DE3927245A1 - Schutzeinrichtung fuer eine zustelleinheit einer maschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für eine Zustellein­ heit einer Maschine, insbesondere für eine Pinole einer Meßmaschine, bei der die Zustelleinheit von einem Mantel aus einer Vielzahl von Federn umgeben ist, die bei Berührung mit der Zustelleinheit einen elektrischen Kontakt auslösen, wobei der untere Bereich der Zustell­ einheit von einem federnden Schutzschild mit integrierten Schaltglie­ dern umfaßt ist, die bei Berührung des Schutzschildes mit einem Gegenstand ebenfalls einen elektrischen Kontakt auslösen, der zu einem sofortigen Abschalten oder Umschalten der Bewegung der Zustell­ einheit führt.

Eine Schutzeinrichtung der vorstehend genannten Art offenbart die DE 35 26 633 A1. Ein im unteren Bereich der Zustelleinheit angeord­ neter Schutzschild stützt sich mittels mehrerer Druckfedern am Mantel ab. Bei einer Relativbewegung zwischen dem Schutzschild und dem Mantel gibt ein Halteelement ein Schaltglied frei, welches durch eine Schaltfeder in eine zweite Schaltlage zur Abschaltung oder Umschaltung der Bewegung der Zustelleinheit gebracht wird.

Aus der DE 37 01 125 A1 ist ebenfalls eine Schutzeinrichtung für eine Zustelleinheit einer Meßmaschine bekannt, die ein Schutzschild aufweist, welches aus einzelnen aus ihrer Ruhestellung herausklappbaren Schirmteilen besteht. Diese Schirmteile sind in der Ruhestellung mittels Magneten festgehalten. Bei einer Kollision kontaktiert zu­ mindest eines der Schirmteile zumindest eine der Mantelfedern, was zu einem sofortigen Abschalten der Bewegung der Zustelleinheit führt.

Die in den genannten Druckschriften beschriebenen einstückigen oder aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzten Schutzschilde für die Pinole einer Meßmaschine im unteren Bereich sind relativ fest mit der Zustelleinheit bzw. der Pinole einer Meßmaschine verbunden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schutzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine Auslenkung der Pinole bzw. des mit der Pinole verbundenen Tastkopfes nach allen Seiten gestat­ tet und ein sicheres axiales Trennen von der Zustelleinheit gewähr­ leistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das einstückig ausgebildete Schutzschild durch gleichmäßig am Umfang der Zustell­ einheit achsparallel angeordnete Stabfedern elastisch aufgehängt ist und Halterungen vorgesehen sind, die eine Trennung des Schutz­ schildes von der Zustelleinheit sowohl als Demontagevorgang als auch als Sollbruchstelle ermöglichen. Die Zustelleinheit und das Schutzschild können einen im wesentlichen rechteckförmigen Quer­ schnitt aufweisen, wobei die Stabfedern jeweils den vier Eckpunkten des rechteckförmigen Schutzschildes zugeordnet sind.

In weiterer Ausbildung der Erfindung können die Stabfedern mit ihren unteren Stirnenden starr mit dem Boden des Schutzschildes verbunden sein und aus einem von zumindest einer Druckfeder umgebenen Stab gebildet sein, der entgegen der Kraft der Druckfedern in Richtung seiner oberen Stirnfläche bewegbar ist und im Bereich der oberen Stirnfläche von einer Hülse umschlossen ist, die auf ihrer Außen­ mantelfläche eine Ringnut aufweist, in die federunterstützte Druck­ stücke der Stabfederhalterungen eingreifen.

