Tasteinrichtung für Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Nachformfräsmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf eine Tasteinrichtung für Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Nachform fräsmaschinen, mit Vorsteuereinrichtung.
Eine bekannte Nachformfräsmaschine dieser Art be sitzt eine elektromagnetisch arbeitende Vorsteuereinrich- tung, die aus einer am oberen Ende des Tasters angeord neten, als Kontakt wirkenden Kugel und einem die Kugel umschliessenden, einen Messkontakt tragenden Messkopf besteht, der noch um durch die Mitte der Kugel hindurch gehende Achsen gegenüber der Tasterachse verschwenk- bar ist.
Die Vorsteuereinrichtung hat die Aufgabe, mit Hilfe einer Vorsteuerkraft den Taster mit seinem Tast- stift in ständiger Anlage am Modell zu halten und die Richtung der Vorsteuerkraft und damit die Vorschub richtung ständig und selbsttätig in Abhängigkeit von der Berührungstangente zwischen Taster und Modell einzu stellen. Dadurch wird die Vorschubbewegung des Werk- zeuges stets richtungsgleich zur Auslenkung des Tasters eingeleitet.
Messkopf und Kugel bilden dabei einen die Vorsteuereinrichtung steuernden elektrischen Schalter, und der Messkopf oszilliert ständig in einer durch die jeweilige Komponentenstellung bestimmten Lage. Die Vorsteuereinrichtung unterliegt dadurch einem relativ hohen Verschleiss.
Eine andere bekannte Nachformfräsmaschine arbeitet mit einer hydraulisch wirkenden Vorsteuereinrichtung, die aus drei am oberen Ende des Tasters in Richtung der Raumkoordinaten angeordneten Vorsteuerbolzen und aus einem jeweils um einen Bolzen im Sinne der Vorsteuerung rechts- oder linksdrehend angetriebenen hydraulischen Ventil besteht, dessen Kolben zusammen mit dem Vorsteuerbolzen einen hydraulischen Schalter bildet. Die Anzahl der möglichen Zeilenrichtungen ist hierbei begrenzt.
So gestattet diese Vorsteuereinrichtung lediglich ein Arbeiten in jeweils einer von entsprechend den drei Koordinatenrichtungen, (längs , ( < quer oder (vertikal möglichen Zeilenrichtungen, und für jeden Zeilenrichtungswechsel muss das hydraulische Ventil durch umständliches und zeitraubendes Umstecken von dem einen Vorsteuerbolzen abgenommen und in Wirk verbindung mit dem anderen gebracht werden. Dieses Umstecken verlangt eine hohe Genauigkeit in der Zuord nung der Vorsteuerbolzen an der Tasterstange, die meist nur mit erheblichem Justieraufwand und mit grosser Sorgfalt erreichbar ist.
Ein anderer entscheidender Nach teil bei dieser bekannten Vorsteuereinrichtung besteht darin, dass bei einer Pendelbewegung der Tasterstange die Linienberührung zwischen dem Vorsteuerbolzen und dem ihn umgebenden Kontaktelement des Steuerventils verlorengehen kann, wodurch Kippmomente am Vor steuerbolzen auftreten, die die Grösse der Voreilung in unerwünschter Weise verändern. Beim Umrisskopieren ist sogar ständig ein solches Kippmoment vorhanden, weil dort Tasterstange und Vorsteuerbolzen ständig pen delnd ausgelenkt werden.
Durch die Erfindung sollen diese Nachteile vermieden und eine Tasteinrichtung für Nachformwerkzeugmaschi- nen, mit Vorsteuereinrichtung geschaffen werden, die unter Vermeidung einer ständig oszillierenden Messkopf- bewegung der Vorsteuereinrichtung und unter Beibehal tung stets gleichbleibender Voreilgrössen ein störungs freies und ein Optimum an Abbildungsgenauigkeit auf weisendes Arbeiten in beliebigen Zeilenrichtungen gestat tet.
