DE10029965A1 - Verfahren und Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung einer rotierenden Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung einer rotierenden Spindel zum Zwecke der WerkzeugüberwachungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung einer rotierenden Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung. Die Signale von berührungslosen Abstandssensoren in axialer oder radialer Richtung von Spindelwellen werden ohne Werkzeug- bzw. Spindelbelastung drehwinkelproportional gespeichert und die so gewonnenen Signale bei Werkzeug- bzw. Spindelbelastung zu Kompensationszwecken herangezogen. Somit entsteht ein sehr präzises, hochdynamisches Belastungssignal, welches frei von störenden Signalen, die aus Unebenheiten bzw. Unrundheiten der drehenden Wellenoberflächen resultieren, ist. Somit kann die Werkzeugüberwachung mit einem präzisen und hochdynamischen Belastungssignal des Werkzeuges erfolgen.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Be
lastungsmessung einer rotierenden Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Überwachungseinrichtungen auf Basis berührungsloser Abstandssensoren an rotierenden
Spindeln zum Zwecke der Erkennung von Werkzeugbruch und/oder -verschleiß an einer Be
arbeitungsmaschine sind bereits bekannt. Die Auswertemethoden sind jedoch wesentlich zu
ungenau, weil die aufgrund der Fertigungstoleranzen von Wellen verbleibenden Unebenheiten
bzw. Unrundheiten der drehenden Spindelwellenoberflächen Signale erzeugen, welche den
Messsignalen bei Belastung der Wellen überlagert sind.
Gemäß praktischer Erfahrungen liegen die Unebenheiten bzw. Unrundheiten auf den drehen
den Spindelwellenoberflächen bei 1-10 µm. Die Nutzsignale durch die Werkzeugbelastung
hingegen liegen demgegenüber in einer Größenordnung zwischen 5 und 20, ggf. auch 30 µm.
Die Nutzsignale können deshalb in der Größenordnung der Störsignale, d. h. der Restuneben
heiten bzw. Restunrundheiten, der drehenden Spindelwellenoberflächen liegen.
Die Patentschriften DE 42 38 338 bzw. EP 0 597 310 zeigen eine Überwachungseinrichtung
für Werkzeuge einer Bearbeitungsmaschine, welche auf Abstandsmessungen mit induktiven
Wegsensoren zwischen Spindelgehäuse und Spindelwelle basiert. Die Überwachungseinrich
tung nennt jedoch kein Verfahren, mit dem die störenden Signale verursacht durch Uneben
heiten bzw. Unrundeinheiten der drehenden Wellenoberflächen beseitigt werden können. Die
Überwachungseinrichtung ist deshalb stark störsignalbehaftet und eignet sich daher nicht für
den Einsatz in Bearbeitungsspindeln oder in Mehrspindelbohrköpfen, es sei denn, dass ein
extrem hoher Aufwand bei der Herstellung der Wellenoberflächen getrieben wird. Dabei
müsste durch Methoden der Fertigung garantiert werden, dass die Unebenheiten bzw. Un
rundheiten deutlich unter 1 µm bleiben, welches heute bei standardmäßig gefertigten Spin
delwellen bei weitem nicht der Fall ist.
Die Patentschrift DE 196 21 185 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur berührungslo
sen Drehmomentmessung für die Werkzeugüberwachung mit Hilfe berührungsloser Wegauf
nehmer. Im Patentanspruch 7 wird lediglich angedeutet, dass zur Kompensation nicht dreh
momentproportionaler Axialbewegungen mit zwei berührungslosen Wegaufnehmern und
deren Addition bzw. Subtraktion deren Wegsignale gewonnen wird. Dieses Verfahren mit
zwei Wegaufnehmern kompensiert die Signale von Unebenheiten bzw. Unrundheiten von
drehenden Wellenoberflächen allerdings theoretisch nur dann, wenn diese sich exakt sinui
disch verhalten und die zwei Wegaufnehmer um 180° gegeneinander versetzt angeordnet
sind.
Führt man den Gedanken zur Kompensation bzw. Mittelung von Unebenheiten bzw.
