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Kopiermaschine Die Erfindung bezieht "sich auf Kopiermaschinen und
betrifft insbesondere diejenige Kopiermasehinenart, in der die Relativbewegung von
Werkzeug und Werkstück selbsttätig von der durch die Söhablone bewirkten Ablenkung
eines beweglichen Tasters bestimmt wird.
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Die bekannten Kopiermaschinen gliedern sich in zwei große Gruppen:
Bei der einen Gruppe ist der Taster dem Fräswerkzeug gegenüber fest aufgestellt,
und zwar für Handbetätigung oder andere Betätigung, wodürch eine höchste Genauigkeit
erhalten wird, jedoch auf Kosten des selbsttätigen Arbeitens oder der Fähigkeit,
einen ziemlich großen Materialüberschuß zu entfernen. Bei der anderen Gruppe, bei
der die einzige Begrenzung hinsichtlich der Materialabnahme das Fräsvermögen der
Maschine selbst ist, wird der Taster, der die Profilier- oder Nachformbewegung selbsttätig
regelt, so gelagert, daß er sich mit Bezug auf das Fräswerkzeug abbiegen -kann.
Die Ablenkungsgröße des Tasters zur Ausführung des selbsttätigen Arbeitens der Maschine
ist ein Maß für die mögliche Ungenauigkeit der Werkstückherstellung. Hierdurch sind
bisher Beschränkungen auferlegt
worden, die nicht in dem- Fräsvermögeii
der Maschine lagen, wie hinsichtlich der Geschwindigkeit des Fräsvorganges auf Grund
der Empfindlichkeit des Tasters und seiner gesteuerten Ventiteinricn tung sowie
des Nachedens der Ansprechbewegung der Maschinenteile bei schnellen größeren Ablenkungen
des Tasters.
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Ein Ziel der Erfindung ist eine neuartigeKopiermaschine und eine Regelvorrichtung
füi- diese Maschine, die Fräsvorgänge unter selbsttätiger Regelung mit hoher Geschwindigkeit
ausführen kann, die ferner die üblicherweise auftretenden Kopierfehler, die von
dem Verschwenken oder Abbiegen des Tasterfingers oder des Fühlers herrühren, der
in Gegenrichtung zu der auf dem Werkstück wiederzugebenden Form oder Schablone arbeitet,
ausgleicht.
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Weiter zielt die Erfindung auf eine in einer Kopiermaschine verwendete
hydraulische Steueranlage mit einer Einrichtung, die eine korrigierende Relativeinstellung
-des Tasters oder des Tasterschlittens und des Fräswerkzeuges in einer solchen Weise
bewirkt, daß die von der Schablone erzeugten Ablenkungen der Tasterfläche mit Bezug
auf den Tasterschlitten ausgeglichen werden.
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Weiter zielt die Erfindung auf eine für eine Maschine der erwähnten
Art bestimmte Einrichtung, die die Exzentergröße der Berührungsfläche des Tasters
mit Bezug auf die Arbeitsachse des Taster-. schlittens bestimmt, wobei eine Einrichtung
vorgesehen ist, die eine selbsttätige anfängliche Einstellung oder Aufstellung der-Ausgleichsvorrichtung
um eine veränderliche Größe bewirkt und die eine unmittelbare Beziehung zu der'
exzentrischen Aufstellung .des Berührungsabschnittes des Tasters hat. ' Weiter zielt
die Erfindung auf eine verbesserte Steuervorrichtung, die insbesondere zur Herstellung
von Kopierarbeiten geeignet ist, die sich um eine Bahn von 36o° erstrecken und die
die gewünschte vorgeschriebene Aufstellung zwischen dem . Werkzeug und der Tasterberührungsfläche
an allen Punkten längs dieser Bahn aufreclhthält. In den Zeichnungen ist Fig. i
eine Ansicht der erfindungsgemäßen Maschine, Fig. 2 eine Vorderansicht der Maschine,
Fig. 3 eine Teildraufsicht der Maschine, Fig. q: ein vergrößerter Teilschnitt des
Fräserschlittens und seiner Einstellvorrichtung, -. Fig. 5 ein lotrechter Schnitt
nach Linie 5-5 der Fig. 2 in Richtung der Pfeile durch die Tastersteuer- und Tasterausgleichsvorrichtung,
Fig. 6 ein Querschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 2 durch die Ausgleichsvorrichtung
und ihre zugehörenden Teile, Fig. 7 eine Ansicht der Unterseite der Tastzrtragvorrichtung
in Richtung der Pfeile 7-7 nach Fig. 5, Fig. 8 ein. Querschnitt nach Linie 8-8 der
