DE667736C - Kopiermaschine, insbesondere fuer Metallbearbeitung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kopiermaschine, insbesondere für Metallbearbeitung, bei der ein in Eingriff mit einer Lehre stehender Fühler ein in einer Druckflüssigkeitsleitung angeordnetes Ventil steuert, welches bei Verschiebung des Fühlers durch die sich verändernden Druck- und Strömungsverhältnisse verstellt wird und dadurch einen Kolben in einem Druckzylinder verschiebt, welcher

ίο seinerseits mit einem Druckzylinder verbunden ist, der einen das Werkzeug steuernden Kolben verstellt.

Das Neue besteht darin, daß beide Enden der beiden Druckzylinder unmittelbar durch Rohrleitungen miteinander verbunden sind, um ein in sich geschlossenes Drucksystem zu bilden, welches von der durch den Fühler beeinflußten und das Ventilglied verstellenden Flüssigkeitsdruckleitung getrennt ist, wobei der Kolben des dem Fühler zugeordneten Druckzylinders mittels einer Kolbenstange mit dem Ventilglied starr verbunden ist, welches in einem von dem Fühler gebildeten Zylinder gleitbar angeordnet ist, der je nach

Verschiebung des Fühlers die Druckflüssigkeit auf die eine oder andere Seite des Ventilgliedes treten läßt.

Der Fühler wirkt nicht entsprechend bekannten Kopiervorrichtungen unmittelbar auf das in sich geschlossene Druckmittelsystem ein und ist auch nicht starr mit irgendeinem durch das Druckmittel verstellten Kolben verbunden, sondern er ist leicht verschiebbar in einem Führungszylinder angeordnet und dient lediglich zur Überwachung eines Ventilgliedes, das seinerseits durch die Druckflüssigkeit verstellt wird und mit dem einen Druckmittelkolben starr verbunden ist, der zu dem geschlossenen Druckmittelisystem gehört. Die gesamte Kraft zur Verstellung der Druckmittelkolben wird von dem geschlossenen Druckmittelsystem geliefert und nicht etwa in bekannter Weise von dem Fühler.

Während bei den bekannten Kopiervorrichtungen die Fühler nach Überwindung verhältnismäßig großer Kräfte, wie Druckfedern u. dgl., verstellt werden müssen, sind bei der Erfindung keinerlei Widerstände durch den Fühler zu überwinden. Im Gegenteil, bei dem Erfindungsgegenstand kann das Modell, mit welchem der Fühler in Eingriff steht, aus sehr weichem Werkstoff bestehen, ohne daß die Gefahr der Beschädigung des Modells besteht. Die Erfindung ist überall dort mit großer Wirtschaftlichkeit verwendbar, wo es sich um ausgedehnte Modellflächen bzw. Arbeitsflächen handelt. Handelt es sich beispielsweise um die Herstellung einer Matrize oder eines Stanzgesenkes, welches dazu dient, eine Tür, eine vollständige Wand oder einen vollständigen Oberbau eines Wagenkastens aus Blech herzustellen, dann ist es bei Verwendung der Kopiermaschine der Erfindung nicht notwendig, zur Herstellung dieser großen Gesenke zunächst ein großes kostspieliges Modell aus Metall o. dgl. herzustellen, sondern man kann dieses Modell ohne weiteres aus Gips formen und dieses billige Gipsmodell mit dem Fühler

in Eingriff bringen, um die Gesenkplatte zu erzeugen.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt.

Abb. ι ist der Aufriß einer Kopiermaschine, welche ein Hobelwerkzeug steuert. fc

Abb. 2 zeigt die Kopiermaschine, wenrf^^. zur Steuerung eines Drehwerkzeuges benutzt wird.

ίο Abb. .3 zeigt die Anordnung der Kopiervorrichtung an einer Drehbank.

Abb. 4 zeigt den Fühler im Schnitt und . einen Teil des von demselben gesteuerten Druckzylinders.

Abb. 5 zeigt den zur Abb. 4 gehörenden anderen Teil des Druckzylinders.

Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Abb. 4.

Abb. 7 zeigt im Schnitt jenen Teil des Fühlerzylinders, der die Ventilöffnung aufweist. :

Abb. 8 ist ein Längsschnitt des im Fühlerzylinder angeordneten Ventilgliedes, welches die Fühlerverschiebung auf den Druckzylinder überträgt.

Abb. 9 ist eine Endansicht dieses Ventilgliedes.

Abb. 10 ist ein Schnitt des am FühlerzyMnder angeordneten Ventilgehäuses. Abb. 11 und 1.2 sind Schnitte nach den Linien 11-11 und 12-12 der Abb. 10·.

Bei der in Abb. 1 veranschaulichten Hobelmaschine ist an dem Arm 1 der Maschine ein Werkzeughalter 2 befestigt, welcher sich an einer Längsschiene führt und durch eine passende, hier nicht dargestellte Schaltvorrichtung entlang der Schiene verschoben werden kann. Das Werkzeug 3 ist durch Schrauben 5 an einer Spannvorrichtung 4 befestigt, welche auf einer Platte 6 sitzt, die ihrerseits auf einer Stutze 7 des Halters 2 einstellbar ist. An dem Arm ι ist ein Druckmittelzylinder 8 befestigt, dessen verschiebbarer Kolben mittels der Kolbenstange 9 mit der Platte 6 verbunden ist, so daß bei einer Verschiebung des Kolbens das Werkzeug 3 gehoben bzw. gesenkt wird. An dem Arm 1 sitzt ein Ausleger 10, welcher die Fühleranordnung 11 trägt.

In Achsdeckung mit der Fühleranordnung 11 steht oben ein Druckmittelzylinder 12. Der mit der Lehre 14 in Anlage kommende Fühlerteil 13 ist als ein abgerundeter Knopf dargestellt, und entsprechend der Höhenlage dieses Knopfes wird die Schneidenkante des Werkzeuges 3 gehoben bzw. gesenkt.

Der obere Druckmittelzylinder 12 enthält nach Abb: 5 den Kolben 36, der mit zwei Kolbenstangen 15 und 15° versehen ist. Der Druckmittelzylinder 8 (Abb. 1) ist in gleicher Weise ausgebildet. Die oberen Enden der Druckmittelzylinder 12 und 8 werden durch die Leitung 18 und die unteren Enden durch die Leitung 19 miteinander verbunden. Bei Bewegung des Kolbens 36 in dem Zylinder 12 wird demnach der Kolben im Zylinder 8 in '. dem gleichen Maß, aber in der entgegengesetzten Richtung verschoben, so daß das Werkzeugs eine Spiegelkopie der Lehre 14 erzeugt.

Soll der Kolben in dem Werkzeugzylinder 8 in der gleichem Richtung bewegt werden wie der Kolben 36 im Druckmittelzylinder 12, dann wird die in Abb. 1 dargestellte Zwischenleitung 20 in Gebrauch genommen. Diese Leitung 20 verbindet die untere Leitung 19 mit der oberen Leitung 18 und enthält ein Abschlußventil 23. Die Leitung 1.9 ist mit einem Ventil 24 und die Leitung 18 mit einem Ventil 25 versehen. Eine zweite Zwischenleitung 26 mit einem Ventil 27 ist ebenfalls zwischen den beiden Leitungen 18 und 19 angeordnet. Schließt man die Ventile 24 und 25 und öffnet die Ventile 23 und 27, dann wird das Druckmittel vom oberen Ende des Zylinders 12 zum unteren Ende des Werkzeugzylinders 8 geleitet, und gleichzeitig wird Flüssigkeit vom unteren Teil des Zylinders 12 in das obere Ende des Zylinders 8 hingedrückt.

Bei der in Abb. r dargestellten Hobelmaschine sei angenommen, daß das Werkzeug feststeht, während das Werkstück mit einem Bett verschoben wird. Entsprechend ist auch die Lehre an dem gleichen Bett befestigt und wird gegenüber dem Führerteil 13 verschoben.

