DE2504291C3 - Kopiertaster für das zweidimensiona-Ie Abtasten einer Schablone - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kopiertaster nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei Kopiertastern wird die radiale Auslenkung eines mit der Kopierschablone in Kraftschluß stehenden Tasterstiftes in eine axiale .Steuerbewegung eines Steuerschiebers zur Steuerung der Anstellbewegung des Werkzeugträgers umgelenkt. Die Umlenkung der Radialbewegung des Tasterstiftes in eine Axialbewegung des Steuerschiebers erfolgt in üblicher Weise über eine Kugel als Zwischenglied zwischen Tasterstift und Steuerschieber, wobei der Tasterstift als in der Mitte sphärisch gelagerter zweiarmiger Hebel ausgebildet ist Die Kugel liegt hierbei mit dem einen Teil in einer kegelförmigen Ausnehmung einer Verlängerung des Tasterstiftes kraftschlüssig an. Dia kegelförmigen Ausnehmungen weisen einen Winkel von 45° auf und fluchten in der Ausgangsstellung des Tasterstiftes miteinander. Bei einer Auslenkung des Taste. Stiftes

ίο verschiebt sich die Kugel aus den kegelförmigen Ausnehmungen nach außen und bewirkt damit eine Axialverschiebung des Steuerschiebers. Es hat sich gezeigt, daß diese Art der Bewegungsumlenkung eine verhältnismäßig große Hysteresis aufweist die den Einsatz solcher Kopiertaster aufgrund ihrer damit verbundenen Kopierungsgenauigkeit für viele Einsatzfälle ungeeignet macht

Bei dem den Ausgangspunkt bildenden Kopiertaster nach der DE-OS 16 27 123, mit dem eine Verbesserung

*> der Kopiergenauigkeit gegenüber der üblichen Bauart erreicht wird, ist der Tasterstift mit einer als plattenförmiger Kugelausschnitt ausgebildeten Taumelscheibe starr verbunden, dessen eine Seite am Gehäusedeckel des Tastergehäuses und dessen gegen-

*5 überliegende Seite am Steuerkolben oder an einer mit dem Steuerkolben in kraftschlüssiger Verbindung stehenden Platte anliegt Wird nun der Tasterstift radial ausgelenkt, schwenkt der plattenförmige Kugelausschnitt um seinen Mittelpunkt und verschiebt den Steuerkolben in axialer Richtung. Das unvermeidbare Führungsspiel des plattenförmigen Kugelausschnittes in der Bohrung des Tastergehäuses bzw. im Steuerschiebergehäuse, insbesondere bei seiner Taumelbewegung, beschränkt auch bei einem solchen Kopiertaster die

Kopiergenauigkeit

Auch die gemäß FR-PS 15 94 566 bekannte Ausführung einer mittig über eine Membran mit dem Tastergehäuse verbundenen Taumelscheibe zur Umlenkung der radialen Tasterauslenkung in eine axiale Auslenkung eines Signalgebers bringt keine Verbesserung der Kopiergenauigkeit Dies ist darauf zurückzuführen, daß eine Membran keinen exakten Drehpunkt aufweist und demgemäß völlig unregelmäßige Auslenksignale liefert.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen hydraulischen Kopiertaster zu schaffen, der weitgehend unabhängig von Fertigungstoleranzen ist und geringe Reibungsverluste aufweist, um damit ein Höchstmaß an Kopiergenauigkeit zu gewährleisten. Dies wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 erreicht. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

bin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die einen Axialschnitt eines erfindungsgemäßen Tasters also ohne den mit diesem zusammenwirkenden, die hydraulischen Verstellzylinder für den Werkzeugträger der Werkzeugmaschine steuernden Steuerschieber zeigt.
Gemäß Zeichnung ist an einem Tastergehäuse 1 ein Tastergehäusedeckel 2 befestigt, der einen Tastergehäusefaum 3 Umschließt, in dem eine Taumelscheibe 4 angeordnet ist, die in einer Verlängerung 4a ein pfannenartig ausgebildetes Drucklager 5 aufweist, das sich an einem entsprechend ausgebildeten konvexen Lageirkörper 6 abstützt, der seinerseits in einer Sackbohrung 7* ein Tragbalken 7 befestigt ist. Der am Gehiiusedeckel 2 befestigte Tragbalken 7 durchdringt die Taumelscheibe 4 im Bereich einer daran angeordne-