Fig, 7,-Fig.9 eine schematische Ansicht des: hydrau-, fischen Steuerstromkreises
und- der wesentlichen Steuerelemente der Maschine und ' Fig. io eine Draufsicht,
die nähere Einzelheiten des frei schwebenden, reibungsarmen Tragaufbaues für das
Fräswerkzeug zeigt. -Das Gestell 15 der Kopiermaschine hat .FÜhrungsrbahnen 16 zum
Tragen der Ständer 17. Das Bett hat außerdem Zahnstangen 18 und i9, mit denen die
Ritzel 2o' und 21 der Wellen 22 und 23 kämmen, deren obere Ritzel24 und 25 mit den
Ritzelri 26 und 27 der Welle z8 im Eingriff stehen. Diese Welle 28 trägt in der
Mitte ein Antriebszahnrad 29, das .über das Ritzel 31 von dem hydraulischen Mqtor
3o angetrieben wird. Beim Umlauf des Motors wird also der Ständer 17 über das beschriebene
Antriebsgetriebe längs des Bettes vor- und zurückbewegt. Der Ständer 17 hat
Querführungen 32 für -den Planschlitten oder Querschlitten 33, der über ein von
dem hydraulischen Motor34 angetriebenes Getriebe (nicht dargestellt), die Querbewegung
oder die Ein- und Aus-Bewegung des Schlittens 33 dem Bett 15 der Maschine gegenüber
bestimmt: Durch richtige Zuordnung der Längsbewegung des Ständers 17 und .der Querbewegung
dieses.Schiittens 33 kann,die Werkzeug-und Tastervorrichtung in allen Richtungen
einem Schablonenumriß folgen und dementsprechend ein Werkstück auf einer Bahn von
36o° reproduzieren.
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Die zur Erläuterung der Erfindung gewählte Maschine kopiert große
Werkstücke, wie sie beispielsweise bei der Herstellung von Flugzeugen verwendet
werden, wobei das Werkstück 35 und die Schablone 36 auf dem Gestell 15 beispielsweise
mittels der Befestigungsvorrichtungen 37, 38 und 39 befestigt sind. Zur Bearbeitung
des Werkstückes ist der Werkzeugträger 40 zur Ausführung von lotrechten
-Verstellungen auf den Führungsbahnen 41 und 42 auf der Vorderfläche des
Quersehlittens 33 verschiebbar gelagert, dei entweder von Land oder durch in der
Technik bekannte selbsttätige Steuervorrichtungen eingestellt werden kann. Auf .dem
Schlitten 40 ist eine Tastersteuereinrichtung 43 und eine Fräserspindelantriebseinrichtung
44 gelagert. Die letzterwähnte Einrichtung enthält die Spindel 45 für das von einem
Antriebsmotor 47 angetriebene Fräs- oder Schneidwerkzeug 46. Zwischen den Teilen
40 und 44 befindet sich- der erste Schlitten 48, der zum. quer verschiebbaren Schlitten
33 hin und von diesem Schlitten weg bewegbar ist. Dieser Schlitten 48 trägt einen
zweiten Schlitten 49, der mit dem Schlitten 48 in einer parallel zur Bewegungsrichtung
des Ständers 17 verlaufenden Richtung beweglich ist und tdem Schlitten 48 gegenüber
in einer Richtung verschoben werden kann, die parallel zur Bewegungsrichtung-des
Werkzeugträgerschlittens 4o verläuft.
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Zur Steuerung der Bewegung des Werkzeugtragschlittens hat der Teil
4o einen Zylinder 51 mit einem Kolben 52, s -dessen Kolbenstange 53 durch
eine Konsole 54 mit dem Schlitten 48 verbunden ist. Ebenso hat der Schlitten 48
einen Zylinder 55 für den Kolben 56, der durch,die Kol'ben'stange 57 und, die Konsole
58 mit dernE.Werkzeughalterschlitten 44 verbunden ist.
Wie aus Fi.g.
4 ersichtlich, sind die Führungsbahnen für die Schlitten 48 und 49 flache Führungsbahnen.
Aus Fig. io ist jedoch ersichtlich, d:aß der Schlitten 4o auch zwei auf Abstand
stehende parallele Bahnen für Wälzlager 59 haben kann, so daß er an auf Abstand
stehenden Punkten frei beweglich aufgestellt ist und bei kleinen Bewegungen und
kurzzeitigen Einwirkungen der Betätigungen des Kolbens 52 nicht klemmt. Ebenso wird
der Schlitten 49 auf dem Schlitten.48 durch zusätzliche Gruppen von zwisch:etigeschalteten
Wälzlagern 6o getragen, so daß die durdh Betätigung des Kolbens 56 erzeugte Querbewegung
reibungslos ausgeführt wird. Der Spindelträger selbst ist frei schwimmend der Spindel
40 gegenüber aufgestellt, um Ausgleichsbewegungen der Spindel und des Spindelträgers
in Winkelrichtungen entsprechend den Tasterverschieburngen oder Tasterablenkungen
bzw. Abbiegungen zu erleichtern.
