DE968941C

DE968941C - Einrichtung zur UEberwachung der Belastung spanabhebender Werkzeug-, insbesondere Fraesmaschinen

Info

Publication number: DE968941C
Application number: DEW9897A
Authority: DE
Inventors: Kurt Landgraf; Reinhold Neumann
Original assignee: Fritz Werner AG
Current assignee: Fritz Werner AG
Priority date: 1952-11-09
Filing date: 1952-11-09
Publication date: 1958-04-10

Description

AUSGEGEBEN AM 10. APRIL 1958

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DieErfmdung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung der Belastung spanabhebender Werkzeug-, insbesondere Fräsmaschinen, deren Arbeitsspindel unter Zwischenschaltung eines regelbaren Übersetzungsgetriebes von einem Motor konstanter Drehzahl angetrieben wird.

Bei Werkzeugmaschinen dieser Art, die durch Drehstrommotoren im wesentlichen konstanter Drehzahl angetrieben werden, besteht die Gefahr, daß bei niedrigen Drehzahlen des Werkzeuges infolge des zwischen Motor und Werkzeug erforderlichen großen Übersetzungsverhältnisses das am Werkzeug angreifende Drehmoment so gro£ wird, daß eine Beschädigung desselben oder des Getriebes erfolgt. Um diese Gefahr auszuschließen, verwendet man Kontrollorgane bzw. -gerate, die entweder auf die Belastung des Antriebsmotors oder das zu übertragende Drehmoment ansprechen und bei Über-, schreitung eines bestimmten vorher eingestellten Wertes das Abschalten des Motors oder eine Gefahrenanzeige, wie Aufleuchten einer roten Lampe od. dgl., bewirken. Eine solche in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Drehmoment arbeitende Einrichtung, bei der das Produkt aus Strom und Leitungsfaktor als Maß für das Drehmoment dient (deutsches Patent 832 168), ist beispielsweise unter dem Namen Spanwächter bekannt. Zur Einstellung auf einen gewünschten Ansprechwert enthält dieser Spanwächter einen verstellbaren Widerstand.

Die Anwendung der bekannten Kontrollgeräte dieser Art erfolgt in der Weise, daß das auf einen festen Überlastungswert eingestellte Gerät sich

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innerhalb des zu überwachenden Drehzahlbereiches selbsttätig einschaltet und beim Verlassen dieses Bereiches außer Wirkung gesetzt wird. Der eingestellte Wert, bei dem das Gerät ansprechen soll, muß dabei der niedrigsten Drehzahl des zu überwachenden Bereiches entsprechen. Hierdurch tritt der Nachteil auf, daß für alle oberhalb dieses kleinsten Wertes liegenden Drehzahlen des zu überwachenden Bereiches der Ansprechwert des Kontrollgerätes zu niedrig liegt, so daß die Maschitie nicht voll ausgenutzt wird.

Um die überhitzung von Induktions- und Gleichstrommotoren bei verminderter Drehzahl bzw. Stillstand derselben zu verhindern, ist es ferner bekannt, Schutzeinrichtungen vorzusehen, die auf die Drehzahl des betreffenden Motors ansprechen und bei Absinken derselben unter einen bestimmten Wert bzw. auch bei vollständigem Stillstand des Motors entweder den Motor abschalten oder bei Gleichstrommotoren den Ankerstrom selbsttätig herabsetzen. Zur Steuerung von Elektromotoren veränderlicher Drehzahl, vorzugsweise Gleichstrommotoren, welche die Arbeitsmaschinen unmittelbar antreiben, sind Potentiometer oder andere ²S Widerstände bekannt, die beispielsweise bei Drehbänken oder Wickelmaschinen m Abhängigkeit von dem Durchmesser des Werkstückes oder der Wickelrolle gesteuert werden. Auch ist es bekannt, bei. derartigen Motoren beispielsweise aus Schmelzsicherungen oder einem Höchststromschalter bestehende Sicherheitsvorrichtungen vorzusehen und diese z. B. bei Maschinen zum Antrieb von Walzenstraßen in Abhängigkeit von der Belastung selbsttätig so zu steuern, daß sie bei geringer WaIzgeschwindigkeit eine hohe Stromstärke, bei der hohen Walzgeschwindigkeit aber eine kleinere Stromstärke für den Elektromotor zulassen. Diese Verhältnisse liegen jedoch bei Werkzeugmaschinen, auf welche sich diese Erfindung bezieht, nicht vor, da diese mit Antriebsmotoren nahezu konstanter Drehzahlen· arbeiten.

