Fühlfingersteuereinrichtung, insbesondere für Kopierfräsmaschinen, .Kopierhobelmaschinen oder Kopierschleifmaschinen. Gegenstand der Erfindung ist eine Fühl- fingersteuereinricUtung, insbesondere für Kopierfräsmaschinen, Kopierhobelmaschinen oder Kopierschleifmaschinen nach dem Pa tentanspruch des Hauptpatentes, bei der von den elektromagnetischen Messköpfen, die die Vorschubmotoren steuernden Relais über git tergesteuerte Gasentladungsgefässe, vorzugs weise mit Edelgasfüllung, gesteuert werden. Diese Einrichtung arbeitet sehr genau. Da mit ist aber eine grosse Schalthäufigkeit der Steuerung bedingt.
Wird zum Beispiel beim Auslenken des Fühlfingers um 0,1 mm der Schaltimpuls gegeben und damit die Steue rung betätigt, so bedeutet dies, dass beim Überfahren einer schrägen Fläche je 1 mm 10mal" geschaltet wird. Wird nun im Zuge der Steigerung der Genauigkeit die Testein richtung so empfindlich, dass sie zum Bei spiel bei 0,02 mm den Schaltimpuls gibt, so wird beine Überfahren von 1 min 50mal geschaltet werden. Das bedeutet besonders dann einen Nachteil, wenn zum Beispiel beim Schruppen, schnell gearbeitet werden soll, da das häufige Schalten, insbesondere beim Abtasten von ganten, die Arbeitsgeschwin digkeit sehr ungünstig beeinflussen kann.
Die Erfindung sucht nun diese Nachteile dadurch zu beheben, dass zum Erzeugen einer Verzögerung beim Ansprechen resp. Er löschen der Gasentladungsgefässe durch Kon takte der von den Messköpfen gesteuerten Relais Kondensatoren in den Gittervorspan nungskreisen dieser Gasentladungsgefässe zum Aufladen gebracht werden.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sei zunächst an Hand der Abb. 1 bis 3 der Zeichnung die Abtastung von schrägen Flä chen besprochen. Der Fühlfinger geht in der Tiefenrichtung vor und berührt bei A (Abb.1) das Modell. Er wird seitlich ab gelenkt und betätigt, wenn er bis B vor- gefahren ist (nach 0,05 mm Ablenkung) die Seitensteuerung. Da in dieser jedoch eine Trägheit ist (Schütze, Motore), gelangt er bis zum Punkte C (0,1 mm) ehe der Tiefen betrieb stillgesetzt ist und entsprechend dem Kommando der Rückzug erfolgt.
Dabei ist die Fühlfingerachse in die angedeutete schräge Lage gekommen; es erfolgt ein Rück zug so lange, bis das Seitenkommando aufhört (in B bei 0,05 mm Ablenkung des Fühl- fingerkopfes) und der Tisch auch wirklich zum Stehen gekommen ist (im Punkt A). Bei dieser Arbeitsweise, wie sie bei der im Hauptpatent beschriebenen Einrichtung vor sich geht, würden der Fühlfinger und das Werkzeug, z. B. der Fräser, bei sehr häu figer Schaltung dauernd zwischen den Punk ten A und B hin- und hertanzen oder nur ganz langsam weiter vorgeschoben werden. Um dies zu verhindern ist bereits vorgeschla gen worden, am Ende des Rückzuges die Ein schaltung in der Vorwärtsrichtung zu ver zögern und allein die Seitenbewegung wirk sam werden zu lassen.
Hierbei würde dann am Ende des Rückzuges der Tisch für eine bestimmte Zeit seitlich bis D und dann erst wieder vorfahren. Hierbei ist der Weg von A nach C wieder zurück nach < 9. unwirt schaftliche Zeitvergeudung. Ideal wäre die Tastung, wenn beim seitlichen Auslenken des Fühlfingers an der Rückseite R (Abb. 2) das Kommando "Tiefenbewegung halt" und "Tischbewegung seitlich" gegeben wird, wäh rend beim seitlichen Auslenken des Fühl- fingers an der Stirnfläche S (rechts in Abb. 2) das Kommando "Tischbewegung seitlich halt" und "Rückzug" gegeben wird, das heisst, wenn der Fühlfingerweg nach Abb. 2 erfolgen würde.
Eine weitere Steigerung der Arbeitsgeschwindigkeit kann dabei durch Verminderung der Schalthäufigkeit bewirkt werden, indem die Flächen in grossen Schrit ten (Abb. 2) anstatt in kleineren Schritten (Abb. 3) abgetastet werden.
In den Abb. 4 bis 5 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge stellt, mit dem diese Steigerung der Arbeits geschwindigkeit durch Schalthäufigkeitsver- minderung erzielbar ist. Die Schaltung stimmt teilweise mit dem im Hauptpatent dargestellten Schaltungsbeispiel überein, so dass sich eine nähere Beschreibung dieser Teile erübrigt.
