DD238933A1

DD238933A1 - Einrichtung zum messen der andrueckkraft von hydraulischen reitstockpinolen

Info

Publication number: DD238933A1
Application number: DD27803685A
Authority: DD
Inventors: Lothar Schubert
Original assignee: Grossdrehmaschinenbau 8 Mai Ve
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1986-09-10

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen der Andrueckkraft von hydraulischen Reitstockpinolen, insbesondere fuer Drehmaschinen. Ziel der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Messen der Andrueckkraft von hydraulischen Reitstockpinolen zu schaffen, mit welcher der Einfluss der Dichtungs- und Fuehrungsreibung auf das Messergebnis weitgehend ausgeschaltet wird, und mittels derer die Voraussetzung zur Veraenderbarkeit der Andrueckkraft ohne Loesen der Zentrierspitze aus der Zentrierung des Werkstueckes geschaffen wird. Fuer eine Einrichtung zum Messen der Andrueckkraft von hydraulischen Reitstockpinolen wird dies dadurch erreicht, dass die Kolbenstange des hydraulischen Zylinders der Reitstockpinole mittels eines elastisch verformbaren Federelements mit dem Gestell in Wirkverbindung steht, wobei die durch die Andrueckkraft bedingte Reaktionskraft des Federelementes elastisch verformt und die Verformung mittels elektrischem Sensor gemessen wird.

Description

Die Ausgangsspannung des Sensors 16 ist ein Maß für die Größe der Andrückkraft. Andere Gesetzmäßigkeiten sind möglich, erschweren aber die Auswertung des Meßsignals.

Als Sensor 16 können auch andere zur Wegspannungswandlung geeignete Sensoren verwendet werden. Um das Federelement 12 vor Überlastung zu schützen, ist der Luftspalt 21 zwischen Buchse 11 und Deckel 13 so bemessen, daß sich die Buchse 11 bei einer bestimmten maximalen Kraft am Deckel 13 anlegt. Der Kraft-Weg-Wandler liegt innerhalb der Kraftflußkette dicht an der Wirkstelle der messenden Kraft. Demzufolge wird das Meßergebnis nur von wenigen Störgrößen beeinflußt. Als solche wirkt praktisch nur die Reibung zwischen Pinole 2 und Gehäuse 1. Die druckabhängige Dichtungsreibung beeinflußt das Meßergebnis nicht. Zum Erzeugen sehr kleiner Andrückkräfte erfolgt eine gleichzeitige Beaufschlagung der Zylinderräume 6 und 7 mit dem gleichen Druck. In diesem Falle wirkt nur eine der Differenzkolbenfläche entsprechende Kraft als Andrückkraft. Die Meßeinrichtung stellt die tatsächlich wirkende Kraft fest.

Für bestimmte Bearbeitungsfälle ist eine Verminderung der Andrückkraft ohne Ausspannen des Werkstückes erwünscht. Bei den bekannten technischen Lösungen wird dieser Vorgang erschwert, da auf Grund des aus Sicherheitsgründen erforderlichen entsperrbaren Rückschlagventiles 10 der Zylinderräum 6 vor Aufschalten des neuen Druckwertes zunächst durch Umsteuern der Leitungen 8 und 9 vom ursprünglichen Druck starrer Kolbenstangenbefestigung zwangsläufig mit einer Bewegung der Pinole 2 bzw. der Zentrierspitze 3 nach rechts verbunden, wodurch zumindest kurzzeitig die Zentrierung des Werkstückes 20 nicht gewährleistet ist. Die erfindungsgemäße Lösung vermeidet diesen Nachteil, da die elastische Lagerung der Kolbenstange 3 mittels Federelement 12 als Druckspeicher dient. Während der Druckentlastung des Zylinderraumes 6, die bewegt sich durch Wirkung des Federelements 12 die Kolbenstange 5 nach links. Der Druck kann demzufolge im Zylinderraum 6 nicht plötzlich zusammenbrechen, die Zentrierspitze 3 bleibt in der Zentrierung des Werkstückes 20 anliegen. Die Verschiebung der Kolbenstange 5 wird vom Sensor 16 gemessen. Entspricht die Verschiebung einem angegebenen Wert, erfolgt erneut ein Umschalten der Leitung 8 und 9, so daß der Zylinderraum 6 mit dem neuen Druckwert beaufschlagt wird. Dabei löst sich die Zentrierspitze 3 nicht aus der Zentrierung des Werkstückes 20.

Claims

Erfindungsanspruch:

Einrichtung zum Messen der Andrückkraft von hydraulischen Reitstockpinolen, gekennzeichnet dadurch, daß die Kolbenstange (5) mittels elastischem Federelement (12) und gegebenenfalls Zwischengliedern (13; 14) mit dem Gehäuse (1) verbunden ist und mit diesem zu einem elastischen Sensor (16; 17), die elastische Verformung des Federelementes (12) messend, in Wirkverbindung steht.

