DE102013205133A1 - Motor für einen Direktantrieb eines Drehtisches - Google Patents

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Holger Schmidt
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor für einen Direktantrieb eines Drehtisches. Bei dem Drehtisch kann es sich beispielsweise um einen Test Turret Handler handeln, welcher als Handhabungseinrichtung u. a. bei der Prüfung von elektronischen Bauelementen verwendet wird. Der erfindungsgemäße Motor umfasst zunächst einen Stator (01) mit einer Trägereinheit (04) und mit einem um eine Rotationsachse angeordneten hohlzylinderförmigen Statorkörper (03). Der hohlzylinderförmige Statorkörper (03) weist einen Innenraum auf, welcher einseitig durch die Trägereinheit (04) abgeschlossen ist. Der Motor umfasst weiterhin einen um die Rotationsachse gegenüber dem Stator rotierbaren Rotor (02), der im Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers (03) angeordnet ist. Ein Lüftungskanalsystem (17, 18, 21, 22) im Stator (01) dient zur Kühlung des Stators (01). Weiterhin besitzt der Motor mindestens einen Sensor (09) zum Bestimmen eines Drehwinkels des Rotors (02) gegenüber dem Stator (01). Erfindungsgemäß ist der Sensor (09) im Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers (03) und räumlich getrennt von den Lüftungskanälen (17, 18) angeordnet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Motor für einen Direktantrieb eines Drehtisches. Bei dem Drehtisch kann es sich beispielsweise um einen Test Turret Handler handeln, welcher als Handhabungseinrichtung u. a. bei der Prüfung von elektronischen Bauelementen verwendet wird.
  • Die EP 2 259 027 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Handhabung einzelner Sensoren. Diese Vorrichtung umfasst einen Turret Handler, welcher als Drehkreuz für die Sensoren fungiert.
  • Die DE 10 2011 104 892 A1 zeigt eine Werkzeugmaschine mit einer elektrischen Motoreinheit. Die Motoreinheit umfasst ein Motoraufnahmeelement mit einem eingegossenen Einlegeelement zur Ausbildung eines Kühlkanals, über welchen der Motor gekühlt werden kann.
  • Aus der DE 202 02 787 U1 ist ein Werkstücktisch zur Fräs- und Drehbearbeitung bekannt, dessen Rotor einer an einem Kühlmittelkanal angeschlossenen Kühlkammer zugeordnet ist.
  • Die DE 10 2009 020 383 A1 und die DE 10 2009 020 384 A1 zeigen eine Lagerungsanordnung für einen Maschinentisch mit einem Stator oder einem relativ zu diesem beweglich gelagerten Läufer. Der Stator umfasst eine über Kühlkanälen kühlbare Statorwicklung.
  • Die DE 10 2008 050 235 A1 zeigt eine Maschine zum rotativen Ausrichten eines Adapterelementes gegenüber einem feststehenden Maschinenteil. Bei dieser Maschine kann es sich beispielsweise um einen Antrieb für einen Drehtisch handeln. Im Innenraum der Maschine sind bevorzugt Sensoren zur Zustandsüberwachung angeordnet. Mit diesen Sensoren kann beispielsweise eine Beschleunigung gemessen werden. Weiterhin umfasst die Maschine bevorzugt einen integrierten Lüfter, welcher direkt mit einem sich drehenden Maschinenteil verbunden ist. Der vom Lüfter erzeugte Luftstrom durchströmt den Innenraum der Maschine, beispielsweise entlang von Kühlkanälen am Stator. Der Luftstrom gelangt auch zu den Sensoren, wo er sich nachteilig auf deren Funktion auswirken kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, die Funktion einer Kühlung und die Funktion einer Sensorik bei einem Motor für einen Direktantrieb eines Drehtisches zu verbessern.
  • Die genannte Aufgabe wird gelöst durch einen Motor gemäß dem beigefügten Anspruch 1.
  • Der erfindungsgemäße Motor ist dafür vorgesehen, als Direktantrieb in einem Drehtisch verwendet zu werden, wobei der Drehtisch wiederum beispielsweise als Komponente einer Handhabungseinrichtung ausgebildet ist. Insoweit bildet der Motor den Direktantrieb eines solchen Drehtisches und treibt dort eine zu rotierende Last an. Bei der zu rotierenden Last handelt es sich beispielsweise um einen Rundtisch. Bevorzugt handelt es sich bei der zu rotierenden Last um ein Turret, welches als Drehkreuz in Handhabungseinrichtungen, insbesondere in Test Turret Handlers zur Anwendung kommt; beispielsweise bei der Prüfung von elektronischen Bauelementen. Derartige Drehtische können zumeist innerhalb der Handhabungseinrichtung zusätzlich translatorisch bewegt werden.
