EP3384164B1

EP3384164B1 - Überwachungseinrichtung für werkzeugrevolver

Info

Publication number: EP3384164B1
Application number: EP16801136.9A
Authority: EP
Inventors: Steffen Giesler; Steffen NIXDORF
Original assignee: Kolibri Beteiligungs GmbH and Co KGaA
Current assignee: Kolibri Beteiligungs GmbH and Co KGaA
Priority date: 2015-12-03
Filing date: 2016-11-23
Publication date: 2024-02-14
Anticipated expiration: 2036-11-23
Also published as: EP3384164A1; US20180347600A1; CN108291562B; US10641299B2; DE102015015858A1; WO2017092856A1; CN108291562A; EP3384164C0

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung zum Feststellen mindestens einer Position eines Verschiebekolbens mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.
Im Stand der Technik werden bei Werkzeugrevolvern Verschiebekolben, die druckbetätigt bewegbar und mittels einer Druckfluid-Steuereinrichtung ansteuerbar sind, dazu eingesetzt, um Schaltvorgänge durchzuführen. Dabei kann es sich um die Verriegelung der Drehbewegung des Revolverkopfes relativ zum Gehäuse handeln oder um die Betätigung einer Schiebekupplung zwischen einer motorischen Antriebseinrichtung und einem anzutreibenden Bearbeitungswerkzeug. Das Dokument DE 41 16 774 C1 zeigt beispielhaft einen Werkzeugrevolver, bei dem zur Verriegelung der Drehbewegung des Revolverkopfes relativ zum Gehäuse an diesem und am Revolverkopf koaxiale Hirth-Verzahnungen vorgesehen sind, mit denen zur Verriegelung eine Verzahnung an einem Verschiebekolben in Eingriff gelangt, der druckbetätigt ist. Das Dokument DE 10 2009 042 772 A1 offenbart eine Antriebsvorrichtung bei einem Werkzeugrevolver, bei der zum Schalten einer Schiebekupplung die Antriebswelle der Kupplung einen Verschiebekolben bildet, der für die Schaltvorgänge der Kupplung hydraulisch bewegbar ist.
Für die Betriebssteuerung der betreffenden Werkzeugrevolver ist die Kontrolle der mittels der Schiebekolben durchgeführten Schaltvorgänge unerlässlich. Hierfür wird üblicherweise so vorgegangen, dass ein induktiver Näherungsschalter die Kolbenposition in einer Endlage detektiert. Da hierfür geeignete Näherungsschalter viel Bauraum benötigen und außerdem kostenaufwendig sind, ist bislang nur die Detektion einer Endposition des Kolbens möglich.
Die US 5 778 753 beschreibt eine Überwachungseinrichtung zum Feststellen mindestens einer Position eines Verschiebekolbens mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1 mit einem Gehäuse, einer Druckfluid-Steuereinrichtung, einer Druckfeststelleinrichtung und dem Verschiebekolben, der längsverfahrbar in dem Gehäuse geführt ist und im Gehäuse zumindest einen Fluidraum mit veränderbarem Volumen begrenzt, der über einen Druckversorgungsanschluss mit der Druckfluid-Steuereinrichtung verbindbar ist, wobei eine Volumenstrom-Regeleinrichtung vorgesehen ist, und wobei zwischen der Druckfluid-Steuereinrichtung und einem Messanschluss des zugeordneten Fluidraums des Verschiebekolbens die Volumenstrom-Regeleinrichtung und, dieser in Richtung des Messanschlusses nachfolgend, die Druckfeststelleinrichtung geschaltet sind, die zumindest dann ein Messsignal abgibt, wenn der Verschiebekolben eine vorgebbare Endposition im Gehäuse erreicht hat, wobei die Druckfeststelleinrichtung aus einem Druckschalter gebildet ist, der das Messsignal abgibt, sobald der Verschiebekolben den Messanschluss im zugeordneten Fluidraum verschließt, und wobei die Volumenstrom-Regeleinrichtung aus mindestens einer Blende gebildet ist.