Unrundheiten durch mehr als einen Aufnehmer fort, so ergibt sich eine Verbesserung der
Kompensation um so mehr, je mehr Aufnehmer zum Einsatz kommen. Diese Kompensation
durch Parallelschaltung von Abstandssensoren führt theoretisch erst bei unendliche vielen
Aufnehmern am Umfang der Welle zu einem glatten, störungsfreien Messsignal. Diese Lö
sung käme einer Kostenexplosion gleich.
Durch Tiefpassfilter, deren Eckfrequenz deutlich niedriger als die Drehfrequenz der Welle ist,
ließen sich die Messsignalanteile aufgrund der Unebenheiten bzw. Unrundheiten sehr einfach
ausmitteln. Da die Filterfrequenz niedriger als die Drehfrequenz sein muss, wirken sich Sig
nalveränderungen aufgrund der Werkzeugbelastung nicht mehr innerhalb einer Werkstück
umdrehung im Messsignal aus. Für sehr kurze Reaktionszeiten, z. B. nach einem Werkzeug
bruch, ist jedoch eine sehr schnelle Reaktion für die Spindelstillsetzung erforderlich, weshalb
es für die Werkzeugüberwachung unumgänglich ist, innerhalb von Millisekunden auf Signal
veränderungen reagieren zu können. Deshalb müssen Messsignale bis zu einer Frequenz von
etwa 2 kHz durch den Sensor zur Verfügung gestellt werden. Da dies durch eine Tiefpassfilte
rung nicht erreicht werden kann, wurde das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungs
gemäße Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung an einer rotierenden
Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung entwickelt und hiermit zum Patent ange
meldet.
Fig. 1 zeigt eine Welle (3) mit Lagern (26) und einem Wellenflansch bzw. -wulst (22), einem
Werkzeug (1), einem Lagerdeckel (23), den Abstandssensoren (2) und deren Luftspalte (25)
zwischen Abstandssensor und Welle in radialer oder axialer Richtung zu dieser die sich in
ihrer Dicke bei Verlagerung der Welle aufgrund einer Belastung z. B. am Werkzeug verändern
und somit ein Messsignal (6,8) am Ausgang der Abstandssensoren (2) bewirken.
Wird das Werkzeug in radialer oder axialer Richtung zur Welle belastet, so erhöht bzw. er
niedrigt sich der Luftspalt (25) bzw. der Abstand zwischen dein Abstandssensor und dem
Wellenflansch bzw. -wulst (22) und erzeugt ein Messsignal am Ausgang der Abstandssenso
ren (2).
Die sich Wellenoberfläche im Bereich der Abstandssensoren (2) weist allerdings aufgrund der
im Allgemeinen begrenzten Genauigkeit ihrer Herstellungsverfahren Unebenheiten und Un
rundheiten auf. Diese führen mit dem Drehen der Welle auch ohne Belastung am Werkzeug
oder an der Weile zu einer Veränderung des Luftspaltes (25) zwischen der Wellenoberfläche
und dem Abstandssensor (2) und zwar mehrfach innerhalb einer Werkstückumdrehung. Dies
erzeugt ein Störsignal, welches um so höher ist, je größer die Restunebenheiten bzw. Restun
rundheiten bei der mechanischen Fertigung der Welle waren. Fig. 3 zeigt beispielhaft den
Signalverlauf beim Drehen der Welle ohne Werkzeugbelastung bzw. ohne Spindelbelastung
(6), wie er durch Unebenheiten bzw. Unrundheiten entsteht. Fig. 3 zeigt auch, dass sich die
Signale des Abstandssensors (2) mit jeder Spindelumdrehung (5) wiederholen.
Fig. 4 zeigt einen entsprechenden Signalverlauf gemäß Fig. 3, jedoch mit einer überlagerten,
statischen Belastung am Werkzeug (1) bzw. an der Welle (3) nämlich den Signalverlauf beim
Urehen der Welle mit Werkzeugbelastung bzw. Spindelbelastung (8).
Fig. 5 zeigt das reine, kompensierte Wellen- bzw. Werkzeugbelastungssignal (12), welches
entsteht, nachdem das Messsignal ohne Werkzeug- bzw. Wellenbelastung (6) gemäß Fig. 3
vom Messsignal mit Werkzeugbelastung (8) gemäß Fig. 4 abgezogen wurde.