  • Der erfindungsgemäße Motor umfasst zunächst einen Stator mit einer Trägereinheit und mit einem um eine Rotationsachse angeordneten hohlzylinderförmigen Statorkörper. Die Trägereinheit dient als Träger für den Statorkörper, wofür der Statorkörper an der Trägereinheit befestigt ist. Die genannte Rotationsachse bildet die Rotationsachse des Motors. Nachfolgend angeführte axiale Bezüge betreffen diese Rotationsachse. Die Trägereinheit ist axial neben dem Statorkörper angeordnet. Insoweit weist der Stator einen axialen Abschnitt auf, in welchem sich der Statorkörper befindet, und einen axialen Abschnitt, in welchem sich die Trägereinheit befindet. Der hohlzylinderförmige Statorkörper weist einen Innenraum auf, welcher einseitig durch die Trägereinheit abgeschlossen ist. Somit bildet die Trägereinheit eine Stirnfläche des Innenraumes des Statorkörpers aus. Die Trägereinheit schließt den Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers bevorzugt einseitig luftdicht ab.
  • Der erfindungsgemäße Motor umfasst weiterhin einen um die Rotationsachse gegenüber dem Stator rotierbaren Rotor. Der Rotor ist im Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers angeordnet und zur mechanischen Aufnahme der zu rotierenden Last ausgebildet. Die mechanische Befestigung der zu rotierenden Last am Rotor kann mittelbar oder unmittelbar ausgebildet sein. Der Rotor oder eine axiale Fortsetzung des Rotors tritt an demjenigen Ende des Statorkörpers aus, welches der Trägereinheit abgewandt ist. Weder der Rotor, noch eine axiale Verlängerung des Rotors ist durch die Trägereinheit hindurchgeführt.
  • Der erfindungsgemäße Motor umfasst weiterhin ein Lüftungskanalsystem im Stator zur Kühlung des Stators. Das Lüftungskanalsystem dient dazu, Wärme, welche beim Betrieb des Motors entsteht, abzuführen. Hierfür umfasst das Lüftungskanalsystem mehrere Lüftungskanäle. Weiterhin besitzt der Motor mindestens einen Sensor zum Bestimmen eines Drehwinkels des Rotors gegenüber dem Stator. Der Sensor kann zur mittelbaren oder zur unmittelbaren Bestimmung des Drehwinkels des Rotors gegenüber dem Stator ausgebildet sein.
  • Erfindungsgemäß ist der Sensor im Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers und räumlich getrennt von den Lüftungskanälen angeordnet. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass ein Weg des Luftkanalsystems beginnend bei einem Lufteintritt über die Lüftungskanäle weiter bis zu einem Luftaustritt den Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers nicht passiert.
  • Der erfindungsgemäße Motor weist den Vorteil auf, dass eine gesteigerte Kühlung des Motors vorgenommen werden kann, ohne dabei die Funktion des Sensors, insbesondere die Funktion eines optischen Sensors zu gefährden. Bei vorbekannten Lösungen gemäß dem Stand der Technik besteht das Risiko, dass der optische Sensor durch Partikel im kühlenden Luftstrom in seiner Funktion beeinträchtigt wird. Hingegen können bei dem erfindungsgemäßen Motor Luftströme mit einem großen Druck und mit einer großen Geschwindigkeit durch das Lüftungskanalsystem hindurchgeleitet werden, wodurch eine verbesserte Kühlung des Motors ermöglicht ist. Die verbesserte Kühlung ermöglicht wiederum größere Rotationsgeschwindigkeiten bzw. kürzere Zykluszeiten beim Betrieb des Motors.
  • Im Statorkörper ist bevorzugt ein Elektromagnet zum Aufbau eines auf den Rotor wirkenden Magnetfeldes ausgebildet. Der mindestens eine Elektromagnet umfasst einen Eisenkern und mindestens eine auf dem Eisenkern angeordnete Spule. Der Rotor kann beispielsweise einen Dauermagneten umfassen oder als Kurzschlussläufer ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Motor als permanentmagneterregter Synchronmotor ausgebildet.
