DE68922397T2

DE68922397T2 - Aufbau eines rotierenden Polygonspiegels.

Info

Publication number: DE68922397T2
Application number: DE68922397T
Authority: DE
Inventors: Yasushi Hisabe; Toshiya Kanamori; Toshihiro Ohtani; Noriyuki Osada
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1995-12-21
Anticipated expiration: 2009-12-22
Also published as: ES2074071T3; US4984881A; EP0433483A1; ATE121852T1; EP0433483B1; DE68922397D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehvorrichtung, die einen Polygonspiegel trägt oder unterstützt, der für Laserdrucker, Strichcodeleser, Laserkopierer und ähnliches verwendet wird.
Es gibt eine Anzahl von bekannten Techniken zur Konstruktion von Polygonspiegeln im Stand der Technik. Allgemein gilt, je größer die Anzahl der Umdrehungen ist, desto fähiger bzw. leistungsfähiger ist der Polygonspiegel und somit wird er angetrieben, um bei einer hohen Geschwindigkeit von z.B. 30.000 Umdrehungen pro Minute zu rotieren. Jedoch wird er, wenn ein Polygonspiegel, d.h. ein Polygonrotationskörper mit Spiegeloberflächen, wenn er bei einer so hohen Drehzahl rotiert, durch Zentrifugalkraft verformt. Wenn eine solche Verformung nicht gleichförmig ist, treten Unregelmäßigkeiten an den Spiegeloberflächen auf, die eine Bildstörung zufolge haben. Ebenso treten wahrscheinlich bei Rotation mit hoher Drehzahl eine sogen. Präzessionsbewegung und Ablenkungen auf. Wenn ein Polygonspiegel sich in Form der Präzessionsbewegung bewegt, wird natürlich das Bild gestört. Aus diesem Grund sind verschiedene Arten von Tragvorrichtungen für Polygonspiegel vorgeschlagen worden.
Z.B. wird in der Technik, gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 59-28757, ein Metall für die Gleitoberflächen eines Rotors verwendet und der Rotor ist strukturiert bzw. ausgeführt, um eine Radiallast aufzunehmen durch einen dynamischen Druck, der erzeugt wird durch Nuten, die in einer Fischgrätenkonfiguration angeordnet sind. Jedoch wird, wenn eine Radiallast bei einer Hochgeschwindigkeitsrotation erhöht wird, die gewöhnliche Aufgabe des Unterstützens des Polygonspiegels unter Verwendung eines Luftfilms, der durch dynamische Druckerzeugungsnuten in einer Fischgrätenanordnung erzeugt wird, schwierig. Balance- bzw. Gleichgewichtseinstellungen sind ebenfalls beschwerlich und ebenso wenig kann eine Präzessionsbewegung verhindert werden.
Die Anmelderin schlägt einen Polygonspiegel vor, der fähig ist, bei hoher Geschwindigkeit zu rotieren und Laserstrahlen mit einem hohen Grad an Präzision zu reflektieren und der ferner offenbart wurde in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-241515.
Zum weiteren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun der Stand der Technik in der oben erwähnten japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 63-241515 mit Bezug auf Figur 9 erklärt werden.
In einem Laserdrucker gehen z.B. Laserstrahlen von einer Lasereinheit, die einen Halbleiterlaser oder Gaslaser aufweist, durch ein Fenster 13 und werden von den Spiegeln 2 reflektiert, die auf der Umfangsoberfläche eines Rotors 3 ausgebildet sind, und werden dann auf die Oberfläche eines sensibilisierten bzw. lichtempfindlichen Körpers gerichtet. Ein Magnetglied 7 ist integral im Rotor 3 mit einem Gegenring 9 montiert. Die Radiallast auf den Rotor 3 wird von einer stationären Welle 5 getragen, die in seiner Mitte vorgesehen ist, und sein Eigengewicht wird von einer Schubplatte bzw. Anlaufscheibe 10 aufgenommen. Obwohl nicht gezeigt, ist auch ein Stand der Technik bekannt, in dem eine Anlaufscheibe auf dem oberen Teil des Rotors 3 vorgesehen ist. Nuten 11 in einer Fischgrätenanordnung und einer Spiralanordnung sind in der Gleitoberfläche der stationären Welle 5 und der Anlaufscheibe 10 ausgeformt. Dynamischer Druck wird durch einen Luftfilm erzeugt und die Radiallast und die Schublast werden davon gehalten.
Die stationäre Welle 5 ist fixiert bzw. fest montiert in einem Gehäuse 4 und in diesem Gehäuse sind Stator-Spulen 6 vorgesehen, die dem Magnetglied 7 gegenüberliegen.
In einem solchen Stand der Technik sind die Spiegel 2 beschichtet mit Aluminiumdampf oder ähnlichem, so daß es schwierig ist, einen hohen Grad von Genauigkeit (ca. mehrere Mikrometer) zu erreichen. Da das Magnetglied 7 nicht gleichmäßig in einem Rotor liegt, wird wahrscheinlich ungleichmäßige Verformung in einem solchen Rotor hervorgerufen werden, insbesondere wenn bei hoher Drehzahl rotiert wird. Die Spiegeloberflächen eines Rotors werden daher verformt, woraus eine Störung der Bewegung des reflektierten Lichtes folgt.
Es gibt ein bekanntes Verfahren, bei dem ein Polygonrotor hergestellt wird, in dem eine Aluminiumlegierung als Spiegeloberfläche eingesetzt wird. In diesem Falle jedoch ist der Rotor zerbrechlich und leicht verformbar.
Das Augenmerk sei weiter gerichtet auf WO-A- 88/04787, die einen optische Scanner offenbart mit einem Rotor, der ein Polygon und einen Permanetmagneten aufweist. Der Rotor wird drehbar getragen auf einer Spindel, die auf einer Trageplatte montiert ist. Der Permanentmagnet ist geeignet, um mit einem von einer stationären Spule erzeugten Drehfeld zusammenzuwirken.
EP-A-0 229 911 offenbart einen Polygonspiegel, der mit Gleitoberflächen geformt ist und zwar auf der Drehseite an den entgegengesetzten Endoberflächen in Richtung einer Rotationsachse. Eine obere Drehseitengleitplatte und eine untere Seitengleitplatte werden jeweils aus Hartkeramikmaterial hergestellt.
Als Folge von verschiedenen Studien fanden die Erfinder heraus, daß obwohl ungleichmäßige Verformungen eines Rotors unerwünscht sind, keine Probleme auftauchen, wenn ein Rotor gleichmäßig durch eine Zentrifugalkraft verformt wird, und daß durch das Verbessern der Konstruktion des Transmissionspfades für Rotationsdrehmoment, das an ein Magnetglied übertragen bzw. gegeben wird, ungleichmäßige Verformungen verhindert werden können.
Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Drehvorrichtung vorzusehen, die einen Polygonspiegel trägt, wodurch ungleichmäßige Verformungen in einem Rotor verhindert werden.
Eine Drehvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die einen Polygonspiegel trägt, weist folgendes auf: eine stationäre Welle, die mit einer Wellenhülse um ihren Außenumfang versehen ist, eine Drehanordnung, die drehbar um den Umfang der Wellenhülse angeordnet ist, und mit einer radialen Umfangsoberfläche eines Polygons, um als Spiegeloberfläche zu dienen, und mit einem Magnet oder Eisenkern (auf das im folgenden Bezug genommen wird als ein "Magnetglied"), eine elektromagnetische Spulenanordnung, die am stationären Abschnitt angeordnet ist, und entgegengesetzt zum Magnetglied weist und zumindest eine Schubplatte bzw. Anlaufscheibe um die Bewegung einer Drehanordnung in axialer Richtung zu unterdrücken.
