DE102015201450A1

DE102015201450A1 - Mechanical transmission of a machine tool

Info

Publication number: DE102015201450A1
Application number: DE102015201450.9A
Authority: DE
Inventors: Roland Köchl; Hans Baumer
Original assignee: Deckel Maho Pfronten GmbH
Current assignee: Deckel Maho Pfronten GmbH
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-07-28

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mechanisches Getriebe 1 zum Erzeugen einer Drehbewegung einer Achse 20 einer Werkzeugmaschine mit einer drehbar gelagerten ersten Antriebswelle 11 zum Übertragen eines Drehmoments auf die Achse 20 und einem Antrieb 14 zum Antreiben der ersten Antriebswelle 11, wobei das Drehmoment an einem ersten Endabschnitt 111 der ersten Antriebswelle 11 auf die Achse 20 übertragen wird und das Getriebe 1 ein erstes Rohr 12 in der ersten Antriebswelle 11 zum Zuführen von Kühlmittel in einen ersten Kühlmittelraum 13 außerhalb des ersten Rohres 12 im ersten Endabschnitt 111 der ersten Antriebswelle 11 zur Kühlung des ersten Endabschnitts 111 aufweist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Werkzeugmaschine mit dem Getriebe 1 und einem Drehtisch zur Aufnahme und Rotation eines Werkstücks, wobei das Drehmoment über die erste Antriebswelle 11 auf den Drehtisch übertragbar ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Werkzeugmaschine mit dem Getriebe 1 und einer Werkzeugspindel zur Aufnahme und Rotation eines Werkzeugs, wobei das Drehmoment über die erste Antriebswelle 11 auf die Werkzeugspindel übertragbar ist.The present invention relates to a mechanical transmission 1 for generating a rotational movement of an axis 20 of a machine tool with a rotatably mounted first drive shaft 11 for transmitting a torque to the axle 20 and a drive 14 for driving the first drive shaft 11, wherein the torque at a first end portion 111 of the first drive shaft 11 is transmitted to the axle 20 and the transmission 1, a first tube 12 in the first drive shaft 11 for supplying coolant into a first coolant chamber 13 outside the first tube 12 in the first end portion 111 of the first drive shaft 11 for cooling the first End portion 111 has. Furthermore, the present invention relates to a machine tool with the transmission 1 and a turntable for receiving and rotating a workpiece, wherein the torque via the first drive shaft 11 is transferable to the turntable. Furthermore, the present invention relates to a machine tool with the gear 1 and a tool spindle for receiving and rotating a tool, wherein the torque on the first drive shaft 11 is transferable to the tool spindle.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein mechanisches Getriebe zum Erzeugen einer Drehbewegung einer Achse einer Werkzeugmaschine mit einer drehbar gelagerten ersten Antriebswelle zum Übertragen eines Drehmoments auf die Achse und einem Antrieb zum Antreiben der ersten Antriebswelle, wobei das Drehmoment an einem ersten Endabschnitt der ersten Antriebswelle auf die Achse übertragen wird. The present invention relates to a mechanical transmission for generating a rotational movement of an axis of a machine tool with a rotatably mounted first drive shaft for transmitting a torque to the axle and a drive for driving the first drive shaft, wherein the torque at a first end portion of the first drive shaft to the axis is transmitted.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine mit dem Getriebe und einem Drehtisch zur Aufnahme und Rotation eines Werkstücks, wobei das Drehmoment über die erste Antriebswelle auf den Drehtisch übertragbar ist. Furthermore, the invention relates to a machine tool with the gear and a turntable for receiving and rotating a workpiece, wherein the torque on the first drive shaft is transferable to the turntable.

Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Werkzeugmaschine mit dem Getriebe und einer Werkzeugspindel zur Aufnahme und Rotation eines Werkzeugs, wobei das Drehmoment über die erste Antriebswelle auf die Werkzeugspindel übertragbar ist. Furthermore, the invention relates to a machine tool with the gear and a tool spindle for receiving and rotating a tool, wherein the torque on the first drive shaft is transferable to the tool spindle.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

Im Stand der Technik sind Gewindespindelantriebe als lineare Vorschubantriebe beispielsweise für den Schlitten einer Werkzeugmaschine bekannt. Kugelgewindetriebe zeichnen sich durch ihre spielfreie Einstellbarkeit und ihre Leichtgängigkeit aus. Dennoch entsteht auch bei Kugelgewindetrieben trotz verhältnismäßig geringer Reibung vor allem bei schnellen Vorschubbewegungen durch die schnelle Drehung der Spindel in der Mutter Wärme, die zur Ausdehnung der erwärmten Maschinenkomponenten führt und sich nachteilig auf die Maschinengenauigkeit, insbesondere die Positioniergenauigkeit, auswirkt. In the prior art threaded spindle drives are known as linear feed drives, for example, for the carriage of a machine tool. Ball screws are characterized by their play-free adjustability and ease of movement. Nevertheless, in spite of relatively low friction, particularly in the case of fast feed movements, the rapid rotation of the spindle in the nut also generates heat which leads to the expansion of the heated machine components and adversely affects the machine accuracy, in particular the positioning accuracy.

EP 1 785 225 A1 beschreibt einen Kugelgewindetrieb für Werkzeugmaschinen mit einer drehbar gelagerten hohlen Gewindespindel, mit einem Antriebsaggregat für die Gewindespindel, mit einer auf der Gewindespindel längs beweglich angeordneten Mutter und mit einem Kühlsystem der Gewindespindel, das einen Zulaufanschluss und einen Ablaufanschluss für eine im Inneren der hohlen Gewindespindel fließende Kühlflüssigkeit aufweist. Im Innenraum der hohlen Gewindespindel sind ein Zulaufkanal und ein mit diesem kommunizierender Rücklaufkanal angeordnet. Der Zulaufanschluss und der Ablaufanschluss sind am gleichen Ende der Gewindespindel angeordnet. EP 1 785 225 A1 describes a ball screw for machine tools with a rotatably mounted hollow threaded spindle, with a drive unit for the threaded spindle, with a longitudinally movably arranged on the threaded spindle nut and with a cooling system of the threaded spindle, the inlet connection and a drain connection for a flowing inside the hollow threaded spindle coolant having. In the interior of the hollow threaded spindle an inlet channel and a communicating with this return channel are arranged. The inlet connection and the outlet connection are arranged at the same end of the threaded spindle.

DE 42 02 510 A1 beschreibt eine Gewindespindel, die zur Schaffung eines inneren Kühlmittelraumes hohl ausgebildet ist, wobei aus diesem Kühlmittelraum, der sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Gewindespindel erstreckt, Kühlmittel über ein an der Gewindespindel drehbar gelagertes Anschlusselement zu- und/oder abgeleitet wird. Das Anschlusselement ist als Welle ausgebildet, die an beiden Enden der Gewindespindel in konzentrischen Innenbohrungen gelagert und zumindest abschnittsweise als Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die Welle gemeinsam mit einer Innenwand der Gewindespindel einen ringförmigen, sich zwischen den beiden Lagerungen der Welle erstreckenden Kühlmittelraum begrenzt und im Bereich der Hohlwelle Durchtrittsbohrungen zum Zu- und/oder Ableiten des Kühlmittels in bzw. aus dem Kühlmittelraum vorgesehen sind, wodurch die an der Spindellagerung und an der Gewindemutter erzeugte Wärme nach deren Übertragung auf die Gewindespindel durch ein im Kühlmittelraum zirkulierendes Kühlmittel entfernt wird. DE 42 02 510 A1 describes a threaded spindle, which is hollow to create an inner coolant space, wherein from this coolant space, which extends substantially over the entire length of the threaded spindle, coolant via a rotatably mounted on the threaded connection element connecting element and / or is derived. The connecting element is designed as a shaft which is mounted at both ends of the threaded spindle in concentric inner bores and at least partially formed as a hollow shaft, the shaft together with an inner wall of the threaded spindle an annular, extending between the two bearings of the shaft coolant space limited and in the area the hollow shaft through holes are provided for supplying and / or discharging the coolant into or out of the coolant space, whereby the heat generated at the spindle bearing and the threaded nut is removed after their transfer to the threaded spindle by a coolant circulating in the coolant space.

In Antriebssträngen für Rotationsachsen verschärft sich das Problem der Wärmeentwicklung, da für solche Antriebe hohe Anforderungen bezüglich der Positioniergenauigkeit bestehen und sie daher nicht als reibungsarme Antriebe zu realisieren sind. Im Vergleich zu Gewindespindeltrieben ist die Wärmeentwicklung durch Reibung zwischen den gegeneinander beweglichen Komponenten des Antriebsstrangs wie zum Beispiel an ineinandergreifenden Verzahnungen oder in der Lagerung deutlich erhöht. Außerdem ist oftmals eine sehr hohe Rotationsfrequenz der Achse erforderlich. Die dazu nötige entsprechend höhere Antriebsleistung erzeugt erheblich mehr Wärme. In powertrains for rotary axes, the problem of heat development is exacerbated, as there are high requirements with respect to the positioning accuracy for such drives and therefore they can not be realized as low-friction drives. Compared to threaded spindle drives, the heat generated by friction between the mutually movable components of the drive train such as interlocking gears or in storage is significantly increased. In addition, often a very high rotational frequency of the axis is required. The necessary correspondingly higher drive power generates considerably more heat.

Soll beispielsweise ein Dreh- oder Rundtisch einer Werkzeugmaschine in eine Rotationsbewegung versetzt werden, erfolgt die Änderung des Drehmoments des Drehtischs meist über Zahnradgetriebe. Da sich das Flankenspiel zwischen den Zähnen der ineinandergreifenden Zahnräder negativ auf die Genauigkeit der Tischpositionierung auswirkt, wird meist ein verspanntes Getriebe verwendet, um das Spiel zu reduzieren. Im Falle eines elektrisch verspannten Getriebes werden zwei Antriebe gegeneinander verspannt, beispielsweise indem zwei Zahnräder in ein drittes Zahnrad eingreifen. If, for example, a turning or rotary table of a machine tool is to be set in a rotational movement, the change in the torque of the turntable is usually effected via toothed gearing. Since the backlash between the teeth of the meshing gears negatively affects the accuracy of the table positioning, usually a braced transmission is used to reduce the game. In the case of an electrically braced transmission two drives are braced against each other, for example by two gears engage in a third gear.

