Kopierwerkzeugmaschine Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kopierwerkzeugmaschine mit minde stens einem Werkstücksupport und einem Werkzeug, wobei durch elektrische Antriebs mittel eine Relativbewegung zwischen den bei den bewirkt werden kann, und mit einer Ab- tastvorriehtung für ein zu kopierendes Muster.
Die Kopierwerkzeugmaschine nach der Er findung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein geradlinig verschiebbarer Schlitten vorgesehen ist und weitere elektrische Antriebsmittel, die eine relative Verschiebung zwischen dem Schlitten mit dem Support und dem Werk zeug in zwei entgegengesetzten Richtungen er möglichen, und dass die Abtastvorrichtung einen aus einem Tastorgan und einem Kon taktorgan bestehenden Fühler aufweist, wo bei das Kontaktorgan eine Anzahl Kontakte besitzt, die beim Abtastvorgang durch das Tastorgan nacheinander betätigt werden, wenn dessen Auslenkung zunimmt, wodurch die Stromkreise der Antriebsmittel sowohl für den Support als auch für den Schlitten beein flusst werden, so dass der Support relativ zum Werkzeug mindestens in drei verschie denen Richtungen bewegt werden kann.
Ausführungsbeispiele des Erfindungs gegenstandes sind in der beigefügten Zeich nung veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 7 die perspektivische Ansicht. einer als Kopierwerkzeugmaschine ausgebildeten Ver tikalfräsmaschine mit drei auf dem Fräs- längssupport aufmontierten Drehtischen für die Abtastvorrichtung und für zwei Bearbei- @ungswerkzeuge, Fig. 2 bis 5 die Tastspindelscheibe des Füh lers der Abtastvorrichtung und ihre Lage gegenüber der Schablone bei vier verschie denen Stellungen von Längssupport und Drehtisch, wobei der Fühler drei Schaltstel lungen hat und abwechselnd die Längssupport- und Drehtischbewegung einschaltet, Fig.
6 die entstehenden Taststufen bei Ver wendung eines Fühlers mit drei Kommando stufen, Fig.7, wie durch eine seitliche Verstel lung der Lage des Fräsers gegenüber dem Fühler eine gleichzeitige Bearbeitung der In nenkontur der Matrize und der Aussenkontur des Stempels nach einer einzigen Schablone möglich ist, Fig.7a die zur Abtastung der Schablone erforderlichen sieben Richtungen für die rela tive Fühlerbewegung, Fig.8 die Abtastung einer schwierigeren Werkstückform mittels eines Fühlers mit fünf Kommandostellungen, mit den dabei auf tretenden Taststufen und denjenigen Stellen bzw.
Schablonenkanten, bei denen Schwierig keiten auftreten, das heisst die vom Taster des Fühlers nicht mehr beherrscht werden, Fig.9, wie durch die Verwendung eines Fühlers mit sieben Kommandostellungen auch solche schwierigen Werkstückformen be herrscht werden können, Fig. 9.a die zur Abtastung der Schablone erforderlichen sieben relativen Fühlerbewe gungsrichtungen, Fig.10, 10a und 10b das Arbeitsprinzip und das Schaltschema einer Umrissfühlersteue rung mit einem schematisch dargestellten Füh ler mit sieben Kommandostellungen, Fig.
11 die Abtastung eines Modelles in drei Dimensionen, wobei der eine Fräser das entsprechende Gesenk und der andere den dazu gehörenden Stempel fertigt, Fig.12 bis 18 eine elektrische Fühler steuerungsvorrichtung für Umrisskopierarbei ten mit Wählschalter zur Einstellung der gewünschten Abtastart und die Fig. 19 das Schaltschema einer Steuerung mit einer Geschwindigkeitsschaltwalze für sie ben verschiedene Bewegungszustände und Fig.19a ein Diagramm zur Angabe der Zustände der Steuerrelais für die sieben ver schiedenen Bewegungszustände.
Aus der Fig.1 geht die Verwendung der Vertikalfräsmaschine mit der Fühlersteue rungsvorrichtung für die gleichzeitige Bear beitung von Gesenk und Stempel nach einer Schablone hervor. Auf dem entsprechend lan gen längsbeweglichen Frässupport 1 sind zu diesem Zweck drei Drehtische 2, 3, 4 aufge setzt. Auf dem Drehtisch 2 ist die Scha blone 5 befestigt. Diese wird durch den Füh ler 6 mit seiner Tastspindel 17 abgetastet. Auf dem Drehtisch 3 sitzt das Gesenk 7, des sen Innenkontur auszufräsen ist. Auf dem Drehtisch 4 ist der Stempel 8 befestigt, an dem die entsprechend geschlossene Aussen kante zu fräsen ist. Alle drei Drehtische wer den in nur zum Teil gezeichneter Weise über eine magnetische Umkehrkupplung 9 ange trieben. Über die magnetische Umkehrkupp lung 10 wird vom nicht gezeichneten An trieb der Längssupport 1 in Richtung A-B verstellt.
