DE1502133A1 - Tasteranordnung fuer Kopierwerkzeugmaschinen - Google Patents
Tasteranordnung fuer KopierwerkzeugmaschinenInfo
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- DE1502133A1 DE1502133A1 DE19651502133 DE1502133A DE1502133A1 DE 1502133 A1 DE1502133 A1 DE 1502133A1 DE 19651502133 DE19651502133 DE 19651502133 DE 1502133 A DE1502133 A DE 1502133A DE 1502133 A1 DE1502133 A1 DE 1502133A1
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- B23Q35/26—Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model
- B23Q35/36—Feelers; Feeler units designed for a physical contact with a pattern or a model for control of a hydraulic or pneumatic copying system
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Description
r. 1 · MlMlHiI la, dan 18. NOV. 196!
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Dr. Expl.
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Die Erfindung bezieht sich auf fünlergeeteuerte Werkzeugmaschinen
und Steuerungen für solche Werkzeugmaschinen.
Si» ist üblich, Werkaeugmasohinen durch Anordnung zu
regeln» bei denen die Steuerelemente wi>
> a.B. die Taeterle
sΊη S^rromeohaniaaus abhängig vom Verhalten einer
l »jubelten, die um oder über eine Schablone oder ein
?orma5üok (diese Ausdrücke werden hierin ohne Unterschied
get braucht und r·* zeichne η einen Körper, dessen Gestalt
;Π3* -κ!«ir Hum Teil in einem Werkatüok kopiert wird) ab-":ϋ0ί«
, Dax* Ausgang vom Steuer- oder Hegelelement speist Verstellorgane, die ihrerseits geometrjaoh ähnliche
Helatirbewegungen awisehen einem Sohneidwerkzeug und
eOSÖS1/ÖS7i "—/ ο
True-Traoe Corporation, £1 Monte, Californien (USA)
"Tasteranordnung für Kopierwerkzeugmasohinen"
einem Werkstüok hervorrufen, wodurch die Gestalt der
Sohablone oder des Pormstttokes im Werkstück reproduziert
wird« Solch ein Abtasten wird gewöhnlich längs einer, zweier» dreier oder nooh mehr Achsen Torgenonmen. Di»
Erfindung richtet eich nun auf eine Fühlersteuerung,
die ein® Bearbeitung von Hand in drei Aohaen oder von Hand oder automatisch in zwei Aohsen ermöglicht. Sie
erste Arbeitsweise wird wmno>"w^T "3D" oder "Brei Achsen-Arbeiteweise11 genannt, die letitere wmnhmai "360" oder
wIwei Achsen"-Arbeitsweise.
Va - >-..■>*:·■ ^Vix.% für Zwei- oder Dreiachsensteuerung sind
*■·.<, -U.·.. Roeebrook US-Patenten Hr. 2 753 145 und
" -V>3 4,66 vom 3* Juli 1956 und 20^ Mai 1958 bekannt gex:;t- Amt ο mat is ehe Steuerungen für das 36O°-Ar'b©lten
βίκο. ϊ:.ϊ :■..·:*rMa aue den Boaebrook-TO-Patenten 2 909
■rtii't 'i "iOi- 595 vom 20. Oktober 1959 and 31. Oktober 19&1
rl·>
Erfahrung hat gelehrt, daS gewisse Verbesserungen an den bekannten Vorrichtungen vorgenommen werden müa-
-'*:■ ■, die dazu dienen, die automatische 36O°-Steuerung
ist it einer 3D-Torrichtung zu vereinbaren, wodurch die
Vorrichtung nooh besser für industrielle Zwecke eignet ist,
Ein oft angetroffenes Problem besteht in der Begrenzung
maximalen Durohflusses durch die Steuerventil· sowie
flO9öS1/Ö57fl #/3
in der Koordinierung der Strömung zwischen mehreren von
ihnen. Am häufigsten hat man bisher die eingeführte Strömung in Tasterventile gesteuert, in dem man entweder die
Strömung des Druckmediums durch die Motorleitungen, die bereits durch das Tasterventil moduliert wurde, mißt, wodurch
ein doppelter und oft unerwünschter zusätzlicher Einfluß auf das Strömungsbild der Anordnung hervorgerufen
wird, oder in dem man das Ausmaß der Nadelablenkung und hierdurch den Ventilöffnungsgrad begrenzt.
Die beiden vorgenannten Verfahren werden erfolgreich in vielen Fällen angewandt, bei anderen Arbeiten, in denen
enge Toleranzen und ein überragendes Oberflächenfinish oder ein Arbeiten bei niedrigen Geschwindigkeiten gefordert
wird, treten Schwierigkeiten auf. Bei der Vorrichtung, bei der die Zuflußgeschwindigkeit durch eine hinter
dem Tasterventil vorgenommene Sekundärmessung begrenzt ist, kann das Tastersignal eine so kleine Punktion,
verglichen mit den anderen Druckabfällen werden, daß es seine Steueridentität im wesentlichen verliert. Bei der
anderen Technik, d.h. beim Begrenzen der Nadelablenkung, können die Öffnungen im Tasterventil so klein sein, daß
sie "versanden" oder es können andere Strömungseffekte eintreten, wie sie in sehr kleinen Öffnungen manchmal
. ■ "'':. r.'ier sind.
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^ 0 3 ß S 1 /0578
Ein anderes, der automatischen Regelung einer fühlergesteuerten
Werkzeugmaschine und der automatischen Abtastung ■ innenwohnendeβ Problem besteht in dem Erfordernis, die
' Strömungsgeschwindigkeit bzw. -menge praktisch in jeder Richtung des automatischen Zuflusses konstant zu halten.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß gelöst.
Sie Erfindung hat ein automatisches Tasterventil zum
Gegenstand, bei dem die Strömungsgeschwindigkeit in allen Richtungen des automatischen Zuflusses praktisch
konstant ist, in dem die Steuerung der Strömungsgeschwindigkeit
für die automatische £60°-Zuführung durch eine einzige Einrichtung eingestellt werden kann, die die
Gesamtvorrichtung von den bei kleiner Öffnung auftretenden
Effekten befreit, und bei der die relativen Strömungsgeschwindigkeiten zwischen einer Vielzahl von
Schiebern schnell zur Koordinierung ihrer Wirkungen eingestellt werden kann.