  • Der Statorkörper ist bevorzugt durch den Eisenkern und die mindestens eine Spule gebildet. Bei besonderen Ausführungsformen kann der Statorkörper auch ein Gehäuse umfassen, welches den Eisenkern umschließt.
  • Der Sensor ist bevorzugt weit im Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers angeordnet. Hierfür befindet sich der Sensor bevorzugt an dem der Trägereinheit zugewandten axialen Ende des Rotors. Bevorzugt ist der Sensor unmittelbar axial benachbart zur Trägereinheit angeordnet.
  • Der Sensor ist bevorzugt als ein optischer Sensor ausgebildet. Hierfür umfasst der Sensor bevorzugt eine am Rotor befestigte Maßverkörperung, bevorzugt in Form eines mitrotierenden Ringes. Weiterhin umfasst der Sensor bevorzugt ein am Stator befestigtes optisches Sensorelement, welches auf die Maßverkörperung ausgerichtet ist. Das Sensorelement ist bevorzugt an der Trägereinheit oder am Statorkörper befestigt.
  • Der Rotor ist bevorzugt hohlzylinderförmig, insbesondere rohrartig ausgebildet. Dabei schließt der Rotor mit seiner Hohlzylinderform bevorzugt an seinem der Trägereinheit abgewandten axialen Ende axial bündig mit dem Statorkörper oder mit dem Eisenkern ab. Es ist ein kreisförmiger Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Statorkörper bzw. dem Eisenkern ausgebildet, welcher insbesondere an dem der Trägereinheit abgewandten axialen Ende des Rotors eine Öffnung des hohlzylinderförmigen Innenraumes des Statorkörpers bildet. Dieser kreisringförmige Luftspalt ist bevorzugt mit einer kreisringförmigen Spaltdichtung an dem der Trägereinheit abgewandten axialen Ende des Statorkörpers nach außerhalb des Innenraumes des hohlzylinderförmigen Statorkörpers abgedichtet. Somit ermöglicht die Spaltdichtung eine Abdichtung des hohlzylinderförmigen Statorkörpers in demjenigen Bereich, in welchem sich der rotierende Rotor und der feste Statorkörper bzw. Eisenkern gegenüberstehen. Durch die Spaltdichtung ist in einem hohen Maße gewährleistet, dass keine Fremdkörper zum Sensor gelangen können.
  • Die kreisringförmige Spaltdichtung ist bevorzugt am Statorkörper bzw. am Eisenkern befestigt, wobei die Befestigung der Spaltdichtung am Statorkörper bzw. Eisenkern die Spaltdichtung gegenüber dem Statorkörper bzw. Eisenkern abdichtet. Folglich ist die kreisringförmige Spaltdichtung bevorzugt als berührungslose Spaltdichtung gegenüber dem Rotor ausgebildet. Zwischen der Spaltdichtung und dem Rotor ist ein kreisförmiger Spalt ausgebildet, welcher bevorzugt nicht größer als 5 µm, besonders bevorzugt nicht größer als 1 µm ist.
  • Die Spaltdichtung ist bevorzugt durch einen so genannten Nilos-Ring gebildet.
  • Ein besonderer Vorteil der Spaltdichtung besteht darin, dass sie nicht zu einem Reibmoment zwischen dem Rotor und dem Stator führt. Nach einem kurzen Betrieb des Motors befindet sich die Spaltdichtung in einem eingelaufenen Zustand, wodurch das Reibemoment zwischen dem Rotor und der Spaltdichtung 0 Nm beträgt.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors umfasst das Lüftungskanalsystem Lüftungskanäle in der Trägereinheit. Die Lüftungskanäle in der Trägereinheit sind mit Lüftungskanälen im Statorkörper verbunden. Die im Statorkörper befindlichen Lüftungskanäle sind bevorzugt im Eisenkern ausgebildet. Dabei handelt es sich bevorzugt um Kanäle, die nicht lediglich am oder um den Eisenkern herumgeführt sind, sondern den Eisenkern durchlaufen.