Zur Vermeidung der Nachteile der eingangs erwähnten Kontrollgeräte besteht die Erfindung darin, daß der Ansprechwert des Kontrollorgans in Abhängigkeit von der Drehzahl der Arbeitsspindel derart selbsttätig gesteuert wird, daß die zulässige Belastung des Antriebsmotors mit steigender Drehzahl der Arbeitsspindel zunimmt.

Die Einrichtung nach der Erfindung arbeitet also nicht wie die bekannten Geräte dieser Art mit einem im voraus fest eingestellten Überlastungswert, vielmehr wird gleichzeitig mit jeder Drehzahl auch der für diese Drehzahl günstigste Wert eingestellt, so daß die Maschine bei jeder Drehzahl mit der zulässigen Höchstlast gefahren werden kann. Die praktische Verwirklichung des vorstehend wiedergegebenen allgemeinen Erfindungsgedankens kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß der Drehzahlvorwähler der Maschine mit einer besonderen drehzahlabhängigen Kurvenscheibe ausgerüstet wird, die im Bereich der niedrigen Drehzahlen eine ansteigende Kurve aufweist und mit einem Potentiometer zusammenarbeitet, welches die Steuerung des auf die Belastung ansprechenden Kontrollorgans bewirkt.

An Stelle des Potentiometers können auch abgestimmte Widerstände treten, die den einzelnen Drehzahlen entsprechend zugeordnet sind.

Wenn statt einer drehbaren Vorwählereinrichtung Drucktasten für die Einstellung der jeweils gewünschten Drehzahlen verwendet werden, so können die abgestimmten Widerstände oder das Potentiometer auch durch diese Drucktasten geschaltet werden.

Schließlich kann die Einrichtung nach der Erfindung außer zur Überwachung der Belastung von Arbeitsspindelgetrieben auch zur Überwachung der Vorschubgetriebe verwendet werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Mit ι ist die Drehscheibe eines beliebig ausgebildeten, an sich bekannten Drehzahlvorwählers bezeichnet. Auf der gleichen Welle wie der Vorwähler sitzt eine Kurvenscheibe 2, die somit an der Drehung der Scheibe 1 teilnimmt. Die Kurvenscheibe 2 besitzt im Bereich der niedrigen Drehzahlen eine ansteigende Kurve 2_a. Sie steuert einen Kniehebel 3, der mit einem Zahnsegment 4 ausgebildet ist und unter Einwirkung einer Feder 5 steht. Das Zahnsegment 4 greift in ein Ritzel 6 ein, welches den Zeiger eines Potentiometers 7 antreibt. Das Potentiometer ist in an sich bekannter Weise in den Stromkreis eines bei 8 angedeuteten Spanwächters eingeschaltet.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Durch Verstellen der Kurvenscheibe 2 innerhalb des Bereiches der ansteigenden Kurve 2_a wird der Widerstand des Potentiometers allmählich verringert, bis beim Erreichen des höchsten Punktes die Leitungen kurzgeschlossen i°° sind. Entsprechend steigt der Wert, bei dem der Spanwächter anspricht, von einem Kleinstwert bei niedrigster Drehzahl bis zu einem Höchstwert, der von einer bestimmten. Drehzahl ab erreicht ist und dann für den restlichen Drehzahlbereich der Maschine unverändert beibehalten wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

I. Einrichtung- zur Überwachung der Belastung spanabhebender Werkzeug-, insbesondere Fräsmaschinen, deren Arbeitsspindel unter Zwischenschaltung eines regelbaren Übersetzungsgetriebes von einem Motor konstanter Drehzahl angetrieben wird, wobei die zulässige Belastung der Arbeitsspindel bzw. des Werk- 1*5 zeuges durch ein auf die Belastung des Antriebsmotors ansprechendes Kontrollorgan, z.B. einen Spanwächter, überwacht wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansprechwert des Kontrollorgans in Abhängigkeit von der Drehzahl der Arbeitsspindel derart selbsttätig gesteuert wird, daß die zulässige Belastung des Antriebsmotors mit steigender Drehzahl der Arbeitsspindel zunimmt.
2. Einrichtung nach Ansprach 1, bei der zur Steuerung des Kontrollorgans ein Potentio-

meter dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Potentiometer mit einer Kurvenscheibe zusammenarbeitet, deren jeweilige Stellung in Abhängigkeit zur Drehzahl der Arbeitsspindel steht.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe an Stelle des Potentiometers den einzelnen Drehzahlen zugeordnete abgestimmte Widerstände steuert.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurvenscheibe im Bereich der niedrigen Drehzahlen eine ansteigende Kurve aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch r bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die abgestimmten Widerstände durch Drucktasten einer Vorrichtung zum Schalten der Arbeitsspindeldrehzahlen und/oder Vorschubgeschwindigkeiten gesteuert werden.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 523 820, 583:585. 168.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

® 509578/98 10.55 (709 951/14 4.58)