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Fühlersteuerung für Nachformwerkzeugmaschinen Die Erfindung betrifft
eine Fühlersteuerung für Nachformwerkzeugmaschinen, deren Werkzeug mittels einer
hydraulischen Kraftvorrichtung in Abhängigkeit von der durch eine Schablone bewirkten
Ablenkbewegung eines Fühlers bewegt wird.
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Es ist bekannt,- bei rein hydraulischen Fühlersteuerungen den Fühler
oder Taster unmittelbar auf das Steuerglied der hydraulischen Kraftvorrichtung wirken
zu lassen, die die Verstellung des Stahles in Abhängigkeit von der Ablenkbewegung
des Fühlers bewirkt. Es ist andererseits bekannt, eine elektrisch-oder elektronisch-hydraulische
Steuerung vorzusehen, indem der Fühler eine elektrische oder elektronische Relaiseinrichtung
beeinflußt, die dann erst wieder auf das Steuerglied der hydraulischen Kraftvorrichtung
wirkt.
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Ferner ist es bekannt, bei Fühlersteuerungen zur Erhöhung der Steuergenauigkeit
die Steuerkante der Schablone mit einem Druckmittelstrahl zu beblasen und entsprechend
der an der Steuerkante vorbeiströmenden Druckmittel einen Luftdruckschalter zu verstellen,
der dann seinerseits die Steuerbewegung der hydraulischen Kraftvorrichtung einleitet.
In Verbindung einer hydraulischen Kraftvorrichtung und eines gasförmigen Mediums,
wie z. B. Preßluft, ist es ebenfalls bekannt, den Steuerschieber für den hydraulisch
angetriebenen Nachformschlitten durch ein Druckmittel zu verstellen, dessen Druck
durch eine von dein an der Schablone anliegenden Fühler beeinflußte Austrittsdüse
gesteuert ist.
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Dem Vorteil der bekannten, rein hydraulisch betriebenen Fühlersteuerungen,
daß sie nur ein Arbeitsmittel benötigen, steht der Nachteil eines komplizierten
Aufbaues gegenüber, wenn man auf große Nachformgenauigkeiten Wert legt. Andererseits
können die elektrisch- oder elektrisch-hydraulischen Fühlersteuerungen mit sehr
großer Nachfo-rmgenauigkeit hergestellt werden, weisen aber den Nachteil der Verwendung
zweier Arbeitsmittel auf, deren Behandlung insbesondere bei der Montage und Instandsetzung
häufig nur besonders geschulten Fachkräften anvertraut werden kann.
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Ferner ist bereits die Verwendung eines Flüssigkeitsstrahlreglers
bei Nachformsteuerungen bekannt. Bei einer bereits vorgeschlagenen Ausführung wird
ein Strahlrohr unmittelbar durch den Fühler ausgelenkt, so daß die austretende Flüssigkeit
hierbei die unmittelbar nebeneinander liegenden Öffnungen bestreicht, an die zu
den Zylinderräumen des Steuerkolbens führende Rohrleitungen angeschlossen sind.
Bei dieser Regelung dient das aus dem Strahlrohr austretende Druckmittel unmittelbar
zur Verstellung des Steuerkolbens, so daß infolge der für die Steuerung erforderlichen
erheblichen. Druckmittelmenge eine gewisse Trägheit der Steuerung vorliegt, da die
vor dem Strahlrohr liegenden Öffnungen verhältnismäßig klein ausgeführt sind. Im
übrigen tritt auch bei derartigen Steuerungen das Problem auf, daß das in die Kammer,
welche das Strahlrohr umschließt, eintretende Druckmittel die Bewegungsfähigkeit
des Strahlrohres beeinträchtigen kann. Die Verwendung gasförmiger Medien hat den
Nachteil einer wesentlich geringeren Druckfortpflanzungsgeschwindigkeit, so daß
die Regel- oder Steuerimpulse langsamer übertragen werden. Ferner wird bei einer
Luftstrahlstenerung die Anordnung eines zusätzlichen Pumpenaggregates neben der
hydraulischen Kraftpumpe erforderlich. Weiterhin können fehlerhafte Regelimpulse
durch Verunreinigung der offenen Düse erzeugt werden.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine rein hydraulische
Fühlersteuerung zu schaffen, die bei äußerst einfachem Aufbau eine große Nachformgenauigkeit
gestattet. Weiterhin hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Fühlersteuerung
für Nachformwerkzeugmaschinen zu schaffen, die besonders leicht in Werkzeugmaschinen
üblicher Bauart eingebaut werden kann. Schließlich soll die Erfindung vor allem
eine einfache, rein hydraulische Nachformwerkzeugmaschine schaffen, die auf einer
normalen Zugspindeldrehbank mit einfachen Mitteln als Zusatzgerät angebaut werden
kann.
