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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung des Fixierungszustands einer Zentrierspitze an einer Drehmaschine.
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Insbesondere beim Längsrunddrehen an Drehmaschinen werden längere Werkstücke weit aus dem Drehfutter ausgespannt und mit einer insbesondere mitlaufenden Zentrierspitze fixiert. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich das Werkstück nicht aus dem Drehfutter lösen kann. Zentrierspitzen kommen somit standardmäßig zur Anwendung und gehören somit zu den Standardkomponenten einer Drehmaschine. Durch das Fixieren mit der Zentrierspitze kann eine Durchbiegung des zu bearbeitenden Werkstücks durch einwirkende Kräfte verringert werden und die Gefahr eines Umherschlagens durch Unwucht kann vermieden werden. Mitlaufende Zentrierspitzen sind durch eine Wälzlagerung entkoppelt und erlauben hohe Drehzahlen. s. beispielhaft
DE 20 2016 104 901 U1 .
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Nachteilig bei den bisherigen bekannten Ausführungen ist, dass bei der Bedienung der Drehmaschine und Fixierung einer insbesondere mitlaufenden Zentrierspitze nicht genau erkennbar ist, ob eine Fixierung der Zentrierspitze beispielsweise genau in einer Zentrierbohrung an dem zu bearbeitenden Werkstück (auf)liegt und somit das Werkstück beim Drehen richtig (ein)spannt.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Möglichkeit anzugeben, mit welcher sichergestellt werden kann, dass die Zentrierspitze sicher fixiert ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weiterführende Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Lehre sieht vor, eine Vorrichtung zur Überprüfung des Fixierungszustands einer Zentrierspitze an einer Drehmaschine bereitzustellen, wobei die Vorrichtung mindestens einen Sensor umfasst, welcher erkennt, ob die Zentrierspitze richtig oder falsch an einer Stirnseite eines zu bearbeitenden Werkstücks fixiert ist.
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Die Erfindung ist anwendbar auf alle genormten und gebräuchlichen Formen von Zentrierspitzen an Drehmaschinen, somit alle festen und bevorzugt mitlaufenden Zentrierspitzen. Der Aufbau und die Verwendung von Zentrierspitzen sind somit dem Fachmann geläufig.
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Der mindestens eine Sensor ist gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung derart eingerichtet, um einen Zustand der Zentrierspitze festzustellen, ob die Zentrierspitze richtig oder falsch an einer Stirnseite eines zu bearbeitenden Werkstücks fixiert ist, indem der Sensor einen Druck an der Zentrierspitze und/oder eine Rotation der Zentrierspitze erfasst.
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Insbesondere bei einer feststehenden aber auch bei einer mitdrehenden Zentrierspitze kann der Druck (Anpressdruck) der Zentrierspitze gegen das Werkstück im Fixierungszustand beispielsweise mit einem Manometer erfasst werden. Überschreitet der Druck einen vordefinierten respektive vorgegebenen Wert, ist die Zentrierspitze richtig fixiert und der Bediener kann mit der Bearbeitung des eingespannten Werkstücks an der Drehmaschine beginnen. Wird der vordefinierte Druck hingegen nicht erreicht, liegt eine falsche Fixierung vor und die Zentrierspitze muss vom Bediener neu fixiert werden und anschließend der Fixierungszustand neu überprüft werden.
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Zusätzlich oder alternativ zur Erfassung des Drucks wird bevorzugt bei mitlaufenden Zentrierspitzen die Rotation beispielsweise mit einem Lichttaster, Drehzahlüberwachung, Lasererfassung oder ähnlichem erfasst. Wird ein vordefinierter respektive vorgegebener Wert nicht erreicht, beispielsweise die Mindestdrehzahl der Drehmaschine oder optional nicht ausreichend Druck auf der mitlaufendende Zentrierspitze bei der Rotation durch den Sensor nicht erfasst, liegt eine falsche Fixierung vor und die Zentrierspitze muss vom Bediener neu fixiert werden und anschließend der Fixierungszustand neu überprüft werden.
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Sensoren wie beispielsweise Lichtaster, Drehzahlüberwachungen und dergleichen sind am Markt kostengünstig zu erwerbende Elektronikkomponenten.