Das Messsignal ohne Werkzeugbelastung (6) gemäß Fig. 3 muss jedoch vor einer die Spindel
oder das Werkzeug belastenden Messung aufgenommen und abgespeichert sein, damit es
während dieser Messung zur Kompensation zur Verfügung gestellt werden kann. Ferner muss
das Messsignal ohne Werkzeugbelastung (6) als Signalkurve über dem Drehwinkel abgespei
chert werden, damit es synchronisiert über dem Drehwinkel mit dem Belastungssignal an der
Spindel bzw. einem Werkzeug über den Drehwinkel kompensiert werden kann.
Erfindungsgemäß werden deshalb in einem Speicherbaustein (16) ein Drehwinkelsignal (11)
aus einem Rotations-Drehgeber (10) und das Messsignal von mindestens einem Abstandssen
sor (2) ohne Werkzeugbelastung (6) eingelesen und diese miteinander gespeichert. Dieser
Speichervorgang wird durch ein binäres Schaltsignal (17) ausgelöst für den Fall, dass der Be
diener der Werkzeugmaschine neue Kompensationssignale aufnehmen möchte. Für den Fall
der Belastungsmessung zum Zwecke der Werkzeugüberwachung ist das binäre Schaltsignal
(17) in den anderen, den Grundschaltzustand versetzt, welcher die Auswerteeinheit (16) dazu
veranlasst, die gespeicherte Signalkurve ohne Werkzeugbelastung (6) synchron mit dem aktu
ell gelesenen Drehwinkelsignal (11) des Rotations-Drehgebers und damit auch synchron mit
dem aktuellen Messsignal unter Belastung an der Spindel bzw. dem Werkzeug (8) auszulesen
und einem Differenzbildner-Baustein (18) zuzuführen, welcher das kompensierte Ausgangs
signal (9) aus der Differenz der Signale mit und ohne Belastung (6 und 8) liefert.
Dieses kompensierte Ausgangssignal (9) steht hinsichtlich seiner Dynamik dem Ursprungs
signal des Abstandssensors durch nichts nach, da keinerlei Tiefpassfilter verwendet werden.
Da sich die Unebenheiten und Unrundheiten an den Oberflächen der Wellen nicht ändern,
reicht in der Regel eine einmalige Abspeicherung dieser Signale im Speicherbaustein (16).
Somit kann sich die Speicherung auf die Erstinbetriebnahme eines Systems zur Werkzeug
überwachung bei einer neuen Maschine beschränken und muss nicht durch den Bediener
später regelmäßig wiederholt werden. Die erfindungsgemäße Anordnung besticht somit
durch ihre Einfachheit bei der Bedienung von Werkzeugmaschinen mit Werkzeugüberwa
chungseinrichtungen und liefert die für die Werkzeugüberwachung benötigten sehr schnellen
Signale.
Zur Synchronisierung der Messsignalkurven ohne Werkzeugbelastung (6) und mit Werk
zeugbelastung (8) zum Zwecke der Kompensation kann anstelle des Drehwinkelsignals eines
Rotations-Drehgebers (11) auch der Impuls (14) je Umdrehung der Welle von einem preis
werteren Impulsgeber (13) verwendet werden. In diesem Falle liest der Speicherbaustein die
Signalkurve ohne Werkzeugbelastung (6) mit dem Impuls mit selber Geschwindigkeit aus,
wie er sie eingelesen hat. Alternativ bildet der Speicherbaustein mit seinem naturgemäß zuge
hörigen Rechenwerk den Drehwinkel durch proportionale 360°-Aufteilung zwischen den Im
pulsen erneut ab und ist so in der Lage, die Messsignalkurve ohne Werkzeugbelastung mit der
Messsignalkurve mit Werkzeugbelastung übereinander zu bringen, um die Kompensation
durch den Differenzbildner-Baustein (18) exakt ohne jegliche Phasenschiebung sicherzustel
len. Fig. 6, 7 und 8 zeigen den Ablauf entsprechend.
Das Verfahren und die Vorrichtung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung einer
rotierenden Spindel zum Zwecke der Werkzeugüberwachung ist nicht nur für einspindlige
Werkzeug- bzw. Werkstückspindeln von großem Interesse, sondern insbesondere auch für
Mehrspindelbohrköpfe. Es ist natürlich möglich, das Verfahren und die Vorrichtung auf alle
Spindeln gemäß Anspruch 9 entsprechend einem mehrkanaligen Überwachungssystem zu
übertragen. Letzteres ist jedoch nicht notwendig, da der Rotationsgeber (10) bzw. der Impuls
geber (13) nur einmal installiert werden muss, weil die Drehbewegungen der einzelnen Spin
deln über die fest vorgegebenen Zähnezahlen der Zahnräder fest miteinander gekoppelt sind.
