DE843648C

DE843648C - Fuehlfingergesteuerte Kopierwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE843648C
Application number: DEP2123A
Authority: DE
Original assignee: Niles Bement Pond Co
Current assignee: Niles Bement Pond Co
Priority date: 1944-01-28
Filing date: 1949-03-08
Publication date: 1952-07-10
Also published as: GB593746A

Description

Fühlfingergesteuerte Kopierwerkzeugmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische fühlfingergesteuerte Werkzeugmaschine, bei der das eine Ende eines in einem Fühlfingerkörper gelagerten Fühlfingers eine Schablone abtastet und <las andere Ende des Fühlfingers infolge der Abtastbewegung Kontakte öffnet und schließt und die von diesen Kontakten gesteuerten Stromkreise Magnetkupplungen ein- und ausschalten, um die .\ntriebsrichtung von Kreuzschlitten zu bestimmen, durch die der Fühlfinger und ein Werkzeug, insbesondere Fräswerkzeüg, bewegt wird.
13ei einer bekannten Maschine dieser Art (britische Patentschrift 233 7,47), die jede Gestalt oder jeden Umriß vollständig herausarbeitet, wird das Tastende des Fühlfingers an die Schablone durch eine Zugfeder angedrückt. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine derartige Maschine, bei welcher der die Schablone abtastende Fühlfmger Kontakte schaltet, deren Stromkreise den Fräservorschub steuern und die durch Zusammenwirken des Tastendes des Fühlfingers mit der Schablone geöffnet und geschlossen werden. Dabei sind die Kontakte im Kreise angeordnet, um die Bewegung des Fühlfingers und des Fräswerkzeugs zu steuern. Die Kontakte werden nacheinander geschlossen, wenn der Fühlfin.ger die verschiedenen Abschnitte des Schablonenumrisses abtastet.
Erfindungsgemäß ist ferner ein Kontaktumschaltwerk vorgesehen, das auf den dem Fühlfinger zugeordneten Kontakthalter einwirkt, dessen Kontakte mit denen des Fühlfingers zusammenwirken. Das Kontaktschaltwerk wird elektrisch gesteuert, und zwar durch Schließen und Trennen von Kontakten durch einen drehbaren, radialen Arm, dessen Umlauf zeitlich gemeinsam mit dem Umfahren der Schablone durch den Fühlfinger erfolgt.
Erfindungsgemäß sind bei einer Fühlfingersteuerung für eine elektrische Kopierwerkzeugmaschine Umschaltmittel vorgesehen, die die Stromkreise auswählen, um den Fühlfinger beim äesamten Umfahren des Schablonenumrisses an die Schablone anzudrücken, sowie ein Triebwerk, das durch den die Schablone umfahrenden Fühlfinger gesteuert wird und das Schaltwerk antreibt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. In dieser zeigt Fig. i den gesamten Fühlfinger im Aufriß, teilweise im Schnitt, Fig. 2 die Stirnansicht mit den vom Fühlfinger geschalteten Kontakten, Fig.3 eine Einzelheit des Kontaktschaltwerks und des dazu gehörigen Elektromagnets, Fig. 4 den Schnitt des Umschaltwerks nach der Linie 4-4 der Fig. 3, Fig. 5 ein vollständiges Schaltschema des Füh,lfingersteuerwerks, Fig. 6 eine schematische Wiedergabe einer kreisförmigen Schablone und des Fühlfingers, Fig. 7 eine beliebige anders gestaltete Schablone, die mit der Einrichtung der vorliegenden Erfindung abgetastet werden kann, Fig. 8 den Aufriß einer Kopierfräsmaschine, auf die die Fühleinrich,tung nach der Erfindung anwendbar'ist, und Fig. 9 eine schematische Darstellung der gegenseitigen Stellung von Fühlfinger und Fräser gegenüber Schablone und Werkstück.
Die Maschine nach der Erfindung umfaßt im großen und ganzen die folgenden Hauptteile: Erstens einen durch den Fühlfinger bewegten Kontakthebel, der durch das Andrücken des Fü'hlfingers an die Schablone verschwenkt wird; zweitens einen am Fühlfinger angeordneten Schieber, der verstellbare Kontakte trägt, die mit den Kontakten d(Zs Schalthebels zusammenspielen; drittens N'littel, um den Schieber nachgiebig in der einen Richtung zu beeinflussen; viertens ein elektromagnetisch gesteuertes Triebwerk, das bei seiner Erregung den Schieber um ein begrenztes Maß der entgegengesetzten Richtung zu verlagert; fünftens einen sich von dem Fühlfinger aus radial erstreckenden Arm, der an einen Vorsprung der Schablone entlang gleitet; sechstens einen drehbaren Kontaktarm, der von dem radialen Arm bewegt wird, und siebentens eine Gruppe von elektrisclien Kontakten, welche Antriebsmittel für das Fräswerkzeug steuern und nacheinander durch den drehbaren Arm geschlossen und geöffnet werden.
Wie Fig,, i zeigt, ist der Fühlfinger io mit seiner Mitte allseitig schwenkbar in einem zylindrischen Halter i i :gelagert, der in einem Rolir i2 starr befestigt ist. An seinem äußeren Ende trägt der Fühlfinger to eine Scheibe 13, die den Umriß einer Schablone 14 abtastet. Dieser Umriß wird von einem nicht dargestellten Fräser kopiert, der von dem Fühlfinger gesteuert wird. Bei der nachfolgenden Beschreibung der Steuerstromkreise ist vorausgesetzt, daß die Schablone 14 einen kreisförmigen Umriß haben möge. Dabei handelt es sich aber nur um eine die Erläuterung vereinfachende Annahme. Es versteht sich, daß jede Umrißgestalt kopiert werden kann, und zwar sowohl ein äußerer als auch ein innerer Umriß der Schablone.
