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Pinole für die Halterung eines Werkstückes
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Die Erfindung betrifft eine Pinole für die Halterung eines Werkstückes,
die axial verschiebbar in einem Reitstockgehäuse gelagert ist und Mit einer drehbar
gelagerten Spindel verhunden ist, die mit einem Antrieb gekuppelt ist.
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Eine Pinole wird beispielsweise benutzt t auf einer Drehbaff für die
Halterung eines Werkstückes, das zwischen zwei Spitzen einzuspannen ist, um bearbeitet
oder gemessen zu werden. Das Werkstilck wird dabei auf seiner der pinole gegentiberliegenden
Seite gehalten von einem feststehenden Dorn.
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Für die Aufnahme des Werkstückes ist es üblich, zur Grobeinstellung
zunächst das gesamte Gehause der Pinole 2u verfahren und danach eine Feineinstellung
durch axiale Verlagerung der Pinole zu dem Reitstockgehäuse vorzunehmen.
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Die Betätigung der Reitstockpinole beim manuelle Einlegen eines Werkstückes
zwischen den beiden Spitzen erfolgt vorzugsweise durch Betätigung über einen Fußschalter,
damit das
Werkstück auch während der Zustellung der Pinole noch
mit beiden Händen gehalten werden kann. Es ist dafür im Werkzeugmaschinenbau bekannt,
pneumatisch oder hydraulisch zu betätigende Reitstöcke einzusetzen. Derartige Einrichtungen
und Energiequellen sind aber verha"ltn£smäßig aufwendig. Deshalb wurde bereits veraucht,
anstelle hydraulische oder pneumatischer Energiequellen einen Elektromotor als Antrieb
für die Zustellung der Pinole vorzusehen. Bei einer solchen bekannten Anordnung
wird die Drehbewegung des Elektromotors über ein verhältnismäßig über ein aufwendiges
Getriebe in eine axiale Bewegung der Pinole umgewandelt. Die Endstellungen der Pinole
werden dabei von Endtastern begrenzt, durch die der Elektromotor ein- und auszuschalten
ist. Die maximale axiale Kraft kann zusät2lich durch eine axiale Verschiebung des
Endtasters eingestellt werden. Auch derartige bekannte Ausfuhrungen sind aber noch
relativ groß und aufwendig und setzen in der Hndhabung besondere Übung und Erfahrung
voraus.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb für eine Pinole au schaffen,
der bei geringem Aufwand die Möglichkeit gibt, die Bewegungsgeschwindigkeit und
die auf die Pinole wirkende axiale Kraft bei leichter Handhabung zu variieren. Als
Lösung steht die Erfindun<j vor, für den Antrieb einen elektronisch geregelten
Motor mit einer elektronischen Regeleinrichtung zu verwenden. Ein derartiger elektronisch
geregelter Motor unterscheidet sich gegenüber dem bekannten, benutzten Elektromotor
unter anderem darin, daß einerseits Uber die angelegte
Spannung
seine Drehzahl eingestellt werden kann und damit die Verfahrgeschwindigkeit der
Pinole und anderseits über die Stärke des angelegten Stromes des Drehmoment begrenzt
werden kann und damit die auf die Pinole wirkende axiale Kraft.
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Die Erfindung sieht dafür weiterhin vor, daß die elektronische Regeleinrichtung
einen ersten Potentiometer aufweist, mit dem die Drahzahl des Motor zu begrenzen
ist, und einen zweiten Potentiometer, mit den das Drehmoment des Motors u begrenzen
ist, wobei es sich als vorteilhaft gezeigt hat, wenn die Yotentiometer iiber einen
Verstärker an den Motor angeschlossen sind.
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Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachstehend
Beschreibung von zwei Ausführungsbeipielen, die Bezug nimmt auf eine Zeichnung In
der Zeichnung zeigen: Figur 1: Eine Pinole mit Reitstockgehäuse im Längssichnitt;
igur 2t Eine andersartige Pinole mit einer Federab-Stützung im Längsschnitt und
Figur 3: Die elektronische Regeleinrichtung des Motors in schematischer Darstellung.
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Die in Figur 1 wiedergegebene, dornartige Pinole t ist terschiebbar
in einem Reitstockgehäuse 2 gelagert und in diesem gegen ein
Verdrehen
durch eine Verdrehsicherung 3 gesichert.
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In ihrem rückwärtigen, im Reitstockgehäuse 2 liegenden Endabschnitt
ist die Pinole 1 mit einer Bohrung 4 versehen, die an dem außen liegenden Endabschnitt
zu einer größeren Bohrung 5 erweitert ist. In die Bohrung 4 erstreckt sich des Ende
einer Gewindespindel 6, die eine Mottor 7 trägt, welche durch eine Verdrehsicherung
8 gegen eine Wickelverstellung innerhalb des Reitstockgehäuses 2 im Zusammenwirken
mit der Pinole 1 gesichert ist.
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In der Bohrung 9 des Reitstockgehäuses 2 steht eine erste Wand 10,
die einen Anschlag bildet für die Pinole 1 ihrer zurückgestellten Endstellung. Zur
Halterung und Führung der Spindel 8 ist eine zweite Wand 11 vorgesehen, welche die
von der Spindel 6 ausgeübte Axialkraft aufnimmt. Im Bereich dieser zweiten Wand
11 ist der rückwärtige Endabschnitt der Spindel 6 durch ein Nadellager 12 drehbar
gelagert. ar dahinter liegende Endabschnitt 13 der Gewindspindel 6 ist durch eine
Kupplung 14 drehfest mit der Ausgangswelle 15 eines Untersetzungsgetriebes 16 verbunden,
an das der elektronisch geragelte Motor 17 angeschlossen ist.
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Zu dem Motor 17 gehört eine elektronische Regeleinrichtung gemäß Figur
3. Diese elektronische Regeleinrichtung besitzt zwei Potentiometer 19 und 20. Die
beiden Potentiometer 19 und 20 sind über zwei Leitungen 21 und 22 an eine Stromquelle
angeschlossen. Den Potentiometer 19 und 20 ist ein Verstärker 23
Die
Anordnung ist so getroffen, daß beispielsweise bei Mittelstellung des Potentiometre
20, beim dem der Zeiger in der Mitte nach oben ausgerichtet wäre, nur die halbe
Spannung dem Verstärker 23 zugeführt wird. Dieser verstärkt die Spannung in einem
bestimmten Verhältnis. Die dementsprechend verstärkte Spannung wird am Motor 17
angelegt. Die jeweilige Höhe der Spannung bestimmt die Grenze der Drehzahl des Motors
17. Über das zweite Potentiometer 19 läßt sich die Stromstärke einstellen, die ebenfalls
dem Verstärker 23 zugeführt wird. Dlese Stromstärke ist unabhängig von der Spannung,
die über das Potentiometer 20 angelegt wird. Unabhängig von der Spannung läßt sich
somit die höchste Stromstärke begrenzen, mit welcher der Motor betrieben wird. Diese
Stromstärke regelt das Drehmoment. Das bedeutet in der raktischen Anwendung, daß
beispielsweise bei einer niedrigen Stromstärke der Motor stehenbleibt, obhwohl er
noch eingeschaltet ist und das Drehmoment weiterhin ausübt.
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Dieses Drehmoment bestimmt den axialen Druck, mit dem die pinole am
Werkstück anlegt. Dadurch also, daß sich das maximale Drehmoment des Motors 17 über
das Potentiometer 19 begrenzen läßt, wird also auch die maximale Axialkraft der
Rinole begrenzt. Das ist von besonderem Vorteil im Maschinenbau, da auf diesem Arbeitsgebiet
vielfach zu hoeh Kräfte zu Verformungen von Maschinenteilen und damit zu Meßfehlern
führen können.
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Die Veränderung der Antriebsdrehzahl des Motors 17 über Einstellung
durch das Potentiomenter 20 läßt eine Anpassung der Verfahrgeschwindigkeit der pinole
an die jeweils gegebenen Verhältnisse
zu insoweit, als beispielsweise
bei einer automatischen Beschickung eine hohe Pinolengeschwindigkeit eingestellt
werden kann, während bei einer Handbeschickung die Pinolengeschwindig kein: entsprechend
dem Geschick des jeweiligen Bedienungsersonals anzupassen ist.
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Die Ausführung gemäß Figur 2 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen
insoweit, als dort eine Telerfeder 25 zusätzlich vorgesehen ist, die sich einerseits
auf der Ringschulter zwischen den Bohrungen 4 und 5 abstützt und andererseits auf
der gegen Verdrehung gesicherten Mutter 7. Durch diese Feder 25 ist die Mutter 7
in einem gewissen Ausmaß axial beweglich zu der Pinole 1 gehalten. Damit wird folgende.
Rechnung getragen: Wenn die Spitze der pinole 1 beisielsweise beim Einlegen eines
Werkstückes von Hand nicht genau die Zentrierung des Werkstückes trifft sondern
auf den Rand auf trifft, so muß unter Umständen mit einem Bruch gerechnet werden.
Um dieser Gefahr zu begegnen, ist die Mutter 7 in gewissem Umfang axial beweglich
gegen den Druck der Tellerfeder 25. Trifft bei dieser Anordnung die Sr,,itze der
diole auf einen Widerstand, so wirkt zunächst die geringe Vorspannkraft der Tellerfeder
25. Dadurch wird die Spannkraft relativ langsam steigend aufgebracht, so daß Stöße
vermieden werden. Die Begrenw sung einer weiteren unerwünschten Zustellung der Pinole
ergibt sich dann aus der Drehmomentenbegrensung des Motors 17.
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Mit der Tellerfeder 25 wird außerdem dem Umstand Rechnung getragen,
daß bei einer etwaigen Erwärmung eines zu bearbeitenden
Werkstücks
eine Ausdehnung desselben auftreten kann. Eine solche Ausdehnung wird aufgefangen
von der Tellerfeder 25.
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L e e r s e i t e