DE102008048164A1 - Antriebseinheit, umfassend rotativen Direktantrieb und kapazitives Absolutmesssystem - Google Patents

Antriebseinheit, umfassend rotativen Direktantrieb und kapazitives Absolutmesssystem Download PDF

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, umfassend einen rotativen Direktantrieb. Um eine gattungsgemäße Antriebseinrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht eine Absolutposition des Rotors direkt nach dem Einschalten des Messsystems bereitzustellen, so dass insbesondere kein Referenzsuchlauf erforderlich ist, wobei die Antriebseinheit platzsparend, kostengünstig und einfach aufgebaut sein soll und auch bei einer langen Messstrecke eine hohe Auflösung bietet, wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinheit ein kapazitives Absolutmesssystem umfasst.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit, umfassend einen rotativen Direktantrieb und ein kapazitives Absolutmesssystem.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bei Direktantrieben wird das anzutreibende Maschinenelement, zum Beispiel ein Drehtisch, direkt durch die Motorwelle ausgebildet oder mit dieser drehfest verbunden, z. B. stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig. Auf Übertragungsglieder wie Getriebe, Schnecken oder Ritzel zwischen Motor und anzutreibendem Maschinenelement wird dabei verzichtet, d. h. die Drehzahl des anzutreibenden Maschinenelements entspricht stets der Motordrehzahl. Durch den Verzicht auf derartige Übertragungsglieder ermöglicht ein Direktantrieb wartungsfreie, kompakte, spielfreie, kostengünstige und ein geringes Massenträgheitsmoment aufweisende Antriebseinheiten mit hoher Steifigkeit.
  • Rotative Direktantriebe umfassen ein Primärteil, bestehend aus einem aktiven Spulensystem, sowie ein Sekundärteil, welches im Falle von permanentmagneterregten Synchronmotoren durch Permanentmagnete gebildet wird. Das Primärteil und das Sekundärteil sind konzentrisch zueinander angeordnet und zueinander rotativ gelagert, wodurch ein sich drehender Rotor und ein feststehender Stator gebildet wird. Die Anordnung des Rotors zum Stator kann dabei unterschiedlich ausgeführt sein, z. B. kann der Rotor radial innerhalb oder radial außerhalb des Stators angeordnet sein oder es kann sich um einen Scheibenrotor handeln.
  • Gattungsgemäße Antriebseinheiten kommen in vielfältigen industriellen Anwendungen zum Einsatz, beispielsweise in der Getränkeindustrie als Antrieb von Drehtischen, in der Productronic zum Positionieren von Silizium-Wavern unter Schleif- und Poliereinrichtungen oder in Werkzeugmaschinen zum Positionieren von Werkstücken, in der Automatisierungstechnik allgemein als Rundschalttisch oder für „Pick and Place”-Aufgaben. Anwendungen, in denen eine Erzeugung von Drehbewegungen mit großer Momentenanforderung benötigt wird, sind ebenfalls denkbar (Extruderschnecke, Substitution von Hydraulikantrieben, Aufzugantriebe, Schiffsantriebe).
  • Derartige Antriebseinheiten können mit inkrementalen Messsystemen ausgestattet werden, um eine Lage bzw. Verdrehung zwischen Primärteil und Sekundärteil, bzw. zwischen dem jeweiligen Rotor und dem jeweiligen Stator, seit Messbeginn zu bestimmen.
  • Oftmals ist es jedoch nicht ausreichend, lediglich die Relativverdrehung zwischen Rotor und Stator seit Messbeginn zu kennen. Vielmehr ist es notwendig, die Absolutposition von Rotor und Stator zu erfassen. Hierfür können so genannte Referenzmarken in Verbindung mit dem inkrementalen Messsystem verwendet werden. Dabei kodiert jede Referenzmarke eine Absolutposition, wobei mehrere Referenzmarken umfänglich verteilt werden können. Nachteilig dabei ist jedoch, dass eine absolute Position nach dem Einschalten des Messsystems erst erfasst werden kann, sobald die erste Referenzmarke gelesen wurde. Dies erfordert daher in der Regel nach dem Einschalten einen Referenzsuchlauf. In bestimmten Anwendungsfällen, z. B. bei Aufzugsantrieben oder Rundschalttischen ist ein derartiger Referenzsuchlauf jedoch nicht möglich.