An dem Ende des Rohres 12, aus dem der Fühlfinger herausragt, ist drehbar eine Platte 15 angebracht, auf deren Innenfläche ein Zahnrad 16 befestigt ist. Außerdem ist außen an der Platte 15 starr ein Arm 17 befestigt, der einen äußeren Längsschlitz 18 hat. In diesen greift ein fester Zapfen 19 ein, dessen Zweck später zu erläutern ist.
Mit dem Zahnrad 16 kämmt ein Zahnrad 2o, dessen Tragachse 21 parallel zum Fühlfingerträger 12 verläuft und an ihrem inneren Ende einen Arm 22 mit einem vorspringenden Zapfen hat. Wenn die Tastscheibe 13 den Umriß der Schablone 14 abtastet und sich dabei der Arm 22 dreht, wirkt der Zapfen nacheinander auf eine Reihe von Kontakten, um diese nacheinander zu schließen. Diese Reihe von Kontaktgruppen besteht beim vorliegenden Ausführungsbeispiel aus vier Gruppen C i, C 2, C 3 und C 4 zu je vier Kontakten a, b, c, d (Fig.5) sowie aus vier mittleren Gruppen 23, 24, 25 und 26 zu je zwei Kontakten. Die Kontaktgruppen sind einstellbar in einen Ringschlitz 27a in der Fläche eines Halters 27 angeordnet, der an den Trägern i i und 12 des Fiihlfingers io'befestigt ist.
Wie nun Fig. i erkennen läßt, liegt der in den Schlitz des Armes 17 eingreifende Zapfen i9 ungefähr in der Mitte der Schablone 14. Wenn die Tastschei'be 13 den Umriß der Schablone 14 umfährt, wird der Arm 17 mitgenommen und in Umlauf versetzt, wobei er gleichzeitig das Zahnrad 16 antreibt und die Welle21 mit ihrem Kontaktarm22 in Umlauf versetzt.
Der Fühlfingerhalter i i erstreckt sich von einem Träger 28 aus, auf dem ein geerdeter Kontakthebel 29 schwenkbar gelagert ist. Dieser Kontakthebel hat an seinem inneren Ende eine Pfanne, in die das allgerundete Ende 3o des Fühlfingers io eingreift. Das Ende des Hebels 29 wird durch eine einstellbare Feder 31 an das Ende des Fühlfingers für gewöhnlich angedrückt. Das äußere Ende des Hebels 29 trägt an seinen beiden Seiten Kontakte 29, die mit Einwärts- und Auswärtskontakten 33 und 34 zusammenwirken. Diese Einwärts- und Auswärtskontakte sind nun gemäß der vorliegenden Erfindung auf einem Querschieber 35 (Fig. i) angebracht, der gewöhnlich durch eine Feder 37 (Fig. 3) nach rechts gegen einen einstellbaren Anschlag 36 gedrückt wird, aber durch einen Elektromagnet 39 etwas nach links gegen einen einstellbaren' Anschlag 38 gezogen werden kann. Wie der Magnet 39 erregt wird, sei später erläutert. Bei der gewöhnlichen Lage des Schiebers 35 und Fühlfingerhebe Is 29 liegt der Kontakt 32 des Hebels 29 an dem Einwärtskontakt 33 an, so daß der Vorschub des Fülilfingers in Richtung auf die Schablone und des Fräsers auf das nicht gezeigte Werkstück eingeschaltet wird.
Die Bewegung des Fühlfingers io längs des Umrisses der Schablone 14 und die entsprechende Bewegung des Fräswerkzeugs werden durch Elektromagnete A', S, E und W (Fi;g. 5) gesteuert,- und zwar durch Ein- und Ausrücken von Kupplungen, die den Antrieb von Leitspindeln herbeiführen, durch die die 1-lalter des Werkstücks und des Fräswerkzeugs angetrieben werden. Die Erregung der Kupplungsmagnete erfolgte durch Relais RN, RS, RE und RW. Eine Klemme jedes der Magnete N und S' ist durch eine Leitung 40 mit dem negativen Pol einer Hauptstromquelle :1l verbunden, während eine Klemme jedes der beiden Magnete E und Ih durch eine Leitung 41 an den negativen Pol der Stromquelle R1 angeschlossen ist. Die Anker 42, 43, 44 und 45 der Relais RN, RS, RE und RW sind je durch eine Leitung 46 bzw. 47 mit dem positiven Pol der Hauptstromquelle 31 verbunden. Die anderen Klemmen der Magnete N, S, W und F_ sind mit den ortsfesten Kontakten 46 a bzw. 47 a bzw. 48 bzw. 49 der Relais RN, RS, RE und RW verbunden. Daher wird durch Erregen irgendeines der Relais RN, RS, RW und RE der zugehörige Arbeitskontakt geschlossen und dadurch einer der Elektromagnete _V, S, E oder W erregt.
