DE4000948A1 - Safety system for e.g. automatic machines - have one member moved from position set by second member by force exceeding set level and moved within distance limited by third member - Google Patents

Safety system for e.g. automatic machines - have one member moved from position set by second member by force exceeding set level and moved within distance limited by third member

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DE4000948A1
DE4000948A1 DE19904000948 DE4000948A DE4000948A1 DE 4000948 A1 DE4000948 A1 DE 4000948A1 DE 19904000948 DE19904000948 DE 19904000948 DE 4000948 A DE4000948 A DE 4000948A DE 4000948 A1 DE4000948 A1 DE 4000948A1
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    • F16P7/02Emergency devices preventing damage to a machine or apparatus by causing the machine to stop on the occurrence of dangerous conditions therein

Abstract

A safety system for machinery etc, has at least one member which is moved by another member when a force exceeds an adjustable given value; it has at least one static member to set the starting position of the moving member and at least one force-transmitting member to act on the two other members; the system also has means of limiting movement to a set amt. In an example a cylinder (1) has a partition (2) dividing it into two parts, each with a rod (5,6) fitted with flange (7,8) and pressure spring (9.10). One spring (9) is fixed to the partition (2); the other (10) is fixed to the other end (4) of the cylinder. The springs thus set the initial positions of the rods (5,6). If a force above a set level acts on the LHS end of the rod (5) this (5) moves and compresses the spring (9). A tension applied to the rod (6) moves the cylinder (1) to the left. The effect is that a force above a particular level moves the left hand or right hand half of the system and hence changes the distance between the ends of the two rods (5) and (6). ADVANTAGE - the system detects overloads in a reliable manner and releases them until the system is not endangered and then stops the whole layout.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Vollsicherheitssystem für die Verwendung an einer Werkzeugmaschine oder in einer mehrere Werkzeugmaschinen und Hilfsvorrichtungen umfassen­ den Produktionsanlage, in welcher Werkstücke spanend bearbeitet, transportiert und geprüft werden. Insbesondere richtet sich die Erfindung auf ein Vollsicherheitssystem, welches auf das Auftreten einer einen vorgewählten Wert übersteigenden Kraft anspricht und die Werkzeugmaschine oder eine Bearbeitungsanlage in einen sicheren Bereich zurückfährt, um damit zu verhindern, daß die auf einzelne Teile der Werkzeugmaschine oder Bearbeitungsanlage einwir­ kenden übermäßigen Kräfte zu Beschädigungen der betroffenen Teile oder der Werkzeugmaschine oder Bearbeitungsanlage insgesamt führen.The invention relates to a full security system for use on a machine tool or in a comprise several machine tools and auxiliary devices the production plant in which workpieces are cutting processed, transported and checked. In particular the invention is directed to a full security system, which indicates the occurrence of a preselected value exceeding force and the machine tool or a processing system in a safe area drives back to prevent that on individual Parts of the machine tool or processing system excessive forces damage the affected Parts or the machine tool or processing system overall lead.

Die Erfindung richtet sich ferner auf ein in einem solchen Vollsicherheitssystem verwendbares Betätigungselement, auf eine mit einem Speicher und einem Vollsicherheitssystem gemäß der Erfindung ausgestattete Werkzeugmaschine, auf einen mit einem solchen Vollsicherheitssystem ausgestatte­ ten Maschinentisch, einen mit einem solchen Vollsicherheits­ system zusammenwirkenden Werkzeughalter und auf eine Vorrichtung zum Messen einer Schubkraft an einer Welle.The invention further relates to one in such Fully safety system usable actuator, on one with a memory and a full security system Machine tool equipped according to the invention equip one with such a full security system machine table, one with such full security system interacting tool holder and on a Device for measuring a thrust on a shaft.

Die seit einiger Zeit angestrebte Automatisierung von Fertigungsanlagen verfolgt den Zweck, derartige Anlagen im Vierundzwanzigstundenbetrieb ohne Bedienungspersonal arbeiten zu lassen. Es gibt bereits zahlreiche Werkzeug­ maschinen oder Bearbeitungsanlagen, von denen behauptet wird, daß sie ohne Bedienungspersonal im Vierundzwanzig­ stundenbetrieb arbeiten könnten. Tatsächlich gibt es jedoch noch keine Werkzeugmaschine oder Bearbeitungsanlage, welche dazu in der Lage ist. Bei Werkzeugmaschinen usw. der vor­ stehend genannten Art ist es zwar möglich, den Einsatz von Werkzeugen und die Bewegungen von Werkstücken in einem NC-(Numeric Control)-Rechner zu programmieren, in der praktischen Ausführung von auf diese Weise numerisch rechnergesteuerten Arbeitsgängen kommt es jedoch häufig zu Irrtümern und Fehlern in der Programmierung, zu nicht vor­ hersehbaren Ausfällen und Beschädigungen von Werkzeugen oder zu nicht vorhersehbaren Zustandsänderungen aufgrund von unerwarteten Änderungen im Umfeld der Arbeitsstätte.The automation of Manufacturing equipment pursues the purpose of such equipment in twenty-four hour operation without operating personnel to let work. There are already numerous tools machines or processing equipment, of which claims is that they have no operators in twenty-four could work hourly. In fact, there is no machine tool or processing system yet is able to do that. For machine tools, etc. the before standing type it is possible to use Tools and the movements of workpieces in one To program NC (Numeric Control) computers in the  practical execution of numerical in this way computer-controlled operations, however, are common Errors and mistakes in programming, not to be foreseeable failures and damage to tools or due to unforeseeable changes in condition of unexpected changes around the workplace.

Um an solchen Werkzeugmaschinen usw. infolge von übermäßiger Belastung eines Werkzeugs oder Werkstücks auftretenden Störungen und Schwierigkeiten vorzubeugen, ist es notwendig, die entsprechenden Fehlerquellen oder unvorhersehbaren Ereignisse automatisch und rechtzeitig zu erkennen und die Werkzeugmaschine od. dergl. aus Sicherheitsgründen stillzusetzen.To work on such machine tools, etc. as a result of excessive Load on a tool or workpiece To prevent disturbances and difficulties, it is necessary the corresponding sources of error or unpredictable Detect events automatically and in good time and the machine tool or the like for safety reasons to shut down.

Für diesen Zweck ausgebildete Sicherheitseinrichtungen müssen nicht nur an einzelnen Werkzeugmaschinen vorgesehen sein, sondern auch an Hilfseinrichtungen wie Robotern sowie Überführungs- und Transportvorrichtungen, d. h. also an allen Komponenten einer Werkzeugmaschine oder Bearbeitungs­ anlage.Safety devices designed for this purpose must not only be provided on individual machine tools but also on auxiliary devices such as robots as well Transfer and transport devices, d. H. so on all components of a machine tool or machining investment.

Es gibt bereits Vorschläge für z. B. in Bearbeitungsanlagen verwendbare elektrisch arbeitende Einrichtungen für die Erkennung von Störungen, z. B. Überlastungen, mittels auf Strom- oder Spannungsänderungen ansprechender Sensoren, oder andere Einrichtungen, welche ein Werkzeug bei Über­ schreitung einer vorbestimmten Belastung, z. B. eines vorbestimmten Drehmoments, ausrücken und ein elektrisches Signal zum sofortigen Stillsetzen einer Werkzeugmaschine erzeugen. Bei einer anderen für solche Zwecke ausgebildeten Sicherheitseinrichtung wirkt eine der auf ein Werkzeug, ein Werkstück oder einen Maschinentisch ausgeübten entsprechende Kraft auf ein absichtlich schwach ausgebildetes, eine sogenannte mechanische Sicherung darstellendes Teil ein, so daß dieses bei einer übermäßigen Verstärkung der auf es ausgeübten Kraft bricht und dadurch den Bruch von anderen Teilen der Werkzeugmaschine od. dergl. verhindert.There are already suggestions for e.g. B. in processing plants usable electrical devices for the Detection of faults, e.g. B. overloads, by means of Current or voltage changes in responsive sensors, or other facilities that use a tool at Über exceeding a predetermined load, e.g. B. one predetermined torque, disengage and an electric Signal to immediately stop a machine tool produce. Another trained for such purposes Safety device acts on a tool Workpiece or a machine table exercised corresponding Force on a deliberately poorly trained one a so-called mechanical securing part so this with excessive reinforcement on it Exerted force breaks and thereby breaks others Prevents parts of the machine tool or the like.

Bei einer mit einer elektrisch arbeitenden Sicherheits­ einrichtung der vorstehend beschriebenen Art ausgerüsteten Werkzeugmaschine kommt es jedoch vor, daß gewisse Störungen nicht erkannt werden, beispielsweise ein durch Überlastung verursachter Bruch eines feinen und daher schwachen Werk­ zeugs, da in diesem Falle das Erkennungssignal sehr schwach ist. Dabei wird dann die Bearbeitung in Unkenntnis des Bruchs des Werkzeugs fortgesetzt. Wenn es sich bei dem gebrochenen Werkzeug z. B. um einen Bohrer oder einen Stirn­ fräser handelt, kommt es bei der weiteren Drehung des Werk­ zeugs zu einer starken Erwärmung dessen selbst und des Werkstücks. Je nach der Art des in einem solchen Falle verwendeten Schneidöls ergibt sich daraus eine akute Brand­ gefahr für die Werkzeugmaschine oder die gesamte Anlage. Allein in Japan sind bereits zahlreiche derartige Gefahren­ situationen und Unfälle aufgetreten.For one with an electrically working safety equipped of the type described above  Machine tool, however, may experience certain malfunctions cannot be recognized, for example due to overload caused breakage of a fine and therefore weak work stuff, because in this case the detection signal is very weak is. The processing is then ignorant of the Tool breakage continued. If it is broken tool z. B. a drill or a forehead milling cutter, the further rotation of the work occurs evidence of a strong warming of himself and the Workpiece. Depending on the type of in such a case The cutting oil used results in an acute fire danger to the machine tool or the entire system. There are already numerous such dangers in Japan alone situations and accidents occurred.

In Werkzeugmaschinen verwendete mechanische Sicherungen vermögen die Übertragung von übermäßigen Kräften auf die wichtigen Teile und Funktionselemente der Maschine an sich wirksam zu verhindern. Nach einem Bruch einer solchen mechanischen Sicherung muß diese jedoch aus der Werkzeug­ maschine ausgebaut und durch eine neue ersetzt werden. Bei einer solchen mechanischen Sicherung kann es sich jedoch auch um ein zur Aufnahme relativ starker Kräfte befähigtes größeres Teil handeln, dessen Ersatz nach einem Bruch müh­ sam und aufwendig ist.Mechanical fuses used in machine tools are capable of transferring excessive forces to the important parts and functional elements of the machine itself prevent effectively. After a break of one mechanical fuse must be removed from the tool machine removed and replaced with a new one. At Such a mechanical fuse can, however also a person capable of absorbing relatively strong forces trade a larger part, the replacement of which is difficult after a break is sam and expensive.

Angesichts der aufgezeigten Mängel der bereits seit längerer Zeit oder auch erst seit kurzem für solche Fertigungs- oder Bearbeitungsanlagen verfügbaren Sicherheitssysteme bezweckt die Erfindung die Schaffung eines neuartigen Vollsicher­ heitssystems, welches in der Lage ist, aus irgendwelchen Gründen an wesentlichen Komponenten einer Fertigungs- oder Bearbeitungsanlage auftretende Überlastungen sicher zu erkennen, eine Entlastung der betroffenen Komponenten herbeizuführen um die Anlage in den sicheren Betriebs­ bereich zurückzufahren, und danach die Anlage insgesamt stillzusetzen.Given the identified shortcomings, which has been around for some time Time or just recently for such manufacturing or Machining systems available security systems purposes the invention the creation of a novel fully secure system, which is able from any Founding essential components of a manufacturing or Machining system safe overloads recognize a relief of the affected components to bring about the plant in safe operation area, and then the entire plant to shut down.

Tritt bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Vollsicher­ heitssystem beispielsweise an einer Werkzeugmaschine eine Störung auf, z. B. dergestalt, daß eine auf das Sicherheits­ system einwirkende Krfat einen eingestellten Wert über­ steigt, dann kann beispielsweise ein Werkstück um einige Millimeter in der Richtung der auf es einwirkenden Kraft ausweichen. Gleichzeitig mit dem Beginn dieser Ausweich­ bewegung wird ein diese anzeigendes Signal an die Steuerung der Werkzeugmaschine gelegt, aufgrund dessen die Werkzeug­ maschine sofort stillgesetzt wird. Ein derartiges Voll­ sicherheitssystem ist selbstverständlich nicht nur für vollautomatisch arbeitende Fertigungsanlagen geeignet, sondern auch für andere störungsanfällige und deshalb sicherheitsbedürftige Anlagen, z. B. für Anlagen, in denen eine Kraft zu überwachen und bei Auftreten bestimmter Bedingungen bis unterhalb eines vorgewählten Werts zu verringern ist, für Anlagen, in denen die Form eines Bauteils derselben überwacht und eine Verformung dieses Teils angezeigt werden soll, oder für andere Anlagen, in denen nicht vorgesehene Temperaturänderungen festgestellt und das Vorliegen von Gefahren durch Schallsignale angezeigt werden kann.Occurs when using the fully secure according to the invention unit on a machine tool, for example  Disturbance, e.g. B. such that a security system acting Krfat a set value over increases, then a workpiece can, for example, by several Millimeters in the direction of the force acting on it dodge. Simultaneously with the beginning of this evasion movement is a signal to the controller that indicates this the machine tool, due to which the tool machine is stopped immediately. Such a full security system is of course not only for suitable for fully automated production systems, but also for other susceptible to failure and therefore plants requiring security, e.g. B. for systems in which a force to monitor and when certain occur Conditions to below a preselected value is decrease for plants in which the form of a Component of the same monitored and a deformation of this To be displayed partially, or for other plants, in those not envisaged temperature changes and the presence of dangers indicated by sound signals can be.

Sicherheitssysteme für derartige und weitere Anlagen können sämtlich auf dem erfindungsgemäßen Vollsicherheitssystem aufbauen.Security systems for such and other systems can all on the full security system according to the invention build up.

Für den Betrieb des erfindungsgemäßen Vollsicherheitssystems sind zwei Funktionen notwendig. Die eine Funktion besteht darin, ein von einem im folgenden als Kraftelement bezeich­ neten Teil mit einer Kraft beaufschlagtes, im folgenden als Bewegungselement bezeichnetes Teil zu bewegen. Übersteigt die von dem Kraftelement ausgeübte Kraft einen eingestellten Wert, dann bewegt sich das Bewegungselement in der Richtung der auf es einwirkenden Kraft. Die zweite Funktion besteht darin, beim Auftreten einer Störung, bei welcher die vom Kraftelement auf das Bewegungselement ausgeübte Kraft den eingestellten Wert übersteigt, ein Signal zu erzeugen, um damit die Anlage in den sicheren Betriebsbereich zurück­ zufahren.For the operation of the full security system according to the invention two functions are necessary. One function exists in one of one hereinafter referred to as a force element neten part with a force, hereinafter as Movement element designated part to move. Exceeds the force exerted by the force element is set Value, then the moving element moves in the direction the force acting on it. The second function exists in the occurrence of a fault in which the Force element exerted on the movement element set value to generate a signal to so that the system returns to the safe operating area to drive.

Zwischen der Erzeugung eines das Auftreten einer Störung anzeigenden Signals und dem endgültigen Stillstand z. B. einer Werkzeugmaschine, tritt zwangsläufig eine gewisse Verzögerung ein. Deshalb ist ein an einer Werkzeugmaschine zu verwendendes Vollsicherheitssystem gemäß der Erfindung vorzugsweise so ausgebildet, daß sich ein Werkstück bei Überschreitung eines eingestellten Werts einer auf es ausgeübten Kraft um ein kleines Stück bewegt und daß für die Erzeugung des an die Steuerung der Maschine zu legenden Signals ein auf diese Bewegung des Werkstücks ansprechendes Element vorgesehen ist.Between the generation of a malfunction  indicating signal and the final standstill z. B. a machine tool, inevitably occurs a certain Delay on. That's why it's on a machine tool Full security system to be used according to the invention preferably designed so that a workpiece A set value exceeded on it exerted force moved a little bit and that for generation of the machine control Signals a responsive to this movement of the workpiece Element is provided.

Die vorstehend erwähnte Verzögerung ergibt sich bei allen Maschinen aus mehreren Faktoren. Eine erste Verzögerung ergibt sich zwischen der Überschreitung des eingestellten Werts einer auf irgend ein Teil einwirkenden Kraft und dem Ansprechen auf diese Überschreitung. Eine zweite Verzögerung entsteht in einem Verstärker zwischen der Erzeugung des Signals durch einen Sensor und dem Empfang des Signals von der Steuerung. Bei Anwendung einer Analog-Digitalumwandlung in dem System ergibt sich eine dritte Verzögerung. Eine vierte Verzögerung ergibt sich zwischen dem Empfang des Signals von der Steuerung und dem Erkennen des Signals durch die Steuerung. Die vorstehend genannten Verzögerungen ergeben sich also allein bei der Erzeugung, Übertragung und Verarbeitung des Signals und der damit übermittelten Information.The delay mentioned above arises in all of them Machines made up of several factors. A first delay results between the exceeding of the set Worth a force acting on any part and that Responding to this overshoot. A second delay arises in an amplifier between the generation of the Signal by a sensor and receiving the signal from the control. When using an analog-digital conversion there is a third delay in the system. A fourth delay arises between reception of the Signal from the controller and the detection of the signal by the control. The delays mentioned above thus arise solely in the generation, transmission and Processing of the signal and the data transmitted with it Information.

Noch eine weitere Verzögerung ergibt sich zwischen dem Zeitpunkt, zu welchem die Steuerung das Vorliegen einer Störung erkennt und dem Zeitpunkt, zu welchem das Still­ setzen der Werkzeugmaschine eingeleitet wird. Auch diese Verzögerung ergibt sich bei der Erzeugung und Übertragung des entsprechenden Signals. Eine weitere kritische Verzöge­ rung entsteht zwischen dem Zeitpunkt, zu welchem das Still­ setzen der Werkzeugmaschine eingeleitet wird, und dem voll­ ständigen Stillstand der Maschine. Während dieser Zeitspanne laufen die beweglichen Teile aufgrund ihrer Massenträgheit mit abnehmender Geschwindigkeit weiter, bis sie schließlich zum Stillstand kommen. There is another delay between that Time at which the controller detects the existence of a Detects disorder and the time at which breastfeeding set the machine tool is initiated. This too There is a delay in generation and transmission of the corresponding signal. Another critical delay tion arises between the time when the breastfeeding set the machine tool is initiated, and the full constant machine standstill. During this period the moving parts run due to their inertia continue with decreasing speed until finally come to a standstill.  

Die beiden vorstehend genannten Verzögerungsfaktoren sind zwangsläufig unvermeidbar, da sich der erste aus den nach­ einander erfolgenden elektronischen Schaltvorgängen ergibt und der zweite darauf beruht, daß die beweglichen Teile der Maschine eine gegebene Masse aufweisen.The two delay factors mentioned above are inevitably unavoidable, since the first comes from the after resulting electronic switching operations and the second is based on the fact that the moving parts have a given mass of the machine.

Sofern die Werkzeugmaschine nicht mit irgendwelchen Einrich­ tungen ausgestattet ist, welche in der Lage sind, die durch die Massenträgheit der beweglichen Teile hervorgeru­ fene Verzögerung zwischen dem Auftreten einer Störung und dem vollständigen Stillstand der beweglichen Teile auf­ zunehmen oder auszugleichen, können die beweglichen Teile oder die Werkzeugmaschine insgesamt erhebliche Schäden erleiden. Um die vorstehend erläuterten Schwierigkeiten zu beseitigen und einen vollständig automatisierten Bearbei­ tungs- oder Fertigungsbetrieb ohne Bedienungspersonal zu ermöglichen, ist eine Werkzeugmaschine vorzugsweise so auszubilden, daß ein von einer Kraft beaufschlagtes Bewe­ gungselement bei Erreichen oder Überschreiten eines vor­ gewählten Werts der auf es einwirkenden Kraft eine gesteu­ erte Ausweichbewegung vollführt, bis die Werkzeugmaschine zum Stillstand kommt, worauf die Teile der Maschine dann nach dem Verschwinden der Störung wieder in ihre ursprüng­ lichen Stellungen zurückkehren.Unless the machine tool is equipped with any equipment is equipped, which are able to due to the inertia of the moving parts open delay between the occurrence of a fault and the complete stoppage of the moving parts moving parts can increase or compensate or the machine tool overall significant damage suffer. To overcome the difficulties discussed above eliminate and a fully automated processing processing or manufacturing operation without operating personnel allow, a machine tool is preferably so to train that a force acted upon by a force supply element when reaching or exceeding one selected value of the force acting on it evasive movement until the machine tool comes to a standstill, whereupon the parts of the machine then after the disorder disappears back to its original positions.

Die durch das erfindungsgemäße Vollsicherheitssystem zu berücksichtigenden Kräfte haben jeweils eine positive und eine negative Richtung, wie im folgenden erläutert.The through the full security system according to the invention considerations have a positive and a negative direction, as explained below.

Bei der spanenden Bearbeitung eines Werkstücks beispiels­ weise mittels einer in Fig. 60 der Zeichnung dargestellten Stirnfräse 331 unterliegen sowohl das Werkstück als auch das Werkzeug aus allen Richtungen darauf einwirkenden Kräften, welche üblicherweise durch die X-, Y- und Z-Achsen dargestellt sind und jeweils einen positiven und einen negativen Skalar oder Vektor haben. Bei der Bearbeitung des metallenen Werkstücks 330 mittels des Fräswerkzeugs 331 bewegt sich dieses in Richtung der positiven und negativen Skalare der X-, Y- und/oder Z-Achsen. Bei jeder Bewegung des Fräswerkzeugs 331 ändert sich dementsprechend die Richtung der auf das Werkstück 330 und das Werkzeug selbst einwirkenden Kräfte. Bei der Ausbildung einer Gewinde­ bohrung in einem Werkstück 332 mittels eines entsprechenden Bohrwerkzeugs 333, wie in Fig. 61 dargestellt, sind nur eine Schubkraft und ein Drehmoment zu berücksichtigen. Außerdem können beim Herausziehen des zum Herstellen der Gewindebohrung verwendeten Werkzeugs aus dem Werkstück übermäßig starke Kräfte auf das Werkstück ausgeübt werden. Wie vorstehend erläutert, lassen sich die bei der spanenden Bearbeitung auftretenden Kräfte in positive und negative Skalare oder Richtungsvektoren entlang den Achsen X, Y und Z aufteilen. Dementsprechend muß ein Vollsicherheitssystem so ausgebildet sein, daß es auf die in entgegengesetzten Richtungen verlaufenden Kräfte entlang den X-, Y- und Z- Achsen anspricht.When machining a workpiece, for example by means of an end mill 331 shown in FIG. 60 of the drawing, both the workpiece and the tool are subject to forces from all directions, which are usually represented by the X, Y and Z axes and each have a positive and a negative scalar or vector. When the metal workpiece 330 is processed by means of the milling tool 331, it moves in the direction of the positive and negative scalars of the X, Y and / or Z axes. With each movement of the milling tool 331 , the direction of the forces acting on the workpiece 330 and the tool itself changes accordingly. When forming a threaded bore in a workpiece 332 by means of a corresponding drilling tool 333 , as shown in Fig. 61, only a thrust and a torque are to be taken into account. In addition, excessively strong forces can be exerted on the workpiece when the tool used to produce the threaded bore is pulled out of the workpiece. As explained above, the forces occurring during machining can be divided into positive and negative scalars or direction vectors along the X , Y and Z axes. Accordingly, a full security system must be designed to respond to opposing forces along the X , Y and Z axes.

Ein nur auf eine positive oder negative Kraft in Richtung nur einer der Achsen X, Y oder Z ansprechendes Sicherheits­ system läßt sich ohne Schwierigkeit darstellen. In einem solchen einfachen Sicherheitssystem stützt sich beispiels­ weise ein Bewegungselement über eine Feder an einem Teil eines statischen Systems ab und kommt beim Erreichen eines vorgegebenen Werts einer von außen darauf einwirkenden Kraft in Anlage an einem Anschlag, über welchen eine Einrichtung zum Ausführen einer Ausweichbewegung betätigbar ist. Die Darstellung eines sowohl auf positive als auch auf negative Kräfte in Richtung der X-, der Y- sowie auch der Z-Achse ansprechenden Sicherheitssystems bietet jedoch beträcht­ liche Schwierigkeiten. So tritt beispielsweise bei der in Fig. 62 dargestellten Vorrichtung eine nachstehend im ein­ zelnen erläuterte, als "Parallelität von Kräften" bezeich­ nete Erscheinung auf, so daß es mit einer solchen Vorrich­ tung nicht möglich ist, ein funktionsfähiges Vollsicher­ heitssystem zu schaffen, welches die für eine moderne Werkzeugmaschine notwendige hohe Präzision aufweist.A safety system which responds only to a positive or negative force in the direction of only one of the axes X , Y or Z can be represented without difficulty. In such a simple safety system, a movement element is supported, for example, by a spring on a part of a static system and, when a predetermined value of a force acting on it from outside comes into contact with a stop, via which a device for executing an evasive movement can be actuated . However, the representation of a security system that responds to both positive and negative forces in the direction of the X , Y and Z axes offers considerable difficulties. For example, in the device shown in Fig. 62, a phenomenon described below in an individual, referred to as "parallelism of forces" occurs, so that it is not possible with such a device to create a fully functional safety system which the has the high precision necessary for a modern machine tool.