Die Drehanordnung kann hergestellt werden, so daß sie folgendes aufweist:
einen ersten Rotor, der drehbar am Außenumfang einer Wellenhülse angeordnet ist, einen Zwischenring, der schrumpf- bzw. pressgepaßt ist auf den Außenumfang des ersten Rotors, einen zweiten Rotor mit radialen Außenumfangsoberflächen eines Polgygons, ausgebildet, um als Spiegeloberflächen zu dienen und gesichert bzw. befestigt auf dem Außenumfang des Zwischenringes, und ein Joch bzw. Element, das benachbart zu einem der Enden des zweiten Rotors angeordnet ist und befestigt ist am Außenumfang des ersten Rotors oder des oben erwähnten Zwischenrings. In diesem Falle wird das Ausmaß der elastischen Deformation des Zwischenrings größer gemacht bzw. gewählt als die des ersten Rotors und kleiner die des zweiten Rotors. In dieser Drehanordnung wird der erste Rotor aus einem Keramikmaterial hergestellt, der Zwischenring ist aus einem rostfreien Stahlmaterial hergestellt und der zweite Rotor ist aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung (im folgenden nur als "aluminiumartig" bzw. Aluminiumrotor genannt) hergestellt. Der zweite Rotor ist schrumpfgepaßt oder geklebt auf den Außenumfang des Zwischenrings. Das Joch ist aus Stahl hergestellt und auf den Außenumfang des ersten Rotors oder des Zwischenrings schrumpfgepaßt oder geklebt. Das Magnetglied ist auf dem Joch angeklebt.
Es kann derart angeordnet werden, daß ein Balancier- oder Ausgleichsring benachbart zu dem anderen Ende des zweiten Rotors an der dem Joch gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und der Ausgleichsring schrumpfgepaßt ist auf den Zwischenring oder auf den ersten Rotor.
Das Joch sollte vorzugsweise aus einem Material geformt sein, das sicherstellt, daß Verformungen des Jochs aufgrund von Zentrifugalkraft nicht so unterschiedlich sind von den Verformungen des ersten Rotors.
Ein dynamisches Drucklager wird zwischen dem Außenumfang der Wellenhülse und der Drehanordnung gebildet. Eine Schubplatte bzw. Anlaufscheibe ist vorgesehen, die zu jedem Ende der Drehanordnung weist. Ein dynamisches Druckschublager wird zwischen jeder Endoberfläche der Drehanordnung und jeder Endoberfläche der Anlaufscheibe gebildet. Eine Kraft in einer Richtung entgegen des dynamischen Schubdruckes an einer Anlaufscheibe wird durch eine Magnetkraft vorgespannt.
Eine Schubplatte bzw. Anlaufscheibe ist vorgesehen, die entgegengesetzt zu entweder einer oberen oder einer unteren Endoberfläche der Drehanordnung weist, und zwar zusätzlich zu dynamischen Druckschublagern, die geformt werden zwischen einer der Endoberflächen der Drehanordnung und der Anlaufscheibe, und auf diese Weise kann eine Kraft zwischen ihnen in einer Richtung entgegen des dynamischen Schubdrucks wirken. Eine Kraft in einer Richtung entgegen des dynamischen Schubdruckes kann in eine Kraft in Richtung eines Schubs einer magnetischen Kraft umgewandelt werden, die zwischen dem in der Drehanordnung eingeschlossenem magnetischen Glied und einer elektromagnetischen Spulenanordnung sitzt, die in einem stationären Abschnitt vorgesehen ist.
Die elektromagnetische Spulenanordnung weist elektromagnetische Spulen oder elektromagnetische Spulen und Eisenkerne auf oder jene hinzugefügt zu einem elektromagnetischem Spulenjoch, um die magnetischen Kraftlinien zu verkürzen.
Die Drehanordnung kann in der Art angeordnet sein, daß sie folgendes aufweist:
einen Rotor, der drehbar gelagert ist auf dem Außenumfang einer Wellenhülse, einen zweiten Rotor mit radialen Außenumfangsoberflächen eines Polygons um als Spiegeloberflächen zu dienen, und zwar am Außenumfang des ersten Rotors angeordnet, und ein Joch, benachbart zu einem der Enden des zweiten Rotors und befestigt auf dem Außenumfang des ersten Rotors, wobei ein magnetisches Glied, am Joch angeklebt ist und der zweite Rotor und das Joch integral zusammen befestigt sind.
In dieser Drehanordnung ist der erste Rotor aus einem Keramikmaterial hergestellt, der zweite Rotor gehört zur Aluminiumbauart (im folgenden kurz "Aluminiumrotor" genannt) und das Joch bzw. Element ist aus Stahl hergestellt. Das Joch ist schrumpfgepaßt oder geklebt auf den Außenumfang des ersten Rotors und Mittel zum Sichern des zweiten Rotors und des Joches bzw. des Elementes können zumindest Setzbolzen aufweisen oder sowohl entweder Muffen bzw. Ringbeschläge oder elastische Platenkörper zusätzlich zu den Setzbolzen.
Die Drehanordnung kann derart angeordnet sein, daß sie einen ersten Rotor aufweist, der drehbar montiert am Außenumfang der Wellenhülse ist, ein zylindrisches Joch mit einem Flansch, und zwar am Außenumfang des ersten Rotors befestigt, und einen zweiten Rotor mit einer radialen Außenumfangsoberfläche in Form eines Polygons, die als Spiegeloberfläche dient, und die am Außenumfang des zylindrischen Teiles des Jochs angeordnet ist, und wobei das Joch und der zweite Rotor integral gesichert bzw. befestigt sind. In diesem Fall ist der erste Rotor aus einem Keramikmaterial hergestellt, der zweite Rotor ist ein Aluminiumrotor und das Joch ist aus Stahl. Das Joch ist schrumpfgepaßt oder geklebt auf den Außenumfang des ersten Rotors und Sicherungsmittel für den zweiten Rotor und das Joch können zumindest Setzbolzen aufweisen oder sowohl entweder Muffen bzw. Ringbeschläge oder elastische Plattenkörper zusätzlich zu den Setzbolzen.
In der vorliegenden Erfindung sollte, was die Wellenhülse und den ersten Rotor und die Anlaufscheibe bzw. Schubplatte, die Gleitglieder bzw. Reibpartner sind, anbetrifft, sollte zumindestens eines der zusammenarbeitenden Gleitglieder bzw. Reibpartner vorzugsweise aus einem anorganischen Material gemacht sein, nämlich einem Keramikmaterial, vorzugsweise Siliciumcarbid, Siliciumnitrit oder Aluminiumoyxdmaterialien.
Materialien mit einer hohen spezifischen Festigkeit (Zugfestigkeit pro Gewichtseinheit) sowie beispielsweise Aluminium, Titan, Kunststoffe usw. sollten vorzugsweise für den zweiten Rotor verwendet werden. In einem Fall, in dem Aluminium verwendet wird, kann eine Spiegeloberfläche direkt an der Außenumfangsoberfläche des zweiten Rotors herausgearbeitet werden, ohne eine Aluminiumdeposition bzw. eine Aluminiumscheidung auszuführen.
In der vorliegenden Erfindung wird ein Rotationsdrehmoment, das einem in ringförmiger Anordnung ausgebildeten Magnetglied gegeben ist bzw. zu eigen ist, auf das ringförmige Joch übertragen. Weil das Joch am ersten Rotor gesichert ist, wird das auf das Joch übertragene Drehmoment auf den ersten Rotor übertragen. Die Belastung in der radialen Richtung einer Drehanordnung, die mit hoher Drehzahl rotiert, wird von der Wellenhülse gehalten bzw. aufgenommen. Die Belastung der Drehanordnung in axialer Richtung, d.h. die Schubbelastung wird von wenigsten einer der oberen und unteren Schubplatten bzw. Anlaufscheiben aufgenommen.