Die DE 1 576 070 A1 , die DE 10 2012 019 863 A1 und die WO 2005/ 024245 A1 beschreiben weitere Überwachungseinrichtungen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Aufgabe der Erfindung, eine Überwachungseinrichtung der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, die bei kompakter Bauweise die Überwachung zumindest einer Kolben-Endposition in einfacher Weise ermöglicht.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Überwachungseinrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 besteht eine wesentliche Besonderheit der Erfindung darin, dass die Volumenstrom-Regeleinrichtung aus der Blende und einem in Richtung des Messanschlusses nachgeschalteten Druckminderventil gebildet ist.
Es ist ferner vorgesehen, dass zwischen der Druckfluid-Steuereinrichtung und einem Messanschluss des zuordenbaren Fluidraums des Verschiebekolbens eine Volumenstrom-Regeleinrichtung und, dieser in Richtung des Messanschlusses nachfolgend, eine Druckfeststelleinrichtung geschaltet sind, die zumindest dann ein Messsignal abgibt, wenn der Verschiebekolben eine vorgebbare Endposition im Gehäuse erreicht hat. Die fluidische Detektion, bei der die ohnehin vorhandene Druckfluid-Steuereinrichtung Bestandteil der Überwachungseinrichtung ist und Näherungsschalter in Wegfall kommen, vereinfacht den baulichen Aufwand und verringert den Platzbedarf. Zudem sind bei an den zu beiden Seiten des Kolbens befindlichen Räumen vorzugsweise vorgesehenen Messanschlüssen mit zugehöriger Druckfeststelleinrichtung beide einander entgegengesetzte Endpositionen des Kolbens detektierbar.
Die erfindungsgemäße Lösung findet bevorzugt ihre Anwendung bei Werkzeugrevolvern respektive Werkzeugscheiben, wie sie bei Werkzeugmaschinen zur spanenden Bearbeitung üblicherweise eingesetzt werden. Weitere Anwendungen sind Frässpindeln, Rundtische und dergleichen mehr, wo immer eine Überwachung von fluidisch ansteuerbaren Stellzylindern, insbesondere im Hinblick auf deren Endlagenposition, gefragt ist.
Die Volumenstrom-Regeleinrichtung ist aus mindestens einer Blende mit einem in Richtung des Messanschlusses nachgeschaltetem Druckminderventil gebildet, und die Druckfeststelleinrichtung besteht aus einem Druckschalter, der ein Messsignal abgibt, sobald der Verschiebekolben den Messanschluss im zuordenbaren Fluidraum verschließt. Bei dieser Anordnung ist die Volumenstrom-Regeleinrichtung auf einen sehr geringen Volumenstrom ausgelegt, der von der Druckfluid-Steuereinrichtung dem jeweiligen Messanschluss zugeführt wird, der bei einer betreffenden Endlage vom Kolben geschlossen wird, was in der betreffenden, zum Messanschluss führenden Messleitung zu einem Druckanstieg führt, durch den der zugehörige Druckschalter schaltet.
Mit Vorteil kann zwischen der Druckfeststelleinrichtung und dem zuordenbaren Messanschluss ein federbelastetes Rückschlagventil geschaltet sein, das in Richtung des Messanschlusses öffnet und nur einen geringen Schließdruck, vorzugsweise kleiner 1 bar, bevorzugt 0,5 bar, aufweist. Dadurch ist die Messleitung gegen im Fluidraum herrschenden, den Kolben vom Messanschluss weg bewegenden Betätigungsdruck gesichert.
Dabei kann die Anordnung mit Vorteil so getroffen sein, dass der Fluidraum mit dem Messanschluss an einem Druckversorgungsanschluss der Druckfluid-Steuereinrichtung angeschlossen ist, über den das Druckfluid an eine Drucksenke oder Tank abfließt, sobald der Verschiebekolben sich in Richtung des Messanschlusses bewegt.
Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen begrenzt der Verschiebekolben im Gehäuse zwei Fluidräume, von denen jeder an eine Kolbenseite angrenzt und die beide an eine Druckfeststelleinrichtung angeschlossen sind. Der Verschiebekolben ist dadurch für seine Verschiebebewegungen in beide Richtungen hydraulisch von Druckversorgungsanschlüssen der Druckfluid-Steuereinrichtung betätigbar.
Alternativ kann der jeweils eine Fluidraum hydraulisch und der andere Fluidraum des Verschiebekolbens, vorzugsweise von einem Energiespeicher wie einer Druckfeder unterstützt, pneumatisch ansteuerbar sein.
In beiden vorgenannten Fällen kann die jeweilige Druckfluid-Steuereinrichtung zumindest ein Ansteuerventil zwischen mindestens einer Druckversorgungsquelle und dem jeweils hydraulisch beaufschlagbaren Fluidraum des Verschiebekolbens aufweisen.
Je nachdem, ob es sich um eine rein hydraulisch oder eine hydraulisch/ pneumatisch arbeitende Ausführungsform handelt, sind Druckversorgungsquellen vorgesehen, die ein Pneumatikmedium und/oder Hydraulikmedium in den Versorgungskreis für den Verschiebekolben einspeisen.
Der Verschiebekolben, dessen Positionen mittels der Überwachungseinrichtung feststellbar sind, kann Bestandteil einer Hirth-Verzahnung der Verriegelungseinrichtung zwischen Werkzeugrevolver und Gehäuse sein oder kann Bestandteil einer Werkzeugkupplung sein, über die ein motorischer Werkzeugantrieb mit einem Bearbeitungswerkzeug an einem Werkzeugrevolver kuppelbar ist.
Nachstehend ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: in Symboldarstellung die Hydraulikschaltung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung;
Fig. 2: in Symboldarstellung die hydraulisch/pneumatische Schaltung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung;
Fig. 3: einen schematisch vereinfacht und abgebrochen gezeichneten Teillängsschnitt, in dem von einem Werkzeugrevolver lediglich der Teilbereich dargestellt ist, der einer Verriegelungseinrichtung zwischen Gehäuse und Revolverkopf benachbart und mit einer Überwachungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung versehen ist;
Fig. 4: einen vergrößert gezeichneten Teilausschnitt aus Fig. 3;
Fig. 5: eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung mit demgegenüber verdrehter Schnittebene;
Fig. 6: einen vergrößert gezeichneten Teilausschnitt aus Fig. 5;
Fig. 7 und 8: Teillängsschnitte des der Verriegelungseinrichtung benachbarten Bereichs des Revolverkopfs mit jeweils verdrehter Schnittebene; und
Fig. 9: einen schematisch vereinfacht und abgebrochen gezeichneten Längsschnitt, in dem von einem Werkzeugrevolver die motorische Antriebseinrichtung für einen Werkzeugantrieb mit einer durch einen Verschiebekolben betätigbaren Schiebekupplung dargestellt ist, die mit einer Überwachungseinrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung versehen ist.