Bei der den Gegenstand der Erfindung bildenden Tasteinrichtung für Nachformwerkzeugmaschinen, insbe sondere Nachformfräsmaschinen, mit einer durch paral lele oder winklige Auslenkung des Tasters in beliebigen Raumkoordinaten beeinflussbaren Vorsteuereinrichtung zur Einleitung der Vorschubbewegung des Werkzeuges richtungsgleich zur Auslenkung des Tasters ist erfin- dungsgemäss ein eine am Taster angeordnete Kugel umschliessender,
im Sinne der Vorsteuerung links- oder rechtsdrehend hydraulisch angetriebener Messkopf vor gesehen mit einem hydraulischen Ventil, welches unter der Wirkung einer Vorsteuerkraft direkt oder indirekt die Kugel und somit den Taster in ständiger Anlage am Messkopf bzw. Modell hält und mittels der Tasterauslen- kung den Messkopfantrieb einleitet.
Der Messkopf kann bei dieser Anordnung mit Vorteil in einem Gehäuse drehbar gelagert sein und einen radial zu seiner Drehachse hydraulisch verschiebli- chen Steuerschieber tragen, der unter der Wirkung eines an seinem einen Ende angreifenden Federelementes mit seinem anderen Ende über einen schwenkbaren Hebel mit der Kugel in Wirkverbindung stehen und Grösse und Richtung der Auslenkbewegung der Kugel in entspre chende Kommandos für Stillstand, Drehwinkel und Drehrichtung des hydraulischen Messkopfantriebes um wandeln kann.
Mit der Erfindung können die Vorteile einer elektro magnetisch arbeitenden und stufenlos um die Tasterachse schwenkbaren Vorsteuereinrichtung mit denen einer hy draulisch arbeitenden und in Stufen umsteckbaren Vor steuereinrichtung in sinnvoller Weise kombiniert und damit eine Vorsteuereinrichtung geschaffen sein, die so wohl von Hand gesteuert als auch automatisch, z.B. beim zweidimensionalen Zeilen- oder Umrissnachformfräsen und beim dreidimensionalen Umrissfräsen bei optimaler Abbildungsgenauigkeit und Zuverlässigkeit zu arbeiten vermag.
Gemäss einer Weiterausbildung der Erfindung wird als hydraulischer Steuerschieber des Messkopfes ein Einkantenschieber verwendet, und ist die Vorspannung des Federelementes, mit dem der Steuerschieber über ein Zwischenglied die Kugel in Anlage am Messkopf hält, veränderbar. Das hat den Vorteil einer besonders einfa chen und damit billigen Herstellung und durch die Möglichkeit, die Vorspannung des die Vorsteuerkraft erzeugenden Federelementes zu verändern, ist m einfa cher Weise der Vorteil erreicht, die Grösse der Versteu- erkraft wählbar und einstellbar zu machen.
Mit weiterem Vorteil kann als Messkopfantrieb ein hydraulischer Motor vorgesehen sein, dessen Druck mittelzuleitungen mit einem von an den Umkehrpunkten der Arbeitsschlitten der Maschine angeordneten elektri schen Kontaktgebern schaltbaren hydraulischen Vierwe- gemagnetventil verbunden sind, und es kann ferner ein von den gleichen Kontaktgebern schaltbares hydrauli sches Zweiwegemagnetventil mit einer der Druckleitun gen und dem Steuerschieber des Messkopfes verbunden sein, derart, dass bei Modellberührung des Tasters und gleichmässigem Konturverlauf kein Druckunterschied in den Druckleitungen vorhanden ist und bei Tasterauslen- kung,
Impulsgabe der Kontaktgeber oder berührungslo ser Tasterstellung ein Druckunterschied zur Einleitung des Messkopfantriebes herbeigeführt ist. Hierbei ist es vorteilhaft, dass zwei Druckleitungen für den Messkopf- antrieb von zwei Druckmittelpumpen ausgehend mit dem Vierwegemagnetventil verbunden sind, von denen eine Leitung zusätzlich über das Zweiwegemangetventil zum Steuerschieber des Messkopfes führt. Als Kontaktgeber sind vorteilhaft Endschalter vorgesehen, die über elektri sche Relaisschalter mit den hydraulischen Ventilen elek trisch verbunden sein können.
Die Ventile ermöglichen dabei im Zusammenwirken mit den Endschaltern ein selbsttätiges Umsteuern des Messkopfes und damit der Fräszeilen.
