DE1513236A1

DE1513236A1 - Tasteinrichtung fuer Nachformwerkzeugmaschinen,insbesondere Nachformfraesmaschinen

Info

Publication number: DE1513236A1
Application number: DE19651513236
Authority: DE
Inventors: Georg Schlapp
Original assignee: Nassovia Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Current assignee: Nassovia Werkzeugmaschinenfabrik GmbH
Priority date: 1965-05-28
Filing date: 1965-05-28
Publication date: 1969-09-25
Also published as: CH455453A; GB1126959A; GB1127393A; DE1513239A1; BE681767A; BE684577A; AT277710B; US3353449A; DE1513243A1; DE1513240A1; CH490918A

Description

Langen b.]?rankfurt/M.

Tasteinrichtung für Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Nachformfräsmaschinen

Die Erfindung bezieht sich auf tastergesteuerte Nachformwerkzeugmaschinen und betrifft eine elektrohydraulisch wirkende Tasteinrichtung für Nachformfräsmaschinen, die nach dem Prinzip der Yorsteuerung arbeitet.

Der vermaschte Regelkreis bei bekannten Nachformfräsmaschinen dieser Art setzt sich aus zwei Einzelregelkreisen zusammen, von denen einer für die Drehung des Meßkopfes einer Vorsteuereinrichtung und der andere für die Vorschubbewegung des Werkzeuges bestimmt ist. Durch die kraftschlüssige Verbindung eines am Tasterstangenende angeordneten Meßringes oder einer Meßkugel mit dem

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um deren Achsen umlaufenden Meßkopf werden beide Regelkreise miteinander gekoppelt.

- Im Vorschubregelkreis wird die Auslenkung der Fühlerstange über ein Hebelgestänge auf hydraulische Schieber für die Einleitung der Vorschubbewegungen, längs, quer, vertikal übertragen und die Vorschubbewegung des Werkzeuges stets richtungsgleich zur Auslenkung des Tasters eingeleitet.

Im Meßkopfregelkreis hat die Vorsteuereinrichtung die Aufgabe, mit Hilfe einer radialen Vorsteuerkraft den Taster mit seinem Taststift in ständiger Anlage am Modell zu halten und die Richtung der Vorsteuerkraft und damit die Vorschubrichtung ständig und selbsttätig in Abhängigkeit von der Berührungstangente zwischen Taster und Modell einzustellen. Meßkopf und Meßring bzw. - kugel bilden dabei einen elektrischen Schalter, und ein elektronisches Steuergerät schaltet bei Kontaktgabe zwischen Meßring- bzw. -kugel und einem Kontakt des Meßkopfes die Meßkopfdrehbewegung ein. Findet keine Meßkopfdrehbewegung statt, oszilliert der Meßkopf ständig in einer durch die jeweilige Komponentenstellung bestimmten Lage. Die Vorsteuereinrichtung unterliegt dadurch einem relativ hohen Verschleiß.

Eine andere bekannte Tasteinrichtung an einer Nachformfräsmaschine versucht diesen Nachteil mit Hilfe einer hydraulisch arbeitenden Tasteinrichtung zu vermeiden, mit einer Vorsteuereinrichtung, die aus drei am oberen Ende des Tasters in Richtung der Raumkoordinaten angeordneten Vorsteuerbolzen und aus jeweils

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um einen Bolzen im Sinne der Vorsteuerung rechts- oder linksdrehend angetriebenen hydraulischen Ventil besteht, dessen Kolben zusammen mit dem jeweiligen Vorsteuerbolzen einen iiydraulischen Schalter bildet. Eine derartige Vors'teuereinrichtung hat aber wie jedes hydraulische System - durch Leckölverluste bedingte Ungenauigkeiten in der Steuerung zu verzeichnen, die zu einer Beeinträchtigung der Messung des Winkels führen, den die in Richtung der Vorsteuerkraft wirkende Anlagenkomponente mit der Berührungstangente zwischen Taster und Modell bildet. M