  • Der erfindungsgemäße Motor umfasst weiterhin bevorzugt einen Ventilator zur Erzeugung eines Luftstromes im Lüftungskanalsystem. Der Luftstrom durchströmt die Lüftungskanäle, wodurch der Statorkörper gekühlt wird. Dabei erzeugt der Ventilator einen Luftstrom von bevorzugt mehr als 5 m3/h, besonders bevorzugt mehr als 30 m3/h. Der Druck des durch den Motor erzeugbaren Luftstromes beträgt bevorzugt mehr als 1 Pa, besonders bevorzugt mehr als 10 Pa. Das Lüftungskanalsystem und der Ventilator sind bevorzugt dazu ausgebildet, den Motor im Betrieb auf eine Temperatur an einer Außenfläche des Statorkörpers von weniger als 80°C, besonders bevorzugt weniger als 60°C abzukühlen.
  • Die Lüftungskanäle im Eisenkern sind bevorzugt durch Hohlräume im Material des Eisenkerns gebildet. Die Hohlräume können beispielsweise durch Bohrungen oder Ausstanzungen im Material des Eisenkernes gebildet sein.
  • Die Lüftungskanäle sind dazu ausgebildet, einen Luftstrom zu führen. Grundsätzlich können die Kanäle auch dazu ausgebildet sein, Kühlflüssigkeiten zu leiten.
  • Die Lüftungskanäle im Statorkörper, insbesondere die als Hohlräume ausgebildeten Lüftungskanäle im Eisenkern, sind in radialer Richtung bevorzugt geschlossen. Öffnungen der Kanäle sind an den axialen Enden des Statorkörpers bzw. des Eisenkernes vorhanden. Die Lüftungskanäle im Statorkörper, insbesondere die Lüftungskanäle im Eisenkern, sind bevorzugt parallel zur Rotationsachse angeordnet.
  • Der Eisenkern ist bevorzugt durch ein Blechpaket gebildet. Er weist bevorzugt die äußere Form eines Hohlzylinders auf. Die Lüftungskanäle im Eisenkern sind bevorzugt mit einem gleichen Abstand von der Rotationsachse innerhalb des Eisenkernes verteilt angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Lüftungskanäle im Eisenkern mit einem gleichen Abstand von der Rotationsachse innerhalb des Eisenkernes gleich verteilt angeordnet.
  • Bevorzugt sind mehr als 50 Lüftungskanäle, besonders bevorzugt mehr als 100 Lüftungskanäle im Eisenkern ausgebildet.
  • Der Eisenkern weist bevorzugt radial nach innen gerichtete Aussparungen zur Aufnahme der mindestens einen Spule auf. Dabei sind die Lüftungskanäle bevorzugt radial außerhalb der Aussparungen angeordnet. Besonders bevorzugt sind die Lüftungskanäle radial unterhalb einer äußeren Mantelfläche des Eisenkernes angeordnet. Weiter bevorzugt sind die Lüftungskanäle radial unmittelbar unter der äußeren Mantelfläche des Eisenkernes angeordnet.
  • Die äußere Mantelfläche des Eisenkernes bildet bevorzugt eine Außenfläche des Motors, insbesondere eine Außenfläche des Statorkörpers. Folglich ist der Statorkörper, insbesondere der Eisenkern, nicht durch ein Gehäuse o. ä. umschlossen.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst der Statorkörper ein Statorgehäuse, in welchem die Lüftungskanäle des Statorkörpers angeordnet sind. Das Statorgehäuse umschließt insbesondere den Eisenkern.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Motors umfasst die Trägereinheit eine Trägerplatte und einen Trägerdeckel. Die tragende Funktion der Trägereinheit wird insbesondere durch die Trägerplatte realisiert, wofür der Statorkörper an der Trägerplatte befestigt ist. Die Trägerplatte weist bevorzugt die äußere Form eines Zylinders auf, welcher koaxial zur Rotationsachse angeordnet ist. Der Trägerdeckel weist bevorzugt die äußere Form eines flachen Zylinders auf, welcher ebenfalls koaxial zur Rotationsachse angeordnet ist und einen gleichen äußeren Durchmesser wie die Trägerplatte aufweist. Der Trägerdeckel und die Trägerplatte sind dabei axial unmittelbar nebeneinander angeordnet.
  • Bei bevorzugten Ausführungsformen sind Abschnitte der Lüftungskanäle in der Trägereinheit durch einen Zwischenraum zwischen der Trägerplatte und einer Innenseite des Trägerdeckels gebildet. Diese Abschnitte verlaufen senkrecht zur Rotationsachse. Dabei verlaufen weitere Abschnitte der Lüftungskanäle in der Trägereinheit parallel zur Rotationsachse durch die Trägerplatte hindurch.
