DE102011104892A1 - Machine tool has cooling duct that is connected with motor-receiving element molded on outside of shell surface of stator - Google Patents

Machine tool has cooling duct that is connected with motor-receiving element molded on outside of shell surface of stator Download PDF

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Abstract

The machine tool has a motor unit that is provided with a stator (6) and a rotor shaft. The rotor shaft is connected with rotor unit. A cooling duct (2) is connected with the motor unit for cooling motor unit. The outside of the shell surface of the stator is molded with a motor receiving element (1) for receiving the motor unit. The cooling duct is connected with a motor-receiving element. An independent claim is included for method for manufacturing machine tool.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine mit einer elektrischen Motoreinheit wie einen Mehrachsendrehkopf, eine Motorspindel, einen Drehtisch oder dergleichen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 8.The invention relates to a machine tool with an electric motor unit such as a multi-axis turning head, a motor spindle, a turntable or the like according to the preamble of claim 1 and a corresponding manufacturing method according to the preamble of claim 8.

Stand der TechnikState of the art

Im Werkzeugmaschinenbau werden verstärkt direkt angetriebene Komponenten verwendet. Da diese direkt angetriebenen Komponenten immer verlustbehaftet sind, das heißt, es immer zwischen der zugeführten elektrischen Energie und der zur Zerspanung nutzbaren mechanischen Energie elektrische und mechanische Verluste gibt, die üblicherweise bei mehreren Kilowatt liegen, sind solche Systeme immer gekühlt.Machine tools are increasingly using directly driven components. Since these directly driven components are always lossy, that is, there are always electrical and mechanical losses between the supplied electrical energy and the mechanical energy that can be used for machining, which are usually several kilowatts, such systems are always cooled.

In den meisten Fällen wird eine Flüssigkeitskühlung verwendet, wobei die zugeführte Kühlflüssigkeit über geeignete Kanäle im Allgemeinen um die Hauptverlustquellen wie den elektrischen Motor geleitet werden, so dass auf einer möglichst großen Oberfläche möglichst viel Wärmeenergie übertragen werden kann.In most cases, a liquid cooling is used, the supplied cooling liquid are passed through suitable channels generally around the main loss sources such as the electric motor, so that as much heat energy can be transmitted on the largest possible surface.

Die Gestaltung der Kanäle kann zum einen im Statorgehäuse und durch einen so genannten geschlossenen Kühlkreislauf direkt am Motor, zum Beispiel an der Motorspindel, dem Drehtisch oder dergleichen, bzw. am/im Motorgehäuse stattfinden. Das bedeutet, der Stator des elektrischen Motors wird z. B. in eine Hülse eingepresst, deren äußere Mantelfläche mit Kanälen ausgeführt ist und diese offenen Kanäle werden durch das Einschieben des Stators einschließlich der Statorhülse in ein rohrförmiges Gehäuse geschoben, das auf beiden Stirnseiten mit Dichtringen versehen ist, wodurch die Kanäle geschlossen werden.The design of the channels can take place in the stator housing and by a so-called closed cooling circuit directly on the motor, for example on the motor spindle, the turntable or the like, or on / in the motor housing. This means that the stator of the electric motor is z. B. pressed into a sleeve whose outer surface is designed with channels and these open channels are pushed by the insertion of the stator including the stator sleeve in a tubular housing which is provided on both faces with sealing rings, whereby the channels are closed.

Zum anderen ist eine Gestaltungsvariante im Werkzeugmaschinenbau die Fertigung des Motorspindelgehäuses mit offenen Kühlnuten, wobei die Spindelaufnahme der Werkzeugmaschine eine äußere Wandung der Kühlkanäle bildet. Auch hier können entsprechende Dichtungen zum Abdichten der Kühlkanäle vorgesehen werden.On the other hand, a design variant in machine tool manufacturing is the manufacture of the motor spindle housing with open cooling grooves, wherein the spindle receptacle of the machine tool forms an outer wall of the cooling channels. Again, appropriate seals for sealing the cooling channels can be provided.