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Die Erfindung sieht bei einer Fühlersteuerung, bei der Steuerschieber
für den hydraulisch angetriebenen Nachformschlitten durch ein Druckmittel verstellbar
ist, dessen Druck durch eine von dem Fühler beeinflußte Austrittsdüse gesteuert
wird, vor, den Zylinder eines an den Steuerschieber angreifenden Druckflüssigkeitskolbens
mit einem Stauraum zu verbinden, an den eine Eintrittsdüse von konstantem Querschnitt
für die Druckflüssigkeit und die von
dem Fühler beeinflußte Austrittsdüse
angeschlossen sind.
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Derartige Stauräume mit einer kalib-rierten Eintrittsdüse und einer
veränderbaren Austrittsdüse oder Austrittsöffnung sind insbesondere beim Bau von
Feinmeßgeräten bekannt, wobei bei diesen aber als Strömungsmittel Luft benutzt wird.
Es hat sich gezeigt, daß die Benutzung eines derartigen Stauraumes unter gleichzeitiger
Verwendung eines hydraulischen Strömungsmittels in hervorragender Weise geeignet
ist, eine rein hydraulische Nachformwerkzeugmaschine zu schaffen, die bei einfachem
Aufbau eine große Nachformgenauigkeit sicherstellt. Hierbei ist von entscheidender
Bedeutung, daß sich die Druckfortpflanzungsgeschwindigkeit in Öl und Luft wie 1500
zu 330 verhalten. In Öl wird also der Druck etwa 4,5mal so schnell wie in Luft übertragen,
so daß die Verwendung einer hydraulischen Flüssigkeit eine wesentliche Grundlage
für die Schaffung besserer Toleranzen ist.
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Vorzugsweise führt von dem höchsten Punkte des Stauraumes mindestens
eine Öffnung kleinen Querschnittes, vorzugsweise in der Größenordnung einer Kapillare,
zu einem Raume geringeren Druckes. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß innerhalb
des Stauraumes mit Sicherheit alle sich etwa ausscheidenden Luftteilchen weggespült
werden. Grundsätzlich könnten auch (s. die in Fig.2 gezeigten Versuchsergebnisse)
zwei gegeneinander arbeitende Stauräume vorgesehen werden, indem der Fühler gleichzeitig
auf die gegeneinandergeschalteten Austrittsöffnungen oder Düsen der beiden Stauräume
wirkt. Eine Ablenkbewegung des Fühlers wird demgemäß bei einer derartigen Anordnung
den Austrittsquerschnitt des einen Stauraumes vergrößern und den des anderen Stauraumes
entsprechend vermindern. Die beiden so reziprok sich verändernden Drücke der beiden
Stauräume können nun gegen.einanderwirkend auf die beiden Seiten des Steuergliedes
der hydraulischen Kraftvorrichtung geschaltet werden. Eine derartige Anordnung ist
zwar durchaus möglich und auch ausführbar. Es hat sich aber gezeigt, daß das Steuerglied
der hydraulischen Kraftvorrichtung hierbei leicht übersteuert wird und zu Schwingungen
und Unstetigkeiten neigt, weshalb es bei einer derartigen Anordnung besonders notwendig
ist, zusätzlich Dämpfungsvorrichtungen vorzusehen, die beispielsweise in Form von
Reibungs- oder hydraulischen Dämpfern ausgebildet sein können.
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Diese Möglichkeit von Schwingungen wird auf besonders einfache und
an sich bekannte Weise dadurch vermindert, daß das Steuerglied der hydraulischen
Kraftvorrichtung einerseits unter der Wirkung des jeweils in einem Stauraum sich
einstellenden Steuerdruckes und andererseits unter der Wirkung einer Feder steht.