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Zur Regelung seiner Längsbewegung hat der Schlitten 48 eine Servoventilvorrichtung,
die eine Ventilkammer 6o' mit einer druckaufnehmenden Nut 61 und zwei Auslaßnuten
62 und 63 hat. Eine Leitung 64 verbindet die Drucknut 61 mit der Hauptdruckleitung
65, die sieh zu einer Quelle für Druckflüssigkeit, z. B. der Pumpe 66 erstreckt,
die von dem Vorratsbehälter 67 über die Rohrleitung 68 gespeist wird. Die Aus:laßöffnungen
oder Nuten 62 und 63 sind mittels :der Rohrleitung 69 mit der allgemeinen Auslaßleitung
7o der Maschine verbunden, die die Druckflüssigkeit dem Behälter 67 zuführt. Innerhalb
der Ventilbüchse 6o' gleitet das Ventil 71, das einen mittleren Spulenkopf 72 hat,
der die Verteilung der Druckflüssigkeit zu den Leitungen 73 und 74 regelt, die mit
den gegenüberliegenden Enden des Zylinders 51 verbunden sind. Das Ventil 'hat zusätzliche
Spulenköpfe 75 und 76, die den Rückfluß. von dien Enden des Zylinders mittels. der
Nuten oder Öffnungen 62 und 63 steuern.
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Das Ventil 71 -hat ferner einen vorspringenden Ventilschaft 77, der
in der dargestellten Ausführung an dem einen Arm des Winkelbebefs 78 angelenkt ist,
der am Drehpunkt 79 an dem Schlitten 4o gelagert .ist und dessen anderer Arm über
die Gelenkstange 8o mit einem zweiten Winkelhebel 81 in Verbindung steht, der ebenfalls
an dem Schlitten 4o drehbar gelagert ist. Das gegenüberliegende Ende dieses Winkelhebels
ist mittels eines Lenkers 82 mit einem gleitenden Bügel 83 verbunden, der einen
Teil der Tas,tervorrichtung bildet. Die Stange 82 ist .in der von dem Schlitten
4o getragenen Büchse 84 geführt, die die Bewegung des Bügels 83 auf eine in. Längsrichtung
der Maschine oder parallel zur Richtung der Bewegung des Schlittens verlaufende
Richtung begrenzt.
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Eine entsprechende Servovorrichtung dient zur Regelung der Tasterb.ewegungen
von Schlitten 49. Diese Vorrichtung hat einen Ventilzylinder oder eine Ventilkammer
85 sowie ein Ventil 86, dessen Schaft 87 an dem Lenker 88 drehbar gelagert ist.
Dieser Aufbau hat die in der Mitte gelegene Drucknut 9o, die mit der Druckleitung
65 verbunden ist, und hat zwei Ablaßnuten 9i und 92, die mit der Ablaßrohranlage
69 verbunden sind. Das Ventil 86 hat einen mittleren Spulenkopf 93, der den Druckflüssigkeitsstro.m
in den Leitungen 94 oder 95 zu den zugehörenden Enden des dem Kolben 56 zugeordneten
Zylinders 55 bestimmt, und hat außerdem zusätzliche Spulenköpfe 96 und 97, die den
Abfluß aus dem Zylinder über die Nuten 9i und 92 zu der Ablaß- oder Rückleitungsanlage
69 regelt. Der Lenker 88 .ist an dem Schlitten 4o drehbar gelagert und ist mittels
der Stange 98 an dem in Querrichtung gleitenden Bügel 99 verbunden. Der Lenker
88 hat ein Lager in der Lagerbüchse ioo, die von dem Tastergehäuse 43 getragen wird
und die die Bewegung des Bügels auf eine Querverschiebung begrenzt, um lediglich
die Querbewegung des Schiebers 49 zu regeln.
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Unter gewöhnlichen Betriebsverhältnissen ist die Bewegungsgröße der
Schlitten 48 und 49 verhältnismäßig klein und beträgt nur wenige Hundertstel eines
Millimeters. In Fig. 6 hat die Stange 87 ein Kopfende ioi, das sich in einem T-Schlitz
io2 verschiebt, so daß eine geigenseitige Querbewegung der Teile unter Beibehaltung
der Stellung des Ventils 86 möglich ist.