In der vorliegenden Erfindung kann eine rechtwinklige Anordnung zwischen der Schubplatte bzw. Anlaufscheibe und der Wellenhülse leicht erreicht werden, indem man sie mit z.B. Montagemuttern zusammenpreßt, wobei nur vorgesehen ist, daß der Flachheitsgrad bzw. die Ebenheit der Anlaufscheibe und die rechtwinklige Anordnung bzw. Rechtwinklichkeit zwischen der Endoberfläche der Wellenhülse und ihrer Außenumfangsoberfläche korrekt ausgebildet ist.
Weil der Abstand zwischen den Anlaufscheiben, wenn zwei Anlaufscheiben verwendet werden, gleich der Höhe der Wellenhülse ist, ermöglicht es eine korrekte Höhe der Wellenhülse, daß der Abstand korrekt und leicht beabstandet bzw. eingestellt werden kann. Der Abstand des Abschnittes zwischen der unteren und oberen Anlaufscheibe kann sehr einfach eingestellt werden, indem man die Länge der Schafthülse verändert. Weil die Schafthülse dick und von zylindrischer Form ist, ist es einfach, den Abstand zwischen ihnen genau auszubilden, und zwar aufgrund der fertigestellten Abmessungen des ersten Rotors.
Der erste Rotor umfaßt sowohl Radial- als auch Schublager, so daß die Lagerkonstruktion einfach ist und die Anzahl der erforderlichen Teile klein ist.
Durch Vorspannen einer Anlaufscheibe mittels einer Magnetkraft in einer dem dynamischen Schubdruck entgegengesetzten Richtung kann eine Neigung einer Achsenlinie des Radiallagers korrigiert werden. Ein lokalisierter Kontakt kann entfernt werden und ein Anlaufdrehmoment kann verringert werden. Es wird verhindert, daß die Drehanordnung durch den dynamischen Schubdruck herausspringt bzw. vom dynamischen Schubdruck herausgeschoben wird und eine stabile Drehung kann auch bei Verwendung in einer horizontalen Position erhalten werden.
Wenn die Drehanordnung einen drehbar auf dem Außenumfang der Wellenhülse montierten Rotor besitzt, und einen Zwischenring, der schrumpfgepaßt bzw. preßgepaßt ist auf dem Außenumfang des ersten Rotors, und ferner einen zweiten Rotor mit einer radialen Außenumfangsoberfläche in Form eines Polygons, das als Spiegeloberfläche dient, und ein benachbart zu einem der Enden des zweiten Rotor angeordnetes und am Außenumfang des ersten Rotors oder eines Zwischenring gesichertes Joch, dann wird das Rotationsdrehmoment des ersten Rotors auf den zweiten Rotor mittels des Zwischenringes übertragen. Aufgrund der Tatsache, daß der zweite Rotor an einem weiter außenliegenden Umfang montiert ist als der erste Rotor und daß Materialien wie beispielsweise Aluminium verwendet werden, existiert ein Problem darin, daß die Menge an elastischer Deformation des zweiten Rotors größer ist die des ersten Rotors und daß der zweite Rotor wahrscheinlich unannehmbar bzw. intolerabel verformt wird. Jedoch weil ein Zwischenring, dessen Ausmaß an elastischer Deformation größer ist als das des ersten Rotors und kleiner ist als das des zweiten Rotors, zwischen den zwei Rotoren eingeschlossen ist, verringert der Zwischenring, auch wenn die Schrumpfpassungs- bzw. Preßpassungskraft des zweiten Rotors klein ist, den Unterschied des Ausmaßes an Deformation zwischen dem ersten und zweiten Rotor. Aus diesem Grund wird eine vorbestimmte Befestigungskraft aufrechterhalten und zwar auch im Falle von Hochgeschwindigkeitsrotation. Die Menge an ungleichmäßiger Verformung des zweiten Rotors ist klein, somit wird die Genauigkeit des Polygonspiegels aufrechterhalten.
Wenn die Drehanordnung einen ersten drehbar am Außenumfang der Wellenhülse montierten Rotor besitzt, einem zweiten Rotor mit einer radialen Außenumfangsoberfläche in Form eines Polygons, die als Spiegeloberfläche dient, und zwar am Außenumfang des ersten Rotors angeordnet, und ferner ein Joch, benachbart zu einem der Enden des zweiten Rotors und gesichert an dem Außenumfang des ersten Rotors, und wenn sie in der Art konstruiert ist, daß der zweite Rotor und das Joch integral gesichert bzw. zusammen befestigt sind durch den Anschluß von z.B. zumindest Setzbolzen oder sowohl Muffen als auch elastischen Plattenkörpern oder entweder Muffen oder elastischen Plattenkörpern zusätzlich zu den Setzbolzen, dann wird ein Rotationsmoment, das dem ringförmigen Magnetglied gegeben bzw. zu eigen ist auf den zweiten Rotor übertragen, und zwar mittels des Jochs und der Sicherungsmittel, was eine Rotation des zweiten und ersten Rotors bewirkt, weil das Joch auf dem ersten Rotor schrumpfgepaßt ist. Weil die Belastung des ersten Rotors in radialer Richtung durch die Wellenhülse aufgenommen wird und die Schubbelastung aufgenommen wird durch zumindest eine oder beide der oberen und unteren Anlaufscheiben, wird weder der erste noch der zweite Rotor in der axialen Richtung abgelenkt. Der zweite Rotor besitzt keine nicht ausbalancierte bzw. nicht ausgeglichenen Elemente, so daß wenn der zweite Rotor selbst genau bearbeitet ist, ungleichmäßige Verformungen während der Rotation nicht auftreten. Weil der zweite Rotor nicht schrumpfgepaßt bzw. preßgepaßt auf den ersten Rotor ist, wird der Unterschied zwischen den Ausmaßen an Deformation aufgrund der Zentrifugalkraft der beiden Rotoren an der Grenzoberfläche der beiden Rotoren verringert. Daher werden Verformungen des zweiten Rotors nicht ungleichmäßig aufgrund von Unterschieden zwischen den Ausmaßen der Verformungen. Weil eine gleichförmige elastische Befestigungskraft über dem gesamten Umfang des zweiten Rotors durch Setzbolzen, Muffen und elastische Plattenkörper angewandt wird, wird verhindert, daß der zweite Rotor ungleichmäßig verformt wird. Auch wenn kein elastischer Plattenkörper existiert, können ungleichmäßige Deformationen des zweiten Rotor verhindert werden, weil Ablenkungen in der radialen Richtung des zweiten Rotors aufgrund von lokalen elastischen Verformungen in der Schulter der Setzbolzen nicht behindert bzw. zurückgehalten werden. Der zweite Rotor kann entweder leicht schrumpfgepaßt oder spielgepaßt auf dem ersten Rotor sein.