In Fig. 1 bis 4 der Zeichnung sind die für ein zuverlässiges Vollsicherheitssystem unerläßlichen Charakteristiken darge­ stellt. In diesen Figuren entspricht die Abszisse eine auf ein Teil einer Werkzeugmaschine einwirkenden Kraft (f) und die Ordinate den Bewegungen (X) des betreffenden Teils. Solange die Stärke der Kraft (f) in dem im folgenden als neutraler Bereich bezeichneten Bereich I zwischen den Punkten -f 0 und +f 0 auf der Abszisse liegt, findet keine Bewegung X statt. Verlagert sich jedoch die Kraft aus dem Bereich I in Plus- oder Minusrichtung in den Bereich III bzw. II, dann treten dieser Verlagerung proportionale Bewegungen X auf. Die Proportionalität dieser Bewegungen braucht dabei nicht linear zu verlaufen, sondern kann auch der Form einer beliebigen Kurve folgen.In Fig. 1 to 4 of the drawing, the characteristics essential for a reliable full security system are Darge presents. In these figures, the abscissa corresponds to a force ( f ) acting on a part of a machine tool and the ordinate corresponds to the movements ( X ) of the part in question. As long as the strength of the force ( f ) lies in the area I, hereinafter referred to as neutral area, between the points - f 0 and + f 0 on the abscissa, no movement X takes place. However, if the force shifts from area I in the plus or minus direction to area III or II, movements X proportional to this shift occur. The proportionality of these movements need not be linear, but can also follow the shape of any curve.

Obgleich es zwar zulässig ist, daß die Bewegungskurve wie in Fig. 2 dargestellt parallel zur Ordinate verläuft, verdient in der Praxis der in Fig. 1 dargestellte Verlauf der Bewegung den Vorzug, da sich in diesem Falle die Konstruktion des Systems vereinfacht.Although it is permissible for the movement curve to run parallel to the ordinate as shown in FIG. 2, in practice the course of the movement shown in FIG. 1 deserves preference, since in this case the construction of the system is simplified.

Wenn die in Fig. 1 dargestellte Bewegungskurve die in Fig. 3 gezeigte Form von Hysteresekurven aufweist, ergibt sich eine erhöhte Wirksamkeit in der Arbeitsweise des Sicher­ heitssystems. Die in Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Charakteristiken des Sicherheitssystems können in der in Fig. 1 gezeigten Form vereinfacht werden, um ein sicher arbeitendes Sicherheitssystem zu erhalten.If the movement curve shown in Fig. 1 has the form of hysteresis curves shown in Fig. 3, there is an increased effectiveness in the operation of the security system. The characteristics of the security system shown in FIGS. 2, 3 and 4 can be simplified in the form shown in FIG. 1 in order to obtain a safely operating security system.

Werkzeugmaschinen müssen ein großes Maß an Stabilität auf­ weisen und dürfen gegenüber den im normalen Betrieb darin auftretenden Kräften nicht nachgeben, insbesondere keine Ausweichbewegungen zulassen, bevor nicht die auf ein beweg­ liches Teil ausgeübten Kräfte einen vorgegebenen Wert über­ steigen, so daß also ein für eine solche Werkzeugmaschine vorgesehenes Sicherheitssystem die in den Bereichen I, II und III dargestellten Charakteristiken haben muß.Machine tools need a great deal of stability point and may be compared to those in normal operation do not give in to occurring forces, especially none Allow evasive movements before moving on one forces exerted on a predetermined value rise, so that one for such a machine tool security system provided in areas I, II and III must have the characteristics shown.

Bei bekannten Sicherheitssystemen der hier in Frage kommen­ den Art fehlen der neutrale Bereich I und wesentliche Ab­ schnitte der in Fig. 1 bis 4 dargestellten charakteristi­ schen Kurven. Fig. 62 zeigt eine in einem solchen bekannten Sicherheitssystem verwendete Vorrichtung mit einem Gehäuse 301 und zwei darin ausgebildeten Federkammern 302, 303, in welchen jeweils eine Druckfeder 304 bzw. 305 untergebracht ist. Die Federkammern 302, 303 sind von einem Schaft 306 durchsetzt, welcher in der Mitte einen Flansch 307 trägt. Die beiden Druckfedern 304, 305 stützen sich über jeweils einen Anschlag 308 bzw. 309 am Flansch 307 sowie an einer die beiden Federkammern 302 und 303 voneinander trennenden Trennwand 310 ab.In known security systems of the type in question, the neutral area I and essential sections from the characteristic curves shown in FIGS . 1 to 4 are missing. FIG. 62, 303 in which shows an apparatus used in such a known safety system comprising a housing 301 and two spring chambers formed therein 302, respectively, a compression spring 304 or 305 is housed. The spring chambers 302 , 303 are penetrated by a shaft 306 which carries a flange 307 in the middle. The two compression springs 304 , 305 are each supported by a stop 308 and 309 on the flange 307 and on a partition 310 separating the two spring chambers 302 and 303 from each other.

Auf den ersten Blick erscheint es hier, daß die Beziehung zwischen einer auf den Schaft 306 der bekannten Vorrichtung ausgeübten Kraft (f) und der Bewegung X dem in Fig. 1 dar­ gestellten Idealfall entspricht. In Wirklichkeit trifft dies jedoch nicht zu, da es praktisch unmöglich ist, die Trennwand 310, an welcher sich die Anschläge 308 und 309 in Anlage befinden, und den Flansch 307 in genau der gleichen Stärke auszuführen. Ist die Stärke T der Trennwand dabei größer als die Stärke t des Flanschs, dann ergibt sich die in Fig. 63 dargestellte Beziehung zwischen der Kraft f und der Bewegung x. Der neutrale Bereich I x verläuft hier in Richtung der Bewegung, d. h. also der Ordinate, und nicht entlang der Abszisse, so daß in der Vorrichtung ein gewisses Spiel vorhanden ist. Fig. 65 zeigt die Situation, in welcher T kleiner ist als t. In diesem Falle ist überhaupt keine neutrale Zone vorhanden. Solange die Vorrichtung hier inner­ halb des Differenzbereichs zwischen T und t von einer Kraft beaufschlagt wird, sind somit beide Druckfedern gleich­ zeitig wirksam. Fig. 64 zeigt den Idealzustand, in welchem T gleich t ist und die Vorrichtung die in Fig. 1 dargestell­ te Charakteristik aufweist.At first glance it appears here that the relationship between a force ( f ) exerted on the shaft 306 of the known device and the movement X corresponds to the ideal case shown in FIG. 1. In reality, however, this is not the case since it is practically impossible to design the partition wall 310 , against which the stops 308 and 309 are in contact, and the flange 307 with exactly the same thickness. If the thickness T of the partition wall is greater than the thickness t of the flange, the relationship between the force f and the movement x shown in FIG. 63 results. The neutral region I x here runs in the direction of the movement, that is to say the ordinate, and not along the abscissa, so that a certain play is present in the device. Fig. 65 shows the situation in which T is smaller than t . In this case there is no neutral zone at all. As long as the device is acted upon by a force within the differential range between T and t , both compression springs are thus effective at the same time. Fig. 64 shows the ideal state in which T is t and the device has the characteristic shown in Fig. 1.

Die Unzulänglichkeiten der vorstehend beschriebenen Vorrich­ tung ergeben sich daraus, daß eine auf sie ausgeübte Kraft in zwei parallele Kräfte aufgeteilt wird. Wird der Schaft 306 beispielsweise nach links in Fig. 62 verschoben, dann wird ein mit A bezeichneter Teil der auf ihn ausgeübten Kraft über den Anschlag 308 und die Druckfeder 304 auf das Gehäuse übertragen, während ein anderer, mit B bezeichneter Anteil der Kraft f über den anderen Anschlag 309 und die andere Druckfeder 305 auf das Gehäuse einwirkt. The shortcomings of the Vorrich device described above result from the fact that a force exerted on it is divided into two parallel forces. If, for example, the shaft 306 is shifted to the left in FIG. 62, a part of the force exerted on it with A is transmitted to the housing via the stop 308 and the compression spring 304 , while another part of the force f denoted by B is transmitted the other stop 309 and the other compression spring 305 acts on the housing.

In dieser Vorrichtung wird die Kraft f also bei ihrer Über­ tragung in die beiden Kräfte A und B aufgeteilt. Dies ergibt sich daraus, daß zwei jeweils aus einer Druckfeder und einem Anschlag bestehende Baugruppen auf ein und dem­ selben Schaft angeordnet sind, so daß eine auf den Schaft ausgeübte Kraft in beiden Baugruppen wirksam ist. Diese Erscheinung wurde vorstehend als "Parallelität der Kräfte" bezeichnet. Diese Parallelität der Kräfte führt aufgrund der Differenz zwischen der Stärke T und der Stärke t zu einer unerwünschten Charakteristik bei der Übertragung der Kraft f. Zur Beseitigung dieser nachteiligen Eigenschaft müßte die Vorrichtung so ausgebildet sein daß die Kräfte nach ihrer Aufteilung nicht parallel nebeneinander, sondern in Reihe hintereinander durch die Vorrichtung fließen, was dadurch erreichbar wäre, daß man die beiden jeweils aus einem Anschlag und einer Feder bestehenden Baugruppen in Reihe hintereinander anordnet.In this device, the force f is thus divided into the two forces A and B when it is transmitted. This results from the fact that two modules, each consisting of a compression spring and a stop, are arranged on one and the same shaft, so that a force exerted on the shaft is effective in both modules. This phenomenon was referred to above as "parallelism of forces". This parallelism of the forces leads to an undesirable characteristic in the transmission of the force f due to the difference between the strength T and the strength t . To eliminate this disadvantageous property, the device would have to be designed in such a way that the forces after their division do not flow parallel next to one another, but in series one after the other through the device, which could be achieved in that the two modules, each consisting of a stop and a spring, are connected in series arranged in a row.

Fig. 66 zeigt einen Spindeltrieb zum Positionieren von Teilen einer Werkzeugmaschine. Wenn die Spindel 311 des Spindeltriebs an beiden Enden von entsprechenden Stütz­ einrichtungen, z. B. hydraulischen Dämpfern oder Federn 313 und 314 abgestützt ist, weist der Spindeltrieb offenbar die in Fig. 1 dargestellte Charakteristik eines Sicherheits­ systems auf. Durch die Drehung der Spindel 311 ist ein bewegliches Teil 312 in Bewegung versetzbar. Die das beweg­ liche Teil 312 tragende Spindel 311 ist an zwei Punkten abgestützt, so daß über das bewegliche Teil 312 darauf ausgeübte Kräfte wie bei der in Fig. 62 gezeigten Vorrich­ tung parallel zueinander auf ein statisches System über­ tragen werden, woraus sich die in Fig. 63 oder 65 darge­ stellte, für ein Vollsicherheitssystem nachteilige Charakteristik ergibt. Fig. 66 shows a spindle drive for positioning of parts of a machine tool. If the spindle 311 of the spindle drive at both ends of corresponding support devices, for. B. hydraulic dampers or springs 313 and 314 is supported, the spindle drive apparently has the characteristic shown in Fig. 1 of a safety system. A rotating part 312 can be set in motion by the rotation of the spindle 311 . The the Move Liche part 312 supporting spindle 311 is supported at two points so that 312 forces exerted thereon will carry as shown in FIG. Vorrich shown 62 tung parallel to each other on a static system on the movable part, from which the in Fig . 63 or 65 Darge introduced, is obtained for a full security system adverse characteristics.

Unabhängig davon, daß die sich derart ergebenden Charakte­ ristiken mehr oder weniger identisch mit den in Fig. 63 oder 65 Dargestellten sind, kann das Vorhandensein eines wenn auch nur einige Tausendstel Millimeter messenden neu­ tralen Bereichs in einigen Fällen zu einer der in Fig. 64 ähnlichen Charakteristik führen. Regardless of the fact that the resulting characteristics are more or less identical to those shown in Fig. 63 or 65, the presence of a neutral area, even if only a few thousandths of a millimeter, can in some cases be similar to that in Fig. 64 Lead characteristic.

Fig. 67 zeigt eine ein hydraulisches Ventil mit einem kraftneutralen Bereich aufweisende Rückstellvorrichtung 315 mit einem Schieberkolben 316 und einer Feder 317. Die in der in Fig. 68 gezeigten Weise mit einem hydraulischen Schieber 318 verbundene Rückstellvorrichtung 315 befindet sich stets in der Neutralstellung. Der hydraulische Schie­ ber 318 ist nicht betätigbar, solange eine auf einen seiner Betätigung dienenden Hebel 319 ausgeübte Kraft einen vor­ bestimmten Wert nicht übersteigt, so daß der Schieber 318 also einen entsprechenden neutralen Bereich aufweist. Es wäre jedoch nicht sinnvoll, eine derartige Vorrichtung in einem Sicherheitssystem für eine Werkzeugmaschine zu ver­ wenden, in welcher bestimmte Teile mit hoher Genauigkeit positioniert werden müssen. Fig. 67 shows a hydraulic valve with a force-neutral region comprising reset means 315 with a spool 316 and a spring 317th The reset device 315 connected to a hydraulic slide 318 in the manner shown in FIG. 68 is always in the neutral position. The hydraulic slide 318 cannot be actuated as long as a force exerted on a lever 319 serving to actuate it does not exceed a predetermined value, so that the slide 318 thus has a corresponding neutral range. However, it would not make sense to use such a device in a safety system for a machine tool, in which certain parts have to be positioned with high accuracy.

Es ist daher ein Ziel der Erfindung, ein Vollsicherheits­ system zu schaffen, welches den in Fig. 1 Dargestellten entsprechende Kraft-Bewegungscharakteristiken aufweist und in welchem die Übertragung äußerer Krafte in Reihe erfolgt.It is therefore an object of the invention to provide a full safety system which has the corresponding force-movement characteristics shown in FIG. 1 and in which the transmission of external forces takes place in series.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines als Teil eines solchen Sicherheitssystems verwendbaren Betätigungselements, welches unter dem Einfluß einer es von außen beaufschlagenden übermäßigen Kraft in Wirkung tritt.Another object of the invention is to create a usable as part of such a security system Actuator, which under the influence of it external force applied from outside occurs.

Noch ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines als Teil eines solchen Sicherheitssystems verwendbaren Speichers mit einem elastischen Körper für die Speicherung von über ein hydraulisches oder pneumatisches System übertragenen Kräften bei Verwendung eines solchen hydraulischen oder pneumatischen Systems für die Betätigung eines Bewegungs­ elements einer Betätigungseinrichtung.Another object of the invention is to create an as Part of such a security system usable memory with an elastic body for storing over transmitted a hydraulic or pneumatic system Forces when using such a hydraulic or pneumatic system for actuating a movement elements of an actuator.

Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Werkzeug­ maschine mit einem Maschinentisch und einem Werkzeughalter, welche jeweils mit einem Vollsicherheitssystem gekoppelt sind.The invention also aims to provide a tool machine with a machine table and a tool holder, which are each coupled with a full security system are.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Vor­ richtung zum Messen und Überwachen der axialen Schubkraft einer Welle für die Bestimmung eines eingestellten Werts der Kraft, bei welchem das Vollsicherheitssystem in Wirkung tritt.Furthermore, the invention aims to create a front Direction for measuring and monitoring the axial thrust  a wave for determining a set value the force at which the full security system in Effect occurs.

Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below the drawing explained. Show it:

Fig. 1 bis 4 Diagramme von Kraft-Bewegungscharakteristiken des erfindungsgemäßen Vollsicherheitssystems, Figs. 1 to 4 are graphs of power movement characteristics of the full security system according to the invention,

Fig. 5 eine schematisierte Darstellung eines Elements eines Sicherheitssystems in einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 5 is a schematic view of an element of a security system in a first embodiment of the invention,

Fig. 6 eine Darstellung der Wirkungsweise der ersten Ausführungsform, Fig. 6 is a representation of the effect of the first embodiment,

Fig. 7 eine Fig. 5 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform, Fig. 7 is a Fig. 5 corresponding view of a second embodiment,

Fig. 8 eine Fig. 7 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform, Fig. 8 is a Fig. 7 corresponding view of a third embodiment,

Fig. 9 eine Darstellung der Wirkungsweise der dritten Ausführungsform, Fig. 9 is a representation of the effect of the third embodiment,

Fig. 10 eine schematisierte Darstellung einer vierten Ausführungsform, Fig. 10 is a schematic representation of a fourth embodiment,

Fig. 11 eine schematisierte Darstellung einer fünften Ausführungsform, Fig. 11 is a schematic representation of a fifth embodiment,

Fig. 12 eine Fig. 11 entsprechende Darstellung einer sechsten Ausführungsform, Fig. 12 is a Fig. 11 corresponding view of a sixth embodiment,

Fig. 13 noch eine entsprechende Darstellung einer siebten Ausführungsform, Fig. 13 or a corresponding view of a seventh embodiment

Fig. 14 eine andere Ausführungsform eines in Fig. 13 dargestellten Kraftspeichers,Another embodiment of an energy accumulator Fig. 14 in Fig. 13 shown

Fig. 15 eine schematisierte Darstellung der Wirkungsweise der siebten Ausführungsform, Fig. 15 is a schematic representation of the operation of the seventh embodiment,

Fig. 16 eine schematisierte Darstellung eines in der siebten Ausführungsform verwendeten Kraftspeichers, Fig. 16 is a schematic representation of an energy accumulator used in the seventh embodiment,

Fig. 17 eine schematisierte Darstellung eines Kraftspeichers in einer anderen Ausführungsform, Fig. 17 is a schematic representation of an energy accumulator, in another embodiment,

Fig. 18 eine schematisierte Darstellung einer achten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 18 is a schematic view of an eighth embodiment of the invention,

Fig. 19 eine Darstellung der Kraft-Bewegungscharakteristik der achten Ausführungsform, Fig. 19 is a diagram of the force-movement characteristic of the eighth embodiment,

Fig. 20 eine schematisierte Darstellung einer neunten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 20 is a schematic representation of a ninth embodiment of the invention,

Fig. 21 bis 23 schematisierte Darstellungen von Ausführungs­ formen mit magnetischen Kraftübertragungseinrich­ tungen, Fig. 21 to 23 schematic illustrations of execution forms with magnetic Kraftübertragungseinrich obligations,

Fig. 24 eine schematisierte Darstellung des Maschinentischs einer Werkzeugmaschine und eines diesem zugeordneten Sicherheitssystems, Fig. 24 is a schematic representation of the machine table of a machine tool and an associated therewith security system,

Fig. 25 ein Blockdiagramm einer numerisch gesteuerten Werk­ zeugmaschine und eines zugeordneten Sicherheits­ systems, Fig. 25 generating machine is a block diagram of a numerically controlled drive and an associated security systems,

Fig. 26 eine schematisierte Darstellung einer Werkzeug­ maschine mit einem Sicherheitssystem gemäß der Erfindung, Fig. 26 is a schematic representation of a machine tool with a safety system according to the invention,

Fig. 27 bis 30 schematisierte Darstellungen eines in der Ausführungsform nach Fig. 26 verwendeten Betätigungs­ elements, Figure 27 to 30 schematic illustrations of an actuator 26 used elements. In the embodiment according to FIG.

Fig. 31 bis 33 schematisierte Darstellungen von Einrichtungen zum Erzeugen eines Auslösesignals für das Sicher­ heitssystem, Fig. To 33 schematic representations of means for generating a triggering signal for the safety-system 31,

Fig. 34 eine schematisierte Darstellung einer hydraulischen Betätigungseinrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 34 is a schematic representation of a hydraulic actuator according to the invention,

Fig. 35 eine schematisierte Darstellung eines hydraulischen Kraftspeichers gemäß der Erfindung, Fig. 35 is a schematic representation of a hydraulic force storage means according to the invention,

Fig. 36 und 37 grafische Darstellungen der Kraft-Bewegungs­ charakteristik und der Betriebscharakteristik eines Modells des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems, Figure 36 and 37 are graphs showing the. Force-motion characteristic and the operation characteristic of a model of the safety system according to the invention,

Fig. 38 eine dynamische Grafik von Kraft und Bewegung einer Stirnfräse, Fig. 38 is a graph of dynamic force and motion of an end mill,

Fig. 39 eine schematisierte Darstellung der Verwendung eines Sicherheitssystems für niedrige Belastung, Fig. 39 is a schematic representation of the use of a safety system for low load,

Fig. 40 bis 48 schematisierte Darstellungen von Ausführungs­ formen eines Maschinentischs mit einem Sicherheits­ system, Fig. 40 to 48 schematic illustrations of execution of a machine table form with a safety system,

Fig. 49 und 50 schematisierte Darstellungen von Teilen des Sicherheitssystems für einen Maschinentisch in anderen Ausführungsformen, Fig. 49 and 50, schematic representations of parts of the safety system for a machine table in other embodiments,

Fig. 51 eine schematisierte Darstellung eines mit einem Sicherheitssystem versehenen Werkzeughalters, Fig. 51 is a schematic representation of a tool holder equipped with a safety system,

Fig. 52 eine Schnittansicht einer in einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Messen eines Wellenschubs verwendeten Betätigungseinrich­ tung, Fig. 52 is a sectional view of a tung Betätigungseinrich used in an embodiment of an inventive device for measuring a shaft thrust,

Fig. 53 eine Schnittansicht eines Wellenlagergehäuses für die Verwendung in einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Messen des Wellenschubs, Fig. 53 is a sectional view of a shaft bearing housing for use in another embodiment of a device for measuring the shaft thrust,

Fig. 54 eine schematisierte Darstellung eines Wellenschub- Meßrings, Fig. 54 is a schematic representation of a Wellenschub- measuring ring,

Fig. 55 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 54 mit "a" bezeichneten Ausschnitts, Fig. An enlarged view of in FIG. 54 as "a" designated cutout 55,

Fig. 56 eine schematisierte Darstellung eines der Ausfüh­ rungsform nach Fig. 53 entsprechenden Federsystems, Fig. 56 is a schematic representation of one of the exporting approximate shape of FIG. 53 corresponding to the spring system,

Fig. 57 ein Diagramm der Kraft-Bewegungscharakteristik des in Fig. 56 gezeigten Systems, 57 is a diagram of the force-movement characteristic of the system. Shown in Fig. 56

Fig. 58 eine Schnittansicht einer in einer anderen Ausfüh­ rungsform einer Vorrichtung zum Messen des Wellen­ schubs verwendbaren Muffe, Fig. 58 is a sectional view of an in another exporting an apparatus for measuring the approximate shape shafts usable thrust sleeve,

Fig. 59 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 58 mit "b" bezeichneten Ausschnitts, Fig. 59 is an enlarged view of the, in Fig. 58 by "b" detail denoted

Fig. 60 und 61 schematisierte Schrägansichten zur Darstellung der beim spanenden Bearbeiten eines Werkstücks auf­ tretenden Kräfte und ihrer Richtungen, Fig. 60 and 61 schematic oblique views illustrating the in machining a workpiece on passing forces and their directions,

Fig. 62 und 66 schematisierte Darstellungen von bekannten Vorrichtungen, Fig. 62 and 66 schematic illustrations of known devices,

Fig. 63 bis 65 Diagramme der Kraft-Bewegungscharakteristiken bekannter Vorrichtungen, und Fig. 63 to 65 are diagrams of the power movement characteristics of known devices, and

Fig. 67 und 68 schematisierte Darstellungen einer weiteren bekannten Vorrichtung. Fig. 67 and 68 schematic illustrations of a further known apparatus.

Fig. 5 bis 12 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Teilen eines erfindungsgemäßen Sicherheitssystems, in welchem für die Übertragung von Kräften auf ein Bewegungs­ element ein elastisches Glied, insbesondere eine Feder vor­ gesehen ist. Insbesondere zeigen diese Figuren verschiedene Ausführungsformen eines Betätigungselements, welches unter Einwirkung einer von einem Kraftelement darauf ausgeübten Kraft bewegbar ist. Fig. 5 to 12 show various embodiments of parts of a security system according to the invention, in which for the transmission of forces to a motion element a resilient member, in particular a spring is seen before. In particular, these figures show various embodiments of an actuating element which can be moved under the action of a force exerted thereon by a force element.