Die. Fig. 1 zeigt die Fluidschaltung für eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung, wobei ein betreffender Verschiebekolben 1 mit seinen beiden Kolbenseiten je einen bis auf Zu- und Abflüsse geschlossenen Fluidraum 3 und 5 im Gehäuse 7 eines Werkzeugrevolvers begrenzt. Durch Zufuhr hydraulischen Druckfluids in den Fluidraum 3 ist der Kolben 1 aus der gezeigten Zwischenstellung nach rechts in eine Endposition verfahrbar, die, wenn der Kolben 1 Bestandteil einer Verriegelungseinrichtung bildet, dem Verriegelungszustand zwischen Revolverkopf und Gehäuse entspricht. Durch Aufbau hydraulischen Drucks im Fluidraum 5 ist der Kolben 1 nach links in eine Endposition verfahrbar, die in diesem Falle dem Entriegelungszustand entspricht. Für die Versorgung mit Druckfluid sind am Fluidraum 3 ein Versorgungsanschluss 9 und am Fluidraum 5 ein Versorgungsanschluss 11 vorgesehen, die jeweils mit einer Druckfluid-Steuereinrichtung 13 verbunden sind. Außerdem sind am Fluidraum 3 ein Messanschluss 17 und am Fluidraum 5 ein Messanschluss 15 vorgesehen. Diese Messanschlüsse 15, 17 sind jeweils vom Kolben 1 vorzugsweise in dichtender Weise verschließbar, wenn er die jeweils entsprechende Endposition erreicht, d.h. der Kolben 1 schließt den Messanschluss 15 bei Erreichen der Verriegelungsstellung und schließt den Messanschluss 17 bei Erreichen der Entriegelungsstellung.
Die Druckfluid-Steuereinrichtung 13 weist ein elektrisch betätigtes 4/2-Wegeventil 19 mit Nutzanschlüssen A und B, einem Druckanschluss P und einem Tankanschluss T als Drucksenke auf. Der Nutzanschluss A ist über eine Versorgungsleitung 21 mit dem Versorgungsanschluss 9 des Fluidraumes 3 verbunden, und der Nutzanschluss B ist über eine Versorgungsleitung 23 mit dem Versorgungsanschluss 11 am Fluidraum 5 verbunden. Am Druckanschluss P des Wegeventils 19 ist eine Druckversorgungseinheit angeschlossen, die in der bei derartigen Versorgungseinheiten üblichen Weise eine elektromotorisch angetriebene Hydropumpe 25 aufweist, die den Arbeitsdruck für eine zum Druckanschluss P des Wegeventils 19 führende Druckleitung 27 zur Verfügung stellt. Zur Druckstabilisierung ist an dieser ein hydropneumatischer Druckspeicher 29 mit seiner Fluidseite angeschlossen, dessen Gasseite entsprechend dem für die Druckleitung 27 vorgesehenen Arbeitsdruck beispielhaft mit 40 bar vorgespannt ist. Im von der Hydropumpe 25 zur Druckleitung 27 führenden Leitungsabschnitt befinden sich ein sich an die Druckseite der Hydropumpe 25 anschließendes Filter 31, ein in Richtung auf die Druckleitung 27 öffnendes Rückschlagventil 27 sowie ein Druckregelventil 35, das die Druckleitung 27 gegen Tank absichert und auf einen Druck von beispielhaft 50 bar eingestellt ist. Außerdem befinden sich in der Druckleitung 27 ein die Entleerung des Systems ermöglichendes, manuell betätigbares Absperrventil 37 sowie ein Manometer 39.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform, bei der für den Verschiebekolben 1 eine rein hydraulische Betätigung vorgesehen ist, sind beide Fluidräume 3 und 5 als Druckräume über ihre Versorgungsanschlüsse 9 und 11 und die zugehörigen Versorgungsleitungen 21 bzw. 23 mit den Nutzanschlüssen A und B des Wegeventils 19 verbunden. Zudem sind beide Messanschlüsse 15 und 17 über je eine Messleitung mit der Druckfluid-Steuereinrichtung 13 in der Weise verbunden, dass der Messanschluss 15 über eine Messleitung 41 mit dem Nutzanschluss A und der Messanschluss 17 über eine Messleitung 43 mit dem Nutzanschluss B des Wegeventils 19 verbunden sind. In jeder der Messleitungen 41 und 43 sind, in Richtung auf den jeweiligen Messanschluss 15 bzw. 17 aufeinanderfolgend, eine Volumenstromregeleinrichtung 45, ein Druckschalter 47 sowie ein Rückschlagventil 49 angeordnet.