Eine Druokmittelpumpe 97 (Abb. 1) beliebiger Art ist nach Abb. 1 auf einem Ausleger 28 im Gestell der Maschine angeordnet und treibt das Druckmittel unter einem bestimmten Druck in eine Leitung 39, welche mit einem Ventilgehäuse 34 verbunden ist, das an einem Fühlerzylinder 45 starr befestigt ist. Aus einem hochgestellten Behälter 32 kann eine Flüssigkeit durch die Leitung 29 und 30 über ein Ventil 31 in das geschlossene Rohrsystem 18, 19, 20, 26 strömen. Nach Füllung dieses Rohrsystems wird das Ventil 31 geschlossen.

Von dem Ventilgehäuse 34 führt eine Niederdruck- oder Rückströmleitung 33 zur Leitung 29, die in den Behälter 32 mündet. Eine Abzweigleitung 35 verbindet diese Niederdruckleitung 33 mit einer in Abb. 5 dargestellten Ringkammer 95 am oberen Ende eines ortsfesten Zylinders 41. Ferner geht von dieser zusätzlichen Leitung 33 ein Zweigrohr 37 (Abb. 1) durch den Äbschlußdeckel eines weiteren ortsfesten. Zylinders 38 (Abb. s), der konzentrisch im ZyEnder 4 liegt.

Der Fühlerzylinder 45 ist gemäß der Abb. 4 längs verschiebbar in einem Zylinder 40 angeordnet, dessen oberes Ende längs geschlitzt

und an das untere Ende des ortsfesten Zylinders 41 angeschlossen ist.

Im Innern des vollwandigen Teiles des Zylinders 40 befindet sich ein anderer Zylinder 42 in einem geringen Abstand von der Innenwand des Zylinders 40. Dieser zweite zylindrische Teil wird durch eine Abschlußscheibe 43 in Stellung gehalten, welche bogenförmige Schlitze 44 (Abb. 6) hat. Der Fühlerzylinder 45 gleitet in dem Ringraum zwischen dem äußeren Zylinder 40 und dem inneren Zylinder 42. Letzterer ist nahe dem oberen Ende mit Abdichtungsringen 46 ausgerüstet.

Gemäß der Abb. 6 ist der Fühlerzylinder 45 am unteren Ende durch Herstellung von Schlitzen mit bogenförmigen Zungen 47 versehen. Diese Zungen 47 erstrecken sich durch die Schlitze 44 der Scheibe 43 nach auswärts und abwärts. An den freien Enden der Zun-

ao gen 47 wird der Fühler 13 in irgendeiner Weise, z. B. durch Schrauben, befestigt. Das obere Ende des Fühlerzylinders 45 erstreckt sich gleitbar in den Ringraum zwischen den Zylindern 38 und 41, Abb. 4. Um die An-Sammlung von Druckflüssigkeit zwischen den Zylindern 42 und 38 einerseits und dem Rohr 45 andererseits zu vermeiden und um die dadurch bedingte Erhöhung des Reibungswiderstandes zu umgehen, haben die ortsfesten Zylinder 42 und 38 an ihren inneren Enden Umfangsnuten 90 bzw. 91, die je an einer Stelle mit der Niederdruckleitung 35 in Verbindung gebracht sind (Abb. 1). Die Verbindung erfolgt zweckmäßig durch die Rohre 92 bzw. 93.

Das am Fühlerzylinder 45 befestigte Ventilgehäuse 34 verfügt über einen Ringraum, der gemäß Abb. 10 durch nach einwärts vorspringende Flanschen in mehrere Kammern unterteilt ist. Die Kammer 48 steht, mit den Öffnungen 54 des Fühlerzylinders 45 in Verbindung. Die mittlere Kammer 50 des Ventilgehäuses 34 ist oben an die Öffnung 51 und unten an die öffnung 52 des Fühlerzylinders 45 angeschlossen, und die Kammer 53 des Ventilgehäuses 34 steht mit der öffnung 49 des Zylinders 45 in dauernder Verbindung. Statt nur einer einzigen solchen öffnung zur Verbindung mit diesen Kammern des Ventilgehäuses 34 können auch in der Wandung des Fühlerzylinders nach Abb. 7 jeweils mehrere in der Umfangsrichtung verteilte öffnungen 54, 52, 51 und 49 angeordnet sein.