Das erfindungsgemäß eingesetzte Schutzschild an vier Stabfedern in den Eckpunkten ist nach allen Seiten elastisch aufgehängt. Das Schutzschild wird mit Druckfedern nach unten gehalten, dies erlaubt dadurch zusätzlich auch ein Ausweichen des Schutzschildes nach oben. Wesentlich ist es, daß die Halterungen so angebracht sind, daß das Schutzschild nach unten herausgerissen werden kann, weil es nur durch federnde Druckstücke gehalten ist. Diese Sollbruchstelle ist vor allen Dingen dann erforderlich, wenn der Tastkopf oder Teile des Schutzschildes beispielsweise an einem zu messenden Gegenstand hängenbleiben und die Pinole maschinell nach oben gefahren wird. In einem solchen Fall reißt bei der erfindungsgemäß aufgebauten Schutzeinrichtung das untere Schutzschild sofort aus der oberen Halterung der Druckstücke, ohne dabei größeren Schaden zu nehmen. Das Schutzschild hängt dann an den die Schutzeinrichtung mantel­ förmig umgebenden Kontaktfedern.

Um das Eindringen von Schmutz oder Feuchtigkeit in die Stabfedern zu verhindern, können diese von Faltenbälgen umschlossen sein.

Ferner können die Stabfedern durch elektrische Leitungen mit Schalt­ kontakten der Zustelleinheit verbunden sein, um dadurch bei Kollision sofort einen Schaltkontakt auszulösen, welcher zum Stillstand der Bewegung der Zustelleinheit führt.

Die Druckstücke können unter Federkraft stehende Kugeln aufweisen, die in die Ringnuten der Stabfederhülsen eingreifen. In alternativer Ausbildung können die Druckstücke unter Federkraft stehende Hülsen mit kugeligen oder abgerundeten Spitzen aufweisen, die in die Ring­ nuten der Stabfederhülsen eingreifen. Dabei können die Druckstücke in eine Halterung des Tastkopfes an der Zustelleinheit eingeschraubt und durch Bindemittel zusätzlich befestigt sein.

Die Stabfedern hängen zusammen mit dem Schutzschild lediglich an federnd ausgebildeten Druckstücken, die in einer Halterung des Tast­ kopfes der Zustelleinheit eingesetzt sind. Dadurch lassen sich diese Stabfedern komplett nach unten herausziehen. Es sind zu diesem Zweck lediglich die Federkräfte in den Druckstücken zu überwinden, so daß die Kugeln oder Kugelspitzen aus der Ringnut der Stabfederhülsen herausgenommen werden. Die Federkraft für die Halterung der Stabfedern ist durch unterschiedliche Einschraubtiefe der federnden Druckstücke einstellbar.

In der Zeichnung ist ein Beispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 den unteren Teil der Zustelleinheit einer Meßmaschine mit einem Schutzschild im Halbschnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Schutzschild gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Stabfeder der Schutzschildhalterung im Schnitt,

Fig. 4 ein Druckstück für die Halterung einer Stabfeder im Schnitt,

Fig. 5 ein Druckstück anderer Bauart für die Halterung der Stab­ feder.

An eine Zustelleinheit oder Pinole 1 einer Meßmaschine ist im unteren Endbereich ein Pinolenboden angeschlossen. Unter den Boden 2 der Pinole 1 ist ein Haltering 3 angeordnet, dessen Bodenfläche 4 mit dem Pinolenboden 2 durch Schrauben 5 verbunden ist, während die Hülse 6 den Tastkopfschaft 7 eines Tastkopfes 8 für die Halterung eines Taststiftes 9 aufnimmt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt die Pinole 1 einen äußeren rechteckförmigen Querschnitt mit abge­ flachten Ecken 10. Die Bodenfläche 4 der Halterung hat ebenfalls einen äußeren im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt 11. Da­ gegen besitzt die Hülse 6 einen inneren kreisförmigen Querschnitt 12, der an die Außenform des Tastkopfschaftes 7 angepaßt ist.