Wie diese Relais nun gemeinsam den Fühlfinger-und Fräservorschub steuern, wird durch Druck-1<tll>lifsclialter 1, 2, 3 und 4 mittels der Relais R i. R2, R 3 ttiid R .4 der Kontaktgruppen C I, C2, C 3 und C .4, der Kontakte 23, 24, 25 und 26 und schließlich mittels des Kontaktarms 29 des Fühlfingers bestimmt. Die Druckknöpfe 1, 2, 3 und 4 steuern zwei Kontaktgruppen i a - i b, 2 a - 2 b, 3a-3 b ulid 4(I-4b. Die Relais R i, R2, R 3 und R 4 steuern die Berührung von vier beweglichen Kontakten i S - i 2r - i E und i X ; 2 W -2E-2S und 2X; 3N-3S-3 Wund 3 X und 4 E-.4 IV-4A' und 4 X mit vier ortsfesten Kontakten i ct d- i e und I f, 2 c-2ci-2e und 2f; 3e-3d-3 c urld 3 f und 4 c - 4 cd - .4 e und 4 f. @@'irkungsweise der Steuerung l:s sei angenommen, daß die Schablone 14 etwa (.reisförmig ist und sich die Tastscheibe 13 an der \Toi-d\veststelle der Schablone 14 befindet, wie in Fig.6 angedeutet. Ferner sei angenommen, daß sich der Kiintaktsteuerarm 22 in der Mitte zwisclien der-Gruppe der Kontakte 23 und der Gruppe der Kontakte C i befinde. Zunächst muß die Tastscheihe 13 zur Anlage an den Umriß der Schablone 14 gebracht werden. Das geschieht durch vorübergehendes Drücken des Schalterknopfes i. Dadurch werden vorübergehend die Kontakte i a und i b geschlossen. Das Schließen der Kontakte i b bewirkt die 1?rregtuig der Spule 5o des Relais R i über folgenden Stromkreis; Erde, Leitung 51, Leitung 52, Kontakte 1 1i, Leitring 53, Anschlußpunkt 54, Spule 5o, Anschlußstelle 55, Leitung 56, Stromerzeuger 57, Erde. Dusch die Erregung der Spule 5o werden die Kontakte i S, i N, i E und i X .zur Berührung gebracht mit den Kontakten i c, i d, i e und i f. Dadurch wird ein Haltestromkreis für die Spule 5o geschlossen, der wie folgt verläuft: Anschlußpunkt 54, Leitung 58, Kontakt i f, Kontakt i X, Leitung 59, Kontakte 2 Y und 2 X des Relais R 2, Leitung 6o, Kontakte 3 Y und 3 X des Relais R 3, Leitung 61, Kontakte 4 Y und 4 X des Relais R 4, Leitung 62, Kontakt 63 und Anker 64 des Relais R 5, Leitung 65, Erde. Der Haltestromkreis wird durch Schließen der Kontakte 1 a des erwähnten Druckknopfschalters i am Kontakt 63 vorübergehend getrennt, wobei der Druckknopfschalter i folgenden Stromkreis für die Spule des Relais R 5 schließt: Erde, Leitung 51, Leitung 66, Kontakte i a, Leitung 67, Leitung 68, Leitungen 62, 59, Leitung 69, Anker 7o des Relais R 6, Kontakt 71, Leitung 72, Spule des Relais R 5, Leitung 73, Leitung 74, Stromerzeuger 57, Erde. Dieser Stromkreis wird indessen durch Erregen der Spule des Relais R 6 in folgendem Stromkreis unmittelbar darauf unterbrochen: Erde, Leitungen 65, Anker 64 des Relais R 5, Kontakt 75, Leitung 76, Wicklung des Relais R6, Leitung 73, Leitung 74, Stromerzeuger 57 und Erde. Die Erregung des Relais R 6 trennt den Stromkreis der Erregungswicklung des Relais R 5 am Kontakt 71 und stellt wieder den Haltestromkreis für die Spule 5o des Relais R i am Anker 64 und Kontakt 63 her und schafft ferner einen Haltestromkreis für die Spule des Relais R 6 über den Anker 7o und den Kontakt 77. Dieser Haltestromkreis bleibt erhalten, bis er durch Freigabe des Druckknopfschalters i getrennt wird. Durch Erregen des Relais R i wird folgender Stromkreis durch das Relais RS geschlossen: Erde, Fühlfingerhebel29 und sein Kontakt 32, Einwärtskontakt 33 (der unter dem Eint fluß der Feder 31 geschlossen ist), Leitung 78, Leitung 79, Leitung 8o, Kontakte i c und i S, Leitung 81, Leitung 82, Leitung 83, Wicklung des Relais RS, Leitung 84, Leitung 73, Stromerzeuger 57, Erde. Durch die Erregung des Relais RS wird der Magnet S in der vorher erörterten Weise erregt und leitet den Vorschub der Tastscheibe 13 in südlicher Richtung ein in Richtung auf die Schablone 14. Das Schließen der Kontakte i d und i .V hat keine Wirkung. Wenn nicht die Kontakte 32, 34 dadurch getrennt wären, daß der Fühlfingerkontakt 32 am Einwärtskontakt 33 anliegt, darin würden die Kontakte i d und i N folgenden Stromkreis durch die Wicklung RN schließen: Erde, . Fühlfingerhebel 29, Kontakt 32, Auswärtskontakt 34, Leitung 85, Leitung 86, Leitung 87, Kontakte i d und i N, Leitung 88, Leitung 89, Leitung 9o, Spule des Relais RN, Leitung 84, Leitung 73, Stromerzeuger 57, Erde. Das Schließen der Kontakte i e und i E hat keine Wirkung. Wenn nicht die Spule TS erregt wäre, dann würden die Kontakte i e und i E folgenden Stromkreis durch die Spule des Relais RE schließen: Erde, Arikergi des TischhalterelaisTS, Kontakt92, Leitung 93, Leitung 94, Kontakte i e, i E, Leitung 95, Leitung 96, Leitung 97, Spule des Relais RE, Leitung 84, Leitung 73, Stromerzeuger 57, Erde. Durch Erregung der Spule TS, infolge deren Einschaltung zwischen den unter Spannung stehenden Leitungen 79 und 56, von denen die erstere über die Kontakte 32, 33 geerdet ist, sind jedoch' die Relaiskontakte an den Ankern <oi ind 92 getrennt, so daß der beschriebene Stron-kreis nicht zustandekommt.
Der Fühlfinger bewegt sich nach Süden, bis seine Tastscheibe 13 zur Anlage an der Schablone 14 gelangt. Dadurch wird der Fühlfinger 29 in einer Richtung gekippt, durch welche die Kontakte 32, 33 am Fühlfingerarm getrennt werden. Infolgedessen wird der Stromkreis für das Relais RS getrennt sowie der Stromkreis für die Spule des Relais TS'. Der Anker 9i legt sich daher an seinen Ruhekontakt 92 an und schließt den Stromkreis für die Spule des Relais RE, wie beschrieben. Werkzeug und Fühlfinger wandern nun nach Osten bis der Kontakthebe129 weit genug verschwenkt wird, um den Kontakt 32 mit dem Auswärtskontakt 34 in Berührung zu bringen. Durch den vorbeschriebenen Stromkreis über die Kontakte i d und i N wird dadurch die Wicklung des Relais RN erregt, was eine Bewegung des Fühlfingers nach Norden zur Folge hat. Eine der Wicklungen des Relais TS ist zwischen die Leitungen 56 und 86 geschaltet und daher wird diese Spule erregt und trennt den Stromkreis der Spule des Relais RE am Kontakt 92, wodurch der Vorschub nach Osten von Fühlfinger und Werkzeug beendigt wird. Die Bewegung des Fühlfingers nach Norden verringert den Anlagedruck der Schablone gegen die Tastscheibe und daher wird der Kontaktarm 29 in die Neutralstellung zurückgeschwenkt, in der er das Relais RN abfallen läßt, und das Relais RE erregt. Die Wicklungen der Relais RN und RE werden daher nacheinander erregt und bewirken nacheinander Nord- und Ostbewegungen der Tasterscheibe, so daß diese sich aufwärts am Umriß entlang tastet.
Erreicht die Tasterscheibe auf dem Umriß die Stelle. .bei der die Nordostrichtu.ng tangential zum Umriß verläuft, so schließt der Arm 22 die Kontaktgruppe C i. Das Schließen der Kontakte c-d dieser Kontaktgruppe schließt einen Stromkreis für den Elektromagnet 39 wie folgt: Erde, Kontakte d-c, Leitung 98, Leitung 99, Anischlußpunkt ioo, Leitung iot, Anschlußpunkt 102, Leitung 103, Magnet 39, Leitung 104, Leitung 74, Stromerzeuger 57, Erde. Auch wird ein paralleler Stromkreis für die Spule des den Kontaktschieber verstellenden Relais CS 2 wie folgt hergestellt: Anschlußstelle ioo, Spule des Relais CS 2, Leitung 107, Anker i o8 des Relais CS i, Kontakt io9, Leitung iio, Leitung 73, Leitung 74, Stromerzeuger 57, Erde. Die Erregung des Relais CS 2 schließt einen Haltestromkreis für den Magnet 39 und auch für die Spule des Relais CS 2 von der Anschlußstelle 1o2 über Leitung i i i, Kontakt 112 und Anker 113 des Relais CS 2 zur Erde, wodurch die Erdung über die Kontakte c-d der Kontaktgruppe C i durch eine parallel verlaufende Erdung ergänzt wird.
Das Schließen der Kontakte b-c-d führt lediglich zur Herstellung einer anderen Erdung der Wicklung 5o des Relais R i wie folgt: Anschlußstelle 54, Leitung 53, Leitung io5, Kontakte b-c-d, Erde. Dadurch wird ein besonderer Haltestromkreis für die Spule 5o hergestellt.
Durch Schließen der Kontakte a-b-c-d wird der ursprüngliche Haltestromkreis für die Spule 5o des Relais R -i getrennt, und zwar am Anker 64 des Relais R 5 und Kontakt 63 durch Schließen des folgenden Stromkreises für die Spule des Relais R 5: Erde, Kontakte d-c-b-a, Leitung io6, Leitung 69, Anker 70 des Relais R6, Kontakt 71, Leistung 72, Wicklung des Relais R 5, Leitung 73, Leitung 74, Stromerzeuger 57, Erde. Der Haltestromkreis wird aber sofort wieder hergestellt durchErregung der Spule des Relais R 6, wie vorher beschrieben.
