DE1145895B

DE1145895B - Einrichtung zum Pruefen von Werkzeugen auf Beschaedigung oder Abnutzung

Info

Publication number: DE1145895B
Application number: DEL33922A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Johannes Renker
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1959-08-08
Filing date: 1959-08-08
Publication date: 1963-03-21

Description

Einrichtung zum Prüfen von Werkzeugen auf Beschädigung oder Abnutzung Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Prüfen von Werkzeugen, Konstruktionselementen od. dgl. auf Beschädigung oder Abnutzung mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes, in das die Werkzeuge (Prüflinge) nach der Benutzung gebracht werden.
Beispielsweise ist es bei vollautomatischen Maschinen, Fertigungsstraßen u. dgl. zu einer wichtigen Aufgabe geworden, Werkzeuge, die während des Einsatzes beschädigt werden, sofort nach der Beschädigung zu erkennen und auszutauschen, um Ausschußwerkstücke und Beschädigungen der Maschine zu vermeiden. Die Aufgabe besteht also darin, z. B. jeden Bohrer in einer Bohrstraße während der kurzen Pause, die nach jedem Bohrvorgang entsteht, daraufhin zu prüfen, ob seine Schneiden erhalten sind und nicht etwa ein abgesprengtes Stück des Bohrers in der - Bohrung verblieben ist.
Es gibt Einrichtungen, bei denen diese Aufgabe dadurch gelöst ist, daß das Bohrloch durch einen Fühler abgetastet wird, um festzustellen, ob etwa ein Teil des Werkzeuges in dem Bohrloch verblieben ist.
Diese Überwachungsart versagt, wenn es sich um das Bohren von Sacklöchern handelt; in diesem Falle kann es leicht vorkommen, daß in das Sackloch hineingefallene Bohrspäne die Anzeige verfälschen. Es sind weiterhin Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen die Überwachung über ein induktives System durchgeführt wird, in dem ein beschädigtes Werkzeug ein anderes Magnetfeld erzeugt als ein nicht beschädigtes. Erreicht der dem Feld proportionale Strom an einem Kontaktamperemeter oder einer Spule den von einem beschädigten Werkzeug induzierten Wert, ertönt ein Signal, oder es erfolgt ein Abschalten der Maschine. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, daß für jedes Werkzeug eine spezifische Einrichtung Verwendung finden muß bzw. daß die Meßinstrumente jeweils neu eingestellt werden müssen.
Demgegenüber stellt die erfindungsgemäße Einrichtung eine Universalprüfeinrichtung für Werkzeuge bis zu einer bestimmten Abmessung dar, die unabhängig von Netzspannungsschwankungen und sonstigen Störungen mit großer Genauigkeit arbeitet und Abnutzungen und Beschädigungen jeder Art sehr früh erfaßt. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß gleichzeitig mit dem Prüfling in ein zweites elektrisches oder elektromagnetisches Feld ein nicht benutztes gleiches Werkzeug oder ein Äquivalent eingesetzt wird und daß die Differenz beider Felder als Maß für die Abnutzung oder Beschädigung des Prüflings ausgenutzt wird. Unter Äquivalent ist dabei ein Teil zu verstehen, das die gleiche Feldänderung hervorruft wie das nicht beschädigte Werkzeug bzw. nicht abgenutzte Konstruktionselement. Als Maßanordnung kann eine Scheinwiderstandsbrücke oder ein Differentialtransformator vorgesehen sein.
Die Prüfeinrichtung kann mit Hilfe zweier Kondensatorenplatten aufgebaut werden. In das zwischen den Kondensatorenplatten sich ausbildende Feld wird jeweils nach einem Einsatz das zu überwachende Werkstück aus magnetisierbarem oder nicht magnetisierbarem Material eingeführt. Die hierdurch bewirkte Kapazitätsänderung bedingt eine Änderung der Frequenz, die zur Messung herangezogen wird.
