Allseitig und in seiner Längsrichtung beweglich gelagerter Fühlfinger
für Kopierfräsmaschinen Bei den bekannten, allseitig und in ihrer Längsrichtung
beweglichen Fühlfingern ist die Fühlerspindel in einer Kugelpfanne gelagert. Diese.
Lagerung besitzt den Nachteil, daß die Reibung verhältnismäßig groß ist und der
Fühler beim Abtasten von Gipsmodellen mit scharfen Kanten diese beschädigt. Je größer
die Lagerreibung des. Fühlfingers ist, um so höher muß der vom Fühlfinger ausgeübte
Tastdruck ansteigen, bis durch ihn unter Überwindung der Reibung eine Verschwenkung
des Fühlfingers erfolgt. Maßgebend für die Wirkung des. Tastdruckes auf das abgetastete
Modell ist der spezifische Flächendruck. Es ist selbstverständlich, daß bei Verwendung
eines großen Fühlerkopfes mit 3o bis 5o mm Durchmesser und bei einem Gips- oder
Holzmodell, das keine scharfen Ecken und Kanten aufweist, der Tastdruck, des Fühlers
verhältnismäßig groß sein darf, ohne daß eine Beschädigung der Modelloberfläche
eintritt. Will man aber ein Gipsmodell, das sehr scharfe Konturen besitzt, abtasten
und sieht hierfür einen sehr spitzen Fühler, ähnlich der Spitze eines Bleistiftes,
vor, so steigt der spezifische Flächendruck so stark an, daß der Fühler in dem Gipsmodell
tiefe Rillen eingräbt. De Reibung der Kugelpfanne, die auf die große Auflagefläche
zurückzuführen ist, kann mir durch ein verhältnismäßig großes Lagerspiel verringert
werden. Durch ,ein solches Lagerspiel wird aber die Tastgenauigkeit stark herabgesetzt.Feeler finger mounted movably on all sides and in its longitudinal direction
for copy milling machines With the known, on all sides and in their longitudinal direction
movable feeler fingers, the sensor spindle is mounted in a ball socket. These.
Storage has the disadvantage that the friction is relatively large and the
Feeler damaged when scanning plaster models with sharp edges. The bigger
the bearing friction of the feeler finger is, the higher must be that exerted by the feeler finger
Increase tactile pressure until it swivels while overcoming the friction
of the fingertip. Decisive for the effect of the. Key pressure on the scanned
The model is the specific surface pressure. It goes without saying that when using
a large sensor head with a diameter of 3o to 5o mm and a plaster or
Wooden model that has no sharp corners and edges, the tactile pressure, the feeler
may be relatively large without damaging the model surface
entry. But if you want to scan a plaster model that has very sharp contours
and sees a very sharp feeler for this, similar to the tip of a pencil,
before, the specific surface pressure increases so strongly that the feeler in the plaster model
digs deep grooves. De friction of the ball socket on the large contact surface
can be reduced by a relatively large bearing clearance
will. By such a bearing play, however, the tactile accuracy is greatly reduced.
Durch die bekannte Verwendung eines Kugellagers zwischen der Fühlerspindel
und der Kugelpfanne können die Schwierigkeiten nicht behoben werden. Die verschiedenen
Teile eines Kugellagers, wie Käfig, Läuferring, Innenteil und Kugeln, besitzen so
viel
Spiel untereinander, daß die höchstzulässige Toleranz der Abtastgenauigkeit
bei weitem überschritten wird. Dieses Spiel im Kugellager ist bereits bei der normalen
Verwendung bei einem lediglich um seine Längsachse drehbar zu lagernden Teil vorhanden;
bei der Anwendung auf ein Schwenklager läßt sich außerdem nicht vermeiden, daß die
Größe des Spiels sich in den verschiedenen Schwenklagen .ändert. Wollte man durch
Herabsetzung des Spiels im Kugellager die Genauigkeit erhöhen, so wächst die Reibung
so stark an, daß die Ansprechempfindlichkeit des Fühlers zu klein wird.Through the known use of a ball bearing between the sensor spindle
and the ball socket, the difficulties cannot be resolved. The different
Parts of a ball bearing, such as the cage, rotor ring, inner part and balls, have so
much
Game between each other that the highest permissible tolerance of the scanning accuracy
is far exceeded. This play in the ball bearing is already normal
Use in the case of a part that is only to be rotatably mounted about its longitudinal axis;
when applied to a pivot bearing can also not be avoided that the
The size of the game changes in the different swivel positions. You wanted to go through
Reducing the play in the ball bearing increases the accuracy, and so does the friction
so strong that the sensitivity of the sensor is too small.