ten Ausnehmung 46. Die Taumelscheibe weist in Form einer Verlängerung ein Aufnahmestück Ac auf, die den Aufnahmeteil für einen mit der Schablone in Wirkverbindung stehenden, in der Achse A der Taumelscheibe 4 liegenden Tasterstift 9 bildet Am Aufnahmestück 4c ist eine Dichtmanschette 10 befestigt, deren äußeres Ende 10a über einen Ring F mit dem Gehäusedeckel 2 flüssigkeitsdicht verbunden ist Diese Dichtmanschette 10 bildet gleichzeitig die Drehsicherung für die Taumelscheibe 4. Am äußeren Bereich der Taumelscheibe 4 ist eine Anlageschneide 4e vorgesehen, die in etwa in Höhe des Schwenkpunktes 5a des Drucklagers 5 bzw. Lagerkörpers 6 verläuft Die Anlageschneide 4e liegt an einer Abstützfläche 12a eines tellerförmigen Stützkörpers 12 an, der mit seiner Abstützfläche 12a mittels an seinem Umfang gleichmäßig verteilten Druckfedern 14, die sich mit ihrem dem Stützkörper abgewandten Ende 14a in Sackbohrungen 16 des Tastergehäuses 1 abstützen, kraftschlüssig an die Anlageschneide 4e der Taumelscheibe 4 gedrückt wird. Ferner weist der Stützkörper 12 eine Bohrung 126 auf, in die ein in den Tastergehäusedeckel 2 eingesetzter Bolzen 15 sls Drehsicherung für den Stützkörper 12 mit Spiel eingreift. Der Stützkörper 12 ist mit einer zylindrischen Verlängerung 12c versehen, die über ein Axialrollenlager 18 in der Axialbohrung la des Tastergehäuses 1 bzw. des darin aufgenommenen Schraubteils des Tastergehäusedeckels gelagert ist In einer Bohrung der zylindrischen Verlängerung 12c des Stützkörpers 12 ist ein Steuerelement 19 befestigt, das die axiale Sceuerbewegung des Stützkörpers 12 mittels des Zapfens 19a auf den Steuerkolben 5/ eines Steuerventils überträgt. Mit dem Steuerelement 19 ist der innere Bereich 20a einer Dichtmanschette 20 dichtend verbunden. Der äußere Rand 206 der Dichtmanschette ist mit dem Tastergehäuse 1 dicht verbunden. Damit ist auch der Tastergehäuseraum Za nach außen flüssigkeitsdicht abgeschlossen.
Die Wirkungsweise des hydraulischen Kopiertasters ist folgende; Bei Auslenkung des Tasterstiftes 9 beispielsweise in Richtung des Pfeiles 25 führt die Taumelscheibe 4 eine in Richtung des Pfeiles 2* verlaufende Schwenkbewegung um den Punkt 5a des Drucklagers 5 aus. Damit verschiebt sich über den Berührungspunkt O zwischen Anlageschneide 4e der Taumelscheibe 4 und der Abstützfläche 12a des Stützkörpers 12 letzterer in Axialrichtung, und zwar gegen die Kraft der Druckfedern 14. Die Axialverschiebung des Stützkörpers 12 richtet sich hierbei nach dem Betrag der radialen Auslenkung des Tasterstiftes S, der mit einer nicht dargestellten Schablone in Kraftschluß steht. Die Axialbewegung des Stützkörpers 12 wird auf das Steuerelement 19 übertragen, das diese Steuerbe-

is wegung über den Zapfen 19a auf den Steuerkolben St des Steuerschiebers weiterleitet, wodurch eine entsprechende Steuerbewegung der von dem Steuerschieber gesteuerten, den Werkzeugträger der Werkzeugmaschine bewegenden Arbeitszylinder erfolgt Dadurch, daß der mii der Abstützfläche 12a des Stützkörpers 12 in Kraftschluß stehende ebene ;-„-,lagebereich der Taumelscheibe 4 in Höhe oder in unmit xlbarer Höhe des Schwenkpunktes 5a des Drucklagers 5 liegt, findet während einer Schwenkbewegung der Taumelscheibe 4