Auch bezieht sich die Erfindung auf die oben genannten Vorteile in einem einzige Gehäuse, wobei die Vorrichtung
schnell zur Verwendung nach einem der bisher bekannten Abtastverfahren angepaßt werden kann, und die
schnell zur Anbringung an bereits bestehend· Werkzeugmaschinen, z.B. Fräsen, angebracht werden kann·
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9096S1/ÖS79
Beispielsweise AusfUhrungsforiien werden mn anhand der
Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig* 1 eine perspektivische insioht einer konventionellen,
erfindungsgemäö ausgestatteten Fräsmaschine ist)
Pig.. 2 zeigt eine Seitenansicht durch eine bevorzugte Aueftthrungeform dee erfindungsgemäßen Tasterventils, wobei Teile in Schnitt dargestellt sind}
Fig. 3 zeigt die linriohtung nach Tig. 2 in der Draufsiohtj
Schnitt, durch den Oberteil der in Fig. 2 dargestellten Torriohtungj
Fig. 5 ist ein Teilsohnitt durch einen anderer in Fig.
gezeigten Teil}
Fig. 6 zeigt vergrößert im Querschnitt einen weiteren
feil nach Flg. 2\
Fig. 6a ist ein Querschnitt längs der Linie 6a-6a in
»ig. 6I
Fig. 6b zeigt ein· Abwicklung im Querschnitt längs der
.^.laie 6fe~6b in lig. δ ι
g >ß y.jid 6d miiiä. feilabwloklungeu, wobei die Stürttmungsverhältniese zwischen den in Fig. 6 gezeigten
Teilen zu erkennen sind;
909öS 1 /Ö57Ö
Pig. 6 e ist «in Diagram, das einig« Strumungsoharakteristi
ken dee in Pig. 6 gezeigten Ventils erkennen
läßt;
2;
Fig· 7a ist eine Schaltanordnung eines in Flg. 2 gezeigten Teiles}
Pig. 8 zeigt in schematischer Dareteilung die Betriebs
weise der in Pig. 1 gezeigten Maschine;
flg. 9 neigt in schematisoher Darstellung einen an-
«t«:*:-«n Seil SäÄoh der Erfindung!
Ix« U) ■ 12 Beige» sohemaisisoh ein fUr die Erfindung
vtrwendetes Steuersystem}
-:.. \ list eine aoheiiatisone Teildarstellung von
ballen der in fig« 1 gezeigten Maschine,
durch die die fheorie ihrer Arbeitsweise verdeutlicht wird ι
.fig» H - 17 zeigen die theoratisohe autonatisohe Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung}
flg. 18 zeigt die Wirkungsweise eine· Teiles naoh
Fig. 2 der automatisch arbeitenden Vorrichtung;
U* 19t 19a» 20, 20a, 21, 21a, 22 und 22a Tcrdeutlichen
die Arbeitsweise eines feiles naoh Fig. 2,
durch daa ein Teil der Steuerfunktion erreicht wird.
Eine bevorzugte Aueführungaform der Erfindung ist in Pig. 1 ,
eingebaut in eine übliche Fräsmaschine 30 ,gezeigt. In der
Darstellung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zwar in ihrer Verwendung als Steuerung einer Präsmaschine gezeigt,
sie kann ihrer Grundkonzeption nach aber natürlich für die Steuerung jeder Relativbewegung längs einer, zweier oder
dreier Achsen verwendet werden und ist nicht auf Präsvorgänge allein beschränkt, obwohl hier das Hauptanwendungsgebiet
liegt.
Sie Präsmaschine 30 besteht aus einem Ständer 31, der in
Beziehung zur X, Y und Z-Achse ateht, wobei diese rechtslinks
hinein-heraus, und auf-nieder auf dieser Maschine
verlaufen. Ein Z-Aehsen-Motor 32 bestehend aus Kolben und Zylinder, weist eine Kolbenstange 33 auf. Die Kolbenstange
trägt und bewegt 4&a Konsöl 34 zur vertikalen
Bewegung längs der Z-Achse. Das Konsol seinerseits lagert einen Kreuzsupport 35, der längs der Y-Achae beweglich
und durch einen Y-Achsen-Motor 36, ebenfalls vom Kolben-Zylinder-Typ ,antreibbar ist. Auf dem Kreuzsupport ist
ein Prästisch 37, beweglich längs der X-Achse, vorgesehen,
ier durch einen X-Aohsen-Motor 38, auch eine Kolbenblitz er~¥orriohtung, verschoben wird. Bei den X- und
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Y-Achsen-Motoren kann ee eich um Drehmotoren handeln,
die gewünschtenfalls eine Schneckenspindel antreiben,
wobei eines der Merkmale der Erfindung darin besteht, eine abgemessene Drmokmediummenge diesen Motoren zu
liefern, um den gewünschten Grad der Relativbewegung längs der jeweiligen Achsen hervorzurufen. Es genügt,
darauf hinzuweisen, daß der Tisch 37 nach drei Preiheitsgraden
längs der drei Achsen unter wahlweiser Steuerung eines der Motoren bewegt werden kann.
Ein Kopf gerüst 39 trägt einen Auslegerarm 4-0, an dem
ein Fräskopf 41 mit einem sich drehenden Schneidwerkzeug
42 sitzt. Der Arm trägt weiterhin eine Taeterventilanordnung
nach der Erfindung, von der hydraulische Leitungen 46 zu einer Abiweigbox geführt und von dort
zu einer Antriebsquelle und zu den drei Motoren geführt
werden. Bei der vorbeeohriebenen Vorrichtung handelt es sich um eine übliche Anordnung, mit der der Fachmann
vertraut ist.
Bei der Bearbeitung von Werkstücken ist es üblich, eine
Schablone und ein Werkstück auf den !Tisch 37 in bestimmtem Abstand voneinander aufzuspannen, der im wesentlichen
gleich dem Abstand der Nadel 48 des Tasterventils
und dem Werkzeug let, und dann eine Relativbewegung
unter Steuerung des Taaterventile ewieohen
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Ventil und Schablone hersuvorzurufen, die zwieohen Werkst U ok und Werkzeug kopiert wird. Der Umriß der Sohablone
bzw. des Formstüokes werden dann im Werkstück naoherzeugt.
Will man nur naoh der 3#O°-Arbeitewelse arbeiten, so wird
dae Koneol in geeigneter Höhe arretiert und nur die X- und
Y-Aohsan-Motore werden unter Steuerung dee Taeterventile
betrieben. Will man dagegen naoh dem 3D-Verfahren abtasten, dann arbeiten alle drei Motoren unter wirksamer
Steuerung durch das Tasterventil. Beispiele für die
360°- und die 3D-Arbeitsweiee werden in den vorgenannten Rosebrook-üS-Fatenten näher beschrieben.
Eine Funktion der erfindungsgemäflen Vorrichtung besteht
in der Sohaffung einer 3D-Handsteuerung oder einer Automatik- oder Hand-36O°-Steuerung. Hierfür weist die
Taatarventilanordnung einen Ventilkörper (aieh® 71g.
2 und 3) auf, in der ein X-Aohsen-Tasterventil 51,
4»in Y-Aöhsan-Taeterrentil 52 und ein Z-Aohsen-Tastervsntil ϊ3 angeordnet sind» Diese Ventile liegen unter
reohten Winkeln zueinander und parallel au den jeweiligen Achsen. Sie weisen Öffnungen und Kanäle auf, die
ta gleioHer Weise wie die la US-Patent 2 835 466 von
R.'s.tbrooii gezeigten, fur das X-Aohsen-Xasterventil 5»!
int dargestellt und genauer beschrieben (Pig* 6). Das
Y-Achsen-Tasterrenliil 52 ist, abgesehen von geringfügigen Veränderungen, Identisch hiermit» Dasselbe
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gilt für da« Z~Aohsen-Sasterventil 53. Die entscheidenden
Merkmale des Ventile 51 lind vollständig la US-Patent 3 055 393 Ton Weaver beschrieben, dem nähere Einzelheiten gewünsohtenfalls entnommen werden können·
Bas Ventil 51 umfaßt eine HUIae 55 mit zylindrischer
Sohieberwohrung 56 auf, innerhalb deren ein praktisch
zylindrischer Schieber 57 sowohl drehbar ale auch axial
beweglich druokmediendioht gegen die Wand der Bohrung 56 eingesetzt ist. Sohleber und Sohieberbohrung verlaufen koaxial längs ein«*r Achse 58, die wiederum parallel
au >■,'*·:'■ j Völligen. X, Y oder Z-Aohse liegt.