Nachteilig bei beiden Gestaltungsformen ist jedoch, dass diese verhältnismäßig aufwendig sind. Zudem ist vor allem bei den offenen Kühlkanälen insbesondere problematisch, dass der Gusswerkstoff der Spindelaufnahme zum Teil nicht die notwendige Dichtheit aufweist. Diese Dichtigkeitsprobleme können dazu führen, dass Kühlflüssigkeit unter Umständen in innere Strukturen der Werkzeugmaschine eindringen kann.A disadvantage of both designs, however, is that they are relatively expensive. In addition, especially in the case of the open cooling channels is particularly problematic that the casting material of the spindle receptacle in some cases does not have the necessary tightness. These leaks may cause coolant to possibly penetrate internal structures of the machine tool.

Aufgabe und Vorteile der ErfindungPurpose and advantages of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Werkzeugmaschine mit einer elektrischen Motoreinheit wie einen Mehrachsendrehkopf, eine Motorspindel, einen Drehtisch oder dergleichen sowie mit einer zumindest eine von einem Kühlfluid, insbesondere von einer Kühlflüssigkeit, durchströmbaren Kühlkanal aufweisenden Kühlvorrichtung zum Kühlen der Motoreinheit, wobei wenigstens teilweise außen an der Mantelfläche der Statoreinheit bzw. des Motorengehäuses ein gegossenes Motoraufnahmeelement zur Aufnahme der Motoreinheit angeordnet ist, sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren vorzuschlagen, wobei die Kühlvorrichtung ohne großen konstruktiven Aufwand hergestellt wird und eine hohe Betriebssicherheit bzw. Zuverlässigkeit bezüglich der Dichtheit der Kühlvorrichtung verwirklicht wird.The object of the invention is in contrast, a machine tool with an electric motor unit such as a multi-axis turret, a motor spindle, a turntable or the like and with at least one of a cooling fluid, in particular by a cooling liquid, through-flow cooling channel having cooling device for cooling the motor unit, wherein at least partially outside of the lateral surface of the stator unit or of the motor housing, a cast motor receiving element for receiving the motor unit is arranged, and to propose a corresponding manufacturing method, wherein the cooling device is manufactured without great design effort and high reliability and reliability with respect to the tightness of the cooling device is realized.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Werkzeugmaschine sowie einem Verfahren der einleitend genannten Art durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 8 gelost. Durch die in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung möglich.This object is achieved on the basis of a machine tool and a method of the aforementioned type by the features of claims 1 and 8. The measures mentioned in the dependent claims advantageous embodiments and developments of the invention are possible.

Dementsprechend zeichnet sich eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine dadurch aus, dass das Motoraufnahmeelement wenigstens ein eingegossenes Einlegeelement zur Ausbildung des Kühlkanals umfasst, wobei das Einlegeelement als Rohrelement ausgeformt ist.Accordingly, a machine tool according to the invention is characterized in that the motor receiving element comprises at least one cast-in insert element for forming the cooling channel, wherein the insert element is formed as a tubular element.

Mit Hilfe eines derart vorteilhaft eingegossenen Rohrelements zur Ausbildung des Kühlkanals innerhalb der Motoraufnahme bzw. des Motoraufnahmeelementes kann eine besonders kostengünstige und zugleich zuverlässige Kühlung der elektrischen Motoreinheit realisiert werden. Einerseits gewährleistet die Verwendung eines Rohrelementes die Dichtheit des Kühlkanals bzw. Abschnitts des Kühlkreislaufs im Bereich der Motoreinheit der Werkzeugmaschine. Andererseits wird durch das Eingießen des Kühlkanals in das Motoraufnahmeelement eine kostengünstige Herstellung der Motoreinheit bzw. deren Kühlung realisiert.With the aid of such an advantageous cast-in pipe element for forming the cooling channel within the motor mount or the motor receiving element, a particularly cost-effective and at the same time reliable cooling of the electric motor unit can be realized. On the one hand, the use of a tube element ensures the tightness of the cooling channel or section of the cooling circuit in the region of the motor unit of the machine tool. On the other hand, a cost-effective production of the motor unit or its cooling is realized by pouring the cooling channel into the motor receiving element.