Mit dem Ventilgehäuse 34 und den öffnungen 49, 51, 52, 54 arbeitet ein im Innern des Fühlerzylinders 45 verschiebbar· angeordnetes Ventilglied 55 zusammen. Dieses Ventilglied 55 ist an dem unteren Ende der Kolbenstange 15«, 58 befestigt. Es schließt an eine weitere Führungsstange 56, die sich durch eine Abdichtung 57 in dem ortsfesten Zylinder 42 erstreckt. Das Ventilglied 55 besitzt eine den Fühlerzylinder 45 (Abb. 8) an. allen Stellen berührende mittlere Scheibe 67. Zu beiden Seiten dieser Scheibe befinden sich in der Umfängsrichtung verlaufende Schlitze 61 und 62, welche bis zur Nabe 63 gehen. Das Ventilglied 55 hat dann noch die Endteile 64 und 65, die mit der Nabe 63 durch Arme 66 (Abb. 9) verbunden sind. Auch die Endteile 64 und 65 liegen an der Innenwand des Zylinders 45 an. Befindet sich das Ventilglied 55 in der neutralen Lage, so muß die Zuströmung des Druckmittels oder dessen Abströmung verhindert werden, und es müssen also- nach Abb. 4 die öffnungen 49, 51, 52 und 54 geschlossen sein. Bei Gebrauch der Kopiermaschine wird der Fühler 13, der mit der Oberfläche der Lehre in Berührung steht, von der in Abb. 4 gezeigten Lage verschoben, und zwar entweder gehoben oder gesenkt. Bei der Senkung des Fühlers werden die Öffnungen 49, 51, 52 und

54 in dem Fühlerzylinder mitgesenkt, und es kommen hierbei die Öffnungen 51 mit dem Schlitz 62 des - Ventilgliedes 55 in Verbindung. Das Druckmittel strömt dann von der Leitung 39, die mit der Kammer 50 verbunden ist, auf die obere oder rechte Seite (Abb. 4) des Ventilgliedes 55. Die Öffnungen 49 und 52 bleiben jedoch abgeschlossen. Das Ventilglied 55 wird demzufolge nach abwärts bewegt, und zwar um ein Stück, welches der Breite der öffnung 51 entspricht, d. h. entsprechend der Senkung des Fühlerwerkzeuges 13. Die Flüssigkeit an der unteren oder linken Seite (Abb. 4) des Ventilgliedes

55 strömt hierbei in die Kammer 48 und von hier durch den Kanal 68 zur Kammer 53 am oberen Ende des Ventilgehäuses 34. Diese Kammer 53 steht mit der Niederdruckleitung 33 in Verbindung. Bei der Bewegung nach aufwärts wird die Hochdruckflüssigkeit unter das Ventilglied 55 geleitet, uind die Flüssigkeit kann an der oberen Seite des Ventilgliedes durch die Leitung 33 abströmen.

Diese Anordnung des Ventilgliedes 55 und des mit den Kammern 48, 49, 50 ausgerüsteten Ventilgehäuses 34, das sich mit dem Fühler bewegt, bildet demnach eine Überwachungsvorrichtung, die auf das Ventilglied 55 augenblicklich eine durch die Bewegung des Fühlers 13 bedingte Bewegung übermittelt. Die Öffnungen 49, 51, 52, 54 brauchen nur ganz wenig freigegeben zu werden, um eine sofortige Bewegung des Ventilgliedes U5 55 und damit eine Verstellung des mit demselben starr verbundenen Druckmittelkolbens 36 zu bewirken.