Um den Fühler gegenüber den Werkzeugen einstellen zu können, ist dieser auf dem Kreuzsupport 11 befestigt. Die beiden Frässpindeln werden durch die Mo toren 12 und 13 angetrieben. Der Fräser 14 ist gegenüber dem Fräser 15 mittels einer Schlittenanordnung durch das Handrad 16 in Richtung A-B verstellbar. Auf der Spin del, auf der das Handrad 16 sitzt-, wird zweck mässigerweise ein Skalenring angebracht, so dass die entsprechend dem Fräserdurchmesser erforderliche Verstellung genau einstellbar ist. Bei Inbetriebsetzung der Maschine tastet der Fühler selbsttätig die Aussenkontur der Schablone 5 ab, und die Steuerungsvorrich tung steuert dabei die magnetischen Umkehr kupplungen 9 und 10. Der Fräser 14 fräst in das Gesenk 7 die Innenkontur, während der Fräser 15 die Aussenkontur des Stempels 8 bearbeitet.
Der Fühler ist solcher Art, dass er eine Tastspindel aufweist, die aus einer Normal stellung ausgelenkt wird, wenn die Tastscheibe am Ende dieser Spindel in Kontakt mit der Schablone gelangt. Dureh die Aaslenkung der Spindel werden über elektrische Kontakte des Kontaktorgans des Fühlers Signale für die Steuerung der Bewegungen der Schablone und der Werkstücke bewirkt.
Die Fig.2, 3, 4 und 5 zeigen die Tast- scheibe 17 des Fühlers für vier verschiedene Stellungen des Fühlers gegenüber der Scha blone. Der Fühler hat drei Schalt- oder Kommandostellungen I, II und III, deren Zurwirkungkommen von der Grösse der Aaslenkung der Tastspindel abhängig ist, und schaltet abwechselnd die Längs- und Rundtischbewegung.
Fig.2 zeigt die Tastscheibe 17 in einem gewissen Abstand von der Schablone 5. Die Tastspindel ist nicht aasgelenkt, und die Ma schine wird durch Signalstromkreise der Kom mandostellung 1 gesteuert, in der die magne tische Kupplung 9 ausgeschaltet ist, so dass der Drehtisch 2 auf dem Support 1 stillsteht. Die magnetische Umkehrkupplung 10 liegt. jedoch an Spannung, so dass der Support 1 in Richtung A bewegt wird.
Fig.3 zeigt den Augenbliek, in dem die Tastscheibe 17 des Fühlers an die Schablone 5 zum Anliegen kommt. Die Spindel des Füh lers wird dabei aasgelenkt, und der Fühler gelangt in und die Maschine unter Kommando- Stellung II. Dabei wird die magnetische Kupplung 10 ausgeschaltet, so dass die Längs bewegung des Supports 1 in Richtung A unterbrochen wird. Gleichzeitig wird die magnetische Kupplung 9 eingeschaltet, so dass sich der Drehtisch 2 dreht.
Solange die Auslenkung der Tastspindel sich nicht ändert, bleibt die Kommandostel lung II bestehen, wobei der Drehtisch 2 bei spielsweise um einen Winkel a (Fig.4) ge dreht wird. Wenn die Grösse der Auslenkung noch grösser wird, gelangt der Fühler in Kommandostellung III. In dieser wird die Kupplung 9 ausgeschaltet, und die Drehbewe gung des Drehtisches hört auf. Gleichzeitig wird die Kupplung 10 eingeschaltet, und der Support bewegt sich in Richtung B (Fug. 1), wobei die Schablone von der Tastspindel ent fernt wird.
Wird die Schablone so weit in Richtung B bewegt, dass der Fühler wieder frei wird, so tritt die Kommandostellung I wieder auf, wobei der Drehtisch 2 stillsteht und der Sup port 1 in Richtung A verschoben wird, wie das in Zusammenhang mit Fig.1 schon be schrieben wurde, und der angegebene Steue rungsablauf kann sich fortgesetzt beliebig wiederholen. In gleicher Weise tritt, wenn der Fühler in Kommandostellung II von der drehenden Schablone freikommt (Fig.5), die Kommandostellung I wieder ein.
Auf diese Weise wird die Schablone in einer Reihe von drei Stufen abgetastet, wie das in Fig. 6 veranschaulicht ist.
