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Einrichtung zur selbsttätigen Überwachung der Spanstärke bei fühlergesteuerten
Kopiermaschinen Für Kopiermaschinen ist es bekannt, im Stromkreis des Hauptantriebsmotors,
der je nach Art der Maschine entweder das Werkstück oder das Werkzeug zur Ausführung
der Spanabnahme antreibt, ein kontaktgebendes Meßinstrument anzuordnen, das die
Stromaufnahme oder Belastung des Motors mißt und bei einer bestimmten Höchstbelastung
bzw. maximalen Spanabnahme, die bei Abtastung einer starken Vertiefung des Modells
auftreten kann, die Anbewegung des Werkzeugs auf das Werkstück unabhängig von der
Fühlersteuerung unterbricht und den Längsvorschub einschaltet, so daß die Spanstärke
nicht weiter anwächst.
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Bei Kopiermaschinen, bei denen die Kontur aus einem .ebenen Block
bzw. aus qeinern Zylinder herausgeaibeitet wird, genügt diese bekannte Einrichtung,
da hierbei der Span bei der Längsvorschubbewegung nicht größer werden kann, als
er im Augenblick der Abschaltung der Anbewegung eingestellt war. Wenn jedoch das
fertige Werkstück nicht von geraden Erzeugenden begrenzt ist, so trifft das Werkstück
beim Längsvorschub auf eine noch nicht bearbeitete seitliche Begrenzungsfläche der
Vertiefung, bevor der Fühlfinger die entsprechende Modellkanteerreicht, und infolgedessen
wird die maximale Spanabnahme überschritten, wobei es zu einer Beschädigung-oder
sogar Zerstörung des Werkzeugs oder Werkstücks kommen kann.
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Durch die Erfindung wird dies dadurch verhindert, daß das Meßinstrument
im Stromkreis des Antriebsmotors, das bei überschreiten einer bestimmten Grxnzstromstärke
in bekannten
Weise die Anbewegung unterbricht und den Längsvorschub
einschaltet, bei noch tveiterem Ansteigen des Stromes im Motorstromkreis die den
Fühler und das Werkzeug von der Schablone bzw. vom Werkstück wegführende Vorschubbewegung
einschaltet.
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Gemäß einem zweckmäßigen Ausführungsbeispiel sind zur Ausführung dieser
Steuerung zwei photoelektrische Zellen vorgesehen, die von dem Zeiger des Meßinstrurnents
nacheinander gegenüber ihrer Lichtquelle freigegeben werden. Die lichtelektrischen
Zellen und Lichtquellen können am Meßinstrument zur Veränderung der maximalen Sparstärke
derart verstellbar angebracht sein, daß der Zeiger des Meßin:struments die Photozellen
früher oder später gegenüber ihrer Lichtquelle freigibt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung
auf eine Kopierdrehbank dargestellt. Im unteren Teil der Zeichnung ist schematisch
eine Draufsicht auf die Kopierdrehbank gezeigt. Der Fühler F und der Drehstahl D
sind auf einem Quersupport Sui angebracht, der mittels eines Längssupports Su2 auf
dem Maschinenbett längs des auf der PlanscheibePl eingespannten Werkstücks W verschiebbar
ist. Der Fühler F tastet die auf dem Maschinenbett befestigte Schablone
Sch ab. Die voll ausgezogenen Begrenzungslinien des Werkstücks W stellen
den Umiiß des vorgeschmiedeten Rohlings dar, während die gestrichelten Linien die
Abmessungen des fertigen Werkstücks zeigen. Es ist natürlich nicht möglich, daß
die Maschine in einem einzigen Arbeitsgang das ganze durch die schraffierten Flächen
angedeutete Material abnimmt, und daher ist eine Begrenzung der Vorschubbew egung
unabhängig von der Fühlerstetterung vorgesehen. Zu diesem Zweck ist im Ankerstromkreis
des Hauptantriebsmotors lall ein Amperemeter M angeordnet, dessen Zeiger Z sich
über eine in Quadratmillimetern geeichte Skala bewegt und damit die Spans,tärke
anzeigt. Der hinter der GlasscheiheS angeordnete Zeiger ist mit einer Fahne A versehen,
die im Verlaufe ihrer Drehung in den Weg der Lichtstrahlen zweier in verschiedenen
Ebenen hintereinander angeordneten Photozelleneinrichtungen L1, Z1 bzw. L2,
Z2 gelangt, von denen die eine ein Relais io und die andere ein Relais i i steuert.
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Auf der rechten Seite der Zeichnung sind die Schütze für die Vorschubsteuerung
dargestellt. Die Schätze 3 und q. dienen zur Einschaltung des Planvorschubes in
Richtung auf Schablone und Werkstück hin bzw. von diesen Teilen weg, während die
Schütze 5 und 6 zur Einschaltung des Längsvorschubes nach rechts bzw. links dienen.
i und 2 sind Hilfsschütze, deren Arbeitskontakte mit i" bzw. 2" bezeichnet sind.
Durch einen von Hand mittels des Schaltgriffs G nach rechts oder links ausschwenkbaren
und hierbei wahlweise den Kontakt L oder r schließenden Steuerschalters St
kann der Längsvorschub von rechts nach links bzw. von links nach rechts vorgewählt
werden. Mit Pi, und Pla sind Kontakte bezeichnet, die der Fühlfinger, wenn er bei
der Anbewegung an die Schablone stößt, zunächst betätigt und durch die die Anbewegung
ab- und die Längsvorschubbewegung eingeschaltet wird; den Kontakt P2a, durch den
die Abbewegung eingeschaltet wird, schließt der Fühlfinger, wenn er aus irgendeinem
Grunde noch weiter seine Anbewegung gegen die Schablone fortsetzt. Die Kontakte
Lir und Lla betätigt der Fühlfinger, wenn er bei seiner Längsvorschubbewegung an
eine Seitenfläche der Schablone anstößt, und durch diese Kontakte wird dann der
Längsvorschub unterbrochen und die Abbe%vegung eingeschaltet.