Dadurch kann das Umkehrspiel, das bei der Umkehrung der Drehbewegung des dritten Zahnrads eine Rolle spielt, eliminiert werden. Diese Maßnahmen zur präziseren Positionierung erhöhen jedoch die Reibung an den Kontaktflächen und an der Lagerung der gegeneinander beweglichen Teilen des Antriebsstrangs und führen zu vermehrter Wärmeentwicklung. Erschwerend kommt hinzu, dass ein Drehtisch mit aufgenommenem Werkstück ein sehr hohes Gewicht haben kann, was aufgrund der höheren Antriebsleistung die Wärmeentwicklung zusätzlich erhöht. Thereby, the backlash that plays a role in reversing the rotation of the third gear can be eliminated. However, these measures for more precise positioning increase the friction on the contact surfaces and on the storage of mutually movable parts of the drive train and lead to increased heat. To make matters worse, that a turntable with a recorded workpiece can have a very high weight, which additionally increases the heat development due to the higher drive power.

Bei der Rotationsbewegung einer Werkzeugspindel, beispielsweise eines Fräskopfs, müssen hohe kontinuierliche Antriebsdrehzahlen erreicht werden, wobei das zu rotierende Werkzeug ein beträchtliches Gewicht aufweisen kann. During the rotational movement of a tool spindle, for example a milling head, high continuous drive speeds must be achieved, wherein the tool to be rotated may have a considerable weight.

Im Unterschied zu Gewindespindelantrieben, bei denen sich die Wärme durch die Längsbewegung der Mutter entlang der Spindel auf der gesamten Länge der Spindel verteilen kann, entsteht bei Antrieben für Rotationsachsen die Wärme immer auf gleicher Höhe der Wellen, also zum Beispiel auf der Höhe der Zahnräder. Die Wärmeentwicklung und -ausbreitung in die Umgebungskonstruktion ist also stärker lokalisiert als bei Gewindespindeln. In contrast to threaded spindle drives, in which the heat can be distributed along the entire length of the spindle by the longitudinal movement of the nut along the spindle, in drives for rotation axes the heat always arises at the same height of the shafts, for example at the height of the gears. The heat development and propagation into the surrounding structure is thus more localized than with threaded spindles.

Zur Vermeidung von Genauigkeitsabweichungen durch den wärmebedingten Verzug (vor allem einen asymmetrischen Verzug) von Teilen des Antriebsstrangs ist eine effiziente und gleichmäßige Kühlung der betroffenen Teile auch für die Rotationsachsenantriebe einer Werkzeugmaschine wünschenswert. In order to avoid deviations in accuracy due to the heat-induced distortion (especially an asymmetrical distortion) of parts of the drive train, efficient and uniform cooling of the affected parts is also desirable for the rotational axis drives of a machine tool.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Getriebe zum Erzeugen einer Drehbewegung einer Achse einer Werkzeugmaschine bereitzustellen, mit dem die obigen Probleme nicht auftreten. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bei der Drehbewegung entstehende Wärme abzuführen. An object of the present invention is therefore to provide a transmission for generating a rotational movement of an axis of a machine tool, with which the above problems do not occur. In particular, it is an object of the present invention to dissipate the heat generated during the rotary movement.

Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Positioniergenauigkeit der drehbaren Achse der Werkzeugmaschine zu erhöhen. Furthermore, it is an object of the present invention to increase the positioning accuracy of the rotary axis of the machine tool.

Diese Aufgaben werden gelöst durch ein mechanisches Getriebe nach Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Getriebes. These objects are achieved by a mechanical transmission according to claim 1. The dependent claims relate to advantageous embodiments of the transmission according to the invention.

Das erfindungsgemäße mechanische Getriebe zum Erzeugen einer Drehbewegung einer Achse einer Werkzeugmaschine weist eine drehbar gelagerte erste Antriebswelle zum Übertragen eines Drehmoments auf die Achse und einen Antrieb zum Antreiben der ersten Antriebswelle auf, wobei das Drehmoment an einem ersten Endabschnitt der ersten Antriebswelle auf die Achse übertragen wird. Das Getriebe weist weiterhin ein erstes Rohr in der ersten Antriebswelle zum Zuführen von Kühlmittel in einen ersten Kühlmittelraum außerhalb des ersten Rohres im ersten Endabschnitt der ersten Antriebswelle zur Kühlung des ersten Endabschnitts auf. The mechanical transmission according to the invention for generating a rotational movement of an axis of a machine tool has a rotatably mounted first drive shaft for transmitting a torque to the axle and a drive for driving the first drive shaft, wherein the torque is transmitted to the axle at a first end portion of the first drive shaft , The transmission further includes a first tube in the first drive shaft for supplying coolant into a first coolant space outside the first tube in the first end portion of the first drive shaft for cooling the first end portion.

Durch das erste Rohr in der ersten Antriebswelle kann das Kühlmittel genau in den Bereich der ersten Antriebswelle geleitet werden, in dem bei der Rotationsbewegung der Achse Wärme durch Reibung entsteht, nämlich im ersten Endabschnitt der Antriebswelle, und die Wärme direkt am Entstehungsort abführen. Die Außenseite des ersten Endabschnitts steht mit der Achse in Kontakt und versetzt diese in Rotation. Gleichzeitig wird der erste Endabschnitt von innen durch das Kühlmittel gekühlt. Um einen besseren Kühleffekt zu erzielen, weist die Antriebswelle im Bereich des ersten Endabschnitts einen Kühlmittelraum auf, in dem sich das Kühlmittel ansammeln kann, bevor es außerhalb des Rohres am Rohr entlang in der umgekehrten Richtung wieder abfließt. Dadurch wird eine Ausbreitung der Wärme in die Umgebungskonstruktion wirksam unterdrückt. By the first tube in the first drive shaft, the coolant can be directed exactly in the region of the first drive shaft, in which during the rotational movement of the axis heat is generated by friction, namely in the first end portion of the drive shaft, and dissipate the heat directly at the source. The outside of the first end portion is in contact with the axis and causes it to rotate. At the same time, the first end portion is cooled from the inside by the coolant. In order to achieve a better cooling effect, the drive shaft in the region of the first end portion on a coolant space in which the coolant can accumulate before it flows outside the tube along the pipe in the reverse direction again. This effectively suppresses propagation of heat into the surrounding structure.

Das erste Rohr weist vorzugsweise ein offenes Rohrende im ersten Endabschnitt der ersten Antriebswelle auf und die erste Antriebswelle weist vorzugsweise einen Rohraufnahmeabschnitt zur Aufnahme des ersten Rohrs in einer Längsrichtung der ersten Antriebswelle auf, wobei im ersten Endabschnitt der ersten Antriebswelle zwischen dem offenen Rohrende und einer Begrenzungsfläche des Rohraufnahmeabschnitts, die den Rohraufnahmeabschnitt in der Längsrichtung der ersten Antriebswelle begrenzt, der sich in der Längsrichtung der ersten Antriebswelle erstreckende erste Kühlmittelraum zur Aufnahme von Kühlmittel gebildet wird. The first tube preferably has an open tube end in the first end portion of the first drive shaft and the first drive shaft preferably has a tube receiving portion for receiving the first tube in a longitudinal direction of the first drive shaft, wherein in the first end portion of the first drive shaft between the open tube end and a boundary surface the pipe receiving portion defining the pipe receiving portion in the longitudinal direction of the first drive shaft, which is formed in the longitudinal direction of the first drive shaft extending first coolant space for receiving coolant.

In dieser bevorzugten Ausführungsform haben alle an der Kühlung beteiligten Komponenten sehr einfache Geometrien, was die Herstellung und Montage der Bauteile vereinfacht. Beispielsweise kann die Antriebswelle mit einer zylinderförmigen Bohrung versehen werden, die bis in den ersten Endabschnitt der Antriebswelle hineinreicht und ein Rohr kann in die Bohrung eingebracht werden, wobei zwischen dem offenen Rohrende und dem Ende der Bohrung eine Aussparung in Form eines zylinderförmigen Hohlraums gelassen wird, die als Kühlmittelraum dient. In this preferred embodiment, all components involved in the cooling have very simple geometries, which simplifies the manufacture and assembly of the components. For example, the drive shaft can be provided with a cylindrical bore which extends into the first end portion of the drive shaft and a tube can be introduced into the bore, leaving a recess in the form of a cylindrical cavity between the open tube end and the end of the bore, which serves as a coolant space.

Das Getriebe kann dabei als elektrisch und/oder mechanisch verspanntes Getriebe ausgebildet sein. The transmission can be designed as electrically and / or mechanically braced transmission.

