DE1270362B - Vorrichtung zum Pruefen der Laenge und des Zustandes eines Schneidwerkzeuges - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 23b

Deutsche Kl.: 49 a-55/01

Nummer: 1270 362

Aktenzeichen: P 12 70 362.7-14

Anmeldetag: 17. Dezember 1959

Auslegetag: 12. Juni 1968

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen der Länge und des Zustandes eines Schneidwerkzeuges, das in einem Spindelstock od. dgl. gehaltert ist, der gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück hin- und zurückbewegbar ist mit einer vor dem Werkstück angeordneten Fühlvorrichtung, die das Schneidwerkzeug abtastet und ein Signal erzeugt, wenn dieses von seiner Sollänge und/oder seinem Sollzustand abweicht.

Der Grundgedanke der Erfindung läßt sich besonders vorteilhaft bei selbsttätig arbeitenden Werkzeugmaschinen anwenden, bei denen an Werkstücken wiederholt spanabhebende Arbeiten durchgeführt werden, wobei die Vorgänge selbsttätig und ohne ständige Überwachung durch eine Bedienungsperson ablaufen. Es hat sich herausgestellt, daß bei solchen Maschinen das Zerbrechen des Werkzeuges einen Hauptanteil der Ausfallzeiten ausmacht. Es sind bereits besondere Vorrichtungen bekannt, mit denen diese Ausfallzeiten dadurch verringert werden, daß die Möglichkeit der Werkzeugbeschädigung herabgesetzt wird. Dabei dient eine solche bekannte Vorrichtung dazu, die Maschine abzuschalten, falls irgendeines der Schneidwerkzeuge der Maschine eine Anzahl von Arbeitsgängen ausgeführt hat, so daß eine Werkzeugbeschädigung oder ein Bruch wahrscheinlich eintreten würde, falls das Werkzeug nicht ausgetauscht wird. Obwohl diese Vorrichtung tatsächlich das Ausmaß des Werkzeugbruches merklich verringert hat und damit auch die Ausfallzeit, muß immer noch mit Werkzeugbruch gerechnet werden, der beispielsweise darauf zurückzuführen ist, daß auf Grund von harten Stellen im Werkstück das Werkzeug während der Arbeit übermäßig belastet wird oder daß das Werkzeug fehlerhaft ist. Obwohl bei einer bekannten Vorrichtung Mittel vorgesehen sind, die dazu führen sollen, daß das Werkzeug mit der richtigen Länge eingesetzt wird, bleibt es nicht ausgeschlossen, daß die Bedienungsperson die Werkzeuge nicht richtig einsetzt, und besonders wird damit nicht ausgeschlossen, daß die Bedienungsperson die Werkzeuge zu kurz einsetzt. Die bekannten Vorrichtungen erzeugen in diesem Fall kein Signal und schalten die Maschine auch nicht ab, falls auf Grund von Bruch oder verkehrtem Einsetzen das Werkzeug nicht die geeignete Länge hat.

Wie wohl ohne weiteres einleuchten dürfte, haben diese Maßnahmen nicht befriedigen können, und man hat versucht, wirksamere Vorrichtungen zur Überwachung von automatisch arbeitenden Maschinen bei Werkzeugbruch zu schaffen.

Die bekannte Einrichtung zum Auslösen eines

Vorrichtung zum Prüfen der Länge

und des Zustandes eines Schneidwerkzeuges

Anmelder:

The Cross Company, Fräser, Mich. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Negendank, Patentanwalt,

2000 Hamburg 36, Neuer Wall 41

Als Erfinder benannt:

Ralph E. Cross, Grosse Pointe Shores, Mich.;

Herbert A. Martens,

Birmingham, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Dezember 1958
(781 089)

elektrischen Schaltvorganges an einer automatisch arbeitenden Bohr- oder Gewindeschneidmaschine bei Werkzeugbruch, von der die Erfindung ausgeht, zeichnet sich dadurch aus, daß sich das Werkzeug im Luftspalt des offenen Eisenkerns einer Drosselspule befindet und daß die Induktivitätsänderung der in einem Wechselstromkreis liegenden Drosselspule bei Bruch des Werkzeuges über ein Relais den Schaltvorgang auslöst.

Bei dieser bekannten Vorrichtung wird das Werkzeug kontinuierlich durch die ständig ansprechbare Drosselspule überwacht, und ein Signal wird nur dann erzeugt, wenn die Drosselspulenöffnung nicht mehr durch das Werkzeug ausgefüllt ist. Infolgedessen muß bei dieser Vorrichtung das Werkzeug in der zurückgefahrenen Stellung die Drosselspulenöffnung ausfüllen, da bei zu weitem Zurückfahren ein Signal ausgelöst werden würde, wenn das Werkzeug aus der Drosselspulenöffnung austritt. Dies ist insofern nachteilig, als nur ein und dasselbe Werkzeug überwachbar ist und nicht mehrere nacheinander zum Einsatz kommende verschiedene Längen aufweisende Werkzeuge, wie es bei Automaten der Fall ist, überwacht werden können. Weiterhin ist die Notwendigkeit, das das Werkzeug im Drosselspulenspalt verbleiben muß, sowohl beim Werkzeugwechsel als auch beim Werkstückwechsel hinderlich.
Mit der Erfindung soll nun eine Vorrichtung vorstehender Art geschaffen werden, bei der das Einschalten der Fühlvorrichtung in einer vorbestimmten Stellung des Werkzeuges erfolgen und ein Signal ab-

809 559/249

gegeben werden soll, wenn das Werkzeug von seiner Sollänge und/oder seinem Sollzustand abweicht.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung besteht die Erfindung darin, daß die Fühlvorrichtung durch eine vom Spindelstock bei Erreichen einer vorbestimmten Stellung betätigte Schalteinrichtung im Prüfzustand versetzt wird, wobei die vorbestimmte Stellung der Stellung des Spindelstockes entspricht, in der sich ein Schneidwerkzeug mit Sollänge und im Sollzu-

F i g. 3 eine Darstellung der Vorrichtung nach F i g. 1 mit dem Spindelstock in vorgerückter Stellung,

F i g. 4 eine Darstellung der Vorrichtung nach F i g. 1, bei der der Spindelstock während des Vorrückens auf dem Schlitten eine kritische Lage erreicht hat und bei der eines der Schneidwerkzeuge zu kurz eingestellt ist,

F i g. 5 eine Teildarstellung nach der Vorrichtung der F i g. 1 in einer der F i g. 4 ähnlichen Stellung, wobei eines der Schneidwerkzeuge abgebrochen ist,

F i g. 6 eine schematische Darstellung der in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Vorrichtung mit der zuge-

durch die Bewegung des Spindelstockes in eine vorher bestimmte Stellung betätigte Schaltvorrichtung zum Erregen der Schaltanordnung vorgesehen ist. Zur Erläuterung der Erfindung werden im folgen-S den im Zusammenhang mit den Zeichnungen beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es zeigt

F i g.l eine Seitenansicht einer Werkzeugmaschine, die mit einer Längenprüfvorrichtung für das Schneidstand unmittelbar vor der Fühlvorrichtung befindet. io werkzeug und Mitteln zur Anzeige einer bestimmten Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung hat Lage des das Werkzeug haltenden Spindelstocks gegenüber der bekannten Einrichtung, von der die od. dgl. gegenüber einem Werkstück versehen ist, Erfindung ausgeht, den Vorteil der besseren Anpas- wobei der Spindelstock völlig zurückgezogen ist, sungsfähigkeit an verschiedene Arbeitsbedingungen. F i g. 2 eine Darstellung der Vorrichtung nach

Sie ist unabhängig von der Rücklauf länge des Werk- 15 Fig. 1 in einer Zwischenstellung, die der Spindelzeuges, so daß die Bewegungsbahn langer als das stock beim Vorrücken auf dem Schlitten erreicht, Werkzeug selbst sein kann, wodurch der Werkzeugwechsel und auch der Werkstückwechsel wesentlich
erleichtert wird.

Gemäß einer Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes kann die Schalteinrichtung zum In-Prüfzustand-Versetzen der Fühlvorrichtung aus einem an sich bekannten Begrenzungsschalter mit dazugehörigen Schaltnocken bestehen, von denen der eine am Spindelstock und der andere ortsfest angeordnet sind.

Nach einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes kann die Schalteinrichtung zum In-Prüfzustand-Versetzen der Fühlvorrichtung einen Stift und eine Drosselspule enthalten, wobei einer

dieser beiden Teile zum Mitführen am Spindelstock 30 hörigen elektrischen Steueranordnung, befestigt ist und der andere ortsfest ist zum an sich Fig. 7 eine der Fig. 1 ähnliche Seitenansicht

bekannten Schalten mittels der Fühlbeziehung zwi- einer Werkzeugmaschine, die mit einer abgewandelschen diesem Stift und dieser Drosselspule beim Be- ten Ausführungsform der Anzeigevorrichtung verwegen des Spindelstockes. Hierbei ist es äußerst vor- sehen ist, wobei der Spindelstock in zurückgezogener teilhaft, wenn die Drosselspule der Schalteinrichtung 35 Lage dargestellt ist,

Bestandteil des in der Schaltanordnung der Fühlvor- F i g. 8 eine Darstellung der Maschine nach F i g. 7,

richtung enthaltenen Schwingungskreises ist. bei der der Spindelstock eine Zwischenstellung er

Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum reicht hat,

Prüfen der Länge des Zustandes von mehreren F i g. 9 eine Darstellung der Maschine nach F i g. 7

Schneidwerkzeugen in einem gemeinsamen Spindel- 40 mit dem Spindelstock in vorgerückter Stellung, stock od. dgl. verwendet wird, welcher die Werkzeuge F i g. 10 eine Darstellung nach F i g. 7, wobei der

auf das zu bearbeitende Werkstück hin und zurück
bewegt, besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung
darin, daß diesem Werkzeug je eine der Werkzeugbahn benachbart angeordnete Drosselspule als Fühl- 45
vorrichtung zugeordnet ist, mit der das betreffende
Werkzeug während seiner Bewegung in Fühlbeziehung tritt, wobei die Drosselspulen Bestandteile
einer Schaltanordnung sind, die durch den Spindelstock bei Erreichen je einer bestimmten Stellung für 50 Werkzeugmaschine nach den Fig. 7 bis 11, jedes Werkzeug auf seiner Bahn unter Verwendung F i g. 13 eine Teildarstellung einer abgewandelten

von Schaltmitteln erregt wird und ein Relais betätigt, wenn ein Teil eines jeden Werkzeuges mit der zugeordneten Drosselspule in Fühlbeziehung steht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Erfmdungsgegenstandes ist gekennzeichnet durch die Anordnung der ringförmigen Drosselspulen in den Bohrbuchsen einer an sich bekannten, vor dem Werkstück angeordneten Bohrlehre.

Falls die Vorrichtung gemäß der Erfindung zum 60 wesentlich sind, sind in der F i g. 1 dargestellt. Die Überwachen von Werkzeugen verschiedener Länge Werkzeugmaschine besitzt einen Schlitten 10, auf dient, kann in vorteilhafter Weise eine Halterung der dem ein Spindelstock 12 hin- und herbewegbar ange-Drosselspulen in unterschiedlichen Abständen vom ordnet ist, der auf das Werkzeug 14 hin- und von Spindelstock vorgesehen sein, so daß die Entfernung ihm fortbewegt werden kann. Der Spindelstock 12 zwischen der Spitze eines Werkzeuges und der züge- 65 trägt mehrere Schneidwerkzeuge, die hier als Bohrer ordneten Drosselspule gleich der Entfernung zwi- 16 und 18 dargestellt sind. Die Bohrer sind in übschen irgendeiner anderen Werkzeugspitze und ihrer licher Weise jeweils in besondere Spindeln eingesetzt, zugeordneten Drosselspule ist, wobei eine einzige so daß sie gegenüber dem Werkstück 14 einzeln dreh-

Spindelstock die der F i g. 8 entsprechende Lage einnimmt, aber das eine Schneidwerkzeug zu kurz eingestellt ist,

Fig. 11 eine Darstellung der Maschine nach F i g. 7, in der Stellung nach F i g. 8, wobei eines der Schneidwerkzeuge abgebrochen ist,

F i g. 12 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform der Steuervorrichtungen für die

Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 14 eine Teildarstellung einer weiteren, abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 15 eine schematische Darstellung einer Steuervorrichtung, die für eine Mehrzahl von Schneidwerkzeugen verwendet werden kann.

Diejenigen Teile einer Werkzeugmaschine, die für die Ausführung des Grundgedankens der Erfindung

bar sind. In der dargestellten Anordnung soll der Bohrer 16 in die Fläche 22 des Werkstückes 14 ein Loch 20 bohren, während der Bohrer 18 in eine versetzte Fläche 26 des Werkstückes ein Loch 24 mit größerem Durchmesser bohren soll. Diese Schneidwerkzeuge und ihre Lageanordnung zu dem Werkstück sind selbstverständlich nur beispielshalber beschrieben.

Eine Induktionsspule 28, die vorzugsweise ringförmig mit einer mittleren Öffnung ausgebildet ist, deren Durchmesser größer als der des Bohrers 16 ist, ist dem Werkstück 14 benachbart und koaxial mit dem Bohrer 16 angeordnet, und eine Induktionsspule 30 ist in gleicher Beziehung zum Bohrer 18 vorgesehen. Die Induktionsspulen 28 und 30 werden von einem Halter 32 getragen, der in Bezug zum Werkstück 14 und zum Schlitten 10 gewöhnlich feststehend angeordnet ist. Der Halter 32 ist mit Öffnungen 34 und 36 versehen, um die Bohrer 16 und 18 aufzunehmen. Der Halter 32 kann aus isolierendem Werkstoff hergestellt sein, wobei die Induktionsspulen 28 und 30 eingebettet in den Wänden der Öffnungen 34 und 36 liegen, oder die Induktionsspulen können auf besonderen Spulenkörpern liegen, die als Einsätze in dem Halter 32 angeordnet werden. Vorzugsweise befindet sich kein eisenhaltiger Teil zwischen den Spulen und den Bohrern, wenn diese in den Öffnungen 34 und 36 stehen. Bei vielen Werkzeugmaschinen dieser Art ist eine Bohrlehre dicht beim Werkzeug angeordnet, die als Führung für die Bohrer dient. Es läßt sich einrichten, daß die Induktionsspulen 28 und 30 auf Spulenhaltern sitzen, die als Bohrbuchsen einer derartigen Bohrlehre dienen. Bei gewissen Vorrichtungen wird die Bohrlehre vor Beginn oder bei Beginn des Bohrvorganges gegenüber dem Werkstück bewegt, besonders dann, wenn die zu bohrende Fläche gegenüber anderen Flächen des Werkstückes eingeschnitten ist. Um die Bohrlehre eng an die zu bohrende Fläche heranzubringen, ohne die Werkstücktischbewegungen zu behindern, ist es in diesen Fällen erforderlich, die Bohrlehre vor oder während des Bohrvorganges auf das Werkstück hinzubewegen. Der Erfindungsgedanke kann auch auf eine derartige Anordnung angewendet werden; bei dieser Ausführungsform ist es nur erforderlich, daß die Spitzen der Bohrer in Fühlbeziehung mit den Fühlspulen an irgendeinem Punkt ihrer Bewegungsbahn treten, die sie zur Berührung des Werk-Stückes ausführen, und daß die Lagebeziehung zwisehen Bohrlehre und Schlitten von Arbeitsvorgang zu Arbeitsvorgang in den Augenblicken übereinstimmt, in welchen die Spitzen der Schneidwerkzeuge in die Bohrlehre eintreten.

In der Darstellung der Fig. 1 ist der Spindelstock zurückgezogen, so daß die Bohrer 16 und 18 von dem Werkstück 14 und dem Halter 32 getrennt liegen. Nachdem das Werkstück eingesetzt worden ist, wird der Spindelstock 12 auf das Werkstück zu bewegt. Im Verlauf dieser Bewegung wird der längere Bohrer 18 in die öffnung 36 eintreten und mit der Induktionsspule in Fühlbeziehung treten. Dieser Augenblick beim Vorrücken des Spindelstocks gegen das Werkstück ist in der F i g. 2 der Zeichnungen dargestellt. Wenn der Spindelstock weiter vorrückt, wird der Punkt erreicht, an dem der Bohrer 16 in die Öffnung 34 eintritt und mit der Induktionsspule 28 in Fühlbeziehung gelangt. Beim weiteren Vorrücken des Spindelstocks treten die Bohrer in Berührung mit dem Werkstück 14 und schneiden die Löcher 20 und 24. Die Stellung der Vorrichtung am Ende dieses Bohrvorganges ist in der F i g. 3 dargestellt.