Es ist ferner eine Fühlerkonstruktion mit kardanischer Lagerung der
Fühlerspindel bekannt, bei der der äußere Lagerring der kardanischen Aufhängung
starr mit dem Fühlerspindelhalter verbunden ist und die für die Abtastung von Modelloberflächen
erforderliche Tiefentastung in der Achsrichtung der Fühlerspindel durch eine komplizierte
Vorrichtung ermöglicht wird, die aus einem besonderen, in einer Längsbohrung des
Fühlfingers gelagerten Fühlstift und von diesem betätigten Hebelgestänge besteht.It is also a sensor construction with gimbal mounting of the
Sensor spindle known, in which the outer bearing ring of the cardanic suspension
is rigidly connected to the sensor spindle holder and is used for scanning model surfaces
required depth scanning in the axial direction of the sensor spindle by a complicated
Device is made possible, which consists of a special, in a longitudinal bore of the
Feeler mounted feeler pin and from this actuated lever linkage consists.
Die Erfindung bezweckt, die durch die Verwendung einer kardanischen
Lagerung der Fühlerspindel erzielte leichte Verschwenkbarkeit der Fühlerspindel
mit einer :einfachen und feinfühligen Tiefentastung zu verbinden. Dies wird :erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß der äußere Lagerring einer an sich bekannten, die allseitige
Bewegung des Fühlfingers zulassenden kardanischen Lagerung der Fühlerspindel im
Fühlerspindelhalter .axial verschiebbar ist und daß je eine besondere, der Axialverschiebung
und der seitlichen Verschwenkung der Fühlerspindel entgegenwirkende Feder vorgesehen
ist, wovon sich die erstere gegen den Fühlerspindelhalter und den äußeren Lagerring
der kardanischen Aufhängung abstützt und die letztere an den Anker der vom Fühlfinger
gesteuerten elektrischen Meßlehre angreift. Bei der Erfindung werden jegliche Zwischenhebel
und Gelenke vermieden. Hierdurch und durch die Verwendung je einer besonderen,
der Axialverschiebung und der seitlichen Verschwenkung der Fühlerspindel entgegenwirkenden
Feder wird eine große Feinfühligkeit der Abtastung sowie eine genaue Rückführung
der Fühlerspindel in die Nullage nach :einer Auslenkung des Fühlfingers erreicht.The aim of the invention is to combine the easy pivotability of the sensor spindle achieved by the use of a cardanic bearing of the sensor spindle with simple and sensitive depth scanning. According to the invention, this is achieved in that the outer bearing ring of a per se known cardanic mounting of the sensor spindle in the sensor spindle holder which allows all-round movement of the feeler finger is axially displaceable and that a special spring is provided which counteracts the axial displacement and the lateral pivoting of the sensor spindle , of which the former is supported against the sensor spindle holder and the outer bearing ring of the cardanic suspension and the latter engages the armature of the electrical measuring gauge controlled by the feeler finger. In the invention, any intermediate levers and joints are avoided. This and the use of a special spring that counteracts the axial displacement and the lateral pivoting of the sensor spindle ensures great sensitivity in scanning and precise return of the sensor spindle to the zero position after a deflection of the feeler finger.
In der Zeichnung ist .ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen Fig. i einen Längsschnitt durch die Fühlfingeranordnung, Fig. 2 eine Draufsicht,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie e1-13 in Fig. i. Die Fühlerspindel i, die an
ihrem Vorderende einen Innenkonus z zur Aufnahme des eigentlichen Fühlfingers :enthält,
ist in dem Fühlerspindelhalter 3 gelagert, der an der Querwand q. verschraubt ist,
die zusammen mit der Längswand 5 die Tragvorrichtung für den gesamten Fühler bildet.