Die Volumenstrom-Regeleinrichtungen 45 sind jeweils durch eine Blende 50 und ein zu dieser in Richtung auf den jeweiligen Messanschluss 15 bzw. 17 nachgeschaltetes Druckminderventil 51 gebildet. Das im Zuge der Messleitungen 41 und 43 unmittelbar am jeweiligen Messanschluss 15 bzw. 17 angeschlossene Rückschlagventil 49, das in Richtung auf den Messanschluss 15, 17 öffnet, ist auf einen geringen Schließdruck von beispielhaft 0,5 bar eingestellt. Die Volumenstrom-Regeleinrichtungen 45 sind in der Art ausgelegt, dass in den Messleitungen 41 und 43, bei geöffnetem Rückschlagventil 49, lediglich ein äußerst geringer Volumenstrom zum zugehörigen Messanschluss 15, 17 strömt. Hierbei findet auch kein wesentlicher Druckaufbau auf Seiten der Messanschlüsse 15, 17 statt, da bei einem Verfahren des Kolbens 1 Fluid aus der jeweiligen Kammer 3, 5 über die Leitungen 9 und 11 unmittelbar abströmen kann.
Bei dieser Anordnung ist die Funktionsweise der Positionsüberwachung wie folgt. Die Fig. 1 zeigt einen Zustand, bei dem das Wegeventil 19 den Druckanschluss P mit dem Nutzanschluss B verbindet, so dass der Arbeitsdruck über die Versorgungsleitung 23 und den Versorgungsanschluss 11 den Fluidraum 5 mit Arbeitsdruck versorgt. Bei gesperrtem Rückschlagventil 49 bewegt sich dadurch der Verschiebekolben 1 in Richtung auf die Entriegelungsstellung (in Fig. 1 nach links), wobei das im Fluidraum 3 befindliche Fluidvolumen vom Versorgungsanschluss 9 über die Versorgungsleitung 21 zum Nutzanschluss A des Wegeventils 19 hin verdrängt wird und von dort über den Tankanschluss T abströmt, der als Drucksenke dient und über ein Rückschlagventil 52 mit dem Tank verbunden ist. Da dieses auf einen sehr geringen Öffnungsdruck eingestellt ist und der Fluidraum 3 dadurch im Wesentlichen drucklos ist, ist das am Messanschluss 17 angeschlossene Rückschlagventil 49 offen. Sobald jedoch der Kolben 1 seine Verriegelungs-Endposition erreicht, schließt er den Messanschluss 17, was in der Messleitung 43 zu einem Druckanstieg führt, durch den der Druckschalter 47 schaltet und ein Positionssignal für die Verriegelungs-Endposition liefert.
In entsprechender Weise erfolgt die Detektion der Verriegelungs-Endposition bei Umschalten des Wegeventils 19 aus dem in Fig. 1 gezeigten Schaltzustand, wobei die in Fig. 1 nach rechts erfolgende Verschiebebewegung des Kolbens 1 den Messanschluss 15 verschließt und der Druckanstieg in der Messleitung 41 den Schaltvorgang des Druckschalters 47 bewirkt, so dass die Verriegelungs-Endposition signalisiert wird.
Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist lediglich der Fluidraum 5 als Druckraum zur Druckbetätigung des Kolbens 1 vorgesehen, während die Kolbenbewegung in Fig. 2 nach rechts in Richtung auf die Endposition, die bei dieser Ausführungsform als Einkuppel-Endposition einer Schiebekupplung, s. Fig. 9, vorgesehen ist, durch eine Druckfeder 53 bewirkt wird. Das den Verschiebekolben 1 führende Gehäuse 7 ist an der Kolbenseite, an der die Druckfeder 53 angreift, offen, weist jedoch, wie bei der ersten Ausführungsform, einen Messanschluss 17 auf, der bei der Auskuppel-Endposition vom Verschiebekolben 1 verschließbar ist. Die Druckfluid-Steuereinrichtung 13 ist wie bei der ersten Ausführungsform ausgebildet, ebenso wie die Messleitung 41, die vom Nutzanschluss A des Wegeventils 19 zum Messanschluss 15 am Fluidraum 5 führt, dessen Versorgungsanschluss 11, wie bei der ersten Ausführungsform, über die Versorgungsleitung 23 mit dem Nutzanschluss B des Wegeventils 19 verbunden ist.