Bei einer derartigen Einrichtung wirkt der Fühler also nur auf einen Stauraum. Zusätzlich
kann auch in diesem Falle das Steuerglied mit einer an sich bekannten, insbesondere
hydraulischen Dämpfung versehen werden. i Schließlich sieht die Erfindung in der
Ausführung als rein hydraulisch getriebene Steuerung vor, den Förderdruck der Pumpe
für die hydraulische Kraftvorrichtung gleichzeitig zur Beaufschlagung des Stauraumes
zu benutzen, wodurch sich der Gesamtaufbau der Einrichtung wesentlich vereinfacht.
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Weitere Verbesserungen und zweckmäßige Ausgestaltungen sind an Hand
der Zeichnungen erläutert, in denen eine Ausführungsform der Erfindung vereinfacht
dargestellt ist. Es zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete
Steuervorrichtung in schematischer Darstellung, Fig.2 ein auf Grund von Versuchen
ermitteltes Diagramm zur Darstellung der sich bei einer erfindungsgemäßen Steuerung
einstellenden Druck- und Wegverhältnisse, Fig.3 einen Schnitt durch die konstruktive
Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Steuervorrichtung, und zwar
nach Linie III-III der Fig, 4, 7, 8 und 9, Fig. 4 einen Querschnitt durch die Steuervorrichtung
der Fig. 3 nach Linie IV-IV der Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Steuervorrichtung
der Fig. 3, 4 nach Linie V-V der Fig. 3 und 4, Fig. 6 einen Längsschnitt durch die
Steuervorrichtung der Fig. 3, 5 nach Linie VI-VI der Fig. 3 und 4, Fig, 7 einen
Querschnitt nach Linie VII-VII der Fig. 3 und 5, Fig. 8 einen Querschnitt nach Linie
VIII-VIII der Fig. 3, 5 und 6, Fig. 9 einen Querschnitt nach 'Linie IX-IX der Fig.
3, 5 und 6, Fig. 10 einen Querschnitt durch eine normale Zugspindeldrehbank, die
mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kopiereinrichtung versehen ist, Fig. 11
eine Teilansicht der in Fig. 10 dargestellten Einrichtung, von oben gesehen, Fig.
12 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Wirkung des Erfindungsgegenstandes.
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Alle wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Steuerung sind in der
Fig. 1 dargestellt. In ihr sind der Fühler mit 1, der Steuerschieber der hydraulischen
Kraftvorrichtung mit 2, der Stauraum mit 6 und der Kolben mit 4 bezeichnet, der
unter dem Einfluß des Druckes im Stauraum steht und die Steuerbewegung des Steuerschiebers
2 bewirkt. Der Kolben 4 wird im nachfolgenden der Einfachheit halber auch als Impulskolben
bezeichnet. Auf weiter unten näher beschriebene Weise wird mittels des Steuerschiebers
2 eine hydraulische Kraftvorrichtung, insbesondere eine Kolbenzylindervorrichtung,
gesteuert, durch die der Stahl in Abhängigkeit von der Ablenkbewegung des Tasters
1 bewegt wird.
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Der Steuerschieber 2 ist in einem Steuergehäuse 3 mit senkrechter
Achse angeordnet. Auf weiter unten näher beschriebene Weise ist die Förderseite
einer unter konstantem Druck fördernden Pumpe mit einem Kanal 5 verbunden, der in
die Bohrung 53 des Steuerkolbens 2 mündet. Oberhalb des Kanals 5 ist ein oberer
Abflußkanal 28 und unterhalb des Kanals 4 ist ein unterer Abflußkanal 7 vorgesehen,
die beide ebenfalls in die Bohrung 53 des Steuerkolbens münden. Zwischen den beiden
Kanälen 28 und 5 weist die Bohrung 53 des Steuerkolbens einen Ringraum 8 auf, von
dem aus ein Kanal 9 abzweigt. In entsprechender Weise ist die Bohrung 53 zwischen
den Kanälen 5 und 7 mit einem Ringraum 10 versehen, von dem ein Kanal 11 abzweigt.
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An das Gehäuse 3 ist (auf nicht dargestellte Weise) ein Zylindergehäuse
12 angeflanscht, in dem ein Kolben 13 mit einer Kolbenstange 14 hin- und herverschiebbar
angeordnet ist. Der Kanal 9 steht über eine Leitung 15 mit dem Zylinderraum 16 in
Verbindung, durch den die Kolbenstange 14 hindurchtritt, während der Kanal 11 über
eine Leitung 17 mit dem Zylinderraum 18 verbunden ist, der frei von der Kolbenstange
ist.
