DE519416C - Tastermechanismus fuer Kopiermaschinen - Google Patents

Description

Bei den bekannten Kopiermaschinen ist als ein Übelstand empfunden worden, daß zur Erzielung brauchbarer Arbeit ein Modell verwendet werden mußte, das aus hartem Material hergestellt war.

Um ein weiches Modell verwenden zu können, muß der Taster, der über das Modell geführt wird, so beschaffen sein, daß eine Abnutzung des Modells nur in geringem Grade möglich ist.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß der Taster in einem Mitnehmer montiert, der mit einer rotierenden Masse von genügendem Gewicht verbunden ist und so den Taster zu einem gyrostatisch zwangläufigen Element macht, so daß er seine Lage im Raum beizubehalten strebt und es dadurch möglich wird, den Taster immer in derselben Neigung zu halten, was praktisch immer senkrecht zu der Oberfläche des zu kopierenden Gegenstandes erfolgt.

Gemäß der Ausführung ist der Taster auf dem Stator eines passenden hochtourigen Motors angebracht, dessen Rotor die ganze Masse oder einen Teil der gyrostatischen Führung darstellt.

Der Stator des Motors, mit dem der Taster

verbunden ist, ist so montiert, daß er leichte Kippbewegungen des Tasters aufnehmen kann, und ein Teil, der vom Stator so getragen wird, daß er sich mitbewegt, arbeitet mit einem Teil, der den Kippbewegungen nicht ausgesetzt ist, so daß die Regelungsschalter der Maschine wirksam werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß elektrische Schalter, die von dem Taster betätigt werden, mit einem Schaltermechanismus verbunden sind, der ununterbrochenes Arbeiten der Maschine ermöglicht, und gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung können Vorrichtungen angebracht werden, die es gestatten, beliebig automatische Wirksamkeit der Maschine oder eine solche durch Hand herbeizuführen.

In den beiliegenden Zeichnungen ist in Abb. ι ein Schnitt durch den Tastermechanismus dargestellt, wobei einige Teile der klaren Darstellung wegen ausgelassen sind.

Abb. 2 veranschaulicht einen Schnitt nach der Linie 2-2 von Abb. 1.

Abb. 3, 4a und 4b sind schematische Darstellungen des Stromverlaufs.

Die Konstruktion und Wirksamkeit des Tasters ist folgende:

Der Tastermechanismus ist in einem Gehäuse oder einem Gestell angebracht, das so gelagert ist, daß es über das zu kopierende Modell geführt werden kann.

Der Taster 11, der über das Modell hingeführt wird, ist auswechselbar und in seiner

Form, je nach der Arbeit, verschieden. Der Taster ist in geeigneter Weise auf einer Hülse 12 an dem Stator eines kleinen elektrischen Motors angebracht. Dieser Motor ist in einem Ring 14 montiert, der auf den Armen 16 gelagert ist, welche sich auf das Gehäuse το stützen.

Die Zapfen 17 an dem Ring 14 gehen durch eine Öffnung des Gehäuses 10 hindurch und gestatten ein leichtes Spielen. Eine Anzahl von Spannfedern 18, die radial um die Hülse 12 angeordnet und mit dem Gehäuse 10 verbunden sind, haben den Zweck, den Stator 13 in Gleichrichtung mit dem Gehäuse 10 zu halten.

Diese Federn können durch Schrauben 19 in jedem gewünschten Grade gespannt werden.

Der Stator 13 kann leichte Kippbewegungen ausführen bei normaler Einstellung und die gyrostatische Kraft aufnehmen, die vom Motor erzeugt wird.

Der Rotor des Motors ist in gewöhnlichen Lagern in dem Stator 13 befestigt. In dem Gehäuse 10 sind ein oder auch mehr Lager 20 für eine Welle 21 vorgesehen, die ein Rad 22 trägt, das schwer gehalten ist, um die gyrostatische Wirkung zu vergrößern. Dieses Rad 22, welches mit der Achse des Motors gleichgerichtet ist, ist mit einer Feder 24 gekuppelt.