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Der Aufbau für die Tasterstellung des Arbeitens der Maschine einschließlich
der vorstehend beschrieb:enenAusgleichsvorrichtungen für die Fräserstellung ist
insbesondere in den Fig. 5 und 9 dargestellt. Wie aus diesen Figuren: ersichtlich,
hat der Geste.llabschnitt 43 des Tasterkopfaufbaues eine untere Schließplatte 103
mit einem Lagerabschnitt io4, in dem eine Büchse io5 drehbar gelagert ist, die einen
Zähn.radabiscbnitt io6 hat. Dieser Zahnradabschnitt 1o6 steht im Eingriff mit einem
Zahnrad 107 der Welle 1o8, die den Steuerexzenter io9 trägt, der durch Längsbewegung
der Einstel:lvorrirhtung iio der- Welle io8 gegenüber exzentrisch verschiebebar
,ist. Das Zahnrad 107 und die Welle i o8 werden durch ein Ritzel i 1 i Zn
Umlauf gesetzt, das mittels eines hydraulischen Motors 112 umkehrbar angetrieben
wird, zu dem die Zuleitungen 113 und 114 führen. Ein Umkehrventil. 115 bestimmt
die Verbindung dieser Zuleitungen 1.13 und 114 mit den zum Wählerventil 118 führenden
Rohrleitungen 116 und 117. In der dargestellten Stellung verbindet das Ventil 118
die Leitung 116 mit der Leitung i i9, die in der Nut 12o der Tasterventilbüc'hse
121 endet. Entsprechend verbindet das Ventil i 18 die Leitung i i 7 mit der Leitung
122, die zur Nut 123 der Tasterventilbüc'hise 121 führt. Diese Büchse 121 hat eine
Zwischennut 124, die durch die Leitung 125 mit der Pumpenleitung oder Druckleitung
65 verbunden ist, und hat Endnuten 126 und i27, die durch Zweigleitungen mit der
Rückleitung 70 verbunden sind. In der Büchse 121 gleitet das Tasterventil
128, dessen in der Mitte gelegener Spulenkopf 12.9 .gegenüber der Nut 124 liegt
und dessen am Ende befindlichen . Spulenköpfe 130 und 131 den aus den Ventilnuten
132 und 133 zu den Behälternuten 126 und 127 fließenden Strom regeln.
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In den Fig. 5 und 9 isst der Tasterfinger 46 seitlieh etwas von der
Schablone verschoben oder abgelenkt
dargestellt, mit dem Ergebnis,
daß die Ventilspule 129 aus einer Mittelstellung Tieraus nach oben bewegt ist, um
die Druckleitung 125 mittels der Nut 124 und der Nut i2o mit der Leitung i i 9 und
über die Leitungen 116, 114 mit dem Motor 112 zu verbinden, um auf =diese Weise
einen Umlaufdes Motors und der Zahnräder 107 und io6 herbeizuführen. Gleichzeitig
sind die Leitungen 114, 117, 122 mittels der Nut i23 und der Ventilnut
132 mit der Rückleitung 70 verbunden, so daß ein Umlauf des Motors
112 erfolgen kann. Wenn der das Wählerventil steuernde Handhebel 134 aus seiner
in vollen Linien dargestellten Stellung in seine :gestridhelt dargestellte Stellung
bewegt ist, wie Feg. 9 zeigt, wird der Durchstrom durch die Leitungen i 19 und 122
bilockiert, während gleichzeitig beide Motorleitungen 116 und 117 Über das Ventil
mit der Zweigleitung 135 der Rückleitung 70 verbunden sind, so daß der Motor von
hydrauliscliem Druck frei ist und eine Handsteuerung der Maschine von dem Rad 136
aus erfolgen kann: Die drehbare Büchse io5 ist an ihrem unteren Ende von einer Büchse
137 geschlos.sen, die an der Büchse io5 mittels Schraubenbolzen 138 befestigt ist.
Die Büchse 137 hat einen Flansch 139, der, einen Sitz für den Kugelabschnitt i4o
des rohrförmigen Tasterschaftes 141 bildet. Die Büchse. 137 hat eine innere Zylinderfläche;
die eine Längsverschiebung. der Kugel innenhalb der Büchse 137 zuläßt. Der rohrförmnige
Schaft 141 hat einen nach .unten gerichteten Ansatz 142, der unter die Büchse r37
vorsteht und die Kappenscheibe i43 hält, deren. Schlitz 1Q:4 den Antriebszapfen
145 aufnimmt, der von der BüehSe 137 nach unten ragt, so daß die Teile gemeinsam
miteinander umlaufen. Die Seheibe 143 hat abwärts gerichtete Henkel 146 und 147
zur Aufrahme der einstellbaren Stopschrauben 148 und 149, d?-- mit -ihren Enden
an dem Schlitten. i 5o an= liegen.. Von der Scheibe 143 getragene Schraubenbolzen
151 und 152 durchsetzen die in. dem Schlitten i5o befindlichen Schlitze 153 ,und
154 und sichern den Schlitten i5o in der eingestellten Stellung, wie, sie durch.
die Einstellung der Endschrauben 148 und' 149 bestdmmt sind. Der Tasterfinger 46'
kann an lern Schlitten 150 befestigt seien öder aus einem Stück mit dem Schlitten
i5o bestehen und ist nach. unten gerichtet: Die Einstellung des Schlittens bestimmt
den Versatz oder die Exzenterstellung zwi= sehen der Achse des Tasterfingers und
der Achse der Tasterfingerbüchse 141 und ihrer Kugel 40.