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Von dem Kanal 5 führt ein weiterer Kanal 19 zu einer kalibrierten
Eintrittsdüse 20, die vor den Stauraum
6 geschaltet ist. Von dem
Stauraum 6 geht andererseits eine düsenförmige Austrittsöffnung 21 aus, die mit
einem Kanal 22 in Verbindung steht, der zu dem Ablauf der obenerwähnten Pumpe führt.
Unmittelbar vor der Austrittsöffnung ist ein Steuerstempel 23 angeordnet, zwischen
dessen Stirnfläche 24 und der Austrittsöffnung 21 ein geringes Spiel vorhanden ist.
Dieser Steuerstempel ist mit einer Anschlagfläche 25 versehen, die unter dem Einfluß
einer Feder 26 gegen eine entsprechende Anschlagfläche eines fest mit dem Gehäuse
3 verbundenen Zusatzgehäuses 27 gedrückt wird.
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Die Feder 26 stützt sich einerseits gegen eine entsprechende Fläche
des Zusatzgehäuses 27 und andererseits gegen einen auf dem Stempel 23 vorgesehenen
Kolben 29. Dieser Kolben 29 tritt aus dem Zusatzgehäuse 27 heraus.
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Unterhalb des Zusatzgehäuses ist ein weiteres Gehäuse 30 angeordnet,
das im nachfolgenden auch als Fühlergehäuse bezeichnet wird und das das Zusatzgehäuse
27 von außen her umschließt. Auch dieses Fühlergehäuse ist von unten her an dem
Steuergehäuse 3 befestigt. In dem Fühlergehäuse ist längsverschiebbar mit Hilfe
von Rollen 31 der Fühler 1 gelagert. Seine Spitze 32 wird durch eine Feder 33 gegen
eine in dieser Fig. 1 nicht dargestellte Schablone gedrückt, so daß die- Ablenkbewegung
entgegen dem Widerstand dieser Feder 33 erfolgt.
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Der Fühler ist mit einem Anschlag 34 versehen, der zwischen einem
festen Anschlag 35 des Gehäuses 30 und der nach außen weisenden Spitze des Kolbens
29 zu spielen vermag.
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Von der obersten Stelle des Stauraumes 6 geht ein Kanal 36 aus, der
in einen Zylinderraum 37 mündet, in dem mit Spiel 38 der Impulskolben 4 verschiebbar
angeordnet ist. Der Impulskolben 4 taucht in einen Raum 39, der über einen Kanal
40 mit dem freien Ablauf des hydraulischen Systems in Verbindung steht.
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Der Schieber 2 weist zwei Steuerstollen 41, 42 und zwei Abschlußstollen
43, 44 auf, wobei die Steuerstollen 41, 42 in der nicht abgelenkten mittleren Stellung
des Schiebers 2, die in der Fig. 1 dargestellt ist, bündig mit den oberen und unteren
Steuerkanten der Ringräume 8 und 10 abschließen.
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Während sich gegen das untere Ende des Schiebers 2 der Impulskolben
4 legt, wirkt auf das obere Ende dieses Schiebers eine Feder 45, die sich einerseits
auf einer mit dem Gehäuse 3 verbundenen Muffe 46 und andererseits auf einem muffenartig
ausgebildeten Federteller 47 abstützt, der unter Vermittlung einer Kugel 48, die
sich in eine kugelförmige Öffnung des oberen Endes des Schiebers 2 legt, auf dem
oberen Ende dieses Schiebers aufgehängt ist.
