DE1122742B - Vorrichtung zum gleichzeitigen Messen von Drehmoment und Axialkraft beim Bohren, Senken, Reiben u. dgl. - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum gleichzeitigen Messen von Drehmoment und Axialkraft beim Bohren, Senken, Reiben u. dgl. Gegenstand der Erfindung ist eine Zweikomponenten-Schnittkraftmeßnabe zum gleichzeitigen Messen von Drehmoment und Axialkraft beim Bohren, Senken, Reiben und ähnlichen Fertigungsverfahren mit einer Spindelaufnahme und mit einem mit Dehnmeßstreifen besetzten, mit dem Werkzeug umlaufenden und als Hohlkörper ausgebildeten Verformungskörper.
• Nach dem Stand der Technik sind Meßeinrichtungen für umlaufende Wellen bekannt, die eine Messung von Axialkraft und Drehmoment durch Zwischenschaltung einer geeigneten Meßeinrichtung in den Kraftfluß ermöglichen. Dabei werden Verformungskörper und Werkzeugaufnahme baulich hintereinander angeordnet, wodurch der Abstand zwischen Arbeitsspindel und Kraftangriffspunkt am Werkzeug in unzulässiger Weise verlängert wird.
• Es sind auch Vorrichtungen zum gleichzeitigen Messen von Schub bzw. Axialkraft und Drehmoment an einer umlaufenden Welle bekannt, bei denen der verwendete Verformungskörper als Hohlkörper ausgebildet ist. Allerdings muß hierbei der Hohlraum zur Aufnahme des Meßelementes genutzt werden, so daß die Baulänge der Meßvorrichtung wiederum unzulässig vergrößert werden muß und daher ein Einsatz als Schnittkraftmeßeinrichtung beim Bohren und ähnlichen Fertigungsverfahren entfällt.
• Eine einwandfreie Messung der Schnittkräfte beim Bohren und ähnlichen Fertigungsverfahren ist aber nur dann gewährleistet, wenn der beim betriebspraktischen Arbeitsvorgang vorliegende Zustand möglichst weitgehend erhalten bleibt. Diese Forderung gilt insbesondere für die Auskraglänge.
• Die oben erläuterten Nachteile bisher bekannter Meßeinrichtungen zur Messung von Axialkraft und Drehmoment beim Bohren und ähnlichen Fertigungsverfahren führten zur erfindungsgemäßen Zweikomponenten-Schnittkraftmeßnabe, bei der die Werkzeugaufnahmehülse 4, wie in der Zeichnung erläutert, konzentrisch innerhalb des Hohlraumes des Verformungskörpers 2 angeordnet ist, so daß beide Teile ineinandergeschachtelt sind.
• Der hierdurch erreichte technische Fortschritt liegt darin, daß der Abstand zwischen Spindeleinspannung und Kraftangriffspunkt der beim Einsatz eines üblichen Bohrfutters vorhandenen Auskraglänge entspricht und somit die betriebspraktischen Verhältnisse im wesentlichen erhalten bleiben.
• Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes im Schnitt.
• Die Spindelaufnahme 1 kann mit dem Verformungskörper 2 aus einem Stück gefertigt oder mit diesem lösbar verbunden sein. Auf diesen mit der Drehzahl der Hauptspindel kreisenden Verformungskörper sind Dehnmeßstreifen 3 aufgeklebt, so daß die von den Schnittkräften hervorgerufenen elastischen Formänderungen des Verformungskörpers 2 zur Bestimmung der Schnittkraftkomponenten meßbar gemacht werden. Die Stromzuführung zu den Dehnmeßstreifen erfolgt in bekannter Weise durch einen Schleifringübertrager, der sich beispielsweise, wie in der Zeichnung dargestellt, aus folgenden Teilen zusammensetzt: Schleifringträger 8, Schleifring 9, Zwischenring 10, Bürste 11, Druckfeder 12, Bürstenhalter 13, Bürstenhalterring 14, Gehäuse 15 und Schutzmantel 16. Das Werkzeug wird von einer z. B. als Innenkegel ausgebildeten Werkzeugaufnahmehülse 4 aufgenommen, die zur Erreichung einer kürzeren Auskraglänge in den Hohlraum des beispielsweise als Hohlzylinder mit kreisringförmigem Querschnitt ausgebildeten Verformungskörpers 2 hineinragt. Das Werkzeug wird mittels eines in eine Querbohrung 6 einführbaren zylindrischen Dornes ausgetrieben, der mit einer Keilfläche versehen ist und mit dem Austreibstift 5 zusammenwirkt, dessen Durchmesser größer ist als die Breite eines Schlitzes 7 in der Werkzeugaufnahmehülse 4.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum gleichzeitigen Messen von Drehmoment und Axialkraft beim Bohren, Senken, Reiben u. dgl. mit einer Spindelaufnahme und mit einem mit Dehnmeßstreifen besetzten, mit dem Werkzeug umlaufenden und als Hohlkörper ausgebildeten Verformungskörper, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Werkzeugaufnahmehülse (4) konzentrisch innerhalb des Hohlraumes des Verformungskörpers (2) angeordnet ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Austreiben des Werkzeuges ein in der Spindelaufnahme (1) geführter Austreibstift (5) vorgesehen ist, dessen Durchmesser größer ist als die Breite eines Schlitzes (7) in der Werkzeugaufnahmehülse (4) und der in eine Querbohrung (6) hineinragt, die dem Einführen eines keilförmigen Dornes dient. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 740 762, 741259; Zeitschrift »Werkstattechnik und Maschinenbau«, 1952, S. 38 bis 43 und 281 bis 289; Zeitschrift »Werkstatt und Betrieb«, 1952, S.43 bis 47; Zeitschrift »Machinery« (London), 1950, S.825 bis 827.