Anlage mit Werkzeugmaschine und Gerät zum Ermitteln der Nutzungszeit derselben Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage mit wenigstens einer Werkzeugmaschine und mit einem Registriergerät zum Ermitteln der Nutzungszeit (Maschinenzeit) der Werkzeugmaschine bzw. maschi- nen, z. B. spanabhebenden Werkzeugmaschinen oder spanlosen Werkzeugmaschinen, wie z. B. Scher- oder Stanzmaschinen, Hämmer, Walzwerke und Press- maschinen, und bezweckt die Ermöglichung des Auf zeichnens oder Zusammenrechnens der Nutzungs zeit der Maschine mittels eines Anzeige- oder Zähl gerätes, welches z.
B. durch mittels der Maschine gesteuerte Impulse betätigt werden kann. Das Gerät wird dabei jeweils betätigt, wenn die Maschine das Werkstück bearbeitet, und es wird dadurch eine wirksame überwachung einer oder mehrerer Maschi nen ermöglicht (z. B. zur zentralen Anzeige oder Zäh lung der tatsächlichen Maschinenzeit einer Anzahl Maschinen).
Bei früheren Lösungen dieses Problems sind mechanische Einrichtungen oder elektrische Strom begrenzungsrelais verwendet worden, welche Lösun gen jedoch kompliziert sind und auch oft Anzeigen oder Zählungen beim Leerlauf der Maschine ergeben, was unerwünscht ist.
Es ist an sich bekannt, das Thermopotential zu messen, welches bei der Bearbeitung des Werkstük- kes infolge Anstieges der Temperatur an der Kon taktoberfläche zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug auftritt, und dieses Thermopotential und die diesem entsprechende Temperatur zu benützen, um die Bearbeitbarkeit des Werkstoffes oder die Lebensdauer des Werkzeugstahles bei verschiedenen Schnittgeschwindigkeiten und Spandicken zu be stimmen.
Die erfindungsgemässe Anlage zeichnet sich da durch aus, dass das elektrisch ansprechende Regi- striergerät über einen ersten elektrischen Leiter mit dem Werkzeug der Maschine und über einen zweiten elektrischen: Leiter mit dem Werkstück in leitender Verbindung steht, um das Thermopotential des Thermoelementes, welches durch das Werkstück und das dieses bearbeitende Werkzeug gebildet wird, dem Registriergerät aufzudrücken.
Die erfindungsgemässe Anlage ist sehr einfach, und die Erfindung ermöglicht, das Problem mit ein und derselben Ausrüstung und im ganzen von der Ausbildung der Maschine unabhängig zu lösen.
Der Erfindungsgegenstand wird anschliessend an hand von drei auf der beiliegenden Zeichnung dar- gestellten Beispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt die schaltungsmässige Anordnung an einer spanabhebenden Maschine.
Fig. 1A zeigt die Variante einer Einzelheit, und Fig. 2 und 3 zeigen die schaltungsmässige An ordnung an einer Drehbank.
In Fig. 1 bezeichnet 1 den Werkzeugstahl, 2 das Werkstück, 3 einen Stromkreis, welcher einen Wider stand 4 aufweist und an der Stelle P1 an das Werk zeug 1 und an der Stelle P2 an das Werkstück 2 an- geschlossen ist.
Das Potential am Widerstand 4 wird an ein Regi- striergerät 11 unter Zwischenschaltung einer Ver- stärkerröhre 5 übertragen, im deren Anodenstrom kreis ein Relais 6 mit einem Kontakt 7 vorgesehen ist, welcher in einem ein Relais 8 aufweisenden Stromkreis angeordnet ist, wobei das Relais 8 einen als Schreibstift ausgebildeten Anker 9 steuert,
wel cher auf einem laufenden Papierstreifen 10 Markie- rungen anbringt und dabei den Arbeitszustand der betreffenden Maschine als eine Funktion der Zeit aufzeichnet. Jeweils, wenn das Werkzeug das Werk stück bearbeitet, verursacht das durch die Erhitzung in der Konfaktfläche zwischen Werkzeug und Werk stück bewirkte Thermopotential eine Markierung auf dem Streifen 10,
was die Ablesung ermöglicht, wäh rend wie langer Zeit die Maschine gearbeitet hat bzw. unbenützt geblieben ist.