  • Die Trägerplatte weist bevorzugt einen gleichen äußeren Durchmesser wie die zylindermantelförmige Außenfläche des Eisenkernes auf. Dabei ist die Trägerplatte bevorzugt axial unmittelbar an den Eisenkern anschließend angeordnet.
  • Der Ventilator ist bevorzugt an einer Belüftungsöffnung des Trägerdeckels angeordnet. Dabei ist der Ventilator bevorzugt in einem Zwischenraum zwischen der Trägerplatte und einer Innenseite des Trägerdeckels angeordnet. Bevorzugt befindet sich der Ventilator in der Rotationsachse.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors umfasst der Stator weiterhin einen Achsabschnitt, an welchem die Trägereinheit befestigt ist. Der Rotor ist dabei hohlzylinderförmig ausgebildet, sodass der Achsabschnitt innerhalb des Rotors angeordnet ist. Der Rotor ist dabei rotativ auf dem Achsabschnitt des Stators gelagert; besonders bevorzugt durch Wälzlager.
  • Der Achsabschnitt ist wie der Statorkörper bevorzugt axial neben der Trägereinheit angeordnet.
  • Der Achsabschnitt ist bevorzugt an seinem der Trägereinheit gegenüberliegenden axialen Ende an einem Schaft befestigbar, um den Motor und die daran befestigbare zu rotierende Last mechanisch zu halten. Bevorzugt umfasst der Motor weiterhin einen Schaft, der an dem der Trägereinheit gegenüberliegenden axialen Ende des Achsabschnittes befestigt ist, um den Motor und die daran befestigbare zu rotierende Last mechanisch zu halten. Der Achsabschnitt ist bevorzugt in der Rotationsachse angeordnet. Dabei umschließen der Achsabschnitt und der Statorkörper bzw. der Eisenkern bevorzugt gemeinsam einen gleichen Abschnitt der Rotationsachse.
  • Der Achsabschnitt weist bevorzugt einen in der Rotationsachse liegenden inneren Lüftungskanal auf, welcher an den Stirnseiten des Achsabschnittes austritt und einen Abschnitt des Lüftungskanalsystems bildet. Dabei schließt sich der Lüftungskanal im Achsabschnitt an die Lüftungskanäle in der Trägereinheit an. Weiterhin weist auch der Schaft bevorzugt einen inneren Lüftungskanal auf, welcher an den Stirnseiten des Schaftes austritt und einen Abschnitt des Lüftungskanalsystems bildet. Dabei schließt sich der Lüftungskanal im Schaft an den Lüftungskanal im Achsabschnitt an.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors ist der Ventilator am Ausgang des im Schaft ausgebildeten Lüftungskanales angeordnet.
  • Die Lüftungskanäle in der Trägereinheit sind bevorzugt gegenüber dem Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers bzw. gegenüber dem Eisenkern abgedichtet, insbesondere durch die Trägerplatte.
  • Der erfindungsgemäße Motor erlaubt aufgrund seiner verbesserten Kühlung schnellere Rotationen und größere Beschleunigungen. Dabei ist der Motor bevorzugt derart ausgebildet, dass er für einen Drehwinkel von 20° weniger als 30 ms benötigt.
  • Die axiale Länge des erfindungsgemäßen Motors beträgt bevorzugt weniger als 140 mm. Die axiale Länge des Elektromagneten im Statorkörper beträgt bevorzugt weniger als 70 mm; besonders bevorzugt weniger oder gleich 50 mm.
  • Die Rotationsachse des erfindungsgemäßen Motors ist aufgrund seiner Funktion als Direktantrieb eines Drehtisches bevorzugt vertikal angeordnet. Folglich stellen die genannten axialen Längen jeweils Höhen dar. Die Trägereinheit ist bevorzugt über dem Statorkörper angeordnet. Der mechanische Anschluss für den Schaft bzw. für die zu rotierende Last befindet sich bevorzugt an einer Unterseite des Motors.
  • Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
  • 1: eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors; und
  • 2: ein Detail eines in 1 gezeigten Motorbleches.