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Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung mindestens ein optisches Mittel und/oder mindestens ein akustisches Mittel, welche den Zustand je nach Fixierung der Zentrierspitze optisch anzeigt und/oder akustisch ausgibt. Dadurch wird dem Bediener angezeigt und/oder ausgegeben, ob die Zentrierspitze richtig oder falsch fixiert ist.
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Das optische Mittel kann als eine grüne und/oder eine rote Leuchtdiode ausgeführt sein. Leuchtet die grüne Leuchtdiode auf, weiß der Bediener, dass die Zentrierspitze richtig fixiert ist und kann mit der Bearbeitung seines Werkstücks fortfahren. Leuchtet aber die rote Leuchtdiode auf, muss der Bediener den Fixierungsvorgang der Zentrierspitze erneut durchführen und eine weitere Überprüfung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung vornehmen, so lange bis die grüne Leuchtdiode aufleuchtet.
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Optische Mittel wie beispielsweise Leuchtdioden sind am Markt kostengünstig zu erwerbende Elektronikkomponenten.
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Alternativ oder zusätzlich, insbesondere wenn Bediener eine Farbenschwäche haben sollten, kann auch ein akustisches Mittel in Form von Tongeber, beispielsweise als Summer oder Buzzer, vorhanden sein. Je nach Einstellung kann bei richtiger Fixierung der Zentrierspitze entweder kein Ton oder nur ein kurzer Ton, beispielsweise ein für das Gehör angenehmer Ton, und bei fehlerhafter respektive falscher Fixierung ein längerer Ton, beispielsweise ein mehrere Sekunden andauernder Ton, insbesondere ein für das Gehör unangenehmer, schriller Ton, ausgegeben werden.
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Akustische Mittel wie beispielsweise Tongeber sind am Markt kostengünstig zu erwerbende Elektronikkomponenten.
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Gemäß einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung mindestens einen Mikrokontroller, um die erfassten Signale des Sensors zu verarbeiten und in optische und/oder akustische Signale umzuwandeln.
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Mikrokontroller sind am Markt kostengünstig zu erwerbende Elektronikkomponenten.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung mindestens eine elektrische Quelle. Die elektrische Quelle ist in der einfachsten Ausführung die Bereitstellung einer oder mehrerer Batterien, welche handelsübliche Größen aufweisen, beispielsweise bekannte 9 V Blockbatterien. Dadurch kann eine einfache und autarke Handhabbarkeit, ohne störende Verkabelung zur Strom-/Spannungsversorgung, der Vorrichtung gewährleistet werden.
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Im Folgenden werden konkrete Ausgestaltungen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnung im Detail näher erläutert. Die Zeichnung und begleitende Beschreibung der resultierenden Merkmale sind nicht beschränkend auf die jeweiligen Ausgestaltungen zu lesen, dienen jedoch der Illustration beispielhafter Ausgestaltung. Weiterhin können die jeweiligen Merkmale untereinander wie auch mit Merkmalen der obigen Beschreibung genutzt werden für mögliche weitere Entwicklungen und Verbesserungen der Erfindung, speziell bei zusätzlichen Ausgestaltungen, welche nicht dargestellt sind.
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Die Zeichnung zeigt in
- 1) ein Beispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
- 2) ein Beispiel eines Schaltplans für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
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Eine Vorrichtung (1) zur Überprüfung des Fixierungszustands einer Zentrierspitze (11) an einer Drehmaschine (10) ist in 1 gezeigt. Sie umfasst mindestens einen Sensor (2), welcher erkennt, ob die Zentrierspitze (11) richtig oder falsch an einer Stirnseite eines zu bearbeitenden Werkstücks (20) fixiert ist. Vorzugsweise weist das Werkstück (20) an seiner Stirnseite eine nicht dargestellte Zentrierbohrung auf, in welcher die Zentrierspitze (11) aufgenommen und damit das Werkstück für das Drehen fixiert bzw. (ein)spannt.