Man kann alle Arten von Universalkupplungen gebrauchen, die kleine Kippbewegungen des Motors in seinem Ring gegenüber Welle 21 und Rad 22 erlauben, während sie den Antrieb zwischen diesen Gliedern aufrechterhalten.

Auf dem Stator 13 sind mehrere Arme 15 starr angebracht, z. B. 6, die gleichförmig um ♦o seine Achse verteilt sind, beinahe an das Rad 22. In jedem der Arme ist ein Hebel gelenkig eingezapft, mit einem kurzen Arm 26 und einem langen Arm 27. Der kurze Arm 26 führt eine Rolle 28, welche in die Peripherie des Rades 22 eingreifen kann, und der lange Arm 2j trägt an seinem freien Ende Kontakte 29, die mit den Kontakten 30, 31, die auf isolierten Platten oder Ringen geführt werden, die starr am Gehäuse 10 montiert sind, zusammenwirken. Die Hebel 26, 2J sind so gestellt, daß, wenn der Motor 13 in seiner normalen Lage ist, die Rollen 28 das Rad 22 berühren, so daß die Kontakte 29 von ihren beiden Gegenkontakten 30, 31 entfernt gehalten werden.

Während der Taster 11 nicht in Verbindung mit dem Modell ist, welches kopiert werden soll, wird der Stator 13 durch Druckfedern, die unter den Armen sitzen, vorgestoßen, z.B. nach links iAbb. 1), so daß die Arme 27 der Kurbelhebel nach derselben Richtung bewegt werden, um in die Kontakte 29, 31 einzugreifen.

Zu diesem Zweck ist jeder der Arme miteiner Feder versehen (Abb. 1).

Wird der Motor nach der entgegengesetzten Richtung hin in Abb. 1 bewegt oder wird er aus seiner normalen Achsenlage durch Berührung des Tasters 11 mit dem Modell gebracht, dann werden infolge des Eingreifens der Rolle 28 auf das Rad 22 die Hebel 27, oder einige von ihnen, in die entgegengesetzte Richtung geschwenkt, um in die Gegenkontakte 29, 30 einzugreifen.

Das Schließen der Kontakte 29, 31 schließt einen Stromkreis, wodurch ein Motor angelassen wird, der den Taster in Gang bringt, und der Fräser veranlaßt wird, die Bewegungen mitzumachen und vorwärts getrieben wird, solange diese Kontakte 29, 31 geschlossen So sind.

Die Stromkreise sind so eingerichtet, daß nur, wenn gerade entgegengesetzte Kontakte 31 eingreifen, der Vorschubstromkreis geschlossen ist. Wird der Stromkreis durch irgendwelche der Kontakte 29, 30 geschlossen, so tritt Rückwärtsbewegung des Tasters und Fräsers ein.

Es ist dadurch gesichert, daß, sobald der Taster unter genügendem Druck in Berührung mit dem Modell kommt, sich bewegt oder kippt, Taster und Fräser unverzüglich zurückgezogen werden.

Abb. 3 zeigt die Verbindung der Kontakte, durch welche der Effekt erreicht wird. Die Kontakte 29 sind schematisch für sechs Schalter gezeichnet, die geeignet sind, mit den Vorschubkontakten 31 oder den Rückschubkontakten 30 zusammenzuarbeiten. Genau entgegengesetzte Kontaktpaare sind in Serie geschaltet, so daß nur, wenn die zwei Schalter eines gerade entgegengesetzten Paares beide bewegt werden, um in ihre Kontakte 31 einzugreifen, der Stromkreis von der Zuleitung 33 durch die Kontakte, die mit A, B, C₁ D bezeichnet sind, zum Stromkreis für den Motor geschlossen ist, der den Vorschub bewirkt.

Die Rückschubkontakte 30 für jeden Schalter 29 sind alle parallel zum Stromkreis 34 für den Rückschub geschaltet, so daß die Bewegung jedes der Schalter 29 einen Stromkreis von der Zuleitung 33 durch die Kontakte E₁F zum Schalter für die Rückwärtsbewegung schließt.