Über einen Rechenbaustein lassen sich so für jede Welle bei bestimmten Drehwinkelpositio
nen Impulse erzeugen bzw. Drehgebersignale generieren, die der tatsächlichen Winkelpositi
on einer jeder Welle entsprechen. Diese Hilfssignale können dann anstelle mehrerer Rotati
ons-Drehgeber (10) bzw. mehrerer Impulsgeber (13) benutzt werden. Eine solche Berech
nungsmethode über das Zähnezahlverhältnis bzw. die Zähnezahldifferenz muss sich von Um
drehung zu Umdrehung wiederholen und ist sowohl in Richtung schneller laufenden als auch
in Richtung langsamer laufender Wellen, ausgehend von der Welle, welche den einzigen Ro
tations-Drehgeber (10) bzw. den einzigen Impulsgeber (13) trägt, durchführbar.
Die Erfindung zur präzisen, berührungslosen Belastungsmessung einer rotierenden Spindel
zum Zwecke der Werkzeugüberwachung ist besonders dann von großem Interesse, wenn ihre
Vorrichtung nachrüstbar ist, d. h. an bereits bestehenden Einzelspindeln oder Mehrspindel
bohrköpfen nachträglich installiert werden kann. Hierzu bietet sich der Lagerdeckel (23) an,
der in der Regel einfach von den Spindelgehäusen abgenommen werden kann zwecks An
bringung einer Bohrung zur Aufnahme des Abstandssensors (2) bzw. der Abstandssensoren.
Ferner bietet sich als Referenzfläche auf der Welle der Spindel der Wellenflansch bzw. auch
Wellenwulst (22) genannt an, der in der Regel für ein Abdichtungslabyrinth, welches press
luftdurchströmt wird, genutzt wird und in den meisten Spindeln vorhanden ist. Entsprechen
des ist in den Ansprüchen 15 und 16 ausgedrückt.
1
Werkzeug
2
Abstandssensoren
3
Spindelwelle
4
Spindelgehäuse bzw. Spindelgehäusebauteil
5
Spindelumdrehung
6
Messsignalkurve ohne Werkzeugbelastung
7
Auswerteeinheit
8
Messsignalkurve mit Werkzeugbelastung
9
Kompensiertes Ausgangssignal
10
Rotations-Drehgeber
11
Drehwinkelsignal des Rotations-Drehgebers
12
Reine, kompensierte Wellen- bzw. Werkzeugbelastungskurve
13
Impulsgeber
14
Impuls je Umdrehung der Welle (
3
)
15
Zeit über der Wellendrehung, Zeitachse
16
Speicherbaustein
17
Binäres Schaltsignal
18
Differenzbildner-Baustein
19
Schwellwert-Vergleichsbaustein
20
Werkzeugzustand
21
Rechenbaustein
22
Wellenflansch bzw. -wulst
23
Vorderer Lagerdeckel
24
Schwellwertvorgaben zur Werkzeugzustandsbewertung
25
Luftspalte bzw. Abdichtungslabyrinth bzw. Abstandsmessspalt für Abstandssensoren
26
Lager
Claims (18)
1. Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen von rotierenden Werkzeugen (1) mit min
destens einem Abstandssensor (2), der aufgrund der Belastung des Werkzeuges (1) die
sich ergebende, relative Lageveränderung der rotierenden Spindelwelle (3) gegenüber
dem ortsfesten Spindelgehäuse (4) bzw. einer seiner Bauteile in axialer oder radialer
Richtung der Welle (3), verursacht durch Axialkräfte, Radialkräfte oder Drehmomente am
Werkzeug (1) misst, dadurch gekennzeichnet, dass die sich über eine Spin
delumdrehung (5) ohne Werkzeugbelastung ergebende Messsignalkurve (6), welche sich
aufgrund von Unebenheiten bzw. Unrundheiten der drehenden Spindelwellenoberfläche
ergibt, vor der Werkzeug- bzw. Wellenbelastung erfasst und in einer Auswerteeinheit (7)
gespeichert wird und dass die gespeicherte Kurve (6) von der Messsignalkurve über eine
Wellenumdrehung mit Werkzeug- bzw. Wellenbelastung (8) zum Zwecke der Kompensa
tion des Messsignalanteils aufgrund der Unebenheiten bzw. Unrundheiten der drehenden
Wellenoberflächen über die Auswerteeinheit (7) abgezogen wird, die Auswerteeinheit
somit ein Ausgangssignal (9) liefert, das ausschließlich der Spindelbelastung bzw. der
Werkzeugbelastung entspricht.
2. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Messsignalkurven ohne und mit Werkzeugbelastung (6, 8) mit Hilfe eines Rotations-
Drehgebers (10) auf der Welle über dem Drehwinkelsignal (11) des Rotations-Drehgebers
einer Spindelumdrehung aufgenommen wird und dass die so gebildete Signalkurve über
dem Drehwinkel ohne Wellenbelastung (6) in der Auswerteeinheit (7) gespeichert wird,
um sie von der entsprechenden Signalkurve über den Drehwinkel mit Werkzeug- bzw.
Wellenbelastung (8) zu Kompensationszwecken abzuziehen, welches zu der reinen, kom
pensierten Signalkurve der Werkzeugbelastung (12) führt.
3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Messsignalkurven ohne und mit Werkzeugbelastung (6, 8) mit Hilfe eines Impulsge
bers (13) auf der Welle, der einen Impuls (14) je Umdrehung liefert, über der Umdre
hungszeit (15) für eine Spindelumdrehung aufgenommen wird, wobei die Impulse (14)
je Wellenumdrehung das periodische Signal der Unebenheiten und Unrundheiten der
drehenden Wellenoberfläche auf der Zeitachse (15) definieren, und dass die so gebildete
Signalkurve über der Umdrehungszeit ohne Wellenbelastung (6) in der Auswerteeinheit
(7) gespeichert wird, um sie von der entsprechenden Signalkurve über den Drehwinkel
mit Werkzeug- bzw. Wellenbelastung (8) zu Kompensationszwecken abzuziehen, welches
zu der reinen, kompensierten Signalkurve der Werkzeugbelastung (12) führt.
4. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteeinheit (7) zwischen den Impulsen (14) des Drehgebers (13), die einmal
je Umdrehung kommen, eine proportionale 360°-Teilung vornimmt und somit Signalkur
ven über den Drehwinkel gemäß Anspruch 2 entstehen und dass die so gebildete Signal
kurve über den Drehwinkel ohne Wellenbelastung (6) in der Auswerteeinheit (7) gespei
chert wird, um sie von der entsprechenden Signalkurve über den Drehwinkel mit Werk
zeug- bzw. Wellenbelastung (8) zu Kompensationszwecken abzuziehen, welches zu der
reinen, kompensierten Signalkurve der Werkzeugbelastung (12) führt.
5. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass dem Speicherbaustein (16) der Auswerteeinheit (7) von außen ein binäres Schaltsig
nal (17) zugeführt wird, wodurch dieser ohne Spindelbelastung dazu veranlasst wird, die
Messsignalkurve für einen Spindelumdrehungsweg oder für eine Spindelumdrehungszeit
(6) bzw. für die Zeit zwischen dem Impulsgebersignal (14) aufzunehmen und abzuspei
chern und dass es sich in dieser Schalterstellung um die Lernphase bzw. die Abspeiche
rungsphase für die Messsignalkurve ohne Werkzeugbelastung handelt.
6. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das binäre Schaltsignal (17) gemäß Anspruch 5 in der alternativen, binären Schalt
signalstellung den Speicherbaustein (16) dazu veranlasst, die gespeicherte Messkurve (6)
gemäß Anspruch 5 auszugeben und einem Differenzbildner-Baustein (18) zuzuführen, der
die gespeicherte Signalkurve ohne Spindelbelastung (6) von der Signalkurve mit Spindel
belastung (8) abzieht und als Ergebnis das kompensierte Ausgangssignal (9) liefert.
7. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der Abstandssensor (2) vorzugsweise ein induktiver Abstandssensor ist.
8. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswerteeinheit (7) das kompensierte Ausgangs- bzw. Messsignal (9) mit für
die Werkzeugüberwachung üblichen Schwellwerten über einen Schwellwert-Vergleichs
baustein (19) vergleicht, um auf den Werkzeugzustand (20), wie Werkzeugverschleiß,
Werkzeugbruch, Werkzeug/Werkstück-Kontakt oder 'Werkzeug fehlt', zu schließen.
9. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass bei Mehrspindelbohrköpfen mehrere Verfahren und Vorrichtungen parallel, und zwar
für jede Spindel bzw. Welle bzw. Werkzeug zum Einsatz kommen.
10. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
dass bei Mehrspindelbohrköpfen für jede Spindel bzw. Welle bzw. Werkzeug mindestens
ein Abstandssensor (2), mindestens ein Signalspeicher (16), mindestens ein Differenz
bildner (18) und mindestens ein Schwellwert-Vergleichsbaustein (19) vorhanden ist,
allerdings nur ein Rotations-Drehgeber (10) gemäß Anspruch 2 bzw. nur ein Impulsgeber
(13) gemäß Anspruch 3 an einer beliebigen Welle vorhanden ist und auch nur ein binäres
Schaltsignal (17) für alle Signalspeicher (16) der Spindeln des Mehrspindelbohrkopfes
vorgesehen ist.
11. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
das drehwinkelproportionale Signal (11) des Rotations-Drehgebers (10) an der beliebigen
Welle des Mehrspindelbohrkopfes einem separaten Rechenbaustein (21) zugeführt wird,
welcher für die Auswerteeinheiten (7) jeder anderen Spindel bzw. Welle bzw. Werkzeug
des Mehrspindelbohrkopfes jeweils ein weiteres drehwinkelproportionales Signal (11) be
rechnet, wozu nur das drehwinkelproportionale Signal des einzigen Rotations-Drehgebers
(10), das jeweilige Zähnezahlverhältnis und die jeweilige Zähnezahldifferenz zwischen
der Welle mit dem einzigen Rotations-Drehgeber (10) und den anderen Wellen für die die
weiteren drehwinkelproportionalen Signale (11) für den Rechenbaustein (21) benötigt
werden, und dass dieser Rechenbaustein (21) die Möglichkeit besitzt, die Zähnezahlver
hältnisse und die Zähnezahldifferenzen einzugeben.
12. Verfahren nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine ent
sprechende Anordnung und Berechnung über den Rechenbaustein (21) auch mit dem Im
pulsgeber (13) und den sich daraus ergebenden Drehwinkeln gemäß Anspruch 3 und 4
erfolgen kann.
13. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass nicht nur Messsignale aufgrund von Unebenheiten oder Unrundheiten der Spindel
wellenflächen kompensiert werden, sondern auch solche Signale, die sich in Unrundheiten
aufgrund einer. Restunwucht der Welle ergeben.
14. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstandssensoren vorzugsweise aus miniaturisierten, induktiven Abstandssenso
ren bestehen.
15. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstandssensoren gemäß Anspruch 14 vorzugsweise in dem vorderen Lagerde
ckel (23) untergebracht sind, wo die Wellenbelastung eingeleitet wird.
16. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstandssensoren vorzugsweise auf den in Spindeln üblichen Flansch bzw. Wulst
(22) auf der Welle in der Nähe des vorderen Lagerdeckels (23), wo die Wellenbelastung
eingeleitet wird, in axialer und/oder radialer Richtung zur Welle gegen den Flansch (22)
bzw. die Wulst (22) gerichtet sind und dass es sich bei diesem Flansch (22) bzw. Wulst
(22) um ein übliches Element auf der Welle für ein pressluftdurchströmtes Abdichtungs
labyrinth bestehend aus Spindelgehäuseteilen, Lagerdeckel (23) und Flansch bzw. Wulst
(22) auf der Welle vor der ersten Lagerung aus der Sicht der Wellenbelastungseinleitungs
richtung handelt.
17. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstandssensoren auch bis zu 30° geneigt zu der axialen oder radialen Mess
richtung der Welle im Spindelgehäuse (4) bzw. vorderen Lagerdeckel (23) angeordnet
sein können.
18. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Messung eines Drehmoments die Abstandssensoren die axiale Verlagerung eines
schrägverzahnten Zahnrades bzw. dessen Wellen messen.
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