In der Hauptsache unter scheidet sich die vorliegende Schaltung von der nach dem Hauptpatent dadurch, dass bei der seitlichen Auslenkung des Fühlfingers in der einen oder andern Richtung auf Stellung 1 des Messkopfes M., nicht beide Male dieselbe Röhre (77 im Hauptpatent) zum Ansprechen kommt, sondern statt dessen zwei Gasent ladungsgefässe 51r, 51st vorgesehen sind, welche als Anodenspannung eine Wechsel spannung derartiger Phasenlage haben, dass je nach der Richtung der Auslenkung des Fühlfingers an der Stirn- oder Rückseite Röhre 51s1, oder 51r zündet und dementspre chend Relais 66 oder 67 anspricht.
Durch ein mit der Tischumschaltung zwangsweise betätigtes Hilfsrelais 68, wird bewirkt, dass die beiden Anodenstromrelais 66, 67 in der Wirkungsweise sinngemäss geschaltet werden, wenn bei der zeilenmässigen Umkehr der Tischbewegungsrichtung Stirn- und Rück seite miteinander vertauscht werden müssen.
Hinzugekommen sind ferner die Schalter 76--78 zur Einschaltung von Kondensatoren in die Gitterstromkreise der Röhren 34, 51r und 51s1 und die Schalter 70-75 zur Ein stellung verschiedener Gittervorspannungen, sowie die Schalter 79, 80 zur Änderung der Speisespannung der Messköpfe M, und M, Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung sei angenommen, dass der Fühl- finger das Modell in waagrecht liegenden Zeilen abtastet und der Tisch nach rechts bewegt: wird.
Dann ist über einen bei dieser Bewegung geschlossenen Kontakt 82a (Abb. 5) < las Relais 68 eingeschaltet, so dass dessen Arbeitskontakte 68n, und 68a im Stromkreis der Anodenrelais 66 bez\v. 67 ge schlossen sind.
Der Kommandoschalter steht in Stellung "Vor". Wenn der Fühlfinger beim Verfahren auf die Fläche F., F (Abb. 2) des Modelles mit diesem in Berührung kommt, dann wird der Fühlfinger seitlich ab gelenkt und die Zunge des Messkopfes M. gelangt in die Stellung 1, z. B. die untere. Die Röhre 51r zündet, während die Röhre 51st unbeeinflusst bleibt. Das Anodenrelais 66 spricht an und öffnet seinen Ruhekon takt 66r1, wodurch das den Tiefenvorschub motor 31, auf Vorwärtsrichtung schaltende Schütz V, aberregt und die Tiefenbewegung stillgesetzt wird.
Ferner öffnet das Relais 66 seinen Ruhekontakt 66r,, wodurch der Stromkreis für ein Hilfsschütz 81 geöffnet wird, das durch Schliessen eines nicht dar gestellten Ruhekontaktes die Tischbewegung seitlich einschaltet. Gleichzeitig schliesst das Relais 66 seinen Arbeitskontakt 66a1, durch den einen Kondensator 63 über einen Lade widerstand 62 an das Gittervorspannungs potentiometer 59 der zugehörigen Röhre 51r gelegt wird.
Hierdurch wird infolge kleinerer Gittervorspannung die Bedingung für das Brennen der Röhre 51r gegeben für eine Zeit, die abhängig ist von der Dauer des Ladevor ganges, das heisst von der Grösse des Konden sators 63 und des Widerstandes<B>62;</B> bei Ka pazitäten von 0,5 bis 5 Mf konnte zum Bei spiel die Ladezeit von 1/10 bis 1 Sek. verän dert werden.
Wenn man nun dafür sorgt, dass die Ladezeit grösser ist als die Zeit, die zum Wegfahren und Freiwerden des Fühl- fingers vom Modell erforderlich ist (1/10 bis 2/10 Sek.), so findet beim Freiwerden des Fühlfingers vom Modell, trotzdem dann die Steuerwechselspannung nicht mehr vorhan den ist, kein Erlöschen der Röhre 51r statt, da durch die Kondensatoraufladung der Zündpunkt so verstellt ist, dass die Röhre auch brennt, wenn keine Steuerspannung am Gitter liegt. Mit dem Abklingen des Lade vorganges kommt der Zündpunkt jedoch wie der auf seinen normalen Wert und das Rohr 51r verlischt.
Ein Ruhekontakt 66r3 entlädt nach dem Abklingen des Ladevorganges den Kondensator und die Steuerung arbeitet nun mehr normal.