: ■ HLI.le« weist «riß Paar mit den Motoreinlaflkanälen
61. 62 an beiden Seiten des X-Aaheen-Motors 36 verbunden« mcSorisoh« Zuftthrungsnuten 59ι 60 auf . Auoh ist
«in D.Tack au führungskanal 63 sowie ein Paar von Auslaßti, 65 durch die Miso gebohrt, die sur Xnnender zylindrischen Sohieberbohrung 56 offen sind.
ßtr Sohleber besitst eine umlaufende Drueknut 70, sowie
din Paar von Auslaflnuten 71» 72, wobei die AuslaBnuten
instand von der Drucknut aufweisen und gegenüber dieser
«-!geordnet sind.
Die Betriebsweise der Vierwegventile dieser Art let in
den genannten Bosebrook-*U8-Patsnten eingehender erläutert·
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6AD ORIGINAL
Der Schieber schneidet in der in Fig. 6 gezeigten Null-Lage den Zufluß aus dem Druckzuführungskanal und der
Drucknut 70 zu den beiden Motoreinlaßkanälen ab und die Anordnung befindet sich im Gleichgewicht. Keinerlei Druckmedium
wird zum Motor geführt. Eine Axialbewegung dee Schiebers in einer Richtung aus der Null-Lage heraus läßt
die Drucknut 70 eine der Nutenauf uhrungen 59, 60 überlappen
und bringt eine der Auslaßnuten 711 72 zur Überlappung
mit der anderen Zuführungsnut, so daß ein Arbeitskreisverlauf durch das Ventil entsteht, wobei die übertragene
Leistung eine Funktion des Abstandes um den der Schieber aus der Null-Lage bewegt wurde ist, und eine Öffnung
variabler Größe zum Durchlaß des Druckmediums längs der sich überlappenden Ränder der Drucknut und einer Zuführungsnut
und zwar über die sich überlappenden Ränder der anderen Zuführungsnut und einer entsprechenden Auslaßnut
hervorgerufen wird.
Die vorgenannten Rosebrook-TJS-Patente zeigen, daß die Nuten
als kontinuierliche, kreisförmige Ränder ausgebildet sind, die normal zur Mittelachse des Ventils verlaufen.
Die Veränderung dieser Schieber in ihrer Drehlage (oder des Z-Achsen-Schiebers in dieser Vorrichtung) besitzt
keinen Einfluß auf den Strömungsverlauf durch den Schieber»
Die vorliegende Anmeldung und das genannte Weaver Pa; ,ι ; zeigen dagegen eine Abänderung an den Rändern der
Niii;e:i, die die
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Strömung durch den Schieber zu einer Funktion sowohl der axialen Verschiebung und der Drehlage des Sohiebers innerhalb der Hülse macht. Es werden aleo Ausschnitte, die aus
Zweckmäßigkeitsgründen weiterhin Aussparungen genannt werden sollen, an verschiedenen Rändern der Nuten ausgebildet.
Zum Beispiel wird der Rand 75 des Motor·inlaßkanales 60
duroh eine Aussparung 76 zum Beispiel abgeändert (diese Erläuterung soll für alle Nuten sowie ihre Bezeichnungen
gelten) und der Rand 77 der Druoknut 70 wird duroh eine Aussparung 78 verändert. Diese Aussparungen erstrecken
sich axial von den jeweiligen Kanälen fort und verlaufen in Richtung zur nächsten Aussparung. Eine Vielzahl dieser
Aussparungen sind für gewöhnlich längs eines Randes, wie in Figur 6a gezeigt, ausgebildet. Fluchten die Aussparungen
in Drehriohtung miteinander, so kann ein maximaler Durchfluß stattfinden, wenn sie sioh axial überlappen. Mit
der gleichen identischen Verschiebung kann die StrÖmungsgeschwindigkeit vermindert werden, indem der Schieber in
einer der beiden Richtungen aus der fluchtenden Lage gedreht wird.
Nach den Figuren 6a, 6b und 6o ist die Wand der Sohieberbohrung flach ausgebildet und in der Darstellung nioht
schraffiert. Die motorisohe Zuführungenut 60 ist am linken Rand zu sehen. Auch der Schieber ist flach, überlappend,
ausgebildet, Nut und Aussparung sind schraffiert dargestellt.
-13-
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Bei dem ait 60 bezeichneten Teil handelt es eich um
eine Hut und eine angrenzende Aussparung in der Hülse und die aohraffiert gezeiohnete und mit 70 bezeichnete
Fläche zeigt eine Nut und eine benachbarte Aussparung in der fflilee. Die Aussparungen 76 und 78 sind in
figur 6a zueinander fluohtend dargestellt. Ihre unmittelbar sioh berührenden Ränder 70, 80 stehen im Winkel
zueinander, der Rand 79 verläuft normal zur Mittelaohse
und der Rand 80 ist gewünsohtenfalls hiergegen leioht
abgeschrägt, was su einer etwas leiohteren und allmählicheren Öffnung des Ventils führt.
