DE2105784A1

DE2105784A1 - Werkzeugmaschine mit Drehmomenten-Meßeinrichtung

Info

Publication number: DE2105784A1
Application number: DE19712105784
Authority: DE
Inventors: Erhard 4811 Ubbedissen Schalles
Original assignee: Gildemeister AG
Current assignee: DMG Mori AG
Priority date: 1971-02-08
Filing date: 1971-02-08
Publication date: 1972-08-24

Description

Werkzeugmaschine mit Drehmomenten-Meßeinrichtung Es ist bekannt, Werkzeugmaschinen mit einer adaptiven Regeleinrichtung und einer Drehmomenten-Meßeinrichtung auszustatten.
Die meisten bekannten Drehmomenten-MeBeinrichtungen haben den Nachteil, daß an rotierenden Teilen gemessen wird. Dabei können hohe F1iehkrä#te auftreten und Teile der #eßeinrichtung beschädigt werden. Außerdem ist für die Übertragung der Meßwerte von der rotierenden Meßeinrichtung auf ein feststehendes Bauteil ein hoher Aufwand erforderlich.
Der erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugmaschine mit einer Drehmomenten-Meßeinrichtung zu schaffen, welche die vorstehend wiedergegebenen Nachteile nicht aufweist.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemaß im wesentlichen darin, daß zwischen der Antriebsspindel der Maschine und einer dieser vorgeschalteten Getriebewelle in an sich bekannter leise ein schrägverzahntes Stirnräderpaar oder ein Kegelräderpaar vorgesehen und im Bereich dieser Getriebewelle eine Drehmomenten-Neßeinrichtung derart ortsfest angeordnet ist, daß die durch das Zahnräderpaar in die Getriebewelle eingeleitete, dem äeweiligen Drehmoment proportionale Axialkomponente auf die Meßeinrichtung einwirkt. Die Meßeinrichtung besteht dabei vorzugsweise aus einer vor einem Ende der Getriebewelle ortsfest angeordneten, mit Dehnmeßstreifen ausgestatteten Membran od. dgl.
Bei der so ausgebildeten und angeordneten Drehmomenten-Neßeinrichtung können sich die im Getriebe und an der Arbeitsspindel auftretenden Fliehkräfte nicht nachteilig auswirken. Außerdem ist die Ubertragung der Meßwerte von der Meßeinrichtung auf die Maschinensteuerung erheblich vereinfacht.
In der Zeichnung ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Ss zeigen: Fig. 1 die Lagerung der Arbeitsspindel einer Drehmaschine und der dieser vorgeschalteten Getriebewelle im Längssclinitt, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das äußere Lager der der Arbeitsspindel vorgeschalteten Getriebewelle und die vor dem Sunde dieser Welle angeordnete Drehmomenten-Meßeinrichtung, Fig. 3 eine andere Ausführungsform der vor dem Ende der Getriebewelle angeordneten Drehmomenten-Meßeinrichtung im Schnitt.
Gemäß Fig. 1 erfolgt der Antrieb der in den Lagern 1, 2 und 3 gelagerten Drehspindel 4 über ein auf eine Getriebewelle 5 befestigtes Zahnrad 6, ein ebenfalls auf der Welle 5 befestigtes, schräg verzahntes Stirnrad 7 und ein mit diesem im Eingriff stehen des, auf der Drehspindel 4 festsitzendes, ebenfalls schräg verzahntes Stirnrad 8.
Gemäß Fig. -2 ist im sunde der Getriebewelle 5 ein Gewindebolzen drehbar, jedoch axial unverschieblich gelagert, der durch die Mittenbohrung einer am Lager der Getriebewelle 5 befestigten Membran 10 hindurchgeführt und mit dieser Membran fest verschraubt ist. Auf der Membran sind in an sich bekannter Weise Dehnmeßstreifen 11 angeordnet, die zu einer lleßbrücke verschaltet sind.
Infolge dieser Anordnung wird die beim Antrieb der Drehspindel durch die schräg verzahnten Stirnräder 7 und 3 in die Getriebewelle 5 eingeleitete, dem jeweils übertragenen Drehmoment proportionale Axialkraft durch den Bolzen 9 auf die Membran übertragen, die dadurch verformt wird. Diese Verformung der Membran bewirkt eine entsprechende Verformung der darauf befestigten Dehnmeßstreifen 11, wodurch ein dem jeweiligen Drehmoment proportionales Meßsignal erzeugt und an die adaptive Regeleinrichtung der Maschine weitergeleitet wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist anstelle der in Fig. 2 gezeigten Membran10 ein mit Dehnmeßstreifen 11 ausgestatteter Bügel 12 vorgesehen, der mit einem im Ende der Getriebewelle 5 drehbar und axial unverschieblich gelagerten Bolzen 9 verschraubt ist. Auch bei dieser Ausführungsform bewirkt die in die Getriebewelle eingeleitete Axialkraft eine Verformung des Bügels 12 und der darauf befestigten Dehnmeßstreifen 11.

Claims

Pa t entansprü che

1. Werkzeugmaschine mit Drehmomenten-Neßeinrichtung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen der Arbeitsspindel (4) der Maschine und einer dieser vorgeschalteten Getriebewelle (5) in an sich bekannter Weise ein schräg verzahntes Stirnräderpaar (7, 8) oder ein Xegelräderpaar vorgesehen und im Bereich der Getriebewelle (5) eine Drehmomenten-Meßeinrichtung derart ortsfest angeordnet ist, daß die durch das Zahnräderpaar in die Getriebewelle (5) eingeleitete, dem jeweiligen Drehmoment proportionale Axialkraft auf die Meßeinrichtung einwirkt.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die I)rehmomenten-Neße#nrichtung aus einer vor einem Ende der Getriebewelle (5) ortsfest angeordneten, mit Dehnmeßstreifen (11) ausgestatteten Membran (10) besteht.

3. Werkzeugmaschine flach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomenten-Xeßenrichtuag aus einem vor einem Ende der Getriebewelle (5) angeordneten, mit lehnmeßstreifen (11) ausgestatteten Bügel (12) besteht.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 und 2 oder 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Ende der Getriebewelle (5) ein mit der Membran (10) bzw. dem Bügel (12) festverschraubter Bolzen (9) drehbar und axial unverschieblich gelagert ist.