Es ist nun leicht zu ersehen, daß der Taster vorwärts geschoben wird, solange er seine Normalstellung beibehält und außer Berührung mit dem Modell ist, aber sobald er durch Berührung mit dem Modell verschoben wird, so wird er zurückgezogen.

Das Schwungrad 22 befindet sich immer in Berührung mit den Walzen 28, welche ayf

den Hebeln 26, 27 sitzen, alle Reibungen, die die Schalterarme 27 festhalten würden, sind ausgeschaltet, so daß jede auch noch so kleine Kippbewegung des Tasters immer von einem 5 oder mehreren Schalterarmen 27 wiederholt wird.

Da die langen Schalterarme 27 verhältnismäßig kurze Zweigarme haben, vergrößert sich die Bewegung zum gewünschten Grade. Das Resultat ist ein sicheres Arbeiten der Schalter.

Die Federn können auch nach der Empfindlichkeit, die für die jeweilige Arbeit gewünscht wird, verstellt werden. In Abb. 4 und 4a ist eine schematische Darstellung für die ganze Maschine für Hand oder automatisches Arbeiten gezeichnet. Gewöhnlich wird die Arbeitsmaschine durch drei elektrische Motoren getrieben, ein Motor treibt den Taster bzw. Fräser gegen und fort vom Modell. Das Werkstück und die beiden anderen Motoren liefern den Ouervorschub in zwei Richtungen, die senkrecht zueinander stehen, über Modell C bzw. das Werkstück. Außer diesen Motoren gibt es noch einen weiteren Motor zum Betrieb des 'Fräsers sowie den bereits beschriebenen Motor, der mit dem Taster selbst verbunden ist.

Der Tastermotor und der Fräsermotor werden gewöhnlich ununterbrochen laufen, während die drei Vorschubmotoren in Pausen tätig sind, um den Taster quer über das Modell zu fühi-ςη und bei dieser Ouerführung die Ausgestaltung einzuhalten. Diese Motoren be\virken beim Fräser ähnliche Ouer- und Konturbewegungen.

Bei Abb. 4a und 4b sind vier Trommelanlasser vorgesehen: 35, 36, 37, 38. Der Anlasser 35 regelt die Rück- und Vorwärtsbewegung des Tasters selbst und gestattet Handbetrieb oder automatische Arbeit.

Anlasser ^y, 38 sorgen für die Vertikal-

und Horizontalbewegung, und 36 ist der Hauptanlasser, durch welchen automatische fortlaufende Bewegung der Ouerschubbewegungen erreicht wird.

Die Zuführungshauptteile für den Stromkreis sind bei 39 (Abb.4a) und 40 angedeutet, mit doppelpoligem Hauptschalter bei 41. Es kann dieses ein Handschalter sein und kann durch »Halt«- und »Los«-Druckknöpfe betätigt werden (42, 43).

Der Strom wird von dem Hauptteil 39 durch den Schalter4i nach einer Überlastungsauslösung für den Fräsermotorstromkreis geführt und dann zu irgendeinem gewöhnlichen Anlasser für den Fräserrriotor mit Druckknöpfen 46, 47.

Der Tastermotor 48 wird am besten mit einer niedrigen Spannung aus einem Generator 4y versorgt, der von einem Motor 50 getrieben wird. Dieser Motor wird durch einen passenden Schalter 51 betätigt.

Die Vor- und Rückwärtsbewegungen des Tasters »gegen« und »fort« von dem Werkstück geschieht durch die Schalter 52, 53, welche nacheinander, entweder durch Hand oder automatisch, in die »Ein«- und »Aus«- Stellung gebracht werden. Die Kontakte, die vom Taster selbst betätigt werden, sind bei 54 angedeutet.

Die Vorschubbewegung tritt nun ein, wenn ein Paar genau entgegengesetzte Schalter gleichzeitig geschlossen werden.

Die Hinwegbewegung wird hingegen durch Schließen irgendeines der geeigneten Schalter betätigt.

Die Vertikal- und Horizontalquerbewegungen werden durch die doppelpoligen Umkehrschalter 58, 59 bewirkt. Diese werden ihrerseits von dem Trommelkontrolleur 37, 38 geregelt, welche, wie bereits ausgeführt, Handoder automatischen Betrieb erlauben.

Der Hauptkontroller 36 (Abb. 4) regelt die Richtungen und die fortlaufenden Bewegungen in der Vertikal- und Horizontalrichtung.

Der Schalter hat fünf Arbeitsstellungen: »Hand«, »Rechts«, »Links«, »Auf«, »Ab«. In der »Hand«-Stellung werden die Vertikal- und Horizontal-Ouerbewegungen unabhängig mit der Hand getätigt. Wird eine andere der vier Stellungen eingestellt, so kann eine Wahl getroffen werden, um eine fortgesetzte Bewegung in einer Richtung vertikal oder horizontal bis zur Grenze zu machen, worauf eine kurze Bewegung in einer anderen Querrichtung automatisch erfolgen kann, dann folgt eine Rückwärtsbewegung in der ersten Richtung. Es kann die Maschine also zur Rechtsund Linksbewegung eingestellt werden mit einem kleinen vertikalen Vorschub oder Vorrücken nach oben oder unten.

Es kann das Modell von dem Taster automatisch übergangen werden, und der Fräser wird in ähnlicher Weise über das Werkstück bewegt.

Die Rück- und Vorwärtsbewegungen des Tasters, die den Konturen des Modells folgen, werden von dem Fräser genau wiedergegeben. 1x0

Die Verrückung am Ende jedes Vorschubs wird durch die passenden Begrenzungsschalter 60 oder 61 besorgt, die einen Stromkreis durch eine Wirbelstromverzögerungsvorrichtung 62 schließen, die erst nach einem kurzen Stillstand durch den Kontroller 36 dem Motor zur Vorrückung Strom gibt. Die Zeit, während welcher dieser Kontakt bestehen bleibt, kann durch die Wirbelstromverzögerungsvorrichtung eingestellt werden, iao so daß jeder gewünschte Grad der Verrückung erreicht werden kann.

Der Strom für die vertikalen und horizontalen Querschalter wird durch Hilf skontakte 63, 64 abgenommen, die durch eine nachgebende Vorrichtung betätigt werden, wie z. B. durch eine Feder 65 von dem Tastermotorschalter, und die jede durch ein Dämpfungsrohr 66 reguliert werden, um eine kleine Verzögerung in der Bewegung herbeizuführen, gegenüber der Tätigkeit der Schalter 52, 53. Auf diese Weise werden, wenn die Hin- und Herbewegung des Tasters stattfindet, die Horizontal- und Vertikalbewegungen abgestoppt, aber die Verrückungsbewegung wird nicht davon betroffen, wenn sie in Tätigkeit ist, sogar wenn der Tastermotorregler in Tätigkeit ist.