  • 1 zeigt einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Motors. Der Motor umfasst zunächst einen Stator 01 und einen darin rotierbaren Rotor 02. Der Rotor 02 ist dazu ausgebildet, ein Turret oder eine andere zu rotierende Last anzutreiben. Der Stator 01 umfasst einen Statorkörper 03, welcher eine im Wesentlichen hohlzylindrische Form besitzt, in welcher der Rotor 02 angeordnet ist. Der Statorkörper 03 ist von einer Trägereinheit 04 des Stators 01, insbesondere an einer Trägerplatte 06 der Trägereinheit 04 befestigt. Die Trägerplatte 06 der Trägereinheit 04 ist durch einen Trägerdeckel 07 der Trägereinheit 04 bedeckt.
  • Der Stator 01 umfasst weiterhin einen Achsabschnitt 08, welcher sich im hohlzylinderförmigen Statorkörper 03 und auch im hohlzylinderförmigen Rotor 02 befindet und ebenfalls an der Trägerplatte 06 befestigt ist. Der Rotor 02 ist mithilfe von Wälzlagern (nicht gezeigt) auf dem Achsabschnitt 08 des Stators 01 rotativ gelagert. Im Hohlraum des Statorkörpers 03 befindet sich weiterhin ein Sensor 09 zur Messung eines Drehwinkels des Rotors 02 gegenüber dem Stator 01. Der Sensor 09 umfasst eine Maßverkörperung 10, welche am Rotor 02 befestigt ist. Weiterhin umfasst der Sensor 09 ein Sensorelement 11, welches am Statorkörper 03 befestigt ist und zur Maßverkörperung 10 ausgerichtet ist.
  • Damit kein Staub oder ähnliche Fremdkörper in den Innenraum des Statorkörpers 03 bis hin zum Sensor 09 gelangen können, befindet sich auf dem der Trägereinheit 04 abgewandten axialen Ende des Statorkörpers 03 ein Nilos-Ring 12, welcher am Statorkörper 03 befestigt ist und gegenüber dem Rotor 02 wirkt.
  • Im Statorkörper 03 sind Elektromagneten ausgebildet, welche einen Eisenkern 13 und darauf aufgewickelte Spulen 14 umfassen. Die Spulen 14 werden über einen elektrischen Anschluss 16 bestromt. Der Eisenkern 13 weist ebenso wie die Trägerplatte 06 kein Gehäuse auf, welches ihn umfänglich umgibt.
  • Der Motor ist von einem Lüftungskanalsystem durchzogen, welches Lüftungskanäle 17 in der Trägerplatte 06 und Lüftungskanäle 18 im Eisenkern 13 umfasst. Zur Erzeugung eines Luftstromes dient ein Ventilator 19, welcher sich in einer Aussparung in der Trägerplatte 06 befindet und durch den Trägerdeckel 07 nach außen abgeschlossen ist. Eine Belüftungsöffnung 21 im Trägerdeckel 07 dient als Lufteinlass. Wird der Ventilator 19 betrieben, so erzeugt dieser einen Luftstrom, welcher an der Belüftungsöffnung 21 einströmt, durch die Lüftungskanäle 17 in der Trägerplatte 06 und weiter durch die Lüftungskanäle 18 im Eisenkern 13 strömt, um schließlich an einem Luftaustritt 22 an einer Unterseite des Eisenkernes 13 auszuströmen. Bei alternativen Ausführungsformen kann auch ein Lüftungskanal entlang der Rotationsachse im Achsabschnitt 08 und in der Trägerplatte 06 ausgebildet sein.
  • Der Eisenkern 13 ist durch ein Blechpaket gebildet, wobei eines der Bleche im Detail in 2 gezeigt ist.
  • 2 zeigt ein Detail eines Bleches des in 1 gezeigten Eisenkernes 13. Der Eisenkern 13 weist auf seiner Innenseite Aussparungen 26 auf, welche zur Aufnahme der Spulen 14 (gezeigt in 1) dienen. Weiterhin besitzt der Eisenkern 13 durchgehende Bohrungen 27, welche der Durchführung von Befestigungsschrauben (nicht gezeigt) dienen.
  • In der Querschnittsansicht des Eisenkerns 13 in 2 sind insbesondere die Lüftungskanäle 18 im Eisenkern 13 zu erkennen. Die Lüftungskanäle 18 sind in einer Vielzahl umfänglich gleich verteilt und unterhalb der äußeren Mantelfläche des Eisenkernes 13 angeordnet. Die Lüftungskanäle 18 weisen in ihrer Gesamtheit eine große Oberfläche auf, sodass durch den hindurch strömenden Luftstrom eine hohe Wärmemenge aufgenommen werden kann. Hierdurch wird eine intensive Kühlung des Motors gewährleistet.