Durch die Erfindung sind diese Nachteile vermieden. Sie stellt sich die Aufgabe, eine elektrisch arbeitende Vorsteuereinrichtung an einer elektrohydraulischen Tasteinrichtung von Nachformfräsmaschinen so auszubilden, daß das Antriebeorgan der Vorsteuereinrichtung stets nur bei Konturänderung des Modells wirksam wird und einen bestimmten aus Richtung der Vorsteuerkraft und Berührungstangente zwischen Taster und Modell gebildeten Winkel aufrechterhält.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe an einer aus am Taster angeordneten Meßring oder - kugel und um deren Achse umlaufend angetriebenen Meßkopf bestehenden Vorsteuereinrichtung gelöst, bei der der Meßkopf zwei mit dem Meßring oder der Meßkugel in Wirkverbindung stehende Impulsgeber aufweist, die über eine elektronische Steuerung den Meßkopfantrieb im Sinne der Vorsteuerung rechts- oder linksdrehend einleiten, sobald die Modellkontur von der Berührungstangente abweicht, wobei keine Drehbewegung des Meßkopfes stattfindet, sobald die Berührungstangente zwischen Taster und Modell

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mit der Modellkontur zusammenfällt. Eine derartige Ausbildung der Vorsteuereinrichtung bietet die Gewähr, daß der Meßkopfantrieb lediglich bei Konturänderung d.h. Abweichung der Berührungstangente von der Modellkontur in Drehung versetzt wird und ansonsten stillsteht, was seine Lebensdauer erhöht. Außerdem stellt eine derartige elektrisch arbeitende Vorsteuereinrichtung in Verbindung mit durch paralleler Tasterauslenkung betätigbaren hydraulischen Schaltelementen die derzeitig höchste Entwicklungsstufe auf dem Gebiet der Tastersteuerung für Nachformfräsmaschinen dar, die mit höchster Nachformgenauigkeit zu arbeiten vermögen.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung können als Impulsgeber drei stirnseitig am Meßkopf auf einem gemeinsamen Kreisdurchmesser im gleichen Abstand voneinander angeordnete Kontaktelemente vorgesehen sein, von denen das mittlere Kontaktelement über eine Steuerleitung mit dem Steuergerät in elektrischer Verbindung steht und einem die Vorsteuerkraft erzeugenden am Meßkopf stirnseitig angeordneten federnden Druckkörper diametral gegenüberliegt, während die beiden benachbarten Kontaktelemente gemeinsam über eine weitere Steuerleitung mit dem Steuergerät in elektrischer Wirkverbindung stehen. Der Druckkörper kann hierbei als einseitig sich gegen Meßring bzw. Meßkugel abstützender Zentrierschenkel ausgebildet sein, derart, daß das eine die Vorsteuerkraft übertragendes Schenkelende jeweils den Meßring bzw. die Meßkugel in stets exzentrischer Lage gegen den Meßkopf und damit den Taster gegen das Modell drückt und daß beim Zusammenfallen der Berührungstangente zwischen Taster und Modell mit der Modellkontur der Meßring bzw. die Meßkugel sich stets in geschlossener Kontaktstellung

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mit dem mittleren und einem benachbarten Kontaktelement befinden, während bei Abweichung der Modellkontur von der Berührungstangente .der Meßring bzw. die Meßkugel elektrischen Kontakt mit dem mittleren Kontaktelement oder einem diesen benachbarten Kontaktelement aufnehmen oder jegliche Kontaktgabe verlieren. Mit Vorteil können bei dieser Anordnung die Kontaktelemente zueinander und im Verhältnis zum Druckkörper so angeordnet sein, daß bei Abweichung der Modellkontur von der Berührungstangente folgende Kontaktgaben zwischen Meßkugel bzw. Meßring und den Kon— taktelementen möglich sein können.

Eine Kontaktgabe zwischen Meßkugel bzw. Meßring und dem mittleren Kontaktelement erfolgt stets bei drohendem Verlust der Modellberührung des Tasters, eine Kontaktgabe zwischen Meßkugel bzw. Meßring und einem dem mittleren Kontaktelement benachbarten Kontaktelement erfolgt stets, wenn über der Selbsthemmung des Tasters liegende Steigungen am Modell abgetastet werden und keinerlei Kontaktgabe zwischen Meßkugel bzw. Meßring und sämtlichen Kontaktelementen erfolgt·, sobald der Taster durch die Modellkontur relativ zu seiner Bewegungsrichtung zurückgedrängt wird. Die Kontaktelemente können sowohl an einem motorisch angetriebenen Meßkopf angeordnet sein, welcher ringförmig eine am Tasterstangenende angeordnete Meßkugel umschließt, als auch an einem scheibenförmigen Meßkopf, der von einem am Tasterstangenende angeordneten Meßring umschlossen wird, und sie können als gegeneinander isolierte Kontaktelemente oder als Kontaktrollen ausgebildet sein. Um bei Verwendung eines scheibenförmigen von einem Meßring umschlossenen Meßkopfes die Vorsteuereinrichtung jeweils in einer