Bei einem Auslenken des Fühlfingers an der Stirnfläche S spricht über Röhre 51st das Relais 67 an. Sein Ruhekontakt 67r1 setzt eine etwaige Tiefenbewegung still; sein Arbeitskontakt 67a, schaltet den Rückzug ein, sein Arbeitskontakt 67a, setzt über Schütz 81 die Tischbewegung seitlich still. Wenn der Fühlfinger vom Modell frei wird, wird nicht sofort das Relais 67 abgeschaltet, sondern der Rückzug in der oben erläuterten Weise zunächst noch dadurch aufrechterhal ten,
dass sich der durch den Arbeitskontakt 67a3 an das Gitterspannungspotentiometer 60 angelegte Kondensator 54 auflädt. Erst dar nach fällt das Relais 67 ab und es verhindert nun die Wiedereinschaltung des- Vorschubes in der Tiefenrichtung "vorwärts" dadurch, dass es über seinen Kontakt 67r einen Kon densator 64 an das Gitterspannungspotentio meter 56 der Röhre 34 anlegt. Der Konden sator lädt sich über den Schutzwiderstand 65 auf.
Der Spannungsabfall an 65, hervor gerufen durch den Ladestrom des Konden- sators, verschiebt die Vorspannung der Ka thode der Röhre 34 derart, dass die Gitter vorspannung geringer wird und die Röhre 34 zündet. Sobald jedoch der Kondensator ge laden ist, hört der Ladestrom auf. Der Span nungsabfall an 65 verschwindet und es herr schen die normalen Gittervorspannungsver hältnisse, so dass die Röhre 34 wieder er lischt und das Relais 19 abfällt.
Solange das Relais 19 auf diese Weise erregt wird, öffnet es sein Ruhekontakt 19r, im Stromkreis des Schützes p, und verhindert damit die Ein schaltung des Tiefenvorschubmotors in der Vorwärtsrichtung. Ferner unterbricht das Relais 19 durch Öffnen seines Ruhekontaktes 19r1 den Stromkreis für das Schütz 81, das nun die Seitenbewegung einschaltet.
Stösst nun der Fühlfinger seitlich an, so wird die Röhre 51st und damit das Relais 67 zum Ansprechen gebracht, das den Tiefenvor- schubmotor über seinen Kontakt 67a, auf Rückwärts schaltet, ausserdem wird durch Schliessen des Kontaktes 67a3 der Konden sator 54 angeschaltet und in der oben be schriebenen Weise der Rückzug verlängert und damit ein grosser Schritt erzielt.
Bei der Umkehr der Tischbewegung wird der Kontakt 82a geöffnet und infolge dessen fällt das Relais 68 ab. Da nun gleichzeitig mit der Vertauschung der Stirn- und Rück- seite des Fühlfingers bei der umgekehrten Tischbewegung auch die Phasenlage der Ano denspannung der Röhren 51r und 51st ver tauscht wird, behalten diese Röhren ihre vor herbeschriebene Wirkungsweise bei und die Vorgänge spielen sich daher in derselben Weise wie vorher ab.
Beim Abtasten mit senkrecht liegenden Zeilen ist bei der einen Tischbewegungsrich tung, z. B. Abwärts, der Kontakt 83a ge schlossen, bei der andern Richtung, Auf wärts, offen. Der Kontakt 82a ist hierbei dauernd geöffnet.
Die Grösse dieser Verminderung der Schalthäufigkeit ist abhängig von der Grösse der Kondensatoren. Es werden die Konden satoren daher zweckmässig verändert, zum Beispiel als Stufenkondensatoren ausgebildet und mehrere, zum Beispiel drei Schaltstellun gen vorgesehen, von denen die erste einen ganz kleinen Kondensator enthält, während in den andern Schaltstellungen grössere Kon densatoren eingeschaltet werden. Mit einem und demselben Stufenschalter oder sonstiger Schaltanordnung kann auch die Grösse aller in der Steuerung vorgesehenen Schalthäufig keitsverminderung gleichzeitig verändert werden. Zu diesem Zweck wären in dem an geführten Schaltungsbeispiel die Schalter 76, 77 und 78 der Kondensatorgruppen 64, 63 und 54 miteinander zu kuppeln.
Gleichzeitig mit dieser mechanischen Kupplung der Kon densatorstufenschalter können auch andere Schaltelemente zwangsweise verändert wer den. Es entspricht nämlich ein kleiner Schritt einer feineren Bearbeitung des Werk stückes, welche man zum Schlichten verwen det, während ein grosser Schritt für das Schnippen geeignet ist. Es kann daher beim Schruppen eine geringere Empfindlichkeit der Steuerung für die Arbeitsbeschleunigung zweckmässig sein. Es wird daher gleichzeitig zwangsläufig zum Beispiel die Gittervor spannung der Steuerröhren verstellt oder die Speisespannung für die Messköpfe verringert, indem mit den Kondensatorstufenschaltern auch die Schalter 70, 75 und 79, 80 gekup pelt werden. Es wäre auch noch denkbar, die Vorschubgeschwindigkeit der Tische mit zu verändern, indem man beispielsweise die Felderregung verändert.