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Messen der Andrückkraft von hydraulischen Reitstockpinolen, insbesondere für Drehmaschinen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Andrückkraft der Zentrierspitze der Reitstockpinole in der Zentrierung des Werkstückes wird bisher nicht gemessen. Ihre Größe wird indirekt durch Einstellung eines bestimmten hydraulischen Druckes bestimmt. Die Größe des Druckes wird entweder mittels manuell einstellbarer Druckschalter oder mittels stetig messender Drucksensoren überwacht. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß Reibkräfte in Dichtungen und Führungen die Andrückkraft der Zentrierspitze beeinflussen und die Größe dieses Einflusses aber nicht bekannt ist. Weiterhin sind bei einer solchen Anordnung die Voraussetzungen ungünstig, wenn eine Veränderbarkeit der Andrückkraft realisiert werden soll, ohne daß es dabei zum Lösen der Zentrierbohrung des Werstückes kommen soll.

Ein weiterer Nachteil ergibt sich bei der Erzeugung sehr kleiner Andrückkräfte durch Beaufschlagen beider Zylinderräume mit dem gleichen Druck. Dabei ergibt sich ein anderer Zusammenhang zwischen Andrückkraft und Druck, das heißt, es muß eine zusätzliche Umwertung erfolgen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten technischen Lösungen zu beseitigen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum direkten Messen der Andrückkraft einer hydraulischen Reitstockpinole zu schaffen, mit welcher der Einfluß der Dichtungs- und Führungsreibung auf das Meßergebnis weitestgehend ausgeschaltet wird, und mittels derer die Voraussetzung zur Veränderbarkeit der Andrückkraft ohne Lösen der Zentrierspitze aus der Zentrierung des Werkstückes geschaffen wird.

Dies wird bei einer Einrichtung zum Messen der Betätigungskraft einer hydraulischen Reitstockpinole erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kolbenstange des hydraulischen Zylinders der Reitstockpinole mittels eines elastisch verformbaren Federelementes mit dem Gestell in Wirkverbindung steht, wobei die durch die Andrückkraft bedingte Reaktionskraft das Federelement elastisch verformt und die Verformung mittels elektrischem Sensor gemessen wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungbeispiel näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine hydraulische Reitstockpinole mit Einrichtung zum Messen der Betätigungskraft. In einem Gehäuse 1, welches Bestandteil des Gestells ist, wird eine Pinole 2 längsschiebbar geführt. Diese trägt die schematisiert dargestellte Zentrierspitze 3. In der Bohrung der Pinole 2 gleitet der Kolben 4 mit der Kolbenstange 5. Kolben 4 und Pinole 2 bilden gemeinsam die Zylinderräume 6 und 7, welche mittels Leitungen 8 und 9 mit einer nicht dargestellten Druckquelle bzw. einem Behälter verbunden sind. Die Leitung 8 enthält in bekannter Weise aus Sicherheitsgründen ein entsperrbares Rückschlagventil 10, welches durch die Leitung 9 gesteuert wird. Die Kolbenstange 5 steht mittels Buchse 11, elastisches Federelement 12, Deckel 13 und Gehäuse 14 mit dem Gehäuse 1 in Wirkverbindung. Als elastisches Federelement 12 werden vorzugsweise Tellerfedern eingesetzt. Mit der Kolbenstange 5 ist der Aufnahmekörper 15 fest verbunden, welcher den elektrischen Sensor 16 z. B. einen induktiven Weggeberträgt. Der Kern 17 des Sensors 16 ist fest mit dem Deckel 13 verbunden. Der Sensor 16 ist mittels elektrischer Leitungen 18 mit einer Auswerteelektronik 19 verbunden. Die Wirkungsweise zu diesem Ausführungsbeispiel wird nachstehend beschrieben. Wird der Zylinderraum 6 über die Leitung 8 mit Druck beaufschlagt, bewegt sich die Pinole 2 nach links, bis die Zentrierspitze 3 in der Zentrierung des Werkstückes 20 zur Anlage kommt. Durch die eintretende Bewegungsbehinderung steigt der Druck im Zylinderraum 6 auf den am druckbestimmenden, nicht dargestellten Organ eingestellten Wert. Die Andrückkraft zwischen Zentrierspitze 3 und Zentrierung des Werkstückes 20 wirkt, vermindert um die Reibkraft zwischen Pinole 2 und Gehäuse 1 auch auf Kolben 4 und Kolbenstange 5. Über die Buchse 11 wirkt diese Kraft auf das als Kraft-Weg-Wandler dienende Federelement 12. Dadurch verformt sich dieses entsprechend der Federkennlinie, wobei sich die Kolbenstange 5 um einen entsprechenden Betrag nach rechts verschiebt. Die gleiche Verschiebung wirkt auch zwischen Sensor 16 und dessen Kern 17. Der Sensor 16 gibt eine mit der Verschiebung im gesetzmäßigen Zusammenhang stehende Ausgangsspannung ab, welche in der Auswerteelektronik 19 den Erfordernissen entsprechend weiterverarbeitet wird.