  • Grundsätzlich könnte ein Referenzsuchlauf nach jedem Einschalten dadurch vermieden werden, dass die aktuelle Absolutposition stets in einem durch eine externe Energiequelle, z. B. Batterie, versorgten Speicher hinterlegt wird. Nachteilig dabei ist jedoch der komplexere Aufbau und die Tatsache, dass bei Ausfall der Energiequelle wiederum ein Referenzsuchlauf erforderlich ist.
  • Diese Nachteile können durch Verwendung so genannter Absolutmesssysteme umgangen werden. Dabei umfasst eine Maßverkörperung zum Beispiel mehrere Messspuren mit optisch oder magnetisch kodierten Positionsinformationen. Diese Messspuren werden entlang der Messstrecke typischerweise nebeneinander angeordnet und die Kodierung der Absolutposition erfolgt z. B. im Binärcode. Die Absolutposition kann direkt nach dem Einschalten des Messsystems durch einen Messkopf ausgelesen werden, der eine der Anzahl der Messspuren entsprechende Anzahl von Sensoren aufweist. Beigegebener Auflösung steigt jedoch die Anzahl der erforderlichen Messspuren mit der Länge der Messstrecke, d. h. mit dem Durchmesser des rotativen Direktantriebs. Insbesondere bei Antriebseinheiten mit großem Durchmesser ist der Einsatz eines derartigen Absolutmesssystems mit gewünschter Auflösung daher nur möglich, indem ein entsprechend großes Absolutmesssystem verwendet wird, wodurch insbesondere der freie Innendurchmesser der Antriebseinheit deutlich reduziert wird.
  • Aus der DE 42 15 702 A1 ist ein kapazitiver Winkelenkoder bekannt, bestehend aus einem Stator mit mindestens zwei einen gegenseitigen Abstand bildenden Statorscheiben, in deren Zwischenraum mindestens eine Rotorscheibe eines Rotors drehbar angeordnet ist. Auf jeweils einander zugewandten Seiten der Statorscheiben und der Rotorscheibe sind elektrisch leitfähige Beläge angeordnet, die mit einem zugeordneten Spalt zwischen der Rotor- und der Statorscheibe jeweils Kondensatoren bilden. Gemäß der DE 42 15 702 A1 wird dabei ein Grobmesssystem und ein Feinmesssystem mit jeweils mindestens einem Kondensator gebildet, dessen Kapazitätswert sich bei der Drehung des Rotors ändert. Nachteilig an dem Winkelenkoder der DE 42 15 702 A1 ist, dass durch den Aufbau im Wesentlichen kein freier Innendurchmesser vorhanden ist.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine gattungsgemäße Antriebseinrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht eine Absolutposition des Rotors direkt nach dem Einschalten des Messsystems bereitzustellen, so dass insbesondere kein Referenzsuchlauf erforderlich ist, wobei die Antriebseinheit platzsparend, kostengünstig und einfach aufgebaut sein soll und auch bei einer langen Messstrecke eine hohe Auflösung bietet.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.
  • Demzufolge zeichnet sich eine gattungsgemäße Antriebseinheiten erfindungsgemäß dadurch aus, dass die Antriebseinheit ein kapazitives Absolutmesssystem umfasst.
  • Die Antriebseinheit ermöglicht das Verdrehen eines ersten Maschinenelements, nämlich des Rotors, gegenüber einem zweiten, feststehenden Maschinenelement, nämlich dem Stator, um eine Drehachse. Das kapazitive Absolutmesssystem ist dabei derart mit dem rotativen Direktantrieb gekoppelt, dass dabei die Absolutposition des Rotors bestimmt werden kann.
  • Die Erfindung basiert dabei auf der Erkenntnis, dass ein kapazitives Absolutmesssystem im Vergleich zu optischen oder magnetischen Absolutmesssystemen einen wesentlich kompakteren Aufbau ermöglicht. Somit ist es möglich, die Antriebseinheit beispielsweise mit einem großen freien Innendurchmesser auszuführen, der z. B. zum Durchführen von Medien, Kabeln, anderen Baugruppen oder dergleichen genutzt werden kann. Auch ist die oben beschriebene starke, nachteilige Abhängigkeit der Baugröße des Absolutmesssystems von der Länge der Messstrecke nicht vorhanden.
  • Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das kapazitive Absolutmesssystem mindestens eine Maßverkörperung auf. Diese ist typischerweise zwischen zwei einen Kondensator ausbildenden Elementen angeordnet und gegenüber diesen Elementen drehbar gelagert. Die Maßverkörperung ist dabei derart ausgebildet, dass durch eine relative Verdrehung der Maßverkörperung gegenüber dem Kondensator dessen Kapazität verändert wird. Erreicht wird dies durch eine Strukturierung der Maßverkörperung, wobei die Strukturierung durch Bereiche mit zumindest zwei unterschiedlichen Leitfähigkeiten gebildet wird. Beispielsweise kann die Maßverkörperung aus einem dielektrischen Material bestehen und die Strukturierung durch eine entsprechende Formgebung der Maßverkörperung erreicht werden. Denkbar ist auch, die Maßverkörperung aus einem leitenden Grundkörper zu fertigen und die Strukturierung durch das Aufbringen nicht leitender Bereiche auf dem Grundkörper zu bewerkstelligen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Maßverkörperung bandförmig ausgebildet. Die Erstreckung der Maßverkörperung entlang der Messstrecke, d. h. die Länge der Maßverkörperung, ist dabei wesentlich größer als die übrigen Erstreckungen der Maßverkörperung, d. h. die Breite oder die Höhe. Vorzugsweise entspricht der mittlere Durchmesser der mindestens einen Maßverkörperung dabei im wesentlichen dem Luftspaltdurchmesser des Direktantriebes. Aufgrund ihrer relativ geringen Breite beziehungsweise gewählt ist somit auch der Innendurchmesser der mindestens einen Maßverkörperung verhältnismäßig groß. Dadurch wird der Aufbau einer Antriebseinheit mit einem großen freien Innendurchmesser ermöglicht. Dem Einsatz der bandförmigen Maßverkörperung sind grundsätzlich auch keine Grenzen bezüglich des mittleren Durchmessers der Maßverkörperung gesetzt, daher können auch sehr große Antriebseinheiten ausgebaut werden. Die Maßverkörperung bildet im Wesentlichen einen um die Drehachse angeordneten, geschlossenen Ring.
  • In jedem Fall wird durch die Strukturierung der Maßverkörperung zumindest eine entlang der Messstrecke angeordnete Messspur gebildet. Durch die Strukturierung der Maßverkörperung kann dabei eine Messspur mit periodischer Teilung oder mit unregelmäßiger Teilung erzeugt werden. In einer Ausführungsform weist das kapazitive Absolutmesssystem zwei Messspuren mit periodischen und im Vergleich zueinander unterschiedlichen Teilungen auf, wobei das Verhältnis von einer größeren Teilung zu einer kleineren Teilung nicht ganzzahlig ist. Hierdurch wird ein äußerst einfacher Aufbau eines Absolutmesssystem ermöglicht. Da beide Messspuren eine periodische Teilung aufweisen, kann die entsprechenden Maßverkörperung bzw. können die entsprechenden Maßverkörperungen einfach hergestellt werden. Die beiden Messspuren können hierbei auf der gleichen oder auf zwei separaten Maßverkörperungen ausgebildet sein. Dadurch dass zwei unterschiedliche Teilungen, die in keinem ganzzahligen Verhältnis zueinander stehen, eingesetzt werden, kann durch Verknüpfung der ausgelesenen Informationen beider Messspuren eine Absolutinformation gebildet werden. Die Messspur mit der größeren Teilung kann dabei gleichzeitig als Inkrementalmessspur dienen, indem diese eine entsprechend hohe Teilung aufweist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Maßverkörperung aus Segmenten aufgebaut. Ein segmentierter Aufbau aus zwei, mehreren oder einer Vielzahl von gleichen oder unterschiedlichen Segmenten bietet sich insbesondere bei langen Messstrecken an, zum Beispiel bei rotativen Direktantrieben mit einem Luftspaltdurchmesser von einem Meter oder mehr.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die mindestens eine Maßverkörperung mit dem Rotor des rotativen Direktantriebs drehfest gekoppelt. Demzufolge sind die beiden den Kondensator bildenden Maschinenelemente drehfest mit dem Stator gekoppelt. Im Vergleich zur umgekehrten Anordnung von Maßverkörperung und Kondensator ergibt sich ein bezüglich der Kontaktierung einfacherer Aufbau.