Ein Rotationsdrehmoment am ringförmigen Magnetglied wird auf den zweiten Rotor mittels des Jochs und der Befestigungs- bzw. Sicherungsmittel übertragen, was verursacht, daß der zweite genauso wie der erste Rotor rotieren, weil das Joch auf den ersten Rotor schrumpfgepaßt ist, wenn die Drehanordnung einen ersten drehbar auf dem Außenumfang der Wellenhülse montierten Rotor besitzt, einen zweiten Rotor mit einer radialen als Spiegeloberflächen dienenden Außenumfangsoberfläche in Form eines Polygons, und zwar am Außenumfang des zylindrischen Teils des Jochs angeordnet, und derart konstruiert, daß das Joch und der zweite Rotor integral durch Befestigungs- bzw. Sicherungsmittel gesichert sind, z.B. durch Setzbolzen, Muffen oder elastische Plattenkörper wie beispielsweise Gummi und zwar in der gleichen Weise wie oben erwähnt. Weil die radiale Belastung auf den ersten Rotor durch die Wellenhülse aufgenommen wird und weil die Schubbelastung aufgenommen wird durch mindestens eine oder beide der oberen und unteren Anlaufscheiben wird weder der erste noch der zweite Rotor in der axialen Richtung bei hoher Drehzahl aus- bzw. abgelenkt. Der zweite Rotor besitzt keine nicht ausbalancierte bzw. nicht ausgeglichene Elemente, so daß, wenn der zweite Rotor selbst genau bearbeitet ist, ungleichmäßige Ablenkungen während der Rotation nicht auftreten. Es tritt kein Problem auf, wenn der zweite Rotor nicht schrumpfgepaßt auf dem ersten Rotor ist, und es ein Spiel von 20 Mikrometern oder in diesem Bereich gibt. Daher werden Verformungen des zweiten Rotors nicht ungleichmäßig aufgrund von Unterschieden zwischen den Außmaßen an Deformationen. Weil eine gleichmäßige elastische Befestigungskraft über den gesamten Umfang des zweiten Rotors angelegt wird, und zwar durch Setzbolzen, Muffen und elastische Plattenkörper, wird verhindert, daß der zweite Rotor ungleichmäßig verformt wird. Auch wenn keine elastischen Plattenkörper existieren, können ungleichmäßige Verformungen des zweiten Rotors verhindert werden, da der zweite Rotor mittels lokaler elastischer Verformungen in der Schulter der Setzbolzen zum Gleiten veranlaßt werden kann. In Folge dessen erhält man einen Polygonspiegel, der geeignet ist für Hochgeschwindigkeitsrotation.
Figur 1 ist eine Seitenansicht, die einen Teilquerschnitt des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung verdeutlicht;
die Figuren 2 - 4 sind Ansichten ähnlich der Figur 1, die das zweite bis vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verdeutlichen;
Figur 5 ist eine Teilquerschnittsansicht, die die Konstruktion einer anderen Art von Motorteil des Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung verdeutlicht;
Figur 6 ist eine Teilansicht, die die Konstruktion einer anderen Art von Motorteil verdeutlicht;
Figur 7 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch ein dynamisches Schubradiallager bzw. ein Radiallager mit dynamischen Druckaufbau verdeutlicht;
Figur 8 eine Draufsicht, die schematisch Nuten in Form einer Spiralanordnung verdeutlicht, die auf dem Stoß- bzw. Schublager vorgesehen sind; und
Figur 9 ist ein Frontschnittansicht, die den Stand der Technik verdeutlicht.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der Figur besitzt eine Rotationstrageinrichtung eines Polygonspiegels ein Gehäuse 20, auf dessen oberer Oberfläche bzw. Oberseite ein Spulenbrett 21 montiert ist, und zwar mittels eines Setzbolzens 22, und in dem Eisenkerne 23 und elektromagnetische Spulen 24, die einen Motor bilden, angeordnet sind. Eine stationäre Welle 25 ist in der Mitte des Gehäuses 20 befestigt und zwar mittels eines unteren Setzbolzens und am Außenumfang der stationären Welle 25 ist eine Wellenhülse 27 vorgesehen, die Nuten 27 a zur Erzeugung eines dynamischen Druckes besitzt und zwar in Form einer Fischgräte, wie in Figur 7 gezeigt, am Außenumfang.
Die Drehanordnung R, die einen ringförmigen Keramikrotor 28 aufweist, ist am Außenumfang der Wellenhülse 27 vorgesehen. Eine obere Schubplatte bzw. Anlaufscheibe 29 und eine untere Schubplatte bzw. Anlaufscheibe 30 aus einem Keramikmaterial sind vorgesehen und zwar mit einem Rotor 28 der Keramikbauart (im folgenden kurz "Keramikrotor" genannt) dazwischen und empfangen eine Schubbelastung in der Axialrichtung der Drehanordnung R. Eine Setzmutter 34 drückt auf die obere Anlaufscheibe 29 und die Wellenhülse 27 und der Keramikrotor 28 wird zwischen der oberen und unteren Anlaufscheibe getragen. Spiralnuten 29 a, 30 a zur Erzeugung eines dynamischen Drucks, wie in Figur 8 gezeigt, sind jeweils auf der Seite der oberen und unteren Anlaufscheibe 29, 30 des Keramikrotors 28 gebildet bzw. eingeformt.
Ein ringförmiges Joch bzw. Element 31 wird auf dem Außenumfang des Unterteils des Keramikrotors 28 schrumpfgepaßt bzw. preßgepaßt. Das Joch 31 ist beispielsweise aus Stahl wie beispielsweise rostfreiem Stahl hergestellt und an ihm montiert ist ein ringförmiges Magnetglied 47 aus Magneten oder Eisenkernen, das an einen Flansch 32 geklebt ist, der sich vom Joch nach unten erstreckt. Auf der Oberseite des Joches 31 ist ein Aluminiumrotor 33 angeordnet, der in der Draufsicht polygonal ist und an dessen Außenumfang die Spiegel M gebildet sind.
Durch Steuern des Stroms, der durch die Spule 24 des Motors fließt, wird in bekannter Weise ein Rotationsdrehmonent auf das Magnetglied 47 ausgeübt. Dieses Rotationsdrehmoment wird auf das Joch 31 übertragen und das Rotationsdrehmoment des Jochs 31 wird auf den Keramikrotor 28 übertragen, auf den das Joch schrumpfgepaßt ist. der Keramikrotor 28 wird aufgenommen bzw. getragen von der Wellenhülse 27 mittels eines Luftfilms im Inneren der radialen Richtung und wird durch die oberen und unteren Anlaufscheiben 29, 30 getragen und zwar über einen Luftfilm in der oberen und unteren, d.h in axialen Richtungen, so daß praktisch keine Ablenkungen auftreten.
In der Drehanordnung R der Figur 1 ist ein Zwischenring 44 zwischen dem Keramikrotor 28 und dem Aluminiumrotor 33 angeordnet. Der Zwischenring 44 ist um den Außenumfang des Keramikrotors 28 befestigt und der Aluminiumrotor 33 ist um den Außenumfang des Zwischenrings 44 durch Schrumpfpassung fixiert bzw. befestigt. Der Zwischenring 44 ist aus einem Material gebildet, das zu einem größeren Grad elastischer Deformation fähig ist als der eines Keramikmaterials, und zu einem kleineren Grad als der einer Aluminiumlegierung beispielsweise rostfreier Stahl. In Figur 1 ist eine Setzmutter 34 zur Befestigung der Wellenhülse 27 und der oberen und unteren Anlaufscheiben 29, 30 gezeigt.
Durch Steuern des Stroms, der durch die Spulen 24 eines Motors fließt, wird in bekannter Weise ein Rotationsdrehmoment auf das Magnetglied 47 ausgeübt. Das auf das Magnetglied 47 angewandte Rotationsdrehmoment wird auf den Aluminiumrotor 33 mittels des Jochs 31 übertragen, und es wird verursacht, daß der Keramikrotor 28 und der Zwischenring 44 und daher die Spiegeloberflächen bei hoher Drehzahl rotieren.
Wenn die Drehanordnung R bei hoher Drehzahl rotiert, unterscheiden sich der Keramikrotor 28 und der Aluminiumrotor 33 im Ausmaß an elastischen Deformationen, die durch die Zentrifugalkraft ihrer Rotation verursacht wird. Jedoch wird der Unterschied zwischen den Ausmaßen an Deformation durch die Anwesenheit des Zwischenrings aus rostfreiem Stahl verringert.