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der drei Bewegungsrichtungen des Koordinatensystems und gegebenenfalls in zwischen den Koordinatenachsen liegende beliebige Winkelstellung bringen zu können, ist gemäß weiterer Erfindung der Meßring in einer am Tasterstangenende.angebrachten gabelförmigen Ausnehmung um eine rechtwinklig die Tasterachse kreuzende Achse schwenkbar und verriegelbar. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in den Zeichnungen dargestellten beispielsweisen Ausführungsformen, welche anschließend näher erläutert sind. Es zeigen:

Pig. 1 eine Tasteinrichtung mit Vorsteuereinrichtung, teilweise im Längsschnitt, an einem Modell, bei der in der Vorsteuereinrichtung eine Meßkugel und ein mit Kontaktrollen versehener Meßkopf verwendet ist,

Pig. 2 einen Längsschnitt nach Linie H-II in Pig. 1, mit um einen Betrag von 120° in Drehrichtung "links" gedrehtem Meßkopf,

Pig. 3 einen Längsschnitt durch eine Tasteinrichtung mit Vorsteuereinrichtung an einem Modell unter Verwendung einer Meßkugel und einem Meßkopf mit Kontaktsegmenten,

Pig. 4 eine Darstellung der Anordnung nach Pig. 5 im Schnitt nach Linie IV-IV in Fig. 3, mit in Drehrichtung links um 120° gedrehtem Meßkopf,

Pig. 5 eine Tasteinrichtung mit Vorsteuereinrichtung im Längsschnitt an einem Modell bei der die

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Vorsteuereinrichtung einen Meßring verwendet und der Meßkopf mit Kontaktrollen ausgebildet ist,

Fig. 6 eine Darstellung der Anordnung gemäß Fig. 5 im Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5 mit in Drehrichtung "rechts" um 60° gedrehtem Meßkopf,

Fig. 7 eine Tasteinrichtung mit Vorsteuereinrichtung an einem Modell im Längsschnitt unter Verwendung eines Meßringes und eines Meßkopfes mit Kontakt- λ Segmenten,

Fig. 8 die Anordnung gemäß Fig. 7 im Schnitt nach Linie VIII-VIII in Fig. 7, mit in Drehung "rechts" um 60 gedrehtem Meßkopf,

Fig. 9 ein elektrisches Schaltschema für ein Steuergerät und

Fig.10 bis 18 die Stellungen des Meßkopfes in Bezug auf die Meßkugel innerhalb der Vorsteuereinrichtung bei verschiedenen Modellkonturverläufen innerhalb eines Arbeitsbeispieles im Zeilenfräsen. . \

In den Zeichnungen haben untereinander gleiche.Bauteile gleiche Bezugsζeichen.

In den Fig. 1 bis 8 sind nach dem Prinzip der Vorsteuerung arbeitende Tasteinrichtungen gezeigt, bei denen im Tastergehäuse 1 in Gabelhebeln 2 bzw. 2¹ eine Tasterstange 3 mit eingespanntem Taststift 4 parallel in den drei Ebenen des Raumes auslenkbar geführt ist. An den Gabelhebeln bzw. an der Tasterstange sind