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Der Schieber 2 ist außerdem mit einem Dämpfungskolben 49 versehen,
der in einen Zylinderraum 50 taucht, der über das Spiel längs des Umfanges dieses
Kolbens mit der Ablaufleitung 40 in Verbindung steht. Dieser Kolben 49 dämpft zusammen
mit der hydraulischen Flüssigkeit die Steuerbewegung des Steuerschiebers 2 und verhindert
irgendwelche Schwingungen. Die hydraulische Flüssigkeit von- stets gleichbleibendem
Druck strömt durch den Kanal 5-19 zu der kalibrierten Eintrittsdüse 20 und von dort
über den Stauraum 6 -zu der Austrittsöffnung 21. Der in diesem Stauraum herrschende
Druck ist eine Funktion des Verhältnisses der Querschnitte der Öffnungen ZO und
21. Wenn eine dieser Öffnungen, z. B. die kalibrierte Öffnung 20,- konstant und
die andere öffntzng-21 -veränderlich ist, so. ist der zwischen diesen beiden Öffnungen
herrschende .Druck in dem Stauraum 6 eine Funktion des Querschnittes der Öffnung
21, und zwar ist er um so kleiner, je größer diese Öffnung ist.
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Der Spalt zwischen der Austrittsdüse 21 und der Stirnfläche 24 des
Stempels 23 stellt nun diese veränderliche Austrittsöffnung dar, die in Abhängigkeit
vom der Stellung des Fühlers 1 und damit der Ablenkung der Schablone veränderlich
ist. Somit ist der Druck in dem Stauraum eine Funktion der Ablenkung des Fühlers
durch die Schablone. Wird der Druck größer, so wird der Steuerschieber 2 entgegen
der Wirkung der Feder .45 nach oben abgelenkt. In diesem Fall strömt das unter Druck
stehende Strömungsmittel von dem Kanal 5 über den Ringraum 8 zu dem Kanal 9 und
damit über den Kanal 15 zu der Kolbenstangenseite 16 des Arbeitszylinders. Die hydraulische
Flüssigkeit strömt währenddessen aus der Zylinderseite 18 durch die Kanäle 17, 11
und den Ringraum 10 zu dem Ablaufkanal 7. Bei Verringerung, des Druckes in dem Stauraum
6, also bei Bewegung des Stempels 23 und damit des Fühlers 1 nach links in der Fig.1
wird der Steuerschieber nach unten bewegt, wo dann bei Überschreitung seiner gezeigten
Mittelstellung in umgekehrter Weise die Zylinderseite 18 mit Druckmittel beaufschlagt
und die Zylinderseite 16 mit dem Ablauf verbunden wird: In Fig. 1 sind außerdem
strichpunktiert zwei Stellschrauben 51 und 52 gezeigt, die sich mit ihren, konischen
Spitzen gegen die nach außen weisenden Kegelflächen der Abschlußkolben 43, 44 legen.
Mit Hilfe dieser Stellschrauben, die in Wirklichkeit um 90° versetzt zu der Zeichenebene
der Fig. 1 liegen, können die maximalen Steuerwege des Steuerkolbens 2 eingestellt
werden.
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In Fig.2 sind zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung Versuchsergebnisse
aufgetragen, und zwar ist der Druck in zwei gegeneinandergeschalteten Stauräumen
in Abhängigkeit von der Ablenkbewegung des Fühlers gezeigt. Die Ordinate zeigt hierbei
den Druck der hydraulischen Flüssigkeit in atü, während die Abszisse die Ablenkbewegung
in Einheiten von 0,01 mm gleich 10 #t zeigt. Der Versuch wurde ausgeführt mit zwei
gegeneinanderarbeiten.den Stauräumen, deren kalibrierte Eintrittsöffnungen B1 einen
Durchmesser von 0,31 mm hatten, während die Austrittsöffnungen B2 einen Durchmesser
von 2,0 mm besaßen. Der wirksame Austrittsquerschnitt selbst wurde dann durch Ablenkung
des Tasters, von dem Wert Null ausgehend, verändert. Der Verschlu.ßplattendurchmesser
v, also der Durchmesser des Stempels 23 der an -Hand .der Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform,
betrug 4,0 mm. Eine Vergrößerung dieses Durchmessers ergibt einerseits eine höhere
Empfindlichkeit, andererseits auch höheren Tasterdruck.