So kann in vorteilhafter Weise eine Motoreinheit ohne Kühlung hergestellt und in der Motoraufnahme bzw. innerhalb des Motoraufnahmeelements der Werkzeugmaschine montiert bzw. betrieben werden. Eine elektrische Motoreinheit gemäß der Erfindung ohne Kühlung gewährleistet, dass sowohl der konstruktive als auch der wirtschaftliche Aufwand bei der Herstellung der Motoreinheit deutlich reduziert wird. Gegebenenfalls ist ein Statorgehäuse als im Wesentlichen glatte Hohlzylinderröhre/-hülse ausgebildet, die in vorteilhafter Weise in eine im Wesentlichen zylinderförmige Ausnehmung des Motoraufnahmeelementes bzw. der Motoraufnahme eingeschoben bzw. montiert wird.Thus, advantageously, a motor unit can be produced without cooling and mounted or operated in the motor mount or within the motor mount element of the machine tool. An electric motor unit according to the invention without cooling ensures that both the constructive and the economic effort in the manufacture of the motor unit significantly reduced becomes. Optionally, a stator housing is formed as a substantially smooth hollow cylinder tube / sleeve, which is inserted or mounted in an advantageous manner in a substantially cylindrical recess of the motor receiving element or the motor mount.

Vorzugsweise ist zwischen dem Statorgehäuse der Motoreinheit gemäß der Erfindung und der Motoraufnahme bzw. dem Motoraufnahmeelement nahezu kein radialer Spalt oder nur ein minimaler bzw. vergleichsweise kleiner/dünner Spalt vorhanden. Möglicherweise wird im montierten Zustand der Motoreinheit ein aufgrund von Fertigungstoleranzen vorhandener Spalt in vorteilhafter Weise mittels Wärmepaste oder einem vergleichbar gut Wärme leitenden Material zur Überbrückung des Spaltes bzw. zum Auffüllen des Spaltes vorgesehen. Durch einen möglichst kleinen Spalt oder durch die Beseitigung des Luftspaltes zwischen Statorgehäuse und Motoraufnahmeelement wird die Wärmeleitung bzw. Wärmestrahlung des Stators in Bezug auf das Motoraufnahmeelement und somit zum eingegossenen Kühlkanal erheblich verbessert, so dass der Wirkungsgrad der Kühlung entsprechend gesteigert wird.Preferably, there is almost no radial gap or only a minimal or comparatively small / thin gap between the stator housing of the motor unit according to the invention and the motor mount or the motor mount element. Possibly, in the installed state of the motor unit, a gap existing due to manufacturing tolerances is advantageously provided by means of heat paste or a comparatively good heat-conducting material for bridging the gap or filling the gap. By the smallest possible gap or by the elimination of the air gap between the stator housing and the motor receiving element, the heat conduction or heat radiation of the stator is significantly improved with respect to the motor receiving element and thus to the cast-in cooling channel, so that the cooling efficiency is increased accordingly.

Vorteilhafterweise weist das Motoraufnahmeelement wenigstens zwei Anschlüsse zur Zufuhr und zur Abfuhr des Kühlfluids, insbesondere der Kühlflüssigkeit auf. Hierdurch kann das erfindungsgemäße Rohrelement in vorteilhafter Weise an einen Kühlkreislauf angeschlossen werden.Advantageously, the motor receiving element has at least two connections for the supply and removal of the cooling fluid, in particular the cooling fluid. As a result, the pipe element according to the invention can be connected in an advantageous manner to a cooling circuit.

In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist das Einlegeelement als Rundrohr ausgebildet. Rundrohre weisen eine vorteilhafte Durchströmbarkeit auf und sind kostengünstig herstellbar sowie in unterschiedlichsten Varianten bereits handelsüblich, so dass hierdurch eine besonders kostengünstige Realisierung der Erfindung möglich ist.In an advantageous variant of the invention, the insert element is designed as a round tube. Round tubes have an advantageous flow through and are inexpensive to produce and already commercially available in a variety of variants, so that in this way a particularly cost-effective implementation of the invention is possible.

Vorzugsweise ist das Einlegeelement wenigstens teilweise als Wendel ausgebildet. Mit einem als Wendel ausgebildeten Einlegeelement wird erreicht, dass eine vorteilhafte Ummantelung der Motoreinheit bzw. der Statoreinheit vorgesehen werden kann, so dass in besonders vorteilhafter Weise die Verlustwärme der Motoreinheit durch die erfindungsgemäße Kühlung abgeführt wird.Preferably, the insert element is at least partially formed as a helix. With an insert element embodied as a helix, it is achieved that an advantageous sheathing of the motor unit or the stator unit can be provided, so that the heat loss of the motor unit is dissipated by the cooling according to the invention in a particularly advantageous manner.

