DE9104618U1 - Kugelrollspindelläufer-Motor - Google Patents

Description

Erwin Pallge Konstruktlonsbttro fttr Sondermaschinen

Grleswef 8&bgr;

Kirchdorf/Hler Kirchdorf, den 22.03.91 Beschreibung Kagelrol !spindel laufer-Motor.

Bei dem hier vorgestellten Kugelrollspindelläufer-Motor in Folge KRSL- Motor genannt, handelt es sich am Drehstrommotoren, bei denen statt einer Ankerwelle, eine oder zwei Kagelrollspindelmnttern im Anker eingepresst oder wie in Fig. 1 etngeflanecht sind. Die Gehäuse der Spindel matten sind so gefertigt, daß sie gleichzeitig als Aufnahme für die Kugel-oder Kegelrollenlagerung des Ankers geeignet sind. Zweck dieser Konstruktion ist, kritische Drehzahlbereiche sich drehender Spindeln, z. B. in Werkzeugmaschinen mit langen Verfahrwegen, gänzlich auszuschließen Erklärend gesagt, die Spindel( 9 ), auf der der KRSL -Motor sitzt muß fest am Maschinenständer angebracht sein, Ja sie kann sogar ähnlich einem SeU, mit beklsettigen Spanngewinden (K)), straff, auf Zog, gespannt sein and maß zusätzlich mittels Paßfedern beidseitig gegen verdrehen gesichert werden. Der Anker des KRSL -Motors als Spindelmatter wird beim Einsetzen seiner Drehbewegung das Motorgehäuse ( 3 ) axial auf der Spindel verschieben. Fahrende Maschinenteile, wie Bohr und Fräseinheiten, an denen der KRSL-Motor angeschraubt ist, werden so verfahren und positioniert. Der Vorteil ist eindeutig daran zu erkennen, daß die Spindel still steht, während sich nur der Anker im KRSL -Motor dreht und über die spielfreie Lagerung desselben die fahrenden Maschinenteile mitnimmt. Weil keine Drehbewegung der Spindel erforderlich ist, kann diese wesentlich länger oder im Durchmesser kleiner gehalten werden. An Werkzeugmaschinen oder Holzbearbeitungsmaschinen können somit problemlos sehr viel längere Verfahrwege erreicht werden, ohne daß auf hohe Eil ganggeschwindtgkeiten verzichtet werden muß, wie das bei langen drehenden Spindeln der Fall wäre. Die Spindel kann, da sie kein Lager axial belastet, bis nahe an die Streckgrenze gespannt werden, somit ist die Länge der Spindel mehr eine Frage der Zugfestigkeit des Materials und nichteine Frage der kritischen Drehzahl. Natürlich ergeben sich mit dem KRSL-Motor noch andere Vorteile. So ist z.B. kein Kupplungselement oder Zahnriementrieb erforderlich. Der Drehgeber oder Winkelcodierer ata Drehstromservomotors in KRSL-Ausführung kann direkt zu Positionierzwecken mitverwendet werden, wenn die Genauigkeit der Kugelrollspindel ausreicht. Die Genauigkeit der Spindel wird nicht durch Lagererwärmung oder Erwärmung durch Schwmgbewegungen beeinträchtigt. Folglich kann in vielen Fällen auf ein lineares Meßsystem verzichtet werden. Auch sind die Reibungswerte in der Spindelmutter weit geringer, so daß längere Standzeiten des Spindeltriebes

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zn erwarten sind. Ferner wire es möglich, die magnetischen Kräfte des Motorankers so zn nutzen, daß die Spindel mattern durch gegenläufiges verdrehen spielfrei gehalten werden. Eine Untersetzung zwischen Motor und Spindeltrieb könnte durch einen Planetensatz geschaffen werden, ist aber nicht Sinn dieser Erfindung. Der eigentliche Vorteil liegt in der direkten Kraftübertragung grobe Drehzahlschritte werden ttber die Polpaarzahl des Motors erreicht, die feine Regelung des Antriebes erfolgt ttber einen Servoverstlrker. Es mufi in Betracht gezogen werden, daß weniger Masse beschleunigt und abgebremst wird, da die relativ schwere Spindel ruht. Nachteil dieses Direktantriebes ohne Untersetzung 1st der größere Leistungsbedarf des Motors, was aber bei der heutigen Leistungselektronik weltgehend überbrückt werden kann.

Der Erfinder Erwin Pallge Konstruktionsbüro fur Sondermaschinen Grieswegse

9951 Klrchdorf/Iller

Kirchdorf, den 20.06.91

Kagelrollspindelläafer-Motor

Bezuffszelchenllste

1 Lagerschild links

2 Statorwicklung

3 Motorgehäuse

4 Stator-Blechpaket

5 Lagerschild rechts

6 eventl. Flanschausführung

7 Lager-Verschlussdeckel

8 Vierpanktlager

9 Kugelrollspindel

10 Spindel-Peststell gewinde

U Lagereinstellmutter mit Sicherungsring

12 Spindelmutter-Flansch

13 Spindelmutter (Kugelgewindetrieb)

14 Motorfuß

15 Anker

16 Drehgeber / Winkelcodierer

Claims (1)

1. Erwin Pal Ige

   Konstruktionsbüro für Sondermaschinen

   Grlesweg56

   Kirchdorf/Hler

   Kirchdorf, den 22.03.91

   Kagelrollspindelläafer-Motor

   sprllctae

   1. Kagelrollspindelläafer-Motor als Positionier- and Linearantrieb for Werkzeugmaschinen , Holz and Metallbearbeitungsmaschinen, Positlonier-und Linearantrieb in Handhabungsgeräten, Robotern and anderen Maschinen bei denen es auf hohe Genauigkeit and größere Verfahrwege ankommt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (9) ruht, während der als Spindelmatter aasgebildete Anker/Läufer der E-Motores durch seine Drehbewegung eine Linearbewegung des Motors bewirkt.

   2. Kagelrollspindelläafer-Motor nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anker/Läufer (IS) des E-Motors, eine oder mehrere Spindelmuttern (13) eingebaut sind.

   3. Kagelrollspindelläafer-Motor nach Ansprach 1 and 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerang (8) des Ankers/Läufers (IS) über die Spindelmuttern erfolgt.

   4. KagelroUspindelläufer —Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspindel (9) direkt durch den Anker/Läufer (15) des &Egr;-Motors fuhrt.

   6. Kagelrollspindelläafer-Motor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Spindelmuttern durch gegenläufiges verdrehen spielfrei zur Spindel eingestellt werden können.

   7. Kugel roll spin del I auf er-Mo tor nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß durch eine Unter-Übersetzung die Drehzahl der Spindelmutter von der des Ankers/Läufers abweichen kann.