  • Die beiden den Kondensator bildenden Maschinenelemente werden durch Kondensatorplatten gebildet und sind vorzugsweise in einem gemeinsamen Messkopf untergebracht, wenngleich auch separate Gehäuse denkbar sind. Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Antriebseinheit mindestens einen Messkopf, der Messkopf umfasst dabei zumindest zwei einen Kondensator bildende Kondensatorplatten, wobei die zwei Kondensatorplatten auf sich gegenüberliegenden Seiten der Maßverkörperung positioniert sind. Der Messkopf umgreift also die Maßverkörperung von zwei Seiten. Vorzugsweise sind in dem Messkopf mehrere Paare von Kondensatorplatten untergebracht. Diese können z. B. entlang der Messstrecke angeordnet werden, um gleichzeitig unterschiedliche Bereiche der gleichen Messspur auszulesen, und/oder quer zur Messstrecke angeordnet sein, um gleichzeitig unterschiedliche Messspuren auszulesen. Denkbar ist auch, mehrere Messköpfe einzusetzen, z. B. aus Redundanzgründen. Vorzugsweise wird der mindestens eine Messkopf mit dem Stator des rotativen Direktantriebs drehfest ge koppelt.
  • Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, den rotativen Direktantrieb entweder in Außenläuferbauform, Scheibenläuferbauform oder Innenläuferbauform auszubilden. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der rotative Direktantrieb ein permanentmagneterregter Synchronmotor. Vorzugsweise sind dabei die Permanentmagnete des Sekundärteils mit dem Rotor drehfest gekoppelt, während die Spulen drehfest mit dem Stator gekoppelt sind.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Antriebseinheit mindestens eine Lagerstelle zur drehbaren Lagerung des Rotors des rotativen Direktantriebs gegenüber dem Stator des rotativen Direktantriebs. Die mindestens eine Lagerstelle kann dabei direkt zwischen Rotor und Stator angeordnet sein. Vorzugsweise wird die mindestens eine Lagerstelle jedoch zwischen zwei Maschinenelementen angeordnet, von denen eines mit dem Rotor und das andere mit dem Stator drehfest verbunden ist. Die mindestens eine Lagerstelle dient zur Aufnahme der statischen und dynamischen Kräfte, zum Beispiel einseitige beziehungsweise beidseitige Axialkräfte sowie Radialkräfte, und Kippmomente.
  • Vorzugsweise wird die mindestens eine Lagerstelle durch ein Wälzlager gebildet. Denkbar ist, zwei bezüglich der Drehachse axial beabstandete Lagerstellen vorzusehen, wobei durch die Wahl des axialen Abstandes entsprechende Kippmomente aufgenommen werden können. Alternativ kann auch eine einzige Lagerstelle, die Kippmomente aufnehmen kann, eingesetzt werden. Die Ausführung ist grundsätzlich zu bevorzugen, da zwei Lagerstellen mehr Bauteile und genaue Lagersitze erfordern. Die einzige Lagerstelle kann zum Beispiel durch ein Kreuzrollenlager, ein zweireihiges Kegelrollenlager oder ein Vierpunktlager gebildet werden. Zwei axial beabstandete Lagerstellen können beispielsweise durch zwei Schrägkugellager gebildet werden.
  • Insbesondere bei Antriebseinheiten für große Schwerlastantriebe ist es vorteilhaft, dass die mindestens eine Lagerstelle ein hydrostatisches Lager umfasst. Dieses ist vorzugsweise alternativ zu einem Wälzlager vorgesehen. Grundsätzlich denkbar ist aber auch die Kombination von einem oder mehreren Wälzlagern und einem oder mehreren hydrostatischen Lagern.
  • Gemäß Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Antriebseinheit einen Flansch zum Verbinden mit einer Anschlusskonstruktion. Beispielsweise kann der Flansch an dem Maschinenelement ausgebildet werden, auch direkt mit einer Lagerstelle verbunden ist. Der Flansch kann mehrere umfänglich verteilte Bohrungen, z. B. Sacklochbohrungen, Gewindebohrungen oder Durchgangsbohrungen, zum Verbinden mit der Anschlusskonstruktion aufweisen. Der Flansch kann beispielsweise an einem Motorengehäuse oder einen mit dem Motorgehäuse drehfest verbundenen Maschinenelement ausgebildet werden, wobei das Motorengehäuse als tragender Rahmen fungiert. Die mindestens eine Lagerstelle dient somit sowohl als Motorlager wie auch als Lager eines Arbeitselements, z. B. eines Drehtisches.
  • Das erfindungsgemäße Absolutmesssystem kann ebenfalls derart zur Kommutierung des Motors genutzt werden, dass nach Erstkommutierung und entsprechender Speicherung des Wertes beim nächsten Einschalten des Systems (und allen weiteren Einschaltvorgängen) eine etwaige Kommutierungsbewegung nicht mehr notwendig ist.