Die axiale Bewegung der Aussparungen gegeneinander ruft einen maximalen Durohfluß durch ein maximales "fenster"
hervor. Aus figur 6c ist zu sehen, dafi dann, wenn der Schieber in Drehriehtung aus der in figur 6b gezeigten
Stellung verschoben ist, weniger Aussparungen miteinander fluchten, nämlioh tatsäohlioh nur der durch die Pfeile
"A" bezeichnete Teil gelangt in die fluchtende Stellung,
n^ob-dem sioh die Kanten der Aussparungen überlappen,
1 F'igur 6g ist das Yentil in geschlossener Stellung
'·. .j'.-rir.gerer Poi-sr^ialttberlappong dargestellt, wobei
: l) f4, das "Fenster" B in fi^-.r €<*. .' ■:.,>-■·,:■ nhX eiae Vorsoblel
#* rS A
Sohieber und Hülse stattgefunden hat, die Strömung für
die gleiche axiale Schieber-Verschiebung duroh Drehen des Schiebers innerhall) der Hülse erhöht werden kann,
wodurch der oben in figur 6d schraffiert gezeichnete Teil sich relativ zu dem nioht schraffierten bewegen
würde, wodurch wiederum die Größe der Durohfluflöffnung
nBn vergrößert wird. Hierin besteht die Theorie der
w Strömungssteuerung, wie sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwandt wird, wodurch die Steuerung der
Strömungsgeschwindigkeit der Nadelabweiohung befreit
wird* !figur 6e zeigt die Strömunge Charakteristiken des in. figur 6 gezeigten Ventils, wobei die Linien 81, 82
den Durchfluß duroh das Ventil seiner in Figur 6b gezeigten Iiage darstellen und die Verschiebung des Ventils
als über und unter Hull liegend angegeben ist, und die Ordinal,* 83 den maximal erreichbaren Durchfluß anzeigt*
Di» Ordinate B4 zeigt dagegen die Stellung an, die das
"fmrzl'i λι\ der in den figuren 6o und 6d gezeigten, gedrehtes I-,-■ «inniaiBt, wobei die Strömung»oharakterietiken
·.-Λ irsto die Linien 85 und G§ dargestellt sind* Die
' « 1st in beliebige Einheiten der Axialverschiebung
■' ;-, di« Ordinate in Gallonen pro Minute· Wie au
;) * (f. 1 - ιU-;tMrig«s. linien strahlenförmig
"v, -,j. ρ-'Αί»ιΐι ,gen .fiatsprechend anderen
, η
BAD ORIGINAL
Um eine Einstellung in Drehrichtung zu ermöglichen, ist
eine Bohrung 90 im Schieber vorgesehen, in der die Lager 91, 92 sitzen. Der Innenkäfig der Lager trägt eine VerbindungBstange
93 vermittels einer Feder 93a und einen gegenüber angeordneten Bund 93b* Der äußere Käfig trägt
den Schieber. Eine relative Drehung zwischen Sohieber und Verbindungsstange sowie Hülse ist möglich. Ein Keilverzahnungerad
94 ist am Stirnende des Ventils 51 vorgesehen. λ
Das Z-Aohaen -Tasterventil 53 weicht von dem in Figur 6 gezeigten
Ventil nur insofern ab, als die Aussparungen fehlen. Die Regelung des maximalen Durchflusses duroh die
Drehstellung des Schiebers ist bei der Z-Aohse nicht vorgesehen* Darüber hinaus sind die inneren Nutenöffnungen
und die Verbindungen für das Z-Achsen-Tasterventil 53
relativ zum Z-Achsenmotor 34 identisch mit den des Z-Acheenventils
und seines Motors. Sämtliche Tasterventile sind
Vierweg-Ventile, die eine Null-Lage einnehmen können, in der keinerlei Strömung stattfindet und die Verbindungen
für den Rückwärtsbetrieb zu jeder motorischen Zuführungenut zum Antrieb der jeweiligen Motoren aufweist.
Die Einrichtungen, durch die die Sohieber der Tasterventile 51 und 52 in ihren Hülsen bezüglich ihrer Winkellage gedreht
werden, sollen nun beschrieben werden. Ein Schaltgriff 100 ragt, wie in Figur 2 gezeigt, über den Umfang
des Ventilkörpers 50 hinaus und weist einen Zeiger 101
9098S1/Ö579 "16~
über einer Skala 102 auf. Sohaltgriff und Zeiger sind
auch in den Figuren 4a, 7 und 7a zu sehen* Wie in den
Figuren 4a und 7a dargestellt, geht der Schaltgriff von einer Ringwelle 103, die drehbar innerhalb des Ventilkörpers
um die Achse des Tasterventils gelagert ist, aus. Die Ringwelle weist auch einen Flansch 104 auf, an
den ein Nockenpaar 106, 107 über Stifte 105 schwenkbar befestigt ist, an deren Außenumfang ein Paar von Nookenatösseln
108, 109 entlang laufen, die mit Armen an die jeweiligen Wellen110, 111 verbunden sind* Die Nookenstöasel
stehen unter Federspannung gegen die Nocken. Einstellschrauben 112 bewegen die Teile der Nookenoberflaehe
zur Achse hin oder von dieser weg und besorgen so eine Einstellung von Nocken und Stiften 105· Hierdurch
können die Wellen 110 und 111 drehbar relativ zueinander eingestellt werden. Die Wellen 110 und 111 sind am Ventilkörper
gelagert und verlaufen nach unten, wo sie die Antriebsritzeln 113, H4 enden, dit ihrerseits die Wellen
115, 116 antreiben. Diese treiben Sektorsahnrädtr 117,
118, die die Keilverzahnungeräder 94 erfassen. Die Sektorzahnräder
und die Keilverzahnungsräder besitzen Stirnverzahnung, die parallel zur Achse des jeweiligen Tasterventils
verläuft, so daß sie relativ zueinander gleiten können. Durch Drehen des Schaltgriffe werden also die
Sektorzahnräder relativ zur Hülse und durch eine anfängliche Einstellung der Nocken gedreht, wobei die Geschwindigkeiten,
mit der sie gedreht werden, svn-
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chronisiert werden können. Eine Anfangeeinetellung von
Schieber und Keilverzahnungsrad ist möglich, indem die Verbindungs- oder Zugstangen gelöst werden und besondere
Zähne der Keilverzahnungeräder und der Sektorräder in Eingriff gebracht werden. Durch diese Einrichtungen ist
es also möglich, die Zuflußgesohwindigkeit für die X- und
Y-Aohsen-Tasterventile gleichzeitig zu jedem Zeitpunkt
unabhängig vom Lauf der Maschine einzustellen. Ihre jeweiligen Einstellungen in Drehrichtung sind miteinander
duroh Sohaltgriff und Ringwelle 103 gekoppelt.
a λ .-*
ä 0 C .H 1,' Ο S 7 9
Durch den eben beschriebenen Durchflußsteuermechanismus wird es möglich, daß die Maschine über einen weiten Bereich
von Abtastgeschwindigkeiten unabhängig von der Nadelabweichung
betrieben werden kann. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Nadelabweichung als Endbegrenzung für die
Geschwindigkeit, falls gewünscht, auszunutzen, hierdurch gehen aber gewisse Vorteile der Vorrichtung verloren. Man
könnte dies erreichen, indem man die Aussparungen fortläßt, oder sie in völlig fluohtender Anordnung zueinander beläßt
und dann die Nadelabweichung zur Festlegung der maximalen Durchflusses begrenzt.
In Fig. 2 ist gezeigt, wie die Nadel 48 in der gleichen
Weise wie nach der vorgenannten US-Patentschrift 2 835 466 angebracht wird. Über die Länge der Nadel sind drei kugelartige
Teile 125, 126, 127 im Abstand voneinander angeordnet.
Das Teil 125 ist in einer Büchse 138 innerhalb des Schiebers des Pettachsentasterventils angebracht. Die Nadel
ragt aus einem Durchlaß 129 unterhalb dee Tasterventils vor
Lind, nach oben durch einen anderen Durchlaß 130 im Schieber
salbet bis in die Kammer 131 hinein. Innerhalb der Kammer
51 ist ©in Joch 132 vorgesehen, das die X- und Y-Taster-■;yrt!ie
rdt der Nadel starr verbindet. Dieses Joch ist :r ausgebildet wie nach dem Rosebrook-US-Patent
•ve. Das Joch besteht aus einem Innenblock, der ein
- as Teil 126 umfaßt und einem Paar von umgekehrt
angeordneten U-förmlgen Teilen, die relativ
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längs des viereckigen Blockes, an dem die Verbindungsstangen 93 befestigt sind, gleitend verschiebbar sind, so daß die
Bewegungskomponenten des kugelartigen Teiles 126 längs der X- und Y-Achse auf die Verbindungsstangen und so auf die
jeweiligen Schieber übertragen werden. Die Nadel ist in jeder Sichtung um das kugelartige Teil 125 auslenkbar. Das
kugelartige Teil 127 ist in Fig. 5 genauer dargestellt. Es ist innerhalb eines Ringes 133 mit zylindrischer Innenfläche
134 angeordnet. Das kugelartige Teil 127 ist rund und so ausgebildet, daß es gegen die Fläche 134 anschlägt und so den
maximalen Auslenkgrad der Nadel begrenzt. Der Durchmesser der Hingfläche 134 ist je nach den gewünschten Grad der
maximalen Bewegung frei wählbar,und der Durchflußring 133
sitzt fest im Ventilkörper.