Unterhalb der Pinole 1 befindet sich ein den unteren Teil des Tast­ kopfschaftes 7 und den Tastkopf 8 umschließendes, einstückiges Schutz­ schild 13, welches aus einer Bodenplatte 14 mit zentraler Öffnung 15, einen schräg verlaufenden Kragen 16 und einen daran anschließenden Ringsteg 17 besteht. Der schräg verlaufende Kragen 16 ragt radial über den Ringsteg 17 vor und weist Haltestifte 18 für die untere Aufnahme von Federn 19 auf, die sich nahe aneinandergereiht zu einem die Pinole 1 umschließenden Federmantel ergänzen. Die Federn 19 sind am oberen Ende der Pinole 1 an einem Abschlußdeckel befestigt.

Auf der Innenseite 20 des Bodens 14 des Schutzschildes 13 sind in den Eckbereichen insgesamt vier Stabfedern 21 angeordnet. Die Stab­ federn 21 bestehen aus einem zentral angeordneten Stab 22, der mit seiner bodenseitigen Stirnfläche in einem Ringflansch axial und radial unverschieblich eingesetzt ist. Der Ringflansch 23 ist durch Schrauben 24 mit dem Boden 14 des Schutzschildes verbunden. Im obe­ ren Endbereich des Stabes 22 ist eine Hülse 25 vorgesehen, die an ihren beiden Stirnenden jeweils von außen eingesetzte Halteringe 26 besitzt. Die Halteringe 26 ruhen innen auf Ringschultern 27 der Hülse 25. Zwischen dem Ringflansch 23 und dem unteren Haltering 26 sind um den Stab 22 zwei konzentrisch angeordnete Druckfedern 28 und 29 eingebaut. Die äußere Druckfeder 28 endet im unteren Bereich auf einer Ringschulter 30 einer den Ringflansch 23 umgebenden Hülse 31. Die Hülse 31 und die Halteringe 26 bestehen aus einem isolierenden Material.

Die Stabfeder 21 ist in den Bereich unterhalb des Bodens 4 der Hal­ terung 3 bis zur Bodenfläche 20 des Schutzschildes 13 von einem Faltenbalg 32 dicht umschlossen.

In die Hülse 25 ist im Bereich des Bodens 4 der Halterung 3 eine Ringnut 33 eingebracht, in die ein Druckstück 34 mit seiner kugel­ förmigen oder Kugelspitze 35 eingreift. Die Druckstücke in dem Auf­ bau nach den Fig. 4 oder 5 sind in eine Bohrung 36 des Bodens 4 eingeschraubt und dort zusätzlich durch ein Bindemittel, beispielsweise Loctite mittelfest gesichert. Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich ist, besitzt das Druckstück in seiner Gewindehülse 37 eine unter der Kraft einer Feder 38 stehende Kugel 35 oder kugelförmige Spitze 39 einer Hülse 40. Die Kugel 35 oder die kugelförmige Spitze 39 greift in die Ringnut 33 der Hülse 25 ein. Die Andrückkraft der Feder 38 ist durch eine unterschiedliche Einschraubtiefe des Druckstückes 34 einstellbar.

Im unteren Bereich besitzt die Stabfeder eine elektrische Leitung 41, die von der Kontaktstelle 42 an der Hülse 31 der Stabfeder 21 zu den Federn 19 führt.

Der vorstehend geschilderte Pinolenschutz ist sowohl für schaltende Meßköpfe als auch für messende Tastköpfe einsetzbar. Die besonderen Merkmale der neuen Schutzeinrichtung bestehen darin, daß das Schutz­ schild 13 aus einem Stück besteht und an vier Stabfedern 21 nach allen Seiten elastisch aufgehängt ist. Durch die innen eingesetzten Druckfedern 28 und 29 wird das Schutzschild 13 nach unten gehalten, was bedeutet, daß es selbstverständlich auch nach oben ausweichen kann. Die Halterung der Stabfedern 21 durch die Druckstücke 34 ist so vorgenommen, daß das Schutzschild 13 nach unten in Richtung des Taststiftes 19 herausgenommen werden kann. Durch die federnden Druck­ stücke 34 besitzen die Stabfedern 21 in der Halterung 3 für den Tastkopf 8 eine Sollbruchstelle.

Im normalen Verfahrbetrieb der Zustelleinheit oder Pinole 1 der Meßmaschine besteht kein elektrischer Kontakt zwischen den Federn 19, die als Zugfedern ausgebildet sind, und der Pinole 1 sowie dem Schutz­ schild 13. Bei einer Kollision mit einem Werkstück im Bereich des Unterteils wird das Schutzschild 13 derart verschoben, daß es in Kontakt mit einer ihm nahen Zugfeder 19 bzw. Kontaktfeder 28 kommt. Dieser elektrische Kontakt wird zur Auslösung des Anhaltens aller Achsantriebe und insbesondere des Pinolenantriebes ausgewertet.

Wenn der Tastkopf 8 oder der Taststift 9 bei einer Aufwärtsbewegung der Pinole 1 an einem Werkstück hängenbleibt, so wird das Schutz­ schild 13 mit den Stabfedern 21 aus der Verbindung mit den Druck­ stücken 34 gelöst, wodurch ein elektrischer Kontakt ausgelöst und der Pinolenantrieb angehalten wird. In diesem Fall hängt das Schutz­ schild 13 an den Federn 19, die sehr weich sind und eine sehr große Längenausdehnung zulassen.

Claims (8)

1. Schutzeinrichtung für eine Zustelleinheit einer Maschine, insbeson­ dere für eine Pinole einer Meßmaschine, bei der die Zustelleinheit von einem Mantel aus einer Vielzahl von Federn umgeben ist, die bei Berührung mit der Zustelleinheit einen elektrischen Kontakt auslösen, wobei der untere Bereich der Zustelleinheit von einem federnden Schutzschild mit integrierten Schaltgliedern umfaßt ist, die bei Berührung des Schutzschildes mit einem Gegenstand ebenfalls einen elektrischen Kontakt auslösen, der zu einem sofor­ tigen Abschalten oder Umschalten der Bewegung der Zustelleinheit führt, dadurch gekennzeichnet, daß das einstückig ausgebildete Schutzschild (13) durch gleich­ mäßig am Umfang der Zustelleinheit (1) achsparallel angeordnete Stabfedern (21) elastisch aufgehängt ist und Halterungen (3, 34) vorgesehen sind, die eine Trennung des Schutzschildes (13) von der Zustelleinheit (1) sowohl als Demontagevorgang als auch als Sollbruchstelle ermöglichen.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustelleinheit (1) und das Schutzschild (13) einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Stabfedern (21) jeweils den vier Eckpunkten des rechteckförmigen Schutzschildes (13) zugeordnet sind.

3. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabfedern (21) mit ihren unteren Stirnenden fest mit dem Boden (14) des Schutzschildes (13) verbunden sind und aus einem von zumindest einer Druckfeder (28, 29) umgebenen Stab (22) gebildet sind, der entgegen der Kraft der Druckfedern (28, 29) in Richtung seiner oberen Stirnfläche bewegbar ist und im Bereich der oberen Stirnfläche von einer Hülse (25) umschlossen ist, die auf ihrer Außenmantelfläche eine Ringnut (33) aufweist, in die federunterstützte Druckstücke (34) der Stabfederhalterungen (3) eingreifen.

4. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabfedern (21) von Faltenbälgen (32) umschlossen sind.

5. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabfedern (21) durch elektrische Leitungen (41) mit Schaltkontakten (43, 19) der Zustelleinheit (1) verbunden sind.

6. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (34) unter Federkraft stehende Kugeln (35) aufweisen, die in die Ringnuten (33) der Stabfederhülsen (25) eingreifen.

7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (34) unter Federkraft stehende Hülsen (40) mit kugeliger oder abgerundeter Spitze (39) aufweisen, die in die Ringnuten (33) der Stabfederhülsen (25) eingreifen.

8. Schutzeinrichtung nach den Ansprüchen 1, 3, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (34) in eine Halterung (3) des Tastkopfes (8) an der Zustelleinheit (1) eingeschraubt und durch Bindemittel befestigt sind.