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Im Stromkreis der Schütze 3 und 5 bzw. 6 sind außerdem noch je ein
Ruhekontakt io, und i i, und parallel zu den Kontakten P" und P2 a je ein. Arbeitskintakt
ioa und i i" .der von den Photozellen gesteuerten Relais io bzw. i i angeordnet.
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Die Einrichtung wirkt wie folgt: Wenn angenommen wird, daß der Längsvorschub
von rechts nach links verlaufen soll, so legt der Bedienungsmann den Steuerschalter
St nach links aus, wodurch über den Kontakt L des Steuerschalters St der Stromkreis
für das Hilfsschütz 2 geschlossen wird, das ,durch Schließen seines Kontaktes 2"
den Stromkreis für das den Vorschub nach links einschaltende Schütz 6 vorbereitet.
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Es sei angenommen, daß der Fühlfinger F sich im: der in der Zeichnung
veranschaulichten Stellung befindet, in welcher er nicht an der SchabloneSelt anliegt;
auch das Werkzeug D ist außer Berührung mit der Werkstücksoberfläche. Infolgedessen
läuft der Hauptmotor Ml nur unter Leerlaufbelastung, bei welcher der Zeiger Z des
Meßinstruments M auf der Nullstelle der Skala steht. Hierbei sind beide Photozellen
Z1 und Z2 gegen ihre Lichtquellen L1 bzw. L2 durch die Fahne A des Zeigers Z abgedeckt
und die Relais io und i i ilifolgedessen aberregt, so daß dile beiden Ruhekontakte
i o, und i i, geschlossen sind. Da ferner, solange der Fühlfinger nicht am Modell
anliegt, die Fühlfingerkontakte Pir5 Pia, P2. und Llr, Lia die dargestellten Stellungen
einnehmen, kommt über die Kontakte io, und P1, sofort der Stromkreis für das Schütz
3 zustande, welches die An')eivegung des Werkzeuges einschaltet. Wenn der Fühlfinger
an die Schablone anstößt, öffnet
er den Ruhekontakt P1, und schaltet
damit dIe Anbewegung ab; zugleich schließt er den Kontakt Pia und dieser den Stromkreis
für Idas Schütz 6, womit die Längsvorschubbewegung nach links eingeschaltet ist.
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Wenn nun angenämmen wird, daß der Fühlfinger an einer Stelle der Schablone
an diese herangefahren wird, bei der die Vertiefung der abgetasteten Kontur das
Höchstmaß- der zulässigen Spanstärke überschreitet, so, sucht, da der Fühlfinger
zunächst nicht in Berührung mit der Schablone kommt, das Schütz 3 das Werkzeug immer
weiter in das Werkstück vorzuschieben. Hierbei wird der abgenommene Span und damit
die Belastung des Antriebsmotors M1 immer größer, und der Zeiger Z des Meßinstruments
M wandert von der Stellung Null immer mehr nach rechts, bis ,schließlich die Fahne
A den Lichtstrahl zwischeü der LichtquelleLi und der Photozelle Z1 freigibt. Hierdurch
werden die Widerstandsverhältnisse in der Photozelle Z, so verändert, daß das Relais
io zum Ansprechen kommt und seinen Kontakt io, im Stromkreis des Vorschubschützes
3 öffnet und seinen Kontakt ioa im Stromkreis des Längsvorschubschü,tzes 6 schließt.
Infolgedessen wird die Anbewegung unterbrochen und die Längsvorschubbewegung nach
links ein2#es,chaltet. Diesie Längsvorschubbewegung bleibt nun so lange eingeschaltet,
bis .der Drehstahl an die linke, bisher unbearbeitete Sieitenbegrenzung der Vertiefung
in dem vorgeschmiedeten Werkstück gelangt. An diese Seitenfläche gelangt das Werkstück
früher, als der Fühlfinger an der linken Seitenbegrenzung der Vertiefung in der
Schablone ankommt. Eine seitliche Auslenkung des Fühlfingers und damit eine Schließung
des Kontaktes Lia und Rückbewegung des Supports Sui wird daher durch die Fühlersteuerung
nicht eingeleitet, und das Werkzeug, das bereits mit annähernd maximaler Spanabnahme
arbeitet, würde einen noch stärkeren Span abnehmen, müssen. Um dies zu vermeiden,
ist die zweite Photozelleneinrichtung L2, Z2 vorgesehen, die bei weiterem Ansteigen
der Belastung des Motors M1 durch den Zeiger Z des Meßinstruments freigegeben wird
und das Relais i i zum Ansprechen bringt. Das Relais i i unterbricht min durch Öffnen
seines Ruhekontaktes i i, den Stromkreis für das Längsvorschubschütz 6 und schließt
durch seinen Arbeitskontakt i i" den Stromkreis für das Schütz q., das die Ab-Bewegung
einschaltet. Infolgedessen wind das Werkzeug von .dem Werkstück zurückgezogen, und
die Belastung des Motors IN, sinkt wieder. Hierdurch gelangt die Fahne A
des Zeigers Z wieder in den Weg des von L. kommenden Lichtstrahles, Glas Relais
i i wird wieder aberregt, durch, öffnen seines Kontaktes i i" wird die Abbewegung
unterbrochen und durch Sehlveßen seines Ruhekontaktes i i die Längsvorschubbewegung
nach links wieder eingeschaltet, so daß bis zur Erreichung eines der Schablone
Sch entsprechenden Profils am Werkstück die S_panabnahme treppenförmig voir
sich geht.