Die Fig. 6 zeigt die Schablone und Tast- scheibe und die beim Abtasten auftretenden Taststufen in grösserem Massstab. In Wirk lichkeit sind die einzelnen Schaltschritte von Kommandostellung zu Kommandostellung viel kleiner als in der Fig. 6 angegeben ist. Vom Punkt a bis b wechseln die Bewegungstritte entsprechend den Kommandostellungen I und TI und vom Punkt b bis c entsprechend den Kommandostellungen II und III.
Die Fig. 7 zeigt die erforderliche seitliche Verstellung eines Fräsers relativ zur Lage des zweiten Fräsers und des Fühlers, wenn durch den Fühler eine Aussenkontur abgetastet wird, der zweite Fräser diese Aussenkontur und der erste Fräser eine gleich grosse Innenkontur be arbeiten soll. Durch die Tastscheibe 17 des Fühlers wird die auf dem Drehtisch 2 (Fug. 1 bzw. Fig. 7) befestigte Schablone 5 abgetastet. Der Mittelpunkt der Fühleraufhängung be schreibt die Bahn 18 (Fig.7), die um den halben Tastscheibendurchmesser und - bei gleich grossen Fräsern - den halben Fräser durchmesser grösser ist als die Schablonen kontur. Wird der Fräser 15 (Fig.7) im Ab stand d vom Fühler angeordnet so be schreibt sein Mittelpunkt die Bahn 19, die ebenso gross ist wie die Bahn 18.
Das auf dem Drehtisch 4 (Fig.1) befestigte Werk stück 8, dessen Aussenkontur auf diese Weise bearbeitet werden kann, fällt ebenso gross aus, wie die Schablone 5 auf dem Drehtisch 2. Soll an dem Werkstück 7 auf dem Tisch 3 der Fig. 1 bzw. 7 jedoch eine entsprechende In nenkontur ausgefräst werden, so muss der Fräser 14 in bezug auf den Fräser 15 und den Fühler seitlich verstellt werden, wobei die Grösse der Verstellung entsprechend dem Fräserdurchmesser e zu wählen ist. Der er forderliche Abstand zwischen der Fräserachse und der Fühlerachse ist in Fig. 7 durch das Mass (d-e) gekennzeichnet. Der Mittelpunkt des Fräsers 14 beschreibt dann die Bahn 20, die mit einem Abstand gleich dem halben Fräserdurchmesser innerhalb der Schablonen kontur verläuft.
Es können also bei der in Fig.1 dargestellten Maschine durch das be schriebene seitliche Versetzen des Fräsers 14 gegenüber dem andern Fräser 15 ein Stempel und ein zugehöriges Gesenk gleichzeitig nach ein und derselben Schablone gefertigt werden.
Fig. 7a veranschaulicht die Relativbewe gung zwischen dem feststehenden Fühler 17 der Fig. 7 und der Schablone 2. Die einzelnen Bewegungsrichtungen I, 1I, III usw. setzen sich aus den Bewegungen des Supports 1 und des Drehtisches 2 zusammen. Richtung I ent spricht der Bewegung des Supports 1 in Richtung A, wobei der Drehtisch 2 stillsteht. Richtung II setzt sich aus der Bewegung des Supports I in Richtung auf A und der Drehung des Drehtisches 2 im Uhrzeigersinne zusammen <B>USW.</B>
Fig. 8 zeigt die Abtastung einer schwieri geren Werkstückform mittels eines Fühlers mit fünf Kommandostellungen I, II, III, IV und V und die dabei auftretenden Taststufen. Die Figur zeigt aber auch Stellen der Scha blonenkante, die vom Taster eines solchen Fühlers nicht mehr beherrscht werden kön-
EMI0004.0001
Kommando- <SEP> Support <SEP> 1 <SEP> Rundtisch <SEP> 2
<tb> Stellung
<tb> I <SEP> bewegt <SEP> sich <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> A <SEP> steht <SEP> still
<tb> il <SEP> bewegt <SEP> sich <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> A <SEP> dreht <SEP> sich <SEP> im <SEP> Gegenuhrzeigersinn
<tb> III <SEP> steht <SEP> still <SEP> dreht <SEP> sich <SEP> im <SEP> Gegenuhrzeigersinn
<tb> IV <SEP> bewegt <SEP> sieh <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> B <SEP> steht <SEP> still
<tb> V <SEP> bewegt <SEP> sich <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> B <SEP> steht.
<SEP> still Die beschriebene Art der Abtastung passt sieh dadurch wesentlich besser der Kontur an, dass bei den Kommandostellungen II, III und IV die Drehtischbewegung nicht unterbrochen wird. Diese Tastart eignet sich für viele Werkstückformen besonders gut. Sie lässt sieh jedoch nicht für alle Werkstückformen anwenden. Da im vorliegenden Falle nur fünf Kommandostellungen vorhanden sind, kann die Tastscheibe nicht allen Teilen der Scha blone genügend genau folgen.