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Am oberen Ende der Büchse io5 ist eine _Deekscheibe 155 befestigt,
die eine Gleitlagerung für den Ausgleichseinstellnocken oder einstellbaren Ausgleichsnöcken
156 und die an dem Nocken anliegenden Bügel 83 und 99 bildet, deren Schuhe. parallele
Flächen 157 haben., die an dem Umfang des Nockens anliegen. Außerdem trägt die obere
Fläche des Nockens den Flansch 158 des Ringes 159, der eine kegelförmige oder abgeschrägte
obere Fläche 16o hat, die der Innenkegelfläche 161 des Kegels 162 gegenüberliegt,
- die an dem unteren Ende von. Schaft 163 des Ventils 128 aufgestellt ißt. Eine
innerhalb der Ventilbüchse 121 befindliche Feder 164 drängt das Ventil und den Kegel
162 nach unten an den Ring 159 und mittet den. Ring ein, während eine zwischen'dem
Kegel 162 und der auf dem oberen Ende der Tasterbüchse 141 befindlichen Kugel 166
eingesetzte Feder 165 die Wirkung der Schwerkraft beim Halten der Kugel 140 auf
.ihrem Sitz-139 ergänzt.
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Wie aus' Fsg. 9 ersichtlich, verschwingt ein Seitendruck gegen das.
untere Ende des Tastenfingers. 46' den Finger und die Büchse als einen einheitlichen
Aufbau um die -aus Kugel und Fassung bestehende Lagerung 139, 14o als Mittelpunkt,
und verschiebt die am oberen Ende der Tasterbüchse befindliche Kugel 166 in einer
Richtung, die der Verschiebungsrichtung des Tasterfingers entgegengesetzt ist. Durch
eine derartige Verschiebung nimmt die Kugel auch die Teile 158, 159 mit, wobei die
Schrägfläche 16o eine Nockenwirkung gegen die Innenfläche 161 .des Kegels 162 ausübt
und dem Tas.terventileine axiale Aufwärtsbewegung erteilt, so daß eine Druckkopplung
entsteht und auf diese Weise eine Drehung des Motors 1r2 und - der Büchse io5 in
einer Richtung erfolgt, die (Iie Ablenkung des Tasterfingers entlastet, bis die
Druckentlastung für den Spulenkopf i29 )so -groß ist, daß dieser Kopf eine Mittelstellung
einnimmt, die diese Dreh- oder Umlaufbewegung unterbricht. Ein besonderer Vorteil
wird dadurch erzielt, daß der Tas!terberü!hrungsteil mit Bezug auf die Ümlaufachse
der Büchse nicht nur d'adurc'h versetzt wird, daß eine-bestimmte Gegendruckwirkung
stattfindet, sondern daß der Taster auch Unregelmäßigkeiten der Schablone- etwas
eher berührt als Jie notwendige Folgebewegung der Fräsertragvorrichtung als Ganzes
stattfindet, sondern auch auf Grund der Tatsache, daß durch diese Exzenterlage bei
der Umdrehung der Tastenberührungsstelle' der Taster selbst sich m einer Bogenbahn
bewegt,, so daß er sich von dem Hindernis abhebt und den Taster schneller auf eine
nicht abgelenkte oder nicht verschobene Stellung zurückführt als diese der Fall
sein würde, wenn .die Freigabewirkung völlig von den von den. Vorschubbewegungen
bestimmten relativen Winkelbewegungen der Tasterspitze und des Modells ab'hängi'g
wären. Derartige relative Vorschubbewegungen werden in üblicher Weise erhalten und
hängen ab von dem Vektorverhältnis zwisdh@n der Verschiebungsgröße und der. Verschiebungsrichtung
des Ständers 17 dem Bett gegenü@ber und der Querverschiebung des Schlittens @33
dem Ständet gegenüber. Wie beschrieben, wird die Bewegung des Ständers dem Bett
gegenüber von dem Motor 30, und seinen zugehörenden Vorrichtungen bewirkt, während
die Querbewegungen des Schlittens 33 von dem- Motor 34 :hervorgerufen wird. Zur
Regelung dieser Bewegung hat die Druckleitung 65 eine. Zweigleitung 166, die- in
der . Mitte an eine Ventilbüchse 167 angeschlossen ist, die das Umkehrventil 168
enthält; 4as in der einen Richtung von einer Feder 169 verdrängt wird und gegen.diese
Feder dadurch regelbar eingestellt wird, daß die Stirnseiten des Ventils 168 an
dem.-Umfang des unilaufenden' einstellbaren Nockens oder Exzenters
log
anliegen. Durch die .entgegengesetzten Verschiebungen des Ventils mittels dieses
Nockens fließt Druckflüssigkeit durch die.Leitung 171 oder die Leitung
172 zum Motor d0 und bewirkt dessen Arbeiten. Der' Ausiaßdruck oder Ablaßdruck
wird gleichzeitig mittels des Ventils über die Zweigleitung 173 an die Rückleitung
7o angeschlossen.