Ein elektrisch und/oder mechanisch verspanntes Getriebe wird bevorzugt verwendet, um das Umkehrspiel beim Positionieren aus unterschiedlichen Richtungen zu eliminieren und die Maschinengenauigkeit zu verbessern. Ein Umkehrspiel ist beispielsweise bei einem Getriebe aus treibendem Zahnrad und getriebenem Zahnrad vorhanden, wenn das treibende Zahnrad seine Drehrichtung ändert und in der Folge die andere Flanke eines in die Verzahnung des getriebenen Zahnrads eingreifenden Zahns des treibenden Zahnrads an den entsprechenden Zahn des getriebenen Zahnrads anstößt. Dieses Umkehrspiel kann vermieden werden, wenn zwei treibende Zahnräder anstatt nur einem verwendet werden, die bezüglich des getriebenen Zahnrads gegeneinander elektrisch und/oder mechanisch verspannt sind. Allerdings wird dadurch die Kontaktfläche zwischen treibendem und getriebenem Rad verdoppelt, was auch die Reibung und Wärmeentwicklung entsprechend erhöht. Aus diesem Grund ist eine effiziente Kühlung der Antriebswellen für verspannte Getriebe umso wichtiger. Bei einer elektrischen Verspannung kommt hinzu, dass zwei Antriebe bereitgestellt werden müssen, um die Verspannung zu erzeugen, und dass die beiden Elektromotoren, die zur Verspannung eingesetzt werden, dauerhaft in Betrieb sind, um die Verspannung aufrecht zu erhalten. Dies führt zu einer zusätzlichen Wärmeentwicklung an den Antriebswellen. Wenn beide Antriebswellen eines verspannten Getriebes erfindungsgemäß gekühlt werden, kann die Wärmeübertragung auf die Rotationsachse wirkungsvoll verhindert oder erschwert werden. An electrically and / or mechanically braced transmission is preferably used to eliminate the backlash when positioning from different directions and to improve the machine accuracy. A backlash is provided, for example, in a gear and driven gear gear, when the driving gear changes its rotational direction and, as a result, the other edge of a driven gear tooth meshing with the driving gear abuts against the corresponding tooth of the driven gear. This backlash can be avoided if two driving gears are used instead of only one, which are mutually electrically and / or mechanically clamped with respect to the driven gear. However, this doubles the contact area between the driving and the driven wheel, which also increases the friction and heat development accordingly. For this reason, efficient cooling of the drive shafts for tensioned transmissions is even more important. In addition, in the case of electrical stress, two drives need to be provided to create the stress, and the two electric motors used for stressing are permanently in operation to maintain the tension. This leads to an additional heat development on the drive shafts. If both drive shafts of a braced transmission are cooled according to the invention, the heat transfer to the axis of rotation can be effectively prevented or impeded.

Vorzugsweise ist das Getriebe als Stirnradgetriebe ausgebildet, wobei die erste Antriebswelle ein erstes Stirnrad am ersten Endabschnitt aufweist, wobei das erste Stirnrad eine erste Mittenbohrung zur Ausbildung des ersten Kühlmittelraums im Inneren des ersten Stirnrads aufweist. Preferably, the transmission is designed as a spur gear, wherein the first drive shaft has a first spur gear on the first end portion, wherein the first spur gear has a first central bore for forming the first coolant space in the interior of the first spur gear.

Stirnradgetriebe werden oft verwendet, um Rotationsachsen einer Werkzeugmaschine anzutreiben, da sich ein solches Getriebe mit wenigen bewegten Teilen realisieren lässt und außenverzahnte Stirnräder leicht und kostengünstig herzustellen sind. Zudem weisen Stirnradgetriebe durch die direkte mechanische Übertragung eine hohe Robustheit und einen hohen Wirkungsgrad auf. Allerdings sind Stirnradgetriebe bei gleicher Übertragungsleistung größer und daher schwerer als andere Getriebetypen wie zum Beispiel Planetengetriebe, was Reibung und Wärmeentwicklung erhöht. Auch in diesem Fall ist eine erfindungsgemäße Kühlung der treibenden Stirnräder von großem Vorteil. Helical gearboxes are often used to drive rotational axes of a machine tool, since such a gear can be realized with few moving parts and externally toothed spur gears are easy and inexpensive to manufacture. In addition, helical gearboxes have high robustness and high efficiency due to the direct mechanical transmission. However, spur gears are larger with the same transmission power and therefore heavier than other types of transmissions such as planetary gear, which increases friction and heat. Also in this case, a cooling according to the invention of the driving spur gears is of great advantage.

Vorzugsweise weist das Getriebe eine drehbar gelagerte zweite Antriebswelle mit einem zweiten Stirnrad auf, wobei die zweite Antriebswelle baugleich zur ersten Antriebswelle ist und das erste Stirnrad und das zweite Stirnrad zur Reduzierung eines Umkehrspiels des Getriebes zueinander elektrisch und/oder mechanisch verspannt gelagert sind, wobei eine erste Verzahnung des ersten Stirnrads durch den ersten Kühlmittelraum in der ersten Mittenbohrung des ersten Stirnrads und eine zweite Verzahnung des zweiten Stirnrads durch einen zweiten Kühlmittelraum in einer zweiten Mittenbohrung des zweiten Stirnrads kühlbar ist. Preferably, the transmission has a rotatably mounted second drive shaft with a second spur gear, wherein the second drive shaft is identical to the first drive shaft and the first spur gear and the second spur gear to reduce a backlash of the transmission to each other are electrically and / or mechanically clamped, wherein a first toothing of the first spur gear through the first coolant space in the first central bore of the first spur gear and a second toothing of the second spur gear through a second coolant space in a second center bore of the second spur gear is coolable.

Ein solches Getriebe kombiniert die Vorteile eines Stirnradgetriebes mit denen eines elektrisch und/oder mechanisch verspannten Getriebes und mit denen eines gekühlten Antriebsstrangs. Das heißt, das Getriebe ist einfach aufgebaut, ermöglicht durch die Vorspannung und die Kühlung eine sehr genaue Positionierung der Achse und behält diese Genauigkeit durch Kühlung beider Antriebsstirnräder auch bei schneller oder kontinuierlicher Rotation der Achse bei. Such a transmission combines the advantages of a spur gear with those of an electrically and / or mechanically braced transmission and with those of a cooled drive train. That is, the transmission is simple in construction, allows for very accurate positioning of the axle due to the preload and cooling, and retains this accuracy by cooling both drive spurs even with fast or continuous rotation of the axle.

Vorzugsweise ist das erste Stirnrad schrägverzahnt. Preferably, the first spur gear is helically toothed.

In diesem Fall ist die Verzahnung der Achse ebenfalls schrägverzahnt und bei einem elektrisch und/oder mechanisch verspannten Getriebe mit zweitem Stirnrad das zweite Stirnrad auch schrägverzahnt. Dabei sind bei den schrägverzahnten Stirnrädern immer mehrere Zähne im Eingriff, die allerdings nicht zur gleichen Zeit auf der ganzen Zahnbreite eingreifen. Eine Schrägverzahnung hat den Vorteil, dass die beteiligten Stirnräder durch die Verminderung harter Stöße beim Zahneingriff und geringerer Schwingungsanregung ruhiger laufen und zudem größere Drehmomente übertragen werden können. Allerdings ist die Reibung zwischen schrägverzahnten Stirnrädern höher, weswegen wiederum eine ausreichende Kühlung der Schrägverzahnungen essentiell ist. Diese wird erfindungsgemäß über die Kühlmittelräume in den Mittenbohrungen der schrägverzahnten Stirnräder erreicht: Reibungswärme entsteht an den Zahnabschnitten, die sich beim Eingreifen der Stirnräder berühren. Die Wärme breitet sich dann entlang der schrägen Zähne aus. Da durch die Mittenbohrung im Stirnrad von innen der gesamte Umfang der Verzahnung gekühlt wird, können die schräg um das Kühlmittel verlaufenden Zähne sehr rasch wieder abgekühlt werden. In this case, the teeth of the axle is also helical and in an electrically and / or mechanically braced transmission with a second spur gear, the second spur also helical teeth. In this case, several teeth are always engaged in the helical spur gears, which, however, do not engage at the same time on the entire tooth width. A helical toothing has the advantage that the involved spur gears run quieter by reducing hard shocks when meshing and less vibration excitation and also larger torques can be transmitted. However, the friction between helical spur gears is higher, which is why in turn sufficient cooling of the helical gears is essential. This is achieved according to the invention via the coolant spaces in the center bores of the helical spur gears: frictional heat is generated at the tooth sections which come into contact when the spur gears engage. The heat then spreads along the sloping teeth. Since the entire circumference of the toothing is cooled by the central bore in the spur gear from the inside, the teeth running obliquely around the coolant can be cooled down again very quickly.

Vorzugsweise ist das erste Rohr ortsfest im Getriebe fixiert und ist die erste Antriebswelle drehbar um das erste Rohr gelagert. Preferably, the first tube is fixed fixed in the transmission and the first drive shaft is rotatably mounted about the first tube.

Die ortsfeste Fixierung des Rohrs hat den Vorteil, dass bei der Rotation der Antriebswelle weniger Massen bewegt werden müssen. Außerdem wird das Kühlmittel im Rohr nicht in Rotation versetzt, so dass die innere Reibung des Kühlmittels nur in der Längsrichtung der Antriebswelle wirkt und nicht noch zusätzlich in der Radialrichtung der Rotation, wodurch sich das Kühlmittel erwärmen würde und seine Kühlfähigkeit herabgesetzt würde. Bei einer Rotation der gesamten Antriebswelle um das Rohr dient das außen am Rohr entlang des Rohrs abfließende Kühlmittel zusätzlich als Schmierstoff. The stationary fixation of the tube has the advantage that during the rotation of the drive shaft less masses must be moved. In addition, the coolant in the pipe is not rotated, so that the internal friction of the coolant acts only in the longitudinal direction of the drive shaft and not additionally in the radial direction of rotation, which would heat the coolant and reduce its cooling ability. With a rotation of the entire drive shaft around the pipe, the coolant flowing outside the pipe along the pipe additionally acts as a lubricant.

Vorzugsweise weist das Getriebe weiterhin einen ersten Anschluss an einem zweiten Endabschnitt der ersten Antriebswelle zum Zuleiten des Kühlmittels in das erste Rohr auf, wobei der zweite Endabschnitt dem ersten Endabschnitt gegenüberliegt und wobei der erste Anschluss mit dem ersten Rohr verbunden ist. Vorzugsweise weist das Getriebe weiterhin einen zweiten Anschluss am zweiten Endabschnitt der ersten Antriebswelle zum Ableiten des Kühlmittels aus der ersten Antriebswelle auf. Preferably, the transmission further includes a first port on a second end portion of the first drive shaft for supplying the coolant into the first tube, the second end portion facing the first end portion, and wherein the first port is connected to the first Pipe is connected. Preferably, the transmission further comprises a second port on the second end portion of the first drive shaft for discharging the coolant from the first drive shaft.