Da die beiden Druckmittelzylinder 12 und 8 mit Flüssigkeit gefüllt sind, so bringt jede geringfügige Verschiebung des Kolbens 36 auch eine entsprechende Verschiebung des

Kolbens in dem Zylinder 8 hervor, und das Werkzeug wird verstellt.

In Abb. 3 ist eine Drehbank gezeigt, deren Drehstahl jo an einem Support sitzt, der an der Kolbenstange 71 befestigt ist, welche aus dem Druckmittelzylinder 72 herausragt. Der Druckmittelzylinder 72 steht durch die Leitungen 73 und 74 mit den beiden Enden des Druckmittelzylinders 75 in Verbindung, der dem Fühler 76 zugeordnet ist. Die Verschiebung des Kolbens in dem Zylinder 75 wird durch die eigentliche Fühlereinheit ¹JJ überwacht, deren Fühlerzylinder T]"- an den Fühler 76 angeschlossen ist. Die Fühlereinheit 77 ist im wesentlichen wie die in Abb. 4 gezeigte Anordnung ausgebildet, nur befindet sich hier der Druckzylinder 75 nicht in der Achsverlängerung der Fühlereinheit 77, sondern neben derselben. Die Kolbenstange 78, welche der Kolbenstange 58 der Abb. 4 entspricht, trägt an dem oben herausragenden Ende ein Klemmstück 79 zum Anschluß an das obere Ende der Kolbenstange 80 des Druckmittelzylinders 75. In dieser Ausfüh- «5 rungsforni bewegt sich der Drehstahl 70 in umgekehrter Richtung wie der Fühler 76, was auch aus der Lage der Lehre 81 mit Bezug auf das Arbeitsstück 82 hervorgeht. Die Lehre und das Arbeitsstück werden mit der gleichen Geschwindigkeit um die gleiche Achse gedreht.

In der Ausführungsform nach Abb. 2 wird ein sich drehender Fräser 100 entsprechend der Einstellung des Fühlers 101 gehoben und gesenkt. Der Zylinder für den Fühler 101 ist an einem Auslegearm 102 der Maschine befestigt. Der Fräser 100 sitzt an einem Gußstück 103, das einen Kasten zur Aufnahme eines Vorgeleges darstellt. Dieser Kasten ist längs der waagerechten Führung 104 einstellbar, kann jedoch auch in der Senkrechten auf und ab und auch im Winkel eingestellt werden, so daß die Kopiermaschine für die verschiedensten Arbeiten benutzt werden kann.

Bei allen Ausführungsformen steht die ringförmige Kammer 95 (Abb. 4) zwischen den oberen Enden der ortsfesten Zylinder 38 und 41 in ständiger Verbindung mit der Leitung35, die nach Abb. 1 mit der Niederdruckleitung 33 verbunden ist. In dieser ringförmigen Kammer 95 ist der Fühlerzylinder 45 verschiebbar, und der Druck am oberen Ende des Zylinders 45 ist also ein geringer Überdruck, durch welchen der Fühler 13 in leichter gleichförmiger Anlage mit der Lehre gehalten wird, gleichgültig, ob die Fühlereinstellung eine senkrechte ist nach Abb. 4 oder ob eine Einstellung nach einer anderen | Richtung, waagerecht oder im Winkel, stattfindet. ^;