Der Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass für eine pneumatische Detektion der Entkuppel-Endposition, bei der der Kolben 1 den Messanschluss 17 verschließt, eine Pneumatik-Versorgung 56 vorgesehen ist, die mit der zum Messanschluss 17 führende Messleitung 43 verbunden ist. Diese Pneumatikversorgung weist ein elektrisch betätigtes 2/2-Wegeventil 54 auf, über das die Messleitung 43 mit einer Ausgangsleitung 55 einer nicht dargestellten Quelle für einen Pneumatikdruck im Bereich von 2 bis 6 bar verbindbar ist. Die Messleitung 43 weist, wie bei der ersten Ausführungsform, eine Blende 50 und dieser in Richtung auf den Messanschluss 17 nachgeschaltet, einen Druckschalter 47 auf. Die andere, dem Fluidraum 5 zugehörige Messleitung 41 ist wie bei der ersten Ausführungsform ausgebildet. Dadurch erfolgt die Detektion der Einkuppel-Endposition in der Weise wie bei der ersten Ausführungsform, während die Auskuppel-Endposition durch den bei Verschließen des Messanschlusses 17 bewirkten Anstieg des Pneumatikdruckes in der Messleitung 43 das Positionssignal durch Schalten des Druckschalters 47 signalisiert wird.
Die Figuren 3 bis 8 verdeutlichen den Einsatz der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung zur Detektion der Schaltzustände der Verriegelungseinrichtung mittels deren der Revolverkopf 58 eines Werkzeugrevolvers in gewählten Drehpositionen relativ zum Gehäuse 7 verriegelbar ist. Die Verriegelungseinrichtung des Werkzeugrevolvers weist in bekannter Weise am Revolverkopf 58 einen zur Drehachse des Revolverkopfes 58 konzentrischen Zahnkranz 59 in Form einer Radialverzahnung, einer sogenannten Hirth-Verzahnung, auf. Mit dieser konzentrisch und fluchtend ist am Gehäuse 7 ein zweiter Zahnkranz 60, ebenfalls mit Hirth-Verzahnung, ausgebildet. Für den Verriegelungseingriff mit diesen Zahnkränzen 59, 60 ist als Verriegelungsteil der Verschiebekolben 1 vorgesehen, der ebenfalls einen Zahnkranz 62 in Form einer Hirth-Verzahnung aufweist, die bei der Verriegelungsposition mit den Zahnkränzen 59, 60 in Eingriff kommt. In den Figuren 3 bis 7 ist der Verschiebekolben 1 jeweils in seiner von den Zahnkränzen 59, 60 abgehobenen Entriegel-Endposition dargestellt. Für seine Verschiebebewegungen ist der Kolben 1 in einem Ringkörper 63 des Gehäuses 7 geführt und gegenüber diesem durch Dichtringe 64 und 65 abgedichtet, so dass auf beiden axial einander gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 1 die die Druckbetätigung ermöglichenden Fluidräume 3 und 5 gebildet sind. Die Figuren 3 und 4 zeigen einen im Gehäuse 7 verlaufenden Kanal 66, der die Versorgungsleitung 21 für die Fluidzufuhr zum Versorgungsanschluss 9 des Fluidraumes 3 bildet. Die Figuren 5 und 6 zeigen im Gehäuse 7 einen Kanal 67, der die Versorgungsleitung 23 für die Fluidzufuhr zum Versorgungsanschluss 11 des Fluidraumes 5 bildet.