Am rückwärtigen Ende greift die Fühlerspindel mit einem Gleitstift 6 in eine Kugelpfanne
7 ein, die auf dem Anker S einer elektrischen Meßlehre 9 befestigt ist. In eine
Ausdrehung Io am hinteren Ende der Fühlerspindel greift eine Schelle i i ein, mit
der das eine Ende der Feder i z für den Gewichtsausgleich verbunden ist. Das andere
Ende der Feder ist mit einer Mutter 13 verbunden, die durch Drehen einer in den
Lagerböcken 15 und 16 gelagerten Spindel i q. verschoben werden kann, um die Feder
12 mehr oder weniger zu spannen. Mit dem Vorderende des Fühlerspindelhalters 3 ist
der Teil 17 verschraubt, der mit einem Innenkonus versehen ist, welcher zur Aufnahme
von vier Klemmbacken i S dient. Wie bei einem Klemmbackenfutter zur Festspannung
eines Bohrers bei Bohrmaschinen kann durch Eindrehen der Klemmkappe i g die Fühlerspindel
im Fühlerspindelhalter festgeklemmt werden, beispielsweise um die Teile der Fühlerspindel
beim Transport gegen Beschädigung zu sichern. Beim Zurückdrehen der Klemmkappe i
g werden die Klemmbacken 18 in bekannter Weise durch Federn nach außen gedrückt
und damit die Fühlerspindel freigegeben.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing.
1 shows a longitudinal section through the feeler finger arrangement, FIG. 2 shows a plan view,
3 shows a section along the line e1-13 in FIG. The sensor spindle i, which is on
its front end contains an inner cone z to accommodate the actual feeler finger:
is mounted in the sensor spindle holder 3, which is attached to the transverse wall q. is screwed,
which, together with the longitudinal wall 5, forms the support device for the entire sensor.
At the rear end, the sensor spindle engages with a sliding pin 6 in a ball socket
7, which is attached to the armature S of an electrical measuring gauge 9. In a
A clamp i i engages with the recess Io at the rear end of the sensor spindle
which is connected to one end of the spring i z for weight compensation. The other
The end of the spring is connected to a nut 13 which, by turning one in the
Bearing blocks 15 and 16 mounted spindle i q. can be moved to the spring
12 to be clamped more or less. With the front end of the feeler spindle holder 3 is
the part 17 is screwed, which is provided with an inner cone, which for receiving
of four jaws i S is used. As with a clamping jaw chuck for clamping
of a drill in drilling machines, by screwing in the clamping cap i g the sensor spindle
clamped in the sensor spindle holder, for example around the parts of the sensor spindle
secure against damage during transport. When turning back the clamping cap i
g the clamping jaws 18 are pressed outwardly by springs in a known manner
and thus the sensor spindle is released.
Zur Lagerung der Fühlerspindel im Fühlerspindelhalter 3 ist .eine
kardanische Aufhängung vorgesehen, deren äußerer Lagerring 22 in einer Ausdrehung
24 des Fühlfingerhalters axial gegen eine Feder 25 verschiebbar ist. In zwei diametral
gegenüberliegenden Spitzen 23 im äußeren Lagerring 22 ist ein innerer Lagerring
2 i aufgehängt, der seinerseits mit zwei diametral gegenüberstehenden Spitzen 2o
versehen ist, die gegenüber den Spitzen 23 im äußeren Lagerring um 9o' versetzt
sind. Die Spitzen 2o greifen in :entsprechende Vertiefungen der Fühlerspindel i
:ein. Die Feder 25 dient dazu, die Führerspindel nach einer Axialverschi:ebung wieder
nach vorn in die dargestellte Lage zu bringen, während zur Zurückführung der Fühlerspindel
nach :einer seitlichen Verschwenkung die sich an der Längswand 5 der Tragvorrichtung
abstützende und an den Anker S der elektrischen Meßlehre 9 angreifende Blattfeder
dient.To store the sensor spindle in the sensor spindle holder 3 is .ein
cardanic suspension provided, the outer bearing ring 22 in a recess
24 of the feeler holder is axially displaceable against a spring 25. In two diametrically
opposite tips 23 in the outer bearing ring 22 is an inner bearing ring
2 i suspended, which in turn with two diametrically opposed tips 2o
is provided, which is offset from the tips 23 in the outer bearing ring by 9o '
are. The tips 2o engage in: corresponding depressions in the sensor spindle i
:a. The spring 25 is used to restore the guide spindle after axial displacement
to bring forward in the position shown, while to return the feeler spindle
after: a lateral pivoting on the longitudinal wall 5 of the support device
leaf spring supporting and acting on the armature S of the electrical gauge 9
serves.