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drei hydraulische Steuerschieber 5» 6 und 7 eo angelenkt, daß sie entsprechend der Auslenkung des Taststiftes drei sinnfällig entsprechenderen Steuerschiebern zugeordnete, nicht näher dargestellte Vorschubkolben der Arbeitsschlitten in- der Richtung beaufschlagen, die der Richtung der Tasterauslenkiing entspricht. Die Größe der Tasterauslenkung und damit der Auslenkung der hydraulischen Steuerschieber entspricht dabei der Größe der Vorschubgeschwindigkeit. Oberhalb des Tastergehäuses 1 ist in einer ringförmigen. Führungsnut 8 die von den Gehäuseteilen 9 und 10 umschlossene Vorsteuereinrichtung drehbar und um eine rechtwinklig die Tasterachse kreuzende Schwenkachse 11 schwenkbar und in beliebigen Winkelstellungen des Raumkoordinatensystems feststellbar gelagert. In den Fig. 1 bis 4 besteht die Vorsteuereinrichtung im wesentlichen aus einer am oberen Ende der Tasterstange befestigten, durch eine Ausnehmung 12 in das Gehäuse 10 der Vorsteuereinrichtung eingreifenden Meßkugel 13, einem die Meßkugel kalottenförmig umschließenden Meßkopf 14 und einem den Meßkopf an seiner Achse drehend antreibenden Elektromotor 16. Der Meßkopf in den Fig. 1 und 2 trägt an seiner ringförmigen Stirnseite drei Kontaktrollen 17, 18, 19 in solcher Anordnung, daß die in Richtung der Tasterachse liegende Mittelebene der Kontaktrollen durch den Mittel-· punkt der Meßkugel hindurch geht. In den Fig. 3 und 4 ist der Meßkopf anstelle von Kontaktrollen mit Kontaktsegmenten 20, 21, 22 ausgerüstet. Der Kontaktrolle 18 bzw. dem Kontaktsegment 21 diametral gegenüber ist ein mit zwei Andrückrollen 23, 24 versehener Zentrierschenkel 25 angeordnet, der über einen im Meßkopf um, den Drehpunkt 26 schwenkbaren Winkelhebel 27 von einem am Meßkopfgehäuse und am freien Hebelende befestigten, die Vorsteuer-

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kraft erzeugenden Federelement 28 ständig gegen die Meßkugel gedrückt wird und diese somit stets in eine exzentrische lage zum Kalottendurchmesser des Meßkopfes zu bringen versucht.

Die Größe der Exzentrizität entspricht hierbei der Größe der Vor-. eilung des Tasters gegenüber dem Werkzeug. Von den Kontaktelementen sind jeweils die Kontaktrollen 17» 19 bzw. die Kontaktsegmente 20, 22 (Pig. 3, 4) über je eine gemeinsame elektrische Steuerleitung 29 mit einem Steuergerät 30 verbunden, während die Kontaktrolle 8 bzw. das Kontaktsegment 21 (Fig. 3> 4) über je eine Steuerleitung 21 mit dem Steuergerät in Verbindung stehen. Die Steuerspannungen werden hierbei einmal von den Kontaktrollen 17i 19 bzw. Segmenten 20, 22 über elektrische Leitungen jeweils einem um den äußeren Umfang des Meßkopfes gelegten Schleifring 32 zugeleitet und von dort über einen Schleifkontakt 33 der Steuerleitung 29 übermittelt, zum anderen von der Kontaktrolle 18 bzw. dem Kontaktsegment 21 über jeweils eine elektrische Leitung 34' einem weiteren am äußeren Umfang des Meßkopfes angeordneten Schleifring 34 zugeleitet und von dort über jeweils einen Schleifkontakt 35 der betreffenden Steuerleitung 31 Übermittelt.

In den Pig. 5, 6,7 und 8 ist die Tasteinrichtung mit einer Vorsteuereinrichtung gezeigt, bei der anstelle einer am oberen Tasterstangenende angebrachten Meßkugel ein Meßring 36 und anstelle eines kalottenförmigen Meßkopfes ein als rotierende Scheibe ausgebildeter Meßkopf 37 vorgesehen ist. i)er Meßring 36 ist hierbei in einer gabelförmigen Ausnehmung 38 ara oberen Ende der Tasterstange 3 um eine rechtwinklig die Tasterstangenachse kreu-

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zende Achse in Bolzen 39 schwenkbar gelagert und kann in beliebigen Winkellagen festgestellt werden. Das gabelförmige Halterungsstück 38 wiederum ist mit einem Zapfen 40 im oberen Ende der Tasterstange um die Tasterachse drehbar in Kugellagern 41 gelagert und kann ebenfalls in jeder beliebigen Winkelstellung innerhalb des durch die χ - y - Achsen gebildeten Koordinatensystems festgestellt werden. Mit 17, 18, 19 sind in analoger Weise zu den Pig. 1 und 2 drei stirnseitig am scheibenförmigen Meßkopf dreh-

fe bar gelagerte Kontaktrollen bezeichnet, und der Kontaktrolle 18 diametral gegenüber ist wiederum ein mit zwei Andrückrollen 23, 24 versehener Zentrierschenkel 25 angeordnet, welcher in gleicher Weise wie unter Fig. 1 bis 4 beschrieben über einen Hebel 27 von der die Vorsteuerkraft erzeugenden Druckfeder 28 ständig gegen den Meßring 36 gedrückt wird und diesen in eine das Maß der Voreilung χ betragende exzentrische Lage zum Meßkopf bringt. Die Kontaktrollen 17 und 19 sind wiederum gemeinsam mit dem am äußeren Umfang des Meßkopfes angebrachten Schleifring 32 und von dort aus über den Schleifkontakt 33 mit einer für beide gemein-