In einer in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform wird als elastisches Element jeweils eine Feder verwendet. In Fig. 5 erkennt man in schematisierter Darstellung einen Zylinder 1, eine in der Längsmitte des Zylinders 1 ange­ ordnete Trennwand 2, den Zylinder 1 abschließende Stirn­ wände 3 und 4, ein Paar Verbindungsstangen 5 und 6, welche an ihren inneren Enden jeweils einen Flansch 7 bzw. 8 tragen, und im Zylinder 1 angeordnete Druckfedern 9 und 10. Die Feder 9 stützt sich mit einem Ende an der Trennwand 2 und mit dem anderen am Flansch 7 ab. Die Feder 10 stützt sich dagegen mit einem Ende am Flansch 8 und mit dem anderen an der Stirnwand 4 ab. Der Zylinder 1 und die Druckfedern 9 und 10 bestimmen die von dem insgesamt mit 47 bezeichneten Betätigungselement aufnehmbare Kraft und definieren die Ausgangsstellungen der Verbindungsstangen 5 und 6.In one embodiment shown in FIGS. 5 and 6, a spring is used as the elastic element. In Fig. 5 you can see in a schematic representation a cylinder 1 , a in the longitudinal center of the cylinder 1 arranged partition 2 , the cylinder 1 final end walls 3 and 4 , a pair of connecting rods 5 and 6 , each having a flange at their inner ends 7 and 8 wear, and arranged in the cylinder 1 compression springs 9 and 10th The spring 9 is supported at one end on the partition 2 and at the other on the flange 7 . The spring 10 , however, is supported with one end on the flange 8 and the other on the end wall 4 . The cylinder 1 and the compression springs 9 and 10 determine the force which can be absorbed by the actuating element, which is denoted overall by 47 , and define the starting positions of the connecting rods 5 and 6 .

Die Wirkungsweise des Betätigungselements 47 geht aus Fig. 6 hervor: Übt ein (nicht dargestelltes) Kraftelement eine einen vorbestimmten Wert f 0 übersteigende Kraft f auf das linke Ende der Verbindungsstange 5 aus, dann bewegt sich diese, wie im oberen Teil von Fig. 6 dargestellt, unter Kompression der Druckfeder 9 im Zylinder 1 nach rechts. Durch diese im mittleren Teil von Fig. 6 dargestellte Bewegung der Verbindungsstange 5 um den Betrag X verkürzt sich der Abstand zwischen den Enden der Verbindungsstangen 5 und 6 um den gleichen Betrag X. Wird dagegen eine einen vorbestimmten Wert F 0 übersteigende negative Kraft -f, also eine Zugkraft auf die Verbindungsstange 6 ausgeübt, wie im unteren Teil von Fig. 6 dargestellt, dann bewegt sich der Zylinder 1 nach links, wobei die Druckfeder 9 ihren Zustand nicht verändert, während die andere Druckfeder 10 kompri­ miert wird. Dabei vergrößert sich der Abstand zwischen den Enden der Verbindungsstangen 5 und 6 um den der Bewegung des Zylinders entsprechenden Betrag X.The operation of the actuating element 47 is shown in FIG. 6: If a force element (not shown) exerts a force f exceeding a predetermined value f 0 on the left end of the connecting rod 5 , then this moves, as in the upper part of FIG. 6 shown, with compression of the compression spring 9 in the cylinder 1 to the right. This movement of the connecting rod 5 shown in the middle part of FIG. 6 by the amount X shortens the distance between the ends of the connecting rods 5 and 6 by the same amount X. If, on the other hand, a negative force -f exceeding a predetermined value F 0 , that is to say a tensile force is exerted on the connecting rod 6 , as shown in the lower part of FIG. 6, the cylinder 1 moves to the left, the compression spring 9 not changing its state while the other compression spring 10 is compressed. The distance between the ends of the connecting rods 5 and 6 increases by the amount X corresponding to the movement of the cylinder.

Wie man in Fig. 5 und 6 erkennt, ist der Flansch 7 in und außer Anlage an der Stirnwand 3 bringbar und ist somit zusammen mit dieser als erstes Stoppglied wirksam. In entsprechender Weise wirken der Flansch 8 und die Trenn­ wand 2 zur Bildung eines zweiten Stoppglieds zusammen. Die Druckfeder 9, die Trennwand 2 und das erste Stoppglied bilden zusammen ein Wirkglied A, während die Druckfeder 10, die Stirnwand 4 und das zweite Stoppglied zusammen ein Wirkglied B bilden. In bezug auf eine auf die Verbindungs­ stange 5 ausgeübte Kraft sind die beiden Wirkglieder A und B in Reihe hintereinander angeordnet.As can be seen in FIGS. 5 and 6, the flange 7 can be brought into and out of contact with the end wall 3 and is therefore effective together with the latter as the first stop member. In a corresponding manner, the flange 8 and the partition 2 act together to form a second stop member. The compression spring 9 , the partition 2 and the first stop member together form an active member A , while the compression spring 10 , the end wall 4 and the second stop member together form an active member B. In relation to a force exerted on the connecting rod 5 , the two active members A and B are arranged in series one behind the other.

Dementsprechend führt die Einwirkung einer den vorbestimm­ ten Wert übersteigenden Kraft zwischen den Verbindungs­ stangen 5 und 6 zu einer Bewegung des Wirkglieds A oder des Wirkglieds B. Das Betätigungselement 47 ermöglicht somit eine Ausweichbewegung, wenn die in der einen oder anderen Richtung auf die Verbindungsstangen 5 und 6 ein­ wirkende Kraft den vorbestimmten Wert übersteigt, so daß sich die in Fig. 1 dargestellte Charakteristik ergibt.Accordingly, the action of a force exceeding the predetermined value between the connecting rods 5 and 6 leads to a movement of the active member A or the active member B. The actuating element 47 thus enables an evasive movement when the force acting in one direction or the other on the connecting rods 5 and 6 exceeds the predetermined value, so that the characteristic shown in FIG. 1 results.

Bei jeder Änderung des Abstands zwischen den Enden der Verbindungsstangen 5 und 6 wird sofort ein herkömmlicher Mikroschalter oder Unterbrecher betätigt, um die betreffende Bewegung zu melden. Das Ausgangssignals des Schalters oder Unterbrechers kann dazu herangezogen werden, eine die Kraft ausübende Vorrichtung stillzusetzen. In der in Fig. 5 gezeigten Anordnung kann die Vorspannung der Druckfedern 9 und 10 durch Versetzen der Stirnwände 3 bzw. 4 in Richtung der Längsachse des Zylinders 1 variiert und damit der jeweilige Wert der Kraft f 0+ oder f 0- gewählt werden, bei welchem die Ausweichbewegung beginnt. Dabei können die Werte für f 0+ und f 0- auch unterschiedlich groß eingestellt werden, so daß man auf der Plusseite und der Minusseite verschieden breite neutrale Bereiche erhält.Whenever the distance between the ends of the connecting rods 5 and 6 changes , a conventional microswitch or breaker is immediately actuated to report the movement in question. The output signal of the switch or interrupter can be used to shut down a device which exerts the force. In the arrangement shown in FIG. 5, the prestressing of the compression springs 9 and 10 can be varied by displacing the end walls 3 and 4 in the direction of the longitudinal axis of the cylinder 1 and thus the respective value of the force f 0 + or f 0 - can be selected which the evasive movement begins. The values for f 0 + and f 0 - can also be set to different sizes, so that neutral areas of different widths are obtained on the plus side and the minus side.

In der in Fig. 7 gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung sind als kraftübertragende Elemente Zugfedern 11 und 12 vorgesehen. Die Zugfeser 11 ist an der Trennwand 2 des Zylinders 1 und am Flansch 7 der Verbindungsstange 5 verankert, so daß der Flansch 7 in Anlage an der Außenseite der Stirnwand 3 des Zylinders 1 belastet ist. Die Zugfeder 12 ist mit ihren Enden am Flansch 8 der Verbindungsstange 6 und an der anderen Stirnwand 4 des Zylinders 1 verankert, so daß der Flansch 8 in Anlage an einer Ringwand 201 im Zylinder 1 belastet ist.In the second embodiment of the invention shown in FIG. 7, tension springs 11 and 12 are provided as force-transmitting elements. The tension spring 11 is anchored to the partition 2 of the cylinder 1 and to the flange 7 of the connecting rod 5 , so that the flange 7 is loaded in contact with the outside of the end wall 3 of the cylinder 1 . The tension spring 12 is anchored at its ends to the flange 8 of the connecting rod 6 and to the other end wall 4 of the cylinder 1 , so that the flange 8 is loaded in contact with an annular wall 201 in the cylinder 1 .

Übt ein (nicht dargestelltes) Kraftelement, z. B. der Maschinentisch einer Werkzeugmaschine, eine einen vorbe­ stimmten Wert -f n übersteigende, nach links in Fig. 7 gerichtete Zugkraft auf das Ende der Verbindungsstange 5 aus, dann bleibt der Zustand der Zugfeder 12 unverändert, während sich die andere Zugfeder 11 streckt, so daß sich der Abstand zwischen den Enden der Verbindungsstangen 5 und 6 vergrößert. Wirkt eine entsprechende Kraft f in der entgegengesetzten Richtung auf die Verbindungsstange 5 ein, dann bleibt der Zustand der Zugfeder 11 bzw. die Stellung der Verbindungsstange 5 relativ zum Zylinder 1 unverändert, während sich die Verbindungsstange 6 under Dehnung der Zugfeder 12 in den Zylinder 1 hineinbewegt, so daß sich der Abstand zwischen den Enden der Verbindungsstangen 5 und 6 verkürzt.Practices a force element (not shown), e.g. B. the machine table of a machine tool, a predetermined value - f n exceeding, directed to the left in Fig. 7 pulling force on the end of the connecting rod 5 , then the state of the tension spring 12 remains unchanged while the other tension spring 11 stretches, so that the distance between the ends of the connecting rods 5 and 6 increases. If a corresponding force f acts on the connecting rod 5 in the opposite direction, the state of the tension spring 11 or the position of the connecting rod 5 relative to the cylinder 1 remains unchanged, while the connecting rod 6 moves into the cylinder 1 while the tension spring 12 is stretched , so that the distance between the ends of the connecting rods 5 and 6 is shortened.

In ähnlicher Weise wie in der ersten Ausführungsform wirkt die von dem Kraftelement ausgeübte Kraft auch hier in Reihe auf ein aus der Zugfeder 11, der Trennwand 2 und dem von der Stirnwand 3 des Zylinders 1 und dem Flansch 7 der Verbindungsstange 5 gebildeten ersten Stoppglied gebildetes Wirkglied A und einaus der Zugfeder 12, der anderen Stirn­ wand 4 und dem aus der Ringwand 201 innerhalb des Zylinders 1 und dem Flansch 8 der anderen Verbindungsstange 6 gebil­ deten zweiten Stoppglied bestehendes Wirkglied B, so daß die in Fig. 1 als Diagramm dargestellte Charakteristik erzielbar ist. Eine Änderung der vorbestimmten Werte für f 0+ und f 0- ist durch Versetzen der Stirnwände 3 und/oder 4 entlang der Achse des Zylinders 1 erzielbar.In a similar manner as in the first embodiment, the force exerted by the force element acts also in series to an out of the tension spring 11, the partition wall 2 and that of the end wall 3 of the cylinder 1 and the flange 7 of the connecting rod 5 formed first stop member formed effector A and Onff of the tension spring 12, the other end wall 4 and from the ring wall 201 within the cylinder 1 and the flange 8 of the other connecting rod 6 gebil Deten second stop member existing effector B, so that the characteristic shown as a diagram in Fig. 1 obtainable is. A change in the predetermined values for f 0 + and f 0 - can be achieved by displacing the end walls 3 and / or 4 along the axis of the cylinder 1 .

Die in Fig. 8 und 9 dargestellte dritte Ausführungsform weist als kraftübertragende Glieder eine Druckfeder und eine Zugfeder auf. Wie man in Fig. 8 erkennt, weist das Betätigungselement für ein Sicherheitssystem in dieser Ausführungsform der Erfindung zwei Zylinder 13, 14 mit Stirnwänden 15, 16 bzw. 17, 18, eine im Zylinder 13 angeord­ nete Zugfeder 19, eine im Zylinder 14 untergebrachte Druck­ feder 20 und eine Verbindungsstange 21 mit zwei Flanschen 22 und 23 auf. Die Kraftübertragung erfolgt hier über die Verbindungsstange 21 mit ihren Flanschen 22 und 23 und die Federn 19 bzw. 20.The third embodiment shown in FIGS . 8 and 9 has a compression spring and a tension spring as force-transmitting members. As can be seen in Fig. 8, the actuating element for a security system in this embodiment of the invention has two cylinders 13 , 14 with end walls 15 , 16 and 17 , 18 , a tension spring 19 arranged in the cylinder 13 , a pressure accommodated in the cylinder 14 spring 20 and a connecting rod 21 with two flanges 22 and 23 . The power transmission takes place here via the connecting rod 21 with its flanges 22 and 23 and the springs 19 and 20 .

Wie man im oberen Teil von Fig. 9 erkennt, ist der Flansch 22 der Verbindungsstange 21 in Anlage an der Stirnwand 16 des Zylinders 13 und der Flansch 23 in Anlage an der Stirn­ wand 17 des anderen Zylinders 14 belastet. Bei Ausübung einer nach rechts gerichteten, einen vorbestimmten Wert +f 0 übersteigenden Schubkraft f auf den Zylinder 13 bewegt sich dieser, wie im mittleren Teil von Fig. 9 dargestellt, unter Kompression der Druckfeder 20 nach rechts, so daß sich der Abstand zwischen den Enden der beiden Zylinder 13 und 14 um einen entsprechenden Betrag X verkürzt. Wirkt dagegen eine einen vorbestimmten Wert -f 0 übersteigende Zugkraft f auf den Zylinder 13 ein, dann bewegt sich dieser, wie im unteren Teil von Fig. 9 dargestellt, unter Dehnung der Zugfeder 19 nach links, so daß sich der Abstand zwischen den Enden der Zylinder 13 und 14 um den Betrag X vergrößert. Damit ist auch in dieser Ausführungsform die in Fig. 1 dargestellte Charakteristik erzielbar. Änderungen der vorbestimmten Werte +f 0 und -f 0 sind durch Versetzen der Stirnwände 15 bzw. 18 in Axialrichtung der Zylinder 13 bzw. 14 erzielbar.As can be seen in the upper part of Fig. 9, the flange 22 of the connecting rod 21 in contact with the end wall 16 of the cylinder 13 and the flange 23 in contact with the end wall 17 of the other cylinder 14 is loaded. When a thrust force f directed to the right, exceeding a predetermined value + f 0 , is exerted on the cylinder 13 , as shown in the middle part of FIG. 9, the cylinder 13 moves to the right with compression of the compression spring 20 , so that the distance between the ends increases of the two cylinders 13 and 14 shortened by a corresponding amount X. If, on the other hand, a tensile force f exceeds a predetermined value - f 0 , acts on the cylinder 13 , then this moves, as shown in the lower part of FIG. 9, with the extension of the tension spring 19 to the left, so that the distance between the ends of the Cylinder 13 and 14 enlarged by the amount X. The characteristic shown in FIG. 1 can thus also be achieved in this embodiment. Changes in the predetermined values + f 0 and - f 0 can be achieved by displacing the end walls 15 and 18 in the axial direction of the cylinders 13 and 14, respectively.

In den in Fig. 10 und 11 gezeigten vierten und fünften Aus­ führungsformen der Erfindung ist die Anordnung der Zylinder und der Flansche der Verbindungsstange gegenüber der in Fig. 5 bzw. 7 gezeigten Anordnung umgekehrt.In the fourth and fifth embodiments of the invention shown in FIGS. 10 and 11, the arrangement of the cylinders and the flanges of the connecting rod is reversed with respect to the arrangement shown in FIGS. 5 and 7, respectively.

Wie man in Fig. 10 und 11 erkennt, sind die Flansche 33 und 34 in Anlage an den Stirnwänden 26 bzw. 28 belastet. Wird auf den Zylinder 24 eine in der Zeichnung nach rechts gerichtete, einen vorbestimmten Wert +f 0 übersteigende Schubkraft ausgeübt, dann wird die Druckfeder 31 komprimiert, so daß sich der Abstand zwischen den Zylindern 24 und 25 verkürzt. Wird in der fünften Ausführungsform eine einen vorbestimmten Wert -f 0 übersteigende, nach links gerichtete Zugkraft f auf den Zylinder 24 ausgeübt, dann bewegt sich dieser unter Dehnung der Zugfeder 36 nach links, wobei der Flansch 34 der Verbindungsstange 32 von der Stirnwand 28 des Zylinders 25 abgehoben wird. Die vierte und fünfte Ausführungsform sind einander komplementär ausgebildet und können beide die in Fig. 1 dargestellte Charakteristik aufweisen. Änderungen der vorbestimmten Werte für +f 0 und -f 0 sind durch axiales Versetzen der jeweiligen Stirnwände erzielbar.As can be seen in FIGS. 10 and 11, the flanges 33 and 34 bear against the end walls 26 and 28, respectively. If a thrust force is exerted on the cylinder 24 to the right in the drawing and exceeds a predetermined value + f 0 , the compression spring 31 is compressed so that the distance between the cylinders 24 and 25 is shortened. If, in the fifth embodiment, a left-hand tensile force f exceeding a predetermined value - f 0 is exerted on the cylinder 24 , the latter moves to the left while the tension spring 36 is being stretched, the flange 34 of the connecting rod 32 being removed from the end wall 28 of the cylinder 25 is lifted off. The fourth and fifth embodiments are designed to be complementary to one another and can both have the characteristic shown in FIG. 1. Changes in the predetermined values for + f 0 and - f 0 can be achieved by axially displacing the respective end walls.

Fig. 12 zeigt eine sechste Ausführungsform, in welcher zwei Druckfedern 43 und 44 konzentrisch ineinander ange­ ordnet sind. Die Stirnwand 41 eines inneren Zylinders 40 ist in Anlage an der Stirnwand 39 eines äußeren Zylinders 37 belastet, und ein Flansch 46 einer Verbindungsstange 45 ist in Anlage an der anderen Stirnwand 42 des inneren Zylinders 40 belastet. Wird auf das in der Zeichnung nach rechts weisende Ende der Verbindungsstange 45 eine einen vorgegebenen Wert -f 0 übersteigende, nach rechts gerichtete Zugkraft f ausgeübt, dann wird die konzentrisch in den inneren Zylinder 44 eingesetzte Druckfeder 44 komprimiert, während sich der Abstand zwischen dem freien Ende der Verbindungsstange 45 und der rückwärtigen Stirnwand 38 des äußeren Zylinders 37 vergrößert. Wirkt dagegen eine einen vorbestimmten Wert +f 0 übersteigende, nach links gerichtete Schubkraft f auf das freie Ende der Verbindungsstange 45 ein, dann bewegt sich diese unter Kompression einer in den äußeren Zylinder 37 eingesetzten Druckfeder 43 zwischen der als Flansch ausgebildeten Stirnwand 41 des inneren Zylinders 40 und der hinteren Stirnwand 38 des äußeren Zylinders 37 nach links, so daß sich der Abstand zwischen dem Ende der Verbindungsstange 45 und der Stirnwand 38 entsprechend verkürzt. Auch in dieser Ausführungsform ist die in Fig. 1 dargestellte Charakteristik erzielbar. Die vorbestimmten Werte +f 0 und -f 0 sind wiederum durch Ver­ setzen der Stirnwände 42 und 39 veränderbar. Fig. 12 shows a sixth embodiment in which two compression springs 43 and 44 are arranged concentrically one inside the other. The end wall 41 of an inner cylinder 40 is loaded against the end wall 39 of an outer cylinder 37 , and a flange 46 of a connecting rod 45 is loaded against the other end wall 42 of the inner cylinder 40 . Is the in the drawing to the right pointing end of the connecting rod 45 a a predetermined value - exerted f 0 on rising rightward pulling force f, then the compression spring 44 concentrically inserted into the inner cylinder 44 is compressed, while the distance between which free End of the connecting rod 45 and the rear end wall 38 of the outer cylinder 37 enlarged. If, on the other hand, a shear force f , which exceeds a predetermined value + f 0 , acts on the free end of the connecting rod 45 , the connecting rod 45 moves under compression of a compression spring 43 inserted into the outer cylinder 37 between the end wall 41 of the inner cylinder designed as a flange 40 and the rear end wall 38 of the outer cylinder 37 to the left, so that the distance between the end of the connecting rod 45 and the end wall 38 is shortened accordingly. The characteristic shown in FIG. 1 can also be achieved in this embodiment. The predetermined values + f 0 and - f 0 can in turn be changed by setting the end walls 42 and 39 .

Die vorstehenden Beschreibungen der Ausführungsformen zwei bis sechs beziehen sich ebenso wie die Beschreibung der ersten Ausführungsform jeweils nur auf die Ausbildung des Betätigungselements 47, wobei hier festzuhalten ist, daß zu einem Vollsicherheitssystem gemäß der Erfindung neben dem beschriebenen Betätigungselement 47 auf die Bewegungen des Bewegungselements ansprechende Einrichtungen für die Erzeugung entsprechender Signale sowie auf derartige Signale ansprechende Einrichtungen zum Anhalten der Bewegung eines eine Kraft ausübenden Elements gehören. In Fig. 13 bis 16 ist eine mit einem hydraulischen System arbeitende siebte Ausführungsform dargestellt, in welcher die Übertragung von Kräften durch im Betätigungselement 47 sowie in einem Kraftspeicher 48 enthaltenes Öl erfolgt, welches außerdem dazu dient, wenigstens ein Bewegungs­ element, z. B. einen Kolben, dauernd mit einer vorgegebenen Kraft zu beaufschlagen. Fig. 13 zeigt den grundsätzlichen Aufbau und das Wirkprinzip der siebten Ausführungsform, in welcher das Sicherheitssystem ein Betätigungsglied 47 und einen Kraftspeicher 48 aufweist. Das Betätigungselement 47 hat einen durch eine Trennwand 50 unterteilten Zylinder 49, in welchem zwei jeweils mit einer Kolbenstange 51, 52 verbundene Kolben 53 bzw. 54 verschieblich sind. Eine Leitung 55 verbindet den Zylinder 49 mit dem eine hydrau­ lische Kraftquelle darstellenden Kraftspeicher 48. Dieser hat einen Zylinder 56, eine Kolbenstange 57 mit einem Kolben 58 an einem und einem Flansch 59 am anderen Ende, und eine zwischen dem Flansch 59 und eienr feststehenden Wandung 61 angeordnete Druckfeder 60. Die Zylinder 49 und 56 sowie die Leitung 55 sind vollständig mit Öl 62 gefüllt.The above descriptions of the embodiments two to six, as well as the description of the first embodiment, each relate only to the design of the actuating element 47 , it being noted here that, in addition to the actuating element 47 described, devices responsive to the movements of the moving element are also part of a full security system according to the invention for generating corresponding signals and devices responsive to such signals for stopping the movement of a force-exerting element. In Fig. 13 to 16, an operating with a hydraulic system seventh embodiment is shown in which the transmission takes place of forces by the actuation member 47 as well as in an energy storage 48 contained oil, which also serves to at least one movement element, z. B. a piston to continuously apply a predetermined force. Fig. 13 shows the basic structure and the operational principle of the seventh embodiment in which the security system, an actuator 47, and a power storage 48 comprising. The actuating element 47 has a cylinder 49 divided by a partition 50 , in which two pistons 53 and 54, each connected to a piston rod 51 , 52 , are displaceable. A line 55 connects the cylinder 49 with the energy accumulator 48 representing a hydraulic power source. This has a cylinder 56 , a piston rod 57 with a piston 58 at one end and a flange 59 at the other end, and a compression spring 60 arranged between the flange 59 and a fixed wall 61 . The cylinders 49 and 56 and the line 55 are completely filled with oil 62 .

