DE3536067A1

DE3536067A1 - Kontaktdetektor fuer eine werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE3536067A1
Application number: DE19853536067
Authority: DE
Inventors: Yuzuru Daito Osaka Tanaka
Original assignee: Daishowa Seiki Co Ltd
Current assignee: Daishowa Seiki Co Ltd
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1986-09-18
Anticipated expiration: 2005-10-10
Also published as: JPH038900B2; FR2578771A1; JPS61214953A; DE3536067C2; FR2578771B1; GB2172224B; GB2172224A; IT8619280A1; IT1189484B; IT8619280A0; US4657451A; GB8522624D0

Description

HOFFMANN · EITLE & PARThJ¹ER.:.'..- - -. .-

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN

DIPL.-INe. K. FÜCHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-ΙΝβ. K. GORS

DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

-A- 42 615 q/sm

DAISHOWA SEIKI CO., LTD. Higashiosaka-Shi / Japan

Kontaktdetektor für eine Werkzeugmaschine

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf einen Kontaktdetektor für eine Werkzeugmaschine und insbesondere auf einen Kontaktdetektor für die Feststellung des Kontakts zwischen einer motorangetriebenen Werkzeugmaschine und einem Werkstück, welches durch sie bearbeitet werden soll, um ein-.elektrisches Signal abzugeben, welches den Start der Bearbeitung anzeigt, ausgeführt durch die Werkzeugmaschine an dem Werkstück.

Bei der Bestimmung des Starts des Kontakts zwischen einem zu bearbeitenden Werkstück und einer motorangetriebenen Werkzeugmaschine zum Zweck der Einleitung oder des Startens der Bearbeitungsoperation ist es bekannt, Gebrauch zu machen von einem elektromagnetischen Phänomen, welches bei Kontaktgabe der motorangetriebene Werkzeugmaschine mit dem zu bearbeitenden Werkstück erzeugt wird. Desgleichen ist hierfür eine Vorrichtung zur Erfassung des Kontaktes zwischen bekannt. Zum Beispiel offenbart die japanische Patentveröffentlichung Nr. 48-48861, veröffentlicht 1973, ein Systern, wobei eine Wechselstromquelle zwischen einem oberen Ende einer Hauptwelle der Maschine und einem Bett zur Aufnahme des Werkstückes angeschlossen ist. Eine Detektorspule, welche an der Hauptwelle befestigt ist, ermittelt einen Wechselstrom, der zwischen dem Werkstück und dem Werkstück auf dem Bett bei Kontaktgabe der Werkzeugmaschine mit dem

ARABELLASTRASSE 4 ■ D-SOOO MÖNCHEN 81 ■ TELEFON CO 893 9110B7 · TELEX 5-29619 CPATHE} · TELEKOPIERER 9183

Werkstück fließt. Bei dem in dieser Veröffentlichung offenbarten System fließt der elektrische Strom konstant durch das Maschinengestell zu allen Zeiten und daher bildet dies einen Hauptgrund für einen erhöhten Verbrauch elektrischer Leistung sowie verstärkter Störungen.

Gemäß der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58-41983, veröffentlicht 1983, ist ein Detektorsystem zur Ermittlung der Kontaktgabe der motorangetriebenen Werkzeugmaschine mit dem Werkstück bekannt, wobei Änderungen in der Impedanz der Spule ausgenutzt werden, die an der Hauptwelle der Werkzeugmaschine befestigt ist, wobei diese Änderungen bei Kontaktgabe der Werkzeugmaschine mit dem Werkstück auftreten. Das System in dieser Veröffentlichung ist vorteilhaft dadurch, daß ein unnötiger Verbrauch elektrischer Leistung verringert bzw« minimiert werden kann. Jedoch wurde herausgefunden, daß da die Größe der Änderung in der Impedanz der Spule sehr klein ist, das Signal/Rausch- oder Störsignal.(S/N)-Verhältnis unzufriedenstellend ist, so daß der Maschinenbetrieb zu Mangel in der Stabilität tendiert.