" samen Steuerleitung 29 elektrisch verbunden, welche zum Steuergerät 30 führt. Die Kontaktrolle 18 hingegen ist über den Schleifring 34» Schleifkontakt 35 und eine weitere Steuerleitung 31 mit dem Steuergerät elektrisch verbunden.

Die Pig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorsteuereinrichtung nach Pig. 5 und 6 in Analogie zu dem Beispiel nach Pig. 2 und 3. Die Kontaktrollen sind hierbei wiederum durch Kontaktsegmente 20, 21, 22 ersetzt, welche in gleicher Weise wie unter Pig. 6 und 7 beschrieben mit dem Steuergerät in elektrischer Verbindung stehen. 909839/0111

Fig. 9 stellt ein vereinfachtes Schaltschema der elektrischen Steuerung der Vorsteuereinrichtung dar, wie sie im wesentlichen vom Steuergerät 30 aus eingeleitet wird. Gleiche Bezugszeichen an den elektrischen Kontakten und Leitungen entsprechen auch hier wiederum entsprechenden Bauteilen in den Fig. 1 "bis 8, wobei in Klammern gesetzte Bezugszeichen wieder entsprechende Bauteile der Fig. 5 bis 8 betreffen. In einem Gleichstrom-Schwachstromkreis von etwa 24 Volt sind Meßkugel 13 bzw. Meßring 37 z.B» an Masse der Maschine angeschlossen und bilden einen Massekontakt. Mit diesem in elektrischer Wirkverbindung stehen jeweils in Abhängigkeit von der Modellkontur und damit der Tasterauslenkung die als Rollen 17, 18, 19 oder Segmente 20, 21, 22 ausgebildeten Gegenkontakte. Hierbei sind die beiden Kontakte 17 (20) und 19 (22) an eine gemeinsame Steuerleitung 29 angeschlossen, welche über ein Relais y zum anderen Pol der Stromquelle führt, während der Kontakt 18 (21) über die Leitung 31 und ein weiteres Relais Z mit dem gleichen Pol der Stromquelle verbunden ist. Die im Stromkreis des den Meßkopf antreibenden Motors 16 liegenden Arbeitskontakte y 1, y 2 und z1, ζ 2, ζ 3» ζ 4 der Relais y bzw. ζ wirken folgendermaßen!

Es sei angenommen, daß bei der im Schaltbild gezeigten Stellung der Kontakte des Meßkopfes, also keinerlei Kontaktberührung, die Stellung der Arbeitskontakte der Relais ebenfalls der Zeichnung entspricht, d.h. die Kontakte y 1, y 2 und ζ 2, ζ 3 sind geschlossen und die Kontakte ζ 1 und ζ 4 sind geöffnet. Der Strom kann hierbei über die Kontakte ζ 2, 16, ζ 3 zum anderen Pol der Stromquelle fließen und es sei angenommen, daß sich der Motor dabei linksherum dreht. Dieser Schaltstellung entspricht einmal

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eine Taster-Leerlaufstellung d.h. der Taster hat keine Berührung mit dem Modell, zum anderen eine Stellung des Tasters, in der er durch die Modellkontur relativ zu seiner Bewegungsrichtung zurückgedrängt wird, etwa wie in Fig. 4 und 5 dargestellt. Anhand der verschiedenen in den Pig. 10 bis 18 dargestellten Möglichkeiten der Tasterauslenkung und damit der verschiedenen Meßkopfschaltstellungen soll nachfolgend die weitere Wirkungsweise des Steuergerätes und der Vorsteuereinrichtung beschrieben werdenj

Nachdem der Taststift beispielsweise von Hand oder durch eine andere hier nicht näher zu erläuternde mechanische Zusatzeinrichtung an die Modellkontur, wie in Fig. 10 dargestellt, herange-' führt ist, wird die Meßkugel von der Vorsteuerkraft über die an ihr anliegende Rolle 23 des Zentrierschenkels gegen die beiden Kontaktrollen 17, 18 gedrückt.