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Rechtwinklig zur Büchse 167 liegt eine zweite Ventilbüchse 174, die
ein zweites Verteilventil 175 enthält, das in der einen Richtung durch die Feder
176 verdrängt wird und dessen Stellung ladurch geregelt wird, daß sein Innenende
an .dem Umfang des Nockens oder Exzenters log anliegt. Infolge der rechtwinklig
zueinander stehenden Anordnung dieser beiden Ventile befindet sich das eine Ventil
an einem Mittel- oder Neuträlpunkt, wenn das andere Ventil an der Kuppe oder an,
der Vertiefung anliegt, wie Fig. 9 zeigt" während bei einer Drehung des Exzenters
log aus der in Fig. g dargestellten Stellung heraus die Ventile so verschoben werden,
daß eine geregelte und proportionale Zuführung -des Druckströmungsmittels zu jedem
der zugehörenden Motore erfolgt, ,damit diese relative Drehbewegungsgrößen aüs.führen
können. Wird der Exzenter log durch Verschieben des Regelbauteiles i io eingestellt,
so kann die Größe der Exzentrizität und infolgedessen .die !höchste Verschiebung
der Ventile 168 und 175 und daher auch die höchste Verschiebung :des Ständers oder
die Ständerbewegung festgelegt werden. Ähnlich dem Ventil 168 hat das Ventil 175
einen mittleren Spulen:kopf 177, der die Verteilung des Druckströmungsmittels
aus leim Leitungszweig 1,78 der Druckleitung 65 zu einer zu dem 'Motor 34
gerichteten Leitung 179
oder 18o bewirkt, während der Rückfluß der anderen
Leitung entsprechend gleichzeitig mit der Zweigleitung 181 der Rückführanlage
70 verbunden wird. Die Verschiebungsgröße der Ventile 168 und 175
aus ihrer Neutrailstellung heraus bestimmt die Drosselung der Druckleitung und der
Auslaßleitung des zugehörenden, Motors und regelt auf diese Weise genau das Arbeiten
des Motors.
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Bei der Steuerung von großen Maschinen der hier beschriebenen Art,
wie z. B. zum Ziehen von Aluminium oder anderen Stoffen, die mit hohen Geschwindigkeiten
bearbeitet werden können, müssen diese Vorschu@bgeschwindigkeiten, so durchgeführt
werden, daß der Motor i 12 auch mit hoher Drehzahl getrieben wird, um das notwendige
sofortige Ansprechen auf sich ändernde Umrisse der Schablone zu erzielen. Um ein
genügendes Öffnen der Drucksteuerspule von- Ventil i28 der Druckeinlaßöffnung gegenüber
zu erreichen, muß der Tasterspitze eine merkbare Ablenkung oder Verschiebung gegeben
werden, Bei selbsttätig gesteuerten Kopiermaschinen der in Frage stehenden: .Art
wurde- bisher der Fräserschlitten und der Taastersch'litten in fester Lage zueinander
aufgestellt. Jede Schwenkbewegung des Tasters seinem Schlitten gegenüber verursacht
infolgedessen ein Annähern oder ein Trennen der die Schablone berührenden Fläche
des Tasters der das Werkstück berührenden Fläche des Fräsers gegenüber, so daß unerwünschte
Fehler und Unregelmäßigkeiten in dem erzeugten Werkstück bei der Verdoppelung der
Schablonenfläche oder des Schablonenumrisses auftraten. Wie bereits erwähnt, ist
ein Ziel der Erfindung darin zu sehen, daß dieser Nachteil behoben und eine Maschine
geschaffen wird, die bei hoher Geschwindigkeit und größter Materialabnahme einwandfrei
arbeitet, während gleichzeitig die dem fertiggestellten Werkstück anhaftenden Fehler
auf eine Kleinstgröße vermindert werden.
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Zu diesem Zweck hat der Schlitten 15o eine Fassung 182, die in einer
Axialebene des Tastenfingers parallel zu der Berührungsebene der Berührungsfläche
des Tasters, aber versetzt zu der Achse des Tastenfingers 46' liegt, wie dies aus
Fig. 5 ersichtlich ist. In diese Fassung 182 paßt das untere Ende des Hebels 183,
der eine Zwischenkugel 184 hat, die in die Tastenbüchse. 141 eingreift und so gelagert
ist, daß sie eine lotrechte Bewegung und eine Schwingbewegung der Büchse gegenüber
ausführen kann.
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An ihrem oberen Abschnitt. und unterhalb der Ventilsteuerkugel 166,
hat die Tasterbüchse 141 einen ungefähr rechteckigen Abschnitt 284 mit zwei Führungswänden
185 und 186 für die inneren Gleitfläc'hen 185' des Ausgleichregelnoclcens
156.