Die Induktionsspulen 28 und 30 sind in dem darstellten Beispiel eisenfreie Drosseln. Da die Schneidwerkzeuge 16 und 18 Eisenbestandteile haben, dienen sie bei ihrem Eintritt in die Induktionsspulen als EIemente in dem Rückflußweg des Kraftflusses, so daß damit der magnetische Widerstand auf dem Kraftflußweg und die effektive Induktivität der Spulen geändert wird. Infolgedessen wird die effektive Induktivität der Spule 28 und 30, wenn kein Werkzeug mit ihnen in Fühlbeziehung steht, anders sein, als wenn Eisen enthaltende Werkzeuge in ihnen liegen. Dieser Wechsel in der Induktivität wird durch noch zu beschreibende Vorrichtungen aufgenommen und liefert eine Anzeige dafür, ob zu irgendeinem bestimmten Zeitpunkt sich ein Schneidwerkzeug in Fühlbeziehung mit den Spulen befindet oder nicht.
Es ist zu beachten, daß die Spitze eines jeden Schneidwerkzeuges in die entsprechende öffnung des Halters 32 eintritt und in Fühlbeziehung mit der zugeordneten Spule 28 oder 30 an einem bestimmten Punkt in der Bewegung des Werkzeuges zum Werkstück hin gelangt. In diesem bestimmten Augenblick läuft der Fühlvorgang ab, denn falls das Werkzeug noch weiter zum Werkstück hin vorgerückt ist, würde eine Anzeige, daß ein Teil des Schneidwerkzeuges sich in Fühlbeziehung mit der Spule befindet, nicht ohne weiteres die Möglichkeit offenbaren, daß die äußerste Spitze des Werkzeuges abgebrochen oder nicht lang genug ist. Folglich wird die Anordnung so getroffen, daß bestimmt werden kann, ob das Schneidwerkzeug zu kurz eingesetzt oder abgebrochen ist, wobei der Fühlvorgang in dem Augenblick eintritt, in dem die Spitze eines nicht abgebrochenen Werkzeuges von richtiger Länge die Fühlverbindung mit der Fühlspule aufnimmt. In der Fig. 2 befindet sich der Bohrer 18 in dieser Lage. Diese Bedingung wird für ein nicht abgebrochenes Schneidwerkzeug richtiger Länge an einem bestimmten Punkt erfüllt, den der Spindelstock 12 bei seiner Bewegung nach dem Werkstück hin erreicht. Daher kann der FühlVorgang durch eine Steuerung ausgelöst werden, die von der Lage des Spindelstocks 12 gegenüber dem Schlitten abhängt, wobei der Eintritt des Spindelstocks 12 in die vorher ausgewählte Lagebeziehung zum Schlitten 10 durch Mittel festgestellt wird, die sowohl mit dem Spindelstock als auch mit dem Schlitten in Verbindung stehen. Diese Mittel, zu denen in der Ausführungsform nach den F i g. 1 bis 5 eine oder mehrere Drosselspulen gehören, die mit einem oder mehreren Stiften zusammenwirken, haben in der Ausführangsform nach Fig. 7 bis 11 die Gestatt eines oder mehrerer Grenzschalter und zugehöriger Schaltnocken.

In der in F i g. 1 dargestellten Ausführangsform ist ein Halter 40 mit einem abgewinkelten Arm 42 am Spindelstock 12 so befestigt, daß er sich mit diesem zusammen bewegt. Der Halter 40 trägt die Stifte 44 und 46, deren Achsen waagerecht und parallel zur Bewegungsrichtung des Spindelstockes liegen. Ein Halter 48, der auf dem Schlitten 10 befestigt ist, ist mit Öffnungen versehen, die die Stifte 44 und 46 aufnehmen und trägt außerdem an diesen Öffnungen die Drosselspulen 50 und 52.

In diesem Fall ist der Stift 46 dem Werkzeug 18 und der Stift 44 dem Werkzeug 16 zugeordnet. Der

7 8

Stift 46 ist so gelegen, daß seine Spitze aus der züge- 30 in dem Augenblick eintreten, in welchem der

hörigen Spule 52 in dem Augenblick austritt, in wel- Stift 46 die Spule 52 verläßt, so daß damit wieder

chem die Spitze des Bohrers 18 in die Spule 30 ein- die Bedingung für die Anzeige eines Fehlerzustandes

dringt; dieser Zustand ist in der Fig. 2 dargestellt. vorliegt.

Dementsprechend ist die Lage und Länge des Stiftes 5 In der beschriebenen Anordnung besitzen die ■44 so gewählt, daß seine Spitze aus der zugeordneten Stifte 44 und 46 unterschiedliche Längen, die dem Drosselspule 50 in dem Augenblick hervortritt, in Längenunterschied der Bohrer 16 und 18 entsprewelchem die Spitze des Bohrers 16 in die Fühlspule chen, wobei die Bedingung erfüllt wird, daß die Ent-28 eintritt. Diese Bedingung wird an einem Punkt fernung zwischen der Spule 50 und der Spitze des der Bewegungsbahn des Spindelstocks 12 erreicht, io Stiftes 44 gleich der im selben Augenblick vorliegender zwischen den in F i g. 2 und 3 abgebildeten Stel- den Entfernung zwischen der Spitze 26 und der Spule lungen liegt. 28 ist bzw. daß die Entfernung zwischen der Spule

Wie noch ausgeführt werden wird, sind zum Erfas- 52 und der Spitze des Stiftes 46 der im gleichen sen der gesamten Induktivität der Drosselspulen 28 Augenblick vorhandenen Entfernung zwischen der und 50 und ebenso zum Erfassen der gesamten In- 15 Spule 30 und der Spitze des Bohrers 18 gleich ist. duktivität der Drosselspulen 52 und 30 Schaltvor- Offensichtlich können gleich lange Stifte 46 und 48 richtungen vorgesehen. Diese Schaltvorrichtungen benutzt werden, falls das Ausmaß, um das diese sind so eingestellt, daß eine Anzeige eines Fehler- Stifte an der linken Seite des Arms 42 hervortreten, zustandes nur dann gegeben wird, wenn in irgend- entsprechend eingestellt wird, oder falls sie in geeinem Augenblick während der Bewegung des Werk- 20 trennten Haltern 40 angeordnet werden. In gleicher zeughalters weder die Drosselspule 50 noch die Dros- Weise können die Spulen 50 und 52 in axialer Richselspule 28 oder weder die Drosselspule 52 noch die tang auf dem Schlitten 10 um eine Entfernung ausDrosselspule 32 einen Eisenkern umschließen. In der einandergelegt werden, die dem Abstand zwischen Stellung des Spindelstocks 12, die in der F i g. 1 den Spitzen der Bohrer 18 und 16 gleicht, wobei in wiedergegeben ist, liegt in den beiden Drosselspulen 25 diesem Fall die Spitzen der Stifte 44 und 46 auf einer 50 und 52 je ein metallischer Stift, der einen Eisen- Höhe liegen können, oder es kann eine geeignete gehalt besitzt, so daß kein Fehlerzustand angezeigt Kombination dieser Abwandlungsmöglichkeiten bewird, obwohl weder der Bohrer 16 noch der Bohrer nutzt werden. Dabei ist es unerheblich, ob die Spulen 18 sich in den zugeordneten Spulen 28 oder 30 be- am Schlitten befestigt sind und die Stifte in der darfinden. In gleicher Weise ergibt sich keine Fehler- 30 gestellten Weise mit dem Spindelstock 12 mitgeführt anzeige, wenn der Spindelstock 12 in die Stellung werden, oder ob diese Beziehung umgekehrt wird, nach der Fig. 3 vorrückt, da die Bohrer 16 und 18 Um die gesamte Induktivität eines Paares von in den Spulen 28 und 30 liegen, obwohl die Stifte 44 Fühl- und Stellungsanzeigespulen, wie etwa das und 46 aus ihren entsprechenden Spulen 50 und 52 Spulenpaar 28, 50, zu messen, muß die Schaltvorrichherausgezogen sind. In der Stellung, die in der Fi g. 2 35 tang in der Lage sein, Wechsel in der gesamten effekdargestellt ist, ändert sich die effektive Induktivität tiven Induktivität dieser beiden Spulen festzustellen, der Spule 52 insofern, als der Stift 46 daraus heraus- Aus diesem Grund ist die Schaltvorrichtung, die in gezogen wird. Jedoch ändert sich die effektive In- der F i g. 6 dargestellt ist, mit einem Schwingungsduktivität der Spule 30 im selben Augenblick in ent- kreis versehen, zu dessen Bestandteilen die Spulen 28 gegengesetzter Richtung auf Grund dessen, daß der 40 und 50 gehören. In der Schaltbilddarstellung in der nicht abgebrochene Bohrer 18 in die Spule30 ein- Fig. 6 ist der Einfachheit halber der Stift44 als mit tritt. Folglich ergibt sich keine Veränderung in der dem einen Ende des Spindelstocks 12 verbunden ein-Gesamtinduktivität der Spulen 30 und 52. In gleicher gezeichnet, während die Trägervorrichtang für die Weise tritt bei einer weiter nach links fortgesetzten Drosselspule 50 getrennt vom Schlitten dargestellt ist. Bewegung des Spindelstocks 12 aus der Lage der 45 In dem dargestellten Ausführungsbeispiel haben Fig. 2 heraus in dem Augenblick keine Fehleran- die Drosselspulen 28 und 50 Mittelanzapfungen, und zeige auf, in welchem die Spitze des Stiftes 44 die die davon herrührenden drei Leitungen der beiden Spule 50 verläßt, da dann im gleichen Augenblick Spulen sind so miteinander verbunden, daß die Spudie Spitze des Bohrers 16 in die Spule 28 eintritt. len 28 und 50 parallel geschaltet sind. Eine Röhre

Falls im Betrieb einer der Bohrer 16 oder 18, bei- 50 VlA dient als Energiezuführungsvorrichtung für den spielsweise weil er stumpf geworden ist, gegen einen Schwingungskreis, der die Spulen 28 und 50 enthält, neuen Bohrer ausgewechselt wird, der dabei zu kurz Die Röhren VlB und V2 A dienen als Verstärkungseingesetzt wird, würde sich eine Fehleranzeige er- vorrichtung, und die Röhre V2B regelt das Ausgeben. Dieser Umstand wird durch die Fig. 4 ver- gangsrelaisCR1, welches seinerseits das Relais CR2 anschaulicht, bei der angenommen worden ist, daß 55 zur Ausführung der Ausgangsarbeit steuert, der Bohrer 18 durch einen Bohrer 18a ersetzt wor- Die Gleichstromquelle für die verschiedenen Röhden ist, der kürzer als der Bohrer 18 ist. Da der Boh- ren enthält einen Transformator Tl, dessen Primärrer 18 a zu kurz ist, wird in dem Augenblick, in wel- windung mit einer Quelle 51 für Wechselstrom verchem die Spitze des Stiftes 46 aus der Spule 52 her- bunden ist, wobei der Primärkreis durch die Sichevortritt, die Spitze des Bohrers 18 a noch nicht in 60 rung Fl abgesichert ist und mit dem Schalter SWl die Spule 30 eingedrungen sein, so daß in diesem wahlweise eingeschaltet werden kann. Die über die Augenblick keine der Spulen 52 und 30 einen metal- Sekundärwindung abgegebene Wechselspannung erlischen Teil umschließt. Damit ist die Bedingung er- hält am Gleichrichter REl eine Halbwellengleich-. füllt, die dazu führt, daß die Regelungsvorrichtung richtung, so daß über den Filterkondensator Cl eine eine Fehleranzeige angibt. Gleichfalls wird, falls das 65 Gleichspannung erzeugt wird. Diese Spannung wird Werkzeug 18 α anschließend durch ein Werkzeug in der Schaltung durch den Widerstand R1 und den 18& ersetzt wird, das, wie in Fig. 5 dargestellt ist, Kondensator C1 weitergefiltert. Die am Kondensator abbricht, kein Teil des Werkzeugs 18 & in die Spule C 2 vorhandene Gleichspannung geht über die Wider-

9 ίο

Standswindung des Potentiometers Pl, dessen Schie- SWl wird angenommen, daß im Spindelstock 12 ein

ber mit der Anode der Röhre VIA verbunden ist. geeignetes Werkzeug eingesetzt ist; das Relais CRl

Die am Filterkondensator C 2 vorhandene Gleich- bewirkt die Schließung seiner gewöhnlich offenen

spannung geht über den Belastungswiderstand i?2 Kontakte und ferner die Vorbereitung der Stromzu-

auch zur Anode der Röhre VlB und über den Be- 5 fuhr für das Relais CR2, die über die rechte Klemme

lastungswiderstand R 3 zur Anode der Röhre V 2 A. der Stromquelle Sl, die Windung des Relais CR 2,

Die am Kondensator C1 vorhandene Gleichspannung den Anschluß 6 der Klemmleiste TS, die gewöhnlich

geht über die Windung des Relais CR1, das parallel geöffneten Kontakte des Relais CR1, den Anschluß 8

zumKondensatorC31iegt,zurAnodederTriodeF25. der Klemmleiste TS und zu dem einen Kontakt des

Die Kathode der Triode VlA des Schwingungs- io Schalters SW2 wie auch zu einem der Kontakte der kreises ist über den Rückkopplungswiderstand R 4, Brücke 1 des Relais CR 2 geht, wobei die anderen den Anschluß zu der Klemmleiste TS, über die Kontakte beider Brücken mit dem linken Anschluß rechtsseitigen Hälften der parallelgeschalteten Spulen der Stromquelle 51 verbunden sind. Da die Kon-28 und 50 und über den Anschluß 1 der Klemmleiste takte 1 des Relais CR 2 und der Schalter SW 2 zu TS mit der Erde verbunden. Das Steuergitter der 15 dieser Zeit geöffnet sind, arbeitet das Relais Ci? 2 Triode VlA ist mit dem linksseitigen Anschluß der nicht, obwohl das Relais CR1 betätigt ist. Falls je-Spulen28 und 50 verbunden. Die Anode der Röhre doch der Schalter SW 2 kurzzeitig heruntergedrückt VlA ist in der oben beschriebenen Art mit dem wird, um die Kontakte zu schließen, ist der Strompositiven Potential und über den Nebenschlußkon- kreis für das Relais CR 2 geschlossen und die Kondensator C 4 mit der Erde verbunden. 20 takte 1 des Relais ebenfalls, so daß das Relais CR 2

Die Triode VIA wird in einer Rückkopplungs- zur Steuerung durch das Relais CR1 angeschlossen

schwingungskreisschaltung benutzt. Während der ist, selbst wenn der Schalter SW 2 gelöst wird.

Resonanzkreis einschließlich der Induktivitäten 28 Das erregte Relais CR 2 öffnet die zugehörigen

und 50 auch zusätzlich punktförmig verteilte Induk- Kontakte 2, womit die Lampe Ll gelöscht und an-

tivitäten und Kapazitäten enthalten kann, wird ange- 25 gezeigt wird, daß die Schaltung betriebsbereit ist; die

nommen, daß die Kapazität der zu den Spulen 28 Kontakte 3 des Relais werden geschlossen, um der

und 50 in den Darstellungen führenden Leitern dazu Maschinensteuerung Strom zuzuführen. Zur Maschi-

dient, den Kreis zu Schwingungen mit entsprechender nensteuerung gehören die Teile zur Steuerung der

Frequenz zu veranlassen. Die Schaltung ist so ausge- Werkzeugmaschine einschließlich des Spindelstocks

legt, daß die Röhre F 1^4 gewöhnlich ruht, wobei der 30 12, wofür irgendwelche bekannten, geeigneten Vor-

Kreis nur dann zu Schwingungen erregt wird, wenn richtungen benutzt werden können. Beispielsweise

einmal kein Teil des Stiftes 44 sich in der Spule 50 können die Kontakte 3 des Relais CR 2 in Verbin-

befmdet, während gleichzeitig kein Abschnitt des dung mit der Schaltung benutzt werden, die zur

Werkzeugs 16 in der Spule 28 ist. Steuerung des Anlassers der Werkzeugmaschine dient,

Bei Auftreten einer solchen Schwingung ist ein 35 und die Kontakte 3 des Relais CR 2 können mit dem Wechselspannungssignal zwischen dem Anschluß 2 Anlasser in Reihe geschaltet werden,
der Klemmleiste TS und der Erde vorhanden, d. h. Falls bei Betrieb der Vorrichtung ein Zustand einan den rechtsseitigen Hälften der Spulen 28 und 50. tritt, in welchem der Stift 44 sich gleichzeitig außer-Dieses Signal liegt zwischen dem Steuergitter der halb der Spule 50 befindet, während kein Teil des Verstärkerröhre VlB und der Erde. Da an der 4° Werkzeugs 16 in der Spule 28 ist, wird der Schwin-Anode dieser Röhre, wie bereits beschrieben wurde, gungskreis zu Schwingungen erregt, der Anodenstrom Spannung liegt und die Kathode dieser Röhre über der Röhre V 2 B verringert und das Relais CR1 geden Widerstand R 5 mit der Erde verbunden ist, er- löst. Wenn dieses eintritt, wird das Relais CR1 seine gibt sich eine verstärkte Wechselspannung am Be- gewöhnlich offenen Kontakte öffnen, um die Stromlastungswiderstandi?2, die über eine den Konden- 45 zufuhr zum Relais CR 2 zu unterbrechen, und seine sator C 5 und den Widerstand R 6 enthaltende Schal- gewöhnlich geschlossenen Kontakte schließen, um tung an die Röhre V2A gelegt wird. Die Kathode zwischen den Anschlüssen 6 und 7 der Klemmleiste der Verstärkerröhre V 2 A ist über den Widerstand TS für irgendeinen geeigneten Zweck eine Signal- R 7 mit der Erde verbunden, und die Röhre erzeugt möglichkeit zu liefern. Wenn das Relais CR 2 abgeüber den Belastungswiderstand R 3 eine verstärkte 50 schaltet wird, schließt es dabei seine Kontakte 2, um Wechselspannung. Diese Wechselspannung liegt am die Lampe Ll einzuschalten, die das Vorhandensein Kondensator C 6 und wirkt über den Widerstand R 8. eines Fehlerzustandes anzeigt, und öffnet die Kon-Die Wechselspannung am Widerstand R 8 geht über takte 3, um die Maschine durch Abgabe eines Signals den Einweggleichrichter RE 2, wird mittels des Kon- an die Maschinensteuerung abzuschalten. Falls kurz densatorsC7 gefiltert und auf das Steuergitter der 55 darauf ein Teil des Stiftes 44 in die Spule 50 eintritt, Röhre V2B gegeben, deren Kathode über Wider- wird der Schwingungskreis wieder zur Ruhe gebracht, stand R 9 mit der Erde verbunden ist. Die Röhre Das Relais CR1 wird wieder betätigt. Da jedoch die V2B ist gewöhnlich leitend, wobei ihr Anodenstrom Stromzuführung für das Relais CZ?2 unterbrochen ist, durch die Windung des Relais CR1 fließt, so daß das weil die Kontakte 1 des Relais CR 2 gleichzeitig mit Relais Ci? 1 gewöhnlich erregt ist. Der Gleichrichter 60 dem Schalter SW 2 geöffnet sind, kann das Relais i?E2 ist so gepolt, daß die Gleichspannung, die zwi- CR 2 nicht wieder erregt werden, und es wird weiter sehen dem Steuergitter der Röhre V2B und der Erde das Vorhandensein eines Fehlerzustandes angezeigt, auf Grund der Gleichrichtung des Wechselspannungs- Wenn die Bedienungsperson den Fehler behoben hat, signals liegt, negativ ist und sich eine Tendenz zur z. B. durch Ersetzen des Werkzeuges, kann die VorAbschaltung der Röhre V2B ergibt, so daß damit 65 richtung durch kurzzeitiges Schließen des Schalters der Fluß des Anodenstromes bis zu einem Punkt ver- SW 2 erneut in Betrieb gesetzt werden,
ringert wird, an dem das Relais CR1 gelöst wird. Eine gleiche Vorrichtung kann mit den Spulen 30

Bei Arbeitsbeginn durch Schließung des Schalters und 52 verbunden werden, wobei der Kontakt 3 des

11 12

Relais CR 2 dieser Vorrichtung vorteilhaft in Reihe metallischen Gegenstandes in der Spule 30 fest und mit dem Kontakt 3 des RelaisCR2 der in Fig. 6 gibt eine Fehleranzeige ab. Dasselbe tritt in der gleidargestellten Schaltung verbunden wird, so daß ein chen Stellung des Spindelstocks 12 ein, falls das

Fehlerzustand, der mit irgendeinem der beiden dar- Werkzeug 18 b, welches sich dann im Halter befindet,

gestellten Schneidwerkzeuge verknüpft ist, eine Ab- 5 wie in der Fig. 11 dargestellt ist, abgebrochen ist,

schaltung der Werkzeugmaschine bewirkt. so daß auch eine Fehleranzeige übertragen wird. Es

In der abgewandelten Ausführungsform der F i g. 7 ist zu beachten, daß bei den beiden dargestellten Aus-

bis 11 sind der Spindelstock, der Schlitten, der Boh- führungsformen der Zustand des Werkzeuges sowohl

rer, das Werkstück und die Bohrerfühlvorrichtung bei Vorwärts- wie bei Rückwärtsbewegung des

die gleichen wie die oben erläuterten und tragen des- io Spindelstocks überprüft wird.

halb gleiche Bezugszeichen. Jedoch sind bei dieser Eine zur Benutzung mit der in den Fig. 7 bis 11

Anordnung an Stelle der für den Spindelstock vor- dargestellte Vorrichtung geeignete Schaltvorrichtung

gesehenen Lagefühlspulen, die mit den Stiften zu- ist schematisch in der Fig. 12 wiedergegeben. In

sammenwirken, Begrenzungsschalter verwendet wor- dieser Darstellung ist der linksseitige Anschluß der

den, um wahlweise die Fühl- und/oder Steuermittel 15 Fühlspule 28 über den Anschluß 1 der Klemmleiste

an geeigneten Punkten der Bewegung des Spindel- TS' mit der Erde verbunden, der rechtsseitige An-

stocks 12 einzuschalten. In der dargestellten Ausfüh- Schluß der Spule ist über den Anschluß 3 der Klemm-

rung sind die Begrenzungsschalter LSI und LS2 auf leiste TS' mit dem Steuergitter der Röhre VlA' ver-

dem Schütten 10 angeordnet. Damit zusammenwir- bunden, und die Mittelanzapfung der Spule 28 ist

kende Schaltnocken A1 und A 2 sind an dem Spindel- ao über dem Anschluß 2 der Klemmleiste TS' und durch

stock 12 befestigt und werden von ihm bewegt. Be- den Widerstand R 4' mit der Kathode der Röhre

grenzungsschalter LSI und sein Schaltnocken Al VIA' verbunden. Der die Drossel28 und die Röhre

sind für den Bohrer 16 vorgesehen, während Begren- VlA' enthaltende Schwingungskreis ist so ausgelegt,

zungsschalter LS2 und Schaltnocken A 2 dem Bohrer daß das System mit einer entsprechenden Frequenz

18 zugeordnet sind. Die Betätigungshebel der Be- 25 schwingt, jedoch nur, falls kein eisenhaltiger Teil sich

grenzungsschalter LSI und LSI sind in der Waage- in der Spule 28 befindet, sobald das System unter

rechten und quer zur Maschine gegeneinander ver- Spannung steht.

setzt; die Schaltnocken A1 und A2 sind entspre- Der Begrenzungsschalter LSI bestimmt den Zeit-

chend versetzt, so daß der Schaltnocken A 2 den Be- punkt und die Stellung des Spindelstocks, bei denen

grenzungsschalter LSI und der Schaltnocken A1 30 eine Prüfung des Werkzeugzustandes dadurch eintritt,

den Begrenzungsschalter LS 2 nicht berührt oder daß die Erregung der Schaltvorrichtung überprüft

betätigt. wird. In der dargestellten Ausführungsform wird die-

Da der Bohrer 18 in der Darstellung länger als der ses dadurch erreicht, daß die elektrischen Kontakte

Bohrer 16 gezeichnet ist, wird der Begrenzungsschal- des Begrenzungsschalters LSI zur Steuerung des

terLS2 vor dem Begrenzungsschalter LSI betätigt. 35 Anodenstromes der Verstärkerröhre FlS' dienen.

Sobald der Spindelstock sich aus der Stellung der Mit Ausnahme dieser Eigenschaft arbeitet der in der

Fig. 7 in die Stellung nach Fig. 8 bewegt, wird der Fig. 12 dargestellte Steuerkreis genauso wie der in

Schaltnocken A2 von dem Spindelstock in Schaltbe- der Fig. 6 wiedergegebene, der oben beschrieben

rührung mit dem Hebel des Begrenzungsschalters wurde. Die entsprechenden Teile sind deshalb mit

LS2 gebracht und erzeugt in der dargestellten Aus- 40 den gleichen Bezugszeichen unter Zufügung eines '

führungsform eine Schließung der Kontakte des Be- gekennzeichnet.

grenzungsschalters. Begrenzungsschalter LS2 und Um die Anodenspannung der Röhre FlB' zuzu-Schaltnocken A 2 sind so eingestellt, daß das Schlie- führen, wird die am Filterkondensator C 2' liegende ßen der Kontakte in dem Augenblick und der Lage Gleichspannung über den Leiter 56, den Anschluß A eintritt, in der die Spitze eines unabgebrochenen 45 der Klemmleiste TS', den Leiter 58, die Kontakte des Bohrers 18 mit der richtigen Länge gerade in die Begrenzungsschalters LSI, den Leiter 60, den AnSpule 30 eintritt. Daraus ergibt sich, daß die Schalt- schluß B der Klemmleiste TS', den Leiter 61, den Bevorrichtung einschließlich der Fühlspule das Vor- lastungswiderstand_JR2' zur Anode der Röhre F15' handensein des metallischen Bohrers in der Spule geführt. Die Kathode dieser Röhre ist über den feststellt und keine Fehleranzeige veranlassen wird. 50 Widerstand R 5' geerdet. Es ist zu beachten, daß die Bei weiterem Vorrücken des Spindelstocks 12 nach elektrischen Kontakte des Begrenzungsschalters nicht links wird der Begrenzungsschalter LS2 gelöst, und den Anodenkreis der Röhre F2J5' steuern. Infolgebei noch weiter vorgerückter Stellung tritt der Schalt- dessen werden die Relais CR1' und CR 2' gewöhnnocken^tl mit dem Begrenzungsschalter LSI in Be- lieh erregt sein, selbst wenn die Kontakte des Schalrührung, um dessen Kontakte zu schließen. Dabei 55 ters LSI geöffnet sind. Wenn der Spindelstock völlig sind wieder der Begrenzungsschalter LSI und der zurückgezogen ist, sind die Kontakte des Begren-Schaltnocken A1 so eingestellt, daß das Schließen zungsschalters LSI geöffnet und das Werkzeug 16 des Kontaktes gerade zu dem Zeitpunkt eintritt, in von der Fühlspule 28 getrennt. Folglich wird der die dem die Spitze eines unabgebrochenen Bohrers 16 Röhre VlA' enthaltende Schwingungskreis zu von geeigneter Länge in die Spule 28 eintritt, und 60 Schwingungen erregt und ein Wechselspannungswieder ergibt sich keine Fehleranzeige. Bei weiterem signal auf das Steuergitter der Röhre VlB' geben. Vorrücken des Spindelstocks 12 nach links in die in Da jedoch der Anodenstromkreis dieser Verstär-Fig. 9 dargestellte Lage wird der Begrenzungsschal- kerröhre an den Kontakten des Begrenzungsschalters terLSl gelöst. LSI geöffnet ist, wird kein Signal auf die Röhre

Falls bei Betätigung des BegrenzungsschaltersLS2 65 V2A' oder die Röhre F22?' gegeben, so daß die

das dann mit dem Spindelstock 12 verbundene Werk- Relais Ci? Γ und CR 2' erregt bleiben. Falls zu der

zeug 18a zu kurz ist, wie in der Fig. 10 dargestellt Zeit, in der die Kontakte des Begrenzungsschalters

ist, stellt die Regelvorrichtung die Abwesenheit eines LSI geschlossen sind, sich ein Teil des Werkzeuges

13 14

16 in der Spule28 befindet, wird der die Röhre VlA' Lösung des Relais CRl' führt zur Öffnung des vorenthaltende Schwingungskreis nicht zu Schwingungen gesehenen zusätzlichen Paares gewöhnlich offener erregt werden und der Zustand der Relais CR1' und Kontakte des Relais CR Γ und verhindert die Erre- CR 2' wird unverändert bleiben. Falls jedoch zu dem gung des vorgesehenen zusätzlichen Relais. Daher Zeitpunkt, in dem sich die Kontakte des Begren- 5 werden die gewöhnlich geschlossenen Kontakte des Zungsschalters LSI schließen, kein Eisen enthalten- Hilfsrelais nicht geöffnet, und die Arbeit der Maschider Gegenstand in der Spule 28 liegt, was durch nensteuerung wird nicht unterbrochen. Falls anderereinen zu kurzen oder abgebrochenen Bohrer verur- seits das Werkzeug 16 zu lang ist, so daß seine Spitze sacht sein kann, erzeugt der die Röhre VlA' enthal- zum Zeitpunkt der Prüfung sich in der Spule 28 betende Schwingungskreis Schwingungen, so daß die io findet, wird der Schwingungskreis nicht zu Schwin-Röhre VlB' ein verstärktes Signal auf die Röhre gungen erregt und das Relais CR Γ bleibt eingeschal- V2 A' gibt. Dieser Vorgang führt zur Anlegung einer tet. Daraus ergibt sich, daß die zusätzlich vorgesehe-Spannung an die Röhre V2B', die auf eine Abschal- nen Kontakte des Relais CR V geschlossen bleiben tung dieser Röhre hinzielt, und die Relais CR1 und und auf Grund des Schließens des dritten Kontakt- CR 2 werden dadurch gelöst und rufen eine Fehler- 15 satzes, der vom zusätzlichen Begrenzungsschalter beanzeige hervor. tätigt wird, der Stromkreis für das Hilfsrelais ge-

Die gleiche Schaltung wird selbstverständlich für schlossen wird. Nach einer entsprechenden Zeitdie Überprüfung des Zustandes des Werkzeuges 18 spanne wird das Hilfsrelais erregt, so daß seine geverwendet, wohnlich geschlossenen Kontakte geöffnet und die

Die beschriebenen Ausführungsformen dienen da- 20 Werkzeugmaschine abgeschaltet wird. Es ist dafür zu, festzustellen, ob das Werkzeug abgebrochen oder Sorge getragen, daß der zusätzliche Begrenzungszu kurz eingesetzt ist. Offenbar kann die Vorrichtung schalter vor dem Zeitpunkt abgeschaltet wird, in dem auch abgewandelt werden, um Werkzeuge daraufhin der Begrenzungsschalter LSI betätigt wird. Dadurch zu überprüfen, ob sie zu lang eingesetzt sind, falls wird diese zusätzliche Vorrichtung in keiner Weise hierfür ein Bedürfnis besteht. Falls beispielsweise 25 die Arbeit der vorher beschriebenen Mittel zur Festfestgestellt werden soll, ob das Werkzeug 18 zu lang stellung abgebrochener oder zu kurzer Werkzeuge eingesetzt ist, kann ein zusätzlicher Begrenzungs- stören.

schalter auf dem Schlitten 10 in einer Stellung ange- Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ordnet werden, in der er von dem Schaltnocken A 2 ist für jedes der beiden erwähnten Schneidwerkzeuge in geeigneter Entfernung vor dem Punkt betätigt 30 eine Lagefeststellungsvorrichtung für den Spindelwird, an dem ein normal langes Werkzeug in die stock vorgesehen. Falls beide Schneidwerkzeuge die Spule 30 eintritt. Dieser zusätzliche Begrenzungs- gleiche Länge haben, wird es möglich, nur mit einer schalter hat dann einen ersten Satz gewöhnlich ge- Lagefeststellungsvorrichtung für den Spindelstock öffneter Kontakte, die parallel mit den Kontakten des auszukommen. Falls beispielsweise die Werkzeuge 16 Begrenzungsschalters LSI in der Fig. 12 verbunden 35 und 18 in der Fig. 7 gleich lang sind, würden sich sind, so daß die Betätigung des zusätzlichen Schal- die beiden Begrenzungsschalter LSI und LS2 an der ters die dargestellte Schaltvorrichtung unter Span- gleichen Stelle befinden, und es würde infolgedessen nung setzt, indem die Anodenspannung an die Röhre ein Begrenzungsschalter genügen. Falls die Schneid- VlB' gelegt wird. In einer Ausführungsform kann werkzeuge verschieden lang sind, genügt eine einzige dieser zusätzliche Begrenzungsschalter auch mit 40 Lageprüfvorrichtung, falls die Fühlspulen der Werkeinem zweiten Satz gewöhnlich geöffneter Kontakte zeuge in axialer Richtung von dem Werkstück in versehen werden, die parallel zu den gewöhnlich ge- Übereinstimmung mit dem Längenunterschied der öffneten Kontakten des Relais CR1' geschaltet sind. Werkzeuge gestaffelt angeordnet sind. Zu diesem Das heißt, daß der zweite Satz Kontakte des Begren- Zweck kann eine abgesetzte Futterplatte 32' verwenzungsschalters zwischen den Anschlüssen6 und 8 der 45 det werden, die in der Fig. 13 dargestellt ist. Bei Klemmleiste TS' angeschlossen ist. Dieser Kontakt- dieser Ausführungsform ist die Entfernung zwischen satz würde im geschlossenen Zustand dazu dienen, der Spitze des Bohrers 16 und der Spule 28 gleich der das Relais Ci? 2' in Erregung zu halten, selbst wenn Entfernung zwischen dem Bohrer 16 und der Spule das Relais Ci? 1' abgeschaltet ist. Der zusätzliche Be- 28 gleich der Entfernung zwischen dem Bohrer 18 grenzungsschalter sollte ferner mit einem dritten Satz 50 und der Spule 30, solange beide Werkzeuge 16 und gewöhnlich geöffneter Kontakte versehen werden, die 18 nicht abgebrochen und mit der richtigen Länge in Reihe mit einer Stromquelle, einem zusätzlichen eingesetzt sind. Da die Spitzen beider Werkzeuge Satz gewöhnlich geöffneter Kontakte des Relais CR1' gleichzeitig in die zugehörigen Spulen eintreten wer- und der Windung eines Hilfsrelais geschaltet ist, das den, braucht nur ein einziger Begrenzungsschalter vorzugsweise eine solche Trägheit besitzt, daß es zum 55 oder eine einzige Lageprüfvorrichtung für den Spin-Anziehen eine größere Zeitspanne benötigt als das delstock verwendet zu werden.
Relais CR1' für das Abschalten. Das Hilfsrelais wird Für die Feststellung von abgebrochenen oder zu mit einem Satz gewöhnlich geschlossener Kontakte kurz eingesetzten Werkzeugen braucht gar keine versehen, die in Reihe mit dem Anlasser der Ma- Lageprüfvorrichtung für den Spindelstock vorgesehen schine und dem Kontakt 3 des Relais CR 2' geschaltet 60 zu werden, falls die Fühlspulen so angeordnet sind, sind. Wenn der zusätzliche Begrenzungsschalter be- daß ein nicht abgebrochenes Werkzeug normaler tätigt wird, wird sein erster Kontakt den Stromkreis Länge niemals die zugeordnete Spule verläßt. Zu der Steuervorrichtung schließen und der zweite Kon- diesem Zweck kann eine Ausführungsform vorgetakt wird das Relais CR 2' in Erregung halten. Falls sehen werden, in der die Spulen auf einer bewegder Bohrer 16 in diesem Augenblick nicht in der 65 baren Bohrlehre oder auf einem ähnlichen Teil Spule 28 ist, d. h., falls der Bohrer 16' nicht zu lang angeordnet sind, das mit dem Spindelstock zurückgeeingesetzt ist, wird der Schwingungskreis zu Schwin- führt und beim Vorrücken des Spindelstocks mitgegungen erregt und das Relais CR1' wird gelöst. Die führt wird, bis es in die vorher bestimmte Lagebe-

15 16

ziehung zum Werkstück tritt. Zu diesem Zeitpunkt Kontakte des Begrenzungsschalters LS10, den Widerhört die Vorwärtsbewegung der Bohrlehre auf, wäh- stand R 24 und den Widerstand R 26 enthält. Wenn rend die Bohrer zur Bearbeitung des Werkstückes die Kontakte des Begrenzungsschalters LS10 geweiter vorrücken. schlossen sind, geht die positive Gleichspannung, die

Die Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform, in der 5 am oberen Anschluß des Widerstandes.R24 auftritt,

der Halter 32" in seiner Lage zum Werkstück fest- auf das zweite Steuergitter des Thyratrons TH.

steht. Die Spulen 28 und 30 sind in dem Halter 32" Die Röhre VlOA ist ein Teil eines Schwingungs-

in entsprechender Lage angeordnet, so daß die nicht kreises, der auch die Spule 28 und die Kapazität der

abgebrochenen und normal langen Werkzeuge 16 Drähte enthält, mit der die Spule 28 angeschlossen

und 18 sich gerade in den Spulen 28 und 30 befinden, io ist, während die Röhre F12 A ein Teil eines Schwin-

wenn der Spindelstock 12 völlig zurückgezogen ist. gungskreises bildet, der auch die Spule 30 und die

Entweder der Spindelstock 12 oder der Halter 32" Kapazität der zum Anschluß der Spule und der

sollten aus der dargestellten Arbeitsstellung heraus Röhre verwendeten Drähte enthält. Diese Kreise sind

in eine Lage bewegt werden können, in der die ähnlich wie die vorherbeschriebenen Schaltungen

Werkzeuge ersetzt werden können. 15 ausgelegt. Die Spule 28 ist dem Bohrer 16' und die

Bei dieser Ausführungsform werden normal lange Spule 30 dem Bohrer 18' zugeordnet, die beide in und unabgebrochene Werkzeuge niemals aus den dem Spindelstock 12 sitzen. Falls der Bohrer 16' Spulen 28 und 30 heraustreten, so daß die Über- von der Spule 28 getrennt wird, wird der Schwinwachungsvorrichtung ständig unter Spannung liegt. gungskreis, der die Spule 28 und die Röhre FlO^t Eine Fehleranzeige wird nur in dem Zeitpunkt her- 20 enthält, zu Schwingungen angeregt. Das Schwingungsvorgerufen, in dem in der einen oder der anderen der signal geht unmittelbar auf die Röhre F105, und das beiden Fühlspulen kein Bohrerteil vorhanden ist. sich ergebende, verstärkte Wechselspannungssignal Dieser Zustand tritt nur dann ein, wenn das Werk- geht über den Kondensator C12 und Widerstand zeug verlorengegangen, zu kurz oder abgebrochen ist. i?28. Die am Widerstand R 28 auftretende Wechsel-Die Schaltung nach Fig. 12 kann so abgewandelt 25 spannung wird durch den GleichrichterRE12 einwerden, daß sie dieser Arbeitsweise angepaßt wird. weggleichgerichtet und die sich ergebende Gleich-Zu diesem Zweck wird einfach eine Verbindungs- spannung liegt am Widerstand!?30, der parallel zum leitung über die elektrischen Kontakte des Begren- Filterkondensator C14 geschaltet ist. Die am Widerzungsschalters LSI gelegt, der auf diese Weise kurz- stand R30 und am Kondensator C14 vorhandene geschlossen wird. 30 Spannung wird an das erste Steuergitter des Thyra-

Die in der Fig. 15 dargestellte Schaltung unter- irons TH gelegt. Der GleichrichterRE12 ist so gescheidet sich in verschiedener Hinsicht von der oben polt, daß diese Spannung gegenüber der Erde positiv beschriebenen. Zunächst arbeitet die Vorrichtung ist.

schneller, da als Endstufe ein Thyratron vorgesehen Das Thyratron TH arbeitet als Koinzidenzschalter, ist. Die Vorrichtung ist ferner wirtschaftlicher für 35 wobei die gleichzeitige Anwendung der entsprecheneine Arbeitsweise, bei der mehrere Bohrer gleich- den Gleichspannung auf beide Steuergitter erforderzeitig überprüft werden sollen, da bestimmte Be- lieh ist, bevor das Thyratron zündet. Falls der Bestandteile, die sonst gesondert für die verschiedenen grenzungsschalter LSlO geöffnet ist, wird keine Werkzeuge vorgesehen sind, von diesen Werkzeugen Gleichspannung auf das zweite Steuergitter des Thygemeinschaftlich benutzt werden. Bei der Schaltung 40 ratrons gegeben, so daß das Thyratron selbst dann ist ferner die Steuerung der Spannungsschaltung ab- nicht zündet, falls das erforderliche Gleichspannungsgewandelt, signal am ersten Steuergitter liegt. Falls jedoch der

Die in Fig. 15 gezeigte Schaltung besitzt einen BegrenzungsschalterLS10 zu der Zeit geschlossen Transformator Γ 2, dessen Primärwindung mit einer wird, in der am ersten Steuergitter das Gleichspan-Wechselspannungsquelle 52 verbunden ist. Die an 45 nungssignal angelegt wird, wirkt das Thyratron TH der Sekundärwindung des Transformators Γ 2 auf- leitend und betätigt das Relais CR10. Das Relais tretende Wechselspannung geht durch einen die Ci? 10 besitzt einen Satz gewöhnlich offener Kon-Stromstärke beschränkenden Widerstand R10 und takte, die in Reihe mit der Anlaßschaltung der Mawird durch den Einweggleichrichter RE10 gleichge- schine geschaltet sind, wie es auch bereits oben errichtet und durch den Kondensator C10 gefiltert. Die 50 läutert wurde. Das Relais kann für weitere Steuerzwischen dem oberen Anschluß des Kondensators ¹^"¹ zwecke, falls erforderlich, mit zusätzlichen Kontakten C10 und der Erde vorhandene Gleichspannung geht versehen werden.