Die Nadel ist aber auch vertikal beweglich. Wird sie nach oben gedrückt, so nimmt sie den Schieber des Z-Achsen-Tasterventils
mit sich. Sie ist so ausgelegt, daß sie ausgelenkt werden kann und dabei die X- und Y-Schieber längs ihrer jeweiligen
Achse bewegt. Diese Vorkehrung ermöglicht es, daß die Vorrichtung als 3-D-Tasterventil wie bei der in der Patentschrift
2 835 466 dargestellten Vorrichtung arbeitet.
Man erreicht den Betrieb nach der 360° anstatt der 3-DtAtbeitsweise
einfach dadurch, daß man die Leitungen zum und vom ?,-Achsen-Tast er ventil abschaltet und nur die X- und Y-Achsen-Tasterventile
verwendet. Die vertikale Beweglichkeit
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der Nadel auszuschalten ist nicht notwendig. Wird die Vorrichtung in dieser Weise automatisch betrieben, dann ist es
notwendig, Einrichtungen vorzusehen, die eine Vorspannkraft gegen die Nadelspitze ausüben, so daß diese die Schablone
sucht. Dies wird durch eine Vorspanneinrichtung 155 (s. Fig.
4) erreicht. Diese Einrichtung spreizt die Nadel und besteht aus einem Paar von scherenförmigen Armen 136» 137, die drehbar
an einem Vorspannelement 138 gelagert sind. Dieses Vorspannelement
weist einen Durchlaß 129 auf. Jeder der scherenförmigen Arme trägt ein Lager 139. Die Arme werden gegeneinander
gezogen, und die Lager werden gegen die Nadel durch Federn 140 gedrückt. Aus Fig. 4 ist zu erkennen, daß eine
resultierende Kraft auf die Feder in Richtung des großen Pfeiles 141 ausgeübt wird, die versucht, die Feder nach der
linken Seite in Fig. 4 vorzuspannen. Wird das Vorspannelement gedreht, wenn es drehbar durch ein Lager 142 (Fig. 2)
gehalten wird, so wird auch die Richtung, in der die resultierende
Vorspannkraft auf die Nadel ausgeübt wird, geändert und die relative Bewegungsrichtung zwischen Nadel und Schablone
wird geändert. Die Vorspanneinrichtungen treten im wesentlichen anstelle der Hand des Bedienungsmannes beim
automatischen Betrieb; denn die Funktion der automatischen Vorrichtung besteht darin, die Vorspanneinrichtungen, die
Vorspannkraft in einer Richtung ausüben zu lassen, die eine Suchbewegung der Nadel und ein Abtasten längs der Schablone
hervorrufen.
-2Ί-
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Wie am besten in Fig. 4 zu sehen, umfaßt die Vorspanneinrichtung ein Zahnrad 143 auf ihrer Außenfläche, in das ein
mit Zähnen besetzter Treibriemen 144, der um die Vorrichtung gewickelt ist, eingreift, der weiter um eine Spannrolle
145 läuft und sich in Eingriff mit einem Antriebszahnrad
146 befindet. Das Antriebszahnrad ist in umgekehrter Richtung drehbar, so daß die Vorspanneinrichtung umgekehrt angetrieben
und hierdurch die Richtung der Vorspannung um den Nadelumfang verschoben werden kann. V/ie am besten auü
den Fig. 2 und 4 a zu erkennen, ist das Antriebsrad 146
mit einer Stiftverbindung an einer ein Schneckenrad 148
tragenden Transmisaionswelle 147 befestigt. Dieaes Schnekkenrad wird durch die Schnecke 146 angetrieben, Durch Antreiben
der Schnecke 149 werden die Vorspanneinrichtungen betätigt.
Eine Trenneinrichtung 150 ist in den Pig. 2 und ! gezeigt
und besteht aus Stiften 151 am Stirnende der Segmente 152 der scrorenartigen Ai-me 136, 137. Die Stifte folgen der
Oberfläche einer doppelnierenförmig ausgebildeten Ncjke Λ· 53»
■lly au-C bluer Nockenplatta 154 angebracht ist, Ii see Nocken-
g1:A;-\-ü Ist drehbar relativ zum Vorspanne lern fin*; 1^ -ir ehbar
u-·,·", .Ii.':; wahrend der l-i ehbewegung hiergegen ge.rtr. ■.,'!..■!. -lurch
;' ■. ·■ ' ,;>.] R.cretierupg "35 in der in den Fig. ' ; ■": ■' ?<*-■
:.,■-. .:': ■;. "■·. tgo i'eatgf?; ■■ ^t. Iv, dieser Stellung ;■■■■■;··-:■. ^1.-
."■.■;T(;;gen Ar?„c ";·.■-.·. gegen die Νβ·.ϊθ1 ?.'>'<■:. ' ■
^:Τ· ~:.χ~ »-cv'J-hix χι-:,·:' - ?<■$:. ii.ese außermittig ν., ■ . -. ' ■
ϊ / Q S 7 9
BAD ORIGINAL
freier Baum zwischen Nooke und Zapfen 131 belassen
ist. Wenn jedoch die Nockenplatte in einer der beiden Richtungen gedreht wird (indem z.B. ihre Oberfläche
erfaßt und gehalten wird, während daa Vorspannelement 138 sich dreht, oder durch Drehung während das Vorspannelement
133 still verbleibt) so kommen, zwei der drei Flügel 156 zum Anliegen gegen die Stifte 151
und drücken die Lager 139 außer Berührung Bit der
Nadel. Bies setzt die automatische Steuerung außer !Tätigkeit und läßt eine Steuerung des Yentiles von
Hand zu.
Fähleinrichtungen 160 aind ebenfalls mit der Transmiesionswelle
über ein Zahnrad 161, daa durch Stiftverbindung an der Transmissionswelle 147 sitzt und
über einen mit Zähnen besetzten Treibriemen und ein
Zahnrad 163 verbunden. Das Zahnrad 163 ist nicht drehbar m einer Hülse 164, die in dem Ventilkörper durch Lager
16'5; 166 gelagert ist, angebracht. Die Hülse weist
üiwe Bohrung 16? auf, die tin Signalrohr 168 aufnimmt.