Somit fließt das Kühlmittel durch den ersten Anschluss in das Rohr und durch das Rohr aus dem offenen Rohrende im ersten Endabschnitt der Antriebswelle in den Kühlmittelraum im ersten Endabschnitt. Von dort aus fließt das Kühlmittel zwischen Antriebswelle und Rohr außerhalb des Rohres am Rohr entlang in umgekehrter Richtung wieder zurück und wird durch den zweiten Anschluss aus der Antriebswelle abgeleitet. Eine solche Leitung des Kühlmittels hat den Vorteil, dass das Kühlmittel, während es durch das Rohr zum ersten Endabschnitt fließt, von zurückfließendem Kühlmittel außerhalb des Rohres umgeben ist und somit seine kalte Temperatur behält, bis es im ersten Endabschnitt ankommt. Am ersten Endabschnitt entsteht die meiste Reibungswärme. Diese wird durch das Kühlmittel, das sich im Kühlmittelraum ansammelt, aufgenommen. Das entlang des Rohres zurückfließende Kühlmittel bildet eine kalte Barriere zwischen der ersten Antriebswelle und dem zufließenden Kühlmittel im Rohr und kann zudem zusätzlich Wärme von der Antriebswelle aufnehmen, die in einem Bereich entsteht, in dem die Antriebswelle in Rotation versetzt wird, beispielsweise an einem weiteren Zahnrad in einem Abschnitt der Antriebswelle zwischen den beiden Endabschnitten der Antriebswelle. Somit wird die Wärmeaufnahmefähigkeit des Kühlmittels in der Antriebswelle optimal ausgenutzt. Thus, the coolant flows through the first port into the tube and through the tube from the open tube end in the first end portion of the drive shaft into the coolant space in the first end portion. From there, the coolant flows back in the opposite direction between the drive shaft and pipe outside the pipe along the pipe and is discharged through the second connection from the drive shaft. Such a conduit of the coolant has the advantage that the coolant, while flowing through the pipe to the first end portion, is surrounded by recirculating coolant outside the pipe and thus retains its cold temperature until it arrives at the first end portion. At the first end, most frictional heat is created. This is absorbed by the coolant that accumulates in the coolant chamber. The coolant flowing back along the pipe forms a cold barrier between the first drive shaft and the incoming coolant in the pipe and can additionally absorb heat from the drive shaft, which arises in a region in which the drive shaft is rotated, for example at a further gear in a portion of the drive shaft between the two end portions of the drive shaft. Thus, the heat capacity of the coolant in the drive shaft is optimally utilized.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Getriebe als Zykloid- bzw. Cyclogetriebe ausgebildet, wobei die erste Antriebswelle eine Kurvenscheibe aufweist. In a further preferred embodiment, the transmission is designed as a cycloidal or cycloidal gear, wherein the first drive shaft has a cam.

Bei einem Zykloidgetriebe werden bei der Übertragung des Drehmoments auf die Achse keine Zahnräder verwendet, sondern das Drehmoment wird über Kurvenscheiben wälzend übertragen. Durch die Kraftübertragung über Rollen statt über Zahnräder wird ein hoher Wirkungsgrad bei geringem Verschleiß und geringem Spiel erreicht. Zudem kann ein großes Übersetzungsverhältnis auf kleinem Raum ermöglicht werden. Ein Zykloidgetriebe wird häufig dort eingesetzt, wo hohe Anforderungen bezüglich der Schnelligkeit und Genauigkeit von Positionierbewegungen bei hohen Traglasten zu erfüllen sind, wie beispielsweise beim Antrieb eines Drehtischs einer Werkzeugmaschine. In a cycloidal gear, no gears are used in the transmission of the torque to the axle, but the torque is transmitted by rolling over cam plates. By transmitting power through rollers instead of gears, a high efficiency with low wear and low clearance is achieved. In addition, a large transmission ratio can be made possible in a small space. A cycloidal gear is often used where high demands are to be made on the speed and accuracy of positioning movements at high loads, such as when driving a turntable of a machine tool.

Vorzugsweise weist die erste Antriebswelle des erfindungsgemäßen Getriebes weiterhin ein erstes Zahnrad auf, wobei die erste Antriebswelle über das erste Zahnrad durch den Antrieb drehbar ist und das erste Rohr entlang einer Drehachse des ersten Zahnrads verläuft. Preferably, the first drive shaft of the transmission according to the invention further comprises a first gear, wherein the first drive shaft via the first gear is rotatable by the drive and the first tube extends along a rotational axis of the first gear.

Das erste Zahnrad kann beispielsweise zwischen den beiden Endabschnitten der ersten Antriebswelle angebracht sein. Dadurch kann die erste Antriebswelle von außen über einen Motor angetrieben werden, wobei der Motor auch entfernt von der ersten Antriebswelle positioniert sein kann. Gleichzeitig kann die Verzahnung des ersten Zahnrads ähnlich zur Verzahnung des ersten Stirnrads von innen durch das in der ersten Antriebswelle fließende Kühlmittel gekühlt werden. Außerdem kann bei einem elektrisch und/oder mechanisch verspannten Getriebe mit einer ersten und einer zweiten Antriebswelle der Antriebsstrang für die erste Antriebswelle gleichzeitig als Antriebsstrang für die zweite Antriebswelle verwendet werden, wobei die Kraftübertragung über ein einzelnes Zahnrad des Antriebsstrangs für die beiden Antriebswellen gleichzeitig auf das erste Zahnrad der ersten Antriebswelle und auf ein zweites Zahnrad der zweiten Antriebswelle erfolgt. Somit ist auch bei einem elektrisch und/oder mechanisch verspannten Getriebe nur ein Antriebsmotor erforderlich. Dabei weist ein elektrisch verspanntes Getriebe zwei Antriebe auf, um die Verspannung zu erzeugen. For example, the first gear may be mounted between the two end portions of the first drive shaft. Thereby, the first drive shaft can be driven from the outside via a motor, wherein the motor can also be positioned away from the first drive shaft. At the same time, the teeth of the first gear similar to the teeth of the first spur gear can be cooled from the inside by the flowing in the first drive shaft coolant. In addition, in an electrically and / or mechanically braced transmission with a first and a second drive shaft of the drive train for the first drive shaft can be used simultaneously as a drive train for the second drive shaft, the power transmission via a single gear of the drive train for the two drive shafts on the same time first gear of the first drive shaft and a second gear of the second drive shaft is effected. Thus, even with an electrically and / or mechanically braced transmission only one drive motor is required. In this case, an electrically braced transmission two drives to generate the tension.

Eine bevorzugte Ausführungsform einer Werkzeugmaschine mit dem erfindungsgemäßen Getriebe weist einen Drehtisch zur Aufnahme und Rotation eines Werkstücks auf, wobei das Drehmoment über die erste Antriebswelle auf den Drehtisch übertragbar ist. A preferred embodiment of a machine tool with the transmission according to the invention has a turntable for receiving and rotating a workpiece, wherein the torque on the first drive shaft is transferable to the turntable.

Vor allem bei der Rotationsbewegung eines Drehtischs oder Rundtischs einer Werkzeugmaschine bestehen hohe Anforderungen bezüglich der Positioniergenauigkeit bei gleichzeitig hohen Traglasten. Da sich die miteinander in Kontakt stehenden Abschnitte des Antriebsstrangs für die Rotationsachse durch die Reibungswärme ausdehnen oder verziehen können, worunter die Positioniergenauigkeit in nicht akzeptabler Weise leiden kann, ist es insbesondere bei dieser Anordnung wichtig, die von der Reibungswärme betroffenen Abschnitte sehr effizient kühlen und die entstehende Wärme schnell abführen zu können. Dies wird durch die erfindungsgemäßen Kühlbohrungen in den Antriebswellen für die Tischrotation erreicht. Zudem kann die Reibungswärme auch auf die Tragkonstruktion des Tischs übertragen werden, was zu einem asymmetrischen Wachstum des Tisches führen kann, wodurch der Tisch verkippt wird. Mit den erfindungsgemäßen Kühlbohrungen an mehreren Positionen im Antriebsstrang wird eine Temperaturänderung der Tragkonstruktion und des Tisches verhindert oder zumindest über die Fläche der Tragkonstruktion und des Tisches konstant gehalten, so dass eine vernachlässigbare bzw. zumindest eine gleichmäßige Wärmeausdehnung der Tragkonstruktion und des Tisches gewährleistet ist und ein Verkippen des Tisches verhindert wird. Especially in the case of the rotational movement of a turntable or rotary table of a machine tool, there are high requirements with regard to the positioning accuracy with simultaneously high payloads. In particular, in this arrangement, since the contacting portions of the power train for the rotational axis can expand or warp by the frictional heat, which can not tolerate the positioning accuracy, it is important to cool the frictional heat affected portions very efficiently to dissipate the resulting heat quickly. This is achieved by the cooling bores according to the invention in the drive shafts for the table rotation. In addition, the frictional heat can also be transferred to the support structure of the table, which can lead to an asymmetrical growth of the table, whereby the table is tilted. With the cooling holes according to the invention at several positions in the drive train, a temperature change of the support structure and the table is prevented or kept constant at least over the surface of the support structure and the table, so that a negligible or at least a uniform thermal expansion of the support structure and the table is guaranteed and a Tilting the table is prevented.

Vorzugsweise weist die Werkzeugmaschine weiterhin einen Zahnkranz auf, der mit dem Drehtisch verbunden ist, wobei das Drehmoment über den ersten Endabschnitt der ersten Antriebswelle und den Zahnkranz auf den Drehtisch übertragbar ist. Preferably, the machine tool further comprises a ring gear, which is connected to the turntable, wherein the torque on the first end portion of the first drive shaft and the ring gear is transferable to the turntable.

Dabei kann die Verzahnung des Zahnkranzes schrägverzahnt sein. Der Zahnkranz kann beispielsweise unterhalb des Tischs angebracht sein oder an der Außenseite des Tischs verlaufen. Die Übertragung des Drehmoments zur Rotation des Tischs erfolgt dabei über das Stirnrad der Antriebswelle und den mit dem Tisch verbundenen Zahnkranz. In this case, the teeth of the ring gear can be helically toothed. The ring gear may for example be mounted below the table or run on the outside of the table. The transmission of the torque to the rotation of the table takes place via the spur gear of the drive shaft and connected to the table sprocket.

Vorzugsweise umfasst der Antrieb der Werkzeugmaschine zum Antreiben der ersten Antriebswelle einen Motorabschnitt mit einem Motor zum Erzeugen einer Antriebsleistung für die Drehbewegung und eine dritte Antriebswelle zum Übertragen der Antriebsleistung auf die erste Antriebswelle, wobei der Motorabschnitt und die dritte Antriebswelle an zwei gegenüberliegenden Positionen des Zahnkranzes angeordnet sind und der Motorabschnitt und die dritte Antriebswelle als Riemengetriebe ausgebildet sind. Preferably, the drive of the machine tool for driving the first drive shaft includes a motor portion having a motor for generating a drive power for the rotary motion and a third drive shaft for transmitting the drive power to the first drive shaft, wherein the motor portion and the third drive shaft disposed at two opposite positions of the ring gear are and the motor portion and the third drive shaft formed as a belt transmission.

Die räumliche Trennung des Antriebs in dritte Antriebswelle und Motorabschnitt bietet den Vorteil einer stabilen und kompakten Konstruktion, da der Zahnkranz sowohl an der dritten Antriebswelle als auch am Lagerabschnitt des Motorabschnitts gelagert ist, wobei die Antriebswelle gleichzeitig die Funktion erfüllt, den Drehtisch in Rotation zu versetzen und wobei der Motorabschnitt gleichzeitig die Funktion erfüllt, mit Hilfe eines Motors die dafür nötige Antriebsleistung zu erzeugen. Die Kraftübertragung zwischen dem Motorabschnitt und der dritten Antriebswelle erfolgt über einen Riemen als kraftschlüssigen oder formschlüssigen Riementrieb. The spatial separation of the drive in the third drive shaft and motor portion offers the advantage of a stable and compact design, since the ring gear is mounted both on the third drive shaft and on the bearing portion of the motor portion, the drive shaft simultaneously fulfills the function to set the turntable in rotation and wherein the motor portion simultaneously fulfills the function of generating the necessary drive power with the aid of an engine. The power transmission between the motor section and the third drive shaft via a belt as a positive or positive belt drive.

Vorzugsweise weist das Getriebe ein drittes Rohr in der dritten Antriebswelle zum Zuführen von Kühlmittel zur Kühlung der dritten Antriebswelle auf. Preferably, the transmission has a third tube in the third drive shaft for supplying coolant for cooling the third drive shaft.

Eine Kühlbohrung in der dritten Antriebswelle hat den Vorteil, dass die Reibungswärme, die an den Kontaktstellen zwischen der ersten und dritten Antriebswelle und an den Kontaktstellen zwischen der zweiten und dritten Antriebswelle entsteht, nicht nur durch die Kühlung der ersten und zweiten Antriebswelle abgeführt werden kann, sondern auch durch die Kühlung der dritten Antriebswelle. Zusätzlich wird auch gleichzeitig die Reibungswärme an der Riemenscheibe, die am unteren Ende der dritten Antriebswelle auf die Welle aufgesetzt ist, durch die Kühlbohrung in der dritten Antriebswelle und eine Mittenbohrung in der Riemenscheibe abgeführt. Eine Kühlung des Motorabschnitts ist ebenfalls möglich, beispielsweise durch einen Kühlanschluss am Motorabschnitt. In diesem Fall wird überall im Antriebsstrang durch Kühlbohrungen die Wärme dort abgeführt, wo sie entsteht und ihre Ausbreitung auf die Tragkonstruktion des Drehtisches und auf den Tisch selbst verhindert oder in einer Weise eingeschränkt, dass ein wärmebedingtes Verkippen des Tisches verhindert wird. A cooling bore in the third drive shaft has the advantage that the frictional heat generated at the contact points between the first and third drive shaft and at the contact points between the second and third drive shaft, can be dissipated not only by the cooling of the first and second drive shaft, but also by the cooling of the third drive shaft. In addition, at the same time, the frictional heat on the pulley, which is placed on the shaft at the lower end of the third drive shaft, discharged through the cooling hole in the third drive shaft and a central bore in the pulley. Cooling of the motor section is also possible, for example by a cooling connection on the motor section. In this case, everywhere in the drive train through cooling holes, the heat is dissipated where it arises and prevents their spread on the support structure of the turntable and on the table itself or restricted in such a way that a heat-induced tilting of the table is prevented.

Vorzugsweise weist die dritte Antriebswelle ein drittes Zahnrad auf, wobei die Antriebsleistung des Motors über das dritte Zahnrad auf die erste Antriebswelle übertragbar ist. Preferably, the third drive shaft has a third gear, wherein the drive power of the motor via the third gear to the first drive shaft is transferable.

Bei einem elektrisch und/oder mechanisch verspannten Getriebe ist dabei die Antriebsleistung des Motors über das dritte Zahnrad auch auf die zweite Antriebswelle übertragbar, wobei ein elektrisch verspanntes Getriebe zwei Antriebe aufweist, um die Verspannung zu erzeugen. In an electrically and / or mechanically braced transmission while the drive power of the motor via the third gear is also transferable to the second drive shaft, wherein an electrically braced transmission has two drives to produce the tension.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform einer Werkzeugmaschine mit dem erfindungsgemäßen Getriebe weist eine Werkzeugspindel zur Aufnahme und Rotation eines Werkzeugs auf, wobei das Drehmoment über die erste Antriebswelle auf die Werkzeugspindel übertragbar ist. A further preferred embodiment of a machine tool with the gear according to the invention has a tool spindle for receiving and rotating a tool, wherein the torque can be transmitted to the tool spindle via the first drive shaft.

Es ist häufig nötig, dass eine Werkzeugspindel wie beispielsweise ein Fräskopf bei sehr hoher Frequenz über einen längeren Zeitraum rotiert. In diesem Fall ist die Wärmeentwicklung im Antriebsstrang für die Spindel nicht zu vernachlässigen. Die sich erwärmenden Teile im Antriebsstrang müssen daher gekühlt werden, um die erforderliche Genauigkeit bei der Werkstückbearbeitung zu gewährleisten. It is often necessary that a tool spindle such as a milling head rotates at a very high frequency over a longer period of time. In this case, the heat development in the drive train for the spindle is not negligible. The warming parts in the drive train must therefore be cooled to ensure the required accuracy in the workpiece machining.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Getriebes. 1 shows an embodiment of a transmission according to the invention.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten Antriebswelle des erfindungsgemäßen Getriebes. 2 shows an embodiment of a first drive shaft of the transmission according to the invention.

3 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getriebes mit drei Antriebswellen. 3 shows a sectional view of an embodiment of a transmission according to the invention with three drive shafts.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER FIGUREN UND BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG DETAILED DESCRIPTION OF THE FIGURES AND PREFERRED EMBODIMENTS OF THE PRESENT INVENTION

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert anhand von Ausführungsbeispielen und der beispielhaften Figuren beschrieben und erläutert. In the following, the present invention will be described and explained in detail with reference to exemplary embodiments and the exemplary figures.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Gezeigt ist ein Antriebsstrang für einen Drehtisch einer Werkzeugmaschine. Der Tisch (nicht gezeigt) befindet sich oberhalb des Zahnkranzes 21 und bildet zusammen mit dem Zahnkranz 21 eine Rotationsachse 2 der Werkzeugmaschine. 1 shows a first embodiment of the invention. Shown is a drive train for a turntable of a machine tool. The table (not shown) is located above the sprocket 21 and forms together with the sprocket 21 a rotation axis 2 the machine tool.

Der Antrieb der Rotationsachse 2 erfolgt mit Hilfe eines elektrisch verspannten Getriebes 1 über die erste Antriebswelle 11 und die zweite Antriebswelle 11a. Beide Antriebswellen 11 und 11a sind zueinander parallel und parallel zur Rotationsachse 2 ausgerichtet und weisen am oberen Ende je ein Stirnrad 115 bzw. 115a auf. Der verzahnte obere Abschnitt der ersten bzw. zweiten Antriebswelle 11, 11a ist in diesem Ausführungsbeispiel der erste Endabschnitt 111 bzw. 111a der ersten bzw. zweiten Antriebswelle 11, 11a. Beide Stirnräder 115, 115a greifen in den Zahnkranz 21 ein und sind dabei elektrisch gegeneinander verspannt. Auf diese Weise kann das Umkehrspiel des Zahnradgetriebes bei einer Änderung der Rotationsrichtung der Achse 2 eliminiert werden und die Positioniergenauigkeit eines auf dem Drehtisch befindlichen Werkstücks (nicht gezeigt) verbessert werden. Zur elektrischen Verspannung der Stirnräder 115, 115a ist im unteren Bereich der ersten bzw. zweiten Antriebswelle 11, 11a je ein Elektromotor 120, 120a angebracht. Die Verzahnungen des Zahnkranzes 21 und der ersten und zweiten Antriebswelle 11, 11a sind schrägverzahnt, um einen ruhigeren Lauf des Getriebes 1 zu erreichen. The drive of the rotation axis 2 takes place with the aid of an electrically braced transmission 1 over the first drive shaft 11 and the second drive shaft 11a , Both drive shafts 11 and 11a are parallel to each other and parallel to the axis of rotation 2 aligned and have at the upper end ever a spur gear 115 respectively. 115a on. The toothed upper portion of the first and second drive shaft 11 . 11a is the first end portion in this embodiment 111 respectively. 111 the first and second drive shaft 11 . 11a , Both spur gears 115 . 115a grab the sprocket 21 and are electrically braced against each other. In this way, the backlash of the gear transmission with a change in the direction of rotation of the axis 2 can be eliminated and the positioning accuracy of a workpiece located on the turntable (not shown) can be improved. For electrical clamping of the spur gears 115 . 115a is in the lower region of the first and second drive shaft 11 . 11a one electric motor each 120 . 120a appropriate. The teeth of the sprocket 21 and the first and second drive shafts 11 . 11a are helical geared to a smoother running of the gearbox 1 to reach.

