Welche Rolle Motorspindeln in der Industrie spielen und warum sie im Vergleich zum konventionellen Riemenantrieb einige Vorteile bieten, das fasst unser nachfolgender Artikel zusammen.
Motorspindeln: Aufbau, Funktionsweise und Unterschiede
Motorspindeln werden auch als Spindelmotor bezeichnet und kommen in der Industrie vor allem in Werkzeugmaschinen und Industrierobotern zum Einsatz. Der konkrete Aufbau ist zwar von der Art der Motorspindel und dem Hersteller abhängig, im Wesentlichen setzen sie sich jedoch immer aus einem Gehäuse, einem Motor und einer Spindel zusammen. Außerdem befinden sich weitere Elemente wie eine Werkzeugschnittstelle, ein Spindellager, eine Kühlung und Sensoren für die Überwachung und Steuerung der Funktionen an einer Motorspindel.
Neben modernen Motorspindeln mit automatischem oder manuellem Werkzeugwechsel bieten einige Hersteller auch einen professionellen Spindelservice mit Reparatur und Wartung von Spindeln unterschiedlicher Hersteller an. Für Industriebetriebe ergibt sich daraus der Vorteil, dass sie auf hoch funktionale und optimal betreute Produktionsmittel setzen können. Zudem ist die Anfertigung von Sonderlösungen für einzelne Bedarfsfälle möglich.
Kompakte Bauweise für flexible Einsatzmöglichkeiten
Eine wichtige Eigenschaft und gleichzeitig ein entscheidender Vorteil in vielen Herstellungsverfahren ist die extrem kompakte Bauweise von Motorspindeln. Diese wird in der Regel durch die Maschinen oder Roboter vorgegeben, in denen die Spindel zum Einsatz kommt. Um diese kompakte Bauweise an einem Beispiel zu verdeutlichen: Im Bereich der Mikrozerspanung kommen Modelle mit einem Durchmesser des Gehäuses von nur 25 Millimetern zum Einsatz. Mit bis zu 400 Millimetern Durchmesser sind Modelle für die Schwerzerspanung hingegen deutlich größer. Damit eine so kompakte Bauweise überhaupt möglich ist, wird der Elektromotor üblicherweise zwischen der vorderen und der hinteren Lagerung eingesetzt.
Elektromotor für höchste Präzision
Motorspindeln werden wie bereits erwähnt von einem Elektromotor angetrieben. Durch diesen Direktantrieb sind Drehmoment und Drehzahl der Spindel und des Motors gleich. Hieraus ergeben sich ebenfalls mehrere Vorteile im Vergleich zum Riemenantrieb. Es werden beispielsweise ein Reibungsverlust, Verschleiß und Bewegungsungenauigkeiten vermieden. Deshalb erreichen Motorspindeln einen signifikant höheren Wirkungsgrad. Standard bei der Herstellung ist die Verwendung eines Asynchronmotors, welcher besonders robust ausfällt. Teilweise werden Motorspindeln für den industriellen Einsatz jedoch auch mit Synchronmotoren ausgestattet.
Vorteile von Motorspindeln
Aus den aufgeführten Besonderheiten von Motorspindeln ergeben sich für den Einsatz im industriellen Umfeld eine Reihe von Vorteilen. Mit ihnen sind kürzere Bearbeitungszeiten als bei anderen Antrieben möglich. Die Werkstückgenauigkeit fällt ebenso wie die Oberflächenqualität deutlich höher aus. Außerdem besteht ein geringerer Bedarf an Wartungen und Reparaturen, was wiederum einen reibungslosen Ablauf der Betriebsprozesse sicherstellt. Diese Vorteile führen zu einer besseren Produktivität am Einsatzort und ermöglichen Kosteneinsparung und Wachstum. Inzwischen gehören solche Motorspindeln in der Industrie zum Beispiel in spanenden Werkzeugmaschinen zum Standard und werden hier unter anderem als Schleifspindel oder Frässpindel verwendet.