In den Figuren 3 bis 8, in denen der Werkzeugrevolver nur teilweise dargestellt ist, ist die Werkzeugscheibe, die in üblicher Weise mit Werkzeugaufnahme versehen ist, nicht dargestellt. Für die Aufnahme dieser Werkzeugscheibe weist der Revolverkopf 58 einen radial vorstehenden Ringflansch 69 auf, der eine Anlagefläche 70 bildet, auf der die nicht gezeigte Werkzeugscheibe angebracht ist. Die Drehlagerung für den Revolverkopf 58 weist an einem vom Gehäuse 7 radial vorspringenden Führungsteil 71, das vom Revolverkopf 58 übergriffen ist, ein Radiallager 72 auf.
Die externe Druckfluid-Steuereinrichtung 13, zu der die die Versorgungsleitungen 21 und 23 bildenden Kanäle 66 bzw. 67 führen, ist in den Teildarstellungen der Figuren 3 bis 8 nicht gezeigt, wie auch die Volumenstrom-Regeleinrichtungen 45, die zusammen mit zugehörigem Druckschalter 47 und Rückschlagventil 49 an den Messanschlüssen 15 und 17 der Fluidräume 5 bzw. 3 angeschlossen sind. Diese Messanschlüsse 15 und 17 sind in den Figuren 7 und 8 gezeigt. Von diesem zeigt die Fig. 7 den am Fluidraum 3 befindlichen Messanschluss 17, der bei der in dieser Figur gezeigten Entriegelung-Endposition des Kolbens 1 geschlossen ist. In dieser Figur ist ein Messkanal mit 73 bezeichnet, der vom Messanschluss 17 zum Rückschlagventil 49 der zugeordneten Messleitung 43 führt. Die Fig. 8, die den Kolben 1 in der Verriegelungs-Endposition zeigt, zeigt einen Messkanal 74, der vom Messanschluss 15 des Fluidraums 5 zum Rückschlagventil 49 der zugeordneten Messleitung 41 führt. Die druckbetätigte Verschiebung des Kolbens 1 in die eine oder andere Endposition, bei der der Messanschluss 9 oder 11 geschlossen ist, erzeugt dadurch das Drucksignal, das den jeweils zugehörigen Druckschalter 47 schaltet und dadurch die eine oder andere Endposition signalisiert.
Die Fig. 9 verdeutlicht den Einsatz der zweiten Ausführungsform (Fig. 2) der erfindungsgemäßen Überwachungseinrichtung zur Detektion des Einkuppelzustandes und des Auskuppelzustandes einer Schiebekupplung, über die bei einem Werkzeugrevolver ein elektromotorischer Antrieb mit einem Bearbeitungswerkzeug kuppelbar ist. Die Verschiebekupplung weist eine axial verschiebbare Kupplungsnabe 76 auf, die in Fig. 9 in ihrer Auskuppelstellung gezeigt ist, in die sie gegen die Kraft der an ihr angreifenden Druckfeder 53 zurückgeschoben ist. Diese Verschiebekraft ist durch Druckbetätigung des Verschiebekolbens 1 bewirkt, der in einem eine Zylinderbuchse bildenden Ringkörper 79 geführt ist. Der Kolben 1 ist gegenüber dem Ringkörper 79 und der Kupplungsnabe 76 mittels Dichtungen 80 und 81 abgedichtet, so dass an der Kolbenaußenseite der Fluidraum 5 einen Druckraum bildet, der durch Druckversorgung über den Versorgungsanschluss 11 den Kolben 1 in Fig. 9 nach unten bewegt und die Kupplungsnabe 76 zusammen mit ihrer vom Kolben 1 übergriffenen Wälzlagerung 83 nach unten in die Auskuppelposition verschiebt.
Für die Detektion dieser Auskuppelposition schließt der Kolben 1 den an seiner Unterseite befindlichen Messanschluss 17. Beim Umschalten in den Einkuppelzustand durch Unterbrechen der Druckversorgung des Fluidraumes 5 über dessen Versorgungsanschluss 11 verschiebt die Druckfeder 53 die Kupplungsnabe 76 mit dem Kolben 1 in Fig. 9 nach oben, so dass der Kolben 1 mit einer den Fluidraum 5 begrenzenden Stufe 87 den Messanschluss 15 verschließt und dadurch das Drucksignal erzeugt, durch das der Druckschalter 47 schließt und den Einkuppelzustand signalisiert.

