ITMI20002161A1

ITMI20002161A1 - Metodo per la gestione di una dentatrice a coltello circolare

Info

Publication number: ITMI20002161A1
Application number: IT2000MI002161A
Authority: IT
Inventors: Klaus Finkenwirth; Peter Meon
Original assignee: Liebher Verzahntechnik Gmbh
Priority date: 1999-10-07
Filing date: 2000-10-06
Publication date: 2002-04-06
Also published as: IT1318976B1; US6354775B1; DE19948134A1; ITMI20002161A0; JP4707813B2; JP2001150244A; DE19948134C2

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

METODO PER LA GESTIONE DI UNA DENTATRICE A COLTELLO CIRCOLARE"

DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un metodo per la gestione di una dentatrice a coltello circolare con un mandrino di stozzatura che accoglie un coltello circolare e che è guidato e supportato in una guida sulla carcassa della macchina.

Le dentatrici a coltello circolare servono in particolare per la produzione di ingranaggi o di segmenti di ruota dentata che in molti casi di applicazione richiedono ima precisione di finitura elevata. Nel caso di grandi serie, la precisione deve essere garantita anche con una potenzialità alta della macchina. La precisione di finitura richiede come condizione preliminare una precisione corrispondentemente alta nella geometria del coltello circolare, che viene compromessa da ogni tipo di usura o anche da danni all'utensile. Usura e danni al coltello circolare riducono per di più la capacità di taglio dell'utensile e portano in questo modo ad alte forze di processo.

In questo modo l'usura aumenta di nuovo in modo più che proporzionale e può portare fino alla rottura dell’utensile. Un'usura eccessiva, in particolare asimmetrica, sul coltello circolare costringe, nella riaffilatura, ad una asportazione inutilmente alta, per cui a sua volta la durata della vita dell'utensile viene accorciata o rispettivamente i costi per gli utensili vengono aumentati.

La sorveglianza dell'usura del coltello circolare o di danni al coltello circolare per il momento è ancora per lo più di competenza dell'operatore della macchina e richiede una buona facoltà di osservazione e un grado elevato di esperienza. Il solo sospetto che vi sia un'usura o un danno al coltello circolare che è nociva ò nocivo per il pezzo in lavorazione costringe ad arrestare la macchina per o consentire un esame più preciso o smontare addirittura il coltello circolare per una verifica.

In dentatrici a coltello circolare con un mandrino di stozzatura azionato per via idraulica è noto (DE 28 57 550 C2) che. si può misurare la pressione nel cilindro idraulico, che è determinata tra l'altro dalla forza di taglio assiale e dalla velocità di taglio. L'usura sul coltello circolare porta ad un aumento della forza di taglio assiale e questo a sua volta porta ad un aumento della pressione nel sistema idraulico. Questa pressione può venire usata anche per il rilevamento di usura sul coltello circolare, e i parametri di funzionamento, per esempio la velocità di taglio, possono venire adattati all'usura. Questo metodo non è sicuro per il fatto che la pressione misurata non è determinata solo dalla forza di taglio o rispettivamente dalla sua variazione. Esso per di più non può venire impiegato con gli azionamenti meccanici ancora oggi molto diffusi.

Alla base della presente invenzione vi è il compito di proporre un metodo con il cui aiuto si possano determinare usura o danni sul coltello circolare di una dentatrice a coltello circolare indipendentemente dal tipo di azionamento e con alta precisione e si possano convertire in adatti provvedimenti di funzionamento sulla macchina.

Questo compito viene risolto conformemente all'invenzione mediante il fatto che la forza radiale che si presenta sul coltello circolare durante il funzionamento viene rilevata per mezzo di almeno un sensore disposto nella zona della guida del mandrino di stozzatura, la variazione della forza radiale che si presenta durante il funzionamento per l'usura del coltello circolare viene registrata e aumenti della forza radiale che si trovano al di fuori di una tolleranza tipica della macchina vengono impiegati come segnale per influire sul funzionamento della dentatrice a coltello circolare.