Gemäss einer Weiterausbildung der Erfindung ist der Messkopf um durch die Kugelmitte hindurchgehende Schwenkachsen in drei Koordinatenebenen stufenlos schwenkbar und in jeder Winkellage verriegelbar. Hierbei kann der Messkopf einerseits in einer Koordinatenebene, vorzugsweise in horizontaler Ebene, in jeder Einstellage feststellbar und in den anderen beiden Koordinatenebe- nen jeweils in einer von der x- oder y-Koordinate mit der z-Koordinate gebildeten Winkellage feststellbar sein.
Mit Hilfe dieser universellen Schwenkbarkeit des Messkopfes in allen drei Koordinatenebenen ist es möglich, im Zeilenfräsverfahren nicht nur in sogenannten Längs-, Quer- oder Vertikalzeilen, sondern auch in Diagonalzei- len zu fräsen, d.h. die Zeilenrichtung kann jede beliebige Winkellage zwischen den durch die Raumkoordinaten gebildeten Zeilenrichtungen (längs, quer, vertikal) ein nehmen.
Für die die universelle Schwenkbarkeit der Vorsteuereinrichtung gestattende Anordnung kann dabei das den Messkopf tragende Gehäuse in einer gabelförmi gen Ausnehmung eines im Tastergehäuse um eine senk rechte Achse drehbar gelagerten Tragkörpers um eine durch die Kugelmitte hindurchgehende, horizontale Ach se schwenkbar gelagert und der Tragkörper in jeder Einstellage gegenüber dem Tastergehäuse feststellbar sein.
In der Figur der beiliegenden Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt und teilweise schematisch dargestellt.
In einem nach unten abgebrochen dargestellten Ge häuse 1, das mit dem nicht dargestellten Werkzeugträger, z.B. einer Kopierfräsmaschine fest verbunden ist, ist der Taster 2 (ebenfalls nur teilweise dargestellt) nach allen Richtungen in bekannter und daher nicht näher gezeigter Weise frei beweglich gelagert. Am oberen Ende des Tasters ist an einem bei 3 mit dem Taster verschraubten Arm 4 eine Kugel 5 befestigt. Im Tastergehäuse 1 ist ein Tragkörper zur Aufnahme eines einen Messkopf 6 tragenden Gehäuses 7 drehbar gelagert.
Dieser Tragkör per besteht aus einer abgesetzten Lagerhülse 8, mit einer Ringnut 9, in welche zur Verhinderung, dass sich der Tragkörper vom Tastergehäuse abhebt, ein von oben mit dem Gehäuse 1 verschraubter geteilter flacher Ring 10 eingreift und zwei fest mit der Hülse gabelförmig verbun dene, als Lagerschilde für das Messkopfgehäuse 7 die nenden Stegen 11, zwischen denen das Messkopfgehäuse mit Zapfen 12, deren Achsen durch den Kugelmittel punkt hindurchgehen, um den Kugelmittelpunkt schwenk bar gelagert ist.
Der Messkopf ist mit einer Welle 13 im Messkopfgehäuse drehbar gelagert, und diese Welle ist mit der Antriebswelle 14 eines am Messkopfge- häuse angeflanschten hydraulischen Antriebsmotors 15 fest verbunden.
Der Messkopf umschliesst die Kugel mit einer Ausnehmung 16, die im Durchmesser grösser als die Kugel ist, und drückt sie mit Hilfe einer in einer Radialnut um einen Zapfen 17 schwenkbaren, an einem Hebel 18 befindlichen Rolle 19 ständig gegen die der Rolle diametral gegenüber liegende Fläche der Ausneh- mung. Die Anpresskraft für die Rolle und damit die Grösse der Vorsteuerkraft erzeugt hierbei eine sich gegen einen verstellbaren Anschlag 20 und gegen einen in einer Radialbohrung 21 verschieblich gelagerten
hydraulischen Einkantensteuerschieber 22 abstützende Druckfeder 23 und vermittelt ihn über den Steuerschieber auf den die Rolle tragenden Hebel. Durch Drehung des Anschlages kann die Vorspannung der Feder und damit die Grösse der Vorsteuerkraft verändert werden. Eine verriegelbare Stellschraube 24 an dem der Rolle entgegengesetzten Ende des Hebels bildet die Anlagefläche für den Steuer schieber und dient gleichzeitig als Mittel zur Einstellung der Grösse des Winkels, welcher von der Berührungstan gente zwischen Modell und Taster und der Richtung der Vorsteuerkraft gebildet wird.