Die in Pfeilrichtung auf das Modell wirksame Vorsteuerkraft bildet dabei mit der Berührungstangente' zwischen Taster und Modell einen spitzen Winkel von etwa 30°. Die Winkelhalbierende des von den beiden in Meßkopfruhestellung in Berührungskontakt mit der Meßkugel befindlichen Kontakte (z.B. 17, 18) eingeschlossenen Winkels liegt dabei stets parallel zur Berührungstangente zwischen Taster und Modell. Durch die Kontaktgabe werden die beiden Relais y, ζ erregt, wodurch deren Arbeitskontakte y 1, y 2, ζ 2, ζ 3 öffnen und die Arbeitskontakte ζ 1, ζ 4 schließen. Der Stromkreis des Motors 16 ist damit unterbrochen, der Motor steht still und es kann folglich keine Drehbewegung des Meßkopfes stattfinden. Der Taststift bewegt sich zufolge der durch die Voreilung

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bewirkten geringen Auslenkung der Vorsteuerkolben entlang der Modelloberfläche in Fig. 10 von links nach rechts. Sobald er die in Pig. 11 gezeigte, durch die rechtwinklig abfallende Kontur gebildete Ecke erreicht, wird er unter der Wirkung der Vorsteuerkraft durch den Zentrierschenkel in eine solche Lage gebracht, in der der Berührungskontakt zwischen Meßkugel 13 (36) und Kontakt 17 (20) verlorengeht und nur noch Kontaktberührung zwischen den Kontakten 13 und 18 bestehen bleibt. Beide Hollen 23, 24 des Zentrierschenkels berühren jetzt die Meßkugel und drücken sie gegen den Kontakt 18. Dadurch, daß Kontakt 17 seine Berührung mit Kontakt 13 verloren hat, werden die Arbeitskontakte y 1, y 2 des Relais y wieder geschlossen und die Kontakte ζ 1, ζ 4 und ζ 2, ζ 3 bleiben geschlossen bzw. geöffnet. Dadurch fließt ein Strom über y 1, ζ 1 zur anderen Steuerleitung des Motors und über ζ 4, ζ 2 zum Pol zurück. Der Motor dreht dadurch in Drehrichtung "rechts¹¹. Das bedeutet, daß der Meßkopf in Pfeilrichtung (Pig. 11) soweit gedreht wird, bis die mitdrehende Richtung der Vorsteuerkraft (Pfeilrichtung auf das Modell) das verlorengegangene Winkelverhältnis von 30° zwischen Richtung der Vorsteuerkraft und Berührungstangente wieder hergestellt hat. Dieser Zustand ist erreicht, sobald der Zentrierschenkel die Meßkugel und damit den Taster in die in Pig. 12 gezeichnete Lage gedruckt hat, in der die Meßkugel durch die Rolle 23 gegen die Kontaktrollen 17, 18 gedruckt wird, mithin erneute Kontaktberührung zwischen den Kontakten 17 (20), 18 (21) und 13 (36) entstanden ist, was eine erneute Erregung des Relais y und damit ein öffnen der Kontakte y 1, y 2, also Stillstand des Motors, zur Polge hat. Der Taststift bewegt sich nun bezogen auf die Darstellung nach Pig. 12