So besteht keine Kommandostellung, die es der Tastspindel
EMI0004.0002
Kommando- <SEP> Support <SEP> 1 <SEP> Drehtisch <SEP> 2
<tb> Stellung
<tb> I <SEP> bewegt <SEP> sich <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> A <SEP> dreht <SEP> sieh <SEP> im <SEP> Uhrzeigersinn
<tb> II <SEP> bewegt <SEP> sich <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> A <SEP> steht <SEP> still
<tb> III <SEP> bewegt <SEP> sich <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> A <SEP> bewegt <SEP> sieh <SEP> im <SEP> Gegenuhrzeigersinn
<tb> IV <SEP> steht <SEP> still <SEP> bewegt <SEP> sieh <SEP> im <SEP> Gegenuhrzeigersinn
<tb> V <SEP> bewegt <SEP> sieh <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> B <SEP> bewegt <SEP> sich <SEP> im <SEP> Gegenuhrzeigersinn
<tb> VI <SEP> bewegt <SEP> sich <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> B <SEP> steht <SEP> still
<tb> VII <SEP> bewegt <SEP> sich <SEP> in <SEP> Richtung <SEP> B <SEP> bewegt <SEP> sieh <SEP> im <SEP>
Uhrzeigersinn Fig. 9a zeigt entsprechend Fig.7a die Re- lativbewegungsrichtungen zwischen feststehen- neu. Der verwendete Fühler mit, fünf Kom mandostellungen hat ausser den bereits be schriebenen drei Kommandostellungen, wie es die Fig. 6 zeigt, noch zwei weitere Kommando stellungen, bei denen sowohl die Drehtisch bewegung als auch die Längssupportbewegung gleichzeitig eingeschaltet ist. Für die Kom mandostellungen und Bewegungen der Ma- shinenteile ergeben sich folgende Zusammen hänge: und der Tastscheibe ermöglicht, der Kontur bei F1 oberhalb der Verbindungslinie g-h oder der Kontur F2 oberhalb der Verbin dungslinie g-f zu folgen.
Die Fig.9 zeigt, wie durch Verwendung eines Fühlers mit sieben Kommandostellungen I, II, III, IV, V, VI und VII jedoch solche Werkstüekformen und selbst schwierigere be herrscht werden können.
Für die Kommandostellungen und die Be wegungen der betreffenden Maschinenteile ergeben sieh hier folgende Zusammenhänge: dem Fühler und der sieh bewegenden Scha blone. Die Fig.10 zeigt das Arbeitsprinzip und das Schaltschema einer Umrissfühlersteuervor richtung mit einem Fühler mit sieben Kom mandostellungen (I bis VII). Der Fräs- support 1 lässt sich durch die Spindel 21 in den Richtungen A B bewegen. Die Spin del 21 wird über eine elektromagnetische Umkehrkupplung 10 angetrieben. Je nach dem, ob an den Klemmen 22 und 23 oder 23 und 24 Spannung liegt, bewirkt die Kupp lung 10 die Drehung der Spindel 21 im Rechts- oder Linksdrehsinn.
Die Kupplung 10 wird über die Welle 25 und die beiden Kegelräder 26 und 27 durch den Motor 28 angetrieben. Über die Welle 29 treibt der Motor 28 auch die Drehtische \_' und 4, wobei, wie oben, die Kupplung 9 bewirkt, dass die Drehung in Richtung R oder L erfolgt. Durch die Welle 30 können gleichzeitig mehrere Drehtische an getrieben werden. Die beiden Drehtische 2 und 4 sind mit je einem Schneckenkranz ver sehen, in die die Schneckenräder 31 und 32 der Welle 30 eingreifen. Auf der Welle 30 sitzt das Kegelrad 33, das in das Kegelrad 34 greift, das an der Abtriebswelle der Kupp lung 9 befestigt ist. Auf dem Drehtisch 2 ist die Schablone 5a befestigt, die die Form des zu bearbeitenden )Verkstückes aufweist.
Durch die Tastscheibe 17 wird die Schablonenkon tur abgetastet. Das Werkstück 8a sitzt auf dem Drehtisch 4-. Durch den Fräser 15 wird die Umrisskontur des Werkstückes 8a bearbei tet. Liegt die Tastscheibe 17 des Fühlers noch nicht an der Schablone an, so befindet sich die die Tastscheibe tragende Tastspindel 35 in der vertikalen Lage. Die Tastspindel 35 ist in der Kugelpfanne 36 gelagert und lässt sich all seitig auslenken. Am obern Ende der Tast- spindel 35 sitzt der Gleitstift 37, der in den Konus 38 eingreift. Wird die Tastspindel ausgeschwenkt, so wird über den Stift 37 der Klotz 39 nach oben bewegt, wie durch den Pfeil angedeutet. Der Klotz 39 trägt ver schiedene Nasen, durch die die Zungen der zu beiden Seiten des Klotzes angeordneten Kon takte bewegt werden.