Der Steuerschieber besitzt eine Ringnut 22', durch welche der Grad der Verbindung mit radial in die Längsbohrung 21 einmündenden Kanä len 25, 26 gesteuert wird, die ihrerseits über am Umfang der Welle 13 angeordnete Ringnuten 25' und 26' in geänderter Richtung das Messkopfgehäuse verlassen und in zur Druckflüssigkeitsquelle und zum Flüssigkeitsbe hälter 27 führende Leitungen münden.
Zwei weitere Druckleitungen 28 und 29 gehen von je einer aus dem gemeinsamen Druckmittelbehälter das Druckmittel an saugenden Druckmittelpumpe 30 und 31 aus und führen über je ein Druckbegrenzungsventil 32 und 33 und ein Vierwegemagnetventil 34 zum hydraulischen Motor 15.
Die Druckleitung 25 ist indessen über ein Zweiwegma- gnetventil 35 mit der Druckleitung 29 an einer zwischen Vierwegemagnetventil und Druckbegrenzungsventil 33 liegenden Stelle verbunden, während die Rückflusslei- tung 26 ebenfalls mit dem Zweiwegemagnetventil verbun den und bei dessen Umschaltung mit der Leitung 29 verbindbar ist, so dass das Druckmittel über die Rück- flussleitung 26 in den Behälter entweicht.
Da die Vor steuereinrichtung mit dem Differenzdruck zweier Druck leitungen arbeitet, ist das Druckbegrenzungsventil 33 so eingestellt, dass in der Leitung 29 ein höherer Druck, z.B. von 6 atü, als in der Leitung 28 herrscht, in der das Druckbegrenzungsventil 32 den Druck z.B. auf 4 atü bestimmt, wobei die Druckeinstellung an den Druck begrenzungsventilen vorgenommen wird, wenn der Ta ster keine Modellberührung hat, d.h. der Einkantensteu- erschieber seine Schliessstellung einnimmt, in der kein Durchfluss von Leitung 25 nach Leitung 26 stattfindet.
Mit 36, 37 und 38 sind elektrische Endschalter bezeichnet, die als Wegbegrenzungsschalter an den Ar beitsschlitten der Maschine in allen drei Bewegungsrich tungen angeordnet 'sind. Diese arbeiten in bekannter Weise mit entsprechend der Weglänge am Maschinen ständer einstellbaren, nicht näher dargestellten Schalt nocken zusammen. Die Endschalter sind über je ein Schaltrelais (39) an die Magnetventile 34 und 35 ge schlossen.
Die Wirkungsweise der Vorsteuereinrichtung ist fol gende: Es sei angenommen, dass die Maschine im Zeilenfräsverfahren mit in Querrichtung verlaufenden Zeilen arbeitet, was auch der in der Figur gezeigten Stellung des Messkopfes, nämlich Indexierung durch Bolzen 41 und 42, entspricht. Die Zeilenbeistellung in Längsrichtung wird hierbei durch eine an sich bekannte und hier nicht näher erläuterte Zeilenbeistelleinrichtung vorgenommen. Es sei weiterhin angenommen, dass sich der Taster ausser Arbeitsstellung, d.h. ohne Modellbe rührung befindet.
In diesem Fall nimmt der Steuerschie ber 22 seine Schliessstellung ein, in welcher ihn die Feder 23 gegen die Stellschraube 24 und damit gegen den Hebel 18 drückt, so dass dieser mit der Rolle 19 die Kugel 5 in ständiger Anlage zur Anlagefläche der Ausnehmung 16 hält. Die Leitung 26 wird also vom Steuerschieber verschlossen, und die Ventilstellungen (34, 35) sind so, dass ein Druckunterschied in den Leitungen 25, 29 gegenüber der Leitung 28 zu verzeichnen ist. Dieser Druckunterschied bewirkt einen beispielsweise rechtsdre henden Antrieb des hydraulischen Motors 15 und somit über die Wellen 14, 13 eine ständig gleichförmig kreisen de Drehbewegung des Messkopfes 6 in gleicher Drehrich tung wie beim Antriebsmotor.