In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist das Einlegeelement an einer inneren Mantelfläche des Motoraufnahmeelementes angeordnet. Vorzugsweise ist ein (möglichst kleiner) Abstand zwischen dem Einlegeelement bzw. dem Rohrelement gemäß der Erfindung und der inneren Mantelfläche des Motoraufnahmeelementes vorgesehen. So ist vor allem bezüglich der Wärmeleitung von der Motoreinheit auf/in den Kühlkanal von Vorteil, diesen Abstand in vorteilhafter Weise möglichst klein auszuführen. Hierdurch wird die Kühlung möglichst nahe an der Wärmeerzeugung im Stator bzw. der Statoreinheit angeordnet, was sich vorteilhaft für die Kühlung auswirkt.In a particular embodiment of the invention, the insert element is arranged on an inner circumferential surface of the motor receiving element. Preferably, a (smallest possible) distance between the insert element or the tubular element according to the invention and the inner circumferential surface of the motor receiving element is provided. Thus, especially with regard to the heat conduction from the motor unit to / in the cooling channel of advantage, this distance advantageously small as possible. As a result, the cooling is arranged as close as possible to the heat generation in the stator or the stator unit, which has an advantageous effect for the cooling.

Es ist auch denkbar, dass durchaus ein Teil/Abschnitt der Mantelfläche des Rohrelementes wenigstens teilweise die innere Mantelfläche des Motoraufnahmeelementes ausbildet. Das bedeutet, dass in dieser speziellen Variante das Rohrelement nicht von der inneren Mantelfläche des Motoraufnahmeelementes beabstandet ist, sondern unmittelbar am Statorgehäuse bzw. der Statoreinheit angeordnet ist. Hierbei können vor allem auch viereckige Rohrelemente als eingegossenes Einlegeelement von besonderem Vorteil sein.It is also conceivable that quite a part / portion of the lateral surface of the tubular element at least partially forms the inner circumferential surface of the motor receiving element. This means that in this particular variant, the tube element is not spaced from the inner circumferential surface of the motor receiving element, but is arranged directly on the stator housing or the stator unit. In this case, especially rectangular pipe elements can be as a cast-in insert element of particular advantage.

Beispielsweise ist das Motoraufnahmeelement gemäß der Erfindung im Wesentlichen aus Aluminium bzw. Aluminiumguss, insbesondere Aluminiumlegierungen, hergestellt. Durch die Verwendung vergleichweise niedrig schmelzender Materialien wie entsprechender Metalle oder dergleichen für das Motoraufnahmeelement kann erreicht werden, dass ein relativ kostengünstiges bzw. handelsübliches Material für das eingegossene Einlegeelement mit höherem Schmelzpunkt verwendet werden kann. Beispielsweise kann das Einlegeelement als ein Kupferrohr oder dergleichen ausgebildet werden. Vorzugsweise besteht das Einlegeelement im Wesentlichen aus Stahl. Stahl hat den Vorteil, dass dieser zum einen wirtschaftlich günstig als Rohrelement ausgeformt werden kann und zugleich eine vergleichsweise hohe Schmelztemperatur von ca. 1500°C aufweist, so dass dies beim Umschmelzen mit niedrig schmelzenden Metallen wie zum Beispiel Aluminiumguss oder Gusseisen wie Grauguss etc. selbst nicht schmilzt und somit nicht beeinträchtigt wird.For example, the motor receiving element according to the invention is essentially made of aluminum or cast aluminum, in particular aluminum alloys. By using comparatively low melting point materials such as corresponding metals or the like for the motor receiving element, it can be achieved that a relatively inexpensive or commercially available material can be used for the cast-in insert element with a higher melting point. For example, the insert member may be formed as a copper pipe or the like. Preferably, the insert element consists essentially of steel. Steel has the advantage that it can be formed economically as a tubular element and at the same time has a comparatively high melting temperature of about 1500 ° C., so that this is itself during remelting with low-melting metals such as cast aluminum or cast iron such as gray cast iron does not melt and is therefore not affected.

In vorteilhafter Weise wird beim Herstellungsverfahren für eine Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung, insbesondere bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Motoraufnahmeelementes, ein Gussmodell/-form verwendet, das zur Herstellung des gegossenen Motoraufnahmeelementes vorgesehen ist. Vor dem Abguss wird hierin ein Rohrelement gemäß der Erfindung eingelegt bzw. eingebracht. Hierbei kann ein vorteilhaftes und vergleichsweise dünnwandiges Rohrelement vorgesehen werden, das möglichst nah an die innere Mantelfläche des Modells bzw. des zu gießenden Motoraufnahmeelementes angeordnet ist. Die innere Mantelfläche des Motoraufnahmeelementes ist dafür vorgesehen, dass diese in der Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung die elektrische Motoreinheit, wie eine Motorspindel oder dergleichen, aufnimmt.Advantageously, in the manufacturing method for a machine tool according to the invention, in particular in the manufacture of the motor mounting element according to the invention, a casting model / mold is used, which is provided for the production of the cast motor receiving element. Before the casting, a pipe element according to the invention is inserted or introduced here. In this case, an advantageous and comparatively thin-walled tubular element can be provided, which is arranged as close as possible to the inner lateral surface of the model or of the engine intake element to be cast. The inner circumferential surface of the motor receiving element is provided for receiving in the machine tool according to the invention the electric motor unit, such as a motor spindle or the like.

Vorzugsweise wird das Rohrelement wenigstens teilweise in Wendeln um die innere Mantelfläche des Modells bzw. des zu gießenden Motoraufnahmeelementes geschlungen bzw. gebogen. Nachdem das Rohrelement in vorteilhafter Weise verlegt worden ist, wird vorzugsweise ein flüssiges Metall in die Modellform gegossen. Nach dem Erkalten und dem vorteilhaften Ausformen des Gussteils bzw des gegossenen Motoraufnahmeelementes steht die durch das eingegossene Rohrelement gebildete Kühlspirale zur Ableitung der Wärmeenergie bzw. der Verlustleistung der Motoreinheit zur Verfügung.Preferably, the pipe element is at least partially wound in coils around the inner surface of the model or to be poured Motor receiving element looped or bent. After the pipe element has been laid in an advantageous manner, preferably a liquid metal is poured into the model mold. After cooling and the advantageous molding of the cast part or the cast motor receiving element, the cooling spiral formed by the cast-in tubular element is available for dissipating the heat energy or the power loss of the motor unit.

Generell kann das Motoraufnahmeelement gemäß der Erfindung in einer Tragestruktur der Werkzeugmaschine in vorteilhafter Weise eingebaut bzw. fixiert werden. Gemäß der Erfindung wird mit vergleichsweise geringem konstruktivem Aufwand und unter Verwendung von Metallrohren ein hocheffizienter Kühlkanal erzeugt, der auch keine Anfälligkeiten gegenüber etwaigen Porositäten des Gussmaterials oder Beeinträchtigungen von Dichtungen wie beim Stand der Technik aufweist. Dementsprechend kann gemäß der Erfindung eine wirtschaftlich günstige und betriebssichere Kühlung für elektrische Motoreinheiten von Werkzeugmaschinen verwirklicht werden.In general, the motor receiving element according to the invention can be installed or fixed in a support structure of the machine tool in an advantageous manner. According to the invention, a highly efficient cooling channel is produced with relatively little design effort and using metal pipes, which also has no susceptibility to any porosity of the casting material or impairments of seals as in the prior art. Accordingly, according to the invention, an economically favorable and reliable cooling for electric motor units of machine tools can be realized.

Ausführungsbeispielembodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be explained in more detail with reference to FIGS.

Im Einzelnen zeigt:In detail shows:

1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines Motoraufnahmeelementes gemäß der Erfindung, 1 a schematic perspective view of a motor receiving element according to the invention,

2 eine schematische Draufsicht auf das Motoraufnahmeelement gemäß 1 und 2 a schematic plan view of the motor receiving element according to 1 and

3 einen schematischen Schnitt durch das Motoraufnahmeelement gemäß der Erfindung aus 1. 3 a schematic section through the motor receiving element according to the invention 1 ,