An diese Kontakte sind die Relais R1, R2, R3 und R4 angeschlossen, die entsprechend den verschiedenen Auslen- kungen, die den verschiedenen - Kommando stellungen I bis VII entsprechen, in bestimm ten Kombinationen ein- bzw. ausgeschaltet werden, um die in Fig.10a angedeuteten Re lativbewegungen zwischen Fühler und Scha blone zu erzeugen. Die zusammengehörigen Schaltstellungen der Relais, Kommandostellun gen des Fühlers und daraus resultierenden Bewegungen der Maschinenteile sind in Fig.10b angegeben. Die konstruktive Aus bildung solcher Fühler ist in der Schweiz. Patentschrift Nr. 320854 ausführlich beschrie ben. Durch die Relais werden die beiden elek tromagnetischen Umkehrkupplungen 10 und 9 entsprechend den Kommandostellungen, die den Auslenkungen der Tastspindel zugeord net sind, gesteuert.
Liegt die Fühlertastspindel 35 nicht an der Schablone an, steht sie also senkrecht, so entspricht dies der Kommandostellung I. Tabelle 10b gibt dafür an, dass die Relais R1 und R4 ausgeschaltet und die Relais R2 und R3 eingeschaltet sind. Sobald die Schablone an der Tastscheibe 17 anstösst, wird der Füh ler in die Kommandostellung II eingestellt, wobei gemäss Fig.10b das Relais R4 einge schaltet wird. Erfährt die Fühlertastspindel 35 eine noch grössere Auslenkung, so gelangt sie in die Kommandostellung III, wobei das Relais R3 abfällt.
Bei der Kommandostellung I erhält das Relais R2 über das geschlossene Kontaktpaar 40 und 41 Spannung. Das Relais R3 ist über das geschlossene Kontaktpaar 42 und 43 ein geschaltet. Durch das Ruhekontaktpaar 44 und 45 des Relais R1, das abgefallen ist, er hält die magnetische Kupplung 10 über die Klemmen 22 und 23 Spannung. Durch das Ruhekontaktpaar 46 und 47 des ebenfalls ab gefallenen Relais R4 erhält die magnetische Umkehrkupplung 9 Spannung. Dadurch wer den die beiden Drehtische in Richtung R angetrieben, während der Frässupport sieh in Richtung B bewegt.
Bei der Kommandostel lung II des Fühlers wird durch die Nocke II das Kontaktpaar 48 und 49 geschlossen. Über das ebenfalls geschlossene Kontaktpaar 50 und 51 erhält jetzt Glas Relais R4 Spannung, wodurch der Drehtisch stillgesetzt wird.
Bei der Kommandostellung III öffnet sich das Kontaktpaar 42143, so dass das Relais R3 abfällt und die Drehtischbewegung in ent gegengesetztem Sinne eingeschaltet wird. Auf diese Weise werden durch die Kontaktzungen, die die Tastspindel nacheinander betätigt, die in der Tabelle Fig.10b angegebenen Schalt folgen erzielt. Mit dem in der Fig.10 an gegebenen Schalter S kann zu Beginn des Tastvorganges die Kommandostellung I des Fühlers wirkungslos gemacht werden. Der Frästisch bewegt sich dann entsprechend der Kommandostellung II in Richtung B, während die Bewegung des Drehtisches, der normalerweise bei der Kommandostellung I mit eingeschaltet ist, nicht erfolgt. Der Schal ter S braucht hierbei so lange betätigt zu werden, bis die Tastscheibe 17 des Fühlers 6 an der Schablone 5a anliegt.
An Stelle des Schalters S kann auch ein besonderes, durch einen Druckknopf betätigbares Relais mit Selbsthaltekontakt vorgesehen werden, das dann wieder abfällt, sobald der Fühler in die Kommandostellung II gelangt ist.
. Die Fig. 11 zeigt die Abtastung eines Mo delles in drei Dimensionen bei einer Ein richtung, die der in Fig.1 gezeigten Ein richtung entspricht, wobei der eine Fräser das Gesenk mit der entsprechenden Innenkontur und der andere den dazugehörigen Stempel mit der entsprechenden Aussenkontur fertigt. Auf dem Frästisch 1, dessen Bewegung in den Richtungen A-B durch den Fühler gesteuert wird, sitzen die drei Drehtische 2, 3 und 4. Auf dem Drehtisch 2 ist das Modell 5b befestigt, das durch die Tastscheibe 17a abgetastet wird. Während die Drehtische sich drehen, werden der Fühler und die beiden Fräser durch den vertikal verschiebbaren, die Fräserspindeln und die Tastspindel tragende Support in Richtung C nach oben bewegt.