Claims

Überwachungseinrichtung zum Feststellen mindestens einer Position eines Verschiebekolbens (1), mit einem Gehäuse (7), einer Druckfluid-Steuereinrichtung (13), einer Druckfeststelleinrichtung (47) und dem Verschiebekolben (1), der längsverfahrbar in dem Gehäuse (7) geführt ist und im Gehäuse (7) zumindest einen Fluidraum (3, 5) mit veränderbarem Volumen begrenzt, der über einen Druckversorgungsanschluss (9, 11) mit der Druckfluid-Steuereinrichtung (13) verbindbar ist,
wobei eine Volumenstrom-Regeleinrichtung (45) vorgesehen ist,

wobei zwischen der Druckfluid-Steuereinrichtung (13) und einem Messanschluss (15, 17) des zugeordneten Fluidraums (5, 3) des Verschiebekolbens (1) die Volumenstrom-Regeleinrichtung (45) und, dieser in Richtung des Messanschlusses (15, 17) nachfolgend, die Druckfeststelleinrichtung (47) geschaltet sind, die zumindest dann das Messsignal abgibt, wenn der Verschiebekolben (1) eine vorgebbare Endposition im Gehäuse (7) erreicht hat,

wobei die Druckfeststelleinrichtung (47) aus einem Druckschalter (47) gebildet ist, der ein Messsignal abgibt, sobald der Verschiebekolben (1) den Messanschluss (15, 17) im zugeordneten Fluidraum (3, 5) verschließt, und

wobei die Volumenstrom-Regeleinrichtung (45) aus mindestens einer Blende (50) gebildet ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Volumenstrom-Regeleinrichtung (45) aus der Blende (50) und einem in Richtung des Messanschlusses (15, 17) nachgeschalteten Druckminderventil (51) gebildet ist.
Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Druckfeststelleinrichtung (47) und dem zugeordneten Messanschluss (15, 17) ein federbelastetes Rückschlagventil (49) geschaltet ist, das in Richtung des Messanschlusses (15, 17) öffnet und nur einen geringen Schließdruck, vorzugsweise kleiner 1 bar, besonders bevorzugt 0,5 bar, aufweist.
Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluidraum (3, 5) mit dem Messanschluss (15, 17) an einen Druckversorgungsanschluss (A, B) der Druckfluid-Steuereinrichtung (13) angeschlossen ist, über den das Druckfluid an eine Drucksenke (T) abfließt, sobald der Verschiebekolben (1) sich in Richtung des Messanschlusses (15, 17) bewegt.
Überwachungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebekolben (1) im Gehäuse (7) zwei Fluidräume (3, 5) begrenzt, die beide an eine Druckfeststelleinrichtung (47) angeschlossen sind.
Überwachungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweils eine Fluidraum (5) hydraulisch und der andere Fluidraum (3) des Verschiebekolbens (1), vorzugsweise von einem Energiespeicher wie einer Druckfeder (53) unterstützt, pneumatisch ansteuerbar ist.
Überwachungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Druckfluid-Steuereinrichtung (13) zumindest ein Ansteuerventil (19) zwischen mindestens einer Druckversorgungsquelle (27) der Druckfluid-Steuereinrichtung (13) und dem jeweils hydraulisch beaufschlagbaren Fluidraum (3, 5) des Verschiebekolbens (1) aufweist.
Überwachungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige Druckversorgungsquellen (56; 27) vorgesehen sind, die ein Pneumatikmedium und/oder Hydraulikmedium in den Versorgungskreis für den Verschiebekolben (1) einspeisen.
Überwachungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebekolben (1) Bestandteil einer Hirth-Verzahnung (62) oder einer Werkzeugkupplung (76) im Anwendungsbereich von Werkzeugrevolvern ist.