Gemäß den Abb. 1 und S geht auch von dem Innern des ortsfesten Zylinders 38 eine Leitung 37 zur Leitung 33. In dieser Leitung 37 ist ein Ventil 37^s angeordnet, um zu verhindern, daß sich im oberen Teil dieses ortsfesten Zylinders 38 Luft ansammelt.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Kopiermaschine, insbesondere für Metallbearbeitung', bei der ein in Eingriff mit einer Lehre stehender Fühler ein in einer Flüssigkeitsdruckleitung angeordnetes Ventilglied steuert, welches bei Verschiebung des Fühlers durch die sich verändernden Druck- und Strömungsverhältnisse verstellt wird und dadurch einen Kolben in einem Druckzylinder verschiebt, welcher seinerseits mit einem Druckzylinder verbunden ist, der einen das Werkzeug steuernden Kolben enthält, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden der beiden Druckzylinder (12, 8) unmittelbar" durch Rohrleitungen (18, 19, 20, 26) miteinander verbunden sind, um ein in sich 8g geschlossenes Drucksystem zu bilden, welches von der durch den Fühler beeinflußten und das Ventilglied verstellenden Flüssigkeitsdruckleitung getrennt ist, wobei der Kolben (36) des dem Fühler (13) zugeordneten Druckzylinders (12) mittels einer Kolbenstange (15") mit dem Ventilglied (55) starr verbunden ist, welches in einem von dem Fühler gebildeten Zylinder (45) gleitbar angeordnet ist, der je nach Verschiebung des Fühlers die Druckflüssigkeit auf die eine oder andere Seite des Ventilgliedes (55) treten läßt.
2. 2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerzylinder (45) gleitbar in einer am Druckzylinder (12) befestigten zylindrischen Fortsetzung (40) gelagert ist und ein Ventilgehäuse (34) trägt, dessen Inneres mit Kanälen (50, 68) versehen ist, die mit öffnungen (49, 51, 52, 54) in der Wandung des Fühlerzylinders (45) verbunden sind, und diese Öffnungen durch das Ventilglied (55) abgedeckt und freigegeben werden, je nachdem auf welche Seite des Ventilgliedes (55) die Druckflüssigkeit bei Verschiebung des Fühlers (13, 45) geleitet wird.
3. 3. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern

   • des Fühlerzylinders (45) ein fest mit der zylindrischen Fortsetzung (40) verbundener Zylinder (38, 42) angeordnet ist, dessen Innenraum für die Aufnahme des Druckmittels zur Verfügung steht, welches die Verschiebung des Ventilgliedes (55) bewirkt.
4. 4· Maschine nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das am Fühlerzylinder (45) angeordnete Ventilgehäuse (34) eine Mittelkammer (50) aufweist, die in beständiger Verbindung mit der Hochdruckseite der Flüssigkeitsdruckleitung (39) steht, während zu den beiden Enden dieser Hochdruckkammer (50) Niederdruckkammern (48, 49) im Ventilgehäuse (34) angeordnet sind, die miteinander in Verbindung stehen und welche an die zur Abführung des Druckmittels dienende Niederdruckleitung (33) angeschlossen sind, um bei der Verschiebung des Fühlers (13, 45) nach auf- oder abwärts unter Abschluß der Niederdruckkammern das zuströmende Druckmittel gegen eine Seite des Ventilgliedes (55) wirken zu lassen und dadurch das Ventilglied (55) entsprechend der Verschiebung des Fühlers (13,45) zu verschieben, bis die

   das Druckmittel einlassende Öffnungen (51, 52) wieder abgedeckt sind.
5. 5. Maschine nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (55) als ein zylindrischer Körper ausgebildet ist, der in seiner Längsmitte eine Querwand besitzt, welche von den Endteilen (64, 65) durch ringförmige Kanäle (61, 62) getrennt ist, welche an ihrem Umfang mit den zu der Mittelkammer (50) des Ventilgehäuses (34) führenden Öffnungen (51, 52) in Verbindung treten können und mit axialen Kanälen (66) in den Endteilen (64, 65) in Verbindung stehen, welche mit den Niederdruckkammern (48, 49) des Ventilgehäuses (34) in Verbindung treten.
6. 6. Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühlerzylinder (45) in seinem mit dem Fühlerteil (13) verbundenen Ende geschlitzt ist, um in der Längsrichtung des Fühlergliedes (45) verlaufende Zungen (47) zu bilden, welche gleitbar durch eine mit entsprechenden Schlitzen (44) versehene Scheibe (43) treten, und diese Scheibe (43) an dem Ende der zylindrischen Fortsetzung (40) befestigt ist und den im Innern des Fühlerzylinders (45) angeordneten Zylinder (42) in Stellung hält.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen