DE3027477A1

DE3027477A1 - Rotierende druckmesseinrichtung

Info

Publication number: DE3027477A1
Application number: DE19803027477
Authority: DE
Inventors: Erich 7993 Kressbronn Brosa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-07-19
Filing date: 1980-07-19
Publication date: 1982-02-18

Description

Rotierende Drucluneßeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung an automatisch spannenden Werkzeugmaschinen und dergleichen. IIierbei kommt es vor, daß die Spannicraft (Druck) des Arbeitsmediums (Luft, Öl), z.B. infolge von Undichtheiten, nachläßt. Der Zweck der Erfindung ist die Vcrhiitune von Unfällen und Schäden an umlaufenden pneumatisch oder hydraulisch spannenden Werlcz eugmaschinenfut tern und anderen Maschinenteilen durch rechtzeitige automatische Stillsetzung derselben, sowie die Automatisierung in der Werlcstiickfolge zu überwachen.
Zuverlässig arbeitende schleifringlose Überwachungs- oder Kontrolleinrichtungen dieser Art sind nicht bekannt.
Die Lösung der Aufgabe besteht darin, ein robustes Verfahren anzugeben, den Druck des Arbeitsmediums auf berührungslose Weise in rotierenden Zustand zu überlvachen und bei Gefahr die Maschine abzuschalten. Hierbei handelt es sich um einen Druckaufnehmer mit großem Durchgang und induktiver Kolbemfegabtastung für Rotationsbetrieb.
In den Abb. 1 und Abb. 2 wird ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
In der Abb. 1 ist 1 z.B. der Spindelstock einer Drehmaschine, 2 die Drehspindel und 3 der lPlansch eines pneumatischen oder hydraulisch betätigten Spannfutters. Es wurde darauf verzichtet, den eigentlichen Baclcenteil darzustellen, da er mit der Meßwertübertragung direkt nichts zu tun hat.
Der zum Spannen erforderliche Ladedruck wird in bekannter Weise den Arbeitskammern 4 oder 5 über die Ventile 6 oder 7 im Stillstand zugefjihrt. Der Kolben 8 betätigt iiber ein Schubrohr 9 den nicht dargestellten Backenmechanismus.
Ein Druckverlust in einer der Kammern 4 oder 5 kann durch Herausschleudern des lose werdenden Werkstückes lebensgefährliche Schäden anrichten. Deshalb soll der vorhandene Druck auch während der Rotation der Maschine angezeigt werden und bei Gefahr des Druckabfalles die Maschine rechtzeitig stillgesetzt werden.
In der Abb. 1 ist die Drtlelcwertfibertraglmg der Kammer 4 dargestellt und zwar auf induktivem Verfahren berührungslos, durch Anwendung eines um die Spindel 2 herumgebauten Druckaufnehmers mit einer Durchgangsbohrung ffir jeden beliebigen Wellendurchmesser.
Der Druchaufnehmer besteht aus dem an dem Spindelstocl 1 angebrachten Spulenträger 10, den Spulen 11 und 12 als stehenden Teil, sowie der mit dem Spannfutter umlaufenden Ringkammer 13, in der sich ein Ringkolben 14 befindet, der auf der einen Seite von einem Federsatz 15 gegen einen Anschlag 16 in der Nullstellung gehalten wird. 17 ist eine Dichtmanschette. Je nach Größe des Ladedruckes wird der Ringkolben 14 gegen den ledersatz 15 aus seiner Nullstellung verschoben und ändert dann entsprechend den Stromfluß in den l)rosselspulen 11 und 12, der so den Druckwert iiber phasenabhängige Differentialsohaltungen zur Anzeige bringt und bei einem bestimmten Druckabfall über Relais die Maschine stillsetzt. 18 ist ein I)ruclciibertragungsicanal. Die Teile 10 und 13 sind unmagnetisch, 14 ist aus einem Eisenwerkstoff.
Da jede Drehspindel ein geringes Lagerspiel in Achsrichtung hat, ist in Kammerteil 19 ein einstellbarer Eisenring 20 vorhanden, mit dem sich die Induktivität der Drosselspule 12 im Sinne der Nullkorrektur ändern läßt, Soll nur die Stellung z.b. eines @rbeitskolbens ähnlich 8 oder einer Schubhälse ähnlich 9 nach außen übertragen und angezeigt werden, so ist nur erforderlich die Teile 8 oder 9 mit dem Ringkolben 14 durch ein Rohr oder Verbindungsstab im Lanal 18 miteinander starr zu verbinden, wie durch 21 angedeutet.
Diese Verbindung Iann auch zu einer berührungslosen Mefeinrichtung erfolgen, die beispielsweise auf der linken Seite des Spindelstockes 1 angebracht ist.
Die Stellung des Ringkolbens kann auch durch Eisend erndrosseln bzw. Trafos 22 übertragen werden, Abb. 2. Vorteillhalft ist es, diese mehrfach z.b. 2 Stück, 180° gegenüberliegend anzuordnen.
23 und 24 sind die dazugehörigen Sonlenvicklungen. 25 und 26 sind Teile zur Sicherung gegen Verdrehen des Ringkolbens 1 4.
Leerseite

