DE1523561C3

DE1523561C3 - Strahlsteuereinnchtung, insbe sondere fur Werkzeugmaschinen Kopier Steuerungen

Info

Publication number: DE1523561C3
Application number: DE1523561A
Authority: DE
Inventors: Alois 7000 Stuttgart Moosmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-06-19
Filing date: 1963-06-19
Publication date: 1973-10-11
Also published as: SE303893B; DE1523561B2; US3347253A; DE1523561A1; GB1074598A; CH441829A

Description

Druckmittelstrahlen, deren Querschnitte eine wesentlich größere Breite als Höhe haben, von großer Bedeutung.

Durch die Strahlsteuereinrichtung gemäß der Erfindung ist es möglich, daß auch noch Abweichungen des Istwertes vom Sollwert bei einem Abtastsystem in Größenordnungen von Tausendstel Millimetern einwandfrei erfaßt und mit ausreichend starken Im- * pulsen an einen Stellmotor od. dgl. weitergegeben werden können. Eine solche Ansprechempfindlichkeit ist gerade für Kopiersteuerungen von Werkzeugmaschinen außerordentlich wichtig und konnte bisher mit den bekannten Einrichtungen niemals in diesem Maße erreicht werden.

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung sind die Steuerkanten parallel nebeneinander, aber, gegeneinander versetzt an der Steuerfahne angeordnet.

Die praktische Ausführung einer solchen Strahlsteuereinrichtung kann auf verschiedene Weise erfol- ao gen. Gemäß einer besonders einfachen und leicht herstellbaren Ausführungsform liegen sich die Strahldüsen und die Fangdüsen am Umfang eines hohlen, mindestens teilweise runden Düsenkörpers gegenüber, und die Steuerfahne mit ihren Steuerkanten ist in dem Zwischenraum zwischen den Strahl- und Fangdüsen radial zum Düsenkörper beweglich.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel für eine Kopiersteuerung veranschaulicht.

F i g. 1 zeigt das impulsgebende Steuergerät im Längsschnitt;

Fig.2 zeigt das Steuergerät in einer Abwicklung des Luftströmungsweges;

Fig.3 zeigt das Steuergerät in einem Querschnitt in verdoppeltem Maßstab;

F i g. 4 zeigt schematisch die beiden Luftströme A und B ohne Beeinflussung durch die Steuerfahne;

F i g. 5 zeigt den Luftstrom A ohne Beeinflussung durch die Steuerfahne im Querschnitt;

Fig.6 zeigt den LuftstromB ohne Beeinflussung durch die Steuerfahne im Querschnitt;

F i g. 7 zeigt schematisch die beiden Luftströme A und B mit Beeinflussung durch die Steuerfahne;

F i g. 8 zeigt den Luftstrom A mit Beeinflussung durch die Steuerfahne im Querschnitt; und

Fig.9 zeigt den LuftstromB mit Beeinflussung durch die Steuerfahne im Querschnitt.

Bei dem in F i g. 1 bis 3 dargestellten Steuergerät strömt Druckluft mit einem annähernd konstanten, zwischen 0,10 und 0,60 atü einstellbaren Druck durch einen Anschluß 1 in einen Verteilungsraum 2 an einem hohlen, im wesentlichen runden Düsenkörper 3 ein, von wo aus sie auf die beiden Strahldüsen 4 und 5 verteilt wird. Durch die letzteren bläst sie in die beiden Fangdüsen 6 und 7, und wirkt damit auf die zugehörigen Impulsleitungen 8 und 9, welche zu den beiden Membranen oder sonstigen impulsempfindlichen Organen des von dem Steuergerät mittels Druckdifferenz gesteuerten Stellmotors führen.

Eine zwischen den Strahldüsen 4 bzw. 5 und den Fangdüsen 6 bzw. 7 liegende Steuerfahne 10 mit Steuerkanten 10', 10" ist an einem durch einen Schlitz 11 und eine Bohrung 12 vom Hauptkörper 13 teilweise abgetrennten Bügel 14, welcher als Fühlhe-'bei ausgebildet ist, befestigt. Durch diese Abtrennung vom Hauptkörper 13 ist der Fühlhebel 14 in bezug auf den Hauptkörper federnd ausgebildet,, so daß sich die Steuerfahne 10 bewegen kann.

Die F i g. 4 bis 9 zeigen schematisch Einzelheiten der Luftströmung an den Düsen. Während aus den F i g. 5 und 6 die Luftstrahlen zwischen den Strahldüsen 4 bzw. 5 und den Fangdüsen 6 bzw. 7 ohne Beeinflussung durch die Steuerfahne 10 zu erkennen sind, sind dieselben in den F i g. 8 und 9 mit Beeinflussung durch die Steuerfahne 10 dargestellt. Zur Verdeutlichung ist den Fig.5 und6 die Steuerfahnenstellung I und den F i g. 8 und 9 die Steuerfahnenstellung II zugeordnet. Beide Stellungen sind Extreme, die z. B. beim Kopieren praktisch nie vorkommen, die Funktion spielt sich vielmehr im allgemeinen in der Mitte zwischen den beiden Extremstellungen I und II ab.