2s infolge einer radialen Auslenkung des Tasterstiftes 9 praktisch keine ins Gewicht fallende radiale Relativbewegung zwischen Anlageschneide 4e der Taumelscheibe und der Abstützfläche 12a des Abstützkörpers 12 statt, so daß praktisch auch keine die Kopiergenauigkeit ungünstig beeinflußende Reibung zwischen diesen Flächen auftritt Durch das kleine Kugelpfannenlager 5, 6 für die Taumelscheibe sind nur geringe Reibungskräfte zu erwarten, die durch die Druckfedern 14 praktisch hysteresefrei ausgeglichen werden. Fertigungstoleranzen können sich auf die Umlenkgenauigkeit zwischen Taumelscheibe 4 und Abstützkörper 12 praktisch nicht auswirken. Da außerdem der Kopiertaster nach außen völlig dicht abgeschlossen ist, bildet er gegenüber dem Steuerschieber eine selbständige Baueinheit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Kopiertaster für das zweidimensional Abtasten einer Schablone mit einem an einer Taumelscheibe befestigten und in der Taumelachse liegenden Taststift und einem am äußeren ebenen Anlagebereich der Taumelscheibe kraftschlüssig anliegenden axial geführten Stützkörper mit ebener senkrecht zu dessen Verschieberichtung verlaufender Abstützfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Taumelscheibe (4) zentrisch und im Bereich der Ebene der Abstützfläche (12a,) des Stützkörpers (12) auf einem die Taumelscheibe mit Spiel (4b) durchdringenden und mit dem Tastergehäuse (1) verbundenen Tragbalken (7) gelagert ist

2. Kopiertaster nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragbalken (7) für die zentrische Lagerung der Taumelscheibe einen Lagerkörper (6) aufweist und am Gehäusedeckel (2) befestigt ist und die Taumelscheibe (4) mit Aufnahmestück (4c) für den Taststift (9) und mit der Verlängerung (4a,) für das schwenkbare Drucklager (5) eine Ausnehmung (4b) für deren Durchdringung von dem Tragbalken (7) aufweist

3. Kopiertaster nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß da* Drucklager (5) für die Taumelscheibe (4) als Kugelpfannenlager ausgebildet ist, dessen Schwenkpunkt (6a) auf der Ebene des mit der Abstützfläche (12a,)des Stützkörpers (12) in Wirkverbindung stehenden Anlagebereiches (4e) der Taumelscheibe (4) liegt.

4. Kopiertaster nach Anspn M 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der cxial verschiebbare Stützkörper (12) und die Taumelscheib (4) drehgesichert sind, wobei die Taumelscheibe (4) von einer den Tastergehäuseraum (3) tasterstiftseitig nach außen abdichtenden Manschette (10) drehgesichert ist.

5. Kopiertaster nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (12) mittels an dessen Umfang gleichmäßig angeordneten Druckfedern (14) mit dem Anlagebereich (4e) der Taumelscheibe (4) in kraftschlüssiger Verbindung gehalten ist

6. Kopiertaster nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (12) eine zylindrische Verlängerung (i2c) aufweist, die mittels eines Axialrollenlagers (18) in einer Bohrung (la,)im Tastergehäuse (1) gelagert ist.

7. Kopiertaster nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die axiale Steuerbewegung des Stutzkörpers (12) nach außen leitende Steuerelement (19, 19a,) über eine Dichtungsmanschette (20) zum Abschluß des Tastergehäuseraumes (3a) nach außen mit dem Tastergehäuse (1) verbunden ist