V&.W Signalrohr öffnet zu einer Luftkammer 169 nahe dem
&nf dee Körpersί an dem ein Nippel 170 zum Eintritt
-; · SdUnilltift vorgesehen ist. Dichtungen 171 sorgen
,-'il::1 al»s Abdichtung der Kammer 169t so daß das Druck-
- ^ um rxnr durch da® Signalrohr austreten kann. Das
: :.alri':hr .ist fest ase oberen Ende der Hülse angebracht
-23-
S 0 9 a 5 1 / fi 5 7 9
und wird durch eine Kopfschraube 172 festgehalten. Das Rohr ist hohl und umfaßt ein Paar von Bälgen 173
und 174. Am unteren Ende und innerhalb des Durchflußringes ist eine Signalöffnung 175 ausgebildet, die vom
Innendurchlaß 176 des Signalrohres in den Raum zwischen der Signalrohraußenseite und der zylindrischen Fläche
134 im Durchflußring bläst. Das untere Ende des Signalrohres 168 ist mit dem oberen Ende der Nadel (Figur 5)
verbunden. Lager 177 sind bei beiden Konstruktionen vorgesehen, eine Mutter 178 und eine Spindel 179 drücken
die aua Lagern und einer Hülse 179a bestehende Einheit zusammen. Die Signalröhre kann sich relativ zur nicht
drehbaren Nadel drehen, ihr unteres Ende schwenkt jedoch aus und bewegt sich mit dem oberen Ende der Nadel
auf und ab.
Die Bälge machen es möglich, daß Teile des Rohres sich biegen und die seitlichen Bewegungen des oberen Endes
der Nadel beim kugelartigen Teil 127 und auch die Auf- und Abbewegung der Nadel aufnehmen. Das durch die Signalöffnung
ausgelassene Druckmedium tritt in die Kummer 131, von der es in die Umgebungsluft abgeblasen wird. Das
Signalrohr 138 wird durch die Hülse 164 durch Betätigung
der Tranamissionswelle 147 gedreht, so daß die Vorspanneinrichtungen
und die Signalöffnung genau synchron gedreht werden. Die Lage der Signalöffnung kann als Fühlvorrichtung
verwandt werden, um festzustellen, was mit
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den Vorspanneinrichtungen geschehen soll. Dies sind die Werte, nach denen die Vorrichtung automatisch
arbeitet. Zum Verständnis der automatischen Betätigung der Vorrichtung wird auf Figur 8 verwiesen, in der die
drei Tasterventile und ihre zugehörigen Motoren zusammen mit einer zum kugelartigen Teil 125 gehörenden
Drehstellungsanzeige 1Θ0 zu sehen sind. Diese Drehstellungspunktanzeige ist bei den andren schematisch
dargestellten Anzeigen ebenfalls vorhanden.
Die Wirkung der Vorspanneinrichtungen ist durch Pfeil 181 angedeutet. Motorzuführungen sind durch die
Leitungen 182 und 183 bezeichnet. Druckleitungen in den Tasterventilen sind durch Leitungen 184 dargestellt
und der Auslaß aus den Tasterventilen durch Leitungen 185. Die Anzeige zeigt die Stellung des unteren Endes
des die Signalöffnung tragenden Signalrohres an. Die Anzeige 187 weist auf die mechanische Verbindung zwisehen
Vorspanneinrichtungen und Signalrohr hin. Der Motor 181 ist umkehrbar zum Antrieb der Transmissionswelle
verbunden.
Der Vorspannungsantriebsmotor 188 ist ein Umkehrbarer
äruckmedianbetätigter Motor mit einem Paar von Zuführungsleitungen
190, 191, die die motorischen Zuführungsnuten 192, 193 eines Umstellventils I94, das
die gleichen Nuten wie das Z-Achsen-Tasterventil besitzt.
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'Ea handelt sioh um ein typisohes Vierwegeventil, das
in Null-Lage gezeigt ist, welches die Druck- oder Auslaßverbindungen für die jeweiligen Zuführungsleitungen wählen kann. Das Ventil besteht aus einer
Hülse 195 mit einer Bohrung 196, in der ein Sohieber axial zum diesem Zweck verschiebbar ist. Der Schieber
ist mit einem Diaphragma 198 durch eine Ankerstange 199 verbunden, die durch eine Öffnung 200 im Schieber reicht
und an seiner linken Stirnseite befestigt ist. Die Anker- t
stange durchsetzt einen Eisenring 201 an der Stelle, wo EiBenring und Ankerstange einer Vorspanneinrichtung 202
gegenüberstehen, die ein Anliegen des Diaphragmas und einen Gegendruck in einer Kammer 203 hervorruft. Die
Kammer 203 empfängt den Druok von einer gesteuerten LuftoutHe
2051 die durch ein Nadelventil 206 geführt ist.
"Dieses arbeitet als feste Öffnung vor der Kammer 203·
Bei* Druck in der Kammer 203 legt die axiale Stellung des
Seriebera im Umschaltventil 194 fest. Fällt der Druck in >
dor Kammer 203» so bewegt sich der Schieber nach rechts
um wenn er steigt, bewegt er eich nach links gegen dia
F^arioafi. Die Kiunmer 203 wird durch eine leitung 207
'KH.Usrtf lib ihrerseits mit einem Nippel, bzw. mit einer
;. ■.■ · 1\'O ^iVöanden 'at und als alleinige Aufgabe die
:-: -~ - ·α.ν; ^x £.:. γ j:,.,■!.:'timing 175 hat. Die Signair» frrr.aig
;v ! ■■;■■■" -1IiK-.:- ■' ar·, iea dor Druok in der Kanuaar 203
-26
η ü u, i- 1 · 1 r 7 a
11 und 12 gezeigt, in denen drei verschiedene Stellungen von Signalöffnung und Oberfläche 134 zu sehen
sind. Figur 10 zeigt, wie beide durch einen Abetand
"En getrennt sind, was als Null-Lage bezeichnet werden
soll. Figur 11 zeigt, wie sie um einen Abstand "Fn getrennt sind, der geringer als WE" ist und Figur
12 zeigt einen Abstand nGn, der größer als "E" ist.
Das Heßgerät 208 zeigt eine konstante Ablesung für den von einer gesteuerten Druckluftquelle gelieferten
Brück. Daa Meßgerät 209 zeigt verschiedene Ablesungen bei den einzelnen Figuren; hier handelt es sich um
den Druck in der Kammer 203» der durch den Signaldruck verändert ist. Wie aus diesen Zeichnungen hervorgeht,
werden in der Null-Lage einige Druckzwischenablesungon
möglich sein, die von den Seiten des Spaltes zwi·» f»-jh-en Signalöffnung und Oberfläche 134 herrühren. Ist
Isr Spalt geschlossen, so steigt der Druck in der Kammer 203 und ist, wie in Figur 12 gezeigt, der Spalt
offset, to fällt der Druck aufgrund der stärkeren
Strömung. Diese/ Druckwerte werden ihrerseits auf das
':■■-).üphragma Übertragen, so daS der Schieber des UmitsT^ntila
194 verschoben und so die Richtung der :e «ote*findigkeit des Motors 188 festgelegt wird,
r sowohl Signalrohr wie Vorspannungseinrichtungen '- :.-■ rf ■..?»! er».
-27-
809851/0 579
Figur 15 zeigt Bohematiech die gewünschte Bewegung
UtLd die sich ergebenden Effekte in einer Ebene, z.B. der die X- und Y-Achsen enthaltenen Ebene. Das Schneidwerkzeug
iat relativ zu einem Werkstück 210 gezeigt und die Nadel relativ zu einer Schablone 211. Die Verdrehpunktseinstellung
180 ist ebenfalle schematisch gezeigt und, genauso wie die Anbringvorrichtungen für
das X-Achsen-Tasterventil 51· Der DurchfluQring 133
ist ebenfalls zusammen mit dem kugelartigen Teil 127 dargestellt. Das Symbol 212 steht eine Draufsicht auf
den Durchfluöring dar, das Symbol 213 eine Draufsicht auf das Schneidwerkzeug. 214 ist ein Pfeil, der die
zur Bewegung der Nadel in Verschiebungsrichtung erforderliche Kraft andeutet, durch die die Schablone an die
Nadel und das Werkstück an das Schneidwerkzeug herangeführt wird. Wie zu erkennen, iet die Nadel um den
Schwenkzapfen 180 ausgelenkt und läßt die Öffnungen des TasterventilB sich um einen durch Symbole 21p angedeuteten
Abstand verschieben. Der Auslenkgrad wird durch Kontakt zwischen kugelartigem Teil 127 und Oberfläche
134 begrenzt.
Die von der Einstel/lung des Tasterventils herrührende
Bewegung ruft eine Verschiebung des Tisches nach rechts hervor, bis die Schablone den Stift bzw. die Nadel zur
Rückkehr in die senkrechte Mittelstellung zwingt.
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Zu diesem Zeitpunkt schneidet das Fräswerkzeug das Werkstück auf die korrekte Abmessung. Die gleiche
Tätigkeit erfolgt längs aller dreier Achsen und ist die Normarbeitsweise einer Tasterventilsteuerung.
Die automatische Arbeitsweise der Vorrichtung wird also durch Drehung der Vorspannkrafteinrichtungen
erhalten, so daß die Nadel die Schablone sucht und dann eine Kraftkomponente in ihrer Richtung aufbringt,
die die Abtastung der Nadel um den Rand hervorruft. Eine solche Arbeitsweise ist in den Figuren 14-16
gezeigt, wobei die gleichen Bezeichnungen übernommen wurden, nämlich die Bezeichnung 180 für den Gelenkpunkt
der Nadel, die Bezeichnung 216 für den Kontaktpunkt der Nadel mit der Schablone, 127 für das obere kugelartige
Teil und 154 für die Innenfläche des Durchflußringes.
Der Pfeil 141 zeigt wieder die Richtung der Vorspannkraft, der Pfeil 217 die resultierende Richtung der
Tischbewegung an
Nach Figur H versucht man, die Schablone zu finden und die Vorspannkraft liegt unter 45 Grad zum Stift, der
versucht, sowohl das X-als auch das Y-Ventil zu öffnen,
und der Tisch und Werkstück in die Richtung relativ zum Gelenkpunkt 180, wie durch den Pfeil 217 gezeigt, bewegt.
Stößt die Schablone an die Nadel und wird diese in Normal-
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stellung zurückgeführt, dann versucht die Vorspannkraft, den Stift lediglich länge der Y-Achee zu
führen, da sie ihn nicht in die Sohablone drüoken kann. Hierbei ist das Ventil 51 geschlossen, während
das Ventil 52 offen bleibt und der Taster bewegt sich längs der Schablone auf der Y-Achse in Figur 15, wobei
der Tisch sich in der durch den Pfeil 218 angedeuten Richtung bewegt und diese Relativbewegung hervorruft.
Figur 16 zeigt den Bereich in der Winkellage bei aufgebrachter Vorspannkraft, der im allgemeinen als sicher
und wirksam für die Tätigkeit der Vorrichtung angesehen wird. Dieser erstreckt sich im allgemeinen zwischen 30 und 60 Grad von der normalen zu der gerade
abgetasteten Oberfläche. Figur 17 zeigt, was gesohieht, wenn die Vorrichtung außen mit einer Ecke in Berührung
kommt. In diesem Fall ist es notwendig, die Vorspannkraft zu verschieben und eine Bewegung im Gegenuhrzeiger- λ
sinn hervorzurufen, so daß die Vorspannkraft wieder unter etwa 45 Grad zur Normalen der abgetasteten Fläohe
ausgeübt wird, wobei wieder sowohl das Z wie das Y-Tasterventll offen ist. Bei dieser Abtastung kann man
fortfahren und den gesamten Umfang der Sohablone abtasten, wie in Figur 18 dargestellt, wo die Vorspannkraft durch die auf den Stift 48 wirkenden Pfeile 141
angedeutet ist.
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man/
Vollständiger findet die relativen Lagen von Stift, Vor~ Spannkraft und Spalt an der Signalöffnung in den Figuren 19 - 22a gezeigt. Die Fläche 134 let wieder als Kreis dargestellt, die Signalöffnung 175 ermöglicht die Entleerung auf diese Fläche zu, der Schwenkpunkt 180 ist gleich der Stellung des kugelartigen Teiles 125, der Kreis 216 ist die Stiftspitze. Diese Bezeichnungen werden in den Figuren 19 - 22a verwendet und werden nicht wiederholt. Fig. 19 zeigt, wie längs einer geraden Schablone abgetastet wird, wobei die Vorspannkraft 141 unter 45° zur Fläche, längs deren die Abtastung erfolgt, ausgeübt wird. Dann ist, wie in Fig. 19a zu sehen, ein Spalt vorhanden, der als Null-Spalt zwischen Signalöffnung 175 und Fläche 134 bestimmt wird. In Fig. 20 wird dann das Abtasten um die Außenecke gezeigt, wo die Ecke zuerst erreicht wird, und man erkennt, daß die Nadel einer 15° Ecke gegenüberliegt und jetzt nur unter 30° zur Fläche sich befindet, die gerade abgetastet wird. Dies läßt den Spalt, wie in Fig. 20a gezeigt, kleiner werden und erhöht den Druck in der Kammer 203· Der Motor 188 hat dann sowohl die Vorspannkraft einrichtungen wie die Hülse 164 gedreht, bo daß die relativen Stellungen von Vorspannkrafteinrichtungen und Signalöffnung in die in Fig. 19 gezeigten Stellungen, jedoch um 15° gedreht, zurückgestellt werden. Dieser Zustand ist in Fig. 21 gezeigt, die 45$
Vollständiger findet die relativen Lagen von Stift, Vor~ Spannkraft und Spalt an der Signalöffnung in den Figuren 19 - 22a gezeigt. Die Fläche 134 let wieder als Kreis dargestellt, die Signalöffnung 175 ermöglicht die Entleerung auf diese Fläche zu, der Schwenkpunkt 180 ist gleich der Stellung des kugelartigen Teiles 125, der Kreis 216 ist die Stiftspitze. Diese Bezeichnungen werden in den Figuren 19 - 22a verwendet und werden nicht wiederholt. Fig. 19 zeigt, wie längs einer geraden Schablone abgetastet wird, wobei die Vorspannkraft 141 unter 45° zur Fläche, längs deren die Abtastung erfolgt, ausgeübt wird. Dann ist, wie in Fig. 19a zu sehen, ein Spalt vorhanden, der als Null-Spalt zwischen Signalöffnung 175 und Fläche 134 bestimmt wird. In Fig. 20 wird dann das Abtasten um die Außenecke gezeigt, wo die Ecke zuerst erreicht wird, und man erkennt, daß die Nadel einer 15° Ecke gegenüberliegt und jetzt nur unter 30° zur Fläche sich befindet, die gerade abgetastet wird. Dies läßt den Spalt, wie in Fig. 20a gezeigt, kleiner werden und erhöht den Druck in der Kammer 203· Der Motor 188 hat dann sowohl die Vorspannkraft einrichtungen wie die Hülse 164 gedreht, bo daß die relativen Stellungen von Vorspannkrafteinrichtungen und Signalöffnung in die in Fig. 19 gezeigten Stellungen, jedoch um 15° gedreht, zurückgestellt werden. Dieser Zustand ist in Fig. 21 gezeigt, die 45$
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.Richtung ist wieder hergestellt.