Unterhalb der Stirnräder 115, 115a der ersten und zweiten Antriebswelle 11, 11a ist auf jeder der beiden Antriebswellen 11, 11a in einem Bereich zwischen den beiden Endabschnitten 111, 112 der Antriebswellen 11, 11a je ein Zahnrad 116 bzw. 116a (erstes bzw. zweites Zahnrad) angebracht, wobei der Zahnradradius größer ist als der Stirnradradius. Below the spur gears 115 . 115a the first and second drive shaft 11 . 11a is on each of the two drive shafts 11 . 11a in a region between the two end sections 111 . 112 the drive shafts 11 . 11a one gear each 116 respectively. 116a (First and second gear) mounted, wherein the gear radius is greater than the spur gear.

Der Antrieb der ersten und zweiten Antriebswelle 11, 11a erfolgt über eine dritte Antriebswelle 142, die ein Zahnrad 1421 (drittes Zahnrad) aufweist, das in die Zahnräder 116, 116a der ersten und zweiten Antriebswelle 11, 11a eingreift. Die Zahnräder 116, 116a und 1421 sind geradverzahnt. The drive of the first and second drive shaft 11 . 11a via a third drive shaft 142 that is a gear 1421 (third gear), which is in the gears 116 . 116a the first and second drive shaft 11 . 11a intervenes. The gears 116 . 116a and 1421 are straight-toothed.

Die dritte Antriebswelle 142 ist zwischen der ersten und der zweiten Antriebswelle 11 und 11a angeordnet, so dass die erste und die zweite Antriebswelle 11 und 11a an gegenüberliegenden Seiten des Zahnrads 1421 der dritten Antriebswelle 142 angeordnet sind. Der Radius des Zahnrads 1421 der dritten Antriebswelle 142 ist dabei kleiner als der Radius der Zahnräder 116, 116a der ersten und zweiten Antriebswelle 11, 11a, so dass die Stirnräder 115, 115a in einem Winkelabstand von 10° bis 45° in den Zahnkranz 21 eingreifen. The third drive shaft 142 is between the first and the second drive shaft 11 and 11a arranged so that the first and the second drive shaft 11 and 11a on opposite sides of the gear 1421 the third drive shaft 142 are arranged. The radius of the gear 1421 the third drive shaft 142 is smaller than the radius of the gears 116 . 116a the first and second drive shaft 11 . 11a so the spur gears 115 . 115a at an angular distance of 10 ° to 45 ° in the sprocket 21 intervention.

Der Antrieb 14 für die dritte Antriebswelle 142 ist als Riemengetriebe ausgebildet, wobei am Fuß der dritten Antriebswelle 142 eine Riemenscheibe 144 angebracht ist, über die der Riemen 143 läuft. Der Riemen 143 sorgt für die Kraftübertragung von einem Motor 1411 auf die dritte Antriebswelle 142, wobei der Motor 1411 in einem Motorabschnitt 141 auf einer Seite des Zahnkranzes 21 angeordnet ist, die der Seite des Zahnkranzes 21, an der die dritte Antriebswelle 142 angeordnet ist, gegenüberliegt, so dass die dritte Antriebswelle 142 und der Motorabschnitt 141 einen Abstand voneinander haben, der im Wesentlichen dem Durchmesser des Zahnkranzes 21 entspricht. Der Riemen 143 ist am Fuß des Motorabschnitts 141 mit dem Motorabschnitt 141 verbunden. The drive 14 for the third drive shaft 142 is designed as a belt transmission, wherein at the foot of the third drive shaft 142 a pulley 144 attached, over which the belt 143 running. The belt 143 provides power transmission from an engine 1411 on the third drive shaft 142 , where the engine 1411 in a motor section 141 on one side of the sprocket 21 is arranged, which is the side of the sprocket 21 at the third drive shaft 142 is arranged opposite, so that the third drive shaft 142 and the engine section 141 have a distance from each other, which is substantially the diameter of the ring gear 21 equivalent. The belt 143 is at the foot of the engine section 141 with the engine section 141 connected.

Die erste und die zweite Antriebswelle 11, 11a sind beide mit je einer Kühlbohrung versehen, die anhand von 2 beschrieben wird. Die dritte Antriebswelle 142 kann eine ähnliche Kühlbohrung aufweisen. Durch diese Kühlbohrungen wird eine Kühlung der Stirnräder 115, 115a, der Zahnräder 116, 116a, 1421, der Elektromotoren 120, 120a sowie der Riemenscheibe 144 erreicht. Dabei kann das gleiche Kühlsystem verwendet werden, das auch zur Kühlung des Motorabschnitts 141 verwendet wird, wobei der Motorabschnitt 141 ebenfalls eine zur Antriebswellen-Kühlbohrung ähnliche Kühlbohrung aufweisen kann, mit der der Motor 1411 und eine weitere Riemenscheibe für dem Riemen 143 am Fuß des Motorabschnitts 141 gekühlt werden. Zum Zuleiten des Kühlmittels in den Bereich des Motors 1411 weist der Motorabschnitt 141 einen Kühlanschluss 1412 auf. The first and the second drive shaft 11 . 11a Both are each provided with a cooling hole, based on 2 is described. The third drive shaft 142 may have a similar cooling hole. Through these cooling holes is a cooling of the spur gears 115 . 115a , the gears 116 . 116a . 1421 , the electric motors 120 . 120a as well as the pulley 144 reached. In this case, the same cooling system can be used, which also for cooling the motor section 141 is used, wherein the motor section 141 may also have a cooling well similar to the drive shaft cooling bore, with which the engine 1411 and another pulley for the belt 143 at the foot of the engine section 141 be cooled. For supplying the coolant to the area of the engine 1411 has the engine section 141 a cooling connection 1412 on.

Es sein angemerkt, dass die Lagerung des Zahnkranzes 21 sowie Stützabschnitte für den Zahnkranz 21 (und ggf. einen Drehtisch bzw. Rundtisch eines Bauteils für eine Werkzeugmaschine) in 1 nicht dargestellt sind. Jedoch ist der Zahnkranz 21 (und ggf. ein damit angetriebener Drehtisch bzw. Rundtisch eines Bauteils für eine Werkzeugmaschine) gestützt und gelagert, insbesondere zum Beispiel auf einem Maschinenständer oder Maschinenbett einer Werkzeugmaschine oder auf einem verfahrbaren Schlitten einer Werkzeugmaschine. Die auf der linken Seite der 1 dargestellten Getriebeteile und -abschnitte sowie der auf der rechten Seite der 1 dargestellte Motorabschnitt 141 sind separat vom Zahnkranz 21 gelagert, gehalten bzw. gestützt. Es wirken keinerlei Gewichtskräfte des Zahnkranzes 21 (bzw. des Rund- bzw. Drehtisches) auf die auf der linken Seite der 1 dargestellten Getriebeteile und Getriebeabschnitte bzw. auf den auf der rechten Seite der 1 dargestellte Motorabschnitt 141. It should be noted that the storage of the ring gear 21 and support sections for the sprocket 21 (and possibly a turntable or rotary table of a component for a machine tool) in 1 are not shown. However, the sprocket is 21 Supported and stored (and possibly a rotary table or rotary table of a component for a machine tool driven therewith), in particular, for example, on a machine stand or machine bed of a machine tool or on a movable carriage of a machine tool. The one on the left side of the 1 shown gear parts and sections as well as on the right side of the 1 illustrated motor section 141 are separate from the sprocket 21 stored, held or supported. There are no weight forces of the sprocket 21 (or the turntable) on the left side of the 1 shown gear parts and gear sections or on the right side of the 1 illustrated motor section 141 ,

2 zeigt die Antriebswellen-Kühlbohrung beispielhaft für die erste Antriebswelle 11. Die Antriebswelle 11 ist durch einen ersten Endabschnitt 111 (in 2 oben) und durch einen zweiten Endabschnitt 112 (in 2 unten) begrenzt. Die Länge des ersten Endabschnitts 111 in Längsrichtung der Antriebswelle 11 entspricht der Breite des Stirnrads 115 in Längsrichtung der Antriebswelle 11 plus der restlichen Länge der Antriebswelle 11 von einer Oberkante des Stirnrads 115 bis zum oberen Ende der Antriebswelle 11. 2 shows the drive shaft cooling hole exemplified for the first drive shaft 11 , The drive shaft 11 is through a first end portion 111 (in 2 above) and through a second end portion 112 (in 2 below). The length of the first end section 111 in the longitudinal direction of the drive shaft 11 corresponds to the width of the spur gear 115 in the longitudinal direction of the drive shaft 11 plus the remaining length of the drive shaft 11 from one Upper edge of the spur gear 115 to the upper end of the drive shaft 11 ,