Der Keramikrotor 28 wird von der Wellenhülse 27, der oberen und der unteren Anlaufscheibe 29, 30 in drei Richtungen gehalten, die Drehanordnung R wird daher weder nach oben, noch nach unten noch in radialer Richtung abgelenkt werden. Hier kann das Joch auf den Zwischenring 44 schrumpfgepaßt sein anstatt auf den ersten Rotor 28.
Beim Konstruieren der Drehanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung werden einzelne Teile der Drehanordnung R ausbalanciert bzw. ausgeglichen. Wenn die Teile als ein Ganzes zusammengebaut werden, kann ein Gewicht in einem Fall, in dem Balance- bzw. Ausgleichseinstellungen vorgenommen werden, hinzugefügt oder abgezogen werden, und zwar beispielsweise vom Joch.
Figur 2 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in dem ein Balancier- bzw. Ausgleichsring 35 auf den Zwischenring 44 schrumpfgepaßt wird und zwar benachbart zum oberen Ende des Aluminiumrotors 33 und zwar damit die Spiegeloberflächen des Aluminiumrotors 33 nicht verformt werden, wenn eine Drehanordnung ausbalanciert wird. In diesem Fall sollte ein Ausbalancieren am Joch 31 und am Balancier- bzw. Ausgleichsring 35 vorgenommen werden. Die anderen Teile sind praktisch die gleichen wie jene eines Beispiels in Figur 1, so daß die Erklärung weggelassen wird.
Figur 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Basisanordnung der Rotationstrageinrichtung, die das Gehäuse 20, die stationäre Welle 25, die Wellenhülse 27 mit Nuten 27 a zur Erzeugung dynamischen Drucks um ihren Umfang herum, den Keramikrotor 28, die obere Keramikanlaufscheibe 29 und die untere Anlaufscheibe 30 und das Joch 31 aufweist, ist die gleiche wie das Ausführungsbeispiel aus Figur 1.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 3 ist das Joch 31 schrumpfgepaßt auf den Außenumfang des Keramikrotors 28. Der Keramikrotor 28 und der Aluminiumrotor 33 sind nicht schrumpfgepäßt und an ihrer Grenze 39 getrennt. Das Joch 31 und der Aluminiumrotor 33 sind integral durch Setzbolzen 38, Muffen 36 und elastische Plattenkörper 37, beispielsweise aus Gummi, befestigt.
In derselben Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird in bekannter Weise ein Rotationsdrehmoment für das Magnetglied 47 vorgesehen, und zwar durch Steuern des Stroms, der durch die Spule 24 des Motors fließt. Das Rotationsdrehmoment, das auf das Magnetglied 47 angewendet wird, wird auf das Joch 31 und den Keramikrotor 28, genauso wie auf den Aluminiumrotor 33 übertragen, und zwar vom Joch 31 mittels der Setzbolzen 38, und somit werden die Spiegeloberflächen M des Aluminiumrotors 33 bei hoher Drehzahl rotiert.
Die Ausmaße an Verformungen, die durch die Zentrifugalkraft bei Hochgeschwindigkeitsrotation erzeugt werden, sind für den Aluminiumrotor 33 größer als für den Keramikrotor 28, aber der Unterschied wird in der Grenze bzw. dem Übergang 39 verringert. Daher bewirkt der Unterschied zwischen den Ausmaßen an Verformungen nicht, daß die Deformation des Aluminiumrotors 33 ungleichmäßig wird.
Weil der Aluminiumrotor 33 mit einer gleichmäßigen Befestigungskraft über seinem gesamten Umfang durch die Setzbolzen 38, die Muffen 36 und die elastischen Plattenkörper 37 hinzugefügt ist und integral am Joch 31 fixiert bzw. befestigt ist, existiert kein lokale Spannung aufgrund einer Lokalisierung der Befestigungskraft im Aluminiumrotor 33 und er wird relativ gleichmäßig durch die Zentrifugalkraft verformt.
Weiterhin, weil das Stahljoch 31 schrumpfgepaßt auf dem Keramikrotor 38 ist, und die Unterschiede zwischen den Ausmaßen an ihrer Deformation relativ gering sind, wird die durch die Schrumpfpassung bewirkte Kraft nicht so sehr verringert, und zwar nicht einmal bei Hochgeschwindigkeitsrotation.
Figur 4 zeigt das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Basisanordnung der Rotationstrageinrichtung, die das Gehäuse 20, die stationäre Welle 25, die Wellenhülse 27 mit der Nut 27 a zur Erzeugung dynamischen Drucks um ihren Umfang herum, dem Keramikrotor 28, die obere Keramikanlaufscheibe 29 und die untere Anlaufscheibe 30 und das Joch 31 aufweist, ist die gleiche wie das Ausführungsbeispiel der Figur 1.
In diesem Ausführungsbeispiel ist das Joch um den Außenumfang des Keramikrotors 28 herum schrumpfgepaßt. Das Joch umfaßt einen zylindrischen Teil 31 a und einen Flanschabschnitt 32. Der Aluminiumrotor 33 ist um den Außenumfang des zylindrischen Teils 31 a des Jochs angeordnet. Die Form des Aluminiumrotors 33 in einer Draufsicht ist polygonal und seine Außenumfangsoberfläche ist zu Spiegeloberflächen ausgebildet. Der Aluminiumrotor 33 ist am Flansch 32 des Jochs 31 durch Setzbolzen 38, die elastischen Plattenkörper 37 (z.B. Gummiplatten) und die Muffen 36 befestigt. In Figur 4 ist eine Setzmutter 34 gezeigt zu Fixieren der Anlaufscheibe 29 an der Wellenhülse 27 und dem Keramikrotor 28.
Im Ausführungsungsbeipiel der Figur 4 wird durch Steuern des Stromes, der durch die Spule 24 des Motors fließt, ein Rotationsdrehmoment auf das Magnetglied 47 ausgeübt. Dieses Rotationsdrehmoment wird auf das Joch 31 übertragen und auf dem Keramikrotor 28 mittels des zylindrischen Teils 31 a des Jochs, genauso wie an den Aluminiumrotor 33 vom Flansch 32 des Jochs mittels der Setzbolzen 38.
Bei Rotation ist das Ausmaß an Verformung aufgrund der Zentrifugalkraft des Aluminiumrotors 33 größer als das aufgrund der Zentrifugalkraft des Keramikrotors 28. Jedoch werden, weil die Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Teils 31 a des Jochs und die Innenumfängsoberfläche des Aluminiumrotors 33 nicht schrumpfgepaßt sind, die Unterschiede zwischen den Ausmaßen an ihrer Deformation verringert. Aus diesem Grund wird, auch wenn die Zentrifugalkraft größer wird, der Aluminiumrotor gleichmäßig verformt, wobei kein nachteiliger Einfluß auf die Genauigkeit der Spiegeloberflächen ausgeübt wird.
Der Keramikrotor 28 und das Joch 31 sind durch Schrumpfpassung fest aneinander befestigt. Auch wenn eine große Zentrifugalkraft daran angelegt wird, sind ihre Ausmaße an Deformation gering und die Genauigkeit der Spiegeloberflächen wird nicht verringert.
Weiter wird der Aluminiumrotor 33 zusammengedrückt und fixiert zwischen dem Flanschabschnitt 32 und den Muffen 36, und zwar durch Setzbolzen 38. Weil die elastischen Plattenkörper 35 zwischen den Muffen 36 und dem Aluminiumrotor 33 eingeschlossen sind, und der Aluminiumrotor 33 elastisch fixiert ist durch eine gleichmäßige Befestigungskraft über seinen gesamten Umfang, wird jegliche Deformation des Aluminiumrotors 33 aufgrund einer Zentrifugalkraft nicht ungleichförmig sein.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 werden die Motorkomponenten, d.h. die elektromagnetische Spulenanordnung, die das Magnetglied 37 in der Drehanordnung R und die elektromagnetischen Spulen 24, die im stationären Abschnitt vorgesehen sind, aufweist, derart positioniert, daß sie eine Kraft in Richtung der Rotationsachse ausüben. Es ist ein sogenannter Schub- Spaltmotor (thrust gap type motor). In einer Einrichtung, in der ein solcher Schub-Spaltmotor verwendet wird, wirkt eine nach unten gerichtete Schubkraft auf eine Drehanordnung über das Joch 31. Da die Rotationsanordnung R auf die untere Anlaufscheibe 30 gedrückt werden kann und zwar durch Vorspannen mittels einer Schubkraft in diesem Beispiel, kann die obere Anlaufscheibe 29 weggelassen werden.
