DE10013612A1 - Einrichtung zur Strom- und Datenübertragung an Maschinenwerkzeugen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Stromversorgung und Datenübertragung an rotierenden Maschinenwerkzeugen, derart, wie sie als Stator zur telemetrischen Einspeisung von Elektroenergie und Daten für die im Werkzeug integrierten Verbraucher mit aktorischen oder sensorischen Funktionen Anwendung finden. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, eine Einrichtung der bezeichneten Art zu entwickeln, die es ermöglicht, unterschiedlich groß bemessene Werkzeuge und solche mit unterschiedlich großen Leistungsbedarf für die Werkzeugsensorik und/oder Werkzeugaktorik einsetzen zu können. DOLLAR A Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, den Stator mit jeweils zwei oder mehreren Telemetriespuren für einen unterschiedlichen Leistungsbedarf auszulegen und bei jeweiligem Bedarf den Stator in mehrere Kontaktstellungen zum Rotor zu bringen, wozu der Stator mit mehreren Telemetriespuren ausgestattet und in verschiedene Kontaktstellungen zum Rotor radial schwenkbar ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Stromversorgung und Datenübertragung an rotierenden Maschinenwerkzeugen, derart, wie sie als Stator zur telemetrischen Einspeisung von Elektroenergie und Daten für die im Werkzeug integrierten Verbraucher mit aktorischen oder sensorischen Funktionen Anwendung finden.

Diese bekannten Einrichtungen sind gewöhnlich am Maschinengehäuse angeordnet, zur Werkzeugaufnahmespindel zum Zwecke der axialen oder radialen Abtastung parallel und achsgerecht ausgelegt und realisieren über einen Stator die telemetrische, permanente Energieeinspeisung in das Werkzeug. Damit wird die Energie für den Betrieb der in das Werkzeug integrierten Sensoren oder/und Aktoren sowie der notwendigen Elektronik bereitgestellt. Über diese Schnittstelle erfolgt ebenso der Datenaustausch, der wie gewöhnlich auch bidirektional vorgenommen werden kann. Der Stator als feststehendes Element der Telemetrieübertragungseinheit arbeitet in bekannter Wiese mit einem entsprechend ausgelegten, eine Transformatorspur tragenden in das Maschinenwerkzeug integrierten und damit umlaufenden Rotor, zusammen.

Der ringförmige, in das Werkzeug integrierte Rotor ist hierbei zweckdienlicherweise dem Werkzeugaufnahmeteil, z. B. einem Hohlschaftkegel, unmittelbar benachbart, d. h. axial vor dessen Anlagebund angeordnet um die Auskraglänge des Werkzeuges so kurz wie möglich zu halten.

Da andererseits auch aus anderen funktionalen Gründen anzustreben ist, den Werkzeugdurchmesser so klein wie möglich zu machen, kommt es darauf an, die in den Rotor des Werkzeuges integrierte Telemetriespur als Ausdruck des jeweiligen Leistungsbedarfs dem Leistungsübertragenden Stator effektiv anzupassen.

Die hierzu praktizierte Lösung stellt sich verschiedentlich als unzweckmäßig bzw. unvollkommen dar, weil die Übertragung von jeweils unterschiedlich groß bemessenen Leistungsbereichen wegen der damit verbundenen Anpassung und Verbreiterung der übertragenden Telemetriespur des Stators auch am ringförmigen Rotor zwangsläufig zu einer Vergrößerung des Werkzeugdurchmessers führt. Das ist aus verschiedenen Gründen, insbesondere schon wegen der erhöhten Belastung des Werkzeuges durch die wirksamen Fliehkräfte und des Aufwand-Nutzensverhältnisses zwischen dem jeweiligen Leistungsbedarf und den Kosten für die Bereitstellung der erforderlichen Telemetriespur im Rotor des Werkzeuges nachteilig.

Ausgehend von diesen Umständen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs bezeichneten Art zu entwickeln, die es ermöglicht, auf einer Maschine mit automatischen Werkzeugwechsel unterschiedlich groß bemessene Werkzeuge und zugleich solche mit unterschiedlich großen Leistungsbedarf für die Werkzeugsensorik und/oder Werkzeugaktorik einsetzen zu können, indem vorteilhafterweise durch den Stator zwei bzw. mehrere Leistungsbereiche abgedeckt werden sollten.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den Stator mit jeweils zwei oder gegebenenfalls mehreren unterschiedlich ausgelegten Telemetriespuren für einen unterschiedlichen Leistungsbedarf auszulegen und bei jeweiligem Bedarf den Stator in mehrere Kontaktstellungen zum Rotor zu bringen. Er ist dazu in seiner spindelartigen Aufnahme in mehreren Stellagen schwenkbar, wobei der Schwenkmechanismus in Abhängigkeit des jeweiligen, in die Maschinenspindel einzuwechselnden Werkzeuges und dessen Rotor durch die NC-Steuerung der Maschine erfolgen sollte.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Darstellung gezeigten Ausführungsbeispieles kurz erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht auf ein rotierendes Maschinenwerkzeug mit einer üblichen Werkzeugaufnahme für die Maschinenspindel und mit in Wirkstellung stehender erfindungsgemäßen Einrichtung zur Stromversorgung und Datenübertragung an rotierenden Werkzeugen;

Fig. 2 eine Vorderansicht gemäß Fig. 1, jedoch mit einem Werkzeug für größere Arbeitsdurchmesser und breiterer Telemetriespur;

Fig. 3 die Draufsicht auf einen Stator mit zwei unterschiedlich ausgelegten Telemetriespuren.

Die in der Zeichnung veranschaulichte Einrichtung zur Stromversorgung und Datenübertragung an rotierenden Maschinenwerkzeugen besteht im wesentlichen aus einem Stator 1; 2 mit je einer in Größe und/oder Leistungsfähigkeit unterschiedlichen Telemetriespur 3; 4 sowie aus einem, dem Maschinenwerkzeug 5; 6 zugehörigen Rotor 7; 8 mit entsprechend angemessenen Telemetriespuren 9; 10 die in bekannter Weise miteinander zu kommunizieren vermögen.

Der Stator 1; 2 ist nach der Erfindung in einer spindelartig ausgeführten Aufnahme 11; 12 schwenkbar gehalten um in mehrere, z. B. in zwei, Kontaktstellungen zum Rotor 7; 8 eingeschwenkt werden zu können, wie das die Fig. 1 und Fig. 2 veranschaulichen. Das rotierende Maschinenwerkzeug 5; 6 ist wie üblich in der Maschinenspindel 13; 14 mit Hilfe eines Hohlschaftkegels aufgenommen.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Stromversorgung und Datenübertragung an rotierenden Maschinenwerkzeugen, im wesentlichen bestehend aus einem Stator zur telemetrischen Einspeisung von Elektroenergie und Daten für die im Werkzeug integrierten Verbraucher mit aktorischen oder sensorischen Funktionen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• - der Stator (1; 2) ist in seiner spindelartigen Aufnahme in verschiedene Kontaktstellungen zum Rotor (1; 2) radial schwenkbar ausgeführt;
• - der Stator (1; 2) ist mit mehreren Telemetriespuren (3; 4) von unterschiedlicher Breite und Leistungsfähigkeit ausgestattet.

2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Verschwenken des Stators (1; 2) durch die NC-Steuerung der Maschine bewirkt wird.