Die Kühlbohrung ist als zylinderförmige Bohrung oder als zylinderförmiger Hohlraum in der Antriebswelle 11 ausgebildet und reicht von der Unterseite der Antriebswelle 11 in 2 bis in den ersten Endabschnitt 111 der Antriebswelle 11. In der Kühlbohrung ist ein Rohr 12 angeordnet, durch das Kühlmittel in den ersten Endabschnitt 111 der Antriebswelle 11 geleitet wird. Der Teil der Antriebswelle 11, der das Rohr 12 und das Kühlmittel außerhalb des Rohrs umgibt, ist der Rohraufnahmeabschnitt 117 der Antriebswelle 11. Der Rohraufnahmeabschnitt 117 nimmt das Rohr 12 in voller Länge auf, wobei sich ein offenes Rohrende 121 im ersten Endabschnitt 111 auf der Höhe des Stirnrads 115 befindet. Der Rohraufnahmeabschnitt 117 ist in axialer Richtung der Antriebswelle 11 länger als die Länge des Rohres 12, so dass zwischen dem offenen Rohrende 121 und der Begrenzungsfläche 118 am oberen Ende des Rohraufnahmeabschnitts 117 ein zylinderförmiger Hohlraum als Kühlmittelraum 13 ausgebildet ist, in dem sich Kühlmittel sammelt, bevor es nach unten außen am Rohr 12 entlang wieder zurückfließt. Der Kühlmittelraum 13 befindet sich vollständig im ersten Endabschnitt 111. Die Rohraufnahmeabschnitt 117 und der Kühlmittelraum 13 können auch quaderförmig ausgebildet sein. The cooling hole is as a cylindrical bore or as a cylindrical cavity in the drive shaft 11 formed and extends from the bottom of the drive shaft 11 in 2 until the first end section 111 the drive shaft 11 , In the cooling hole is a pipe 12 arranged, through the coolant in the first end portion 111 the drive shaft 11 is directed. The part of the drive shaft 11 who is the pipe 12 and surrounding the coolant outside the pipe is the pipe receiving portion 117 the drive shaft 11 , The pipe receiving section 117 take the tube 12 in full length, with an open pipe end 121 in the first end section 111 at the height of the spur gear 115 located. The pipe receiving section 117 is in the axial direction of the drive shaft 11 longer than the length of the pipe 12 so that between the open pipe end 121 and the boundary surface 118 at the upper end of the pipe receiving section 117 a cylindrical cavity as the coolant space 13 is formed, in which collects coolant before it down to the outside of the pipe 12 flows back along again. The coolant space 13 is located completely in the first end section 111 , The pipe receiving section 117 and the coolant space 13 can also be cuboid.

Die Länge des Rohrs 12 beträgt 60% bis 90% der Länge der ersten Antriebswelle 11 und 85% bis 99% der Länge des Rohraufnahmeabschnitts 117. Die Länge des ersten Endabschnitts 111 beträgt 15% bis 30% der Länge der ersten Antriebswelle 11. Die Länge des Kühlmittelraums 13 beträgt 1% bis 35% der Länge des ersten Endabschnitts 111. The length of the pipe 12 is 60% to 90% of the length of the first drive shaft 11 and 85% to 99% of the length of the pipe receiving section 117 , The length of the first end section 111 is 15% to 30% of the length of the first drive shaft 11 , The length of the coolant space 13 is 1% to 35% of the length of the first end section 111 ,

Die erste Antriebswelle 11 weist am zweiten Endabschnitt 112 einen ersten Anschluss 113 auf, der mit dem Rohr 12 verbunden ist. Durch den ersten Anschluss 113 wird Kühlmittel in das Rohr 12 geleitet. Das Kühlmittel wird mit ausreichend Druck in das Rohr 12 geleitet, so dass es im Rohr 12 nach oben in Richtung des ersten Endabschnitts 111 der Antriebswelle 11 fließt. Im ersten Endabschnitt 111 tritt das Kühlmittel durch das offene Rohrende 121 aus dem Rohr 12 aus und fließt in den Kühlmittelraum 13. Von dort fließt das Kühlmittel außen am Rohr 12 entlang in einem Ringraum zwischen den Wänden des Rohraufnahmeabschnitts 117 und der Rohrmantelfläche nach unten in Richtung des zweiten Endabschnitts 112 und wird durch einen zweiten Anschluss 114 am zweiten Endabschnitt 112 aus der ersten Antriebswelle 11 herausgeleitet. The first drive shaft 11 points at the second end portion 112 a first connection 113 on that with the pipe 12 connected is. Through the first connection 113 is coolant in the pipe 12 directed. The coolant enters the pipe with sufficient pressure 12 passed, leaving it in the pipe 12 upward in the direction of the first end portion 111 the drive shaft 11 flows. In the first end section 111 The coolant enters through the open end of the pipe 121 out of the pipe 12 out and flows into the coolant space 13 , From there, the coolant flows outside the pipe 12 along in an annulus between the walls of the pipe receiving portion 117 and the tube shell surface down toward the second end portion 112 and is through a second connection 114 at the second end portion 112 from the first drive shaft 11 led out.

Reibungswärme entsteht vor allem an den verzahnten Kontaktflächen von Zahnkranz 21, Stirnrad 115, erstem Zahnrad 116 und drittem Zahnrad 1421 und in der Nähe des Elektromotors 120. Die Kühlmitteltemperatur ändert sich kaum beim Durchfließen des Rohrs 12, da gleichzeitig Kühlmittel außen am Rohr 12 zurückfließt und dadurch das Kühlmittel im Rohr 12 von der sich durch die Rotation erwärmenden Antriebswelle 11 abschirmt. Durch den Kühlmittelraum 13 in Form einer Mittenbohrung des Stirnrads 115 im ersten Endabschnitt 111 gelangt das Kühlmittel sehr nahe an die Verzahnung des Stirnrads 115 heran und kann dadurch das Stirnrad 115 von innen optimal kühlen, so dass die Wärme nahe am Entstehungsort vom Kühlmittel aufgenommen wird. Dadurch wird eine wärmebedingte Verformung der Stirnradverzahnung und eine Wärmeübertragung auf den Zahnkranz 21 und Antriebswellenbereiche unterhalb des ersten Endabschnitts 111 wirksam verhindert und so die Positioniergenauigkeit der Werkzeugmaschine erhöht. Frictional heat is mainly generated at the toothed contact surfaces of sprocket 21 , Spur gear 115 , first gear 116 and third gear 1421 and near the electric motor 120 , The coolant temperature hardly changes when flowing through the pipe 12 , because at the same time coolant outside of the pipe 12 flows back and thereby the coolant in the pipe 12 from the drive shaft heating up by the rotation 11 shields. Through the coolant space 13 in the form of a central bore of the spur gear 115 in the first end section 111 the coolant gets very close to the teeth of the spur gear 115 close and can thereby the spur gear 115 Cool optimally from the inside, so that the heat is absorbed by the coolant near the place of origin. As a result, a heat-induced deformation of the spur gear teeth and a heat transfer to the sprocket 21 and drive shaft portions below the first end portion 111 effectively prevents and thus increases the positioning accuracy of the machine tool.

Beim Zurückfließen an der Rohraußenseite passiert das Kühlmittel auch den Abschnitt der Antriebswelle 11, an dem das erste Zahnrad 116 angebracht ist. Dadurch kühlt das Kühlmittel auch die Verzahnung des Zahnrads 116 von innen. Danach passiert das Kühlmittel den Elektromotor 120 und führt die von diesem erzeugte Wärme ab. When flowing back on the outside of the pipe, the coolant also passes through the portion of the drive shaft 11 where the first gear 116 is appropriate. As a result, the coolant also cools the toothing of the gear 116 from the inside. Thereafter, the coolant passes through the electric motor 120 and dissipates the heat generated by this.

Das Rohr 12 ist im Getriebe 1 fixiert und rotiert nicht mit, wenn sich Stirnrad 115 und Zahnrad 116 oder weitere Teile der ersten Antriebswelle 11 drehen. Dadurch wird verhindert, dass das Kühlmittel im Rohr 12 in eine Rotationsbewegung versetzt wird und sich durch innere Reibung erwärmt, bevor es den Kühlmittelraum 13 erreicht. The pipe 12 is in gear 1 fixed and does not rotate with itself when spur gear 115 and gear 116 or other parts of the first drive shaft 11 rotate. This will prevent the coolant in the pipe 12 is rotated and heated by internal friction before it enters the coolant space 13 reached.

Die zweite Antriebswelle 11a ist gleich oder ähnlich zur ersten Antriebswelle 11 aufgebaut und ist ebenfalls mit einer Kühlbohrung versehen, wobei die Kühlung nach dem gleichen Prinzip funktioniert wie bei der ersten Antriebswelle 11. Das Prinzip dieser Kühlbohrung kann auch zur Kühlung der dritten Antriebswelle 142 angewandt werden. The second drive shaft 11a is the same or similar to the first drive shaft 11 constructed and is also provided with a cooling hole, the cooling works on the same principle as in the first drive shaft 11 , The principle of this cooling hole can also be used to cool the third drive shaft 142 be applied.

3 zeigt eine Schnittansicht durch die erste und zweite Antriebswelle 11, 11a und die dritte Antriebswelle 142. Die erste und die zweite Antriebswelle 11, 11a weisen den gleichen Aufbau auf, wobei in 3 nur der erste Rohraufnahmeabschnitt 117 für das erste Rohr 12 in der ersten Antriebswelle 11 und der zweite Rohraufnahmeabschnitt 117a für das zweite Rohr 12a in der zweiten Antriebswelle 11a zu sehen ist und die Rohre 12, 12a und Kühlmittelräume 13, 13a nicht gezeigt sind. 3 shows a sectional view through the first and second drive shaft 11 . 11a and the third drive shaft 142 , The first and the second drive shaft 11 . 11a have the same structure, in 3 only the first tube receiving section 117 for the first pipe 12 in the first drive shaft 11 and the second pipe receiving section 117a for the second tube 12a in the second drive shaft 11a you can see and the pipes 12 . 12a and coolant spaces 13 . 13a not shown.

In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes 1 liegen das erste Zahnrad 116 der ersten Antriebswelle 11, das zweite Zahnrad 116a der zweiten Antriebswelle 11a und das dritte Zahnrad 1421 der dritten Antriebswelle 142 auf gleicher Höhe, wobei die Verzahnungen des ersten und zweiten Zahnrads 116, 116a auf gegenüberliegenden Seiten der dritten Antriebswelle 142 in das dritte Zahnrad 1421 eingreifen, so dass das erste und zweite Zahnrad 116, 116a durch das dritte Zahnrad 1421 gedreht werden. In the in 3 shown embodiment of the transmission according to the invention 1 lie the first gear 116 the first drive shaft 11 , the second gear 116a the second drive shaft 11a and the third gear 1421 the third drive shaft 142 at the same height, the gears of the first and second gear 116 . 116a on opposite sides of the third drive shaft 142 in the third gear 1421 engage so that the first and second gear 116 . 116a through the third gear 1421 to be turned around.

Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, dass nur in der ersten und/oder zweiten Antriebswelle 11, 11a und/oder in der dritten Antriebswelle 142 Kühlbohrungen vorhanden sind. Auch alle anderen Antriebswellen des Antriebsstrangs für die Rotationsachse 2, beispielsweise wenn zum Antrieb der Achse 2 ein mehrstufiges Getriebe mit einer oder mehreren weiteren Übersetzungsstufe(n) verwendet wird, können eine erfindungsgemäße Kühlbohrung wie in 2 gezeigt aufweisen. Dabei kann das mehrstufige Getriebe ein Schaltgetriebe sein. The invention is not limited to that only in the first and / or second drive shaft 11 . 11a and / or in the third drive shaft 142 Cooling holes are available. Also all other drive shafts of the drive train for the rotation axis 2 For example, when driving the axle 2 a multi-stage transmission with one or more further translation stage (s) is used, a cooling hole according to the invention as in 2 have shown. In this case, the multi-stage transmission can be a manual transmission.

Darüber hinaus kann das verwendete Getriebe auch als Schneckengetriebe ausgebildet sein, indem je zwei ineinandergreifende Stirn- bzw. Zahnräder durch ein Schneckenrad und eine Schnecke ersetzt werden. Beispielsweise kann der Zahnkranz 21 und das erste Stirnrad 115 und/oder das zweite Stirnrad 115a durch ein Schneckenrad und eine Schnecke ersetzt werden. Eine solche Ersetzung ist auch im Bereich der Zahnräder 116, 116a und 1421 möglich, sowie in weiteren Übersetzungsstufen des Getriebes, falls vorhanden. In addition, the gear used can also be designed as a worm gear, by each two intermeshing front or gears are replaced by a worm wheel and a worm. For example, the sprocket 21 and the first spur gear 115 and / or the second spur gear 115a be replaced by a worm wheel and a worm. Such a replacement is also in the field of gears 116 . 116a and 1421 possible, as well as in other gear ratios of the transmission, if available.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern vielmehr können die einzelnen Aspekte bzw. einzelnen Merkmale der vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. The present invention is not limited to the above-described embodiments, but rather, the individual aspects of the above-described embodiments may be combined to provide further embodiments of the present invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Getriebe transmission
11 11: erste Antriebswelle first drive shaft
11a 11a: zweite Antriebswelle second drive shaft
111 111: erster Endabschnitt der ersten Antriebswelle first end portion of the first drive shaft
111a 111: erster Endabschnitt der zweiten Antriebswelle first end portion of the second drive shaft
112 112: zweiter Endabschnitt der ersten Antriebswelle second end portion of the first drive shaft
113 113: erster Anschluss first connection
114 114: zweiter Anschluss second connection
115 115: erstes Stirnrad first spur gear
115a 115a: zweites Stirnrad second spur gear
116 116: erstes Zahnrad first gear
116a 116a: zweites Zahnrad second gear
117 117: erster Rohraufnahmeabschnitt first pipe receiving section
117a 117a: zweiter Rohraufnahmeabschnitt second pipe receiving section
118 118: Begrenzungsfläche boundary surface
119 119: Stirnradlagerungsabschnitt Stirnradlagerungsabschnitt
120 120: Elektromotor der ersten Antriebswelle Electric motor of the first drive shaft
120a 120a: Elektromotor der zweiten Antriebswelle Electric motor of the second drive shaft
12 12: erstes Rohr first pipe
12a 12a: zweites Rohr second pipe
12b 12b: drittes Rohr third pipe
121 121: offenes Rohrende open pipe end
13 13: erster Kühlmittelraum first coolant space
13a 13a: zweiter Kühlmittelraum second coolant space
14 14: Antrieb drive
141 141: Motorabschnitt motor section
14111411: Motor engine
14121412: Kühlanschluss cooling connection
142 142: dritte Antriebswelle third drive shaft
14211421: drittes Zahnrad third gear
143 143: Riemen belt
144 144: Riemenscheibe pulley
2 2: Achse axis
21 21: Zahnkranz sprocket

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1785225 A1 [0005]
DE 4202510 A1 [0006]

Claims

Mechanical transmission ( 1 ) for generating a rotational movement of an axis ( 20 ) of a machine tool, with a rotatably mounted first drive shaft ( 11 ) for transmitting a torque to the axle ( 20 ); and a drive ( 14 ) for driving the first drive shaft ( 11 ); wherein the torque at a first end portion ( 111 ) of the first drive shaft ( 11 ) on the axis ( 20 ) is transmitted; characterized in that the transmission ( 1 ) a first tube ( 12 ) in the first drive shaft ( 11 ) for supplying coolant into a first coolant space ( 13 ) outside the first tube ( 12 ) in the first end section ( 111 ) of the first drive shaft ( 11 ) for cooling the first end section ( 111 ) having.

Transmission ( 1 ) according to claim 1, wherein the first tube ( 12 ) an open pipe end ( 121 ) in the first end section ( 111 ) of the first drive shaft ( 11 ) having; and the first drive shaft ( 11 ) a pipe receiving section ( 117 ) for receiving the first tube ( 12 ) in a longitudinal direction of the first drive shaft (FIG. 11 ) having; wherein in the first end section ( 111 ) of the first drive shaft ( 11 ) between the open pipe end ( 121 ) and a boundary surface ( 118 ) of the pipe receiving section ( 117 ), which the pipe receiving section ( 117 ) in the longitudinal direction of the first drive shaft ( 11 ), which extends in the longitudinal direction of the first drive shaft ( 11 ) extending first coolant space ( 13 ) is formed for receiving coolant.

Transmission ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the transmission ( 1 ) is designed as an electrically and / or mechanically braced transmission.

Transmission ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the transmission ( 1 ) is designed as a spur gear and the first drive shaft ( 11 ) a first spur gear ( 115 ) at the first end portion ( 111 ), wherein the first spur gear ( 115 ) a first central bore for forming the first coolant space ( 13 ) in the interior of the first spur gear ( 115 ) having.

Transmission ( 1 ) according to one of claims 3 to 4, with a rotatably mounted second drive shaft ( 11a ) with a second spur gear ( 115a ), wherein the second drive shaft ( 11a ) identical to the first drive shaft ( 11 ) and the first spur gear ( 115 ) and the second spur gear ( 115a ) for reducing a backlash of the transmission ( 1 ) are mutually supported electrically and / or mechanically clamped, wherein a first toothing of the first spur gear ( 115 ) through the first coolant space ( 13 ) in the first central bore of the first spur gear ( 115 ) and a second toothing of the second spur gear ( 1015a ) through a second coolant space ( 13a ) in a second center bore of the second spur gear ( 115a ) is coolable.

Transmission ( 1 ) according to one of claims 4 to 5, wherein the first spur gear ( 115 ) is helically toothed.

Transmission ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first tube ( 12 ) stationary in the gearbox ( 1 ) is fixed and the first drive shaft ( 11 ) rotatable about the first tube ( 12 ) is stored.

Transmission ( 1 ) according to one of the preceding claims, with a first connection ( 113 ) at a second end portion ( 112 ) of the first drive shaft ( 11 ) for supplying the coolant into the first tube ( 12 ), the second end portion ( 112 ) the first end section ( 111 ) and wherein the first port ( 113 ) with the first tube ( 12 ) connected is; and a second port ( 114 ) at the second end portion ( 112 ) of the first drive shaft ( 11 ) for diverting the coolant from the first drive shaft ( 11 ).

Transmission according to one of claims 1 to 3, wherein the transmission ( 1 ) is designed as a cycloidal gear and the first drive shaft ( 11 ) has a cam.

Transmission ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the first drive shaft ( 11 ) a first gear ( 116 ), wherein the first drive shaft ( 11 ) over the first gear ( 116 ) by the drive ( 14 ) is rotatable; and the first pipe ( 12 ) along a rotational axis of the first gear ( 116 ) runs.

Machine tool, with the gearbox ( 1 ) according to any one of claims 1 to 10; and a turntable for receiving and rotating a workpiece, wherein the torque via the first drive shaft ( 11 ) is transferable to the turntable.

Machine tool according to claim 11, with a sprocket ( 21 ), which is connected to the turntable, wherein the torque over the first end portion ( 111 ) of the first drive shaft ( 11 ) and the sprocket ( 21 ) is transferable to the turntable.

Machine tool according to claim 12, wherein the drive ( 14 ) for driving the first drive shaft ( 11 ) comprises: a motor section ( 141 ) with a motor ( 1411 ) for generating a driving power for the rotary motion; and a third drive shaft ( 142 ) for transmitting the drive power to the first drive shaft ( 11 ), wherein the engine section ( 141 ) and the third drive shaft ( 142 ) at two opposite positions of the sprocket ( 21 ) are arranged and the motor section ( 141 ) and the third drive shaft ( 142 ) are designed as belt transmissions.

Machine tool according to claim 13, wherein the transmission ( 1 ) a third tube ( 12b ) in the third drive shaft ( 142 ) for supplying coolant for cooling the third drive shaft ( 142 ) having.

Machine tool according to one of claims 13 to 14, wherein the third drive shaft ( 142 ) a third gear ( 1421 ), wherein the drive power of the engine ( 1411 ) over the third gear ( 1421 ) on the first drive shaft ( 11 ) is transferable.

Machine tool, with the gearbox ( 1 ) according to any one of claims 1 to 10; and a tool spindle for receiving and rotating a tool, wherein the torque via the first drive shaft ( 11 ) is transferable to the tool spindle.