Zusätzlich zu den entsprechenden Problemen, welche den bekannten Detektorsystemen innewohnen,. haben beide bekannte Systeme ein anderes Problem gemeinsam. Da die motorangetriebene Werkzeugmaschine, welche in der Maschine verwendet wird, mit hoher Geschwindigkeit angetrieben wird, wird ein Ölfilm in den Lagern, welche die motorangetriebene Werkzeugmaschine tragen, entwickelt, wobei dieser Ölfilm des öfteren als ein elektrischer Isolator wirkt, welcher die motor-0 angetriebene Werkzeugmaschine von dem Maschinenrahmen oder -gestell isoliert. Daher sind in beiden bekannten Detektorsystemen der zuvor beschriebenen Art beispielsweise Kontaktbürsten oder Ähnliches erforderlich, um das motorgetriebene Werkzeug in elektrischen Kontakt mit dem Werkzeugmaschinengestell während der Hochgeschwindigkeitsdrehung des motor-

getriebenen Werkzeuges zu halten. Dies bedeutet, daß in diesen bekannten Detektorsystemen zeitaufwendige und Kosten verursachende Maßnahmen erforderlich sind, um Kontaktbürsten und Ähnliches anzubringen und zu warten. 5

Daher wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, um im wesentlichen die oben beschriebenen Nachteile und Schwierigkeiten zu beseitigen, welche den bekannten Detektorsystemen innewohnen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Kontaktdetektorsystem zu schaffen, welches in der Lage ist, den Kontakt zwischen dem Werkstück und dem motorangetriebenen Werkzeug ohne Verwendung von Kontaktbürsten sicher zu erfassen..

Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ersichtlich. Weitere Merkmale finden sich in der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen: 20

Fig. 1 eine schematische Frontseitenansicht einer Werkzeugmaschine mit einem eingebauten Kontaktdetektorsystem nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Sensoreinheit, dargestellt zusammen mit einer schematischen Schaltung der Kontaktdetektorvorrichtung nach der Erfindung ,

Fig. 3A eine Querschnittsansicht der Sensoreinheit gemäß Fig. 2, die

Fig. 3B und 3C ähnliche Ansichten zu Fig. 3A zur Darstellung

modifizierter Formen der Sensoreinheit, 35

Fig. 4 eine schematische Blockschaltung des Kontaktdetektorsystems nach der vorliegenden Erfindung und

Fig. 5 ein Spannungsdiagramm zur Darstellung unterschiedlicher Wellenformen von Signalen, welche in der Schaltung nach Fig. 4 auftreten.

Es wird zunächst Bezug genommen auf Figur 1, in der eine Werkzeugmaschine 1 dargestellt ist mit einem Gestell oder Rahmen 2, welcher eine Hauptwelle 3 für eine Bewegung in Richtung bis dicht zu einem Werkstück 5 und von diesem weg trägt, welches auf einem Maschinenlager oder -bett befestigt ist. Ein Bearbeitungswerkzeugelement 4 ist in ein Futter eingespannt oder in einer anderen Weise gehalten durch die Hauptwelle 3, um zusammen mit diesem bewegt zu werden, wobei dieses Werkzeugelement 4 geeignet ist, eine tatsächliche Bearbeitungsoperation, wie z. B. Schneiden oder Bohren am Werkstück 5 durchzuführen.

Der Kontaktdetektor mit der vorliegenden Erfindung umfaßt eine ringförmige Sensoreinheit 6, welche an der Maschine ϊ befestigt ist, um so die Hauptwelle 3 zu umgeben, wa,s später im Detail beschrieben wird. Des weiteren ist eine Steuereinheit 18 vorgesehen, die ebenfalls später beschrieben wird.