In 1 ist schematisch ein Motoraufnahmeelement 1 dargestellt, in das ein Kühlkanal 2 (gestrichelt dargestellt) eingegossen ist. Gemäß der Erfindung handelt es sich beim Kühlkanal 2 um ein eingegossenes Rundrohr, das vorzugsweise aus Stahl besteht. Auch ist bei dieser Variante der Kühlkanal 2 im Wesentlichen in Form einer Wendel in der Motoraufnahme bzw. dem Motoraufnahmeelement 1 eingegossen.In 1 is schematically a motor receiving element 1 represented, in which a cooling channel 2 (shown in dashed lines) is poured. According to the invention, it is the cooling channel 2 around a cast round tube, which is preferably made of steel. Also, in this variant, the cooling channel 2 essentially in the form of a helix in the motor mount or the motor receiving element 1 cast.

Bei der Herstellung des Motoraufnahmeelementes wird der Kühlkanal 2 bzw. das Rohr 2 in eine Gussform eingelegt und möglichst nahe an einer inneren Mantelfläche 3 eingegossen (vgl. 3).In the manufacture of the motor receiving element of the cooling channel 2 or the pipe 2 placed in a mold and as close as possible to an inner lateral surface 3 poured in (cf. 3 ).

Der Kühlkanal 2 weist einen Vorlauf 4 und einen Rücklauf 5 für eine Kühlflüssigkeit bzw. einen (geschlossenen) Kühlkreislauf auf. Ohne nähere Darstellung wird der Vorlauf 4 und der Rücklauf 5 an ein Kühlsystem bzw. den Kühlkreislauf einer nicht näher dargestellten Werkzeugmaschine angeschlossen, so dass im Betrieb die Motoraufnahme bzw. das Motoraufnahmeelement 1 gekühlt und Abwärme einer Motoreinheit abführt wird.The cooling channel 2 has a lead 4 and a return 5 for a cooling liquid or a (closed) cooling circuit. Without further representation, the flow 4 and the return 5 connected to a cooling system or the cooling circuit of a machine tool, not shown, so that in operation, the motor mount or the motor receiving element 1 cooled and waste heat of a motor unit is dissipated.

In den Figuren ist lediglich eine Statoreinheit 6 der Motoreinheit gemäß der Erfindung dargestellt. Die Statoreinheit 6 umfasst unter anderem Induktionsspulen 7 bzw. Spulenwicklungen, die über elektrische Kabel 8 mit elektrischer Energie zum Antrieb der Motoreinheit versorgt werden.In the figures, only one stator unit 6 the motor unit according to the invention shown. The stator unit 6 includes, among other induction coils 7 or coil windings via electrical cables 8th be supplied with electrical energy to drive the motor unit.

Darüber hinaus umfasst die Statoreinheit 6 Statorbleche 9. Zudem ist in vorteilhafter Weise ein Isolationsverguss 10 vorgesehen, der die Induktionsspulen 7 sowie die Pohlbleche 9 im Wesentlichen umschließt. Hierdurch wird unter anderem eine elektrische Isolation der Induktionsspulen 7 als auch eine vorteilhafte, großflächige Kontaktfläche mit der Motoraufnahme bzw. dem Motoraufnahmeelement 1 bzw. einen nicht näher dargestellten dünnwandigen, ggf. metallischen Statorgehäuse realisiert.In addition, the stator unit includes 6 stator laminations 9 , In addition, an insulating encapsulation is advantageously 10 provided, which the induction coils 7 as well as the Pohl plates 9 essentially encloses. As a result, inter alia, an electrical insulation of the induction coils 7 as well as an advantageous, large-area contact surface with the motor mount or the motor receiving element 1 or realized a thin-walled, possibly metallic stator housing, not shown.

Vor allem in 3 wird der schematische Aufbau am Beispiel eines direkt angetriebenen Drehtisches bzw. Torquemotors für eine Werkzeugmaschine gemäß der Erfindung besonders deutlich. Hierbei wird ersichtlich, wie sich die einzelnen Windungen des Kühlkanals 2 um den Stator 6 umfangseitig herum schlingen, so dass im Betrieb eine vorteilhafte Kühlung der in der Statoreinheit 6 erzeugten Abwärme realisiert wird.Especially in 3 the schematic structure of the example of a directly driven turntable or torque motor for a machine tool according to the invention is particularly clear. This shows how the individual turns of the cooling channel 2 around the stator 6 Loop around the circumference, so that during operation, an advantageous cooling in the stator unit 6 generated waste heat is realized.