Das Modell wird also bei der gezeichneten Form etwa spiralenförmig abgetastet. Die Ver tikalbewegung des Supports kann direkt mit der Drehtischbewegung gekuppelt sein oder mit konstanter Geschwindigkeit erfolgen. Es ist aber auch möglich, den Fühler so auszu bilden, dass die Tastscheibe sich axial nach oder oder unten verstellen lässt und der Fühler besondere Kontakte aufweist, die durch die Verstellung der Tastscheibe nach oben oder unten betätigt werden und durch die die entsprechenden Vertikalbewegungen der Fräserspindeln gesteuert werden. Zu die sem Zweck wird für den die Fräserspindeln tragenden Vertikalsupport. eine gesonderte magnetische Umkehrkupplung vorgesehen.
Die Fig. 12 bis 18 zeigen eine elektrische Fühlersteuervorrichtung für Umrisskopier arbeiten, die mit verschiedenen Tastarten zu arbeiten gestaltet und mit einem Wählschal- ter zur Einstellung der gewünschten Tastart ausgestattet ist. Der Schalter 52 hat sechs Stellungen<I>D, E,</I> I', <I>G, H, I,</I> wobei die Fühler steuerungsvorrichtung bei jeder Stellung nach einem andern Prinzip (Fug. 13 bis 18) arbei tet. Bei der Stellung D wirkt die erste Steue rungsart entsprechend Fig.13a. Der Fühler hat sieben Kommandostellungen I bis VII und schaltet bei den Kommandostellungen I bis III die Längsbewegung des Supports mit verschie denen Geschwindigkeiten. Bei der Kommando stellung I bewegt sich der Frässupport sehr rasch.
Bei der Kommandostellung II ist die Geschwindigkeit geringer, und bei der Kom mandostellung III rückt der Längssupport nur langsam vor, und der Drehtisch dreht sich. Bei der Kommandostellung IV endlich steht der Support still, und nur der Drehtisch dreht sich. Bei Kommandostellung V dreht sich der Drehtisch, und die Längsbewegung des Fräs- supports ist zu I bis III entgegengesetzt ge richtet und zunächst sehr langsam. Bei Kom mandostellung VI erfolgt nur noch die Be wegung des Frässupports und ist normal schnell und bei Kommandostellung VII sehr schnell. Diese Tastart eignet sich für einfache Werkstückformen, wie z. B. die in der Fig. 13 dargestellte.
Die Maschine arbeitet sehr rasch, weil durch die Geschwindigkeitsregulierung der Längssupportbewegung diese sich der Form des Werkstückes gut anpasst.
Die Fig. 19 zeigt das Schaltschema für die Steuerung mit der Tastart nach Fig. 13 und 13a. Auf dem Maschinenbett 53 gleitet der Frässupport 1., der die beiden Drehtische und 2 trägt. Auf dem Drehtisch 2 sitzt die Schablone 5e, die durch die Tastscheibe 17 des Fühlers abgetastet wird. Auf dem Drehtisch 4 ist das Werkstück 8c befestigt, dessen Kon tur von dem Fräser 15 bearbeitet wird. Über die magnetische Kupplung 10 wird die Spin del 21 für die Längsbewegung des Supports mit den Drehtischen angetrieben, und über die magnetische Kupplung 9 werden die Dreh tische angetrieben. Mit dem Schalter 5.1 kann die Drehtischbewegung eingeschaltet werden.
Die Tastspindel 35 ist in einer Kugelpfanne 36 gelagert und durch ihre Auslenkungen wird, wie bereits beschrieben, der Klotz 39 nach oben verstellt. Durch diese Verstellung wer den die Kontaktzungen, die zu beiden Seiten des Klotzes 39 angeordnet sind, betätigt. Die Tastspindel 35 ist in senkrechter Lage darge stellt., das heisst der Fühler ist entsprechend Kommandostellung I eingestellt. Durch die Kontakte werden die vier Relais R1 bis R4 gesteuert. Die Fig. 19a zeigt die Schaltstellun gen der Relais bei den sieben Fühlerkom mandostellungen I bis VII. Für die Regelung der Längsgeschwindigkeit des Supports 1 ist noch eine Reglerwalze 55 (Fig. 19) vorgesehen, die mit konstanter Drehzahl angetrieben wird.