Die Schaltervorrichtungen sind auch so eingerichtet, daß, wenn irgendein Querschubmotor in Tätigkeit ist, die A^errückungsbeweao gung durch einen anderen Motor nicht stattfinden kann, und das Verzögerungsrelais 62 kann nur einmal bei jeder Grenzstellung arbeiten, ohne Rücksicht darauf, wie lange die Maschine in dieser Endstellung stehenbleibt. Die obenerwähnte Wiederholungsvorrichtung 65 ist in Serie mit der Steuerungsspule geschaltet, die die Rückwärts- und Vorwärtsbewegung des Tastermotors regelt, so daß, wenn Energie zuströmt, die Feder des Wiederholers den Kolben des Dämpfungsrohres oder eine andere Verzögerungsvorrichtung hebt, so daß er nach einer einstellbaren Zeit den Stromkreis durch seine eigene Federrolle unterbricht und ebenso durch die Federrolle des Umkehrschalters, mit welchem er in Serie geschaltet ist. Dies läßt den Wiederholmechanismus fort gegen die Verzögerungseinrichtung fallen und schließt endlich den Stromkreis, falls der Taster noch in derselben Weise gekippt ist, oder wenn unterdessen die Stellung des Tasters verändert worden ist, so wird der Umkehrstromkreis geschlossen. Befindet sich der Taster in seiner mittleren Stellung, so findet natürlich kein Stromschluß statt.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   i. Taster vor richtung für Kopiermaschinen, der die Verwendung eines weichen Modells gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß der Taster in einem Mitnehmer befestigt ist, der mit einer rotierenden, eine gyrostatische Steuerung für den Taster bildenden Masse verbunden ist.
2. 2. Tastervorrichtung nach Anspruch 1, bei dem der Taster (11) auf dem Stator (13) eines elektrischen Motors angebracht ist', dessen Rotor die ganze Masse oder wenigstens einen Teil der gyrostatischen Masse darstellt.
3. 3. Tastervorrichtung gemäß Anspruch 1 und 2, die mit einem Motor, dessen Stator nachgiebig montiert ist, um Kippbewegungen des Tasters aufzunehmen, und mit ^ Teilen, die vom Stator geführt werden, "und mit einem Teil, der nicht den besagten Kippbewegungen unterliegt, zusammenarbeitet, um Regulierschalter der Maschine zu betätigen.
4. 4. Tastervorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein Schwungrad (22) in Verbindung mit dem Motor, das durch ihn getrieben wird, aber nicht den Schwingungen desselben unterliegt, und einer Mehrzahl von Hebeln (27), die auf dem Motor schwingbar angeordnet sind, mit dem Schwungrad zusammenwirken und Schalter betätigende Vorrichtungen darstellen.
5. 5. Tastervorrichtung nach Anspruchs bis 4, gekennzeichnet durch die Federn (18) zur nachgiebigen und nachgebenden Aufhängung des Motors.
6. 6. Tastervorrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch, gekennzeichnet, daß jeder Schalterarm mit zwei getrennten Reguliervorrichtungen zusammenarbeitet und diametral gegenüberstehende Kontakte für eine Reguiierrichtung in Serie geschaltet sind, während die Kontakte für die andere Richtung parallel miteinander verbunden sind.
7. 7. Tastervorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch Anwendung bei Kopiermaschinen mit Reguliermitteln, die automatisch betätigt werden, um Vor- und Rückschub des Tasters und der Schneidevorrichtung senkrecht zur Oberfläche des Modells bzw. des Arbeitsstückes zu betätigen, und Vorrichtungen, um sie χ₀₀ automatisch über besagte Oberflächen parallel zu bewegen.
8. 8. Maschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch drei Umkehrmotoren, die den Bewegungen des Schneidewerkzeuges bzw. des Tasters in drei Richtungen für Modell und Arbeitsstück bzw. zugeteilt sind, und einem Regulierschalter, der zwischen den Tasterregulierkontakten geschaltet ist, für den Motorstrom, der die n._o Bewegungen senkrecht zur Oberfläche von Modell und Werkstück bewirkt, wobei die Bewegungen entweder automatisch durch die Tasterregulierkontakte oder durch Hand geschehen, und zwei Regulierschalter, die entweder Handregulierung für den Strom der beiden Motore, die die zwei Querschübe zu Modell und Werkstück bewirken oder automatische Bewegung gestatten.
9. 9. Maschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch die Verbindung mit zwei

   Regulierschaltern (37, 38) und dadurch betätigte Kontakte (58, 59) von Begrenzungsschaltern (60, 61) für jede Ouerschubbewegung, die dadurch reguliert werden, eine Verzögerungsvorrichtung (62) und ein Hauptregulierschalter, der die Handbetätigung der Schalter (37, 39) oder deren automatische Betätigung besorgt, wodurch volle Vor- und Rückwärtsbewegungen ausgeführt werden, mit einer zwischen jeder neuen. Bewegung eingeschalteten Verrückungsbewegung in der senkrechten Richtung dazu.
10. 10. Maschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch die Verbindung mit den Regulierströmen für die Kontakte, die die Bewegungen parallel zur Oberfläche von Modell und Werkstück regulieren, von Schaltern (63, 64), die vom Taster betätigt werden, aber ein Dämpfungsrohr oder eine gleichwertige Verzögerungsvorrichtung für obengenannten Zweck haben.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen