DE102007017925A1 - Rotational unit e.g. rotary unit, for use in e.g. milling machine, has outer ring of bearing unit removably connected with housing, and inner ring of bearing unit removably connected with stator or rotor of torque motor - Google Patents
Rotational unit e.g. rotary unit, for use in e.g. milling machine, has outer ring of bearing unit removably connected with housing, and inner ring of bearing unit removably connected with stator or rotor of torque motor Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Rotationseinheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The invention relates to a rotary unit according to the preamble of claim 1.
Eine derartige Rotationseinheit findet beispielsweise in Werkzeugmaschinen für Bearbeitungsaufgaben, Positionieraufgaben oder Messaufgaben Verwendung, etwa als Dreheinheit für Rundtische, als Dreheinheit für Dreh- oder Fräsmaschinen oder als horizontal oder vertikal angeordnete Dreh- oder Schwenkeinheit für Vorrichtungen. Je nach Einsatzzweck erfolgt der Antrieb der Rotationseinheit elektromotorisch durch einen Schrittmotor oder Servomotor.A Such rotation unit finds, for example, in machine tools for editing tasks, Positioning tasks or measuring tasks Use, for example as a turntable for round tables, as a turntable for Turning or milling machines or as horizontally or vertically arranged rotary or pivoting unit for devices. Depending on the purpose of the drive of the rotation unit is carried out by electric motor by a stepper motor or servomotor.
Der Rotor eines solchen Motors wird bekanntlich mittels eines Wälzlagerpaares innerhalb eines Gehäuses der Rotationseinheit gelagert. Derartige Wälzlagerpaare stellen jedoch für die Hersteller solcher Rotationseinheiten relativ teure Zukaufteile dar, die den Preis der Rotationseinheiten wesentlich beeinflussen.Of the Rotor of such an engine is known by means of a roller bearing pair within a housing stored the rotation unit. However, such roller bearing pairs provide for the Manufacturers of such rotary units are relatively expensive purchased parts, which significantly affect the price of rotation units.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Rotationseinheit mit einem einfacheren und kostengünstigeren Aufbau bereit zu stellen, der eine hohe statische Steifigkeit aufweist. Die Rotationseinheit soll ferner flexibel konfigurierbar und an die verschiedensten Aufgaben individuell anpassbar sein.Of the The present invention is therefore based on the object, a rotation unit with a simpler and more cost-effective structure to provide which has a high static stiffness. The rotation unit should also be flexibly configurable and to a variety of tasks be customizable.
Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 22.main features The invention are specified in the characterizing part of claim 1. Embodiments are the subject of claims 2 to 22.
Bei
einer Rotationseinheit mit einem Gehäuse, einem Drehmomentmotor,
der innerhalb des Gehäuses
angeordnet ist und einen Stator und einen Rotor aufweist, und mit
einer mit dem Gehäuse
und dem Drehmomentmotor verbundenen Lagereinheit, die an einem Ende
des Gehäuses
angeordnet ist und einen Innenring und einen Außenring aufweist, wobei der
Außenring
konzentrisch zum Innenring angeordnet ist und wobei zwischen dem
Innenring und dem Außenring
Laufbahnen angeordnet sind, auf denen Wälzkörper (
Die erfindungsgemäße Rotationseinheit setzt sich mithin aus mehreren Modulen zusammen, nämlich einem Motormodul in Form des Torque- bzw. Drehmomentmotors und einem Lagermodul. Sämtliche Module lassen sich unabhängig voneinander vorfertigen und – je nach Kundenwunsch und/oder Einsatzzweck – individuell zu einer vollständigen Antriebseinheit zusammensetzen. Dadurch werden nicht nur die Herstellkosten reduziert. Auch Lagerhaltung und Logistik werden erheblich vereinfacht, weil keine vorgefertigten Rotationseinheiten mehr bevorratet werden müssen. Jede Rotationseinheit lässt sich vielmehr rasch und bequem an die unterschiedlichsten Kundenspezifikationen anpassen, sei es, dass die Einheit in unterschiedlichen Größen zusammengestellt wird, sei es, dass sie mit weiteren Modulen ausgestattet wird.The rotation unit according to the invention sets Therefore, together from several modules, namely a motor module in shape Torque or torque motor and a bearing module. All Modules can be independently prefabricate each other and - ever according to customer requirements and / or purpose - individually to a complete drive unit put together. This not only reduces the manufacturing costs. Also warehousing and logistics are greatly simplified because no prefabricated rotation units more need to be stored. each Rotation unit can be rather quickly and conveniently to the most diverse customer specifications adapt, be it that the unit is put together in different sizes will be, if it is equipped with other modules.
Die Erfindung sieht weiter vor, dass der Innenring mit dem Stator oder mit dem Rotor des Drehmomentmotors lösbar verbunden ist. Die Rotationseinheit lässt sich damit sowohl als Innenläufer als auch als Außenläufer ausbilden.The The invention further provides that the inner ring with the stator or is releasably connected to the rotor of the torque motor. The rotation unit let yourself thus both as an internal rotor as well as external runners train.
Eine wichtige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Außenring der Lagereinheit an das Gehäuse der Rotationseinheit stufenlos festziehbar ist, so dass beim Festziehen des Außenrings an das Gehäuse eine Verspannung der Lagereinheit stufenlos einstellbar ist.A important development of the invention provides that the outer ring the bearing unit to the housing the rotation unit is infinitely tightened, so that when tightening of the outer ring to the housing a tension of the bearing unit is infinitely adjustable.
Die erfindungsgemäße Rotationseinheit weist einen kompakten Aufbau auf, der mit nur einer einzigen Lagereinheit als integriertem Speziallager an einem Ende der Rotationseinheit auskommt. Dies ergibt einen wesentlichen Preisvorteil gegenüber anderen Antrieben.The has rotation unit according to the invention a compact design, with only a single storage unit as an integrated special bearing at one end of the rotation unit gets along. This gives a significant price advantage over others Drives.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Gehäuse der Rotationseinheit am lagerseitigen Ende mit einem Außengewinde zur Aufnahme eines Außen rings der Lagereinheit mit einem korrespondierenden Innengewinde versehen. Dabei ist das Gehäuse zweckmäßigerweise als kostengünstiges Rohrprofil ausgebildet.In a preferred embodiment The invention is the housing the rotation unit at the bearing end with an external thread for receiving an outer ring the bearing unit provided with a corresponding internal thread. Here is the case expediently as cost-effective Tube profile formed.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lagereinheit einen zweiteiligen Außenring und einen einteiligen Innenring, wobei der Außenring einen äußeren Flanschring und einen zum Flanschring axial verschiebbar angeordneten Lagerring aufweist, der an der Innenseite des Flanschrings gleitend angeordnet ist. Der Flanschring ist dabei am gehäuseseitigen Ende mit einem Innengewinde versehen, der zum Außengewinde des Gehäuses der Rotationseinheit korrespondiert.In a further preferred embodiment According to the invention, the bearing unit comprises a two-part outer ring and a one-piece inner ring, wherein the outer ring an outer flange and a bearing ring axially displaceable to the flange ring arranged which slidably disposed on the inside of the flange is. The flange is at the housing end with an internal thread provided to the external thread of housing the rotation unit corresponds.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Rotationseinheit ferner eine Sensoreinheit zur Drehzahl- oder Drehwinkelmessung, die vorzugsweise innerhalb des Gehäuses an der der Lagereinheit abgewandten Stirnseite des Drehmomentmotors angeordnet ist. Die Sensoreinheit ist dabei vorzugsweise als Drehwinkelgeber ausgebildet. Sie umfaßt ein Zahnrad und eine Platine, die über den Umfang mit mehreren Sensoren, beispielsweise Hallsensoren versehen ist. Diese liegen bevorzugt in gleichmäßigen Abständen zueinander. Auf der Platine befindet sich ferner eine elektronische Schaltung, um die von den Sensoren erzeugten Signale zu verarbeiten und ggf. auszuwerten oder an eine Auswerteeinheit weiterzuleiten.In a further preferred embodiment of the invention, the rotation unit further comprises a sensor unit for speed or rotation angle measurement, which is preferably arranged within the housing on the side facing away from the bearing unit of the torque motor. The sensor unit is preferably designed as a rotary encoder. It comprises a gear and a board, which is provided over the circumference with a plurality of sensors, such as Hall sensors. These are preferably at uniform intervals zueinan of the. On the board is also an electronic circuit to process the signals generated by the sensors and possibly evaluate or forward to an evaluation.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Rotationseinheit ferner eine Bremseinheit, die vorzugsweise an dem der Lagereinheit gegenüber liegenden Ende des Gehäuses angeordnet ist. Die Bremseinheit ist dabei vorzugsweise als Wirbelstrombremse mit einem Rotor und einem Stator ausgebildet. Diese Bremseinheit dient dazu, den Drehmomentmotor abzubremsen und/oder in einer erreichten Drehwinkelstellung zu arretieren.In a further preferred embodiment According to the invention, the rotation unit further comprises a brake unit, which preferably arranged on the bearing unit opposite the end of the housing is. The brake unit is preferably as eddy current brake formed with a rotor and a stator. This brake unit is used to decelerate the torque motor and / or reach it in one Lock the angular position.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:Further Features, details and advantages of the invention will become apparent the wording of the claims as well as from the following description of exemplary embodiments with reference to FIG Drawings. Show it:
Gleiche Bezugszeichen beziehen sich nachfolgend auf gleiche oder gleichartige Bauteile.Same Reference numerals refer to the same or similar Components.
Die
in der perspektivischen Schnittansicht der
Das
Gehäuse
Der
als Innenläufer
ausgeführte
Drehmomentmotor
Die
Funktionsweise des Drehmomentmotors
Die
Lagereinheit LE ist als Vierpunktlager mit Fettschmierung ausgeführt und
umfasst einen Innenring
Der
Außenring
Der
Außenumfang
des nicht abgesetzten Bereiches des Gehäuses
Der
Innenring
Die
Rotationseinheit
Die
Platine
Die
in der Querschnittsansicht der
Der
Rotor
Ferner
ist die als Ringscheibe ausbildete Platine
In
den beiden dargestellten Ausführungsformen
der Erfindung ist die Rotationseinheit
Vorteilhaft
an der erfindungsgemäßen Rotationseinheit
Des
Weiteren ist vorteilhaft, dass der Flanschring
Ferner
ist die Funktionsweise der hier dargestellten erfindungsgemäßen Rotationseinheit
Hinzu
kommt, dass die Rotationseinheit
Die
Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen
beschränkt,
sondern in vielfältiger
Weise abwandelbar. Man erkennt, dass die vorliegende Erfindung eine
Rotationseinheit
Der
Außenring
Die Rotationseinheit setzt sich mithin aus folgenden Modulen zusammen:
- a) einem Motormodul (Torquemotor/Drehmomentmotor
20 ); - b) Lagermodul (Lagereinheit LE);
- c) Sensormodul (Elektronikmodul, Sensoreinheit SE);
- d) Bremsmodul (Bremseinheit BE).
- a) a motor module (torque motor / torque motor
20 ); - b) storage module (storage unit LE);
- c) sensor module (electronic module, sensor unit SE);
- d) Brake module (brake unit BE).
Die wichtigsten Vorteile der erfindungsgemäßen Rotationseinheit stellen sich wie folgt dar:
- – Die gesamte Rotationseinheit
10 lässt sich rasch und bequem an die unterschiedlichsten Kundenspezifikationen anpassen, sei es, dass die Einheit in unterschiedlichen Größen zusammengestellt wird, sei es, dass sie mit verschiedenen Modulen ausgestattet wird. - – Das
Gehäuse
62 ist ein einfaches Rohrprofil, dass je nach Größe des Motors20 passend abgelängt werden kann. - – Die
Ringelemente
28 ,30 des Lagermoduls LE sind einfache Drehteile, die kostengünstig zu fertigen sind und die zugleich die Laufflächen52 ,56 ,58 für die Kugeln60 bilden. - – Das
gesamte Lagermodul LE besteht aus nur wenigen Bauteilen, die einfach
zu handhaben sind und die rasch am Motormodul
20 montiert werden können. - – Das
Außengewinde
63 am Gehäuse62 und das Innengewinde33 im Außenring30 verbinden den Außenring30 des Lagermoduls LE mit dem Gehäuse62 . Darüber hinaus lässt sich über die Gewindeverbindung33 ,63 die Vorspannung im Lager einstellen, indem der axial verschieblich gelagerte Lagerring34 von der Stirnkante des Gehäuseendes69 gegen die Kugeln60 gedrückt wird. Ist die gewünschte Einstellung erreicht, werden die Gewindeteile33 ,63 miteinander verklebt. - – Das System lässt sich als Innenläufer (wie dargestellt) oder als Außenläufer konzipieren.
- - The entire rotation unit
10 It can be quickly and easily adapted to a wide variety of customer specifications, whether the unit is assembled in different sizes, whether it is equipped with different modules. - - The case
62 is a simple tube profile that, depending on the size of the engine20 can be cut to length. - - The ring elements
28 .30 the storage module LE are simple turned parts that are inexpensive to manufacture and at the same time the treads52 .56 .58 for the balls60 form. - - The entire storage module LE consists of only a few components, which are easy to handle and quickly on the motor module
20 can be mounted. - - The external thread
63 on the housing62 and the internal thread33 in the outer ring30 connect the outer ring30 of the storage module LE with the housing62 , In addition, can be over the threaded connection33 .63 adjust the preload in the bearing by the axially displaceably mounted bearing ring34 from the front edge of the housing end69 against the balls60 is pressed. When the desired setting is achieved, the threaded parts become33 .63 glued together. - - The system can be designed as an internal rotor (as shown) or as an external rotor.
Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.All from the claims, Description and drawing of the features and advantages, including constructive details, spatial Arrangements and method steps, both individually also be essential to the invention in the most diverse combinations.
- 1010
- Rotationseinheitrotation unit
- 2020
- Drehmomentmotortorque motor
- 2222
- Statorstator
- 2424
- Rotorrotor
- 2525
- Permanentmagnetenpermanent magnets
- 2626
- Hohlwellehollow shaft
- 2828
- Innenringinner ring
- 3030
- Außenringouter ring
- 3232
- Flanschringflange
- 3434
- Lagerringbearing ring
- 3333
- Innengewindeinner thread
- 3636
- Flanschkragen des Innenringsflange collar of the inner ring
- 3838
- Flanschkragen des Außenringsflange collar of the outer ring
- 4040
- Längsbohrunglongitudinal bore
- 4242
- Längsbohrunglongitudinal bore
- 4444
- Längsbohrunglongitudinal bore
- 4646
- Innenfläche des InnenringsInner surface of the inner ring
- 4848
- Innenfläche der HohlwelleInner surface of the hollow shaft
- 5050
- ZentrieransatzSpigot
- 5252
- Laufflächen des InnenringsTreads of the inner ring
- 5454
- umlaufende Nutenencircling groove
- 5555
- Dichtungsringeseals
- 5656
- Lauffläche des LagerringsTread of the bearing ring
- 5858
- Lauffläche des FlanschringsTread of the flange ring
- 6060
- Wälzkörperrolling elements
- 6161
- Zylinderschraubecylinder head screw
- 6262
- Gehäusecasing
- 6363
- Außengewindeexternal thread
- 6464
- Platinecircuit board
- 6565
- SechskantschraubeHex bolt
- 6666
- Zahnradgear
- 6767
- Zähneteeth
- 6868
- HallsensorHall sensor
- 6969
- Gehäuseendehousing end
- 7070
- Zylinderschraubecylinder head screw
- 7272
- Statorstator
- 7474
- Rotorrotor
- 7676
- Zylinderschraubecylinder head screw
- 7878
- Sacklochblind
- LELE
- Lagereinheitstorage unit
- SESE
- Sensoreinheitsensor unit
- BEBE
- Bremseinheitbrake unit
Claims (22)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007017925A DE102007017925A1 (en) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | Rotational unit e.g. rotary unit, for use in e.g. milling machine, has outer ring of bearing unit removably connected with housing, and inner ring of bearing unit removably connected with stator or rotor of torque motor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102007017925A DE102007017925A1 (en) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | Rotational unit e.g. rotary unit, for use in e.g. milling machine, has outer ring of bearing unit removably connected with housing, and inner ring of bearing unit removably connected with stator or rotor of torque motor |
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DE102007017925A1 true DE102007017925A1 (en) | 2008-10-16 |
Family
ID=39744305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007017925A Withdrawn DE102007017925A1 (en) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | Rotational unit e.g. rotary unit, for use in e.g. milling machine, has outer ring of bearing unit removably connected with housing, and inner ring of bearing unit removably connected with stator or rotor of torque motor |
Country Status (1)
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