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Diese Führungswände verlaufen parallel zu der Axialebene, die die
Fassung 182 enthält, um den Nocken 156 in einer Richtung parallel zur Einstellrichtung
.des Tastenfingers 46' zu führen, wie sie von den Schraubenbolzen 151, 152
und den Schlitten 153s 154 bestimmt wird, während der Nocken zwecks Drehung mit
der Tasterbüchse 141 und der drehbaren Büchse 1o5 gehalten wird: Parallel zu dem.
Wänden 185 und 186 verlaufen zwei gegenüberstehende. Bohrungen 187 und 188, die
gleitend die Anschlagzapfen 189 und 19o aufnehmen, deren Außenenden an der Innenfläche
des Nockehs 156 anliegen und deren Innenenden an den gegenüberliegenden Seiten der
von dem oberen Ende des Hebels 183 getragenen Kugel igi anliegen.
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Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Berührungsebene der Kugel igi
mit den. Stiften 189 und igo den gleichen Abstand oberhalb der Berührungsebene der
Kugel 184 mit der Innenfläche der Tasterbüchse 141 hat wie die Berührungsfläche
der an dein unteren Ende des Hebels 183 befindlichen Kugel 1o2 mit der Wand der
Fassung 182 unterhalb der berührungsebene der Kugel 184 hat. Bei jeder Verschiebung
oder Bewegung des Schlittens i So dem unteren' Ende von Büchse 141.gegenüber wird
infolgedessen eine gleiche aber entgegengesetzte Bewegung durch das obere Ende des
Hebels 183 und die Stifte z89, igo auf dem. Nocken 156 übertragen, so dafl dessen
Exzenter- oder Nockenwirkstellung - veränderlich eingestellt werden kann.
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Es handelt sich um eine zwangläufige Einstellung. Die wirksame Einstellung
der Umfangsfläche von Nocken 156 ist, wie in Fig. 5 gezeigt; nach links versetzt
und verursacht eine entsprechende Verschiebung des Bügels. 83, der Stange
82 Und des
Winkelhebels 81 (Eig. 6). Dieses Versdhwingen des Winkelhebels
81 verschiebt das Ventil 71 aus der in Fig: 9 dargestellten. Stellung um eine Größe,
die denn Vorwärtsversatz des Tastenfinger& 46" entspricht. Bei dieser Verschiebung
des. Ventils wird Druckflüssigkeit in das vordere oder untere Ende des Zylinders'5i
(gesehen in Fig. 9) eingeführt, wodurch eine Bewegung des Kolbens 52 in Richtung
zum Körper des Planschlittens 4o. und: eine en-t= sprechende Einsstellung des Ausgleiehschlittens
48 in eine solche Stellung erfolgt, daß die von dem Schlitten getragene Servobüchse
die verschobene Druckregelspule 6i einholt, worauf die Bewegung des Schlittens 48
unterbrochen wird, ' wenn der Fräserschlitten 44 um den kleinen Betrag verschoben
wurde, der notwendig ist, um den Fräser dem Schlitten 4o gegenüber um die gleiche
Strecke vorzuschieben, um die der Tastenfinger 46' mit Bezug auf die Drehachse der
Tasterbüchse 14i und ihrer umlaufenden Tragbüchse io5 versetzt worden ist.
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In den verschiedenen Ansichten ist die Tastervorrichtung in @ derjenigen
Arbeitsstellung dargestellt; die sie einnimmt, wenn sie der links liegenden Seite
eines Musters folgt, wie in den Ei@g. 3 .und 9 dargestellt. In dieser Stellung der
Teile wird der Tasterfingeraufbau 46', 141 durch Anlage -an das Modell .in einer
seitlich, abgebogenen Stellung nach links, und zwar in einer Richtung ;rechtwinklig
zu der in Fig. 5 dargestellten Schnittebene, ggehalten. Infolgedessen erfolgt eine
Schwingbewegung der Kugel 166 und des oberen Endces der Büchse 141 nach rechts mit
einer entsprechenden Verschiebung des Ringes 159, wodurch das Ventil 128 angehoben
wird, so daß es eine neutrale Stellung einnimmt, in der der Motor 112 gegen Drehung
verriegelt ist und der Vorschubriegelnocken zog die in Fig. 9.dargestellte Stellung
einnimmt. Es wird also Antriebsmittel zum Motor 30 geleitet, um den Ständer
längs des Bettes 15 nach links, gesehen in Fig. i, zu schieben, während das Ventil
175 in einer Mittelstellung gehalten wird, so daß der die Bewegung des Schlittens
40 regelnde Motor 34 nicht' arbeitet. Eine derartige Schwenkbewegung des. Tasters
;hat eine nach rechts erfolgende Bewegung des am oberen Ende der Tasterbüchse r4i
befind-Lichen rechteckigen Abschnittes 284 zur Folge. Bei dieser Bewegung gleitet
die Fläche des Nockens i56 längs den inneren Berührungsflächen des Bügels 83, hält
das Ventil 7 1 in seiner .-voreingestellten Stellung, drückt jedoch gegen
den Bügel_99 und bewegt diesen Bügel nach rechts, gesehen in Fig. 6. Eine derartige
Bewegung des Bügels 99 nach rechts bewirkt durch das bereits beschriebene Gestänge
eine nach links erfolgende entsprechende Bewegung des Ventils 86, so daß Druckflüssigkeit
in das rechtsliegende Ende des Zylinders 55 eingeführt wird und sich .der Kolben
56 und der Schlitten 49 nach links bewegen. Auf diese Weise wird der von dem Schlitten
49 getragene Fräserspindelaufbau 47 um eine Strecke bewegt, deren Größte der Schwenkverschiebung
der Fühlfläche des Tasterfingers entspricht. Diese Bewegung wird durch die _Servowirkung
der Haltebüchse für das Ventil 86 unterbrochen, wenn der Fräser und sein Schlitten
in ihrer neuen Stellung angekommen sind.