Figur 5 zeigt das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in dem eine andere Art von Motor verwendet wird. Der Motor der Figur 5 ist ein sogenannter Radialspaltmotor (radial gap type motor), in dem das in einer Drehanordnung montierte Magnetglied 47 und die im stationären Abschnitt vorgesehene elektromagnetische Spule 24 in radialer Richtung positioniert sind. Die axiale Mitte des Magnetglieds 47 und die axiale Mitte der elektromagnetischen Spule 24 werden um die Distanz D auseinander gebracht. Eine Schubkraft wird durch diese Anordnung erzeugt und eine Vorspannung kann auf das Joch 31 ausgeübt werden. Wie oben erwähnt, kann eine der oberen und unteren Anlaufscheiben weggelassen werden.
Im Radialspaltmotor der Figur 6 sind die axialen Mitten des Magnetgliedes 47 und die axiale Mitte der elektromagnetischen Spule 24 ausgerichtet. In diesem Fall wird keine Schubkraft erzeugt und keine Vorspannung wird ausgeübt.
Figur 7 zeigt die Wellenhülse 27, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Nuten 27 a zur Erzeugung eines dynamischen Drucks besitzen eine Fischgrätenkonfiguration und sind um den Außenumfang der Wellenhülse 27 vorgesehen und ein Radiallager mit dynamischem Druck wird gebildet. Figur 8 zeigt die Anlaufscheibe 29, 30, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Spiralnuten 29 a, 30 a zur Erzeugung eines dynamischen Druckes sind auf den Anlaufscheiben 29, 30 angeordnet.
In den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen können die Nuten 27 a, 29 a und 30 a zur Erzeugung eines dynamischen Druckes auf der Rotationseite ausgebildet bzw. eingeformt sein, nämlich um die Innenumfangsoberfläche oder Endoberfläche des ersten Rotors.
Gemäß der Rotationstrageinrichtung eines Polygonspiegels der vorliegenden Erfindung besitzt der zweite Rotor, an dem Spiegeloberflächen um seine Außenumfangsoberfläche herum geformt bzw. gebildet sind, keine nicht ausbalancierten bzw. nicht ausgeglichenen Elemente. Wenn die Spiegeloberfläche des zweiten Rotors selbst genau gefertigt ist, werden die Spiegeloberflächen auch während Hochgeschwindigkeitsrotation nicht ungleichmäßig verformt werden. Wenn der zweite Rotor aus Kunststoff gemacht ist, sollte Aluminium oder Ähnliches abgeschieden werden. Wenn er aus Aluminium hergestellt ist, kann er leichter hergestellt werden, weil die Spiegeloberflächen aus dem zweiten Rotor selbst gefertigt werden können, als durch Ablagerung und die Herstellungsgenauigkeit wird daher verbessert.
Wenn ein Zwischenring zwischen dem ersten Rotor und dem zweiten Rotor angeordnet ist, werden die Unterschiede zwischen dem Ausmaß an Deformationen aufgrund von Hochgeschwindigkeitsrotation verringert und eine große Schrumpfpassungszugabe ist nicht erforderlich.
Gemäß der Rotationstrageinrichtung eines Polygonspiegels, in dem der zweite Rotor und das Joch integral befestigt sind, und zwar mittels zumindest Setzbolzen oder sowohl Muffen als auch elastischen Plattenkörpern oder entweder Muffen oder elastischer Plattenkörper zusätzlich zu den Setzbolzen, wird die gleichmäßige Befestigungskraft des zweiten Rotors, der Spiegeloberflächen bildet, aufrechterhalten. Als Folge daraus wird die Genauigkeit der Spiegelopberflächen aufrecht erhalten und ein korrektes Bild frei von Verzerrungen kann erhalten werden. Zusätzlich ist es nicht erforderlich, daß der zweite Rotor schrumpfgepaßt ist, so daß ein Austauschen einfach ist.
Einzelne Teile der Drehanordnung sind zur Drehung ausgeglichen bzw. ausgewuchtet bei der Anwendung bzw. Ausführung der vorliegenden Erfindung. Wenn eine Rotationsausgleicheinstellung bzw. eine Auswuchtung für die gesamte Anordnung vorgenommen wird, kann beispielsweise eine Gewicht zum Stahljoch hinzugefügt bzw. von ihm abgezogen werden. Daher wird keine lokale Unwucht im zweiten Rotor mit Spiegeloberflächen auftreten.
Wenn der zweite Rotor aus Aluminium ist, kann, weil der Außenumfang des Aluminiumrotors direkt bearbeitet werden kann, die Genauigkeit die Spiegeloberflächen selbst vielmehr verbessert werden als beim Herstellen durch Abscheidung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Drehanordnung ausreichend bei hoher Drehzahl rotiert werden und mehr noch ist ihre Genauigkeit herausragend. Daher ist sie geeignet als Rotationstragstruktur für einen Polygonspiegel. Die Betriebseffektivität bzw. der Betriebsnutzen von Druckern, Lasern und Kopierern kann verbessert werden. Zusätzlich werden die Herstellungskosten verringert.
Gemäß der Rotationstrageinrichtung eines Polygonspiegels der vorliegenden Erfindung, die ein zylindrisches Joch mit einem Flansch aufweist, können Ablenkungen während Hochgeschwindigkeitsrotation auf einem Minimum gehalten werden. Der Unterschied zwischen den Ausmaßen an Deformationen des ersten Rotor und des zweiten Rotors kann verringert werden.
In der vorliegenden Erfindung kann das Montieren und das Entfernen des zweiten Rotors sehr leicht ausgeführt werden. Mehr noch, wenn die Spiegeloberflächen bearbeitet werden, ist fortgeschrittenes integrales Befestigen des zweiten Rotors auf einem Keramikrotor nicht erforderlich und ein Polygonspiegel kann dementsprechend sehr einfach hergestelt werden.
Gemäß der Rotationstrageinrichtung eines Polygonspiegels mit einer Lagerstruktur der vorliegenden Erfindung können die rechten Winkel zwischen dem Radiallager und dem Schublagern einfach erreicht werden, und der erste Rotor funktioniert als ein Lager für sowohl das Radiallager als auch die Schublager, somit wird die Anzahl der Teile verringert und ihre Struktur wird dadurch vereinfacht.
In der Lagerstruktur der vorliegenden Erfindung kann durch Vorspannen in Richtung des Schubs lokalisierter Kontakt eines Lagers verhindert werden und das Anlaufmoment kann daher verringert werden. Die Anwesenheit einer Kraft entgegengesetzt des dynamischen Druckes zur Zeit der Rotation stellt eine stabile Rotation sicher. Wenn er insbesonders in einer horizontalen Position verwendet wird, wird der Rotationsabschnitt des Motors nicht aufgrund des dynamischen Druckes in Schubrichtung herausspringen und der Motor rotiert stabil.

