. Der
Messsensor ist vorzugweise Teil der Steuerung des Torque- Motors 96, so dass eine Überwachung und Regelung zur
Einhaltung einer Sollgeschwindigkeit des Schleifwerkzeugs bereitgestellt ist.
Nachfolgend wird zur Beschreibung der zweiten Baugruppe 28 auf Figur 3 Bezug genommen. Die Baugruppe 28 umfasst eine Trägerscheibe 102 zur Befestigung der Aufnahmescheibe 38, die wiederum mit dem zweiten Schleifwerkzeug 40 (vgl. Figur 1) verbunden ist. Die Trägerscheibe 102 ist mit einer
Rotorwelle 104 verbunden, an welcher Innenringe 106 von Kegelrollenlagern 108 angeordnet sind.
Die Rotorwelle 104 ist über eine Kragenscheibe 110 mit einem elektrischen Rotor 112 verbunden. Der elektrische Rotor 112 wirkt mit einem elektrischen Stator 114 zusammen. Der Rotor 112 und der Stator 114 bilden gemeinsam einen Torque-Motor 116. Der elektrische Stator 114 ist umgrenzt von einem
hohlzylindrischen Statorgehäuseteil 118, das an seinem oberen Ende mit einer Abdeckung 120 und an seinem unteren Ende mit einer Trägerplatte 122 verbunden ist.
Die Trägerplatte 122 wird radial außen über die
Verschraubung 26 mit dem Schlitten 22 verbunden. Radial innen ist die Trägerscheibe 122 mit einem weiteren
Statorgehäuseteil 124 verbunden, das Lagerringe 126 trägt, welche die Außenringe der Kegelrollenlager 108 bilden.
Der elektrische Stator 112 umgrenzt einen Hohlraum 128, welcher zur Anordnung der vorstehend beschriebenen, bezogen auf den Rotor 112 radial innenliegenden Bauteile dient, insbesondere der Lager 108 und der Rotorwelle 104.
Die mit dem Rotor 112 gemeinsam rotierenden Bauteile rotieren um eine Rotationsachse 130. Diese Rotationsachse fluchtet mit der Rotationsachse 58 des ersten Torque-Motors 96 der ersten Baugruppe 18.
Die Rotorwelle 104 ist hohl ausgebildet. Dies ermöglicht die Durchführung einer Versorgungsleitung 132 eines
insgesamt mit dem Bezugszeichen 134 bezeichneten
Sensorelements, das dem Arbeitsraum 46 zugewandt ist und zur Erfassung eines Materialabtrags dient.
Die Verbindung zwischen der Rotorwelle 104 und der
Trägerscheibe 102 umfasst ein Ausgleichselement 135 in Form einer Kugelkalotte, welche einen Winkelausgleich des an der Aufnahmescheibe 38 befestigten zweiten Schleifwerkzeugs 40 ermöglicht . Die vorstehend beschriebenen Baugruppen 18 beziehungsweise 28 bilden kompakte Antriebseinheiten für die
Schleifwerkzeuge 32 beziehungsweise 40. Sie können als separate Baugruppen vorgehalten werden und als
Austauschbaugruppe montiert werden, wenn ein Torque-Motor 96 beziehungsweise 116 gewartet werden soll.
Die Baugruppe 18 und 28 umfassen jeweils Kühleinrichtungen 134, 136 zur Kühlung der Torque-Motoren 96 beziehungsweise 116. Die Kühleinrichtung 134 des Torque-Motors 96 umfasst einen von radial außen zugänglichen Einlass 138 und einen Auslass 140. Zwischen dem Einlass 138 und dem Auslass 140 ist ein Kühlmantel 142 angeordnet. Die Kühleinrichtung 136 des Torque-Motors 116 weist einen identischen Aufbau auf. Nachfolgend wird ein optionales Kühl-
/Schmiermittelversorgungssystem beschrieben, das den
Arbeitsraum 46 mit Schmierstoff versorgt und die
Schleifwerkzeuge 32 und 40 kühlt. Ein Einlass dieses optionalen Systems ist beispielsweise durch einen Kühlmitteleingang 144 (vgl. Figur 3) gebildet, der in der Trägerscheibe 122 angeordnet ist.
Von der Trägerscheibe 122 gelangt das Kühlfluid zu
Kühlraumen 146 und 148. Der Kühlraum 146 speist eine Leitung 150, durch welche Kühlfluid in den Arbeitsraum 46 gelangt und dann von oben auf die Antriebsscheibe 68 des Drehantriebs 60 trifft. Von dort gelangt das Kühlfluid über Radialbohrungen 152 in die Aufnahmescheibe 30, so dass deren Kühlkanäle 154 versorgt werden. Die Kühlkanäle 154 sind radial außen durch Drosselelement 156 verschließbar, so dass ein Fluidstrom des Kühlfluids steuerbar ist.
Der zweite Kühlraum 148 (vgl. Figur 3) speist entsprechende Kühlkanäle 158 der Aufnahmescheibe 38. Zur Steuerung eines Fluidstroms sind auch dort Drosselelemente 160 vorgesehen.

Claims

Patentansprüche
Feinbearbeitungsmaschine (10), mit einem Werkzeug, das eine rotierende Wirkfläche (36, 44) zur Bearbeitung eines Werkstücks aufweist, wobei für den
Rotationsantrieb des Werkzeugs ein Antrieb vorgesehen ist, der das Werkzeug um eine zu der Wirkfläche (36, 44) senkrechte Rotationsachse (58, 130) antreibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb in Form eines Torque-Motors (96, 116) ausgebildet ist, der einen Stator (74, 112) und einen Rotor (90, 114) aufweist, wobei der Rotor (90, 114) ohne Zwischenschaltung weiterer Getriebeelemente mit dem Werkzeug verbunden ist und das Werkzeug um die Rotationsachse (58, 130) antreibt .
Feinbearbeitungsmaschine (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (90, 114) bezogen auf den Stator (74, 112) innenliegend angeordnet ist.
Feinbearbeitungsmaschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (90, 114) und/oder ein Rotorgehäuseteil (72) einen zur
Rotationsachse (58, 130) konzentrischen Hohlraum (70, 128) umgrenzt.
Feinbearbeitungsmaschine (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (70, 128) ein Antriebselement (66) für einen Drehantrieb (60) einer Läuferscheibe (48) angeordnet ist.
5. Feinbearbeitungsmaschine (10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (70, 128) ein Sensorelement (134) zur Erfassung eines
Feinbearbeitungsparameters angeordnet ist.
6. Feinbearbeitungsmaschine (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlraum (70, 128) ein Lager (84, 108) angeordnet ist, mittels welchem das Werkzeug und der Rotor um die
Rotationsachse (58, 130) drehbar an einem
Statorgehäuseteil (92, 124) gelagert sind.
7. Feinbearbeitungsmaschine (10) nach einem der
voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Werkzeug der Feinbearbeitungsmaschine (10) mittels eines Axial-Radial-Lagers (84) an einem Statorgehäuseteil (92) gelagert ist.
8. Feinbearbeitungsmaschine (10) nach einem der
voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Werkzeug der Feinbearbeitungsmaschine (10) mittels eines Kegelrollenlagers (108) an einem Statorgehäuseteil (124) gelagert ist.
9. Feinbearbeitungsmaschine (10) nach einem der
voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkfläche (36, 44) eben ist.
10. Feinbearbeitungsmaschine (10) nach einem der
voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug ein Schleifwerkzeug (32, 40),
Läppwerkzeug oder Polierwerkzeug ist.
11. Feinbearbeitungsmaschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Feinbearbeitungsmaschine (10) in Form einer
Doppelseiten-Planschleifmaschine ausgebildet ist.
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