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nach unten. Trifft er im Zuge dieser Abwärtsbewegung auf der nun wieder horizontal verlaufenden Modellkontur auf (vgl. Pig. 13)_} so wird er entgegen seiner Bewegungsriohtung um das Maß der Vor-"eilung (Maß der Exzentrizität der Meßkugel zum Meßkopf) zurückgedrängt, so daß alle Kontakte 17, 18, 19 die Berührung zum Kontakt 13 verlieren. Die daraus resultierenden Schaltfunktionen wurden bereits weiter oben beschrieben; sie entsprechen den in Fig. 9 gezeigten Schaltstellungen. Der Meßkopf wird also "linksdrehend" angetrieben und nimmt vorübergehend die in Pig. 10 gezeichnete Stillstandslage ein und zwar solange, bis der Taststift an die in Pig. 14 dargestellte schräge Modellkontur gelangt. Hier wird er senkrecht ausgelenkt, so daß die Kontaktberührung zwischen der Meßkugel 13 (36) und der mittleren Kontaktrolle 18 (21) wiederum verlorengeht und nur noch Kontaktberührung zwischen den Kontakten 13 und 17 aufrecht erhalten bleibt. Dadurch werden die Arbeitakontakte ζ 1, ζ 4 des Relais ζ wieder geöffnet und die Kontakte ζ 2, ζ 3 geschlossen. Der Motor treibt nunmehr den Meßkopf wieder "linksdrehend¹¹ an, bis die Berührungstangente mit der Richtung der Vorsteuerkraft wieder den gewünschten Winkel von etwa 30° gebildet hat, vgl. Pig. 15> oder anders ausgedrückt, bis die Winkelhalbierende des von den Kontakten 17, 18 zum Meßkopfmittelpunkt gebildeten Winkels parallel zur Modellkontur verläuft. Meßkugel und damit der Taster werden jetzt wieder von der Rolle 23 des Zentrierschenkels gegen den Meßkopf bzw. das Modell gedrückt, und die Kontakte 17, 18 und 13 sind geschlossen. Dadurch wird das Relais ζ wieder erregt, wodurch die Kontakte ζ 1, ζ 4 schließen und die Kontakte ζ 2, ζ 3 öffnen. Der Stromkreis

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zum. Motor wird unterbrochen und dieser und damit der Meßkopf steht still. Der laststift tastet die in Fig. 15 dargestellte ansteigende Modell-Kontur ab. Im Abtastpunkt des Modells Pig. wird der Taststift durch die nunmehr senkrecht verlaufende Kontur wieder relativ zu seiner Bewegungsrichtung ausgelenkt und die Meßkugel in die Mittelstellung, also konzentrisch zum Meßkopf zurückgedrängt. Sämtliche Kontakte 13» 17» 18, 19 verlieren die Berührung und die Schaltfunktionen der Relais verlaufen wieder wie unter Fig. 13 beschrieben; der Meßkopf wird "linksdrehend¹¹ ^ angetrieben, solange bis die Richtung der Vorsteuerkraft zur Berührungstangente wieder den vorgegebenen Winkel bildet. In diesem Moment wird die Meßkugel durch die Vorsteuerkraft über die Rolle 23 des Zentrierschenkele in die in Fig. 17 gezeichnete Lage gedrückt, d.h. gegen die Kontaktrollen 17» 18. Die dadurch einsetzenden Schaltvorgänge innerhalb des Steuergerätes wurden bereits bei der Beschreibung derjenigen der Fig. 10, 12 und 15 beschrieben. Der Stromkreis zum Motor wird unterbrochen, der Meßkopf bleibt stehen. Der Taststift tastet eine senkrechte Modellkontur aufwärts und im Moment seiner Auslenkung an der oberen ( Modellkante der Fig. 18 ändert sich die Berührungstangente und die Meßkugel wird unter der zentrierenden Wirkung des Zentrierschenkels bei gleichzeitiger Anlage der Rollen 23, 24 an der Kugel gegen die Kontaktrolle 18 gedrückt« wodurch der gleiche Schalt» Vorgang wie unter Fig. 11 beschrieben eingeleitet wird. Der Motor treibt den Meßkopf "rechtsherum¹¹ an, solange bis die anfängliche in Fig. 10 gezeigte lästerstellung wieder erreicht ist. Der Taster läuft dann unter Meßkopfstellung wie unter Fig. 10 beschrieben in Laufrichtung nach rechts. Durch eine Motorwendekom-

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bination 42, die z.B. durch am Ende des Arbeitsschlittens angeordnete Endschalter angesteuert werden kann, ist die Laufrichtung der Maschine wechselbar. Es versteht sich von selbst, daß bei der Wahl der elektrischen Schaltelemente des Steuergerätes anstelle der Relais auch beliebige andere äquivalente Mittel, z.B. Röhren oder Transistoren, verwendet werden können.