Wird nun der Taster in Richtung auf das Modell bewegt und setzt er im Zuge dieser Abwärtsbewegung auf einer beispielsweise waagerecht gelegenen Oberfläche des Kopiermodelles auf, so wird er gegenüber dem Tastergehäuse aufwärts bewegt und hebt über den Arm 4 mit der Kugel 5 die Rolle 19 an, so dass über den Hebel 18 der Steuerschieber 22 in der Zeichnung nach unten bewegt und der Kanal 26 ein wenig geöffnet wird. Durch diese Öffnung wird der Druck in den Leitungen 25 und 29 über die Rückflussleitung 26 in den Behälter abgebaut und zwar so weit, bis der gleiche Druck der Leitung 28, also 4 atü, erreicht ist, also Druckgleichheit in den Leitungen 25, 28 und 29 erzielt ist.
In diesem Moment ist die durch Einstellung an der Schraube 24 vorgewählte Komponentenstellung der Richtung der Vorsteuerkraft zur Berührungstangente zwischen Modell und Taster erreicht, der Taster wird somit durch die Vorsteuerkraft in Richtung seiner Vorschubbewegung um einen be stimmten Betrag, nämlich um die Grösse der Voreilung ausgelenkt, und durch diese Auslenkung wird das die Vorschubbewegung des Tasters einleitende, mit der Ta- sterstange in Wirkverbindung stehende aber nicht näher dargestellte Mittel derart beeinflusst,
dass es eine Vor schubbewegung des Arbeitsschlittens in der Querrichtung nach hinten einleitet. Taster und Werkzeug bewegen sich somit in der durch das Modell bestimmten waagerechten Ebene von vorn nach hinten.
Der weitere Tasterverlauf soll im folgenden anhand von drei typischen Möglichkeiten beschrieben werden. Dies sind im besonderen: 1. der Taster kann zufolge einer Vertiefung im Modell nach unten ausgelenkt werden; 2. der Taster kann zufolge einer Modellerhöhung nach oben ausgelenkt werden; 3. er kann aber auch, weil das Ende der Zeile erreicht ist, zufolge Kontaktgabe durch den am Arbeitsschlitten angeordneten Zeilenbegrenzungsendschalter zur Rich tungsumkehr veranlasst werden.
Zunächst soll die Wir kungsweise der Vorsteuereinrichtung während der ersten von diesen drei typischen Laufmöglichkeiten des Tasters erläutert werden: Es sei angenommen, dass der Taster zufolge einer Modellvertiefung abwärts ausgelenkt wird. In diesem Moment wird sich die Kugel am oberen Tasterende senken und mit Hilfe der Federkraft 23 der Steuer schieber 22 dieser Senkbewegung entgegengesetzt, also nach oben verschoben, weil über den Hebel 18 die Rolle 19 der Kugelbewegung folgt. Dadurch wird die Leitung 26 geschlossen und der in den Leitungen 25 und 29 befindliche Druck kann sich wieder aufbauen, bis sein vorher bestimmter Höchstdruck (6 atü) wieder erreicht ist.
Gleichzeitig mit dem Beginn des Druck anstieges gegenüber dem in der Leitung 28 befindlichen Druck, beginnt der hydraulische Motor wiederum rechts drehend, gleichermassen wie beim modellberührungslo- sen Zustand des Tasters, den Messkopf anzutreiben und zwar so lange bis sich die Anlagenkomponente (Richtung der Vorsteuerkraft) dem geänderten Konturenverlauf des Modelles angepasst hat.
Ist dieser Moment erreicht, so ist auch die dem Winkel der Anlagekomponente zur Berüh rungstangente zwischen Modell und Taster entsprechen de Spaltbreite zwischen Kugel und Messkopfausnehmung erreicht, wodurch der Steuerschieber wieder ein wenig nach unten, also in Richtung Öffnungsstellung verscho ben und damit die Leitung 26 leicht geöffnet wird, was einen erneuten Druckabbau in den Leitungen 25 und 29 bis zur Druckgleichheit mit der Leitung 28 zur Folge hat.
Die Drehbewegung des hydraulischen Motors und damit des Messkopfes wird dadurch unterbrochen und wieder um durch die mit Voreilung ausgelenkte Tasterspindel über Vorschubbewegungen einleitende, an der Taster- Spindel angeordnete Mittel wird die Vorschubbewegung in der durch den geänderten Konturenverlauf bestimmten Richtung eingeleitet.