Wie aus F i g. 5 zu erkennen ist, ist die Strahldüse 4 so ausgebildet, daß der Luftstrahl an der Abschrägung des Hauptkörpers 13 vorbei ins Freie strömt. Gemäß F i g. 6 ist die Strahldüse 5 dagegen so ausgebildet, daß der Luftstrahl in die Fangdüse 7 trifft. Bei der Steuerfahnenstellung I ist demnach der Anschluß 8 ohne und der Anschluß 9 mit Druck.

Gemäß F i g. 8 wird der Luftstrahl durch die Steuerfahne 10 so beeinflußt, daß er.in die Fangdüse6 trifft. Gemäß F i g. 9 hat die Beeinflussung des Luftstrahles durch die Steuerfahne 10 zur Folge, daß der Luftstrahl an der Fangdüse 7 vorbei durch das Innere des hohlen Düsenkörpers 3 hindurch ins Freie abgelenkt wird. Bei der Steuerfahnenstellung II steht also Anschluß 8 unter Druck, während der Anschluß 9 ohne Druck ist.

Die Ablenkung des Luftstrahles unter der Einwirkung der Steuerfahne 10 wird dadurch erzielt, daß beim Anritzen des Luftstrahles durch die Schneide oder Steuerkante 10' bzw. 10" der Steuerfahne 10 ein kleiner Teil von dem Querschnitt des Hauptluftstrahles abgetrennt und um einen Winkel von etwa 90° abgelenkt wird. Die Reaktionskraft des abgelenkten Strahlteils verursacht eine Ablenkung des Hauptstrahles aus seiner ursprünglichen Richtung. Wird z.B. ein Zehntel des Strahlquerschnittes durch die Schneide oder Steuerkante der Steuerfahne 10 abgelenkt, so erhält man bereits eine Ablenkung' des Hauptstrahles um 6,5 Winkelgrad gegenüber der ursprünglichen Richtung.

Um eine Abtrennung des genannten Strahlteiles schon mit einem geringen Weg der Steuerfahne zu erreichen, wird die Breite des Strahles möglichst groß, beispielsweise 10 mm und seine Höhe möglichst klein, beispielsweise 0,20 mm, gemacht. Auf diese Weise entsteht eine große Druckdifferenz in den Fangdüsen schon bei einem Weg der Steuerfahne 10 von nur 0,001 mm.

Die Maßnahme, den Luftstrahl, wie in F i g. 5 dargestellt, im unbeeinflußten Zustand an der Fangdüse vorbei ins Freie zu leiten und gemäß F i g. 6 direkt in die Fangdüse 7 zu richten, ermöglicht es, die Steuerfahne 10 auf ihrer ganzen Länge in der gleichen Richtung durch die Reibungskräfte des abgetrennten Strahlteiles an der Oberfläche der Steuerfahne zu beanspruchen und so ein völlig gleichmäßiges Eindringen in den Luftstrahl zu gewährleisten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

düsen beweglich angeordneten Steuerfahne mit zwei den Strahl- und Fangdüsenpaaren zugeordneten Patentansprüche: Steuerkanten, welche sich quer zur Strahlrichtung \ ' der aus den Strahldüsen austretenden Druckmittel- ~ 5 strahlen bewegen.

1. Strahlsteuereinrichtung, insbesondere für Bei einer aus der deutschen Patentschrift 456 239 Werkzeugmaschinen-Kopiersteuerungen, mit bekannten Regelungsvorrichtung hat die Steuerfahne zwei nebeneinander angeordneten Strahldüsen entgegengesetzt gerichtete, seitlich der Mittelebene und zwei denselben gegenüberliegenden Fangdü- eines sie tragenden Steuerhebels liegende Steuerkansen und mit einer zwischen den Strahl- und Fang- io ten. Bei einer solchen Anordnung ergeben sich durch düsen beweglich angeordneten Steuerfahne mit die Wirkung der Strahlkräfte Drehmomente, welche zwei den Strahl- und Fangdüsenpaaren zugeord- Störkräfte wechselnder Größe und vor allem wechneten Steuerkanten, welche sich quer zur Strahl- selnder Richtung verursaphen, wodurch die Steuergerichtung der aus den Strahldüsen austretenden nauigkeit und die Ansprechempfindlichkeit der Vor-Druckmittelstrahlen bewegen, dadurch ge- 15 richtung stark beeinträchtigt werden. Auch ermöglikennzeichnet, daß die Strahlaustrittsrich- chen die bei der bekannten Regelungsvorrichtung tung der einen Strahldüse (4) von der Strahlein- vorgesehenen runden Düsen- und Strahlquerschnitte trittsrichtung der ihr gegenüberliegenden Fang- keine Ansprechempfindlichkeit höheren Grades. Bei düse (6) abweicht, während die Strahlaustritts- einer in der deutschen Patentschrift 716 222 berichtung der anderen Strahldüse (5) in der Strahl- 20 schriebenen Zustandsregeleinrichtung mit Druckluft eintrittsrichtung der ihr gegenüberliegenden als Übertragungsmittel des Regelstoßes wird zwar Fangdüse (7) verläuft, und daß die Steuerfahne auch eine Düse mit rechteckigem Düsenschlitz ver-(10) mit gleichgerichteten Steuerkanten (10', 10") wendet. Dort handelt es sich aber nicht, um eine versehen ist, welche in bezug auf die Strahlrich- Strahlablenkung ini Sinne der Erfindung. Die Schlitztungen der zugeordneten Strahldüsen (4 bzw. 5) as form der bekannten Düse hat einen anderen Zweck, derart angeordnet sind, daß bei einer Steuerbewe- denn die Düse ist drehbar angeordnet, so daß je nach gung der Steuerfahne (10) in den Strahlquer- der Stellung des Düsenschlitzes senkrecht oder schnitt die eine Steuerkante (10') den aus der gleichlaufend zur Anschneidkante einer Schieber-Strahldüse (4) austretenden Strahl in die zugehö- platte die Regelung langsamer oder rascher erfolgt,
rige Fangdüse (6) richtet, während die andere 30 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerkante (10") gleichzeitig den aus der Strahl- Strahlsteuereinrichtung der eingangs genannten Art düse (5) austretenden Strahl ins Freie ablenkt, zu schaffen, welche wesentlich genauer und empfind- und daß die Strahl- und Fangdüsen (4,6 und licher als die bisher bekannten Steuerungen arbeitet, 5,7) eine größere Breite als Höhe haben und die sich trotzdem aber verhältnismäßig einfach und Steuerkanten (10', 10") mindestens die gleiche 35 preiswert herstellen läßt.

Breite wie die Düsen haben und so angeordnet Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gesind, daß sie sich in Richtung der Düsenhöhe be- löst, daß die Strahlaustrittsrichtung der einen Strahlwegen, düse von der Strahleintrittsrichtung der ihr gegen-

2. Strahlsteuereinrichtung nach Anspruch 1, überliegenden Fangdüse abweicht, während die dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkanten 40 Strahlaustrittsrich tung der anderen Strahldüse in (10', 10") parallel nebeneinander, aber gegenein- der Strahleintrittsrichtung der ihr gegenüberliegenander versetzt an der Steuerfahne (10) angeord- den Fangdüse verläuft, und daß die Steuerfahne mit net sind. gleichgerichteten Steuerkanten versehen. ist, welche

3. Strahlsteuereinrichtung nach Anspruch 1 in bezug auf die Strahlrichtungen der zugeordneten oder 2,· dadurch gekennzeichnet, daß sich die 45 Strahldüsen derart angeordnet sind, daß bei einer Strahldüsen (4,5) und die Fangdüsen (6,7) am Steuerbewegung der Steuerfahne in den Strahlquer-Umfang eines hohlen, mindestens teilweise run- schnitt die eine Steuerkante den aus der Strahldüse den Düsenkörpers (3) gegenüberliegen und die austretenden Strahl in die zugehörige Fangdüse rich-Steuerfahne (10) mit ihren Steuerkanten (10', tet, während die andere Steuerkante gleichzeitig den 10") in dem Zwischenraum zwischen den Strahl- 50 aus der Strahldüse austretenden Strahl ins Freie ab- und Fangdüsen radial zum Düsenkörper (3) be- lenkt, und daß die Strahl- und Fangdüsen eine gröweglichist. , ßere Breite als Höhe haben und die Steuerkanten

4. Strahlsteuereinrichtung nach einem der An- mindestens die gleiche Breite wie die Düsen haben sprüche 1 bis 3, dadurch gekenzeichnet, daß die und so angeordnet sind, daß sie sich in Richtung der Sleuerfahne (10) am freien Ende eines am Ge- 55 Düsenhöhe bewegen.

häusekörper (13) federnd angeordneten Bügels Dadurch wird erreicht, daß die von den Druckmit-

(14) befestigt ist. , telstrahlen auf die Steuerfahne ausgeübten Störkräfte

zwar in ihrer Größe auch wechseln können, aber in jedem Falle die gleiche Richtung haben, wodurch

. . 60 sie wesentlich besser beherrschbar sind. Die erfin-

dungsmäße Ausbildung der Strahlsteuereinrichtung ermöglicht es, die Steuerfahne auf ihrer ganzen Länge in der gleichen Richtung durch die Reibungs-

Die Erfindung betrifft eine Strahlsteuereinrichtung, kräfte des abgetrennten Strahlteiles an der Oberinsbesondere für Werkzeugmaschinen-Kopiersteue- 65 fläche der Steuerfahne zu beanspruchen und dadurch rungen, mit zwei nebeneinander angeordneten Strahl- ein völlig gleichmäßiges Eindringen der Steuerkanten düsen und zwei denselben gegenüberliegenden Fang- in die Druckmittelstrahlen zu gewährleisten. Im Zudüsen und mit einer zwischen den Strahl- und Fang- sammenhang damit ist auch die Verwendung von