Die Herstellung dieser Stromkreise führt zu keiner Änderung der Vorschubrichtung des Fühlfingers. Die Erregung der Wicklung 39 führt aber zur Verschiebung des Schiebers 35 mit dem Einwärtskontakt 33 und dem Auswärtskontakt 34 um ein begrenztes Maß nach links, so daß die Kontakte 32 bei der Grundstellung des Schaltarmes 29 sich in der Mitte zwischen den Kontakten 33 und 34 .befinden. Ist der Arm 29 in der Mittelstellung, so wird das Relais RE erregt, und wenn der Arm 29 im Uhrzeigersinn verschwenkt wird, um die Kontakte 32 und 34 zu schließen, wird das Relais RN erregt. Die Tastscheibe 13 des Fühlfingers fährt fort, sich am Umfang der Schablone in nordöstlicher Richtung entlang zu tasten, wobei die Kontakte a-b-c-d der Kontaktgruppe sich trennen. Dadurch wird der Gang der Maschine nicht beeinflußt, weil unabhängig von diesen Kontakten Haltestromkreise durch den Anker 113 für die Spule 39 und für die Wicklung des Relais CS 2 hergestellt sind. Diese Haltestromkreise halten den Anker 113 ;in der Lage, in der er den Arbeitskontakt schließt. Die Abtastbewegung der Tastscheibe 13 längs des Schablonenumrisses in nordwestlicher Richtung währt fort bis sie den nördlichsten oder höchsten Punkt erreicht, worauf der Arm 22 die Kontaktgruppe24 schließt. Dadurch wird dieSpule des Relais CS i für die Verstellung des Schiebers erregt, und zwar in folgendem Stromkreis: Erde, Kontakte 24, Leitung 114, Leitung i 15, Spüle des Relais CS i, Leitung 116, Leitung 73, Leitung 74, Stromerzeuger 57, Erde. Durch Erregen der Wicklungen des Relais CS i wird der Stromkreis für die Wicklung des Relais CS 2 am Anker xo8 und dem Kontakt sog getrennt. Durch Abfallen des Relais CS 2 wird der Haltestromkreis der Spule 39 am Anker 113 und am Kontakt 112 getrennt. Da die Kontakte c-d der Kontaktgruppe C i bereits durch den Arm 2s geöffnet waren, als er an ihnen vorbeiging, wird die Wicklung 39 stromlos, und die Feder 37 zieht den Schieber 35 mit den Einwärts- und Auswärtskontakten 33 und 34 nach rechts. Dadurch wird der Einwärtskontakt 33 zur Anlage am Kontakt 32 gebracht. Infolgedessen wird ein Stromkreis durch die Wicklung des Relais RS geschlossen. Da eine Wicklung des Relais TS zwischen den Leitungen 56 und 73 'liegt, wird der Stromkreis der Erregerwicklung RE -am Anker 9i und am Kontakt 92 unterbrochen. Mithin bewegt sich die Tastscheibe in südlicher Richtung, bis die Kontakte 32, 33 durch den Hebel 29 geöffnet werden, wenn dieser verschwenkt wird. Alsdami setzt der Vorschub nach Osten ein, und zwar zufolge der Schließung des Stromkreises für das Relais RE beim Abfallen der Wicklung TS. Nunmehr folgen nacheinander Bewegungen nach Süden und Osten, mit denen sich die Tastscheihe 13 an der Schablone entlang tastet. Das hat zunächst das Trennen der Kontakte 24 zur Folge, was aber ohne Wirkung bleibt (weil die Stromkreise für die Erregungswicklung von CS 2 und des Magnets 39 getrennt sind hei 112 und bei c-d). Dann werden infolge des Fühlfingervorschubes die Kontakte a-b-c-d der Kontaktgruppe C 2 ,durch den Arm 22 geschlossen. Es geschieht dies, wenn die Tastscheibe die nordöstliche Stelle des Schablonenumrisses erreicht.
Das Schließen der Kontaktgruppe C 2 hat folgende Wirkung: Durch Schließen der Kontakte c-d dieser Gruppe wird der Magnet 39 über .denselben Stromkreis erregt, der durch die Kontakte c-d von C i beherrscht wurde. In der gleichen Weise wird daher das Relais -CS 2 erregt und stellt Haltestromkreise her sowohl für diese Spule als auch für den Magnet 39 über den Anker i i3. Daher geht der Schieber 35 mit deril Einwärtskontakt und dem Auswärtskontakt 33 und 34 nach links.
Durch Schließen der Kontakte b-c-d wird die Spule i 14 des Relais. R 2 auf folgendem Stromkreis erregt: Erde, Kontakte d-c-b von C 2, Leitung i 15, Anschlußpunkt i 16, Leitung i 17, Anschlußpunkt i 18, Wicklung i 14 des Relais R 2, Anschlußpunkt i i9, Leitung 56, Stromerzeuger 57, Erde.
Durch Schließen der Kontakte a-b-c-d dieser Gruppe wird die Wicklung 5o des Relais R i stromlos, und zwar infolge des Ansprechens des Relais R 5 in folgendem Stromkreis: Erde, Kontakte d-c-b-a Leitung io6, Leitung 69 Anker 70, Kontakt 7i, Leitung 72, Wicklung des Relais R 5, Leitung 73, Leitung 74, Stromerzeuger 57, Erde. Die Arbeitskontakte des Relais R i werden sofort getrennt, und durch Abfallen des Relais R 5 infolge der Erregung der Wicklung des Relais R 6 in der beschriebenen Weise kann der Stromkreis der Spule 5 nicht wiederhergestellt werden, weil der Stromkreis an den Kontakten i f und i X des Relais R i unterbrochen ist. Durch das Abfallen des Relais R 5 wird aber ein Haltestromkreis für die Wicklung i 14 des Relais R 2 wie folgt hergestellt: Anschlußpunkt i 19, Leitung i 2o, Kontakte 2 f und 2 X, Leitung 6o, Kontakte 3 X und 3 Y, Leitung 61, Kontakte 4 X und 4 Y, Leitung 62, Kontakt 63, .Anker 64, Leitung 65, Erde. Dieser Stromkreis läuft demjenigen durch die Kontakte a-b-c-d von C 2 parallel.
Durch Erregen der Arbeitswicklung 114 des Relais R 2 werden die Kontakte a W - 2 E - 2 S und 2 X in Berührung .gebracht mit den Kontakten 2 c - 2 d - 2 e und 2 f. Außer der Herstellung des bereits erläuterten Haltestromkreises werden dadurch die Spulen der Relais RW und RE angeschlossen an die Einwärts- und Auswärtskontakte 33 und 34 des Fühlfingerschiebers 35 statt der Spulen RS und RN, die an diese Kontakte angeschlossen waren, solange das Relais R i erregt war. Auch ersetzt die Spule RS die Spule RE im Anschluß an den Kontakt 92, der mit dem Anker 9i des Relais TS zusammenwirkt. Befindet sich der Kontakthebel 29 des Fühlfingers in seiner Mittellage, so ist die Wicklung TS stromlos, und die Wicklung RS wird erregt, was einen Vorschub der Tastscheibe 13 nach Süden zur Folge hat, bis der Kontakthebel 29 geschwenkt wird und den Kontakt 32 mit dem Auswärtskontakt 34 in Berührung bringt. Dadurch wird sowohl die Relaiswicklung TS als auch die Wicklung des Relais RE erregt, was einen Vorschub der Tastscheibe nach Osten hervorruft. Mithin bewegt sich nunmehr die Tastscheibe 13 in südöstlicher Richtung in aufeinanderfolgenden Teilschriften nach Süden und Osten, so daß sie sich weiter um den Umfang der Schablone 14 herumtastet. Während dieser Bewegung wird die Kontaktgruppe C 2 getrennt. Das hat aber keinen Einfluß auf den Gang der Maschine, da Haltestromkreise für die .Wicklung 114, den Magnet 39 und die Wicklung des Relais CS 2 hergestellt sind.
Erreicht die Tastscheibe 13 den östlichen Punkt des Umrisses, so werden d.ie Kontakte 25 geschlossen, was dieselbe Wirkung hat wie das Schließen der Kontakte 24, nämlich die Erregung der Wicklung des Relais CS i und .das .nachfolgende Trennen der Haltestromkreise des Magnets 39 und der Erregerwicklung des Relais CS 2. Der Magnet 39 fällt daher ab, und die Feder 37 verschiebt den Schieber 35 und .die von ihm getragenen Einwärts-und Auswärtskontakte 33 und 34 nach rechts. Infolge dieser Verstellung des Schiebers kommen die Relais RW und RS abwechselnd zur Erregung und lassen daher die Tasterscheibe 13 in südwestlicher Richtung um die Schablone herumwandern. Im Gang der Maschine tritt keine Änderung ein, wenn die Kontakte 25 aus denjenigen Gründen getrennt werden, die mit Bezug auf das Öffnen der Kontakte 24 erläutert wurden. Wenn "die Tast-Scheibe 13 ihre südöstliche Stellung im Umriß der Schablone 14 erreicht, werden die Kontakte C 3 geschlossen. Das führt zum Abfallen der Wicklung 114 des Relais R 2 und zur Erregung der Wicklung i 2o des Relais R 3 in derselben Weise, in der dies mit Bezug auf die Umschaltung von R i auf R 2 beim Schließen des Kontaktes C:2 beschrieben war. Ein Haltestromkreis wird dann für die Spule 120 über den Anker 64 des Relais R 5 geschlossen. Infolge der Erregung des Relais R 3 werden die Wicklungen .der , Relais RN und RS an die Einwärts- und Auswärtskontakte 33 und 34 des Fühlfingerschiebers 35 angeschlossen, während die Erregungswicklung des Relais RW mit dem Kontakt 92 des Relais TS verbunden wird. Auch der Magnet 39 wird erregt, und für diesen wird ein Haltestromkreis durch den Anker 113 geschlossen.
Da der Schieber 35 seine linke Stellung einnimmt, kommt die Wicklung des Relais RW zur Erregung, wenn der Fühlfingerhebel 29 seine Mittelstellung einnimmt. Die Wicklung des Relais RS wird erregt, wenn der Hebel 29 von seiner Mittelstellung durch Anlaufen des Fühlfingers an die Schablone geschwenkt wird. Infolgedessen wandert die Tastscheibe 13 um die Schablone 14 in. südwestlicher Richtung herum. Wenn die Kontakte C3 getrennt werden, tritt im Gang der Maschine keine Änderung ein, und die Ta-stscheibe wandert weiter, bis sie ihre Südstellung erreicht, worauf die Kontakte 26 geschlossen werden. Das Schließen dieser Kontakte wirkt genau so wie das Schließen der Kontakte 24 oder das Schließen der Kontakte 25. Der Magnet 39 fällt daher ab, wodurch der Schieber 35 mit den Einwärts- und Auswärtskontakten 33 und 34 durch seine Feder 37 nach rechts verstellt wird. Infolge dieser Verstellung werden die Wicklungen der Relais RW und RA' abwechselnd erregt, je nachdem, ob der Fühlfingerhebel29 die mittlere Lage einnimmt oder ausgeschwenkt ist. Die Tastscheibe 13 wandert daher um die Schablone 14 in einer nordwestlichen Richtung herum. Wenn .die Kontakte 26 getrennt werden, tritt im Gang der Maschine keine Änderung ein. Erreicht die Tastscheibe 13 .die Südweststellung, so werden die Kontakte C4 durch den Arm 22 geschlossen, was die Umschaltung vom Relais R 3 zum Relais R 4 und die Erregung des Magnets 39 bewirkt. Infolge dieser Umschaltung werden die Wicklungen der Relais RE und RW an die Einwärts- und Auswärtskontakte 33 und 34 des Schiebers 35 angeschlossen, und die Wicklung RN wird mit dem Kontakt 92 des Relais TS verbunden. Da der Schieber 35 durch die Erregung des Magnets 39 nach links i verschoben ist, gelangen die Wicklungen der Relais RW und RN abwechselnd zur Erregung, und' die Tastscheibe 13 setzt daher ihren Vorschub um den Schablonenumriß herum in nordwestlicher Richtung fort. Wenn die Kontakte C4 getrennt werden, tritt keine Änderung im Lauf der Maschine ein. Wenn die Tastscheibe ihre westliche Stellung am Umriß erreicht, werden durch den Arm 22 die Kontakte 23 geschlossen.
Durch Schließen der Kontakte 23 wird in der Weise, wie dies mit Bezug auf das Schließen der Kontakte 24 erläutert wurde, der Magnet 39 stromlos und gibt daher die Verstellung des Schiebers 35 durch die Feder 37 frei, wodurch die Einwärts-und Auswärtskontakte 33 und 34 nach rechts verstellt werden. Infolgedessen bewirkt der Fühl-'fingerhebe129 abwechselnd' die Erregung der Wicklungen . der Relais RE und RN. Mithin wird die Tastscheibe 13 um den Schablonenumriß in nordöstlicher Richtung 'herumgeführt, bis sie ihre Ausgangsstellung erreicht, womit der Gang der Maschine beendigt ist.
In der vorstehenden Beschreibung ist nur das Drücken des Druckknopfschalters i erwähnt worden. Befindet sich die Tastscheibe bei ihrer Ausgangsstellung im nordöstlichen Sektor, !so muß man den Druckknopf 2 zu Beginn des Arbeitsganges drücken, was zur Folge hat, daß das Relais R 2 erregt wird. Dann arbeiten die Relais R 3, R 4 und R i nacheinander, um den Lauf des Fühlfingers um den Umriß der Schablone herum zu vollenden.
Liegt die Anfangsstellung der Tastscheibe im südöstlichen oder südwestlichen Sektor, so muB man, den Druckknopf 3 oder 4 drücken. Dann wei;-den ,die Relais R 3 oder R 4 erregt und der Fühlfinger umfährt .dann die Schablone unter Steuerung durch die nacheinander in Wirkung tretenden übrigen Relais.
Die vorstehende Erläuterung ist von der Annahme ausgegangen, daß die Schablone 14 genau oder annähernd ,kreisförmig ist: Fig. 7 zeigt eine unregelmäßig gestaltete Schablone 14a, .bei der Änderungen der Fühlfingervorschubrichtung in größerer Zahl erforderlich werden, wenn der Umriß umfahren wird. Beim Abfühlen derartiger Schablonen müssen zusätzliche Steuerkontakte und mittlere Kontakte auf ihrem Halter 27 vorgesehen werden, damit die nötigen Kontakte an den Stellen vorgesehen sind, wo ein Vorschubwechsel erforderlich wird.
Wie bereits erwähnt, eignet sich die Erfindung für Kopierfräsmaschinen, wie sie beispielsweise in der amerikanischen Patentschrift 1 683 581 von J. C. Shaw beschrieben ist. Eine solche Maschine ist in Fig. 8 im Aufriß wiedergegeben, wobei sie mit dem oben beschriebenen Fühlfinger ausgerüstet ist. Dieser Fühlfinger io und die zugehörigen Teile sitzen an einem Halter 125, dem gegenüber der Füh.lfinger in senkrechter Richtung verstellt, und an welchem er in der Einstellage für den Arbeitsvorgang festgeklemmt werden kann. Der Halter 125 ist am Spindelstockgehäuse,126 der Fräss.pindelbefestigt und mit diesem zusammen auf der üblichen Gleitbahn des Ständers 127 in senkrechter Richtung verschiebbar. Der Ständer 127 selbst ist seinerseits gleitend auf einer waagerechten Gleitbahn des Bettes 128 geführt. Zum Zweck der Einstellung des Frässpindelstocks mit dem Fühlfinger in Richtung auf die Schablone 14 und das Werkstück und von diesen fort hat der Ständer 127 eine waagerechte Gleitbahn zur Aufnahme des Spindelstocks. Durch Aufundabbewegung des Spindelstocks 126 auf dem Ständer 127 und durch Vor- oder Rücklauf des Ständers 127 auf dem Bett 128 können Fühlfinger io und Werkzeug 9 so geführt werden, daß sie jeden beliebig gestalteten Umriß der ortsfesten Schablone und des ortsfesten Werkzeugs umfahren.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Abfühleinrichtung für eine elektrische Kopierwerkzeugmaschine, insbesondere Fräsmaschine, deren Fühlfinger im Zusammenwirken mit der Schablone Kontakte öffnet und schließt, welche Stromkreise für Magnetkupplungen schalten, die mittels Kreuzschlittens die Richtung des Vorschubes für Fühlfinger und Werkzeug bestimmen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antriebswerk (16, 20, 21, 22), welches beim Umfahren der Schablone durch den Fühlfinger in Bewegung versetzt wird, einen Sehalter (C i-C 4) antreibt, der die Stromkreise auswählt, die den Fühlfinger (to) beim Abtasten des gesamten Umrisses in Richtung auf die Schablone hin vorschieben.
2. Abfiihleinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebswerk (16, 20, 21, 22) für den Schalter einen Kontäktarm (22) enthält, der in Einklang mit <lern Umfahren der Schablone durch .den Taster (io) in Umlauf versetzt wird.
3. Abfühleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktarm (22) durch ein drehbar auf dem Fühlfingerhalter gelagertes Zahnrad (2o) in Umlauf versetzt wird, das seinen Antrieb durch einen radialen Arm (17) erfährt, der gemeinsam mit dem Zahnrad (2o) drehbar ist und. im Eingriff steht mit einem innerhalb des Schablonenumfanges vorgesehenen Teil (i9).
Abfühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der radia:leArm (17) drehbar und gleitend mit dem innerhalb des Schablonenumrisses vorgesehenen Teil (i9) im Eingriff steht.
5. Abfühleinrichtung nach Anspruch 3 oder 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalter (C i - C 4) eine Reihe von Kontakten (a-d, 23-26) enthalten, die' nacheinander durch den Kontaktarm (22) geschaltet werden.
6. Abfühleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Koptakte (a-d, 23-26) der Kontaktgruppen einstellbar sind.
7. Abfühleinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktreihe (a-d, 23-26) konzentrisch zur Umlaufachse des Kontaktarmes (22) im Kreise angeordnet ist. B.
Abfühleinrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüberliegende Kontakte (33, 34), die mit den Kontakten (29) des Kontakttraghebels (32) in Berührung kommen können, auf einem beweglichen Träger (35) angeordnet sind, der um ein begrenztes Maß verstellt werden kann, um die von ihm getragenen Kontakte dem Hebel gegenüber zu verstellen.
9. Abfühleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, .daß .die gegenüberliegenden Kontakte (33, 34) auf dem Kontaktträger (35) aufeinander zu und voneinander fort einstellbar sind. to.
Abfühleinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche den Kontaktträger (35) für gewöhnlich in der einen Stellung halten und ein Antrieb (39) vorgesehen ist, der die begrenzte Verstellung des Kontaktträgers in eine andere Stellung herbeiführen kann und diese Bewegung periodisch zu bewirken vermag. i i.
Abfühleinrichtungnach irgendeinem zier Ansprüche 8 bis io, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktträger (35) durch eine Feder (37) in seiner Grundstellung gehalten wird und durch einen Elektromagnet (39) verstellbar ist. '
12. Abfühleinrichtung nach Anspruch i i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (C i-C4) die Stromkreise dadurch auswählt, daß er einerseits die Wirkungsweise des Elektromagnets (39) bestimmt, der die begrenzte Verstellung des Kontaktträgers (35) herbeiführt und andererseits die aufeinanderfolgenden Relaisschaltungen steuert.
13. Abfühleinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais (RN, RS, RE, RW) je .das Öffnen und Schließen entsprechender Kontakte in Stromkreisen herbeiführen, welche die Wirkung .der Magnetkupplungen (N, S, E, W) bestimmen.
14. Abfühleinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgende Betätigung der Schalter (C i-C4) nacheinander die Stellung des Kontaktträgers (35) gegenüber dem Fühlfingerhebel (32) ändert.
15. Abfühleinrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinanderfolgende Betätigung jedes zweiten Schalters der Reihe (a-d, 23-26), die nachfolgende Relaisschaltung bewirkt.
16. Abfühleinrichtung nach Anspruch 15, bei der vier elektromagnetische Kupplungen für den Vorschub des Fühlfingers in den vier Koordinaten Richtungen herbeiführen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Relais (R i-R4) eine Gruppe von drei Kontakten. (z. B. i c, i d, i e) zu schließen vermag, deren Stromkreise drei der Kupplungen steuern, wobei jedes Relais eine andere Gruppe von drei Stromkreisen steuert.
17. Abfühleinrichtung nach Anspruch 14 und 16, dadurch gekennzeichnet, .daß, wenn der Kontaktträger (35) eine seiner zwei Stellungen einnimmt und eines der Relais erregt ist, die Kupplungssteuerstrom'kreise eines erstem@iIstromkreispaares .durch Bewegung des Fühlfingerhebels (32) gegenüber den Kontakten des Kontaktträgers (35) abwechselnd geschlossen wer-.den, wodurch der Fühlfinger (i o) in bestimmter Richtung um die Schablone herumbewegt wird, und daß indessen der Fühlfinger (io) in einer anderen Richtung die Schablone umfährt, wenn der Kontaktträger (35) die andere seiner beiden Stellungen einnimmt und dasselbe Relais erregt isst, wobei dann die Kupplungsstromkreise eines zweiten Stromkreispaares durch Bewegung des Fühlfingerhebels (32) gegenüber den Kontakten des Trägers (35) abwechselnd geschlossen werden. 18.
Abfühleinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn der Kontaktträger (35) die erste seiner beiden Stellungen einnimmt und das nächstfolgende Relais erregt ist, die Kupplungssteuerstromkreise des zweiten Stromkreispaares abwechselnd geschlossen werden, und zwar durch Bewegung des Fühlfingerhebels (io) gegenüber den Kontakten des Trägers (35), wodurch der Vorschub .des Fühlfingers (io) in der anderen Richtung fortgesetzt wird. i9.
Abfühleinrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der vier Relais (R i-R4) ein fünftes Relais (R5) zugeordnet ist, das mit dem Fühlfingerarm (32) zusammenwirkt, um das abwechselnde Schließen der Stromkreise zu steuern. 2o.
Abfühleinrichtung nach Anspruch i9, dadurch gekennzeichnet, daß das fünfte Relais (R 5) das Schließen eines der abwechselnd hergestellten Stromkreise überwacht, wobei dieser Stromkreis geschlossen wird, wenn sich der Fühlfingerhebel (io) in der neutralen Mittelstellung zwischen den beiden Kontakten des verstellbaren Trägers (35) befindet.
21. Abfühleinrichtun.g nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (z. 13. i c, i d) eines Kontaktpaares einer jeden drei Kontakte umfassenden Gruppe, deren Kontakte von jedem Relais (z. B. R i) geschlossen werden können, mit den beiden Kontakten (33, 34) verbunden sind, die von dem Kontaktträger (35) getragen werden.
22. Abfühleinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Kontakt eines jeden Relais (Ri-R4) in einem Stromkreis liegt, der durch das fünfte Relais (R5) beherrscht wird.
23. A.bfühleinrichtung nach Anspruch 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes der vier Relais (R i-R4) ein Haltestromkreis vorgesehen ist, durch den ein erregtes Relais zwischen den aufeinanderfolgenden Schaltungen jedes zweiten Schalters der Reihe (a-d, 23-26) erregt gehalten wird.
24. Abfühleinric'htung nach Anspruch 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antriebsmagnet des verstellbaren Kontaktträgers ein Haltestromkreis vorgesehen .ist, wodurch der Magnet (39) zwischen den aufeinanderfolgenden Betätigungen der Schalter erregt gehalten wird.