In Form von Spindelantrieben kommen in der Regel elektrische Motoren zum Einsatz. Abhängig davon, welche Anforderungen bei der jeweiligen Werkzeugmaschine erfüllt werden müssen, stehen drei unterschiedliche Varianten von Spindel-Elektromotoren zur Auswahl, nämlich der Asynchron-, der Synchron- und der Gleichstrommotor.
Von den Spindelmotoren gehen grundsätzlich zahlreiche Vorteile aus, weshalb es kaum verwunderlich ist, dass Industrieunternehmen heutzutage in vielen Anwendungsfällen auf diese zurückgreifen. Dabei können sie außerdem Kosten sparen durch Spindel Instandsetzung vom Experten, falls einmal ein Defekt an einem der eingesetzten Spindelmotoren auftreten sollte.
Welche Arten der Spindelmotoren grundsätzlich zur Verfügung stehen und in welchen Bereichen diese eingesetzt werden, erklärt der folgende Beitrag.
Die verschiedenen Arten der Spindelmotoren
Gleichstrom-Spindelmotoren
In ihrem geregelten Zustand weisen fremderregte Gleichstrommotoren unter Last eine sehr hohe Drehsteifigkeit auf, außerdem besteht die Möglichkeit, die Drehzahl stark zu verändern. In der Vergangenheit wurden diese daher in Werkzeugmaschinen oft als Hauptantriebe genutzt.
Erzeugt wird das stillstehende Erregerfeld von fremderregten Gleichstrommotoren im Motorständer. Im Läufer des Motors sind die Leiterwicklungen integriert, weshalb eine Versorgung durch Bürsten in Form eines Schleifkontaktes nötig ist. Aus diesem Grund kann auf eine regelmäßige Wartung bei diesem Motor nicht verzichtet werden.
Geregelte Asynchron- und Synchronmotoren
Zu der Kategorie der elektrischen Drehstrommotoren gehören Asynchron- und Synchronmotoren. Eingesetzt werden diese häufig gemeinsam mit Stufenrädergetrieben in industriellen Werkzeugmaschinen. Heutzutage sind dabei vor allem die geregelten Synchron- und Asynchronantriebe in ihrer Verwendung als Hauptantrieb von Bedeutung. Sie zeichnen sich durch einen sehr großen Drehzahlbereich aus, sodass es möglich ist, auf ein Schaltgetriebe vollkommen zu verzichten.
Mit den Synchronmotoren geht der Vorteil einher, dass diese in der Lage sind, überaus hohe Leistungsdichten zu erreichen. Verglichen mit dem Gleichstrommotor sind die Aufgaben von Rotor und Stator bei den Synchronmotoren getauscht, sodass eine ungünstige Entstehung von Wärme an der Welle verhindert wird. Da keine Bürsten eingesetzt werden, wird außerdem eine Wartungsfreiheit geschaffen. Weil unterschiedliche Rotorausführungen verfügbar sind, zeichnen sich die Synchronmotoren daneben dadurch aus, dass sie den Einsatz von sehr großen Wellendurchmessern ermöglichen.
Die Ausführung der Asynchronmotoren besteht in den meisten Fällen in einem Käfigläufer. Seine Vorteile liegen dabei in seinem stabilen Laufverhalten im Nennlastbereich, seinem robusten Aufbau und seiner Wartungsarmut. Mithilfe von unterschiedlichen Rotormaterialien und Käfigarten ist eine Anpassung dieser Motoren an viele verschiedene Werkzeugmaschinen möglich.
Spindelmotoren – Dafür werden sie eingesetzt
Durch den speziellen Aufbau der Spindelmotoren gehen von diesen überzeugende Vorteile aus, insbesondere, wenn sie mit herkömmlichen Riemenantrieben verglichen werden. Heutzutage setzen moderne Industrieroboter und innovative Maschinen sehr hohe Anforderungen voraus, die von den Spindelmotoren wesentlich optimaler erfüllt werden können.
Die Technologie der Spindelantriebe erlaubt somit kürzere Zeiten der Bearbeitung, eine höhere Genauigkeit bei der Bearbeitung von Werkstücken, außerdem fällt der Wartungsaufwand wesentlich niedriger aus. Nicht zu vernachlässigen ist außerdem, dass die Qualität der Oberflächen bei einer Bearbeitung mit einem Spindelmotor grundsätzlich höher ausfällt.
Die Spindelmotoren weisen außerdem eine niedrige Massenträgheit auf. Diese führt dazu, dass sie auch im hohen Drehzahlbereich ideal arbeiten und rasante Beschleunigungen realisieren können. Für Unternehmen ergibt sich durch den Einsatz von Motorspindeln dadurch die Chance, ihre Produktivität effektiv zu erhöhen. Dies ist der Grund dafür, dass die Spindelmotoren heute in zahlreichen spanenden Maschinen zu finden sind, ob als Schleif- oder Frässpindel oder einer weiteren Variante.