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Die Kurve der Fig.2 zeigt, daß zwischen den Punkten A-B eine Proportionalität
zwischen dem Druck und der Ablenkbewegung gewahrt ist. Zwischen diesen beiden Punkten
ist, da ja der Taster auf zwei gegeneina.ndergeschaltete Austrittsöffnungen einwirkt,
ein Ablenkweg von 10 [, während die gesamte Druckdifferenz 9,9 atü beträgt. Die
Mitte zwischen den beiden Punkten A und B ist mit C bezeichnet, wo
sich ein Druck von 12,5 atü in den Stauräumen einstellt, und zwar bei einer Ablenkung
aus der Nullstellung heraus, die gleich 25 #t ist. Sogar nur eine Ablenkung des
Tasters vom 5 [, aus dem Punkt C heraus, die im Diagramm dem Punkt D für den einen
Stauraum und dem Punkt E für den anderen Stauraum entspricht,
ergibt
sich eine Druckdifferenz zwischen den beiden Stauräumen von 5,1 atü.
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Diese Druckdifferenz steht für die Verstellung des Steuerschiebers
2 zur Verfügung. Hieraus ist zu erkennen, daß schon verhältnismäßig kleine Ablenkwege
des Tasters 1 große Druckunterschiede in dem Stauraum 6 bewirken, so daß sich mit
einfachen Mitteln eine äußerst präzise Nachformung ergibt, die ohne Schwierigkeiten
eine Nachformgenauigkeit von 2 bis 3 8, besitzt. Aus den bereits ausgeführten Gründen
ist im Ausführungsbeispiel das eine Stauraumsystem durch eine Feder ersetzt.
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In den Fig. 3 bis 9 ist die Steuereinrichtung konstruktiv etwas genauer
dargestellt. Die Förderseite einer (nicht dargestellten) Pumpe ist über eine (nicht
dargestellte) Leitung, beispielsweise einen druckfesten Schlauch mit einem Anschluß
42' verbunden, der über einen Kanal 54 mit dem Ringraum zwischen den beiden Stollen
41 und 42 und damit mit dem Kanal 5 in Verbindung steht. Die beiden Ablaufkanäle
7 und 28 stehen über einen Kanal 55 miteinander in Verbindung (s. die Fig. 4, 5
und 7), von dem wiederum ein Kanal 56 abgeht, an dessen Ende sich ein Ventilsitz
befindet, der durch ein Kugelventil 57 abschließbar ist. Dieses Kugelventil ist
durch eine Feder 58 belastet, die mittels eines Schraubstückes 59 in ihrer Spannung
einstellbar ist. Mittels dieses federbelasteten Ventils wird in der Ablaufleitung
ein gewisser Überdruck auf an sich bekannte Weise aufrechterhalten. Von dem genannten
Ventilsitz führt eine Leitung 60 zu einem Stutzen 61, von dem eine (nicht dargestellte)
Ablaufleitung in Form beispielsweise eines Schlauches zu dem Ablauf zurückführt,
von dem aus die Pumpe die Druckflüssigkeit ansaugt.
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Der bereits obenerwähnte Raum 38, in den der Impulskolben 4 taucht,
ist auf nicht genauer dargestellte Weise mit dem senkrecht durchlaufenden Kanal
39 verbunden (s. die Fig. 4, 7, 8 und 9), der im wesentlichen über die gesamte Länge
des Steuerschiebers durchläuft und oben in einen Kanal 62 mündet (s. Fig. 9), der
in einen Kanal 63 und in einen Ringraum 64 übergeht (s. die Fig.3 und 9). Von diesem
Ringraum aus geht ein Kanal 65 senkrecht nach unten zu einem Stutzen 66,
der auch als Leckölstutzen bezeichnet wird. Von diesem Stutzen geht eine (nicht
dargestellte) Leitung in Form beispielsweise eines Schlauches zu dem Ablauf der
Pumpe. Demgemäß steht der Stauraum 6 mit dem Ablauf über das Spiel 38 ständig
in freier Verbindung.
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Wie aus der Fig.3 hervorgeht, sind die beiden Düsen 20 und 21 in Form
zweier Düseneinsätze 67 und 68 ausgebildet. Die schlanken Kegel dieser Düsen sind
in jedem Falle nach dem Stauraum 6 zu gerichtet.
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In einer weiteren Bohrung 69 des Gehäuses 3 ist ein Eilgangschieber
70 hin- und herverschiebbar angeordnet. Er steht unter der Belastung einer Feder
71, während der Arbeitsraum, von dem aus dieser Schieber durch Beaufschlagung mit
einem unter Druck stehenden Strömungsmittel entgegen der Wirkung der Feder 71 bewegt
wird, mit dem Bezugszeichen 72 versehen ist.