  • Eine Fortbildung der Erfindung liegt darin, zusätzlich zu dem rotativen Direktantrieb einen Linearantrieb in die Antriebseinheit zu integrieren. Der Linearantrieb ermöglicht eine Hubbewegung entlang der Drehachse. Auch der Linearantrieb kann als Direktantrieb ausgebildet sein. Denkbar ist dabei, dass ein zweites kapazitives Absolutmesssystem vorgesehen ist, um jederzeit die Hubposition bestimmen zu können.
  • Die erfindungsgemäße Antriebseinheit kann beispielsweise in einer Rundtischanlage, in einem Seilaufzug, in einem Schwenkantrieb für eine Rudermaschine oder in einer Windkraftanlage eingesetzt werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden durch die beigefügten Figuren erläutert. Hierbei zeigt:
  • 1 eine erfindungsgemäße Antriebseinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und
  • 2 eine erfindungsgemäße Antriebseinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebseinheit 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Antriebseinheit 1 umfasst dabei im wesentlichen einen rotativen Direktantrieb 2, eine einzige Lagerstelle 3 sowie ein kapazitives Absolutmesssystem 4.
  • Der um eine Drehachse A angeordnete rotative Direktantrieb 2 umfasst Permanentmagnete 5 sowie konzentrisch dazu angeordnete Spulen 6. Es handelt sich somit um einen permanentmagneterregten Synchronmotor. Die Permanentmagnete 5 sind Bestandteile der Rotors, der gleichzeitig ein Gehäuse 9 formt. Die Spulen 6 sind Bestandteil des Stators der im wesentlichen durch einen Hohlzylinder 10 gebildet wird. Es handelt sich um einen Außenläufer, d. h. die Permanentmagnete 5 sind radial außerhalb der Spulen 6 angeordnet. Zwischen den Spulen 6 und den Permanentmagneten 5 bildet sich ein Luftspalt aus, der einen mittleren Luftspaltdurchmesser dLS aufweist. Der Motor befindet sich axial zwischen der Lagerstelle 3 und dem Absolutmesssystem 4.
  • Das Absolutmesssystem 4 ist an einem axialen Ende der Antriebseinheit 1 angeordnet. Es umfasst eine ringförmige sowie bandförmige Maßverkörperung 7, die durch einen Messkopf 8 abgetastet wird. Die Maßverkörperung 7 drehfest und axial verschiebefest mit dem Rotor verbunden. Der mittlere Durchmesser dMV der Maßverkörperung entspricht im wesentlichen den mittleren Luftspaltdurchmesser dLS.
  • Auf dem zum Absolutmesssystem 4 axial gegenüberliegenden Ende der Antriebseinheit 1 ist die Lagerstelle 3 angeordnet. Die Lagerstelle 3 umfasst eine einzige Lagerreihe in Form eines Kreuzrollenlagers 11. Das Kreuzrollenlager 11 ist mit einem Außenring 12 mit einem ersten Ringelement 13 drehfest und verschiebefest verbunden. Der Innenring 14 des Kreuzrollenlagers 11 ist mit einem zweiten Ringelement 15 drehfest und verschiebefest verbunden. Das zweite Ringelement 15, welches mit dem Hohlzylinder verschraubt ist, bildet an einer axialen Stirnfläche einen Flansch zum Verbinden mit einer nicht dargestellten Anschlusskonstruktion aus.
  • Das Absolutmesssystem 4 weist nicht dargestellte Anschlüsse zum Auslesen der Absolutposition auf. Das Auslesen der Absolutposition kann dabei durch standardisierte Schnittstellen erfolgen.
  • Die einzige Lagerstelle 3 dient in diesem Ausführungsbeispiel als Lagerung für den rotativen Direktantrieb 2 sowie für das nicht dargestellte Arbeitselement. Insbesondere wird auch das Absolutmesssystem 4 durch die gleiche Lagerstelle 3 wie der rotative Direktantrieb 2 gelagert. Der Lagerteilkreis entspricht im wesentlichen dem mittleren Luftspaltdurchmesser dLS.
  • Die Verwendung eines kapazitiven Absolutmesssystems 4, welches auch bei einem großen Luftspaltdurchmesser dLS nur einen geringen Bauraum benötigt, insbesondere auch der Einsatz einer ringförmigen und bandförmigen Maßverkörperung 7, ermöglicht den Bau einer Antriebseinheit mit einem großen freien Innendurchmesser dI. Der freie Innendurchmesser dI wird dabei im Wesentlichen durch die konstruktive Gestaltung der Lagerstelle 3 bzw. des rotativen Direktantriebs 2 bestimmt. D. h. der kleinste Durchmesser des Absolutmesssystems 4 ist größer bzw. gleich dem kleinsten Durchmesser des rotativen Direktantriebs 2 bzw. der Lagerstelle 3.
  • Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Antriebseinheit, bestehend aus Direktantrieb, Lagerstelle und Absolutmesssystem eine modulare Einheit bildet und somit leicht in entsprechende Maschinen integriert werden kann bzw. ausgetauscht werden kann.
  • Hervorzuheben ist, dass das Absolutmesssystem auch multiturn-fähig ist, d. h. die Absolutposition nicht nur bezogen auf 360 Grad, sondern auch bezogen auf die Anzahl der Verdrehungen zwischen Rotor und Stator angeben kann. Hierfür kann ein zusätzlicher Zähler für das Zählen der Anzahl der Verdrehungen zwischen Rotor und Stator verwendet werden.
  • Mittels eines Flansches 16 ist es möglich, die Antriebseinheit mit einer Anschlusskonstruktion formschlüssig, stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig zu verbinden.
  • 2 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebseinheit 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Bezüglich gleicher Bezugszeichen wird auf die entsprechende Beschreibung der 1 verwiesen.
  • Der wesentliche Unterschied dieses Ausführungsbeispiel im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel der 1 liegt darin, dass der rotative Direktantrieb 2 als Innenläufer aufgebaut ist.
  • 1
    Antriebseinheit
    2
    rotativer Direktantrieb
    3
    Lagerstelle
    4
    Absolutmesssystem
    5
    Permanentmagnete
    6
    Spulen
    7
    Maßverkörperung
    8
    Messkopf
    9
    Gehäuse
    10
    Hohlzylinder
    11
    Kreuzrollenlager
    12
    Außenring
    13
    erstes Ringelement
    14
    Innenring
    15
    zweites Ringelement
    16
    Flansch
    A
    Drehachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 4215702 A1 [0009, 0009, 0009]

Claims (15)

  1. Antriebseinheit, umfassend einen rotativen Direktantrieb (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit ein kapazitives Absolutmesssystem (4) umfasst.
  2. Antriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Absolutmesssystem (4) mindestens eine Maßverkörperung (7) aufweist.
  3. Antriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Maßverkörperung (7) bandförmig ausgebildet ist.
  4. Antriebseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das kapazitive Absolutmesssystem (4) zwei Messspuren mit periodischen und im Vergleich zueinander unterschiedlichen Teilungen aufweist, wobei das Verhältnis von einer größeren Teilung zu einer kleineren Teilung nicht ganzzahlig ist.
  5. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Maßverkörperung (7) aus Segmenten aufgebaut ist.
  6. Antriebseinheit nach einem der Ansprüche 2–5, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Maßverkörperung (7) mit einem Rotor des rotativen Direktantriebs (2) drehfest gekoppelt ist.
  7. Antriebseinheit nach einem der vorangegangen Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens einen Messkopf (8), umfassend zumindest zwei einen Kondensator bildende Kondensatorplatten, wobei die zwei Kondensatorplatten auf sich gegenüberliegenden Seiten der Maßverkörperung (7) positioniert sind.
  8. Antriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Messkopf (8) mit einem Stator des rotativen Direktantriebs (2) drehfest gekoppelt ist.
  9. Antriebseinheit nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rotative Direktantrieb (2) in Außenläuferbauform, Scheibenläuferbauform oder Innenläuferbauform ausgebildet ist.
  10. Antriebseinheit nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der rotative Direktantrieb (2) ein permanentmagneterregter Synchronmotor ist.
  11. Antriebseinheit nach einem der vorangegangen Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens eine Lagerstelle (3) zur drehbaren Lagerung eines Rotors des rotativen Direktantriebs (2) gegenüber einem Stator des rotativen Direktantriebs (2).
  12. Antriebseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lagerstelle (3) ein Kreuzrollenlager (11), ein zweireihiges Kegelrollenlager oder ein Vierpunktlager ist.
  13. Antriebseinheit nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Lagerstelle (3) ein hydrostatisches Lager umfasst.
  14. Antriebseinheit nach einem der vorangegangen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Flansch (16) zum Verbinden mit einer Anschlusskonstruktion.
  15. Antriebseinheit nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit in einer Rundtischanlage, in einem Seilaufzug, in einem Schwenkantrieb für eine Rudermaschine oder in einer Windkraftanlage eingesetzt wird.
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