Bei der Motoraufnahme bzw. dem Motoraufnahmeelement 1 gemäß der Erfindung handelt es sich vorzugsweise um ein Metallgusselement, insbesondere ein Gusseisenelement, in das der aus (Edel-)Stahl bestehende Kühlkanal 2 integriert ist. Durch die unterschiedlichen Schmelztemperaturen von zum Beispiel Grauguss und Stahl kann das Stahlrohr bzw. der Kühlkanal 2 in vorteilhafter Weise in einer entsprechenden Gussform eingelegt und vom flüssigen Grauguss bzw. Metallguss umgossen bzw. umflossen werden. Hierdurch wird eine ausgesprochen gute Wärmeübertragung zwischen dem Kühlkanal 2 bzw. dem Stahlrohr und dem Gussmaterial des Motoraufnahmeelementes 1 realisiert.In the motor mount or the motor receiving element 1 According to the invention, it is preferably a cast metal element, in particular a cast iron element, in which the (noble) steel existing cooling channel 2 is integrated. Due to the different melting temperatures of, for example, gray cast iron and steel, the steel pipe or the cooling channel 2 be placed in an advantageous manner in a corresponding mold and cast around the liquid gray cast iron or metal casting. This results in a very good heat transfer between the cooling channel 2 or the steel tube and the casting material of the motor receiving element 1 realized.

Durch die Verwendung des Rohres als Kühlkanal 2 wird darüber hinaus gewährleistet, dass dies absolut dicht für eine Kühlflüssigkeit ist, so dass eine Beeinträchtigung im Betrieb durch Leckage des Kühlkanals 2 sicher verhindert wird. Selbst wenn beim Gießvorgang des Motoraufnahmeelementes 1 Porositäten, Risse oder ähnliche Beeinträchtigungen entstehen sollten, ist der Kühlkanal 2 bzw. das Rohrelement gemäß der Erfindung für die Kühlflüssigkeit absolut dicht.By using the tube as a cooling channel 2 In addition, this ensures that it is absolutely leakproof for a coolant, resulting in an impairment of operation due to leakage of the cooling channel 2 safely prevented. Even if during the casting process of the motor receiving element 1 Porosities, cracks or similar impairments should arise, is the cooling channel 2 or the tube element according to the invention for the cooling liquid absolutely tight.

Durch die Anordnung des Kühlkanals 2 möglichst nahe an der inneren Mantelfläche 3 der Motoraufnahme wird erreicht, dass die Kühlung bzw. die Wärmeabfuhr ausgesprochen effizient realisierbar ist.By the arrangement of the cooling channel 2 as close to the inner surface 3 the motor mount is achieved that the cooling or heat dissipation is extremely efficient feasible.

Zudem ist durch die Verwendung eines Stahlrohrs als Kühlkanal 2 eine vorteilhafte und vor allem auch kostengünstige Herstellung des gegossenen Motoraufnahmeelements 1 realisierbar.In addition, by using a steel tube as a cooling channel 2 an advantageous and above all cost-effective production of the cast motor receiving element 1 realizable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
MotoraufnahmeelementMotor receiving element
22
Kühlkanalcooling channel
33
Mantelflächelateral surface
44
Vorlaufleader
55
Rücklaufreturns
66
Statorblechstator lamination
77
Induktionsspuleinduction coil
88th
Kabelelectric wire
99
PohlblechPohl sheet
1010
IsolationsvergussIsolationsverguss

Claims (9)