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Dieser Eilgangschieber ist mit drei Stollen 73, 74 und 75 versehen.
Der Eilgangschieber wird mittels eines Vorsteuerschiebers 76 gesteuert, der in einem
Vorstetuerschiebergehäuse 77 hin- und herverschiebbar angeordnet ist, das dicht
mit dem Steuergehäuse 3 verbunden ist. Dieser Vorsteuerschieber wird beim Anfahren
der Kopiereinrichtung beispielsweise elektrisch mittels einer Druckknopfsteuerung
und eines Relais, insbesondere mittels eines Elektromagneten, bewegt. Die unter
Druck stehende Arbeitsflüssigkeit wird diesem Vorsteuerschieber von dem Hauptzuflußkanal
5 aus über Kanäle 78, 79, 80 zugeführt. Von hier aus strömt die Arbeitsflüssigkeit
auf nicht näher dargestellte Weise über den Vo.rsteuerschieber 76 (in seiner elektrisch
eingerückten Stellung) zu dem Arbeitsraum 72 unter dem Stollen 73 des Eilgang-Schiebers
70. In dieser Stellung hat der Stollen 74 des Eilgangschiebers die rechte Seite
des Kanals 5 in der Fig.3 von der linken Seite dieses Kanals abgesperrt, die mit
dem Bezugszeichen 81 versehen ist: In entsprechender Weise ist der linke Teil des
Kanals 9 mit dem Bezugszeichen 82 versehen, während der linke Teil des Kanals 11
das Bezugszeichen 83 und der linke Teil des Kanals 7 das Bezugszeichen. 84 trägt.
Die Kanäle 81 und 82 sind durch einen Querkanal 85 miteinander verbunden,
und in entsprechender Weise stehen die Kanäle 83 und 84 durch einen Querkanal 86
miteinander in Verbindung.
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In der gezeigten Stellung des Eilgangschiebers 70 sind einerseits
die Kanalenden 5, 81 und andererseits die Kanalenden 7, 84 durch die Stollen 74
bzw. 73 voneinander getrennt. Unter diesen Umständen arbeitet die Steuervorrichtung
auf die an Hand der Fig. 1 beschriebene Weise. Wenn jedoch durch Aberregung des
Elektromagneten, der den Vorsteuerschieber 76 steuert, der Raum 72 des Eilgangschiebers
70 mit dem Ablauf in Verbindung gebracht ist, wird dieser Eilgangschieber durch
die Feder 71 in seine untere Endstellung bewegt, indem sich der Ansatz des Stollens
73 auf den Deckel 87 legt. In dieser Stellung sind die Kanäle 9, 82 durch den Stollen
75 voneinander getrennt. Das gleiche gilt auch für die Kanäle 11 und 83, die durch
den Stollen 74 getrennt werden. Auf der anderen Seite steht jetzt der Zulaufkanal
5 in unmittelbarer Verbindung mit dem Kanal 81 (über den Ringraum zwischen den beiden
Stollen 74 und 75), der wiederum über den Kanal 85 mit dem Kanal 15 (s. auch Fig.
1) und damit mit der Arbeitszylinderseite 16 in Verbindung steht. Die Arbeitszylinderseite
18 dagegen steht über den Kanal 17, den Querkanal 86, den Kanal 84 und den
Kanal 7 mit dem Ablaufstutzen 61 und damit mit dem Ablauf in Verbindung. Es ergibt
sich nunmehr ein Eilgangrücklauf unabhängig von der Stellung des Tasters, der auf
nicht näher dargestellte Weise auch bei einem Überfahren der Schablone eingeschaltet
werden kann.