  • Bezugszeichenliste
  • 01
    Stator
    02
    Rotor
    03
    Statorkörper
    04
    Trägereinheit
    05
    06
    Trägerplatte
    07
    Trägerdeckel
    08
    Achsabschnitt
    09
    Sensor
    10
    Maßverkörperung
    11
    Sensorelement
    12
    Nilos-Ring
    13
    Eisenkern
    14
    Spulen
    15
    16
    elektrischer Anschluss
    17
    Lüftungskanäle in der Trägereinheit
    18
    Lüftungskanäle im Eisenkern
    19
    Ventilator
    20
    21
    Belüftungsöffnung
    22
    Luftaustritt
    23
    24
    25
    26
    Aussparungen
    27
    Bohrungen
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2259027 A1 [0002]
    • DE 102011104892 A1 [0003]
    • DE 20202787 U1 [0004]
    • DE 102009020383 A1 [0005]
    • DE 102009020384 A1 [0005]
    • DE 102008050235 A1 [0006]

Claims (10)

  1. Motor für einen Direktantrieb eines Drehtisches, folgende Komponenten umfassend: – einen Stator (01) mit einer Trägereinheit (04) und mit einem um eine Rotationsachse angeordneten hohlzylinderförmigen Statorkörper (03), wobei der Statorkörper (03) an der Trägereinheit (04) befestigt ist und axial neben der Trägereinheit (04) angeordnet ist, und wobei die Trägereinheit (04) einen Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers (03) einseitig abschließt; – einen um die Rotationsachse gegenüber dem Stator (01) rotierbaren Rotor (02), welcher im Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers (03) angeordnet ist und zur mechanischen Aufnahme einer zu rotierenden Last ausgebildet ist; – ein im Stator (01) ausgebildetes Lüftungskanalsystem (17, 18, 21, 22) zur Kühlung des Stators (01), welches mehrere Lüftungskanäle (17, 18) umfasst; und – einen Sensor (09) zum Bestimmen eines Drehwinkels des Rotors (02) gegenüber dem Stator (03); dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (09) im Innenraum des hohlzylinderförmigen Statorkörpers (03) und räumlich getrennt von den Lüftungskanälen (17, 18) angeordnet ist.
  2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Statorkörper (03) mindestens ein Elektromagnet (13, 14) zum Aufbau eines auf den Rotor (02) wirkenden Magnetfeldes ausgebildet ist, wobei der mindestens eine Elektromagnet (13, 14) einen Eisenkern (13) und mindestens eine Spule (14) auf dem Eisenkern (13) umfasst.
  3. Motor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (09) an dem der Trägereinheit (04) zugewandten axialen Ende des Rotors (02) angeordnet ist.
  4. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (02) hohlzylinderförmig ausgebildet ist und mit seiner Hohlzylinderform an seinem der Trägereinheit (04) abgewandten axialen Ende axial bündig mit dem Statorkörper (03) abschließt, wobei ein kreisringförmiger Luftspalt zwischen dem Rotor (02) und dem Statorkörper (03) ausgebildet ist, der mit einer kreisringförmigen Spaltdichtung (12) an dem der Trägereinheit (04) abgewandten axialen Ende abgedichtet ist.
  5. Motor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisringförmige Spaltdichtung als berührungslose Spaltdichtung (12) gegenüber dem Rotor (02) ausgebildet ist.
  6. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin einen Ventilator (19) zur Erzeugung eines Luftstromes im Lüftungskanalsystem (17, 18, 21, 22) umfasst.
  7. Motor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüftungskanalsystem (17, 18, 21, 22) Lüftungskanäle (17) in der Trägereinheit (04) umfasst, die mit Lüftungskanälen (18) im Eisenkern (13) verbunden sind.
  8. Motor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungskanäle (18) im Eisenkern (13) mit einem gleichen Abstand von der Rotationsachse innerhalb des Eisenkernes (13) gleich verteilt angeordnet sind.
  9. Motor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lüftungskanäle (18) in Eisenkern (13) radial unmittelbar unter der äußeren Mantelfläche des Eisenkernes (13) angeordnet sind.
  10. Motor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Mantelfläche des Eisenkernes (13) eine Außenfläche des Motors bildet.
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