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Claims

1. Tasteinrichtung für .Nachformwerkzeugmaschinen, insbesondere Nachformfräsmaschinen, bestehend aus einem allseitig auslenkbaren Taster, welcher über von den Tasterbewegungen beeinflußbare Steuerelemente die Vorschubbewegungen des Werkzeuges richtungsgleich zur Tasterauslenkung einleitet, und einer aus am Taster angeordneten Meßring oder -kugel und um deren Achse umlaufend angetriebenen Meßkopf b.estehenden Vorsteuereinrich- g tung, die mit Hilfe einer Vorsteuerkraft den Taster in ständiger Anlage am Modell hält und die Vorschubrichtung in Abhängigkeit von der Berührungstangente zwischen Taster und Modell selbsttätig bestimmt, dadurch gekennzeichnet/ daß der Meßkopf (14, 37) zwei mit Meßring (36) oder -kugel (13) in Wirkverbindung stehende Impulsgeber (17, 18, 19, 20, 21, 22) aufweist, die über ein elektronisches Steuergerät (30) den Meßkopfantrieb im Sinne der Vorsteuerung "rechts- oder linksdrehend einleiten, sobald die Modellkontur von der Berührungstangente abweicht und daß keine Drehbewegung des Meßkopfes " stattfindet, wenn die Berührungstangente zwischen Taster und Modell mit der Modellkontur zusammenfällt.

2. Tasteinrichtung für Machformwerkzeugmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Impulsgeber drei stirnseitig am Meßkopf auf einem gemeinsamen Kreisdurchmesser im gleichen Abstand voneinander angeordnete Kontaktelemente (17, 18, 19, 20, 21, 22) vorgesehen sind, von denen das mittlere, über eine Steuerleitung (31) mit dem Steuergerät (30) in elektrischer

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" Verbindung stehende Kontakt element (18, 21) einttn die Vorsteuerkraft erzeugenden, am Meßkopf (H, 37) etirnatitig angeordneten, federnden Druckkörper (23, 24, 27, 28) diametral gegenüber angeordnet ist und die beiden benachbarten Kontaktelemente (17, 19, 20, 22) gemeinsam über eine weitere Steuerleitung (29) mit dem Steuergerät (30) in elektrischer Wirkverbindung stehen, wobei der Druckkörper als einseitig sich gegen Meßring (36) bzw. Meßkugel (13) abstützender Zentrierschenkel (25) ausgebildet ist, derart, daß ein die Vorsteuerkraft übertragendes Schenkelende den Meßring (36) bzw. die Meßkugel (13) stets in exzentrischer Lage zum Meßkopf, somit den [Taster (4) gegen das Modell, gedrückt hält, und daß beim Zusammenfallen der Berührungstangente zwischen Taster und Modell mit der Modellkontur Meßring (36) bzw. -kugel (13) sich stets in geschlossener Kontaktstellung mit dem mittleren und einem benachbarten Kontaktelement befinden und bei Abweichung der Modellkontur von der Beruhrungetangente, Meßring bzw. Meßkugel elektrischen Kontakt mit dem mittleren Kontaktelement oder einem diesen benachbarten Kontaktelement aufnehmen oder jegliche Kontaktgabe verlieren.

3. Tasteinrichtung für Nachformwerkzeugnaschinen nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung der Kontaktelement· (17, 18, 19, 20, 21, 22) im Verhältnis zueinander und zum Druckkörper (23, 24, 25), daß bei Abweichung der Modellkontur von der Berührungstangente eine Kontaktgabe zwischen Meßkugel (13) bzw. Meßring (36) und jeweils dem mittleren Kontaktelement (18, 21) stets bei drohendem Verlust der Modellberührung des ^s

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BAD ORIGINAL

Tasters (4) erfolgt, oder eine Kontaktgabe mit einem dem mittleren Kontaktelement (18, 21) benachbarten Kontaktelement (17, 19 bzw. 20, 22) stets dann eintritt, wenn über der Selbsthemmung des Tasters liegende Steigungen am Modell abgetastet werden und daß keinerlei Kontaktgabe zwischen Meßkugel (13) bzv/. Meßring (36) und den Kontaktelementen (17, 18, 19, 20, 21, 22) stattfindet, sobald der Taster durch die Modellkontur relativ zu seiner Bewegungsrichtung zurückgedrängt wird.

4. Tasteinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, mit einem ringförmig eine am Tasterstangenende angeordnete Meßkugel (13) umschließenden Meßkopf (14) oder einem scheibenförmigen von einem am Tasterstangenende angeordneten Meßring (36) umschloßenen Meßkopf (37), dadurch gekennzeichnet, daß als am Meßkopf (14, 37) stirnseitig angeordnete Kontaktelemente Kontaktrollen vorgesehen sind.

5. Tasteinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßring (36) in einer am Tasterstangenende * angebrachten gabelförmigen Ausnehmung (38) um eine recht-winklig die Tasterachse kreuzende Achse schwenkbar gelagert und verriegelbar ist.

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