Anstelle der in den vorstehend beschriebenen Ausführungs­ fcrmen eins bis sechs verwendeten Federn arbeitet die siebte Ausführungsform mit einer einzigen, dem Kraftspeicher 48 zugeordneten Druckfeder 60, deren Kraft durch das Öl auf die beiden Kolben 53 und 54 übertragen wird. Andererseits werden über die Kolbenstangen 51 und 52 ausgeübte Kräfte in der Druckfeder 60 des Kraftspeichers 48 gespeichert. Die Ausgangsstellungen der Kolben 53, 54 sind durch die Druck­ verhältnisse des Öls 62 im Kraftspeicher 48 und im Zylinder 49 bestimmt. Möglich ist auch die Verwendung eines anderen Kraftspeichers der in Fig. 14 gezeigten Art in Form eines geschlossenen Behälters, welcher teilweise mit Öl 62 gefüllt ist, wobei ein Gaspolster 63 die Rolle der Druck­ feder 60 übernimmt. Weiterhin ist auch ein pneumatisches Sicherheitssystem möglich, bei welchem die Zylinder 49 und 56 sowie die Leitung 55 mit Gas, z. B. Luft gefüllt sind.Instead of the springs used in the above-described embodiment for one to six, the seventh embodiment works with a single compression spring 60 assigned to the energy accumulator 48 , the force of which is transmitted to the two pistons 53 and 54 by the oil. On the other hand, forces exerted via the piston rods 51 and 52 are stored in the compression spring 60 of the energy accumulator 48 . The starting positions of the pistons 53 , 54 are determined by the pressure conditions of the oil 62 in the energy accumulator 48 and in the cylinder 49 . It is also possible to use another energy accumulator of the type shown in FIG. 14 in the form of a closed container which is partially filled with oil 62 , a gas cushion 63 taking on the role of the compression spring 60 . Furthermore, a pneumatic safety system is also possible, in which the cylinders 49 and 56 and the line 55 with gas, for. B. air are filled.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform ist in Fig. 15 allein das Betätigungsglied 47 unter Weglassung des Kraftspeichers 48 dargestellt.To explain the mode of operation of the embodiment shown in FIG. 13, only the actuating member 47 is shown in FIG. 15 with the energy accumulator 48 omitted.

In dem im oberen Teil von Fig. 15 gezeigten Ausgangszustand des Betätigungselements sind die mit den Kolbenstangen 51, 52 verbundenen Kolben 53, 54 durch den vom Kraftspeicher 48 ausgeübten hydraulischen Druck in Anlage an der linken Stirnwand bzw. an der Trennwand 50 des Zylinders 491, 492 gehalten. Übt nun ein (nicht dargestelltes) Kraftelement eine einen vorbestimmten Wert +f 0 übersteigende Schubkraft f auf die Kolbenstange 51 aus, dann bewegt sich diese um den Betrag X nach rechts, wobei der Kolben 53 Öl aus dem Zylinder 491 verdrängt und es dem Kraftspeicher 48 zuführt, so daß dessen Druckfeder 60 komprimiert wird. Dieser Zustand ist im mittleren Teil von Fig. 15 dargestellt.In the initial state of the actuating element shown in the upper part of FIG. 15, the pistons 53 , 54 connected to the piston rods 51 , 52 are in contact with the left end wall or with the partition 50 of the cylinder 491 due to the hydraulic pressure exerted by the energy accumulator 48 . Held 492 . If a force element (not shown) exerts a pushing force f on the piston rod 51 that exceeds a predetermined value + f 0 , then this moves to the right by the amount X , the piston 53 displacing oil from the cylinder 491 and the force accumulator 48 feeds so that its compression spring 60 is compressed. This state is shown in the middle part of FIG. 15.

Wird dagegen eine entgegengesetzte, einen vorbestimmten Wert -f 0 übersteigende Zugkraft auf die Kolbenstange 51 ausgeübt, dann führt dies durch die Bewegung des Kolbens 54 nach rechts zu einer Erhöhung des hydraulischen Drucks im Zylinder 492 und damit zur Kompression der Druckfeder 60. Der Abstand zwischen den Enden der Kolbenstangen 51 und 52 vergrößert sich dabei um den Betrag X der Bewegung des Kolbens 54.If, on the other hand, an opposite tensile force, exceeding a predetermined value - f 0 , is exerted on the piston rod 51 , then the movement of the piston 54 to the right leads to an increase in the hydraulic pressure in the cylinder 492 and thus to the compression of the compression spring 60 . The distance between the ends of the piston rods 51 and 52 increases by the amount X of the movement of the piston 54 .

Die in Fig. 1 dargestellte Charakteristik ist auch in dieser Ausführungsform erzielbar, in welcher wiederum (nicht dargestellte) Schalter auf entsprechende Bewegungen der Kolbenstangen 51 und 52 ansprechen, um die Bewegung des die jeweilige Kraft ausübenden Kraftelements, z. B. eines Maschinenteils, zum Stillstand zu bringen. Bei einem hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Sicherheitssystem der vorstehend beschriebenen Art ergibt sich die Möglich­ keit, das auf die Ausübung einer Kraft ansprechende Betätigungselement 47 räumlich getrennt von einem Kraft­ speicher 48 anzuordnen. Daraus ergibt sich wiederum die Möglichkeit, den hydraulischen oder pneumatischen Druck durch einen Eingriff von außen einzustellen und dadurch die Werte für +f 0 und -f 0 zu bestimmen. In der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform lassen sich die Werte für +f 0 und -f 0 so durch Veränderung des Abstands zwischen dem Druckspeicher 48 und der feststehenden Wand 61 einstellen.The characteristic shown in FIG. 1 can also be achieved in this embodiment, in which switches (not shown) respond to corresponding movements of the piston rods 51 and 52 in order to control the movement of the force element exerting the respective force, e.g. B. a machine part to bring to a standstill. In a hydraulically or pneumatically operating a security system of the type described above, the possible results ness, 47 spatially separated by a force store 48 to locate the responsive to the application of a force actuator. This in turn gives you the option of adjusting the hydraulic or pneumatic pressure by external intervention and thereby determining the values for + f 0 and - f 0 . In the embodiment shown in FIG. 13, the values for + f 0 and - f 0 can thus be set by changing the distance between the pressure accumulator 48 and the fixed wall 61 .

Wird in der Ausführungsform nach Fig. 13 eine gemeinsame Druckquelle für die beiden Kolben 53 und 54 verwendet, und haben dabei die Kolben und die ihnen zugeordneten Zylinder den gleichen Durchmesser, dann sind die absoluten Werte für +f 0 und -f 0 einander nicht gleich, so daß die neutralen Bereiche an der Plus- und der Minusseite der Kraft f ver­ schieden breit sind. Durch Verwendung von verschiedenen Druckquellen für die beiden Kolben 53, 54 und/oder durch die Wahl von unterschiedlichen Durchmessern für die Kolben 53, 54 und die ihnen zugeordneten Zylinder ist es möglich, gleiche Werte für +f 0 und -f 0 zu erhalten. Auch in diesem Falle können diese Werte jedoch auch verschieden eingestellt werden. Diese Wirkungsweise ist sowohl in einem mit hydraulischem Druck als auch in einem mit pneumatischen Druck arbeitenden Sicherheitssystem erzielbar.If, in the embodiment according to FIG. 13, a common pressure source is used for the two pistons 53 and 54 and the pistons and the cylinders assigned to them have the same diameter, the absolute values for + f 0 and - f 0 are not the same , so that the neutral areas on the plus and minus sides of the force f are different in width. By using different pressure sources for the two pistons 53 , 54 and / or by choosing different diameters for the pistons 53 , 54 and the cylinders assigned to them, it is possible to obtain the same values for + f 0 and - f 0 . In this case, too, these values can also be set differently. This mode of operation can be achieved both in a safety system which works with hydraulic pressure and in a safety system which works with pneumatic pressure.

Fig. 16 zeigt Einzelheiten eines mit hydraulischem Druck arbeitenden Betätigungselements 47. Die Wandung des Betätigungselements 47 ist hier von Bohrungen 64 für den Anschluß der Leitungen 55 durchsetzt. Bei mit hydraulischem oder pneumatischem Druck arbeitenden Betätigungselementen 47 bietet die Abdichtung zwischen den Kolben 53, 54 und den ihnen zugeordneten Zylindern 49 häufig beträchtliche Schwierigkeiten. In solchen Fällen kann anstelle der Kolben und Zylinder auch ein Faltenbalg 65 verwendet werden, wie in Fig. 17 dargestellt. Fig. 16 shows details of a working hydraulic pressure actuating member 47. The wall of the actuating element 47 is penetrated here by holes 64 for the connection of the lines 55 . In the case of actuating elements 47 operating with hydraulic or pneumatic pressure, the sealing between the pistons 53 , 54 and the cylinders 49 associated with them often presents considerable difficulties. In such cases, a bellows 65 can also be used instead of the pistons and cylinders, as shown in FIG. 17.

Fig. 18 zeigt eine achte Ausführungsform eines Sicherheits­ systems, in welcher dieses mit hydraulischem Druck arbeitet und ein Überdruckventil aufweist. Zu der achten Ausführungs­ form des Sicherheitssystems gehören ein mit hydraulischem Druck arbeitendes Betätigungselement 47 sowie ein Kraft­ speicher 48 mit einer Feder 60. Außer der Feder 60 gehören zum Kraftspeicher 48 eine Steuereinheit 67, ein hydrau­ lischer Motor 68 und ein Spindeltrieb 69. Beim Antrieb des Spindeltriebs 69 durch den hydraulischen Motor 68 bewegt sich ein bewegliches Element desselben, an welchem die Druckfeder 60 mit einem Ende verankert ist, in Axialrich­ tung der Druckfeder 60, um die in dieser gespeicherte Kraft oder Energie zu verändern. Auf diese Weise ist es möglich, die Werte +f 0 und -f 0 der auf die Kolben 53 und 54 wirkenden Kräfte einzustellen. Fig. 18 shows an eighth embodiment of a safety system in which it works with hydraulic pressure and has a pressure relief valve. The eighth embodiment of the safety system includes an actuating element 47 working with hydraulic pressure and a force accumulator 48 with a spring 60 . In addition to the spring 60 to the energy accumulator 48, a control unit 67 , a hydraulic motor 68 and a spindle drive 69th When the spindle drive 69 is driven by the hydraulic motor 68 , a movable element thereof, on which the compression spring 60 is anchored at one end, moves in the axial direction of the compression spring 60 in order to change the force or energy stored therein. In this way it is possible to set the values + f 0 and - f 0 of the forces acting on the pistons 53 and 54 .

Bei Verwendung eines einstellbaren Überdruckventils 76 in Verbindung mit dem Kraftspeicher 48 kann das betreffende Ende der Druckfeder 60 auch feststehend angeordnet sein. In diesem Falle ist auch ein mit einem Gaspolster 63 arbeitender Kraftspeicher 48 der in Fig. 14 gezeigten Art verwendbar.When using an adjustable pressure relief valve 76 in connection with the energy accumulator 48 , the relevant end of the compression spring 60 can also be arranged in a fixed manner. In this case, an energy accumulator 48 of the type shown in FIG. 14, working with a gas cushion 63 , can also be used.

Wie man in Fig. 18 erkennt, ist in die Leitung 55 ein Rückschlagventil 701 eingesetzt. Zwischen dem Rückschlag­ ventil 701 und dem Zylinder 56 des Kraftspeichers 48 ist das einstellbare Überdruckventil 76 angeordnet und mit einem Druckmittelbehälter 77 verbunden. Das Überdruck­ ventil 76 ist über die Steuereinheit 67 einstellbar. Die vorstehend genannten Elemente bilden zusammen einen Haupt­ druckkreis, an welchem eine ein Absperrventil 71, eine Pumpe 73 und einen Druckmittelbehälter 74 umfassende Bau­ gruppe sowie eine ein Absperrventil 72 und einen Druck­ mittelbehälter 75 umfassende weitere Baugruppe angeschlos­ sen sind.As can be seen in FIG. 18, a check valve 701 is inserted in line 55 . Between the check valve 701 and the cylinder 56 of the energy accumulator 48 , the adjustable pressure relief valve 76 is arranged and connected to a pressure medium container 77 . The pressure relief valve 76 is adjustable via the control unit 67 . The above-mentioned elements together form a main pressure circuit on which a shut-off valve 71 , a pump 73 and a pressure medium tank 74 comprising construction group and a shut-off valve 72 and a pressure medium tank 75 comprising further assembly are ruled out.

In dieser Ausführung des Sicherheitssystems gestattet das Rückschlagventil 701 den Fluß des Druckmittels vom Betäti­ gungselement 47 zum Kraftspeicehr 48 bzw. zum einstellbaren Überdruckventil 75. Ein parallel zum Rückschlagventil 701 angeordnetes einstellbares Drosselventil 702 gestattet nach einem Ansprechen des Sicherheitssystem den gedrosselten Rückfluß des Druckmittels zum Zylinder 49 für die Rück­ führung des Kolbens 53 oder 54 in die Ausgangsstellung. In this embodiment of the safety system, the check valve 701 allows the flow of the pressure medium from the actuating element 47 to the power feed valve 48 or to the adjustable pressure relief valve 75 . An adjustable throttle valve 702 arranged parallel to the check valve 701 allows the throttled return flow of the pressure medium to the cylinder 49 for the return of the piston 53 or 54 to the starting position after a response of the safety system.

Die Pumpe 73 ist für die Speisung des Hauptdruckkreises mit einem Druckmittel betätigbar, und das Absperrventil 72 dient zum Ablassen des Druckmittels aus dem Hauptdruckkreis.The pump 73 is operable to supply the main pressure circuit with a pressure medium, and the shut-off valve 72 serves to discharge the pressure medium from the main pressure circuit.

Durch die Verwendung des in bekannter Weise zum Konstant­ halten des hydraulischen Drucks im Druckkreis wirksamen Überdruckventils 76 in Verbindung mit dem Kraftspeicher 48 ist es möglich, einen weiteren Anstieg der vom Kraftelement ausgeübten Kraft f nach dem Ansprechen des Sicherheits­ systems zu verhindern, so daß sich die in Fig. 19 darge­ stellte Beziehung zwischen der Kraft f und der Bewegung X ergibt. Diese Beziehung stellt sich als eine Kombination der in Fig. 1 und 2 illustrierten Charakteristiken dar. Dadurch ist gewährleistet, daß die auf das System einwir­ kende Kraft niemals einen vorbestimmten Wert +f 0 oder -f 0 übersteigt, so daß die verschiedenen Teile einer Werkzeug­ maschine sowie von dieser bearbeitete Werkstücke und dergl. sicher vor Beschädigungen geschützt sind.By using the effective in a known manner to keep the hydraulic pressure in the pressure circuit effective pressure relief valve 76 in conjunction with the energy accumulator 48 , it is possible to prevent a further increase in the force exerted by the force element f after the response of the safety system, so that the in Fig. 19 Darge set relationship between the force f and the movement of X is obtained. This relationship presents itself as a combination of the characteristics illustrated in FIGS. 1 and 2. This ensures that the force acting on the system never exceeds a predetermined value + f 0 or - f 0 , so that the different parts of a tool machine and workpieces machined by it and the like are safely protected from damage.

In der beschriebenen Ausführungsform wäre es zwar grund­ sätzlich möglich, den Kraftspeicher 48 wegzulassen und allein das einstellbare Überdruckventil 76 zu verwenden, in diesem Falle enthielte der Druckkreis jedoch keine hydraulische Druckquelle, und die auf das Betätigungs­ element 47 einwirkenden und von ihm ausgehenden Kräfte müßten von in das System einbezogenen Federn aufgenommen werden. Außerdem wäre dabei eine präzise Bewegungsführung des Betätigungselements 47 wegen Druckmittel-Leckverlusten kaum erzielbar.In the described embodiment, it would in principle be possible to omit the energy accumulator 48 and use the adjustable pressure relief valve 76 alone, but in this case the pressure circuit would not contain any hydraulic pressure source, and the forces acting on the actuating element 47 and emanating from it would have to be avoided springs included in the system are included. In addition, a precise movement control of the actuating element 47 would hardly be achievable due to pressure medium leakage losses.

In der in Fig. 20 gezeigten neunten Ausführungsform sind zwei Zylinder 78, 79 konzentrisch um einen Kolben 80 herum angeordnet. Die neunte Ausführungsform entspricht somit der sechsten Ausführungsform, wobei die dort verwendeten Federn hier durch hydraulische Druckelemente ersetzt sind, so daß sich wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die in Fig. 1 dargestellte Charakteristik erzielen läßt. Dabei ist das in Fig. 20 gezeigte Betätigungselement 47 selbstverständlich auch in dem in Fig. 18 gezeigten Sicherheitssystem verwendbar. In the ninth embodiment shown in FIG. 20, two cylinders 78 , 79 are arranged concentrically around a piston 80 . The ninth embodiment thus corresponds to the sixth embodiment, the springs used there being replaced by hydraulic pressure elements, so that the characteristic shown in FIG. 1 can be achieved as in the embodiments described above. The actuating element 47 shown in FIG. 20 can of course also be used in the safety system shown in FIG. 18.

In dem vorstehend beschriebenen Sicherheitssystem und dem dazugehörigen Betätigungselement 47 können von Dauermagneten oder Elektromagneten erzeugte Magnetkräfte zur Steuerung des Ansprechverhaltens verwendet werden. Dabei sind ins­ besondere die von Elektromagneten erzeugten Magnetkräfte durch Regelung der Spannung oder des Stroms für die Elektromagnete mittels eines äußeren Regelkreises steuer­ bar, um auf diese Weise die Kraft, auf welche das Sicher­ heitssystem ansprechen soll, wahlweise zu bestimmen.In the safety system described above and the associated actuating element 47 , magnetic forces generated by permanent magnets or electromagnets can be used to control the response behavior. In particular, the magnetic forces generated by electromagnets can be controlled by regulating the voltage or the current for the electromagnets by means of an external control circuit, in order in this way to optionally determine the force to which the safety system should respond.

In Fig. 21 bis 23 sind mit solchen Elektromagneten arbei­ tende Betätigungselemente für ein Sicherheitssystem darge­ stellt. Die in Fig. 21 gezeigte Ausführungsform weist Elektromagnete 151, 152 und Druckfedern 153, 154 auf, die in Fig. 22 gezeigte Ausführungsform arbeitet mit Elektro­ magneten 151, 152 und einem hydraulischen Druckkreis für die Kraftübertragung, und die Ausführungsform nach Fig. 23 ist allein mit Elektromagneten 151, 152 versehen. In der Ausführungsform nach Fig. 22 sind die mit Öl 62 gefüllten Zylinder 49 wie in Fig. 13 mit einem Kraftspeicher 48 strömungsverbunden. In allen drei Ausführungsformen nach Fig. 21 bis 23 sind die Kolben 51, 52 aus einem Werkstoff von hoher Permeabilität, so daß sie von den Elektromagneten 151 bzw. 152 ständig angezogen werden.In Figs. 21 to 23 are connected to such processing tends electromagnet actuating elements for a security system provides Darge. The embodiment shown in Fig. 21 has electromagnets 151 , 152 and compression springs 153 , 154 , the embodiment shown in Fig. 22 works with electromagnets 151 , 152 and a hydraulic pressure circuit for power transmission, and the embodiment of Fig. 23 is alone provided with electromagnets 151 , 152 . In the embodiment according to FIG. 22, the cylinders 49 filled with oil 62 are fluidly connected to an energy accumulator 48 as in FIG. 13. In all three embodiments according to FIGS. 21 to 23, the pistons 51 , 52 are made of a material of high permeability, so that they are constantly attracted by the electromagnets 151 and 152 , respectively.

Wird auf den Kolben 51 der Ausführungsform nach Fig. 21 eine einen vorbestimmten Wert +f 0 übersteigende Druckkraft ausgeübt, so bewegt sich der Kolben 51 unter Überwindung der Anziehungskraft des Elektromagneten 151 und Kompression der Druckfeder 153 nach rechts, so daß sich der Abstand zwischen den Enden der beiden Kolben 51 und 52 entsprechend verkürzt. Wird andererseits eine einen vorbestimmten Wert -f 0 übersteigende Zugkraft f auf die Kolben 51, 52 ausgeübt, wie z. B. in Fig. 6 dargestellt, dann ergibt sich die in Fig. 4 dargestellte Betätigungscharakteristik, da sich die Anziehungskraft des Elektromagnets umgekehrt proportional dem Quadrat des Abstands zwischen den beiden Teilen verhält.21 is applied to the piston 51 of the embodiment of FIG. 21 a compressive force exceeding a predetermined value + f 0 , the piston 51 moves overcoming the attractive force of the electromagnet 151 and compression of the compression spring 153 to the right, so that the distance between the Ends of the two pistons 51 and 52 shortened accordingly. On the other hand, a tensile force f exceeding a predetermined value - f 0 is exerted on the pistons 51 , 52 , e.g. B. shown in Fig. 6, then the actuation characteristic shown in Fig. 4 results, since the attractive force of the electromagnet is inversely proportional to the square of the distance between the two parts.

Fig. 24 zeigt die Verwendung eines Sicherheitssystems der vorstehend beschriebenen Art an einer einen waagerecht verfahrbaren Maschinentisch 81 aufweisenden Werkzeug­ maschine. Der Antrieb des Tischs 81 erfolgt mittels eines Motors 82 und eines Spindeltriebs 83 unter Zwischenschal­ tung eines in diesem Falle hydraulischen Betätigungs­ elements 47. Dieses kann dabei selbstverständlich auch an der Spindel des vom Motor 82 angetriebenen Spindeltriebs 83 angreifen. Fig. 24 shows the use of a safety system of the type described above on a horizontally movable machine table 81 having a machine tool. The table 81 is driven by a motor 82 and a spindle drive 83 with the interposition of a hydraulic actuating element 47 in this case. Of course, this can also act on the spindle of the spindle drive 83 driven by the motor 82 .

In der in Fig. 24 dargestellten Anordnung ist der Tisch z. B. auf einer linearen Führungsanordnung gelagert, so daß er allein in einer Richtung nach rechts und links verfahr­ bar ist. Die Übertragung des Antriebs des Motors 82 zum Tisch 81 erfolgt über den Spindeltrieb 83 und das Betäti­ gungselement 47, welches hier einen Zylinder 49 und zwei in diesem verschiebliche Kolben 51, 52 aufweist. Die beiden mit Öl gefüllten Kammern des Zylinders 49 sind über eine Leitung 55 mit einem Kraftspeicher 48 strömungsver­ bunden. Solange eine einen bestimmten Wert nicht überstei­ gende Kraft f in waagerechter Richtung auf den Tisch 81 ausgeübt wird, ist dessen Stellung allein durch diejenige des Spindeltriebs 83 bestimmt, da die betreffende Kraft nicht ausreicht, die Stellungen der Kolben 51 und 52 relativ zum Zylinder 49 zu verändern. Dies bedeutet, daß der Tisch 81 keine Bewegung vollführt, bis die Kraft f einen bestimmten größeren Wert erreicht.In the arrangement shown in Fig. 24, the table is e.g. B. stored on a linear guide arrangement, so that it is movable bar in one direction to the left and right. The transmission of the drive of the motor 82 to the table 81 takes place via the spindle drive 83 and the actuating element 47 , which here has a cylinder 49 and two pistons 51 , 52 which can be displaced therein. The two oil-filled chambers of the cylinder 49 are connected via a line 55 with a force accumulator 48 . As long as a certain value not exceeding force f is exerted in a horizontal direction on the table 81 , its position is determined solely by that of the spindle drive 83 , since the force in question is not sufficient, the positions of the pistons 51 and 52 relative to the cylinder 49 change. This means that the table 81 does not move until the force f reaches a certain larger value.

Wird jedoch eine zur Überwindung des hydraulischen Drucks in der den Kolben 51 enthaltenden Kammer des Zylinders 49 ausreichende, beispielsweise nach rechts gerichtete Kraft auf den Tisch 81 ausgeübt, dann entweicht der Druck über die Leitung 55 in den Kraftspeicher 48, während sich der Kolben 51 nach rechts bewegt, so daß sich der Abstand zwischen den beiden Kolben 51 und 52 verkürzt. Befindet sich der Spindeltrieb 83 dabei im Stillstand, dann kann sich der Tisch 81 nach rechts bewegen. Zusammenfassend heißt dies, daß sich der Tisch nach rechts bewegen kann, sobald eine von außen auf ihn einwirkende Kraft den eingestellten Wert übersteigt. An einer geeigneten Stelle im Bereich des Zylinders 49 kann eine auf jede Änderung des Abstands zwischen den beiden Kolben 51, 52 ansprechende Fühleinrich­ tung angeordnet sein, welche sofort zu Beginn der Bewegung des Tischs 81 ein Signal zum sofortigen Stillsetzen der Werkzeugmaschine erzeugt.However, if a sufficient force, for example to the right, is exerted on the table 81 to overcome the hydraulic pressure in the chamber of the cylinder 49 containing the piston 51 , then the pressure escapes via the line 55 into the energy accumulator 48 while the piston 51 follows moves to the right, so that the distance between the two pistons 51 and 52 shortens. If the spindle drive 83 is at a standstill, the table 81 can move to the right. In summary, this means that the table can move to the right as soon as an external force exceeds the set value. At a suitable point in the area of the cylinder 49 , a Fühleinrich device responsive to any change in the distance between the two pistons 51 , 52 can be arranged, which immediately generates a signal to immediately stop the machine tool at the start of the movement of the table 81 .