Natürlich ist es möglich, die Maschinenzeiten mehrerer Maschinen auf dem gleichen Papierstreifen 10 aufzuzeichnen oder zusammenzurechnen, wobei jede Maschine ihre separate Ausrüstung 3 bis 9 auf weist.
Das Werkstück und das Werkzeug bestehen in der Regel aus unterschiedlichen Werkstoffen; 'in thermotechnischer Hinsicht sind auch praktisch iden tische Werkstoffe annehmbar, da schon unbedeutende Unterschiede in der Oberfläche genügen, um ein Thermopotential zu erhalten. Der Temperaturanstieg in der Kontaktfläche zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug ist in der Grössenordnung von meh reren Hundert Grad Celsius bei spanabhebender Be arbeitung von Metall.
Falls erwünscht ist, die Nutzungszeit der Ma schine auf einer Zähltrommel anstatt auf einem Papierstreifen gemäss Fig. 1 aufzuzeichnen, kann die an sich bekannte Vorrichtung gemäss Fig. 1A benützt werden. In dem den Impulskontakt 7 aufweisenden Stromkreis ist auch ein Kontakt 15 angeordnet, der durch eine mittels einer Zeitgebervorrichtung 13, z: B. ein Synchronmotor, angetriebene Nockenscheibe 14 gesteuert wird. Der Kontakt 15 wird somit in bestimmten konstanten Intervallen geschlossen.
Bei geschlossenem Kontakt 7, zum Beispiel wenn das Werkzeug das Werkstück bearbeitet, wird das Relais 8 mit dem Anker 9a jedesmal (zum Beispiel jede Minute) betätigt, wenn der Kon takt 15 geschlossen wird, wodurch der Anker die Zähltrommel 12 um einen Schritt vorwärts dreht, welcher in diesem Fall einer Minute Nutzungszeit der Maschine entspricht, so dass es möglich ist, an der Trommel abzulesen, wie lange die Maschine gearbei tet hat.
Wenn die Maschine das Werkstück nicht bearbeitet, wird die Schliessung des Kontaktes 15 die Trommel 12 nicht weiter schalten, da der Kontakt 7 in diesem Fall nicht geschlossen worden ist.
Die Anzapfung des Potentials kann auch in der in: Fig. 2 gezeigten Weise durch direkte Verbindung des Stromkreises 3 mit passenden Stellen P1, P2 am Maschinengestell erfolgen.
Bei einer Variante kann die Anzapfung des Poten tials gemäss Fig.3 an Maschinen mit rotierendem Werkstück teils durch direkten Anschluss des Strom kreises 3 an einer passenden Stelle P1 am Maschinen- Bestell und teils durch Verbindung mit dem rotieren den Teil der Maschine über einen Schleifring 16 und eine Bürste 17 erfolgen.
Die Parallelschaltung des Stromkreises 3 über das Maschinengestell vermindert das Potential über dem Widerstand 4, doch: ist das Potential in der Regel immer noch ausreichend, um nach dessen Verstär kung dessen Verwendung zu gewährleisten. Die An schlussstellen P1 und P2 sollten so nah als möglich bei der Kontaktfläche zwischen Werkzeug und Werk stück liegen. Bei Maschinen mit rotierendem Werk stück ist die Schaltungsanordnung gemäss Fig. 2 vor zuziehen, da sie die Beringst mögliche Änderung der zu überwachenden Maschine erfordert.
Wenn das Thermopotential in geeigneter Weise abgenommen wird, ist in der Regel ein Potential in der Grössenordnung einiger Mikrovolt erhältlich. Hierbei wird vorausgesetzt, dass der Verstärker in der Nähe der Maschine angeordnet ist, oder dass die Leiter zum Verstärker abgeschirmt und von niedriger Kapazität sind, so dass fremde Störungen induktiver und kapazitiver Natur nicht falsche Anzeigen ver ursachen. Wenn natürlich das Thermopotential eine ausreichende Grösse besitzt, kann der Verstärker weggelassen werden.