Die Reglerwalze 55 besteht aus Isoliermaterial und besitzt keilförmige Segmente 55a aus elek trisch leitendem Material, z. B. Messing oder Kupfer. Die Segmente sind mit dem Schleif ring 56 leitend verbunden, auf dem die Bürste 57 aufliegt. Die Bürste 57 liegt am Leiter P der Hauptleitung N, P. An dem isolierten Klotz 58, der durch das Handrad 59 in Längs richtung der Walze verstellt werden kann, sind die beiden Bürsten 60 und 61 befestigt.
Ist die Reglerwalze überbrückt, so treibt die Kupplung 10 der Spindel 21, wie nachfolgend noch erläutert wird, mit voller Geschwindig keit; verläuft die Stromzuführung zu der Kupplung aber über die Bürste 60, so wird die Spindel über die Kupplung mit normaler Geschwindigkeit angetrieben; im Falle der Stromzuführung über die Bürste 61 dreht sich die Spindel langsam. Dadurch, dass die Segmente 55a keilförmig ausgebildet sind und bei dem Schleifring 56 einander berühren, nimmt die Schleifbürste 60, wenn sie in un mittelbarer Nähe des Schleifringes 56 steht, ohne Unterbruch die Spannung ab, die durch die Schleifbürste 57 und den Schleifring 56 auf die Segmente 55a gelangt.
Je mehr aber die Schleifbürste 60 von der genannten Stel lung in Fig. 19 nach rechts verschoben wird, desto grössere Unterbrüche treten in dem Übergang der Spannung auf die Schleifbürste 60 ein. Das heisst die Schleifbürste 60 nimmt die Spannung des Schleifringes 56 nur inter mittierend auf, und zwar mit um so grösseren Unterbrüchen, je weiter die Bürste 60 nach rechts gerückt ist. Ähnliches gilt für die Bürste 61 mit dem Unterschied, dass bei ihr, da sie noch weiter rechts als die Bürste 60 die Regelwalze berührt, die Spannungsauf nahme grössere Unterbrüche aufweist und dass sie, wenn die Bürste 60 in ihrer Stellung ganz links dauernd die Spannung abnimmt, bereits nur intermittierend an Spannung liegt.
Da die Kupplung 10 über die Bürsten 60 und 61 mit ihrer in Fig. 13 gezeichneten Stellung nur intermittierend erregt wird, schaltet diese die Abtriebsspindel 21 nur entsprechend inter- mittierend an die Antriebswelle 21a, so dass die Spindel bei Stromzuführung über die Bürste 61 langsamer läuft als bei Stromzu führung über die Bürste 60 und bei Strom zuführung über die Bürste 60 nur dann mit voller Geschwindigkeit läuft, wenn die Bürste 60 ganz links beim Schleifring 56 steht, in allen andern Fällen entsprechend langsamer läuft, je weiter die Bürste 60 auf der Regel walze 55 nach rechts verschoben ist.
In der Kommandostellung I sind, wie aus der Tabelle Fig.19a ersichtlich, die Relais R1 und R3 ein geschaltet. Die Relais R2 und R4 sind ausge schaltet. Die Spule des Relais R1 erhält über den Kontakt 42 des Fühlers sowie über den Kontakt 51 Spannung. Die magnetische Kupp lung 10 erhält über folgenden Stromverlauf Spannung: Hauptleiter P - Klemme 62 über den geschlossenen Arbeitskontakt des Relais R1 - zur Klemme 63 - zur Klemme 46 über den Ruhekontakt des Relais R4 - zur Klemme 47 - von hier zur Klemme 22 der Kupplung 10 - über die Kupplungsspule zur Klemme 23 und zurück zum Hauptleiter N.
Bei Kommandostellung II ist der Kontakt 42 geöffnet, so dass das Relais R1 abfällt. Die magnetische Umkehrkupplung 10 erhält jetzt über die Bürste 60 Spannung. Stromverlauf Hauptleiter P - Bürste 57 - Schleifring 56 über die Reglerwalze zur Bürste 60 - zur Klemme 64 - über den Ruhekontakt des Relais R2 zur Klemme 63' - Klemme 45 über den Ruhekontakt des Relais R1 zur Klemme 44 - zur Klemme 46 und 47 des Ruhekontaktes von Relais R4 - zur Klemme 22 der magnetischen Umkehrkupplung 10, über die Klemme 23 der Kupplung 10 zum Haupt leiter N. Bei Kommandostellung III wird der Fühlerkontakt 65 geschlossen, wodurch das Relais R2 eingeschaltet wird. Die Kupplung 10 erhält jetzt über die Bürste 61 Spannung.