Im folgenden sei die Anwendung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems im Zusammenhang mit einer automatischen Werkzeugwechselfunktion in einer Werkzeugmaschine betrach­ tet. In einer Fertigungsstraße od. dergl. arbeitende Werk­ zeugmaschinen sind notwendigerweise mit einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung ausgerüstet, da für verschiedene von der Maschine auszuführende Bearbeitungsgänge unter­ schiedliche Werkzeuge benötigt werden. Die für die einzel­ nen Bearbeitungsgänge eingesetzten verschiedenen Werkzeuge sind im Betrieb der Einwirkung unterschiedlich großer Kräfte aus verschiedenen Richtungen ausgesetzt. Dement­ sprechend müssen die Werte +f 0 und -f 0 für das an der betreffenden Werkzeugmaschine verwendete Sicherheitssystem bei jedem Werkzeugwechsel neu eingestellt werden.In the following, the application of the safety system according to the invention in connection with an automatic tool change function in a machine tool is considered. In a production line or the like. Working machine tools are necessarily equipped with an automatic tool changing device, since different tools to be carried out by the machine require different tools. The various tools used for the individual machining operations are exposed to different forces from different directions during operation. Accordingly, the values + f 0 and - f 0 for the safety system used on the machine tool in question must be reset each time the tool is changed.

Fig. 25 zeigt ein Blockdiagramm einer mit automatischem Werkzeugwechsel arbeitenden und mit einem Sicherheitssystem ausgestatteten Werkzeugmaschine. Im Normalbetrieb ist die Werkzeugmaschine von einer NC-Steuereinheit 84 gesteuert. Ein die notwendigen Daten für alle Bearbeitungsgänge ent­ haltendes Programm COM wird der NC-Steuereinheit 84 von außen eingegeben, welche auf dieser Grundlage einen Motor 85 für den Antrieb in jeweils zwei Richtungen entlang der X-, Y- und/oder Z-Achse mittels eines Steuersignals S 1 steuert. Für die Auswahl der von der Werkzeugmaschine einzusetzenden Werkzeuge ist eine automatische Werkzeug­ wechselvorrichtung ATC 86 vorgesehen. Fig. 25 shows a block diagram of an operating with automatic tool change, and equipped with a safety system machine tool. In normal operation, the machine tool is controlled by an NC control unit 84 . A program COM containing the necessary data for all machining operations is entered from outside the NC control unit 84 , which on this basis uses a motor 85 for driving in two directions along the X , Y and / or Z axis Control signal S 1 controls. An automatic tool changing device ATC 86 is provided for the selection of the tools to be used by the machine tool.

Für die Verwendung eines Sicherheitssystems an einer solchen Werkzeugmaschine ist eine Sicherheits-Steuereinheit 67 not­ wendig. Der Wert f 0 einer Kraft, bei welcher das Sicherheits­ system ansprechen soll, wird der Sicherheits-Steuereinheit 67 von der NC-Steuereinheit 84 eingegeben und bestimmt dann das Ansprechverhalten des Sicherheitssystems. Beim Auftreten einer Störung mit Einwirkung einer den eingestellten Wert übersteigenden Kraft auf das Kraftglied, z. B. einen Maschinentisch der Werkzeugmaschine, erzeugt das erfindungs­ gemäße Sicherheitssystem ein Nothaltsignal S 3, welches der NC-Steuereinheit 84 zufließt.A safety control unit 67 is necessary for the use of a safety system on such a machine tool. The value f 0 of a force at which the safety system is to respond is input to the safety control unit 67 by the NC control unit 84 and then determines the response behavior of the safety system. If a fault occurs with the effect of a force exceeding the set value on the force element, e.g. B. a machine table of the machine tool, the safety system according to the Invention generates an emergency stop signal S 3 , which flows to the NC control unit 84 .

Das Nothaltsignal S 3 gelangt an die höchste Stelle in der Hierarchie der NC-Steuereinheit 84, um die Werkzeug­ maschine in einem Zustand möglichst nahe der Ausgangs­ position des NC-Programms stillzusetzen. Dabei bewegt sich der ein Werkstück tragende Maschinentisch aufgrund seiner Trägheit zunächst notwendigerweise weiter. Diese nach der Erzeugung des Nothaltsignals S 3 noch anhaltende Bewegung des Tischs wird unter Speicherung der Bewegungsenergie des Tischs durch die Verformung der im Kraftspeicher 48 vor­ handenen Feder absorbiert. Bei dem hier verwendeten Sicherheitssystem ist die Kraft +f 0 bzw. -f 0, welche das System zum Ansprechen bringt, je nach der Art der einge­ setzten Werkzeuge und der damit auszuführenden Bearbeitungs­ gänge einstellbar.The emergency stop signal S 3 reaches the highest point in the hierarchy of the NC control unit 84 in order to stop the machine tool in a state as close as possible to the starting position of the NC program. Because of its inertia, the machine table carrying a workpiece initially necessarily moves on. This movement of the table, which continues after the generation of the emergency stop signal S 3 , is absorbed by storing the kinetic energy of the table by the deformation of the spring present in the energy store 48 . In the safety system used here, the force + f 0 or - f 0 , which triggers the system, is adjustable depending on the type of tools used and the machining operations to be carried out with them.

Eine Ausführungsform einer mit einem hydraulisch arbeitenden Sicherheitssystem ausgestatteten Werkzeugmaschine ist in schematisierter Form in Fig. 26 dargestellt. Die Werkzeug­ maschine hat eine aufrecht stehende Säule 88, an welcher ein Arbeitskopf 89 auf und ab verfahrbar ist. Der Arbeits­ kopf 89 enthält einen Motor 90 und einen an einer Spindel angebrachten Werkzeughalter 91, in welchen ein Werkzeug, z. B. ein Bohrer oder ein Fräswerkzeug, antriebsübertragend eingesetzt ist. Die Bewegungsrichtung des Arbeitskopfs 89 verläuft entlang der Z-Achse. Die Säule 88 ist an ihrem unteren Teil mit einem Sockel 93 verbunden. Dieser trägt ein Untergestell 94, welches mittels eines Spindeltriebs 83 waagerecht verfahrbar ist und einen Maschinentisch 81 trägt. Die Bewegungsrichtung des Untergestells 94 verläuft lot­ recht zur Zeichnungsebene entlang der Y-Achse, wobei dann der Maschinentisch 81 nach rechts und links in der Zeich­ nungsebene entlang der X-Achse verfahrbar ist. Zum Ausrich­ ten des Tischs 81 in der Werkzeugmaschine ist zwischen ihm und dem Untergestell 94 ein Spindeltrieb 83 angeordnet. An embodiment of a machine tool equipped with a hydraulically operating safety system is shown in a schematic form in FIG. 26. The machine tool has an upright column 88 , on which a working head 89 can be moved up and down. The working head 89 includes a motor 90 and a tool holder 91 attached to a spindle, in which a tool, e.g. B. a drill or a milling tool is used to transmit power. The direction of movement of the working head 89 runs along the Z axis. The column 88 is connected at its lower part to a base 93 . This carries a base frame 94 , which can be moved horizontally by means of a spindle drive 83 and carries a machine table 81 . Extending the direction of movement of the undercarriage 94 lot right to the drawing plane along the Y axis, and then the machine table 81 is moved to the right and left-voltage level in the drawing along the X axis. For aligning the table 81 in the machine tool, a spindle drive 83 is arranged between it and the base frame 94 .

Auf dem Maschinentisch 81 ist ein Werkstück 95 eingespannt, welches somit im Zusammenwirken mit dem Untergestell 94 entlang der X-Achse und der Y-Achse verfahrbar ist. Das am Arbeitskopf 89 angebrachte und in Drehung versetzbare Werkzeug 92 ist durch senkrechtes Verfahren des Arbeits­ kopfs in die gewünschte Stellung bringbar. In der beschrie­ benen Werkzeugmaschine ist jeweils eines von drei Betäti­ gungselementen 47 zwischen dem Arbeitskopf 89 und der Säule 88, zwischen dem Untergestell 94 und dem Sockel 93 und zwischen dem Untergestell 94 und dem Tisch 81 angeord­ net.A workpiece 95 is clamped on the machine table 81 and can thus be moved along the X axis and the Y axis in cooperation with the base frame 94 . The attached to the working head 89 and rotatable tool 92 can be brought into the desired position by moving the working head vertically. In the described machine tool, one of three actuating elements 47 between the working head 89 and the column 88 , between the base 94 and the base 93 and between the base 94 and the table 81 is net angeord.

Das zwischen einer Laufmutter 96 des Spindeltriebs 83 und dem Tisch 81 angeordnete Betätigungselement 47 weist einen hydraulischen Zylinder von besonderer Konstruktion in Form eines zylindrischen Hohlkörpers mit einer darin angeordneten Spindel auf.The actuating element 47 arranged between a running nut 96 of the spindle drive 83 and the table 81 has a hydraulic cylinder of special construction in the form of a cylindrical hollow body with a spindle arranged therein.

Die hydraulischen Anschlüsse der drei Betätigungselemente 47 sind gemeinsam mit einem getrennt davon angeordneten Kraftspeicher 48 verbunden, dessen Aufbau in Fig. 18 und 24 dargestellt ist. Der hydraulische Motor 68 des Kraft­ speichers 48 ist nach Maßgabe des NC-Programms betätigbar, um die Kraft f, auf welche die Betätigungselemente 47 ansprechen, auf beispielsweise 100 kgf, 500 kgf oder 1000 kgf einzustellen. Die Kräfte, auf welche die Betäti­ gungselemente 47 ansprechen sollen, werden dabei nach Maßgabe der für die einzelnen in der NC-Werkzeugmaschine einzusetzenden Werkzeuge ermittelten Werte eingestellt.The hydraulic connections of the three actuating elements 47 are connected together to a force accumulator 48 arranged separately therefrom, the structure of which is shown in FIGS. 18 and 24. The hydraulic motor 68 of the force accumulator 48 can be actuated in accordance with the NC program in order to adjust the force f to which the actuating elements 47 respond, for example to 100 kgf, 500 kgf or 1000 kgf. The forces to which the actuating elements 47 are to respond are set in accordance with the values determined for the individual tools to be used in the NC machine tool.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems erfolgt die Übertragung der bei den Bewegungen eines Kraftelements wirksamen Kraft durch Federn, hydraulischen oder pneumatischen Druck, wobei das System in jedem Falle wenigstens eine Druckfeder zum Speichern und/oder Einstellen der wirksamen Kraft enthält. Im folgenden sei die Wirkungsweise eines hydraulischen Druck anstelle einer Feder verwendenden Sicherheitssystems erläutert.In the above-described embodiments of the The security system according to the invention is carried out the force effective in the movements of a force element by springs, hydraulic or pneumatic pressure, whereby the system in any case at least one compression spring for Saving and / or adjusting the effective force contains. The following is the mode of operation of a hydraulic pressure instead of a safety system using a spring explained.

Fig. 27 zeigt in vereinfachter Darstellung den Aufbau eines Betätigungselements 47 mit einem Zylinder 49 und zwei Kolben 51, 52. Fig. 28 zeigt eine andere Ausführungsform mit einem Doppelkolben 97 und zwei Zylindern 98, 99. Die Wirkungsweise dieser beiden Ausführungsformen des Sicher­ heitssystems entspricht der der in Fig. 5 gezeigten Aus­ führungsform. Übersteigt eine in der einen oder anderen Richtung auf das Betätigungselement nach Fig. 27 einwir­ kende Kraft eines Kraftelements den zuvor eingestellten Wert, dan verkürzt oder vergrößert sich der Abstand zwischen den beiden Kolben 51 und 52. In der Ausführungsform nach Fig. 28 tritt eine ensprechende Vergrößerung oder Ver­ kürzung des Abstands zwischen an den Zylindern 98, 99 vorhandenen Anschlußflanschen 100 und 101 ein. Fig. 27 shows in a simplified illustration of the construction of an actuator 47 having a cylinder 49 and two pistons 51, 52. Fig. 28 shows another embodiment 99 with a double piston 97 and two cylinders 98,. The operation of these two embodiments of the security system corresponds to that of the embodiment shown in FIG. 5. If a force of a force element acting in one direction or the other on the actuating element according to FIG. 27 exceeds the previously set value, then the distance between the two pistons 51 and 52 increases or decreases. In the embodiment according to FIG. 28, there is a corresponding increase or decrease in the distance between the connection flanges 100 and 101 present on the cylinders 98 , 99 .

Die Fühler oder sonstigen Bauelemente für die Erzeugung eines Nothaltsignals beim Auftreten einer über ein Kraft­ element, z. B. einen Maschinentisch wirksam werdenden Störung müssen nicht unbedingt im oder am jeweiligen Zylinder angeordnet sein. In jedem Falle muß jedoch ein auf jede Bewegung des Bewegungselements ansprechender Fühler od. dergl. an einer geeigneten Stelle im Bereich des Zylinders vorgesehen sein.The sensors or other components for the generation an emergency stop signal when a force occurs element, e.g. B. an effective machine table Malfunction does not necessarily have to be in or on the respective Cylinder may be arranged. In any case, however more responsive to every movement of the movement element Sensor or the like at a suitable point in the area of the cylinder can be provided.

Das Betätigungselement 47 kann in der in Fig. 26 darge­ stellten Weise zwischen dem Spindeltrieb 83 und dem beweglichen Tisch 81 einer Werkzeugmaschine od. dergl. angeordnet werden. Bei Verwendung eines mit zwei Kolben 51, 52 arbeitenden Betätigungselements 47 der in Fig. 27 dar­ gestellten Art funktioniert das in einer Werkzeugmaschine eingesetzte Sicherheitssystem zwar zufriedenstellend, das in Fig. 27 gezeigte Betätigungselement 47 hat jedoch relativ große Abmessungen und ist deshalb schwierig zu installieren. Darüber hinaus ist die Betätigungseinrichtung 47 mit den Kolben 51 und 52 in bezug auf die Achse des Spindeltriebs 83 exzentrisch angeordnet, so daß durch den außermittig versetzten Angriff von Kräften Schwierigkeiten entstehen können. In der in Fig. 28 gezeigten bevorzugten Ausführungsform des Betätigungselements sind die Kolben deshalb konzentrisch mit dem Spindeltrieb 83 angeordnet. The actuating element 47 can be arranged in the manner shown in FIG. 26, between the spindle drive 83 and the movable table 81 of a machine tool or the like. When using an actuator 47 with two pistons 51 , 52 of the type shown in FIG. 27, the safety system used in a machine tool works satisfactorily, but the actuator 47 shown in FIG. 27 has relatively large dimensions and is therefore difficult to install. In addition, the actuating device 47 with the pistons 51 and 52 is arranged eccentrically with respect to the axis of the spindle drive 83 , so that difficulties can arise due to the off-centered attack of forces. In the preferred embodiment of the actuating element shown in FIG. 28, the pistons are therefore arranged concentrically with the spindle drive 83 .

Dabei kann der in Fig. 28 dargestellte Doppelkolben 97 auch hohl ausgebildet sein; Fig. 29 zeigt ein solches Betäti­ gungselement 47 mit einem hohlen, zylindrischen Doppel­ kolben 102. Bei Ausübung von den jeweils eingestellten Wert übersteigenden Kräften auf einen der beiden Zylinder 103 oder 104 wird das in dem betreffenden Zylinder ent­ haltene Öl daraus verdrängt wobei sich der Abstand zwischen den an den Zylindern ausgebildeten Flanschen 105 und 106 entsprechend verändert. Einzelheiten einer praktischen Ausführung des anhand von Fig. 29 erläuterten Prinzips sind in Fig. 30 dargestellt.The double piston 97 shown in FIG. 28 can also be hollow; Fig. 29 shows such a Actuate the restriction member 47 having a hollow double cylindrical piston 102. When the forces exceeding the respectively set value are exerted on one of the two cylinders 103 or 104 , the oil contained in the relevant cylinder is displaced therefrom, the distance between the flanges 105 and 106 formed on the cylinders changing accordingly. Details of a practical implementation of the principle explained with reference to FIG. 29 are shown in FIG. 30.

Fig. 31 bis 33 zeigen verschiedene Ausführungsformen von in Verbindung mit dem in Fig. 30 gezeigten Betätigungselement 47 verwendbaren Einrichtungen zum Erzeugen eines Auslöse­ signals für die Betätigung des Sicherheitssystems. Zu diesen Einrichtungen gehört jeweils eine Anordnung von auf Bewegungen ansprechenden Mikroschaltern 107. In der Ausführungsform nach Fig. 31 ist jeweils ein Mikroschalter 107 zwischen einem Steg des Kolbens 102 und einer Endwand des zugeordneten Zylinders 103 bzw. 104 angeordnet. Bei der in Fig. 32 gezeigten Ausführungsform hat ein an dem einen Zylinder 104 angebrachter Mikroschalter 107 ein Betätigungs­ glied mit einer Rolle 109, welche sich auf einer in Axial­ richtung am anderen Zylinder 103 angebrachten, eine Kerbe aufweisenden Leiste 108 abstützt. Bei Änderungen des Ab­ stands zwischen den beiden Zylindern 103, 104 kommt die Rolle 109 in und außer Eingriff mit der Kerbe, so daß der Mikroschalter 107 öffnend und schließend betätigt wird. In der Ausführungsform nach Fig. 33 gehören zu einem Betäti­ gungselement 47 ein Doppelkolben 102, ein an diesem hervor­ stehender Flansch 110 und zwei jeweils in einer Wirkstel­ lung zwischen den Zylindern 103 bzw. 104 und dem Flansch 110 angeordnete Mikroschalter 107. Figs. 31 to 33 show various embodiments of in connection with in FIG. Actuator shown 30 47 usable means for generating a trigger signal for actuating the safety system. These devices each include an arrangement of microswitches 107 responsive to movement. In the embodiment according to FIG. 31, a microswitch 107 is arranged between a web of the piston 102 and an end wall of the associated cylinder 103 or 104 . In the embodiment shown in FIG. 32, a microswitch 107 attached to a cylinder 104 has an actuating member with a roller 109 , which is supported on a bar 108 having a notch on an axially attached to the other cylinder 103 . When the distance between the two cylinders 103 , 104 changes , the roller 109 comes into and out of engagement with the notch, so that the microswitch 107 is opened and closed. In the embodiment according to FIG. 33, an actuating element 47 includes a double piston 102 , a flange 110 projecting thereon and two microswitches 107 arranged in an active position between the cylinders 103 and 104 and the flange 110 .

Anstelle der Mikroschalter 107 können für die Erzeugung entsprechender Signale auch einfache Unterbrecherkontakte in Verbindung mit Relais verwendet werden. Dabei brauchen die erzeugten Signale auch nicht auf die bei der Verwendung von Unterbrecherschaltern und dergl. zwangsläufig nur erzeugten digitalen EIN- und AUS-Signale beschränkt zu sein. So ist es beispielsweise auch möglich, einen mit einem Halleffektelement arbeitenden Positionsmelder zu verwenden, welcher bei Annäherung des Halleffektelements an ein Magnetfeld ein Analogsignal erzeugt, welches dann mit einem Schwellenwert verglichen wird, um ein Auslöse­ signal für die Betätigung des Sicherheitssystems zu erzeugen.Instead of the microswitch 107 , simple break contacts in connection with relays can also be used to generate corresponding signals. The signals generated do not need to be limited to the digital ON and OFF signals which are inevitably only generated when interrupter switches and the like are used. For example, it is also possible to use a position detector that works with a Hall effect element, which generates an analog signal when the Hall effect element approaches a magnetic field, which is then compared to a threshold value in order to generate a trigger signal for actuating the safety system.

Fig. 34 zeigt eine Ausführungsform eines hohl ausgebildeten Betätigungselements 47, welches zwischen dem Spindeltrieb und dem Maschinentisch z. B. einer Werkzeugmaschine angeord­ net ist. Die Spindel 83 des Spindeltriebs ist hier von zwei ringförmigen Zylindern 103, 104 und einem als Hohlkörper ausgebildeten Kolben 102 umgeben. Die Zylinder haben mit Öl gefüllte Hohlräume, und der Kolben 102 ist im rechten Zylinder 104 geführt. Zur Vereinfachung des Aufbaus der Vorrichtung sind an allen abzudichtenden Stellen O-Ringe eingesetzt. Im praktischen Betrieb findet keine ständige Gleitbewegung zwischen dem Kolben 102 und den Zylindern 103, 104 statt, sondern allein dann, wenn das Sicherheitssystem in Wirkung tritt, so daß die Abdichtung über längere Zeit keine Schwierigkeiten bietet. Fig. 34 shows an embodiment of a hollow actuating element 47 which, for example, between the spindle drive and the machine table. B. a machine tool is net angeord. The spindle 83 of the spindle drive is here surrounded by two annular cylinders 103 , 104 and a piston 102 designed as a hollow body. The cylinders have cavities filled with oil, and the piston 102 is guided in the right cylinder 104 . To simplify the construction of the device, O-rings are used at all points to be sealed. In practical operation, there is no constant sliding movement between the piston 102 and the cylinders 103 , 104 , but only when the safety system comes into effect, so that the sealing presents no difficulties over a long period of time.

Der als Bewegungselement wirksame Zylinder 103 ist an seinem linksseitigen freien Ende mit einem als Kraftelement wirksamen Maschinentisch 81 einer Werkzeugmaschine verbun­ den. Bei einer Bewegung des Tischs 81 nach rechts wird der Zylinder 103 entsprechend nach rechts verschoben. Die Spindel 83 ist mittels eines (nicht dargestellten) Lagers drehbar auf dem Untergestell 94 gelagert und von einem Motor in Drehung versetzbar. Die in der Ausführungsform nach Fig. 34 verwendete Einrichtung zum Erzeugen eines das Ansprechen des Betätigungselements 47 anzeigenden Signals entspricht der in Fig. 33 gezeigten Ausführung. In Fig. 34 erkennt man die räumliche Anordnung eines am Zylinder 104 hervorstehenden Arms 112, eines am Kolben 102 hervorstehen­ den Magnetstabs 113 und eines vom anderen Zylinder 103 aus­ gehenden Arms 114 relativ zueinander. An den Armen 112 und 114 ist jeweils ein eine Spule enthaltender Induktions- oder Annäherungsschalter 111 angebracht, welcher auf Bewegungen relativ zum Magnetstab 113 anspricht.The cylinder 103 acting as a moving element is connected at its left-hand free end to a machine table 81 acting as a force element of a machine tool. When the table 81 is moved to the right, the cylinder 103 is correspondingly moved to the right. The spindle 83 is rotatably mounted on the base 94 by means of a bearing (not shown) and can be rotated by a motor. The device used in the embodiment according to FIG. 34 for generating a signal indicating the response of the actuating element 47 corresponds to the embodiment shown in FIG. 33. In Fig. 34 it can be seen, the spatial arrangement of a projecting arm 104 on the cylinder 112, a piston 102 protruding on the bar magnet 113 and a continuous relative to each other from the arm 114 from the other cylinder 103. Attached to arms 112 and 114 are induction or proximity switches 111 , each containing a coil, which responds to movements relative to magnetic rod 113 .

Fig. 35 zeigt eine Ausführungsform eines Kraftspeichers 48, mittels dessen der hydraulische Druck im Sicherheitssystem jeweils auf einen festen Wert einstellbar ist. Der darge­ stellte Kraftspeicher weist zwei Endscheiben 115, 116 auf, welche durch vier Zugschrauben 117 miteinander verbunden sind. Die Zugschrauben 117 dienen außerdem der verschieb­ lichen Führung zweier Federteller 118, 119, zwischen denen eine Druckfeder 60 unter Kompression gehalten ist. Zwischen den verschieblichen Federteller 118 und die Endscheibe 115 ist ein hydraulischer Zylinder 56 mit einem einen kurzen Hub aufweisenden Kolben eingesetzt. Der Federteller 119 ist mit der anderen Endscheibe 116 über eine ein Trapez­ gewinde aufweisende Spindel 251 verbunden, welche von einem außerhalb angeordneten hydraulischen Motor 68 in Drehung versetzbar ist. Die Betätigung des hydraulischen Motors 68 erfolgt über eine Sicherheits-Steuereinheit nach Maßgabe der für verschiedene Werkzeuge einzustellenden Kraft. Durch die Betätigung des hydraulischen Motors ist die Stellung des einen Endes der Druckfeder 60 veränderbar. Fig. 35 shows an embodiment of an energy accumulator 48, by means of which the hydraulic pressure in the safety system can be adjusted in each case to a fixed value. The Darge illustrated energy accumulator has two end plates 115 , 116 , which are interconnected by four lag screws 117 . The lag screws 117 also serve the displaceable guidance of two spring plates 118 , 119 , between which a compression spring 60 is held under compression. A hydraulic cylinder 56 with a piston with a short stroke is inserted between the displaceable spring plate 118 and the end plate 115 . The spring plate 119 is connected to the other end plate 116 via a spindle 251 having a trapezoidal thread, which can be set in rotation by a hydraulic motor 68 arranged outside. The hydraulic motor 68 is actuated via a safety control unit in accordance with the force to be set for different tools. The position of one end of the compression spring 60 can be changed by actuating the hydraulic motor.