Claims

Patent ansprüche Rotierende DrucI-aneßeinrichttzg dadurch gekennzeichnet, daß der Druck einer mit Luft oder Flüssig;eit aufgeladenen rotierenden Arbeitskammer (4) oder (5) z.B. eines hydraulisch oder pneumatischen Spannfutters auf eine zweite Irarnmer ( 13 ) geleitet wird, die einen ringförmigen federbelasteten, die Spindel (2) umgehenden Itolben (14) enthält, der ganz oder teilweise magnetisierbar ist und innerhalb von stehenden Spulen (ii) und (12) einer Differentialdrossel oder eines Differentialtransformators mit der Drehmaschinenachse (2) umläuft und bei Druckänderung, infolge seiner achsialen Verschiebung das Verhltnis der Ströme beider Spulen (11) und (12) ändert, was in bekannter Weise z.B. durch phasenabhängige Schaltungen zur Anzeige gebracht wird und bei Druckverlust, die Maschine über Relais stillsetzt.
2 Rotierende Druciomeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der llingkolben (14) Dichtung (17) und Weganschläge (16) besitzt und auf der, der Dichtung (17) abgewendeten Seite, verjüngt ausgefiihrt ist.
3 Rotierende Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmigen Differentialdrosselspulen (ii) und (12) durch offene Eisenkerndrosseln oder Trafos (22) ersetzt sind, die einzeln oder mehrfach gegenüberliegend angeordnet sind (Abb. 2).
4 Rotierende Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der pneumatischen oder hydraulischen Verbindung zwischen dem Arbeitskolben (8) im Spannfutter (3) und dem Ringkolben (14) eine starre Verbindung (21 besteht, die die Arbeitskolbenstellung oder die eines anderen Teiles (9) zur Anzeige bringt.
5 Rotierende Drucicrneßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem im oder am Druckraum (4) des umlaufenden Spannkörpers (3) (Putter) vorhandenen Druckaufnehmers und dem stehenden Teil eine berührungslos-transformatorische Meßwertübertragung stattfindet.
6 Rotierende Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht vom ltrbeitsdruck beeinflußte, aber dem Längsspiel der .trbeitsspindel (2) folgende Eisenring (20), zur Kompensation dieses Längsspieles die Induktivitäten der Drosselspulen (11) und (12) entgegen der WirIcung des Ringkolbens (14) ändert.
7 Rotierende Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben (14) gegen Verdrehen durch die Teile (25) und (26) gesichert ist.
8 Rotierende Druclaneßelnrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anzeige bzw, der Schaltbereich (nieder er oder hoher Druckbereich) von außen, mit elektrischen Mitteln z.B. Schalter oder Potentiometer, einstellbar ist, die den Stromfluß in den Spulen (ii) und (12) entsprechend vorvers timmen.
9 Rotierende Druckmeßeinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des Ringkolbens (14) mehrere am Umfang verteilte Einzelpumpen (ohne Zeichnung) auf einen Ringkolben (ohne Abdichtung) wirken.