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Insbesondere beim Längsrunddrehen an einer konventionellen Drehmaschine müssen Werkstücke (20), die beispielsweise lange aus einem Backenfutter der Drehmaschine (10) ausgespannt werden, mit einer Zentrierspitze (11) befestigt werden, damit ein sicherer Ablauf gewährleistet ist. Wenn die Zentrierspitze (11) nicht richtig in der Zentrierbohrung aufgenommen wird, dreht die Zentrierspitze (11) sich nicht mit und das Werkstück (20) wäre in vielen Betrieben nach strenger Auslegung bestehender Arbeitssicherheitsauflagen nicht gesichert, und kann somit im schlimmsten Fall eine Gefahr für Leib und Leben des Bedieners bedeuten.
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Die Vorrichtung (1) weist ein Klemmapplikation auf, somit quasi ein Aufsteckmechanismus, welcher auf einem unbeweglichen Teil der mitlaufenden Zentrierspitze (11) montiert wird, wobei die Zentrierspitze (11) auf einem Reitstock anbringbar und in einer Achse bewegbar ist.
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Das Funktionsprinzip sieht in einer einfachen Ausführung derart aus, dass die Vorrichtung (1) mit einem Sensor (2) bestückt ist, hier speziell einem Lichttaster, welcher auf den mitlaufenden Teil einer Zentrierspitze (11) ausgerichtet ist, und eine Drehzahlmessung ausführt und prüft, ob die mittels Lichttaster erfasste Drehzahl unter oder gleich bzw. über der Mindestdrehzahl der Drehmaschine (10) liegt. Dazu ist der erfasste Bereich der mitlaufenden Zentrierspitze (11) in vorteilhafter Weise mit einer Markierung und/oder Muster versehen, beispielsweise mit einer aufgeklebten reflektierenden Folie, welche dazu geeignet ist, vom Sensor (2) infolge einer Rotation der mitlaufenden Zentrierspitze (11) erfasst zu werden. Wenn die Drehzahl durch fehlerhafte Fixierung der mitlaufenden Zentrierspitze unter die Mindestdrehzahl der Drehmaschine (10) fällt, sprich wenn der Sensor (2) insbesondere keine Rotation erfasst, erfolgt ein optisches Signal über optische Mittel (3) und/oder ein akustisches Signal über akustische Mittel (4). Dem Bediener ist dann klar, dass er die Zentrierspitze (11) neu fixieren muss und er anschließend auch eine neue Überprüfung durchführen muss, bis der gewünschte Fixierzustand der Zentrierspitze (11) eingestellt ist und per optischem und/oder akustischem Signal eine Freigabe erteilt wird. Über ein Kipp-Schalter (8) ist die Vorrichtung (1) ein- und ausschaltbar.
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Die Vorrichtung (1) umfasst mindestens einen Mikrokontroller (6), um die erfassten Signale des Sensors (2) zu verarbeiten und in optische und/oder akustische Signale umzuwandeln. Auch umfasst die Vorrichtung (1) mindestens eine elektrische Quelle (7), hier in Form eines 9V Batterieblocks. Der Mikrocontroller (6) ist so programmiert, dass er eine Drehzahlmessung vornimmt und die akustischen Mittel (4) und/oder optischen Mittel (3) einschaltet, sobald die gemessene Drehzahl beispielsweise unter 20 Umdrehungen pro Minute fällt.
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Die 2 zeigt ein Beispiel eines Schaltplans zur Vorrichtung (1) gemäß 1.
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Somit umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) eine Stromversorgung, Sensorik, Verarbeitung und Anzeigemittel für die Überprüfung des Fixierungszustands einer Zentrierspitze (11) an einer Drehmaschine (10).
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung (1) kann eine sehr handliche Größe und auch Gewicht aufweisen und ist somit portabel zu transportieren und zu verwenden.
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Die Vorrichtung (1) besteht im Idealfall aus einem Kunststoffgehäuse, durch welches Gewicht im Vergleich zu Metallen eingespart werden kann. Des Weiteren kann das Gehäuse auch mittels CAD-Vorgabe in einem 3D-Drucker hergestellt werden.
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Zusätzlich kann der Reitstock mit einem nichtdargestellten Sensor ausgestattet werden, welcher den Einsatz einer Zentrierspitze erkennt und eine (weitere) entsprechende Freigabe zur Bearbeitung erteilt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202016104901 U1 [0002]