E' di per sè noto che usura o danni sul coltello circolare si esprimono in un aumento delle forze di processo in direzione radiale. Ciò non di meno, questa condizióne fino ad ora non è stata utilizzata immediatamente per la gestione della dentatrice a coltello circolare. Con la presente invenzione si rileva la variazione, in particolàre l'aumento, della forza radiale per usura del coltello circolare, e le variazioni di questa forza radiale vengono misurate. A questo riguardo si tratta di regola di variazioni nel senso di un aumento della forza radiale. Se l'aumento supera un limite di tolleranza memorizzato per esempio nel sensore stesso, nel comando della macchina o in un calcolatore separato, ciò porta ad un segnale che viene impiegato immediatamente per influire sul funzionamento della dentatrice a coltello Icircolare.

Il tipo di influenza può essere molto vario. Se la forza radiale sale per esempio oltre un valore prestabilito relativamente alto o se la variazione nel tempo dell'aumento della forza radiale è progressiva, il segnale può venire usato per emettere un allarme oppure per un arresto immediato della macchina, per esempio per sostituire il coltello circolare.

Inoltre, per la normale usura prevedibile con parametri di funzionamento dati, è possibile prestabilire il limite di usura nel senso di un valore massimo, in modo tale che con il raggiungimento del limite di usura si possa usare il segnale per impedire che la dentatrice a coltello circolare venga avviata di nuovo e che 1'awiamento richieda per prima cosa una sostituzione dell'utensile. Questa usura prevedibile è stata fino ad ora determinata esclusivamente in modo fittizio attraverso il contatore del numero dei pezzi, senza che si tenesse conto di un'usura che deviasse dal normale andamento.

Il metodo conforme all'invenzione può venire impiegato in un modo ugualmente vantaggioso con ogni tipo di azionamento - idraulico o meccanico. Esso per di più lavora con molta precisione poiché la forza radiale assorbita nella guida non si sovrappone ad altri parametri che ne falsano il valore.

Come sensore si può impiegare per esempio almeno un sensore di pressione che rileva la pressione idraulica nel sistema idraulico di un supporto idrostatico del mandrino di stozzatura. Di regola un tale supporto idrostatico è costituito da più tasche di supporto distribuite in modo uniforme lungo la circonferenza, in modo tale che nel quadro del metodo conforme all'invenzione di preferenza ad ogni tasca del supporto è associato un sensore di pressione.

In un'altra forma di realizzazione, come sensore si può impiegare almeno un estensimetro disposto nella carcassa in prossimità della guida del mandrino. Anche in questo caso d'altra parte si raccomanda una disposizione con simmetria radiale di più estensimetri.

In una forma preferenziale di esecuzione è previsto che, nel caso di più sensori disposti con una simmetria radiale, la differenza delle forze radiali registrate da questi venga memorizzata come valore di riferimento nel sensore stesso, nel comando della macchina o in un calcolatore separato e che il segnale venga ricavato dalla variazione rispetto al valore di riferimento che si verifica durante il funzionamento. Questa variante del metodo offre in particolare la possibilità che il valore di riferimento prima della messa in esercizio della dentatrice a coltello circolare venga determinato mediante una misura di confronto nella marcia a vuoto e nel funzionamento di taglio e venga memorizzato in modo fisso per questa macchina. Per di più, per un determinato concetto di macchina, il valore di riferimento determinato da parte del fabbricante può venire fissato per questa macchina mentre presso l'utente della macchina di fatto vengono eseguite ancora solo misure di usura.

Nel seguito la presente invenzione viene descritta sulla base del disegno. Nel disegno:

la figura 1 mostra una sezione assiale schematica nella zona del mandrino di stozzatura di una dentatrice a coltello circolare e

la figura 2 mostra una sezione II-II secondo la figura 1.

Nella carcassa 1 di una dentatrice a coltello circolare, il mandrino di stozzatura 2 è guidato in una guida con un supporto idrostatico 3 che presenta più tasche 4, per esempio quattro tasche disposte con simmetria radiale (figura 2). All’estremità anteriore del mandrino di stozzatura 2 è montato l'utensile nella forma di un coltello circolare 5. A ciascuna delle tasche 4 del supporto idrostatico 3 è associato un sensore di pressione 6 accennato in modo schematico, che è disposto per esempio nel tubo di apporto del liquido idraulico 8 o nelle tasche 4 e che registra la pressione idraulica in ogni tasca 4. Ogni usura, in particolare anche un'usura asimmetrica sul coltello circolare 5, porta ad un aumento della pressione idraulica nella tasca opposta al punto di usura. La variazione di pressione è direttamente proporzionale alla variazione di forza radiale e di conseguenza è una misura per l'usura o rispettivamente per i danni al coltello circolare 5. La variazione della pressione o rispettivamente il gradiente di pressione fornisce immediatamente un segnale riguardo allo stato di usura e/o al procedere dell'usura e di conseguenza può venire usato per influire sul funzionamento della dentatrice a coltello circolare.

AI posto dei sensori di pressione 6 nelle condutture di apporto del liquido idraulico 8 del supporto idrostatico 3 si possono prevedere degli estensimetri 7 (figura 1) in una disposizione con simmetria radiale sulla carcassa 1 nella zona della guida del mandrino di stozzatura 2, per esempio all'altezza del supporto idrostatico 3. La variazione delle forze radiali che agiscono sulla carcassa che si accompagna con l'usura porta ad una variazione delle forze registrate dagli estensimetri 7.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Metodo per la gestione di una dentatrice a coltello circolare con un mandrino di stozzatura che accoglie un coltello circolare e che è guidato e supportato in una guida sulla carcassa della macchina caratterizzato dal fatto che la forza radiale che si presenta sul coltello circolare (5) durante il funzionamento della dentatrice a coltello circolare viene rilevata per mezzo di almeno un sensore (6, 7) disposto nella zona della guida del mandrino di stozzatura, le variazioni della forza radiale che si presentano durante il funzionamento per l'usura del coltello circolare (5) vengono registrate e aumenti della forza radiale che si trovano al di fuori di una tolleranza tipica della macchina vengono impiegati come segnale per influire sul funzionamento della dentatrice a coltello circolare.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il segnale viene impiegato per Γ arresto del gruppo motore della dentatrice a coltello circolare.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che il segnale viene impiegato per una sostituzione del coltello circolare (2).
4. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il segnale viene impiegato per impedire un nuovo avvio della dentatrice a coltello circolare.
5. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4 caratterizzato dal fatto che come sensore si impiega almeno un sensore di pressione (6) che rileva la pressione idraulica nel sistema idraulico di un supporto idrostatico (3) della guida.
6. Metodo secondo la rivendicazione 5 caratterizzato dal fatto che nel caso di un supporto idrostatico (3) con più tasche del supporto (4) ad ogni tasca del supporto viene associato un sensore di pressione.
7. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 4 caratterizzato dal fatto che come sensore si impiega almeno un estensimetro (7) disposto sulla guida del mandrino (2).
8. Metodo secondo la rivendicazione 7 caratterizzato dal fatto che vengono impiegati più estensimetri (7) disposti con una simmetria radiale.
9. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 8 caratterizzato dal fatto che nel caso di più sensori disposti con simmetria radiale, la differenza delle forze radiali rilevate da questi viene memorizzata come valore di riferimento e il segnale viene ricavato dalla variazione rispetto al valore di riferimento che si verifica durante il funzionamento.
10. Metodo secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che il valore di riferimento prima della messa in esercizio della dentatrice a coltello circolare viene determinato mediante una misura di confronto nella marcia a vuoto e nel funzionamento di taglio e viene memorizzato in modo fisso per questa macchina.