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Zum besseren Verständnis der Erfindung sind die Teile mit zwei rechtwinklig
zueinander stehenden Einstellungen dargestellt und beschrieben. Es ist aber offensichtlich,
daß, die anfängliche Eins-tellung oder Aufstellung des Tasterfingers 46' mit Bezug
auf seine Tragbüchse 141 eine exzentrische Daueraufstellung des Nockens 156 mit
Bezug auf die Tasterbüchse in einer Ebene ermöglicht, die als. die Führungsebene
oder Richtungsebene der vektoriellen Relativbewegung des Tasters. und des Modells
und demgemäß des. Fräsers und des Arbeitsstückes bezeichnet werden kann.
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Da jedoch während des Arbeitens der Maschine der Tasteraufbau eine
Drehbewegung erhält, während die Bügel 83 und. 99 in einer feststehenden oder ortsfesten
Stellung verbleiben, kann dieser Versatz auf den einen Bügel oder auf den 'arideren
Bügel oder, wenn in einer Zwischenstellung, gleichzeitig auf beide - Bügel einwirken,
wodurch gleichartige und gleichzeitige Ausgleichseinstellungen beider Schlitten
48 und 49 und des Fräsers mit Bezug auf den- Hauptschlitten 40. verursacht werden.
Diese voreingestellte Lage- wird durch keine ScClwerikbewegung des Tasters beeinflußt.
Da .jedoch der Taster, durch Schablonenberührung aus seiner lotrechten oder nicht
abgelenkten Grundstellung. über die .in Fig. 9 dargestellte verschwenkte Stellung,
in der sich das, Tasterventil in einer Neutralstellung befindet, auf eine weiter
abgebogene Stellung, die die Wirkung des Druckströmungsmittels mit Bezug auf den
Motor 112 umkehrt, abgelenkt wird, erfolgt eine entsprechende Exzentereinstel-Jung
des Teiles 156 in einer Richturig rechtwinklig zu dem voreingestellten Versatz.
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Diese veränderliche Einstellung des Teiles 156 in einer Richtung rechtwinklig
zu der Voreinstellung ist über die gesamte Drehung von 36o° des Tasterfingers und
des Nockens wirksam, um auf den einen Bügel oder auf beide Bügel 83 und 99 einzuwirken
`und eine resultierende Vektorbewegung des Fräserspindelaufbaus 47 dem Schlitten
40 gegenüber in einer Richtung, die der Richtung der Fräserbewegüng entspricht;
sowie um eine Größe zu verschieben, die gleich der Größe ist, um die die -Be-, rührungsfläche
des Tasters dem Tastenträger 43 gegenüber verschoben. wird.
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Aus der Beschreibung ergibt sich also, daß mit der Erfindung eine
ergänzende Hilfsregelvorrichtung für Kopiermaschinen öd. dgl. geschaffen
wird, in der die gegenseitige Bewegungsbahn des Werkstückes und des Fräsers von
einem Tagter bestimmt wird, der einer Musterschal>lone folgt, und in der der ablenkbare
oder verschiebbare Taster nicht nur das Arbeiten des Kopierwerkzeuges steuert, sondern
gleichzeitig auch zusätzliche Ausgleichsbewegungen des Fräswerkzeuges in veränderlichen
Vektorrichtungen erzeugt, um eine gleichmäßige Aufstellung .oder Lage zwischen der
wirksamen Berührungsfläche des Tasters und der Fräsfläche des Fräsers herbeizuführen.
Es
ist ferner ofensichtlich, daß durch die Verwendung einer derartigen Vorrichtung
die bisher auftretenden Abmessungsfehler zwischen der Schablone und dem Werkstück
ausgeschaltet werden und daß die Maschine mit sehr viel höheren Geschwindigkeiten
und größeren Tasterabbie-gungen zur Erzielung von kreisförmigen Richtungsänderungen
betrieben werden kann, während gleichzeitig die Leistung der Maschine für genaue
Wiedergaben erhöht wird.