Mit Bezug auf Figur 2 umfaßt die Sensoreinheit 6 eine Erreger spulenanordnung 7 sowie eine Detektorspulenanordnung 10, wobei jede dieser Spulenanordnung 7 und 10 durch einen 0 entsprechenden ringförmigen Kern 8 oder It gebildet wird, welcher aus magnetisierbarem Material besteht, wie z. B, Ferrit, und wobei eine Spule 9 oder t2 um den entsprechenden ringförmigen Kern 8 oder 10 gewickelt ist. Die Erregerspulenanordnung 7 sowie die Detektorspulenanordnung 10 sind koaxial angeordnet, eine über der anderen, mit einer ringförmigen

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Abschirmplatte, die zwischen ihnen positioniert ist, wobei die ringförmige Abschirmplatte 13 aus magnetisierbarem Material, wie z. B. Eisen, besteht. Insbesondere, wie am besten aus Fig. 3A zu sehen ist, sind die Erreger und Detektorspulenanordnung 7 und 10 sowie die Abschirmplatte 13 innerhalb eines im wesentlichen im Schnitt U-förmigen ringförmigen Gehäuses 14 eingebettet, welches aus einem metallischen Material, wie z. B. Aluminium, besteht. Dieses Gehäuse 14 wird, nach dem die Anordnung 7 und 10 und die Abschirmplatte 13 darin in einer vorbestimmten Anordnung der zuvor beschriebenen Art untergebracht wurde, mit einem synthetischen Kunststoff t5 gefüllt, wobei die Ringöffnung des Gehäuses 14 nach der Verfestigung des synthetischen Kunststoffes 15, welcher in das Gehäuse 14 injiziert wurde, durch eine Ringdeckplatte ΐβ abgeschlossen. Es ist zu bemerken, daß im hergestellten Zustand die Erregungsund Detektorspulenanordnung 7 und 10 elektrisch isoliert sind von dem Gehäuse 14 aufgrund des Vorhandenseins des synthetischen Kunststoffes 15, während die ringförmige Abschirmplatte 13 so dimensioniert und so angeordnet ist, um die radial gegenüberliegenden Wandbereiche 14a und 14b des Gehäuses t4 miteinander über die besagte Abschirmplatte elektrisch zu verbinden. Soweit dargestellt, wird die Abschirmplatte 13 über ihre äußere periphere Kante in Kontakt mit dem äußeren Wandbereich 14b des Gehäuses 1.4 gehalten.

Das Gehäuse 14 weist einen radial nach außen hervorstehenden Flansch 14c, der mit diesem integriert ist, auf, über welchen Flansch 14c die Sensoreinheit 6 fest durch eine Vielzahl von Befestigungsschrauben oder -bolzen 17 an der Maschine 1 befestigt ist, um so die Hauptwelle 3 zu umgeben.

Soweit in Fig. 3A dargestellt, weist die Sensoreinheit 6 eine Konstruktion auf, gemäß der die Erreger- und Detektor-

spulenanordnungen 7 und 10 eine über der anderen in Richtung koaxial zur Hauptwelle 3 positioniert sind. Jedoch braucht die Sensoreinheit 6, welche in der Praxis der Erfindung verwendbar ist, nicht immer auf die Struktur nach den Figuren 2 und 3A begrenzt zu sein, sondern sie kann auch modifiziert werden nach einem der Darstellungen der Figuren 3B und 3C. Insbesondere sind in der in Figur 3B gezeigten Modifikation die Erregungs- und Detektorspulenanordnungen 7 und 10 derart angeordnet, daß eine innerhalb der anderen in koaxialer Beziehung zur Hauptwelle 3 vorgesehen ist und für diesen Zweck die Erregungs spulen *- anordnung 7 einen äußeren Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der innere Durchmesser der Detektorspulenanordnung 10. Anstattdessen kann die Erregungsspulenanordnung 7 einen inneren Durchmesser aufweisen, der größer als der äußere Durchmesser der Detektorspulenanordnung 10 ist, in welchem Falle die Erregungsspulenanordnung 7 radial außerhalb der Detektorspulenanordnung 10 angeordnet ist.

Bezugnehmend auf Fig. 2 umfaßt die Steuereinheit 18 eine elektrische Leistungsquelle 19, von der ein hochfrequenter Strom an die Erregungs spulenanordnung 7. geliefert wird sowie eine Detektorschaltung 20, um ein Ausgangssignal zu verarbeiten, welches von der Detektorspulenanordnung 10 abgeleitet wird, um ein Detektorsignal zu erzeugen, welches den Kontakt des Werkzeugelementes 4. mit dem Werkstück anzeigt. Diese Steuereinheit 18 umfaßt eine elektrische Leistungsquelle 19. Die Detektorschaltung 20 wird in einem einzigen Steuermodul hergestellt, welcher seinerseits in einer Steuerkonsole (nicht dargestellt) der Maschine 1 einbezogen ist. Die elektrische Leistungsquelle 19 wird durch eine Oszillatorschaltung gebildet, welche mit einer Frequenz innerhalb eines Bereiches von einigen KHz bis einigen Hundert KHz schwingen kann, wobei zur Leistungsquelle 19 noch eine Leistungsverstärkungsschaltung und anderes dazugehört.

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Ihre Ausgestaltung ist derart, daß ihre Betriebsfrequenz und die Ausgangsleistung beide einstellbar bzw. justierbar sind.

Details der Detektorschaltung 20 sind am besten in Fig. 4 ersichtlich. Wie dort gezeigt, umfaßt die Detektorschaltung 20 einen Verstärker 21 mit einem Verstärkungsgrad, der durch eine Einstellung 21a justierbar bzw. einstellbar ist, einen Wellendetektor 22, eine Wellenformschaltung 23, einen Integrator 24, eine Ausgangsschaltung 25 und eine Anzeigelampe 26. Diese Detektorschaltung 20 ist derart aufgebaut, daß sie in einer Weise arbeiten kann, daß nach Verstärkung des Ausgangssignales von der Detektorspulenanordnung 10 und nach der Unmittelbar darauf erfolgenden Ermittlung der Wellenform des verstärkten Ausgangssignales das Signal eines Pegels, welcher einen vorbestimmten Wert überschreitet, umgewandelt werden kann in einen Impuls von einer vorgegebenen Wellenform. In dem Fall, daß eine vorbestimmte Anzahl von z. B. drei Impulsen kontinuierlich geliefert worden ist, kann ein Detektorsignal S6 erzeugt werden und zur gleichen Zeit kann die Anzeigelampe 26 eingeschaltet werden, wie dies ohne weiteres aus den Wellenverläufen von Fig. 5 verständlich ist. Es ist festzustellen, daß die Bezugszeichen SI, S2, ... S5 und S6 von Fig. 5 entsprechende Ausgangssignale SI, S2, ... S5 und S6, dargestellt in Fig. 4, verkörpern. In der Wellenformdarstellung von Fig. 5 beinhaltet t^ die Zeit, in der das Werkzeugelement 4 das Werkstück 5 berührt und t₂ beinhaltet die Zeitgebung oder Zeit, in der das Detektorsignal S6 von der Ausgangsschaltung 25 erzeugt wird.

Insbesondere, wenn der elektrische Hochfrequenzstrom von der Leistungsquelle 19 zur Erregungsspulönanordnung 7 geliefert wird, wird ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld in dem Kern 10 erzeugt. Wenn das Werkzeugelement 4 in Kontaktbe-5 rührung mit dem Werkstück 5 als Ergebnis der Abwärtsbewe-

gung der Hauptwelle 3 gebracht wird, wird ein elektrischer Hochfrequenzstrom H durch das elektromagnetische Hochfrequenzfeld induziert, welches in einer Schleifenschaltung unter Einschluß des Rahmengestelles 2, der Hauptwelle 3, des Werkzeugelementes 4 und des Werkstückes 5 gemäß Fig. 1 fließt. Als Ergebnis des Flusses des elektrischen hochfrequenten Stromes H wird ein elektromagnetisches Hochfrequenzfeld im Kern 11 der Detektorspulenanordnung 10 entwickelt mit der Folge, daß ein elektrischer Hochfrequenzstrom in der Spule 12 der Detektorspulenanordnung 10 induziert wird. Der elektrische Hochfrequenzstrom, welcher in der Spule 12 der Detektorspulenanordnung 10 induziert wurde, ist das Ausgangssignal S1, welches von der Sensoreinheit 6 abgegeben wird. Das Detektorsignal S6, welches den Beginn der Berührung des Werkzeugelementes 4 mit dem Werkstück 5 anzeigt, wird von der Detektorschaltung 20 erhalten, die so ausgebildet ist, daß sie das Ausgangssignal S6 verarbeiten kann, um ein solches Detektorsignal 6 zu erzeugen.

Der Integrator 24 wird verwendet, um jeglichen'.'.mög'liciien fehlerhaften Betrieb zu vermeiden, welcher von einer Einzelstörung herrührt. Jedoch resultiert die Verwendung des Integrators 24 in einer Verzögerung im Ansprechen, dargestellt durch die Differenz (t_? - t.), dessen Wert praktisch unbedeutend ist, weil die Frequenz der Leistungsquelle 19 sehr hoch ist. Mit Bezug auf die Isolierung, welche durch die Bildung des ölfilmes in den Lagern entstanden ist, wirkt die statische Kapazität des ölfilmes in den Lagern als Reaktanz oder Blindwiderstand von bestimmtem Wert für eine solche hohe Frequenz, wie sie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, um hierdurch einen elektrischen Hochfrequenzstrom H zu erzeugen, der in der Praxis der vorliegenden Erfindung ermittelt wird. Darüber hinaus kann die Schleifen— schaltung, durch welche der elektrische Hochfrequenzstrom H

fließt, als eine Art Resonatorschaltung angesehen werden. Daher ist es möglich, einen elektrischen Hochfrequenzstrom H von relativ hohem Wert zu erhalten durch Einstellung der Oszillatorfrequenz der Leistungsquelle 19. 5

Gemäß dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung tritt dann, wenn und solang kein Kontakt zwischen dem Werkzeugelement 4 und dem Werkstück 5 stattfindet, kein elektrischer Hochfrequenzstromfluß H in der Maschine und daher kein nennenswertes Ansteigen im elektrischen Leistungsverbrauch im Maschinensystem als Ganzes auf. Andererseits fließt in dem Augenblick, in dem Kontakt zwischen dem Werkzeugelement 4 und dem Werkstück 10 auftritt, ein elektrischer Hochfrequenzstrom H in der Maschine sogar während der Hochgeschwindigkeitsdrehung der Hauptwelle 3, wobei der Fluß des elektrischen Hochfrequenzstromes H durch die Detektorspulenanordnung 10 auf einer Nichtkontaktbasis bzw. nach einem Nichtkontaktverfahren festgestellt werden kann, wofür das Detektorsignal aus der Detektorschaltung 20 stetig und mit einem guten S/N-Verhältnis erhalten werden kann.

Da darüber hinaus die Erregungs- und Detektorspulenanordnung 7 und 10 innerhalb des einzigen Gehäuses 14 untergebracht und festgehalten sind, kann die Sensoreinheit 6 ohne weiteres an der Maschine 1 mit keiner Schwierigkeit befestigt

_t werden und kann auch durch eine andere in einfacher Weise und ohne weiteres, sofern gewünscht, ersetzt werden- Das Vorsehen der ringförmigen Abschirmplatte 13 macht es mög-0 lieh, daß bei der Detektorspulenanordnung 10 die Gefahr minimiert oder im wesentlichen beseitigt wird, ihr Ausgangssignal frühzeitig unter dem Einfluß eines Lecks bzw. einer Streuung des elektromagnetischen Feldes von der Erregungsspulenanordnung 7 zu erzeugen. Wenn jedoch keine Möglichkeit für ein Leck oder eine Streuung des elektromagnetischen Feldes von der

erregenden Spulenanordnung 7 besteht, oder wenn eine Einrichtung vorgesehen ist, einer Komponente entgegenzuwirken, welche in dem Ausgangssignal der Detektorspulenanordnung enthalten ist, welches von dem Leck oder dem Streufeld des elektromagnetischen Feldes der Erregungsspulenanordnung 7 herrühren würde, ist die Abschirmplatte 13 nicht immer erforderlich.

Soweit in den Figuren 3A und 3B gezeigt, wurden die Erregungs- und Detektorspulenanordnung 7 und 10 beschrieben und dargestellt, und zwar eingebettet oder untergebracht innerhalb eines einzigen Gehäuses 14. Jedoch kann, wie in Fig. 3C gezeigt, die Erregungs- und Detektorspulenanordnung 7 und 10 in entsprechenden Gehäusen 27 und 28 angeordnet sein, welche ihrerseits an der Maschine 1 befestigt sind, um so die Hauptwelle 3 in einer solchen getrennten Beziehung untereinander zu umgeben, so daß die Detektorspulenanordnung TO nicht durch das Leck oder die Streuung des elektromagnetischen Feldes von der Erregungs spulenanordnung 7 entgegenwirkend beeinflußt wird.

Die Detektorschaltung 20 braucht nicht immer die in Fig. gezeigte Konstruktion haben. Beispielsweise kann der Integrator 24 durch einen Synchronisierungszähler gebildet sein.

Die Detektorschaltung 20 kann ein Störungs- oder Rauschreduzierungsfilter aufweisen, welches in ihr untergebracht ist. Darüber hinaus kann die Detektorschaltung 20 so ausgestaltet sein, daß Signalen anders als das Signal, das durch den elektrischen Hochfrequenzstrom H abgeleitet wurde, entgegengewirkt werden kann durch ihren Vergleich mit dem Signal, welches von der Leistungsquelle 19 zugeführt ist, oder daß der Kontakt des Werkzeugelementes 4 mit dem Werkstück 5 ermittelt werden kann durch Feststellung von Änderungen in der Phase des Detektorsignales.

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Außerdem kann die Sensoreinheit 6 so ausgebildet sein, daß sie zwei Erregungsspulenanordnungen und eine Detektor-, spulenanordnung aufweist, die sandwichartig zwischen den beiden Erregungsspulenanordnungen vorgesehen ist oder zwei DetektorSpulenanordnungen und eine Erregungsspulenanordnung, welche sandwichartig zwischen den beiden Detektorspulenanordnungen vorgesehen ist, in welchem Falle nicht nur die Streuung oder das Leck des elektromagnetischen Feldes minimiert werden kann mit zwangsläufig verbesserter Detektorempfindlichkeit, sondern auch das S/N-Verhältnis verbessert werden kann.

Das Gehäuse 14 braucht keinen Befestigungsflansch 1.4c, der mit diesem integriert ist, aufzuweisen, in welchem Gehäuse ein getrenntes Gehäuseglied, hergestellt entweder aus synthetischem Kunststoff oder Metall, verwendet werden kann, um die Sensoreinheit 6 gegenüber der Maschine 1 zu sichern. Dort, wo die statische Kapazität des Lagers, welches in der Hauptwelle 3 der Maschine 1 verwendet wird, für die Anforderung zu kurz oder klein ist oder instabil ist, kann eine ringförmige Gegenplatte vorgesehen sein, und zwar räumlich entfernt zwischen einem festen Bereich und einem drehbaren Bereich des Lagers, um zu bewirken, daß das Lager eine .statische Kapazität aufweist. Eine zuverlässige Ermittlung des Kontaktes des Werkzeugelementes mit dem Werkstück kann auch bewerkstelligt werden, wenn ein Schmier- oder Motorenöl, welches im Lager verwendet wird, in Form eines Öles benutzt wird, welches eine hohe spezifische dielektrische Konstante oder eine Elektro-Leitfähigkeit aufweist.