Taster und Werkzeug bewegen sich somit in der durch die Modellvertiefung gegebenen Abwärtsrichtung. Sobald sich dem Taster ein Hindernis in den Weg stellt, er also z.B. wiederum auf eine waagerecht gelegene Modellfläche auftrifft, wird der Taster nach oben ausgelenkt. Die Kugel wird erneut über die Rolle und den Hebel den Steuerschieber entgegen der Tasterauslenkrichtung nach unten verschieben, was eine zunehmende Öffnung des der Leitung 26 zugeordneten Steuerspaltes und somit einen weiteren Druckabbau in den Leitungen 25 und 29 bewirkt, mit dem Ziel wieder einen Druckunterschied in den Leitungen 26, 29 gegen über der Leitung 28 zu erzeugen.
Dieser Druck unterschied ist allerdings jetzt umgekehrt gerichtet d.h. die Leitungen 25 und 29 weisen einen geringeren Druck als die Leitung 28 auf, wodurch der hydraulische Motor linksdrehend den Messkopf antreibt, so lange bis durch die Vorsteuerfeder die Kugel wieder in ihre durch die Richtung der Anlagenkomponente bestimmte Stellung innerhalb des Messkopfes gebracht ist. In dieser Stellung nimmt der Steuerschieber wieder seine Lage mit gering ster Öffnung des Kanals 26 ein, so dass der Druck in den Leitungen 25 und 29 wieder ansteigt, bis er den Wert des in der Leitung 28 herrschenden Druckes (4 atü) erreicht hat. Somit ist wieder Druckgleichheit in den Druckleitun gen eingetreten und der Motor bzw. Messkopf beendet seine Drehbewegung.
Bei der zweiten Tasterlaufmöglichkeit soll davon ausgegangen werden, dass der Taster zufolge einer Modellerhöhung aufwärts ausgelenkt wird. In diesem Fall ergeben sich mit der Tasterauslenkung zur Einlei tung der geänderten Laufrichtung des Tasters bis zur erneuten Tasterauslenkung die gleichen Steuervorgänge innerhalb der Vorsteuereinrichtung wie im zuvor be schriebenen Beispiel der Tasterlaufrichtungsänderung bei Modellvertiefung, lediglich in umgekehrter Weise.
Das bedeutet also, dass zunächst mit der Konturänderung eine Tasterauslenkung erfolgt, die eine Linksdrehung des Messkopfes einleitet, um dann bei erneuter Änderung der Tasterlaufrichtung, beispielsweise wiederum in eine waa gerechte Ebene übergehend, zu einer Rechtsdrehung des Messkopfes zu gelangen.
Bei der dritten Möglichkeit soll die Zeilenrichtungs- umkehr von der Vorsteuereinrichtung eingeleitet werden. Zu diesem Zweck sind laufrichtungsbegrenzende End- schalter an den Arbeitsschlitten angeordnet, die mit entsprechenden am unbewegten Maschinenteil, z.B. dem Längsschlitten, vorn und hinten angebrachten, allerdings nicht dargestellten, Schaltnocken zusammenwirken, und die in elektrischer Wirkverbindung mit den Magnetventi len 34 und 35 stehen.
In der Zeichnung soll der Endschalter 36 am Querschlitten angebracht sein und der Laufrichtungsbegrenzung und -umschaltung in Querrich tung dienen. Der Taster ist dabei in seiner der Längsrich tung entsprechenden Auslenkbarkeit indexiert. Der End- schalter ist über ein Stromstossrelais (39) an den Magnet des Vierwegeventils und über ein Zeitrelais (39) an den Magnet des Zweiwegeventils angeschlossen. Es sei ange nommen, dass der Taster das Modell in waagerechter Ebene und in Querrichtung von vorn nach hinten abtastet.
Die Kugel nimmt dabei eine Stellung inner halb des Messkopfes ein, die den Steuerschieber 22 gegenüber Kanal 26 ein wenig geöffnet hält, so dass Druckgleichheit in den Leitungen 25, 29 und 28 herrscht. Hydraulischer Motor und Messkopf drehen sich nicht. Sobald er Arbeitsschlitten mit dem Endschalter 36 gegen den hinteren Schaltnocken fährt, schaltet der Endschalter gleichzeitig das Stromstoss- und das Zeitrelais. Das Stromstossrelais erregt hierbei den Magnet des Vierwege ventils 34, so dass die Anschlüsse zu den Druckleitungen 28 und 29 vertauscht werden und diese Anschlussstellung bis zur nächsten Schaltung des Endschalters beibehalten bleibt.
Da jetzt in sämtlichen Druckleitungen Druck gleichheit herrscht, würde die Leitungsvertauschung al lein noch keine Richtungsänderung der Vorsteuereinrich- tung ergeben; dazu bedarf es wiederum eines Druck unterschiedes in den Leitungen 28 und 29 bzw. 25.
Dieser Druckunterschied wird mit Hilfe des Zweiwegemagnet- ventils 35 erzeugt, das zu gleicher Zeit wie das Vierwege magnetventil über das Zeitrelais vom Endschalter 36 erregt wird, dabei seinen Anschluss zur Leitung 25 sperrt und die Leitung 28 mit der Rückflussleitung 26 kurz- schliesst. Das hat zur Folge, dass der in der Leitung 28 befindliche Druck abgebaut wird und der hydraulische Motor und damit der Messkopf nunmehr rechtsdrehend angetrieben werden. Das Zeitrelais ist dabei so eingestellt, dass die Leitungsvertauschung im Zweiwegeventil minde stens so lange aufrecht erhalten bleibt, bis der Messkopf eine Drehung um zirka 120 ausgeführt hat.
Ist dieser Wert erreicht, bildet nämlich die Richtung der Vorsteuer kraft mit der Berührungstangente zwischen Taster und Modell wieder einen Winkel von zirka 30 , der der eingangs gewählten und mit der Stellschraube 24 einge stellten Komponentenstellung entspricht, allerdings mit dem Unterschied, dass die Vorsteuerrichtung jetzt umge kehrt, also von hinten nach vorn verläuft, und das Zeitrelais schaltet das Zweiwegeventil wieder in seine Ausgangsstellung, in der wiederum die Leitungen 28 und 25 miteinander verbunden sind und Druckgleichheit in ihnen herrscht. Der hydraulische Motor unterbricht seine Drehbewegung und der Messkopf steht still.
Der gleiche Vorgang wiederholt sich, sobald der Endschalter 36 von dem vorderen Schaltnocken betätigt wird, lediglich in umgekehrter Weise: der Magnet des Vierwegemagnet- ventils wird stromlos, so dass die Leitungsvertauschung aufgehoben und nunmehr wieder die in der Zeichnung ersichtliche Leitungsverbindung hergestellt ist. Das Zwei wegemagnetventil arbeitet in gleicher Weise wie vorher beschrieben. Dadurch entsteht in der Leitung 29 ein geringerer Druck als in der Leitung 28, so dass der hydraulische Motor und damit der Messkopf nunmehr linksdrehend angetrieben werden.
Die Endschalter 37 und 38 sind für die Umsteuerung der Schlittenbewegun gen in den anderen beiden Arbeitsrichtungen vorgesehen und ihre Wirkungsweise ist der vorher beschriebenen des Endschalters 36 entsprechend. Beim Nachformfräsen mit Zeilenrichtungen längs oder vertikal wird die Um steuerung in gleicher Weise von den Endschaltern 37 bzw. 38 eingeleitet.
Soweit die Beschreibung der drei auf die Vorsteuer einrichtung einwirkenden typischen Tasterlaufmöglich- keiten. Es ist selbstverständlich, dass diese Möglichkeiten untereinander in vielfältiger Weise variieren können, was weitergehend durch die Modellform bestimmt ist.
Bei der erläuterten Wirkungsweise der Vorsteuerein- richtung war von ihrer aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung ausgegangen worden, der ein Nachformzeilenfrä- sen mit in Querrichtung gelegten Zeilen entspricht. Nun ist es aber möglich mit der erfindungsgemässen Vorsteu- ereinrichtung auch die Fräszeilen in jede beliebige Rich tung des Raumes zu legen.
Hierzu bedarf es lediglich eines Schwenkens des Messkopfgehäuses 7 in seinem Tragkörper 8 um die Schwenkachse 12 oder eines Schwenkens des Tragkörpers 8 durch Drehung in seiner Lagerung im Tastergehäuse 1 um die Tasterachse. Zur Erzielung von in Längsrichtung verlaufenden Fräszeilen wird der Indexbolzen 42 gelöst und der Tragkörper 8 zusammen mit dem Messkopfgehäuse 7 um einen Winkel von 90 in der Zeichnung gesehen nach links gedreht. Die erreichte Stellung wird wieder mittels einer entspre chenden um 90 versetzten Bohrung des Tragkörpers mit dem Bolzen 42 verriegelt.
Soll die Zeilenrichtung in einer von der Längs- oder Querrichtung abweichenden Richtung verlaufen, so ist einmal der Bolzen 42 aus seiner Verriegelung zu lösen und der Tragkörper mit dem Messkopfgehäuse in die gewünschte Zeilenrichtung zu schwenken, welche stets der durch die Mitte der Kugel senkrecht zur Zeichnungs ebene hindurchgehenden Achse entspricht und deren Winkellage, z.B. mit Hilfe einer am Tragkörper ange brachten nicht näher dargestellten Markierung und einer am Umfang des Gehäuses 1 angeordneten Winkelteilung einstellbar ist. Diese der gewählten Zeilenrichtung ent sprechende und eingestellte Winkellage des Tragkörpers kann mittels Klemmschraube 43 fixiert werden.
Eine über dem Modell in der Zeilenrichtung angeordnete, in Richtung der Zeilenbeistellung verschiebbare Tasterfüh- rungsschablone (nicht dargestellt) sorgt dafür, dass der hierbei in keiner Richtung indexierte, folglich allseitig auslenkbare Taster diese Zeilenrichtung beibehält.
Beim Nachformumrissfräsen wird das Messkopfge- häuse mit dem Messkopf aus seiner horizontalen Lage (vgl. Zeichnung) durch Lösen der Knebelschraube 41 um einen Winkel von 90 in eine vertikale Lage geschwenkt und danach die Schraube 41 wieder angezogen. Von den für das Messkopfgehäuse als Lagerschilde dienenden Stegen 11 weist der in der Zeichnung hinten gelegene (gestrichelt gezeichnet) eine sich über einen Winkel von 90 erstreckende Schlitzführung 40 auf, durch welche die im Messkopfgehäuse sitzende Schraube 41 hindurch greift.
Das Messkopfgehäuse kann mit Hilfe dieser Schraube in jeder beliebigen Winkellage innerhalb des vertikalen 90 -Verstellwinkels fiziert werden. Im Falle des Umrissfräsens nimmt das Messkopfgehäuse - wie oben ausgeführt - eine vertikale Lage ein. In dieser Stellung ist es unerheblich, in welcher indexierten oder festgeklemmten Lage sich der Tragkörper 8 befindet.
Beim 360 -Umrissfräsen ist keine Umschaltung durch die Endschalter 36, 37, 38 erforderlich; beträgt die nachzu formende Umrisskontur jedoch weniger als 360 , so kann die Umschaltung jeweils am Ende jeder Umrisszeile entweder von dem Endschalter 36 quer , dem Endschal- ter 37 längs oder von beiden zusammen eingeleitet werden.
Die Möglichkeit, das Messkopfgehäuse in jede belie bige Winkellage zwischen den beiden Endstellungen der Horizontalen und Vertikalen einstellen und fixieren zu können, schafft die Voraussetzung dafür, dass z.B. beim dreidimensionalen Umrissfräsen die bisher wegen der Reibungsverhältnisse an der Modellberührungsstelle des Tasters und deren störende Einflüsse auf ein bestimmtes Mass begrenzte Winkligkeit der Modellkontur - bezo gen auf eine horizontale Ebene - in ihrem Bereich vergrössert werden kann.
Soll beim Nachformfräsen der Taster mit Vorsteue- rung von Hand gesteuert werden, ist es erforderlich, die Pumpenaggregate 31, 32 stillzusetzen und die Richtungs änderung der Vorsteuerkraft in Abhängigkeit von der Berührungstangente zwischen Modell und Taster eben- falls durch Handsteuerung an der Vorsteuereinrichtung vorzunehmen. Hierzu dient ein über die Welle 14 des hydraulischen Motors mit der Welle 13 des Messkopfes fest verbundenes Handrad 44. Durch Drehung dieses Handrades kann der Taster im Sinne der Vorsteuerung halbautomatisch der Modellkontur entlang geführt wer den.
Neben dieser halbautomatischen Nachformung bleibt es unbenommen, den Taster unter Ausschaltung der Vorsteuereinrichtung von Hand am Modell entlang zu führen.