DE102006009786A1 - Antrieb für eine Schleifspindel - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schleifspindeleinheit mit einer feststehenden Welle und einem Ringmotor, der einen Stator und einen Rotor aufweist, wobei der Stator mit der Welle fest verbunden ist, wobei der Rotor als Hohlwelle ausgeführt und auf der Welle drehbar gelagert ist, wobei das Schleifwerkzeug mit dem Rotor drehfest verbunden ist und der Ringmotor das Schleifwerkzeug durchgreift. Da das Schleifwerkzeug direkt am Rotor angeordnet ist, ergibt sich eine besonders platzsparende Bauweise.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Schleifspindeleinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus der DE 693 06 528 T2 ist eine Schleifspindelvorrichtung bekannt, wobei die Schleifscheibe auf einer festen Welle in einem geteilten Gehäuse angeordnet ist. Ein Rotor mit einem Flansch trägt an seinem Außenumfang einen Schleifstein. Der Rotor ist auf der feststehenden Welle in einem radialen Magnetlager gelagert. Zur Aufnahme der axialen Kräfte ist ein zweites Magnetlager vorgesehen. Der Antriebsmotor befindet sich entweder zwischen Flansch und Gehäusewand oder er ist seitlich neben der Schleifscheibe zwischen dem Innenumfang des Rotors und dem Außenumfang der festen Welle angeordnet.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Schleifspindeleinheit mit einem kompakten Antrieb aufzuzeigen.
• Diese Aufgabe wird von einer Schleifspindeleinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
• Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung besteht darin, den Antrieb als Ringmotor auszuführen. Ringmotoren der hier verwendeten Art sind Synchronmotoren mit einer elektrischen Wicklung im Stator und vielen Permanentmagneten im Rotor. Erfindungsgemäß ist der Rotor als Hohlwelle ausgeführt, der am Innenumfang die Permanentmagnete aufnimmt und außen das Schleifwerkzeug trägt. Weil das Schleifwerkzeug direkt am Rotor angeordnet ist, ergibt sich eine besonders platzsparende Bauweise. Der Stator mit den Wicklungen ist auf einer feststehenden Welle angeordnet, die in einer vorteilhaften Ausführung auch die Versorgungsleitungen für elektrischen Strom und Kühlmittel aufnimmt. Durch die beidseitige Halterung der feststehenden Welle in Lagerböcken resultiert eine sehr steife Ausführung. Der Stator kann jedoch ebenso einseitig gelagert sein. Bei einer vorteilhaften Ausführung kann das Schleifwerkzeug entlang seiner Rotationsachse verschoben werden, beispielsweise zum Ausführen von Shiftbewegungen. Hierzu sind die Lagerböcke auf einem Bett entlang von Führungsbahnen verschieblich geführt. Bei beidseitiger Lagerung des Stators können die Lagerböcke auf den Führungsbahnen zu Wartungszwecken auseinander geschoben werden. Dadurch wird der Ein- und Ausbau des Schleifwerkzeuges erleichtert.
• Aufgrund der kompakten Bauweise und der Anordnung des Ringmotors in einer Hohlwelle ergibt sich eine besonders steife Lagerung des Schleifwerkzeugs. Dieses kann daher vorteilhaft zur Bearbeitung von Verzahnungen nach dem Wälz- oder Teilwälzverfahren eingesetzt werden.
• Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
• 1 die Frontansicht der Schleifeinheit, teilweise geschnitten
• 2 die Schleifeinheit nach 1 mit Shiftachse
• 3 die Seitenansicht der Schleifeinheit, teilweise geschnitten Bei der Schleifeinheit nach 1 ist die Welle 2 drehfest in den Lagerböcken 3, 3' aufgenommen. Der Stator 4 mit Wicklungen 5 ist mit der Welle 2 fest verbunden. Die Welle 2 weist Leitungen 6, 6' und einen wendelförmigen Hohlraum 7 auf, durch welche Kühlmittel zum Kühlen des Ringmotors zu- und abgeführt werden. Im Kanal 8 sind die Stromleitungen für die Wicklungen 5 verlegt. Auf der Welle 2 sind auf beiden Seiten des Stators 4 die Lager 9, 9' für den Rotor 10 angeordnet. Dem Stator 4 gegenüberliegend befinden sich an der Innenwand des Rotors 10 die Permanentmagnete 11. Am Außenumfang des Rotors 10 ist das Schleifwerkzeug 14 zwischen zwei Flanschringen 12, 12' eingespannt. Die Flanschringe 12, 12' sind ihrerseits mit Dehnspannhülsen 13 in radialer Richtung mit dem Rotor 10 verspannt. Als Schleifwerkzeug 14 ist eine Wälzschleifscheibe zur Bearbeitung von Verzahnungen dargestellt. Der als Hohlwelle ausgeführte Rotor 10, der innen angeordneten Stator 4 und das außen befestigte Schleifwerkzeug 14 ermöglichen eine besonders kompakte und verwindungssteife Bauweise.
• 2 zeigt die Schleifeinheit nach 1 mit einer Shiftachse. Das Bett 16 ist um eine Schwenkachse 19 in einer nicht dargestellten Schleifmaschine drehbar gelagert.
• Schwenkbewegungen um die Schwenkachse 19 sind beispielsweise erforderlich, um Schrägverzahnungen bearbeiten zu können. Der Schwenkmotor 20 dient dabei als Antrieb. Am Bett 16 sind Führungsbahnen 15 angeordnet, auf welchen die Lagerböcke 3, 3' mit Führungsschuhen 17, 17' linearbeweglich geführt sind. Entlang der Führungsbahnen 15 kann das Schleifwerkzeug 14 in Richtung seiner Rotationsachse 23 bewegt werden. Für diese Bewegungen ist der Motor 18 als Antrieb vorgesehen, der über eine nicht dargestellte Gewindespindel die Lagerböcke 3, 3' bewegt. Bei Bedarf können die Lagerböcke 3, 3' auseinander geschoben werden. Dadurch wird der Aus- und Einbau des Schleifwerkzeugs 14 erleichtert.
• 3 zeigt den Querschnitt der Schleifeinheit nach 2. Für Schwenkbewegungen um die Schwenkachse 19 ist das Bett 2 in einem Schwenklager 21 aufgenommen. Der Schwenkmotor 20 steht über das Schneckengetriebe 24 mit Bett 2 in Wirkverbindung. Nach erfolgter Schwenkbewegung wird das Bett 2 durch die Kupplungen 22 fixiert.

1

Schleifeinheit

2

Welle

3 3'

Lagerbock

4

Stator

5

Wicklung

6 6'

Leitung

7

Hohlraum

8

Kanal

9 9'

Lager

10

Rotor

11

Permanentmagnet

12 12'

Flanschring

13

Dehnspannhülse

14

Schleifwerkzeug

15

Führungsbahn

16

Bett

17 17'

Führungsschuh

18

Motor

19

Schwenkachse

20

Schwenkmotor

21

Schwenklager

22

Kupplung

23

Rotationsachse

24

Schneckengetriebe

Claims (13)

1. Schleifspindeleinheit (1) mit einem drehantreibbaren Schleifwerkzeug (14), und einem Ringmotor, wobei der Ringmotor einen Stator (4) und einen Rotor (10) aufweist, wobei der Stator (4) in mindestens einem Lagerbock (3, 3') gehalten ist, wobei der Rotor (10) als Hohlwelle ausgeführt und drehbar gelagert ist, wobei das Schleifwerkzeug (14) mit dem Rotor (10) drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10) das Schleifwerkzeug (14) durchgreift.
2. Schleifspindeleinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) eine elektrische Wicklung (5) aufweist und der Rotor (10) Permanentmagnete (11).
3. Schleifspindeleinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (11) am Innenumfang des Rotors (10) angeordnet sind.
4. Schleifspindeleinheit (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) und die Permanentmagnete (11) zumindest teilweise innerhalb der Befestigungsbohrung des Schleifwerkzeugs (14) angeordnet sind.
5. Schleifspindeleinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (4) von einer Welle (2) aufgenommen wird und mit dieser drehfest verbunden ist.
6. Schleifspindeleinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle (2) zumindest ein Teil für die Versorgung des Ringmotors aufnimmt.
7. Schleifspindeleinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil für die Versorgung des Ringmotors mindestens ein Kanal (8) für eine elektrische Leitung und/oder mindestens eine Leitung (6, 6') für das Zuführen von Kühlmittel ist.
8. Schleifspindeleinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifwerkzeug (14) als Profilschleifwerkzeug ausgeführt ist.
9. Schleifspindeleinheit (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Schleifwerkzeug (14) als Werkzeug zur Bearbeitung von Verzahnungen nach Wälz- oder Teilwälzverfahren ausgeführt ist.
10. Schleifspindeleinheit (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Lagerbock (3, 3') auf einem Bett (2) auf mindestens einer Führungsbahn (15) linearbeweglich geführt ist.
11. Schleifspindeleinheit (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Lagerböcke (3, 3') vorgesehen sind, die sowohl gemeinsam als auch relativ zueinander beweglich geführt sind.
12. Schleifspindeleinheit (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Antrieb für die Linearbewegung ein Motor (18) vorgesehen ist.
13. Schleifspindeleinheit (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Bett (2) um eine Schwenkachse (19) schwenkbar gelagert ist.