Fig. 22 erläutert, was passiert, wenn man innen eine Ecke abtastet, da der Vorspannungswinkel dann zu groß
wird, Handelt es sich zum Beispiel um eine 15°-Ecke,
so befindet sich die Nadel jetzt plötzlich unter 60 zu der gerade abgetasteten Fläche, wodurch der in Fig.
22a gezeigte Spalt vergrößert wird. Hierdurch fällt der Signaldruck und läßt das Umschaltventil im Motor
188 in der entgegegesetzten Richtung arbeiten, wodurch die relativen Lagen von Signalöffnung und Oberfläche
134 in die in den Figuren 19 und 19a gezeigte Lage,
nur im Uhrzeigersinn um 15° gedreht, zurückgestellt werden. Aufgrund des Vorstehenden wird ersichtlich,
daß die Vorrichtung jetzt automatisch innen-und außenliegende Ecken abtasten kann und versucht, die Null-Lage
beizubehalten.
Die Geschwindigkeit bei der vorbeschriebenen Vorrichtung
kann entweder durch Entfernen;oder Ersetzen des Durchflußringes durch unterschiedliche Abmessungen der
zylindrischen Fläche 134 gesteuert werden, wodurch der freie Abstand zwischen der Signalöffnung und hier zwischen
eingestellt wird, oder sie kann vermittels der gezeigten Einstellschaltung eingestellt werden, wenn
mit Aussparungen versehene Schieberventile verwendet
909851/0579 ./32
werden. Auch ist die Vorrichtung auf 3D und 36O°-Betrieb
von Hand und automatischen 36O°-Betrieb einstellbar, indem lediglich das in Pig. 8 genauer gezeigte Steuersystem
betätigt wird. Die Vorrichtung läßt sioh mit sämtlichen Arten tastergesteuerter Maschinen verwenden,
ihr Gebrauch ist für Fachleute auf dem Gebiet kopierender Werkzeugmaschinen leicht verständlich.
- Patentansprüche -
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Claims (1)
- Patentansprüche1. Tasteranordnung für Kopierwerkzeugmaschinen, gekennzeichnet durch einen Körper; drei Steuerelemente, jedes mit einer orthogonal zu den anderen angeordneten Steueraohse, wobei jedes dieser Steuerelemente eine Büchse mit zylindrischer Schie- |berbohrung sowie einen druckmediumdicht gleitend und drehbar verschiebbaren Schieber aufweist und die Büchsen und Schieber Nuten zum steuern der Strömung durch das Steuerelement abhängig von der Sohieberstellung in der Büchse aufweisen und wenigstens zwei Paare von Schieber- und Büchsennuten - jede mit einer axial aufeinanderzu verlaufenden Aussparung - einander benachbart sind} Einrichtungen, durch die die Schieber durch zwei dieser Steuerelemente zur Veränderung des Grades eines iluchtens der Aussparungen in Drehriohtung jedes Paares gleichzeitig gedreht werden; eine ein· Längsaohse aufweisende Nadel, mit eine« über den Körper hinausragenden Teil zur Berührung mit einer Sohablone; Vorrichtungen, in Abstand von diesem Tail, zum fragen der Nadel, die dadurch in jeder beliebigen Bichtung seitlich zu ihrer Längsachse ablenkbar ist, wob·! diese Tragvorrichtungen an einem ersten dieser Steuerelemente angebracht sind und seitliche909851/0579 ./34Bewegungekomponenten hierauf ausüben) am Körper angebrachte Vorspannungeeinrichtungen, die die Nadel im Abstand von den Tragvorrichtungen halten und so den Nadelantrieb zum Drehen der Vorspannungsvorrichtungen um die Nadel ablenken; eine drehbare Signalröhre mit einer Signalöffnung; einer auf dem Körper festen Fläche, die die Signalröhre an der öffnung umgiebt und in den seitlichen Abmessungen größer als die der Signalröhre an der Signalöffnung ist; Transmissionseinrichtungen zur Verbindung der Vorspannungeeinrichtungen mit der Signalröhre zur gegenseitigen Drehung, wobei ein Ende der Signalröhre und ein Ende der Nadel verbunden sind; und auf das Signal ansprechende Vorrichtungen, die auf den Abstand der Signalöffnung von der Oberfläche ansprechen und die Antriebeeinrichtungen steuern, wodurch die Winkellage der Vorspannungsvorrichtungen relativ zu der Nadel als funktion der Nadelabweichung einstellbar ist.2. Tasteranordnung nach Anspruch 1, dadurch g β k β η η zeichnet, daß ein Ende der Signalröhre drehbar an dem Körper und das andere Ende an der Nadel angebraoht ist, wobei wenigstens ein flexibler Abschnitt in dieser Signalröhr· vorgesehen ist, die eine Ablenkung und eine Längenänderung zur Aufnahme der Nadelbewegungen ermöglicht.309851/0579 f/35j. Tasteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Signal ansprechenden Vorrichtungen bestehen aus: Einer druckgeregelten Luftquelle; einer festen, Luft von dieser Quelle aufnehmenden Öffnung, wobei die variable öffnung die genannte Signalöffnung umfaßt, und wobei die gegenüberliegende Fläche Luft aus der festen öffnung aufnimmt; und aus einem auf den Druck ansprechenden Vierwegventil, das aus dem Bereich zwischen den beiden öffnungen Luft aufnimmt und die Leistungsgabe an die Antriebsvorrichtungen steuert.4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nadel ein kreisförmiges Element auf der Fläche aufweist, die der Signalöffnung mit kleineren seitlichen Abmessungen als denen der Oberfläche gegenüber liegt, wobei dieses kreisförmige Teil die Oberfläche berührt und so die maximale Ablenkung der Nadel begrenzt.5. Tasteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Umstellung zwischen Dreiachsensteuerung von Hand und automatischer Zweiachsensteuerung, gekennzeichnet durch ein von den Tragoder Haltevorrichtungen im Abstand angeordnetes Joch, das die Nadel mit den Steuerelementen verbindet und909851/0579 ./36seitliche Bewegungskomponenten hierauf überträgt.6. Tasteranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Büchsen gleichzeitig drehenden Einrichtungen aus einem DrehantriebshebeIgestange mit einem Zahnrad für jede Büchse bestehen, dessen Zähne axial zur Büchse sich erstrecken und mit entsprechenden, kämmenden Zähnen auf der das Zahnrad erfassenden Büchse.90985 1/0579Leerseite
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |