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Antrieb fuer kombinierte Rotations- und Axialbewegung z.B. einer Pinole in einer Werkzeugmaschine

IP.com Disclosure Number: IPCOM000028477D
Original Publication Date: 2004-Jun-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Jun-25
Document File: 2 page(s) / 881K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Die Vorschubbewegung beispielsweise einer Pinole einer Werkzeugmaschine wird bislang durch die Bewegungen der gesamten Spindel einschliesslich des Antriebs ermoeglicht. Der Vorschubantrieb besteht dabei aus einer neben der Pinole angebauten Kugelrollspindel (siehe Pos. 1 in Abb. 1), die axial fest, aber drehbar angebracht ist. Die Mutter der Kugelrollspindel (Pos. 2, Abb. 1) ist mit der Pinole derart verbunden, dass die Mutter ueber eine Mitnehmereinrichtung (Pos. 3, Abb. 1) die Pinole in axialer Richtung bewegt, wenn der Stellmotor (Pos. 4, Abb. 1) sich dreht. Ein Problem dabei ist der hohe Platzbedarf neben der Pinole. Denn es muss der eigentliche Antriebsmotor (Pos. 5, Abb. 1) untergebracht werden und zusaetzlich noch der Stellmotor mit der Kugelrollspindel. Ein weiteres Problem besteht darin, dass mit der Kugelrollspindel die komplette Antriebseinheit (Pos. 6, Abb. 1) bewegt werden muss. Dadurch ergibt sich eine schlechtere Dynamik des Systems. Das Problem eines kombinierten Axial- und Radialantriebs fuer beispielsweise Pinolantriebe an Werkzeugmaschinen oder auch Handlingroboter kann geloest werden, indem zwei Motoren auf eine Achse aufgebracht werden. Der eine Motor (Pos. 1 in Abb. 2) uebernimmt wie in der ueblichen Methode die Rotationsbewegung. Der Laeufer dieses Motors ist axial verschiebbar, aber drehfest auf der Antriebsachse (Pos. 4, Abb. 2) befestigt. Der andere Motor (Pos. 3, Abb. 2) ist ueber die Mutter eines Gewindes (Pos. 3, Abb. 2) mit der Antriebsachse verbunden. Fuer viele Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn diese als Hohlwelle ausgebildet ist. Diese Mutter ist im Antriebsgehaeuse (Pos. 5, Abb. 2) axial gelagert. Auch eine axiale Lagerung der Mutter zum Maschinengehaeuse ist moeglich. Die radiale Lagerung, mit der Moeglichkeit sich axial zu bewegen, wird von zwei Lagern (Pos.6, Abb. 2) uebernommen. In Abbildung 2 sind diese als Gleitlager dargestellt und lagern die Abtriebsachse zum Antriebsgehaeuse. Fuer die Lager sind auch Kugelfuehrungen oder andere geeignete Lager einsetzbar. Ebenso koennen diese Lager die Abtriebsachse auch zum Maschinengehaeuse lagern. Fuer besondere Faelle kann die Paarung Mutter und Abtriebsachse in Form einer Kugelrollspindel ausgefuehrt sein.

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Antrieb fuer kombinierte Rotations- und Axialbewegung z.B. einer Pinole in einer Werkzeugmaschine

Idee: Holger Schunk, DE-Nuernberg; Erich Bott, DE-Nuernberg

Die Vorschubbewegung beispielsweise einer Pinole einer Werkzeugmaschine wird bislang durch die Bewegungen der gesamten Spindel einschliesslich des Antriebs ermoeglicht. Der Vorschubantrieb besteht dabei aus einer neben der Pinole angebauten Kugelrollspindel (siehe Pos. 1 in Abb. 1), die axial fest, aber drehbar angebracht ist. Die Mutter der Kugelrollspindel (Pos. 2, Abb. 1) ist mit der Pinole derart verbunden, dass die Mutter ueber eine Mitnehmereinrichtung (Pos. 3, Abb. 1) die Pinole in axialer Richtung bewegt, wenn der Stellmotor (Pos. 4, Abb. 1) sich dreht. Ein Problem dabei ist der hohe Platzbedarf neben der Pinole. Denn es muss der eigentliche Antriebsmotor (Pos. 5, Abb. 1) untergebracht werden und zusaetzlich noch der Stellmotor mit der Kugelrollspindel. Ein weiteres Problem besteht darin, dass mit der Kugelrollspindel die komplette Antriebseinheit (Pos. 6, Abb. 1) bewegt werden muss. Dadurch ergibt sich eine schlechtere Dynamik des Systems.

Das Problem eines kombinierten Axial- und Radialantriebs fuer beispielsweise Pinolantriebe an Werkzeugmaschinen oder auch Handlingroboter kann geloest werden, indem zwei Motoren auf eine Achse aufgebracht werden. Der eine Motor (Pos. 1 in Abb. 2) uebernimmt wie in der ueblichen Methode die Rotationsbewegung. Der Laeufer dieses Motors ist axial verschiebbar, aber drehfest auf der Antriebsachse (Pos. 4, Abb. 2) befestigt. Der andere Motor (Pos. 3, Abb. 2) ist ueber die Mutter eines Gewindes (Pos. 3, Abb. 2) mit der Antriebsachse verbunden. Fuer viele Anwendungen ist es vorteilhaft, wenn diese als Hohlwelle ausgebildet ist. Diese Mutter ist im Antriebsgehaeuse (Pos. 5, Abb. 2) axial gelagert. Auch eine axiale Lagerung der Mutter zum Maschinengehaeuse ist moeglich. Die radiale Lagerung, mit der Moeglichkeit sich axial zu bewegen, wird von zwei Lagern (Pos.6, Abb. 2) uebernommen. In Abbildung 2 sind diese als Gleitlager dargestellt und lagern die Abtriebsachse zum Antriebsgehaeuse. Fuer die Lager sind auch Kug...