Für die Überprüfung kleinerer oder langgestreckter Werkstücke und Konstruktionselemente aus magnetisierbarem Material, wie Bohrer, kann man in an sich bekannter Weise ringförmige Spulen vorsehen, deren elektromagnetisches Feld durch Einführen des Werkstückes oder Konstruktionselementes sich stark ändert. Die sich hierbei ergebende Änderung der Strom aufnahme zeigt an, daß das Werkstück beschädigt ist bzw. das Konstruktionselement abgenutzt ist. Es ist auch möglich, zur Erfassung der Beschädigung oder Abnutzung den Impedanzwert des elektrischen Feldes heranzuziehen. Sobald diese Werte von einem Sollwert abweichen, liegt z. B. eine Beschädigung des Bohrers oder des anderen in das Feld eingeführten Werkzeuges vor. Die Abweichung kann zur Auslösung eines Signals oder eines Schaltvorganges, z. B. zum Stillsetzen der Maschine, ausgenutzt werden.
Zweckmäßigerweise wird die Prüfeinrichtung mit einer Spannung mittlerer oder höherer Frequenz ge- speist. Dies ist insofern vorteilhaft, als auch die Anzeige kleiner Änderungen an dem eingeführten Werkstück ermöglicht wird.
Um zu vermeiden, daß etwa an dem zu prüfenden Werkzeug anhängende Späne eine Fehlanzeige auslösen, wird die Anordnung so getroffen, daß nur solche Abweichungen erfaßt werden, die durch Verkleinerung der Eigenmasse des Prüflings entstehen.
Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert: In dem gewählten Beispiel erfolgt die Überprüfung eines Bohrers 6 in einer mit Mittelfrequenz oder Hochfrequenz gespeisten Scheinwiderstandsbrücke 1, 2, 3, 4. In einem Brückenzweig liegt eine Ringspule3, in einem benachbarten Brückenzweig liegt eine Ringspule 4. In die Ringspule4 wird ein Äquivalent 5, z. B. ein Eisenkern, eingeführt, das dieselbe Induktivitäts- bzw. Feldänderung hervorruft wie ein nicht beschädigter Bohrer. In dem Brückenzweig mit der Spule 4 wird somit der Sollwert erzeugt, der verglichen wird mit dem Istwert, der in dem Zweig mit der Spule 3 erzeugt wird. Vor Inbetriebnahme der Meßanordnung wird die Scheinwiderstandsbrücke so abgestimmt, daß bei Einführen des Äquivalents 5 in die Spule 4 und des Bohrers 6 in die Spule 3 im Diagonalzweig der Brücke mit der optischen oder akustischen Signalvorrichtung bzw. der Abschaltvorrichtung7 kein Strom fließt. Wird jedoch zugleich mit dem Kern 5 ein beschädigter Bohrer 6 in die jeweilige Ringspule eingeführt, so ist die Brücke verstimmt, wobei die Signaleinrichtung bzw. die Abschaltvorrichtung 7 in Tätigkeit tritt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zum Prüfen von Werkzeugen, Konstruktionselementen od. dgl. auf Beschädigung oder Abnutzung mittels eines elektrischen oder elektromagnetischen Feldes, in das die Werkzeuge (Prüflinge) nach der Benutzung gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Prüfling (6) in ein zweites elektrisches oder elektromagnetisches Feld ein nicht benutztes gleiches Werkzeug oder ein Aquivalent (5) eingesetzt wird und daß die Differenz beider Felder als Maß für die Abnutzung oder Beschädigung des Prüflings (6) benutzt wird.
2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Felderzeugung Ringspulen (3, 4) vorgesehen sind, in die die Weizeuge (5, 6) aus magnetisierbarem Material in an sich bekannter Weise eingeführt werden.
3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspulen (3, 4) in zwei benachbarten Zweigen einer Scheinwiderstandsbriicke (1, 2, 3, 4) liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1033 991; Zeitschrift »Technische Rundschau«, Nr. 39, 19. 9. 1958, S. 18 und 19.