Claims

1. Drehvorrichtung zum Tragen eines Polygonspiegels, die folgendes aufweist: eine stationäre Welle (25), die mit einer Wellenhülse (27) um ihren Außenumfang versehen ist; eine Drehanordnung, die drehbar um den Außenumfang der Wellenhülse angeordnet ist und eine Außenumfangsoberfläche eines Polygons besitzt, ausgebildet um als Spiegeloberflächen zu dienen und mit einem Magnetglied (47) zum Erzeugen eines Drehmoments; eine elektromagnetische Spulenanordnung, die in dem stationären Abschnitt angeordnet ist und entgegengesetzt zu dem Magnetglied weist; und mindestens eine Schubplatte (29, 30), die die Axialbewegung der Drehanordnung unterdrückt;

dadurch gekennzeichnet , daß

die Drehanordnung einen ersten Rotor (28) besitzt, der drehbar um den Außenumfang der Wellenhülse (27) angeordnet ist, einen Zwischenring (44), der durch Schrumpfpassung um den Außenumfang des ersten Rotors (28) angebracht ist, einen zweiten Rotor (33) mit einer äußeren Umfangsoberfläche eines Polygons, ausgebildet um als Spiegeloberflächen (M) zu dienen und zwar befestigt um den Außenumfang des Zwischenrings (44) und ein Joch oder Element (31), das benachbart zu einem der Enden des zweiten Rotors (33) angeordnet ist und an dem ersten Rotor (28) oder um den Außenumfang des Zwischenrings (44) herum befestigt ist und wobei das Joch (31) durch Schrumpfpassung um den Außenumfang des ersten Rotors (28) oder des Zwischenrings (44) herum befestigt ist, wobei das Magnetglied (47) an das Joch (31) geklebt oder befestigt ist und die Größe der elastischen Verformung des Zwischenrings (44) größer ist als die des ersten Rotors (28) und kleiner als die des zweiten Rotors (33).

2. Drehvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Ballancier- oder Ausgleichsring (35) benachbart zu dem anderen Ende des zweiten Rotors (33) an der dem Joch (31) gegenüberliegenden Seite angeordnet ist und der Ausgleichsring (35) durch Schrumpfpassung an dem Zwischenring (44) befestigt ist.

3. Drehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Rotor (28) aus einem Keramikmaterial hergestellt ist, der Zwischenring (44) aus rostfreiem Stahlmaterialien hergestellt ist, der zweite Rotor (33) der Aluminiumbauart ist und durch Schrumpfpassung um den Außenumfang des Zwischenrings (44) herum befestigt ist und das Joch (31) aus Stahl hergestellt ist.

4. Drehvorrichtung zum Tragen eines Polygonspiegels, die folgendes aufweist: eine stationäre Welle (25), die mit einer Wellenhülse (27) um ihren Außenumfang herum versehen ist; eine Drehanordung, die drehbar um den Außenumfang der Wellenhülse (27) angebracht ist und mit einer Außenumfangsoberfläche eines Polygons, ausgebildet um als Spiegeloberflächen zu dienen und mit einem Magnetglied (47) zum Erzeugen eines Drehmoments; eine elektromagnetische Spulenanordnung, die in dem stationären Abschnitt angeordnet ist und entgegengesetzt zu dem Magnetglied (47) weist; und mindestens eine Schubplatte (29, 30), die eine Axialbewegung der Drehanordnung unterdrückt;

dadurch gekennzeichnet , daß:

die Drehanordnung einen ersten Rotor (28) besitzt, der drehbar um den Außenumfang der Wellenhülse (27) herum angeordnet ist, einen zweiten Rotor (33) mit einer Außenumfangsoberfläche eines Polygons, ausgebildet um als Spiegeloberflächen (M) zu dienen und zwar angeordnet um den Außenumfang des ersten Rotors (28) herum und ein Joch oder Element (31), das benachbart zu einem der Enden des zweiten Rotors (33) angeordnet ist und um den Außenumfang des ersten Rotors (28) herum befestigt ist, wobei das Magnetglied (47) an dem Joch (31) geklebt oder befestigt ist, wobei der zweite Rotor (33) und das Joch (31) integral durch Befestigungsmittel (38) befestigt sind und das Joch (31) durch Schrumpfpassung um den Außenumfang des ersten Rotors (28) herum befestigt ist.

5. Drehvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der erste Rotor (28) aus einem Keramikmaterial hergestellt ist, der zweite Rotor (33) der Aluminiumbauart ist und das Joch (31) aus Stahl hergestellt ist.

6. Drehvorrichtung zum Tragen eines Polygonspiegels, die folgendes aufweist: eine stationäre Welle (25), die mit einer Wellenhülse (27) um ihren Außemumfang herum versehen ist; eine Drehanordnung, die drehbar um den Außenumfang der Wellenhülse (27) herum angebracht ist und mit einer Außenumfangsoberfläche eines Polygons, ausgebildet um als Spiegeloberflächen (M) zu dienen und mit einem Magnetglied (47) zum Erzeugen eines Drehmoments; eine elektromagnetische Spulenanordnung, die in dem stationären Abschnitt angeordnet ist und entgegengesetzt zu dem Magnetglied weist; und mindestens eine Schubplatte (29, 30) zum Unterdrücken der Axialbewegung der Drehanordnung;

dadurch gekennzeichnet , daß:

die Drehanordnung einen ersten Rotor (28) besitzt, der drehbar um den Außenumfang der Wellenhülse (27) herum angebracht ist, ein zylindrisches Element oder Joch (31) mit einem Flansch (32), der um den Aussenumfang des ersten Rotors (28) herum befestigt ist und einen zweiten Rotor (33) mit einer Außenumfangsoberfläche eines Polygons, ausgebildet um als Spiegeloberflächen (M) zu dienen, und zwar angeordnet um den zylindrischen Teil (31a) des Jochs (31) ist, wobei das Magnetglied (47) an dem Joch (31) geklebt oder befestigt ist, wobei der zweite Rotor (33) und der Joch (31) integreal durch Befestigungsmittel (38) befestigt sind und das Joch (31) durch Schrumpfpassung um den Außenumfang des ersten Rotors (28) herum befestigt ist.

7. Drehvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der erste Rotor (28) aus einem Keramikmaterial hergestellt ist, der zweite Rotor (33) der Aluminiumbauart ist und das Joch (31) aus Stahl hergestellt ist.

8. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein radiales dynamisches Drucklager zwischen dem Außenumfang der Wellenhülse (27) und der Drehanordnung gebildet ist, daß die Schubplatte (29, 30) so angeordnet ist, daß sie entgegengesetzt zu einer Endoberfläche der Drehanorndung weist und daß ein dynamisches Axial- oder Schubdrucklager zwischen der Schubplatte und der Endoberfläche der Drehanordnung gebildet ist.

9. Drehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein radiales dynamisches Drucklager zwischen dem Außenumfang der Wellenhülse (27) und der Drehanordnung gebildet ist, daß die Schubplatte (29, 30) so angeordnet ist, daß sie entgegengesetzt zu einer Endoberfläche der Drehanordnung weist und daß ein dynamisches Schub- oder Axialdrucklager zwischen der Schubplatte und der Endoberfläche der Drehanordnung gebildet ist und eine Kraft zwischen der Schubplatte und der Endoberfläche in der umgekehrten Richtung des dynamischen Schubdrucks ausgeübt wird.

10. Drehvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft in der umgekehrten Richtung zu dem dynamischen Schubdruck die Kraft in der Richtung des Schubs in der magnetischen Kraft ist, die zwischen dem Magnetglied (47), das an der Drehanordnung angebracht ist und der elektromagnetischen Spulenanorndung (24) wirkt, und zwar angeordnet an dem stationären Abschnitt.