Beispiele der Maschine 1, für die das Detektorsystem der vorliegenden Erfindung anwendbar ist, sind als solche zu verstehen, die eine Werkzeugmaschine und irgendeine andere Maschine beinhalten, in der die Hauptwelle 3 fest ist, während das Werkstück 5 zur Bewegung gelagert ist zusammen, mit

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der Aufnahme in einer Richtung dicht bis an die feste Hauptwelle heran und von dieser weg, oder bei der die Hauptwelle 3 nicht drehbar ist. Zusätzlich ist es für einen Fachmann als Routineerfahrung zu verstehen, die Erregungs- und/oder Detektorspulenanordnung an einem Teil der Maschine 1 gegenüberliegend entweder dem Werkstück 5 oder dem Trägerrahmen 2 zu befestigen.

Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Bezug auf den Fachmann beschrieben wurde, sind Änderungen und Modifikationen dieser Art als zum Gegenstand der Erfindung gehörig zu betrachten, der durch die Ansprüche festgelegt ist.

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Claims

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1. Kontaktdetektorsystem zur Feststellung des Kontakts eines Werkzeugelements mit einem Werkstück, welches System gekennzeichnet ist durch:

eine Erregungs- und Detektorspulenanordnung, die auf einer Hauptwelle einer Maschine befestigt ist, während sich die Hauptwelle lose bzw. mit Spielraum durch die Erregungs- und Detektorspulenanordnung erstreckt, wobei die Hauptwelle der Maschine geeignet ist, ein Werkzeugelement in einer gegenüberliegenden Beziehung mit dem durch das Werkzeugelement zu bearbeitenden Werkstück zu tragen,

eine elektrische Leistungsquelle zur Lieferung eines elektrischen Hochfrequenzstrom.es für die Erregungsspulenanordnung,

wobei die Erregungsspulenanordnung einen Induktionsstrom erzeugt, wenn ein tatsächlicher Kontakt zwischen dem Werkzeugelement und dem Werkstück stattfindet, wo-

ARABELLASTRASSE 4 . D-8QOO MÜNCHEN 81 . TELEFON CO89) 9110B7 . TELEX 5-29619 CPATHE) . TELEKOPIERER 91S35Q

bei der so erzeugte Induktionsstrom in einer Schleifenschaltung fließt, die gebildet ist durch die Hauptwelle, das Werkzeugelement und ein Rahmengestell der Maschine, wobei die Detektorspulenanordnung ein Ausgangssignal bei Erzeugung des Induktionsstromes erzeugt,

eine Detektoreinheit zur Erzeugung eines Detektorsignales, welches den tatsächlichen Kontakt des Werkzeugelementes mit dem Werkstück anzeigt, wenn die Detektoreinheit das Vorhandensein im Ausgangssignal der Detektorspulenanordnung einer Stromkomponente feststellt, welche vom Induktionsstrom herrührt, der in der Erregung sspulenanordnung erzeugt wurde.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Erregungs- und Detektorspulenanordnungen einen ringförmigen Kern aufweist, der aus magnetisierbarem Material besteht sowie eine Wicklung, die um den Kern gewickelt ist.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregungs- und Detektorspulenanordnung einander gegenüberliegend angeordnet sind mit einer ringförmigen Abschirmplatte, welche zwischen der Erregungs- und Detektorspulenanordnung positioniert ist, wobei die Abschirmplatte aus magnetisierbarem Material besteht-

4« System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich-0 net, daß außerdem ein ringförmiges Gehäuse vorgesehen ist, welches im wesentlichen einen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die Erregungs- und Detektorspulenanordnung zusammen mit der Abschirmplatte innerhalb eines im wesentlichen im Schnitt U.-förmig ausgebildeten Raumes im Gehäuse untergebracht sind, wobei die Erre-

gungs- und Detektorspulenanordnung sowie die Abschirmplatte in einem synthetischen Kunstharzfüllmittel eingebettet sind, welches in den im Querschnitt U-förmigen Raum des Gehäuses eingefüllt und verfestigt wurde. 5

5. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregungs- und Detektorspulenanordnung voneinander beabstandet sind in einem Abstand, welcher erforderlich ist, um zu verhindern, daß die Detektorspulenanordnung durch eine elektromagnetische Feldstreuung oder Leck der Erregungsspulenanordnung nachteilig beeinflußt wird.