Werkzeugmaschine mit einer elektrischen Motoreinheit wie einem Mehrachsendrehkopf, einer Motorspindel, einem Drehtisch oder dergleichen, wobei die Motoreinheit wenigstens eine Statoreinheit (6) und eine wenigstens eine um eine Drehachse drehbare Rotorwelle aufweisende Rotoreinheit umfasst, wobei eine zumindest einen von einem Kühlfluid, insbesondere von einer Kühlflüssigkeit, durchströmbaren Kühlkanal (2) aufweisenden Kühlvorrichtung (2) zum Kühlen der Motoreinheit vorgesehen ist, wobei wenigstens teilweise außen an der Mantelfläche (3) der Statoreinheit (6) ein gegossenes Motoraufnahmeelement (1) zur Aufnahme der Motoreinheit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Motoraufnahmeelement (1) wenigstens ein eingegossenes Einlegeelement (2) zur Ausbildung des Kühlkanals (2) umfasst, wobei das Einlegeelement (2) als Rohrelement (2) ausgeformt ist.Machine tool with an electric motor unit such as a multi-axis turret, a motor spindle, a turntable or the like, wherein the motor unit at least one stator unit ( 6 ) and a rotor unit having at least one rotor shaft which is rotatable about an axis of rotation, wherein a cooling channel through which at least one of a cooling fluid, in particular a cooling fluid, can flow ( 2 ) having cooling device ( 2 ) is provided for cooling the motor unit, wherein at least partially outside of the lateral surface ( 3 ) of the stator unit ( 6 ) a cast motor receiving element ( 1 ) is arranged for receiving the motor unit, characterized in that the motor receiving element ( 1 ) at least one cast-in insert element ( 2 ) for the formation of the cooling channel ( 2 ), wherein the insert element ( 2 ) as a tubular element ( 2 ) is formed. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Motoraufnahmeelement (1) wenigstens zwei Anschlüsse (4, 5) zur Zufuhr und Abfuhr des Kühlfluids aufweist.Machine tool according to claim 1, characterized in that the motor receiving element ( 1 ) at least two ports ( 4 . 5 ) for supplying and discharging the cooling fluid. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegelelement (2) als Rundrohr (2) ausgebildet ist.Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the insert element ( 2 ) as round tube ( 2 ) is trained. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegelement (2) wenigsten teilweise als Wendel ausgebildet ist.Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the insert element ( 2 ) Is at least partially designed as a helix. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (2) an einer inneren Mantelfläche (3) des Motoraufnahmeelementes (1) angeordnet ist.Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the insert element ( 2 ) on an inner circumferential surface ( 3 ) of the motor receiving element ( 1 ) is arranged. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Motoraufnahmeelement (1) im Wesentlichen aus Stahlguss besteht.Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the motor receiving element ( 1 ) consists essentially of cast steel. Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeelement (2) im Wesentlichen aus Stahl besteht.Machine tool according to one of the preceding claims, characterized in that the insert element ( 2 ) consists essentially of steel. Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugmaschine mit einer elektrischen Motoreinheit wie ein Mehrachsendrehkopf, eine Motorspindel, ein Drehtisch oder dergleichen, wobei die Motoreinheit wenigstens eine Statoreinheit (6) und eine wenigstens eine um eine Drehachse drehbare Rotorwelle aufweisende Rotoreinheit umfasst, wobei eine zumindest einen von einem Kühlfluid, insbesondere einer Kühlflüssigkeit, durchströmbaren Kühlkanal (2) aufweisenden Kühlvorrichtung (2) zum Kühlen der Motoreinheit verwendet wird, wobei wenigstens teilweise außen an der Mantelfläche (3) der Statoreinheit (6) ein gegossenes Motoraufnahmeelement (1) zur Aufnahme der Motoreinheit angeordnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Gießen des Motoraufnahmeelementes (1) wenigstens ein einzugießendes Einlegeelement (2) verwendet wird, wobei das Einlegeelement (2) als Rohrelement (2) zur Ausbildung des Kühlkanals (2) ausgeformt wird.Method for producing a machine tool with an electric motor unit such as a multi-axis rotary head, a motor spindle, a turntable or the like, wherein the motor unit comprises at least one stator unit ( 6 ) and a rotor unit having at least one rotor shaft rotatable about an axis of rotation, wherein a cooling channel through which at least one of a cooling fluid, in particular a cooling fluid, can flow ( 2 ) having cooling device ( 2 ) is used for cooling the motor unit, wherein at least partially outside of the lateral surface ( 3 ) of the stator unit ( 6 ) a cast motor receiving element ( 1 ) is arranged for receiving the motor unit, characterized in that during casting of the motor receiving element ( 1 ) at least one insert element ( 2 ) is used, wherein the insert element ( 2 ) as a tubular element ( 2 ) for the formation of the cooling channel ( 2 ) is formed. Verfahren nach Anspruch 8 und zur Herstellung einer Werkzeugmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche.Method according to Claim 8 and for producing a machine tool according to one of the preceding claims.
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