Wenn die vom Betätigungselement 47 aufzunehmende Kraft auf 100 kgf, 500 kgf oder 1000 kgf eingestellt werden soll, erfolgt die öffnende und schließende Betätigung eines über dem Federteller 119 angeordneten Annäherungsschalters. Möglich ist auch die Verwendung eines Bewegungsmelders od. dergl., z. B. einer Magnetskala usw., zum Messen des Ab­ stands zwischen dem Federteller 119 und der Endscheibe 116, so daß der hydraulische Motor 68 innerhalb des Sicherheits­ systems mit einem Servosystem kombiniert werden kann.If the force to be absorbed by the actuating element 47 is to be set to 100 kgf, 500 kgf or 1000 kgf, the opening and closing actuation of a proximity switch arranged above the spring plate 119 takes place. It is also possible to use a motion detector or the like. B. a magnetic scale, etc., for measuring the distance between the spring plate 119 and the end plate 116 , so that the hydraulic motor 68 can be combined with a servo system within the safety system.

Bei dem beschriebenen Druckspeicehr 48 ist es nicht not­ wendig, daß der hydraulische Motor 68 ständig für die Erzeugung von hydraulischem Druck in Betrieb ist. Da in dem hydraulischen Druckkreis kein Öl umläuft, bleibt der für die jeweilige Kraft eingestellte Wert unverändert erhalten, nachdem die Position des einen Endes der Feder 60 erst ein­ mal mittels der Gewindespindel 251 und des Federtellers 119 eingestellt ist. Bei einem Stromausfall arbeitet das Sicherheitssystem im Sinne der Sicherstellung oder Ent­ lastung der Werkzeugmaschine. Bei einer Bearbeitungsanlage mit einem herkömmlichen Sicherheitssystem ist es dagegen notwendig, dem Sicherheitssystem beim Auftreten irgend einer Störung einen besonderen Befehl zuzuleiten, woraus sich eine sehr geringe Zuverlässigkeit des bekannten Sicherheitssystems ergibt. Demgegenüber besteht ein wichtiges Merkmal des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems darin, daß eine für das Ansprechen des Systems notwendige Energie innerhalb des hydraulischen Druckkreises gespeichert bleibt, nachdem die für das Ansprechen des Systems erforder­ liche Kraft erst einmal eingestellt ist.In the described Druckspeicehr 48 , it is not necessary that the hydraulic motor 68 is constantly in operation for the generation of hydraulic pressure. Since there is no oil circulating in the hydraulic pressure circuit, the value set for the respective force remains unchanged after the position of one end of the spring 60 is first set by means of the threaded spindle 251 and the spring plate 119 . In the event of a power failure, the safety system works to ensure or relieve the machine tool. In the case of a processing system with a conventional security system, on the other hand, it is necessary to send the security system a special command when any malfunction occurs, which results in a very low reliability of the known security system. In contrast, an important feature of the safety system according to the invention is that an energy required for the response of the system remains stored within the hydraulic pressure circuit after the force required for the response of the system has been set.

Fig. 36 zeigt eine Gruppe von für eine praktische Ausfüh­ rung des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems charakteri­ stische, statische Kraft/Wegbeziehung. Die durch die Linien 1, 2 und 3 dargestellten Beziehungen umfassen jeweils einen neutralen Bereich und einen Bewegungsbereich, woraus hervorgeht, daß die jeweiligen Bewegungen in einer proportionalen Beziehung jeweils bei einem Anstieg der Kraft f stattfinden. Dadurch ist erwiesen, daß das Sicher­ heitssystem die vorgegebenen und erwarteten Funktionen sicher erfüllt. Die Werte f 1, f 2 und f 3 für die Kraft, auf welche das Sicherheitssystem anspricht, sind durch ent­ sprechende Betätigung des hydraulischen Motors 68 sicher und genau einstellbar. Fig. 36 shows a group of characteristic for a practical execution of the safety system according to the invention, static force / displacement relationship. The relationships represented by lines 1, 2 and 3 each comprise a neutral area and a range of motion, from which it can be seen that the respective movements take place in a proportional relationship each time the force f increases. This proves that the security system safely fulfills the specified and expected functions. The values f 1 , f 2 and f 3 for the force to which the safety system responds can be set safely and precisely by operating the hydraulic motor 68 accordingly.

Fig. 37 zeigt dynamische Charakteristiken des Sicherheits­ systems, welche jeweils eine gewisse Verzögerung TXn beinhalten. In der Figur bezeichnet TX 1 die Verzögerung von dem Augenblick, an welchem eine auf das Sicherheits­ system einwirkende Kraft den eingestellten Wert errreicht, bis zur Erzeugung des entsprechenden Funktionssignals, TX 2 bezeichnet die Verzögerung von der Erzeugung des Signals bis zu seiner auf eine Verstärkung folgenden Übertragung, TX 3 bezeichnet die Verzögerung vom Empfang des Funktions­ signals durch die NC-Steuereinheit bis zur Auslösung der Nothaltfunktion, und TX 4 bezeichnet die aufgrund von Träg­ heitskräften in der Werkzeugmaschine auftretende Verzöge­ rung. Fig. 37 shows dynamic characteristics of the safety system, which each involve a certain delay TX n. In the figure, TX 1 denotes the delay from the moment when a force acting on the safety system reaches the set value until the generation of the corresponding function signal, TX 2 denotes the delay from the generation of the signal until it follows an amplification Transmission, TX 3 denotes the delay from the reception of the function signal by the NC control unit to the triggering of the emergency stop function, and TX 4 denotes the delay occurring due to inertial forces in the machine tool.

Setzt man die in Fig. 37 dargestellten Charakteristiken mit der Arbeitsgeschwindigkeit einer Werkzeugmaschine bei der Bearbeitung eines Werkstücks in Beziehung, dann läßt sich feststellen, daß das Sicherheitssystem nach einer Bewegung des Tischs über eine Strecke von 5 mm oder weniger in Tätigkeit tritt. Der praktischen Ausführung des Betätigungs­ glieds liegt eine Bewegungsfreiheit von +/- 10 mm zugrunde, wobei das jeweilige Bewegungselement eine Bewegungsfreiheit von +/- 5 mm hat. Insgesamt ergibt sich daraus eine Bewegungsfreiheit von (5 mm+5 mm)+(10 mm+10 mm)=30 mm.If one compares the characteristics shown in Fig. 37 with the operating speed of a machine tool when machining a workpiece, it can be seen that the safety system comes into operation after moving the table over a distance of 5 mm or less. The practical design of the actuating element is based on a freedom of movement of +/- 10 mm, the respective movement element having a freedom of movement of +/- 5 mm. Overall, this results in freedom of movement of (5 mm + 5 mm) + (10 mm + 10 mm) = 30 mm.

In diesem Zusammenhang ist festzustellen, daß die dynami­ schen Charakteristiken des Systems nicht nur durch die dem System inhärenten Verzögerungen bestimmt sind, sondern auch dem Einfluß der Steifigkeit von Teilen einer Werkzeug­ maschine, in welche das Sicherheitssystem eingebaut ist, unterliegen. Der Maschinentisch hat beispielsweise eine Steifigkeit von 1 µm/500 Newton, während seine Steifigkeit nach Einbau des Sicherheitssystems in die Werkzeugmaschine 1 µm/150 Newton beträgt. Es ist hier jedoch zu bemerken, daß sich bei einer sachgemäßen Ausgestaltung und genauer Bearbeitung des Anschlußteils zwischen dem Betätigungs­ element und einem äußeren Teil und der Oberflächengüte des Anschlußteils im Inneren des Betätigungselement nur eine geringe Beeinträchtigung der Steifigkeit bei der Verwendung des Sicherheitssystems ergibt. Dies ist ein wesentlicher Gesichtspunkt bei der Fertigung von Werkzeug­ maschinen.In this context it should be noted that the dynami characteristics of the system not only through the System inherent delays are determined, but also the influence of the rigidity of parts of a tool machine in which the safety system is installed, subject to. The machine table has one, for example Rigidity of 1 µm / 500 Newtons, while its rigidity after installation of the safety system in the machine tool Is 1 µm / 150 Newtons. However, it should be noted here that with a proper design and more precisely Machining the connector between the actuation element and an outer part and the surface quality the connector inside the actuator only a slight impairment in the rigidity at the Use of the security system results. This is a essential aspect in the manufacture of tools machinery.

Fig. 38 zeigt auf die Zeit bezogene charakteristische Kraft/Wegkurven beim Einsatz der vorstehend genannten Werkzeugmaschine für die Bearbeitung von Werkstücken, wobei die Zeit auf der Abszisse und die Kräfte und Bewe­ gungen auf der Ordinate aufgetragen sind. Im vorliegenden Falle erfolgt die Bearbeitung eines Werkstücks waagerecht mittels eines Stirnfräswerkzeugs. Tritt zu einem Zeitpunkt T 1 eine Störung auf, worauf sich die Belastung auf f 0+Δ f erhöht, dann spricht das Sicherheitssystem mit einer Verzögerung Δ t 1 an, so daß die entsprechende Bewegung zu einem Zeitpunkt T 2 beginnt. Von diesem Zeitpunkt T 2 an steigen die Bewegung und die Kraft stetig an, bis nach einer Verzögerung Δ t 2 die Erzeugung eines Haltsignals zu einem Zeitpunkt T 3 erfolgt, woraufhin zu einem Zeitpunkt T 4 eine Verlangsamung eintritt, bis die Maschine zu einem Zeitpunkt T 5 zum Stillstand kommt und die Bewegung und Kraft dann nicht mehr weiter zunehmen. Fig. 38 shows time-related characteristic force / displacement curves when using the above-mentioned machine tool for machining workpieces, the time being plotted on the abscissa and the forces and movements on the ordinate. In the present case, a workpiece is machined horizontally using a face milling tool. If a fault occurs at a time T 1 , whereupon the load increases to f 0 + Δ f , then the safety system responds with a delay Δ t 1 , so that the corresponding movement begins at a time T 2 . From this point in time T 2 , the movement and the force increase steadily until after a delay Δ t 2 a stop signal is generated at a point in time T 3 , whereupon a slowdown occurs at a point in time T 4 until the machine at a point in time T 5 comes to a standstill and the movement and strength then no longer increase.

In der praktischen Ausführung einer solchen Werkzeug­ maschine liegt die Zeitspanne vom Ansprechen des Sicher­ heitssystems auf den Anstieg der Kraft über den eingestell­ ten Wert bis zum Vollständigen Stillstand der Anlage im Bereich von etwa 100 ms. Im Anschluß daran kann die Fräs­ maschine dann ohne Beschädigung des Fräswerkzeugs zur Fortsetzung des Begonnenen oder zur Einleitung eines fol­ genden Bearbeitungsgangs angefahren werden, woraus zu erkennen ist, daß das erfindungsgemäße Sicherheitssystem wirksam und zuverlässig arbeitet.In the practical implementation of such a tool machine is the time period from the activation of the safe system on the increase in force above the set value until the plant comes to a complete standstill in Range of about 100 ms. Then the milling machine without damaging the milling tool Continuation of what has started or to initiate a fol be approached to the processing step, from which can be seen that the security system according to the invention works effectively and reliably.

An der vorstehend genannten Bearbeitungsanlage sind Belastungen von 100 kgf, 500 kgf und 1000 kgf einstellbar. Dabei kann die geringste Belastung niemals unter 100 kgf absinken, da zwischen den aufeinander gleitenden Flächen des Zylinders und des Kolbens ein O-Ring eingesetzt ist, so daß sich ein dem Reibungswiderstand zwischen den aufeinander gleitenden Flächen entsprechender neutraler Bereich ergibt.At the above-mentioned processing plant Loads of 100 kgf, 500 kgf and 1000 kgf adjustable. The lowest load can never be less than 100 kgf sink, because between the sliding surfaces an O-ring is inserted in the cylinder and piston, so that there is a frictional resistance between the correspondingly more neutral sliding surfaces Area results.

Bei der vorstehend beschriebenen Werkzeugmaschine hat der Arbeitskopf gewöhnlich ein recht großes Gewicht und eine entsprechend starke Trägheit, so daß das bei einem kleinen und leichten Werkzeug auf eine sehr kleine Belastung einge­ stellte Sicherheitssystem nicht ausreichend zuverlässig arbeiten kann. In diesem Falle empfiehlt sich die Verwen­ dung des Sicherheitssystems für geringe Belastungen wie im folgenden beschrieben. In the machine tool described above, the Working head usually a fairly large weight and one correspondingly strong inertia, so that with a small and light tools for a very small load put security system not sufficiently reliable can work. In this case, use is recommended of the safety system for low loads as in described below.  

Fig. 39 zeigt eine Werkzeugmaschine mit einem in der Ebene der X- und Y-Achsen nach rechts und links bzw. vorwärts und rückwärts bewegbaren Maschinentisch 120 und einem entlang der Z-Achse auf und abwärts bewegbaren Werkzeug­ halter 121 mit einer Sicherheitsfunktion für die Auf- und Abwärtsbewegung eines Werkzeugs 92. Der Maschinentisch 120 verwendet hier eine Feder für die Aufnahme der von außen auf den Tisch ausgeübten Kräfte. Die Kombination des mit einer Sicherheitsfunktion versehenen Tischs 120 mit dem mit einer Sicherheitsfunktion versehenen Werkzeughalter 121 ermöglicht die Verwendung des so ausgebildeten Sicherheits­ systems für geringe Belastungen von beispielsweise 50 kgf und 20 kgf, insbesondere auch von 1 kgf. Fig. 39 shows a machine tool with a in the plane of the X and Y axes to the right and left or forward and backward movable machine table 120 and a tool holder 121 movable up and down along the Z axis with a safety function for the up - and downward movement of a tool 92 . The machine table 120 here uses a spring to absorb the forces exerted on the table from the outside. The combination of the table 120 provided with a safety function and the tool holder 121 provided with a safety function enables the use of the safety system designed in this way for low loads of, for example, 50 kgf and 20 kgf, in particular also of 1 kgf.

Weitere Ausführungsformen von mit Sicherheitseinrichtungen versehenen Maschinentischen sind in Fig. 40 bis 44 und Fig. 45 bis 48 dargestellt. Die Ausführungsform nach Fig. 40 bis 44 ist so ausgebildet, daß sie auf eine einen eingestellten Wert übersteigende Kraft anspricht. Zu dem dargestellten Maschinentisch 120 gehören eine Grundplatte 122, ein Schlitten 123 und ein als Kraftelement wirksamer Tisch 81. Zwischen dem Tisch 81 und dem Schlitten 123 sowie zwischen diesem und der Grundplatte 122 sind jeweils lineare Führungen 124 bzw. 125 installiert, so daß der Tisch 81 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse verfahrbar ist.Further embodiments of machine tables provided with safety devices are shown in FIGS. 40 to 44 and FIGS. 45 to 48. The embodiment of FIG. 40 to 44 is formed so that it is responsive to a set value in excess force. The machine table 120 shown includes a base plate 122 , a slide 123 and a table 81 which acts as a force element. Linear guides 124 and 125 are installed between the table 81 and the carriage 123 and between the latter and the base plate 122 , so that the table 81 can be moved in the direction of the X- axis and the Y- axis.

Wie man insbesondere in Fig. 42 erkennt, ist zwischen dem Tisch 81 und dem Schlitten 123 wenigstens ein Betätigungs­ element 47 mit einem Doppelkolben und zwei Zylindern ein­ gebaut. Das Betätigungselement 47 hat im wesentlichen den in Fig. 10 dargestellten Aufbau. Das Arbeitsprinzip des Betätigungselements 47 ist in Fig. 44 dargestellt. Wenig­ stens ein dem Betätigungselement 47 zugeordneter Mikro­ schalter oder Annäherungsschalter dient der Erfassung von Bewegungen des Doppelkolbens relativ zu den Zylindern.As can be seen in particular in Fig. 42, at least one actuating element 47 with a double piston and two cylinders is built in between the table 81 and the carriage 123 . The actuating element 47 essentially has the structure shown in FIG. 10. The operating principle of the actuating element 47 is shown in FIG. 44. Little least one of the actuating element 47 associated micro switch or proximity switch is used to detect movements of the double piston relative to the cylinders.

Die in Richtung der X-Achse und der Y-Achse auf den Tisch 81 ausgeübten Kräfte werden von Druckfedern 30 und 31 der jeweiligen Betätigungselemente 47 aufgenommen. Nach dem Einbau der Druckfedern 30 und 31 ist der für die aufzuneh­ mende Kraft eingestellte Wert nicht mehr veränderbar. Dies kommt daher, daß es äußerst schwierig ist, bewegliche Einrichtungen zum Einstellen der Druckfedern 30 und 31 innerhalb der Betätigungselemente 47 einzubeziehen, da die linearen Führungen 124 und 125 außerhalb der Betätigungs­ elemente 47 mit ihren Federn 30, 31 angeordnet und letztere daher unzugänglich sind. Diese Schwierigkeiten sind bei der Ausführungsform nach Fig. 45 bis 48 behoben, indem diese Ausführungsform eine Veränderung der eingestellten Werte ermöglicht.The forces exerted on the table 81 in the direction of the X axis and the Y axis are absorbed by compression springs 30 and 31 of the respective actuating elements 47 . After installing the compression springs 30 and 31 , the value set for the force to be absorbed can no longer be changed. This is because it is extremely difficult to incorporate movable means for adjusting the compression springs 30 and 31 within the actuators 47 , since the linear guides 124 and 125 are arranged outside the actuators 47 with their springs 30 , 31 and the latter are therefore inaccessible. These difficulties are eliminated in the embodiment according to FIGS. 45 to 48 in that this embodiment enables the set values to be changed.

In der in Fig. 45 bis 48 gezeigten Ausführungsform sind lineare Führungen 124 bzw. 125 jeweils weiter innen zwischen dem Tisch 81 und dem Schlitten 123 bzw. zwischen diesem und der Grundplatte 122 angeordnet, während vier jeweils zwei Zylinder und einen Doppelkolben aufweisende Betätigungs­ elemente 47 weiter außen an den vier Seiten des Tischs angeordnet sind. Derartige mit Druckfedern 30 und 31 bestückte, mehrstufig arbeitende Betätigungselemente sind in der japanischen Patentanmeldung Sho 62 (1987)-2 03 929 der Anmelderin beschrieben. In diesem Betätigungselement werden zwei gleichartige Kompressionsfedern 30 und 31 jeweils auf der Druckseite und auf der Zugseite verwendet, wobei die Federn so einstellbar sind, daß sie in verschiedener Weise arbeiten. Zu diesem Zweck läßt sich die Ausgangsspannung der Druckfedern 30 und 31 mittels in Fig. 48 dargestellter Schrauben 126 bzw. 127 von außen verstellen, was zu einer entsprechenden Einstellung der Werte für die aufzunehmenden Kräfte führt. Anstelle der Schrauben 126 und 127 können für die Einstellung der Druckfedern 30 und 31 auch hydraulische Servomotoren verwendet werden, welche von der Sicherheits- Steuereinheit gesteuert sein können.In the embodiment shown in FIGS. 45 to 48, linear guides 124 and 125 are each arranged further inside between the table 81 and the carriage 123 or between the latter and the base plate 122 , while four actuating elements 47 each having two cylinders and a double piston further out on the four sides of the table. Such actuators equipped with compression springs 30 and 31 and operating in multiple stages are described in Japanese Patent Application Sho 62 (1987) -2 03 929 by the applicant. In this actuator two similar compression springs 30 and 31 are used on the pressure side and on the tension side, respectively, the springs being adjustable so that they work in different ways. For this purpose, the output voltage of the compression springs 30 and 31 can be adjusted from the outside by means of screws 126 and 127 shown in FIG. 48, which leads to a corresponding setting of the values for the forces to be absorbed. Instead of the screws 126 and 127 , hydraulic servomotors, which can be controlled by the safety control unit, can also be used to set the compression springs 30 and 31 .

Anstelle von Federn kann für die Aufnahme und Übertragung von von außen einwirkenden Kräften auch eine Kombination aus einem Kraftspeicher und einem hydraulischen oder pneu­ matischen Druckkreis verwednet werden. Fig. 49 und 50 zeigen jeweils eine andere Ausführungsform eines mit einem hydraulischen Druckkreis arbeitenden Betätigungselements 47, wobei das in Fig. 49 Dargestellte einen Doppelkolben und zwei Zylinder und das in Fig. 50 Gezeigte zwei Kolben und einen Zylinder aufweist. In diesen Figuren sind die jeweiligen Zylinder mit 133, 134 und 135 und die Kolben mit 135 bis 137 bezeichnet.Instead of springs, a combination of an energy accumulator and a hydraulic or pneumatic pressure circuit can also be used to absorb and transmit external forces. Fig. 49 and 50 each show another embodiment of an operating with a hydraulic pressure circuit control element 47, wherein the and which has in Fig. 49 Illustrated a double piston and two cylinder in Fig. 50 Shown two piston and a cylinder. In these figures, the respective cylinders are designated 133, 134 and 135 and the pistons 135 to 137 .

Fig. 51 zeigt eine Ausfürungsform des mit einer Sicherheits­ funktion ausgestatteten Werkzeughalters 121 nach Fig. 39, Fig. 51 shows a Ausfürungsform of having a safety function-equipped tool holder 121 of FIG. 39,

mit einem Kolben 128, welcher unter Einwirkung einer auf­ wärts gerichteten, einen eingestellten Wert übersteigenden Kraft in ein Gehäuse 91 hinein zurückweicht. Die dadurch hervorgerufene öffnende oder schließende Betätigung eines Mikroschalters 130 bewirkt eine Änderung der Induktanz einer das Gehäuse 91 umgebenden Spule 131. Aufgrund dieser Änderung der Induktanz erzeugt eine der Spule 131 gegenüber angeordnete Detektorspule 132 ein Signal, welches über die Sicherheits-Steuereinheit an die NC-Steuereinheit der Werk­ zeugmaschine gelegt wird, um den Betrieb der Werkzeug­ maschine zu unterbrechen. Die Bewegungen des Kolbens können auch mittels eines piezoelektrischen Annäherungsschalters oder eines mit Hallelementen arbeitenden Magnetschalters erfaßt werden. Die Übertragung des Signals vo von dem sich drehenden Werkzeughalter 121 auf die feststehenden Teile des Systems kann anstatt über die vorstehend beschriebene induktive Verbindung auch über ein Frequenzmodulations­ system oder ein optisches System erfolgen.with a piston 128 , which retracts into a housing 91 under the action of a force which is directed upwards and exceeds a set value. The resulting opening or closing actuation of a microswitch 130 causes a change in the inductance of a coil 131 surrounding the housing 91 . Due to this change in inductance, one of the coil 131 arranged opposite detector coil 132 generates a signal which is applied to the NC control unit of the machine tool via the safety control unit in order to interrupt the operation of the machine tool. The movements of the piston can also be detected by means of a piezoelectric proximity switch or a magnetic switch working with Hall elements. The transmission of the signal vo from the rotating tool holder 121 to the fixed parts of the system can take place via a frequency modulation system or an optical system instead of the above-described inductive connection.

Durch die Kombination des vorstehend beschriebenen, eine Sicherheitsfunktion aufweisenden Werkzeughalters 121 mit dem vorangehend beschriebenen, mit Sicherheitseinrichtungen versehenen Maschinentisch 120 in einer Werkzeugmaschine erhält man ein Vollsicherheitssystem, welches einem sehr weiten Bereich von Belastungen, einschließlich sehr kleiner Belastungen, angepaßt werden kann.By combining the above-described tool holder 121 having a safety function with the previously described machine table 120 provided with safety devices in a machine tool, a full safety system is obtained which can be adapted to a very wide range of loads, including very small loads.

Das erfindungsgemäße Sicherheitssyste 25058 00070 552 001000280000000200012000285912494700040 0002004000948 00004 24939m mit seinen Betäti­ gungselementen, Kraftspeichern usw. ist vorstehend im Zusammenhang mit seiner Verwendung in einer Anlage für die spanende Bearbeitung von Werkstücken bzw. in einer Werkzeugmaschine beschrieben, es ist jedoch offensichtlich auch für andere Bearbeitungsanlagen oder Werkzeugmaschinen verwendbar, so z. B. in einer Vorschubeinrichtung einer Werkzeugmaschine oder irgendeiner anderen Anlage. Ferner kann das beschriebene Sicherheitssystem auch z. B. zwischen einer Werkzeugmaschine und einem in einer Fertigungsanlage mit dieser zusammenwirkenden Roboter eingesetzt werden. So kann ein solches Sicherheitssystem etwa im Bereich von Greifern eines Roboters oder im Bereich eines Tischs verwendet werden, auf welchem ein Werkstück aufgespannt ist.The security system 25058 00070 552 001000280000000200012000285912494700040 0002004000948 00004 24939m according to the invention with its actuators supply elements, energy stores, etc. is above in Relation to its use in a facility for the machining of workpieces or in one  Machine tool described, but it is obvious also for other processing systems or machine tools usable, e.g. B. in a feed device Machine tool or any other equipment. Further can the security system described also z. B. between a machine tool and one in a manufacturing plant can be used with this interacting robot. So can such a security system be in the range of Gripping a robot or in the area of a table can be used on which a workpiece is clamped.

Fig. 52 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Messen von Wellenschub mit einem erfindungsgemäßen Sicher­ heitssystem. Der Ausdruck Wellenschub bezeichnet hier eine in axialer Richtung auf eine Welle oder einen Tisch ausge­ übte Kraft, welche mittels in einer Werkzeugmaschine eingebauter Meßzellen meßbar ist. Fig. 52 shows an embodiment of a device for measuring shaft shear with a safety system according to the invention. The expression shaft thrust here denotes a force exerted in the axial direction on a shaft or a table, which force can be measured by means of measuring cells installed in a machine tool.

Eine solche Wellenschubmessung wird. z. B. dazu angewendet, einem Bruch oder sonstiger Beschädigung von Werkstücken, Werkzeugen oder Teilen einer Werkzeugmaschine vorzubeugen. Bei einer herkömmlichen Anordnung für die Wellenschub­ messung ist ein Meßelement, z. B. ein Dehnungsmeßstreifen, an einem beweglichen Teil einer Werkzeugmaschine, z. B. an einer Spindel oder Welle oder einem Maschinentisch, ange­ bracht und erzeugt ein der jeweiligen Wellenschubkraft ent­ sprechendes Signal.Such a wave thrust measurement is. e.g. B. applied to breakage or other damage to workpieces, To prevent tools or parts of a machine tool. In a conventional arrangement for the shaft thrust measurement is a measuring element, e.g. B. a strain gauge, on a moving part of a machine tool, e.g. B. on a spindle or shaft or a machine table brings and generates one of the respective shaft thrust speaking signal.

Bei herkömmlichen Vorrichtungen für die Wellenschubmessung tritt der Nachteil auf, daß zusätzlich zu der eigentlichen Wellenschubkraft gewisse äußere Störeinflüsse auf die Vorrichtung einwirken, hervorgerufen beispielsweise durch den Antrieb der Maschine, etwa den Hauptantriebsmotor oder einen Vorschubmotor, und durch die Antriebsübertragung, etwa ein Zahnradgetriebe. Dadurch ist es äußerst schwierig, die Schubkraft genau und richtig zu messen und entspre­ chende Signale zwischen einem beweglichen Teil und der sich drehenden Welle zu übertragen.In conventional devices for shaft shear measurement there is the disadvantage that in addition to the actual Shaft shear force certain external interference on the Act device, caused for example by the drive of the machine, such as the main drive motor or a feed motor, and through the drive transmission, like a gear transmission. This makes it extremely difficult to measure and correspond to the thrust exactly and correctly signals between a moving part and the itself to transfer rotating shaft.

Für eine Wellenschubmessung eignet sich eine mit piezoelek­ trischen Elementen und Dehnungsmeßstreifen arbeitende Sechskomponenten-Meßvorrichtung oder ein Sechskomponenten- Meßtisch, welche bzw. welcher in Richtung der X-, Y- und Z-Achsen einwirkende lineare Kräfte sowie um diese Achsen herum auftretende Torsionskräfte mißt. Ein solcher Sechs­ komponenten-Meßtisch ist bekanntlich für kleinere und mittelgroße Anlagen geeignet, nicht jedoch für die Messung von sehr großen Wellenschubkräften und Belastungen. Darüber hinaus ist das mit einem Sechskomponenten-Meßtisch arbei­ tende herkömmliche Wellenschub-Meßverfahren nur unabhängig von dem Bearbeitungsbetrieb einer Werkzeugmaschine ausführ­ bar. Dementsprechend ist die Montage eines Sechskomponenten- Meßtischs an einer Werkzeugmaschine äußerst umständlich, und es ist außerdem nicht möglich, eine Wellenschubmessung parallel zum Bearbeitungsbetrieb der Maschine auszuführen, um die Arbeitsbedingungen entsprechend dem Ergebnis der Messung verändern zu können.For a shaft thrust measurement is a six-component measuring device or a six-component measuring table working with piezoelectric elements and strain gauges, which or which measures linear forces acting in the direction of the X , Y and Z axes as well as torsional forces occurring around these axes. Such a six-component measuring table is known to be suitable for small and medium-sized systems, but not for measuring very large shaft shear forces and loads. In addition, the conventional shaft thrust measuring method working with a six-component measuring table can only be carried out independently of the machining operation of a machine tool. Accordingly, the assembly of a six-component measuring table on a machine tool is extremely cumbersome, and it is also not possible to carry out a shaft thrust measurement in parallel with the machining operation of the machine in order to be able to change the working conditions in accordance with the result of the measurement.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete Wellenschub-Meßvorrichtung ermöglicht die Betätigung des vorstehend beschriebenen Sicherheitssystems einer Werkzeug­ maschine, wenn die auf das bewegliche Teil eines Kraft­ elements, z. B. einen Tisch oder eine Spindel oder Welle der Werkzeugmaschine, ausgeübte Wellenschubkraft die zuvor eingestellten Werte übersteigt, ferner die richtige und genaue Bestimmung der Wellenschubkraft mittels einer Meß­ zelle ohne irgendwelche Störeinflüsse, die freie Wahl des Einstellwerts des Kraft, bei welchem bzw. welcher das Sicherheitssystem in Wirkung tritt, und die ständige Messung und Überwachung der im Betrieb wirksamen Kräfte in bezug auf eine vorgegebene Kraft.The one formed according to the present invention Wave thrust measuring device enables the actuation of the Safety system of a tool described above machine when on the moving part of a force elements, e.g. B. a table or a spindle or shaft the machine tool, the shaft thrust exerted previously set values, and the correct and exact determination of the shaft thrust by means of a measurement cell without any interference, the free choice of Setting value of the force at which the Security system takes effect, and constant measurement and monitoring the operational forces in relation to to a given force.

Wenn in einer Werkzeugmaschine ein Meßelement zum Messen einer Kraft eingebaut ist, dann konzentriert sich die zu bestimmende Belastung gewöhnlich in dem Meßelement, was zu einer Zerstörung desselben führen kann. Durch die Kombina­ tion eines solchen Meßelements, z. B. einer Belastungs- Meßzelle, mit dem erfindungsgemäßen Sicherheitssystem und durch Einstellung der Kraft +f 0 bzw. -f 0, auf welche das Sicherheitssystem anspricht, auf einen unterhalb der Höchst­ belastung des Meßelements liegenden Wert ist es demnach möglich, eine Vorrichtung für die ständige Überwachung einer Kraft ohne Zerstörung des Meßelements oder der Meßzelle zu schaffen.When a measuring element for measuring a force is installed in a machine tool, the load to be determined is usually concentrated in the measuring element, which can lead to its destruction. By the combination of such a measuring element, for. B. a load cell, with the safety system according to the invention and by setting the force + f 0 or - f 0 , to which the safety system responds to a value below the maximum load of the measuring element, it is therefore possible to provide a device for the to constantly monitor a force without destroying the measuring element or the measuring cell.

Die in Fig. 52 gezeigte Ausführungsform einer Wellenschub- Meßvorrichtung umfaßt ein Betätigungselement 47 der in Fig. 34 dargestellten Art und eine in dieses einbezogene Belastungsmeßzelle. In Fig. 52 sind der Ausführungsform nach Fig. 34 entsprechende Teile mit den gleichen Bezugs­ zeichen wie dort bezeichnet und nicht erneut beschrieben. Die folgende Beschreibung bezieht sich somit allein auf andere oder in Fig. 34 nicht dargestellte Teile.The embodiment of a shaft thrust measuring device shown in FIG. 52 comprises an actuating element 47 of the type shown in FIG. 34 and a load measuring cell incorporated therein. In Fig. 52, the embodiment of Fig. 34 corresponding parts with the same reference numerals as there and are not described again. The following description thus relates solely to other parts or parts not shown in FIG. 34.

Bei dem in Fig. 52 dargestellten Betätigungselement 47 ist der Zylinder 103 relativ zu dem linear beweglichen Tisch 81 im wesentlichen feststehend angeordnet. In den Zylinder 103 ist eine Belastungsmeßzelle in der im folgenden beschrie­ benen Weise eingesetzt.In the actuating element 47 shown in FIG. 52, the cylinder 103 is arranged essentially fixed relative to the linearly movable table 81 . In the cylinder 103 , a load cell is used in the manner described below.

In der äußeren Umfangsfläche des Zylinders 103 ist eine breite Nut 210 ausgebildet, auf deren Mitte eine in der inneren Umfangsfläche des Zylinders ausgebildete schmalere Nut 211 ausgerichtet ist. An um 90° in Umfangsrichtung zueinander versetzten Stellen sind vier Dehnungsmeßstreifen 212 an der Bodenfläche der äußeren breiten Nut 210 befe­ stigt. Ferner enthält die breite äußere Nut 210 eine innere Füllung 213 aus z. B. Silikongummi und eine äußere Füllung 214 aus z. B. ölbeständigem Silikon-Schaumgummi od. dergl.. Die beiden Nuten 210 und 211 sind durch eine dünne Wandung 215 voneinander getrennt, welche als Teil einer Belastungsmeßzelle wirksam ist. Die Breite L 1 der äußeren Nut 210 beträgt beispielsweise 3 mm, die Breite L 2 der inneren Nut 211 etwa 1 mm, und die Stärke d der dünnen Wandung 215 etwa 0,5 mm.In the outer peripheral surface of the cylinder 103 , a wide groove 210 is formed, on the center of which a narrow groove 211 formed in the inner peripheral surface of the cylinder is aligned. At 90 ° to each other in the circumferential direction, four strain gauges 212 are BEFE Stigt on the bottom surface of the outer wide groove 210 . Furthermore, the wide outer groove 210 contains an inner filling 213 made of z. B. silicone rubber and an outer filling 214 of z. B. oil-resistant silicone foam rubber or the like .. The two grooves 210 and 211 are separated by a thin wall 215 , which is effective as part of a load cell. The width L 1 of the outer groove 210 is, for example, 3 mm, the width L 2 of the inner groove 211 is approximately 1 mm, and the thickness d of the thin wall 215 is approximately 0.5 mm.

Die Wirkungsweise der Wellenschub-Meßvorrichtung ist nach­ stehend anhand von Fig. 53 bis 57 erläutert. Fig. 53 zeigt eine im Gehäuse eines Hauptlagers einer Werkzeugmaschine od. dergl. angeordnete Wellenschub-Meßvorrichtung. Auf einer ein linear bewegliches Teil darstellenden Welle 216 sind mehrere Lager 217 in axialen Abständen angeordnet. The mode of operation of the shaft thrust measuring device is explained in the following with reference to FIGS . 53 to 57. Fig. 53 shows a machine tool in the housing of a main bearing od. The like. Disposed shaft thrust-measuring device. A plurality of bearings 217 are arranged at axial intervals on a shaft 216 which represents a linearly movable part.

Zwischen die Lager 217 sind innere Abstandsringe 218 und äußere Abstandsringe 219, 220 eingesetzt. Zwischen den Innenring 221 des obersten Lagers 217 und ein Kopfstück 222 der Welle 216 ist eine längere zylindrische Abstandsmuffe 223 eingesetzt.Inner spacer rings 218 and outer spacer rings 219 , 220 are inserted between the bearings 217 . A longer cylindrical spacer sleeve 223 is inserted between the inner ring 221 of the uppermost bearing 217 and a head piece 222 of the shaft 216 .

Ein die Lager 217, die Abstandsringe 218 bis 220 und die Abstandsmuffe 223 aufnehmendes Gehäuse 224 hat einen an seinem oberen Innenrand befestigbaren ringförmigen Anschlag 225 für den Außenring 227 des obersten Lagers 217. Der Anschlag 225 ist mittels Schrauben 226 am oberen Innenrand des Gehäuses 224 befestigbar.A housing 224 which accommodates the bearings 217 , the spacer rings 218 to 220 and the spacer sleeve 223 has an annular stop 225, which can be fastened on its upper inner edge, for the outer ring 227 of the uppermost bearing 217 . The stop 225 can be fastened to the upper inner edge of the housing 224 by means of screws 226 .

Zwischen den Außenring 227 des obersten Lagers 217 und den Anschlag 225 ist eine eine Belastungsmeßzelle darstellende ringförmige Wellenschubmeßvorrichtung 228 eingesetzt. Durch festziehen des ringförmigen Anschlags 225 ist der Meßring 228 in fester Anlage am obersten Lager 217 gehalten.Between the outer ring 227 of the uppermost bearing 217 and the stop 225 , an annular shaft thrust measuring device 228 representing a load cell is inserted. By tightening the annular stop 225 , the measuring ring 228 is held in fixed contact with the top bearing 217 .

Die Ausbildung der ringförmigen Meßzelle 228 ist im einzel­ nen aus Fig. 54 ersichtlich. In der axialen Mitte der äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Körpers 229 der Meßzelle 228 ist eine breite Nut 230 ausgebildet. Ferner ist in der axialen Mitte der inneren Umfangsfläche des ringförmigen Körpers 229 eine schmalere Nut 231 ausgebildet, und an der Bodenfläche der breiten äußeren Nut 230 sind vier Dehnungsmeßstreifen 232 an in Umfangsrichtung um 90° zueinander versetzten Stellen befestigt. Zum Schutz der Dehnungsmeßstreifen enthält die Nut 230 eine Füllung 233 aus Silikongummi.The formation of the annular measuring cell 228 can be seen in detail in FIG. 54. A wide groove 230 is formed in the axial center of the outer peripheral surface of the annular body 229 of the measuring cell 228 . Further, a narrower groove 231 is formed in the axial center of the inner peripheral surface of the annular body 229 , and four strain gauges 232 are attached to the bottom surface of the wide outer groove 230 at circumferentially offset positions by 90 °. To protect the strain gauges, the groove 230 contains a filling 233 made of silicone rubber.

Fig. 55 zeigt eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 54 mit a bezeichneten Ausschnitts. Bei einem Durchmesser D=80 mm der ringförmigen Wellenschubmeßzelle 228 am Boden der äußeren Nut 230 (Fig. 54) beträgt die Breite L 1 der Nut 230 4 bis 5 mm, die Breite L 2 der inneren Nut 231 1 mm und die Wandstärke d zwischen den beiden Nuten 230 und 231 0,5 mm. FIG. 55 shows an enlarged illustration of the detail denoted by a in FIG. 54. With a diameter D = 80 mm of the annular shaft shear measuring cell 228 at the bottom of the outer groove 230 ( FIG. 54), the width L 1 of the groove 230 is 4 to 5 mm, the width L 2 of the inner groove 231 is 1 mm and the wall thickness d between the two grooves 230 and 231 0.5 mm.

Der Wellenschubmeßring 228 ist relativ zur Welle 216 in Axialrichtung feststehend angeordnet und zusammen mit dieser linear beweglich. Die Beziehung zwischen der in Fig. 53 dargestellten Welle 216 und dem zugeordneten Lager 217 kann als Modell eines in Fig. 56 gezeigten Federsystems verstan­ den werden. Wird auf die in Fig. 53 gezeigte Welle 216 eine Axialkraft ausgeübt, dann wird das Lager 217 elastisch ver­ formt; dies entspricht einer elastischen Verformung von in Fig. 56 dargestellten Federn 401, 402, welche jeweils eine Federkonstante k 1 bzw. k 2 aufweisen. Fig. 56 zeigt die Welle in Gestalt eines beweglichen Teils 501 und ein im wesentlichen statisches System 601 entsprechend den äußeren Abstandsringen 219 und 220 (Fig. 53), welche das Lager 217 (die Federn 401, 402) in Axialrichtung in Anlage am ring­ förmigen Anschlag 225 belasten.The shaft thrust measuring ring 228 is arranged so as to be stationary relative to the shaft 216 in the axial direction and is linearly movable together with the latter. The relationship between the shaft 216 shown in FIG. 53 and the associated bearing 217 can be understood as a model of a spring system shown in FIG. 56. If an axial force is exerted on the shaft 216 shown in FIG. 53, the bearing 217 is elastically deformed; this corresponds to an elastic deformation of springs 401 , 402 shown in FIG. 56, each of which has a spring constant k 1 or k 2 . Fig. 56 shows the shaft in the form of a movable part 501 and a substantially static system 601 corresponding to the outer spacer rings 219 and 220 ( Fig. 53) which axially form the bearing 217 (the springs 401 , 402 ) in contact with the ring Load stop 225 .

In diesem Modell wirkt zunächst eine Kraft f 0 auf die Welle 501 ein, so daß diese in einer stabilen Lage gehalten ist. Wird nun eine Wellenschubkraft f ex in Richtung des in Fig. 56 gezeigten Pfeils b von außen auf die Welle 501 aus­ geübt, dann wird diese Kraft f in zwei in einander ent­ gegengesetzten Richtungen wirksame Komponenten Δ f 1 und Δ f 2 (Fig. 57) zerlegt, welche von den Federn 401 und 402 auf­ genommen werden. Dementsprechend verformt sich die Feder 401 um einen einer Verformungskennlinie X 1 der Federkon­ stante k 1 entsprechenden Betrag Δ x, während sich die andere Feder 402 um einen einer Verformungskennlinie X 2 der Federkonstante k 2 entsprechenden Betrag Δ x verformt. Die Verformung um den Betrag Δ x ist hier als Kompressions­ verformung der Feder zu verstehen.In this model, a force f 0 initially acts on the shaft 501 so that it is held in a stable position. If a shaft thrust force f ex is now exerted on the shaft 501 from the outside in the direction of the arrow b shown in FIG. 56, then this force f becomes active in two mutually opposite directions Δ f 1 and Δ f 2 ( FIG. 57 ) disassembled, which are taken up by the springs 401 and 402 . Accordingly, the spring 401 deforms by an amount Δ x corresponding to a deformation characteristic X 1 of the spring constant k 1 , while the other spring 402 deforms by an amount Δ x corresponding to a deformation characteristic X 2 of the spring constant k 2 . The deformation by the amount Δ x is to be understood here as the compression deformation of the spring.

Die Beziehung zwischen der Wellenschubkraft f ex, den Federkonstanten k 1, k 2 und der Verformung Δ x geht aus der folgenden Gleichung hervor:
f ex=Δ f 1+Δ f 2=k 1 Δ x+k2 Δ x=(k 1+k 2)Δ x.
-Bei Anwendung dieser Gleichung ergibt sich die Kraft f ex aus der Verformung Δ x der Federn 401 und 402, sofern deren Federkonstanten k 1 bzw. k 2 bekannt sind. In Fig. 56 ist zu erkennen, daß sich der Betrag der Verformung Δ x von der Seite des im wesentlichen statischen Systems 601 her erfassen läßt.
The relationship between the shaft shear force f ex , the spring constants k 1 , k 2 and the deformation Δ x can be seen from the following equation:
f ex = Δ f 1 + Δ f 2 = k 1 Δ x + k 2 Δ x = ( k 1 + k 2 ) Δ x .
When using this equation, the force f ex results from the deformation Δ x of the springs 401 and 402 , provided that their spring constants k 1 and k 2 are known. It can be seen in FIG. 56 that the amount of deformation Δ x can be detected from the side of the essentially static system 601 .

Die Messung des Betrags der Verformung Δ x in dem vorstehend beschriebenen Modell von der Seite des im wesentlichen statischen Systems 601 her entspricht einer Messung der Belastung des Lagers 217 von der Seite des im wesentlichen statischen Systems 601 her. Die Messung der Belastung des Lagers 217 an der Stelle, an welcher der Wellenschub­ meßring 228 in dem im wesentlichen statischen System 601 angeordnet ist (Fig. 53), ermöglicht somit also die Bestimmung der auf die Welle 216 einwirkenden Wellen­ schubkraft.The measurement of the amount of the deformation Δ x in the above-described model of the side of the substantially static system 601 here corresponds to a measurement of the load on the bearing 217 of the side of the substantially static system 601 ago. The measurement of the load on the bearing 217 at the point at which the shaft thrust measuring ring 228 is arranged in the essentially static system 601 ( FIG. 53) thus makes it possible to determine the shear force acting on the shaft 216 .

Wie in Fig. 53 dargestellt und vorstehend beschrieben, ist der Wellenschubmeßring 228 durch den ringförmigen äußeren Anschlag 225 unter einer gewissen Vorspannung gehalten. In diesem Zustand wird die auf die Welle 216 einwirkende Wellenschubkraft durch die Abstandsmuffe 223 auf den Innenring 221 des obersten Lagers 217 übertragen, worauf dann ein Teil der Kraft weiter auf den Innenring 221 des nachsten Lagers 217 übertragen wird und so weiter.As shown in FIG. 53 and described above, the shaft thrust measuring ring 228 is held under a certain preload by the annular outer stop 225 . In this state, the shaft thrust force acting on the shaft 216 is transmitted through the spacer sleeve 223 to the inner ring 221 of the uppermost bearing 217 , whereupon some of the force is further transmitted to the inner ring 221 of the next bearing 217 and so on.

Der verbleibende Anteil der auf den Innenring 221 des obersten Lagers 217 übertragenen Wellenschubkraft wird somit von den Wälzkörpern oder Kugeln dieses Lagers 217 auf dessen Außenring 227 und von diesem über die Außen­ ringe 227 der darunter liegenden Lager 217 und den äußeren Abstandsring 219 bis zum Außenring 227 des untersten Lagers weitergeieitet.The remaining portion of the shaft thrust transmitted to the inner ring 221 of the top bearing 217 is thus from the rolling elements or balls of this bearing 217 on its outer ring 227 and from this via the outer rings 227 of the underlying bearing 217 and the outer spacer ring 219 to the outer ring 227 of the lowest camp.

Als Ergebnis wird eine der auf den Außenring 227 einwirken­ den Kraft komplementäre Reaktionskraft auf den stets in Anlage am Außenring 227 des obersten Lagers 217 belasteten Wellenschubmeßring 228 ausgeübt, so daß sich in der dünnen Wandung 234 eine Spannung aufbaut und die Dehnungsmeß­ streifen 232 ein der Wellenschubkraft an der Welle 216 entsprechendes elektrisches Signal erzeugen.As a result, one of the complementary reaction forces acting on the outer ring 227 is exerted on the shaft thrust measuring ring 228 , which is always loaded in contact with the outer ring 227 of the uppermost bearing 217 , so that a tension builds up in the thin wall 234 and the strain gauges graze 232 on the shaft thrust force generate corresponding electrical signal on shaft 216 .

Bei der in Fig. 53 gezeigten Anordnung des Wellenschub­ meßrings 228 unmittelbar unter dem äußeren ringförmigen Anschlag 225 läßt sich das elektrische Ausgangssignal der Dehnungsmeßstreifen 232 mühelos von der Außenseite der Abstandsmuffe 223 her abgreifen. Der Wellenschubmeßring 228 muß nicht unbedingt an der in Fig. 53 gezeigten Stelle angeordnet sein, er kann vielmehr auch an der Stelle eines der äußeren Abstandsringe 219 oder 220 eingesetzt werden, solange dabei der sichere Abgriff der vorstehend erwähnten elektrischen Signale gewährleistet ist.In the arrangement of the shaft thrust measuring ring 228 shown in FIG. 53 directly below the outer annular stop 225 , the electrical output signal of the strain gauges 232 can be tapped effortlessly from the outside of the spacer sleeve 223 . The shaft thrust measuring ring 228 does not necessarily have to be arranged at the location shown in FIG. 53, but can also be used at the location of one of the outer spacer rings 219 or 220 , as long as the reliable tapping of the aforementioned electrical signals is ensured.

Die Wellenschubmeßvorrichtung kann in Laufmuttern eingebaut sein, welche sich mit sich entlang der X-, Y- und Z-Achsen einer Bearbeitungsanlage erstreckenden Gewindespindeln in Eingriff befinden. Fig. 58 zeigt den Einbau einer Wellen­ schubmeßvorrichtung in der Laufmutter 235 einer Gewinde­ spindel 83 für die lineare Bewegung eines Tischs 81 in Richtung der X-Achse. In diesem Falle stellt die Lauf­ mutter 235 ein relativ zur linearen Bewegungsrichtung des Tischs 81 stabiles System dar.The shaft thrust measuring device can be installed in running nuts which are in engagement with threaded spindles which extend along the X , Y and Z axes of a machining system. Fig. 58 shows the installation of a shaft thrust measuring device in the running nut 235 of a threaded spindle 83 for the linear movement of a table 81 in the direction of the X axis. In this case, the running nut 235 is a stable system relative to the linear direction of movement of the table 81 .

Wie man in Fig. 58 erkennt, befindet sich die Laufmutter 235 in Gewindeeingriff mit der Spindel 83 und ist mittels einer Überwurfmutter 237 fest mit einem am Tisch 81 hervor­ stehenden Arm 236 verbunden.As can be seen in FIG. 58, the running nut 235 is in threaded engagement with the spindle 83 and is fixedly connected to an arm 236 protruding from the table 81 by means of a union nut 237 .

Im mittleren Bereich der äußeren Umfangsfläche der Lauf­ mutter 235 ist eine breite Nut 238 und ihr gegenüber eine schmale Nut 239 im mittleren Bereich der inneren Umfangs­ fläche ausgebildet. Am Boden der äußeren Nut 238 sind vier Dehnungsmeßstreifen 240 an in Umfangsrichtung um 90° zueinander versetzten Stellen befestigt. Wie man in der in Fig. 59 gezeigten vergrößerten Darstellung des in Fig. 58 mit b bezeichneten Ausschnitts erkennt, sind die breite äußere Nut 238 und die schmale innere Nut 239 durch eine dünne Wandung 241 voneinander getrennt. Die äußere Nut 238, in welcher die vier Dehnungsmeßstreifen 240 befestigt sind, enthält eine innere Füllung 242 aus Silikongummi und eine äußere Füllung 243 aus einem ölbeständigen Silikon-Schaum­ gummi od. dergl.. Wie in Fig. 59 angedeutet, beträgt die Stärke d der dünnen Wandung 241 beispielsweise 0,5 mm, die Breite L 2 der inneren Nut 239 etwa 1 mm, wobei die Ecken 244 zwischen dem Boden und den Wänden der inneren Nut 239 mit einem Radius von 0,2 mm ausgerundet sind. In the central region of the outer circumferential surface of the barrel nut 235 , a wide groove 238 and opposite it a narrow groove 239 in the central region of the inner circumferential surface is formed. At the bottom of the outer groove 238 , four strain gauges 240 are fastened at locations offset by 90 ° to one another in the circumferential direction. As can be seen in the enlarged illustration shown in FIG. 59 of the detail designated by b in FIG. 58, the wide outer groove 238 and the narrow inner groove 239 are separated from one another by a thin wall 241 . The outer groove 238 , in which the four strain gauges 240 are fastened, contains an inner filling 242 made of silicone rubber and an outer filling 243 made of an oil-resistant silicone foam rubber or the like. As indicated in FIG. 59, the thickness is d thin wall 241, for example 0.5 mm, the width L 2 of the inner groove 239 about 1 mm, the corners 244 between the bottom and the walls of the inner groove 239 being rounded off with a radius of 0.2 mm.

In der in Fig. 58 gezeigten Ausführungsform der Erfindung stellt die Laufmutter 235 selbst eine Melastungsmeßzelle zum Messen einer Wellenschubkraft in Richtung der X-Achse des Tischs 81 dar. Bei der Drehung der Spindel 83 bewegt sich die Laufmutter 235 auf dieser entlang und nimmt dabei über den Arm 236 den Tisch 81 in Richtung der X-Achse mit. Bei unterstellter Vernachlässigung des in den den Tisch tragenden Lagern auftretenden Reibungswiderstands ist es möglich, die am Tisch 81 in Richtung der X-Achse auftreten­ den Kräfte mittels der als Belastungsmeßzelle ausgebildeten Laufmutter 235 richtig und genau zu messen. Beim Auftreten von Spannungen in der dünnen Wandung 241 der Belastungs­ meßzelle aufgrund von durch den Arm 236 des Tischs auf die Laufmutter 235 ausgeübten Kräften erzeugen die Dehnungs­ meßstreifen 240 ein der jeweils vom Tisch 81 auf die als ein im wesentlichen statisches System wirksame Laufmutter ausgeübten Wellenschubkraft entsprechendes elektrisches Signal.In the embodiment of the invention shown in FIG. 58, the running nut 235 itself represents a load cell for measuring a shaft thrust force in the direction of the X- axis of the table 81. When the spindle 83 rotates, the running nut 235 moves along it and thereby takes over the arm 236 along with the table 81 in the direction of the X axis. If the frictional resistance occurring in the bearings supporting the table is assumed to be neglected, it is possible to measure the forces occurring on the table 81 in the direction of the X axis correctly and precisely by means of the running nut 235 designed as a load measuring cell. When stresses occur in the thin wall 241 of the load measuring cell due to forces exerted by the arm 236 of the table on the running nut 235 , the strain gauges 240 generate one of the shaft thrust forces exerted by the table 81 on the running nut, which acts as an essentially static system electrical signal.

In einer Abwandlung der in Fig. 52 gezeigten Wellenschub­ meßvorrichtung kann eine Belastungsmeßzelle an einer der Anordnung der Belastungsmeßzelle in der in Fig. 58 gezeigten Laufmutter 235 entsprechenden Stelle angeordnet sein. So kann eine solche Belastungsmeßzelle etwa an der in Fig. 52 mit c bezeichneten Stelle des Kolbens 102 oder an der mit e bezeichneten Stelle des Zylinders 104 angeordnet sein.In a modification of the shaft thrust measuring device shown in FIG. 52, a load measuring cell can be arranged at a location corresponding to the arrangement of the load measuring cell in the running nut 235 shown in FIG. 58. Such a load cell can be arranged, for example, at the position of the piston 102 designated by c in FIG. 52 or at the position designated by e of the cylinder 104 .

Das im wesentlichen statische System in der in Fig. 52 dargestellten Wellenschubmeßvorrichtung ermöglicht die Messung der Wellenschubkraft des Tischs 81, da die dünne Wandung 215 der Belastungsmeßzelle entsprechend der in Richtung der X-Achse wirksamen Kraft des linear beweglichen Tischs 81 unter Spannung gerät bzw. verformt wird, so daß die Dehnungsmeßstreifen 212 ein der Wellenschubkraft proportionales elektrisches Ausgangssignale erzeugen. Dabei ist die mittels der Wellenschubmeßvorrichtung zu messende Wellenschubkraft gleich der von dem als Kraftelement wirk­ samen Tisch 81 auf das Betätigungselement 47 ausgeübten Kraft. Dementsprechend ist es möglich, die in dem in Fig. 26 dargestellten Kraftspeicher zu speichernde Kraft, d. h. also die Kraft, auf welche das Sicherheitssystem ansprechen soll, auf Echtzeitbasis entsprechend der Wellenschubkraft zu variieren. Dadurch ist es nicht nur möglich, bei der spanenden Bearbeitung auftretende axiale Reaktionskräfte fortlaufend zu überwachen, es ist vielmehr auch möglich, ein Sicherheitssystem bereitzustellen, welches jederzeit mit dem günstigsten Einstellwert arbeitet.The essentially static system in the shaft thrust measuring device shown in FIG. 52 enables the shaft thrust force of the table 81 to be measured, since the thin wall 215 of the load cell is deformed or deformed in accordance with the force of the linearly movable table 81 acting in the direction of the X axis is so that the strain gauges 212 produce an electrical output signal proportional to the shaft thrust. The shaft thrust force to be measured by means of the shaft thrust measuring device is equal to the force exerted on the actuating element 47 by the table 81 acting as a force element. Accordingly, it is possible to vary the force to be stored in the force accumulator shown in FIG. 26, that is to say the force to which the safety system is to respond, on a real-time basis in accordance with the shaft thrust force. As a result, it is not only possible to continuously monitor the axial reaction forces occurring during machining, it is also possible to provide a safety system that works with the most favorable setting value at all times.

Die vorstehend beschriebene Wellenschubmeßvorrichtung ist nicht nur zum Messen der Wellenschubkraft des Tischs 81 verwendbar, sondern kann auch in Kombination mit dem Betätigungselement 47 in der in Fig. 26 dargestellten Säule 88 verwendet werden. Ganz allgemein ist die Wellen­ schubmeßvorrichtung für die Bestimmung von Wellenschub­ kräften an den verschiedensten linear bewegbaren Elementen oder Baugruppen einsetzbar. Ein nach den vorstehend ange­ deuteten Möglichkeiten gestaltetes System kann auf diese Weise bewirken, daß eineMaschine, z. B. eine Werkzeugmaschine, jeweils eine Ausweichbewegung vollführt, sobald eine über­ mäßig große Kraft auf sie einwirkt. Dies geschieht durch Messung einer in der Maschine auftretenden Wellenschubkraft mittels der Wellenschubmeßvorrichtung und entsprechende Steuerung des Vorschubs oder der Drehung des jeweiligen beweglichen Teils auf Echtzeitbasis im Zusammenwirken mit dem Sicherheitssystem.The shaft thrust measuring device described above can not only be used to measure the shaft thrust force of the table 81 , but can also be used in combination with the actuating element 47 in the column 88 shown in FIG. 26. In general, the shaft thrust measuring device can be used to determine shaft shear forces on a wide variety of linearly movable elements or assemblies. A system designed according to the possibilities indicated above can in this way cause a machine, e.g. B. a machine tool, each performs an evasive movement as soon as a moderately large force acts on them. This is done by measuring a shaft thrust force occurring in the machine by means of the shaft thrust measuring device and correspondingly controlling the feed or the rotation of the respective moving part on a real-time basis in cooperation with the safety system.

Wie man aus der vorstehenden Beschreibung erkennt, spricht das erfindungsgemäße Sicherheitssystem auf die Einwirkung einer einen eingestellten Wert übersteigenden Kraft f auf ein zu einer Fertigungsanlage bzw. zu einer Werkzeugmaschine gehörendes Teil an und bewirkt eine Ausweichbewegung des betreffenden Teils gegenüber der übermäßig großen Kraft, um dadurch zu verhindern, daß das betreffende Teil oder andere Teile der Werkzeugmaschine beschädigt werden und infolge­ dessen die gesamte Bearbeitungs- oder Fertigungsanlage zum Stillstand kommt. Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems an einem Tisch und einem Werkzeughalter einer Werkzeugmaschine erbringt die Möglichkeit, den Betrieb der Werkzeugmaschine kurzfristig zum Stillstand zu bringen, eine erhöhte Sicherheit.As can be seen from the above description, the safety system according to the invention responds to the action of a force f exceeding a set value on a part belonging to a production system or to a machine tool and causes the relevant part to evade the excessively large force, thereby to prevent the relevant part or other parts of the machine tool from being damaged and as a result of which the entire machining or production system comes to a standstill. When the safety system according to the invention is used on a table and a tool holder of a machine tool, the possibility of bringing the operation of the machine tool to a standstill at short notice provides increased security.

Die zusammen das Sicherheitssystem bildenden Betätigungs­ elemente und Kraftspeicher haben einen sehr einfachen Aufbau, so daß das Sicherheitssystem wirtschaftlich darstellbar ist. Darüber hinaus ist das Sicherheitssystem vielseitig verwendbar, da es sich mühelos in vorhandene Werkzeugmaschinen sowie andere Maschinen und Anlagen einbauen läßt.The operations that together form the security system elements and energy storage have a very simple one Construction, so that the security system economical can be represented. In addition, the security system versatile because it effortlessly fits into existing ones Machine tools and other machines and systems can be installed.

Die erfindungsgemäße Wellenschubmeßvorrichtung ermöglicht auch die Messung einer von einem Kraftelement des Sicher­ heitssystems auf ein Bewegungselement ausgeübten Wellen­ schubkraft. Auf diese Weise ist es möglich, die bei einer spanenden Bearbeitung auftretende Wellenschubkraft ständig zu überwachen und die Kraft, insbesondere die Wellenschub­ kraft, auf welche das Sicherheitssystem ansprechen soll, jeweils auf den günstigsten Wert einzustellen.The shaft thrust measuring device according to the invention enables also measuring one of a force element of the safe system on a moving element waves thrust. In this way it is possible to work at a machining shear force constantly occurring monitor and force, especially the wave thrust force to which the security system should respond, each set to the cheapest value.

Da die Wellenschubmeßvorrichtung im Inneren des Betätigungs­ elements, im Gehäuse einer Welle oder Spindel oder in der Laufmutter eines Spindeltriebs eingebaut werden kann, erübrigt sich der beträchtliche Aufwand für den Aufbau eines Sechskomponenten-Meßtischs für jede Messung der Wellenschubkraft.Because the shaft thrust measuring device inside the actuator elements, in the housing of a shaft or spindle or in the A nut of a spindle drive can be installed, there is no need for considerable construction work a six-component measuring table for each measurement of Shaft thrust.

Die Wellenschubkraft kann während des Betriebs einer Werkzeugmaschine ständig gemessen werden, so daß es möglich ist, die Arbeitsbedingungen usw. jederzeit schnell der gemessenen Wellenschubkraft anzupassen, so daß sich ein leistungsfähiges und äußerst genau arbeitendes Bearbeitungs­ system ergibt.The shaft thrust can occur during operation Machine tool can be constantly measured so that it is possible is the working conditions etc. quickly at any time adjust measured shaft thrust so that a powerful and extremely precise machining system results.

Es ergibt sich ferner die Möglichkeit, auf unter verschie­ denen Arbeitsbedingungen an einem beweglichen Teil auftre­ tende Kräfte bezogene Daten zu speichern, sie mittels des Rechners einer NC-Werkzeugmaschine od. dergl. zu analysieren und daraus die Standzeit oder den Bruchzeitpunkt von Werk­ zeugen vorauszubestimmen. Anders ausgedrückt ermöglicht es die Verwendung der so gespeicherten Daten einer Werkzeug­ maschine, die jeweils günstigsten Arbeitsbedingungen selbsttätig zu bestimmen und einzustellen, was letzt­ endlich zur Möglichkeit einer selbst lernfähigen Werk­ zeugmaschine führt.There is also the possibility to differentiate under where working conditions occur on a moving part forces related data to save them using the Analyze computer of an NC machine tool or the like and from this the service life or the time at which the work breaks to testify in advance. In other words, it enables the use of a tool's stored data  machine, the most favorable working conditions independently determine and adjust what last finally to the possibility of a self-learning work leads machine.

Wenngleich vorstehend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben wurden, können der Aufbau sowie die Anordnung der Teile dieser Ausführungs­ formen im Rahmen des Erfindungsgedankens und der Ansprüche in verschiedener Weise abgewandelt werden.Although preferred embodiments of the Invention have been described in detail, the Structure and the arrangement of the parts of this execution shape within the scope of the inventive concept and the claims can be modified in different ways.

Claims (8)

1. Vollsicherheitssystem, gekennzeichnet durch wenigstens ein unter Einwirkung einer von einem beweglichen Kraftelement (z. B. 81) auf es ausgeübten, einen eingestellten Wert (f 0) übersteigenden Kraft (f) in der Richtung der Kraft bewegbares Bewegungselement (1, 5, 7), durch wenigstens ein die Ausgangsstellung des Bewegungs­ elements bestimmendes statisches Element (6, 8) und durch wenigstens ein zur Ausübung einer Kraft auf das statische Element und das Bewegungselement mit letzterem verbundenes Kraftübertragungselement (9, 10), wobei das System zum Anhalten der Bewegugn des Kraftelements auf eine Bewegung des Bewegungselements um einen festen Betrag anspricht.1. Full safety system, characterized by at least one under the action of one of a movable force member (eg. B. 81) exerted on it, a set value (f 0) over increasing force (f) in the direction of the force movable moving element (1, 5, 7 ), by at least one static element ( 6 , 8 ) determining the starting position of the movement element and by at least one force transmission element ( 9 , 10 ) connected to the static element and the movement element for exerting a force, the system for stopping the Movement of the force element responsive to movement of the movement element by a fixed amount. 2. Vollsicherheitssystem, gekennzeichnet, durch wenigstens ein unter Einwirkung einer von einem beweglichen Kraftelement (z. B. 81) auf es ausgeübten, einen eingestellten Wert (f 0) übersteigenden Kraft (f) in der Richtung der Kraft bewegbares Bewegungselement (49, 51), durch wenigstens ein die Ausgangsstellung des Bewegungs­ elements bestimmendes statisches Element (52) und durch wenigstens ein mit dem Bewegungselement verbundenes Kraftübertragungselement (151, 152) für die Ausübung einer Magnetkraft auf das statische Element, wobei das System zum Anhalten der Bewegung des Kraftelements auf eine Bewegung des Bewegungselements um einen festen Betrag anspricht.2. Full security system in one of a (z. B. 81) by at least under the action of a movable force element applied to it, a set value (f 0) over increasing force (f) in the direction of the force movable moving element (49, 51 ), by at least one static element ( 52 ) determining the starting position of the movement element and by at least one force transmission element ( 151 , 152 ) connected to the movement element for exerting a magnetic force on the static element, the system for stopping the movement of the force element a movement of the movement element responds by a fixed amount. 3. Betätigungselement, gekennzeichnet durch wenigstens ein unter Einwirkung einer von einem beweglichen Kraftelement (z. B. 81) auf es ausgeübten, einen eingestellten Wert (f 0) übersteigenden Kraft (f) in der Richtung der Kraft bewegbares Bewegungselement (1, 5, 7), durch wenigstens ein die Ausgangsstellung des Bewegungs­ elements bestimmendes statisches Element (6, 8) und durch wenigstens ein Kraftübertragungselement (9, 10) für die Ausübung einer Kraft auf das Bewegungselement und das statische Element.3. actuating element, characterized by at least one under the action of one of a movable force member (eg. B. 81) exerted on it, a set value (f 0) over increasing force (f) in the direction of the force movable moving element (1, 5, 7 ), by at least one static element ( 6 , 8 ) determining the starting position of the movement element and by at least one force transmission element ( 9 , 10 ) for exerting a force on the movement element and the static element. 4. Kraftspeicher, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Betätigungselement (47) verbunden ist, welches wenigstens ein unter Einwirkung einer von einem beweglichen Kraftelement (81) auf es ausgeübten, einen eingestellten Wert (f 0) übersteigenden Kraft (f) in der Richtung der Kraft bewegbares Bewegungselement (49, 51), wenigstens ein die Ausgangsstellung des Bewegungselements bestimmendes statisches Element (52) und einen als Kraft­ übertragungselement wirksamen hydraulischen oder pneumati­ schen Druckkreis (55) für die Ausübung einer Kraft auf das Bewegungselement und das statische Element aufweist, und daß der Kraftspeicher (48) ein elastisches Element (61; 63) für die Speicherung einer über den hydraulischen oder pneu­ matischen Druckkreis auf ihn übertragenen Kraft aufweist.4. Energy storage device, characterized in that it is connected to an actuating element ( 47 ) which has at least one force ( f ) in the direction exerted on it by the action of a movable force element ( 81 ), a set value ( f 0 ) the force-movable movement element ( 49 , 51 ) has at least one static element ( 52 ) determining the starting position of the movement element and a hydraulic or pneumatic pressure circuit ( 55 ) effective as a force transmission element for exerting a force on the movement element and the static element, and that the energy accumulator ( 48 ) has an elastic element ( 61 ; 63 ) for storing a force transmitted to it via the hydraulic or pneumatic pressure circuit. 5. Werkzeugmaschine, gekennzeichnet durch ein Betätigungselement (47) mit wenigstens einem unter Einwirkung einer im Betrieb von einem beweglichen Kraftelement (81) auf es ausgeübten, einen eingestellten Wert (f 0) übersteigenden Kraft (f) in der Richtung der kraft bewegbaren Bewegungselement (49, 51), einem die Ausgangsstellung des Bewegungselements bestimmenden stati­ schen Element (52) und einem als Kraftübertragungselement wirksamen hydraulischen oder pneumatischen Druckkreis (55) für die Ausübung einer Kraft auf das Bewegungselement und das statische Element, und durch einen Kraftspeicher (48) für die Speicherung einer über den hydraulischen oder pneumatischen Druckkreis auf ihn übertragenen Kraft in einem elastischen Element (61, 63), wobei eine Bewegung des Bewegungselements um einen festen Betrag erfaßbar und zum Anhalten der Bewegung des Kraft­ elements auswertbar ist. 5. Machine tool, characterized by an actuating element ( 47 ) with at least one force ( f ) in the direction of the force-movable movement element (exerted on it during operation by a movable force element ( 81 ) that exceeds a set value ( f 0 ). 49 , 51 ), a static element ( 52 ) determining the starting position of the movement element and a hydraulic or pneumatic pressure circuit ( 55 ) effective as a force transmission element for exerting a force on the movement element and the static element, and by a force accumulator ( 48 ) for storing a force transmitted to it via the hydraulic or pneumatic pressure circuit in an elastic element ( 61 , 63 ), movement of the movement element being detectable by a fixed amount and evaluable for stopping the movement of the force element. 6. Vollsicherheitssystem, gekennzeichnet durch wenigstens ein unter Einwirkung einer von einem beweglichen Tisch (81) auf es ausgeübten, einen einge­ stellten Wert (f 0) übersteigenden Kraft (f) in der Richtung der Kraft bewegbares Bewegungselement (49, 51), durch ein die Ausgangsstellung des Bewegungselements bestimmendes statisches Element (52) und durch ein Kraftübertragungselement für die Ausübung einer Kraft auf das Bewegungselement und das statische Element zum Anhalten der Bewegung des beweglichen Tischs.6. Full security system, characterized by at least one under the action of a from a movable table ( 81 ) exerted on it, a set value ( f 0 ) exceeding force ( f ) in the direction of the force movable movement element ( 49 , 51 ) by a static element ( 52 ) determining the initial position of the moving element and by a force transmission element for exerting a force on the moving element and the static element for stopping the movement of the movable table. 7. Vollsicherheitswerkzeughalter, gekennzeichnet durch ein unter Einwirkung einer von einem beweglichen Werkzeug (92) auf es ausgeübten, einen eingestellten Wert (f 0) übersteigenden Kraft (f) in der Richtung der Kraft bewegbares Bewegungselement (128), durch ein die Ausgangsstellung des Bewegungselements bestimmendes statisches Element (91) und durch ein für die Ausübung einer Kraft auf das Bewegungs­ element und das statische Element mit dem Bewegungselement verbundenes Kraftübertragungselement (129),
wobei eine Bewegung des Bewegungselements um einen festen Betrag erfaßbar und zum Anhalten der Bewegung des Werkzeugs auswertbar ist.
7. full security tool holder, characterized by under the action of a force exerted by a movable tool (92) on it, a set value (f 0) over increasing force (f) in the direction of the force movable moving element (128) by the initial position of the moving member determining static element ( 91 ) and by a force transmission element ( 129 ) connected to the movement element for exerting a force on the movement element and the static element,
wherein a movement of the movement element can be detected by a fixed amount and can be evaluated to stop the movement of the tool.
8. Vollsicherheitssystem mit einem unter Einwirkung einer von einem beweglichen Kraftelement (81) auf es ausge­ übten, einen eingestellten Wert (f 0) übersteigenden Kraft (f) in der Richtung der Kraft bewegbaren Bewegungselement (102, 103), einem die Ausgangsstellung des Bewegungs­ elements bestimmenden statischen Element (104) und einem mit dem Bewegungselement verbundenen Kraftübertragungs­ element für die Ausübung einer Kraft auf das Bewegungs­ element und das statische Element, bei welchem eine Bewegung des Bewegungselements um einen festen Betrag erfaßbar und zum Anhalten der Bewegung des Kraftelements auswertbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner eine aus einem das Bewegungselement und das statische Element umfassenden Betätigungselement (47) und einer Belastungsmeßzelle (210-215) gebildete Wellenschub­ meßvorrrichtung aufweist, in welcher die Belastungsmeßzelle für die Messung einer von dem sich bewegenden Kraftelement auf das Bewegungselement ausgeübten Wellenschubkraft ausgebildet und angeordnet ist.8. Fully security system with a force ( f ) in the direction of the force movable movement element ( 102 , 103 ) exerted on it by a movable force element ( 81 ) exerted on it, a set value ( f 0 ), the initial position of the movement elements-determining static element ( 104 ) and a force transmission element connected to the movement element for exerting a force on the movement element and the static element, in which movement of the movement element can be detected by a fixed amount and evaluated for stopping the movement of the force element, characterized in that the system further comprises a shaft thrust measuring device formed from an actuating element ( 47 ) comprising the moving element and the static element and a load measuring cell ( 210-215 ), in which the load measuring cell for measuring a force element moving from the moving element to the moving element nt applied shaft thrust is formed and arranged.
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