Stromverlauf: Hauptleiter P - Bürste 57 über die Reglerwalze zu Bürste 61- zum Kon takt 66 - über den geschlossenen Arbeits kontakt des Relais R3 - zum Kontakt 67 über den Arbeitskontakt des Relais R2 - zum Kontakt 68 - und dann über den Ruhekon takt des Relais R4 -, das heisst über die Klem men 46 und 47 - zur Klemme 22 der Kupp lung 10. Bei Kommandostellung IV fällt das Relais R3 ab und wird die Kupplung 10 spannungslos. Bei Kommandostellung V zieht das Relais R4 an, wodurch die Stromzufüh rung für die magnetische Kupplung 10 zur Klemme 24 geleitet wird, so dass die Abtriebs drehrichtung der Kupplung 10 geändert wird.
Die Kupplung dreht sich noch langsam, weil sie über die Bürste 61 nur sehr kurze Im pulse erhält. Bei Kommandostellung VI be kommt die Klemme 24 der Kupplung 10 über die Bürste 60 Spannung, die Impulse sind jetzt länger. Bei Kommandostellung VII ist die Reglerwalze wieder überbrückt, so dass die Kupplung die Spindel 21 schnell antreibt.
Bei der durch den Wählschalter 52 einstell baren Steuerungsart E läuft, wie es die Fig.14 und 14a zeigen, der Drehtisch während der Kommandostellungen II bis VT, wobei der Fühler die Drehgeschwindigkeit des Dreh- tisches regelt. Bei Kommandostellung I ist nur die Längsbewegung des Frässupports ein geschaltet. Bei Kommandostellung II dreht sich auch der Drehtisch mit grosser Ge schwindigkeit. Bei Kommandostellung III dreht er sich langsamer und bei Kommando stellung IV noch langsamer, wobei der Fräs- support stillsteht. Wird der Fühler noch stärker ausgelenkt, Fig.14, so nimmt die Drehgeschwindigkeit des Drehtisches wieder .zu, wie es die Fig. 14a zeigt und der Frästisch läuft in umgekehrter Richtung.
Diese Steue rungsart bietet Vorteile, wenn die Schablonen kontur starke Krümmungsänderungen auf weist. Bei der Steuerungsart gemäss Wähl- schalterstellung F arbeitet der Fühler mit fünf und bei der Steuerungsart G mit sieben Kommandostufen für entsprechende Bewe gungsarten, vergleiche Fig.15, 15a bzw. 16, 16a. Die mit. dem Wählschalter 52 einstellbare Steuerungsart H bietet vor allem dann Vor teile, wenn das Werkstuck geradlinige Kon turen aufweist und die Drehtische mit Scha blone und Werkstücken von Querschlitten getragen sind, die auf einem Längsschlitten verschiebbar sind.
Der Fühler steuert diese Querschlitten und diesen Längsschlitten, so dass sich sieben verschiedene Bewegungsrich tungen ergeben. Der Drehtisch kann dabei dauernd langsam laufen. In der Stellung I des Wählschalters 52 wird durch den. Fühler 6 auch noch. die Vertikalbewegung eines den Längsschlitten tragenden vertikal verstellbaren Supports gesteuert, so dass die Tastscheibe des Fühlers auch Modelle, deren Kanten in vertikaler Rieht.ung unregelmässig verlaufen, abtasten kann, wie es die Fig. 18 zeigt. Die Tastspindel 35 ist durehbohrt, und in dieser Bohrung gleitet die Stange 69, die am obern Ende den Kontakt 70 trägt.
Durch die Fe dern 71 und 72 wird die Stange 69 in einer Mittellage in der Spindel gehalten, so dass der Stromkreis von der Klemme 73 zur Klemme 74 geschlossen ist. Über diesen Kontakt 70 erhält die magnetische Kupplung für die Bewegung des Vertikalsupports Spannung. Wird die Stange 69 durch die Tastscheibe 17b nach tunten gezogen oder nach oben gedrückt, so öffnet sich der Kontakt 70 und unterbricht die Vertikalbewegung des Vertikalsupports.
Die Ausführungen zeigen, dass die darge stellten Fühler für verschiedene Arbeitsmög lichkeiten ausgebildet sein können. In den Figuren sind nur einige dieser Kombinations möglichkeiten dargestellt. Der Wählschalter kann, je nach dem Verwendungszweck der Maschine, mit andern Schaltstellungen aus gestattet werden. Durch den Schalter werden die Verbindungsleitungen vom Fühler zu den Relaisspulen und die Leitungen zu den Ar- beits- bzw. Ruhekontakten der Relais, ent sprechend der vorgesehenen Tast- und Steue rungsart, vertauscht. Trotz verschiedenartiger Kommandostufen können die Bewegungen mit dem gleichen Fühler gesteuert werden.
Nach der beschriebenen Kopierwerkzeugmaschine lassen sich auch sinngemäss die mannigfaltig sten Kopiermaschinen ausbilden, so z. B. auch Kopier-Stossmaschinen-Schleifmaschinen <B>USW.</B>