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In den Fig. 10 und 11 ist eine Drehbank mit der eingebauten Nachformeinrichtung
dargestellt. Das in üblicher Weise ausgebildete Drehbankbett einer normalen Zugspindeldrehbank
ist mit 95 bezeichnet, auf der der Längs- oder Bettschlitten 88 verschiebbar angeordnet
ist. Auf diesem Längs- oder Bettschlitten ist quer verschiebbar ein Planschlitten
89 angeordnet, auf dem das Kopiergehäuse 90 befestigt ist, mit dem wiederum der
Arbeitszylinder 12 fest verbunden ist. Dieses Kopiergehäuse ist schwenkbar auf dem
Plan-Schlitten 89 befestigt, so daß es - wie die Fig. 11 zeigt - aus der Stellung
I in die Stellung II verschwenkt werden kann. In dem Kopiergehäuse ist der Kopierschlitten
91, der mit der Kolbenstange 14 des Arbeitszylinders fest verbunden ist, verschiebbar
in Richtung der Achse des Arbeitszylinders, also schräg sowohl zur Längs- als auch
zur Planachse gelagert. Auf dem Kopierschlitten 91 ist verschiebbar der Stahl
92 derart vorgesehen, das überkopf gedreht wird. In der Stellung I ist der
konstante Längsvorschub
eingeschaltet, der auf an sich bekannte
Weise von der Zugspindel aus abgeleitet wird. In der Stellung II dagegen wird der
Planvorschub (quer zur Drehbankachse) selbsttätig auf an sich bekannte Weise von
der Zugspindel aus bewirkt, indem der Längszug ausgeschaltet ist. In der Stellung
I ist also auf bekannte Weise das Längsschloß eingekuppelt, während das Mutterschloß
und das Planschloß geöffnet bleiben. In der Stellung II dagegen ist nur das Planschloß
gekuppelt.
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Mit 93 ist die Schablone bezeichnet, die durch den Fühler 1 abgetastet
wird. Die Schablone liegt demgemäß auf der Rückseite der Drehbank, indem ihre nach
hinten weisende Kante abgetastet wird. Zu ihrer Befestigung dient eine auf der Rückseite
des Bettes vorgesehene Konsole 94. Durch die Verstellbarkeit des Kopiergehäuses
90 kann auch die Schrägstellung des Kopierschlittens 91 in den Stellungen I und
II bei den beiden grundsätzlichen Arbeitsweisen geändert werden. Indem das Kopiergehäuse
mit der ganzen Kopiereinrichtung ausgebaut wird, kann auf einfache Weise eine normale
Zug- und Leitspindeldrehbank in eine Kopierbank umgebaut werden. Es ist nur eine
Pumpe erforderlich, die zweckmäßigerweise ortsfest angeordnet ist und über druckfeste
Schläuche mit den Anschlüssen 42', 61 und 66 in Verbindung steht. Betriebsschwierigkeiten
brauchen praktisch nicht befürchtet zu werden, da die zu verwendenden Drücke nur
mäßig hoch sind. Es ist aber auch möglich, die insbesondere elektrisch angetriebene
Pumpe unmittelbar mit dem Gehäuse 3 der Steuervorrichtung zu verbinden.
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An Hand der Fig. 12 ist verdeutlicht, wie im Prinzip der Erfindungsgegenstand
einen hydraulischen Wegvervielfältiger darstellt. Als Abszisse sind in #t der Tasterweg
(die Tasterablenkung) des Tasters 1 und der Federweg der Feder 45 aufgetragen, der
gleich dem Weg des Impulskolbens 4 ist. Auf der Ordinate ist die Kraft der Feder
45 bzw. die auf den Impulskolben 4 wirkende Kraft in kg aufgetragen. Es sei angenommen,
daß sich bei einer Ablenkung des Tasters um 5 R, eine Druckänderung im Stauraum
von 5 at ergebe. Dann ist unter der Voraussetzung, daß die Fläche des Impulskolbens
4 gleich 1 Cm2 ist, die Kolbenkraft gleich 5 kg. In das Diagramm der Fig. 12 ist
nun die Federcharakteristik einer Feder 45 eingetragen, aus der sich ergibt, daß
sich bei ihr bei einer Federkraftsänderung von 5 kg ein Federweg von 2 mm = 2000
#t ergibt, der gleichzeitig gleich dem Verschiebungswege des Impulskolbens 4 ist.
Es zeigt sich demgemäß, daß einem Ablenkwege des Tasters 1 von 1 p eine Verschiebung
des Steuerschiebers 2 von 400 #t entspricht, so daß sich ein Verstärkungsfaktor
von 400 : 1 ergibt, eine Größe, die weitgehend je nach den besonderen Anforderungen
verändert werden kann. Auf diese Weise ergeben sich bei kleinsten Ablenkungen des
Tasters große Verschiebungswege des Steuerschiebers, wodurch schmale Öffnungsspalte
und - damit im Zusammenhang - schädliche Auswirkungen der Grenzschicht vermieden
werden.