über den Belastungswiderstand R12 zur Triode In der gleichen Weise wird der Schwingungskreis,

VWA, über den Belastungswiderstand R14 zur der die Röhre V12A und die Spule 30 enthält, zu

Anode der Triode FlOB, über den Belastungswider- 55 Schwingungen erregt, falls kein Teil des Werkzeugs

stand R16 zur Anode der Triode V12A, durch den 18' in richtiger Lagebeziehung zu dieser Spule steht.

Belastungswiderstand 2? 18 zur Anode der Triode Das Schwingungssignal wird verstärkt und gleichge-

V12B und über die Spannungsteilerwiderstände R 20 richtet, um eine positive Gleichspannung am ersten

und 2? 22 zur Erde, wobei die positive Gleichspan- Steuergitter des Thyratrons zu erzeugen und damit

nung am oberen Anschluß des Widerstandes R 22 60 zu veranlassen, daß das Thyratron zündet, falls in

an die Kathode des Thyratrons TH gelegt wird. diesem Augenblick der Begrenzungsschalter LS10

Die zwischen dem oberen Anschluß des Konden- geschlossen ist.

satorsCIO und der Erde vorhandene Gleichspan- Bei der in der Fig. 15 dargestellten Anordnung nung geht außerdem über den gewöhnlich geschlos- ist angenommen, daß die Einstellungslänge der beisenen Schalter SiFlO und über die Windungen des 65 den Bohrer 16' und 18' gleich ist, und es ist daher Relais CR10 zur Anode des Thyratrons TH. Die am nur ein einziger Begrenzungsschalter LSlO vorge-Kondensator ClO vorhandene positive Gleichspan- sehen. Dieselbe Lageprüfvorrichtung für den Spinnung liegt ferner an einem Kreis, der die elektrischen delstock kann selbst dann benutzt werden, wenn die

verschiedenen Werkzeuge unterschiedliche Länge haben, falls die axiale Einstellung der verschiedenen Fühlspulen so gewählt ist, daß zu jeder Zeit die Entfernung zwischen einem richtig eingesetzten Werkzeug und seiner zugehörigen Spule gleich der Entfernung zwischen jedem anderen richtig eingesetzten Werkzeug und den zugeordneten Spulen ist. Falls die Spulen so angeordnet sind, daß die richtig eingesetzten und nicht abgebrochenen Werkzeuge ihre zugeordneten Spulen nicht verlassen, können die Kontakte des Begrenzungsschalters LSlO kurzgeschlossen werden, wie bereits oben erläutert wurde. Die in der F i g. 14 gezeigte Ausführungsform, in der die nicht abgebrochenen normal langen Werkzeuge die Fühlspulen nicht verlassen, ist besonders deshalb vorteilhaft, weil keine Ladeprüfvorrichtung für den Spindelstock benötigt wird. In vielen mit mehreren Werkzeugen arbeitenden Maschinen kann die Länge eines Werkzeuges und die erforderliche Bewegungslänge es schwierig oder unmöglich machen, eine feststehende Fühlvorrichtung in ständiger Fühlbeziehung mit einem anderen der Werkzeuge zu halten. Beispielsweise läßt sich die ständige Fühlbeziehung mit einer fest angeordneten Spule dann nicht aufrechterhalten, falls die Bewegungslänge des Werkzeuges größer als die Länge des Werkzeuges ist. Unter diesen Bedingungen ist das Überprüfen der Länge und des Zustandes des Werkzeuges an einem Punkt während der Bewegung des Werkzeuges in der vorher erläuterten Weise besonders vorteilhaft und bietet oft die einzige vollbefriedigende Lösung des Problems. Da die Spule nicht in ständiger Fühlbeziehung mit dem Werkzeug zu stehen braucht, kann sie in der Nähe des Werkstückes angeordnet werden und ihre Aufgabe selbst dann erfüllen, wenn das Werkzeug während jedes Arbeitsvorganges wieder völlig zurückgezogen wird.

Um eine klarere Darstellung zu ermöglichen, ist die Herstellung einer Fühlbeziehung während der Bewegung des Werkzeuges gegenüber der Fühlspule als in dem Augenblick eintretend angenommen worden, in dem die Spitze eines eisenhaltigen Teiles in die Spule eintritt. Falls es erwünscht ist, kann diese Fühlbeziehung auch dann hergestellt werden, wenn die Spitze einen vorher bestimmten Abstand von der Spule erreicht hat oder nachdem sie um eine vorher bestimmte Strecke in die Spule eingetreten ist.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Prüfen der Länge und des Zustandes eines Schneidwerkzeuges, das in einem Spindelstock od. dgl. gehaltert ist, der gegenüber einem zu bearbeitenden Werkstück hin- und zurückbewegbar ist, mit einer vor dem Werkstück angeordneten Fühlvorrichtung, die das Schneidwerkzeug abtastet und ein Signal erzeugt, wenn dieses von seiner Sollänge und/oder seinem Sollzustand abweicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühl vorrichtung (28) durch eine vom Spindelstock (12) bei Erreichen einer vorbestimmten Stellung betätigte Schalteinrichtung (50, LSI) in Prüf zustand versetzt wird, wobei die vorbestimmte Stellung der Stellung des Spindelstockes entspricht, in der sich ein Schneidwerkzeug (16) mit Sollänge und im Sollzustand unmittelbar vor der Fühlvorrichtung befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung zum in Prüfzustand versetzen der Fühlvorrichtung (28) aus einem an sich bekannten Begrenzungsschalter (LSI) mit dazugehörigen Schaltnocken (A 1) besteht, von denen der eine am Spindelstock (12) und der andere ortsfest angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung zum in Prüfzustand versetzen der Fühlvorrichtung (28) einen Stift (44) und eine Drosselspule (50) enthält, wobei einer dieser beiden Teile zum Mitführen am Spindelstock (12) befestigt ist und der andere ortsfest ist, zum an sich bekannten Schalten mittels der Fühlbeziehung zwischen diesem Stift und dieser Drosselspule beim Bewegen des Spindelstockes.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselspule (50) der Schalteinrichtung Bestandteil des in der Schaltanordnung der Fühlvorrichtung (28) enthaltenen Schwingungskreises ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Prüfen der Länge und des Zustandes von mehreren Schneidwerkzeugen in einem gemeinsamen Spindelstock od. dgl., die von diesem auf das zu bearbeitende Werkstück hin- und zurückbewegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß diesem Werkzeug (16, 18) je eine der Werkzeugbahn benachbart angeordnete Drosselspule (28, 30) als Führvorrichtung zugeordnet ist, mit der das betreffende Werkzeug während seiner Bewegung in Fühlbeziehung tritt, wobei die Drosselspulen Bestandteile einer Schaltanordnung sind, die durch den Spindelstock (12) bei Erreichen je einer bestimmten Stellung für jedes Werkzeug auf seiner Bahn unter Verwendung von Schaltmitteln (50, 52, LSI, LSI) erregt wird, und ein Relais betätigt, wenn ein Teil eines jeden Werkzeuges mit der zugeordneten Drosselspule in Fühlbeziehung steht.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anordnung der ringförmigen Drosselspulen (28, 30) in den Bohrbuchsen einer an sich bekannten, vor dem Werkstück angeordneten Bohrlehre (32).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 für Werkzeuge verschiedener Länge, gekennzeichnet durch eine Halterung (32') der Drosselspulen (28, 30) in unterschiedlichen Abständen vom Spindelstock (12), so daß die Entfernung zwischen der Spitze eines Werkzeuges (16) und der zugeordneten Drosselspule (28) gleich der Entfernung zwischen irgendeiner anderen Werkzeugspitze (18) und ihrer zugeordneten Drosselspule (30) ist, und eine einzige, durch die Bewegung des Spindelstockes in eine vorher bestimmte Stellung betätigte Schaltvorrichtung (44, 50; Al, LSI) zum Erregen der Schaltanordnung.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 1033 991;

Zeitschrift »Werkstattechnik und Magazinbau«,
47. Jahrgang, H. 4, April 1957, S. 184 bis 187;

Zeitschrift »Technische Rundschau«, Nr. 39 vom 19. 9. 1958, S. 18 und 19.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

809 559/249 5.68 © Bundesdruckerei Berlin