DE29514155U1

DE29514155U1 - Motorspindel

Info

Publication number: DE29514155U1
Application number: DE29514155U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1995-09-04
Publication date: 1995-11-23
Anticipated expiration: 2005-09-05

Description

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Beschreibung
Motorspindel

Die Erfindung bezieht sich auf eine Motorspindel, insbesondere für eine Werkzeugmaschine.

Bei modernen Werkzeugmaschinen geht der Trend zu direkt angetriebenen Werkzeugen bzw. Werkstücken. Früher eingesetzte Getriebe und Riemenübersetzungen entfallen dabei zugunsten eines besseren Temperaturverhaltens und einer besseren Dynamik.

Als zentrales Element einer Werkzeugmaschine folgt natürlich auch die Hauptspindel dieser Entwicklung zum Direktantrieb. Dazu mußte allerdings bislang jeder Maschinenhersteller in den Maschinenspindelkasten einen Einbaumotor integrieren und mit der Spindel koppeln. Dies erforderte tiefe Kenntnisse über die Spindeltechnologie und führte zu einer Vielzahl von 0 Individuallösungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Motorspindel der eingangs genannten Art zu schaffen, die jedoch in äußerst einfacher Weise in die jeweilige Werkzeugmaschine eingebaut werden 5 kann.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß Spindel und Antrieb zu einer integralen Einheit kombiniert sind, dergestalt, daß die Außenkontur des Antriebs als 0 zylindrisches, in eine Bohrung eines Spindelkastens der Werkzeugmaschine einsetzbares patronenartiges starres Formteil ausgebildet ist.

Ein solches "Cartridge-Drive"-Konzept hat für den Werkzeugmaschinenhersteller den Vorteil, daß er seinen üblichen Spindelkasten beibehalten kann und lediglich den Einbauraum

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für den Cartridge-Drive vorhalten muß. Dieser Einbauraum ist wegen seiner Zylinderform einfach und ohne große Kosten herzustellen und zu bearbeiten. Die Motorspindel ist dann nur noch als eine Einschubeinheit konzipiert, die in die Aufnahmebohrung des Spindelkastens eingeführt wird.

Der Motorenhersteller liefert den Cartridge-Drive als komplette Baueinheit, die bereits alle Aktivteile und die Lagerung beinhaltet. Der Motorenhersteller hat den Vorteil eines echten Serienproduktes, da die Anzahl der Motorspindeltypen klein gehalten werden kann. Der Endanwender erhält eine technische hochwertige Maschine bei dennoch niedrigen Ersatzteilkosten des Serienprodukts.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Formteils eine Verrippung aufweist, die von einem Kühlmedium anströmbar ist. Die außenliegenden Kühlrippen bzw. Kühlnuten der Motorspindel werden dann durch die Innenfläche des Spindelkastens 0 geschlossen, so daß die gesamte Spindeleinheit genauso kompakt baut, wie eine individuell konstruierte, komplett integrierte Spindel.

In diesem Zusammenhang ist es günstig, daß das Formteil in den Spindelkasten eingedichtet ist und daß das Kühlmedium über den Spindelkasten ein- und ausspeisbar ist. Dies erweist sich nämlich besonders bei Flüssigkühlung für Servicezwecke von Vorteil, weil dann die Anschlüsse für die Kühlung, da sie am Spindelkasten vorgesehen sind, nicht entfernt werden müssen. Damit ist ein schneller Austausch der Motorspindel ermöglicht.

Ein leichtes Befestigen der Motorspindel am Spindelkasten kann dadurch erreicht werden, daß an dem dem Spindelkopf zugewandten Ende der Einheit ein am Spindelkasten befestigbarer Flansch vorgesehen ist.

Für den Fall, daß ein Aufarbeiten von ausgetauschten Motorspindel gewünscht wird, ist es äußerst vorteilhaft, das der Läufer des Antriebs über einen lösbaren Preßsitz mit der Spindel verbunden ist. So kann ohne größeren Aufwand ein neuer Läufer auf die Spindel aufgesetzt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Die Darstellung zeigt in Form eines Schnittbilds eine Motorspindel, die zum einen aus der eigentlichen Spindel SP besteht, die über Wälzlager in einem Befestigungsflansch BF und in einem Formteil FT gelagert ist. Die Spindel SP ist hohlwellenartig ausgebildet, wobei durch die freie Öffnung sowohl Spannmittel geführt werden, als auch eine Kühlung bzw. Schneidölzufuhr erfolgen kann. Die dem jeweiligen Werkzeug zugewandte Seite der Spindel SP weist dabei einen normgerechten Spindelkopf SK auf, zum anderen wird die Spindel SP motorisch angetrieben. Auf die Welle W der Spindel SP ist' 0 dabei über einen Preßsitz ein Läufer L eines elektrischen Antriebs A aufgebracht. Dieser Preßsitz kann bedarfsweise dadurch gelöst werden, daß über Öffnungen Ol und 02 Drucköl eingepreßt wird. Der Ständer S des Antriebs A ist fest mit dem Formteil FT verbunden. Formteil FT und Befestigungsflansch BF sind über der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte Schraubverbindungen gegeneinander fixiert. Der elektrische Anschluß an den Ständer S erfolgt über einen Leistungsanschluß LA. Die Rückmeldung der Drehbewegung der Spindel SP erfolgt über einen Zahnradgeber Z, der auf eine Sensoranordnung SA einwirkt, die an einen Geberanschluß GA der Motorspindel führt.

Wesentliche für die vorliegende Erfindung ist es nun, daß die Kontur des Formteiles FT zylinderförmig ausgebildet ist, so daß sie in die Bohrung eines der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Spindelkastens eingesetzt werden kann.

Dabei sind dann das Formteil FT und die Spindelkastenöffnung durch Dichtungen Dl und D2, die jeweils mit zwei O-Ringen versehen sind, kühlmitteldicht abgeschlossen. Der Spindelkasten kann beliebig geformt sein, muß jedoch eine zylindrisehe Aufnahmeöffnung für die Motorspindel aufweisen, damit diese in den Spindelkasten eingesetzt werden kann und sich dort mit den Dichtungen Dl und D2 einschmiegt. Ferner muß zum Fixieren von Motorspindel und Spindelkasten der Befestigungsflansch BF gegen den Spindelkasten beispielsweise mit Hilfe von Schrauben, so der Schraube SCH, formschlüssig verbunden werden.

Um eine Flüssigkeitskühlung des Antriebs zu erreichen, wird über den Spindelkasten Flüssigkeit gegen Kühlnuten KN des Formteils FT geleitet und über den Spindelkasten weiter abgeführt. Diese Kühlnuten können als eine oder mehrere Wendel ausgebildet sein, ferner wäre es möglich, die Kühlnuten nach Art einer Grad- oder Schrägverzahnung am Formteil FT anzubringen. Weiterhin wäre es auch möglich, daß die Kühlnuten KN 0 nicht eine Verrippung des Formteils FT bewirken, sondern die Kühlfläche könnte zapfenförmig vereinzelt sein.

Claims

S5 6 3 6 Schut zansprüche

1. Motorspindel, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß Spindel (SP) und Antrieb (A) zu einer integralen Einheit kombiniert sind, dergestalt, daß die Außenkontur des Antriebs (A) als zylindrisches, in eine Bohrung eines Spindelkastens der Werkzeugmaschine einsetzbares patronenartiges starres Formteil (FT) ausgebildet ist.
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2. Motorspindel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenkontur des Formteils (FT) eine Verrippung (KN) aufweist, die von einem Kühlmedium anströmbar ist.

3. Motorspindel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Formteil (FT) in den Spindelkasten eingedichtet ist und daß das Kühlmedium über den Spindelkasten ein- und ausspeisbar ist.

4. Motorspindel nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß am dem Spindelkopf (SK) zugewandten Ende der Einheit ein am Spindelkasten befestigbarer Flansch (BF) vorgesehen ist.

5. Motorspindel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (L) des Antriebs (A) über einen lösbaren Preßsitz mit der Spindel (SP) verbunden ist.