DE1178278B - Taster fuer Nachformwerkzeugmaschinen mit sich drehendem Werkzeug, insbesondere Messerkoepfe - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 23 c

Deutsche Kl.: 49 b-5/05

Nummer: 1178 278

Aktenzeichen: Sch 221771 b / 49 b

Anmeldetag: 25. Mai 1957

Auslegetag: 17. September 1964

Die Erfindung betrifft einen Taster für Nachformwerkzeugmaschinen mit sich drehendem Werkzeug, insbesondere Messerköpfe, dessen Tastbolzen durch axiale Verschiebung die Anlage des Tastbolzens auf dem Muster gemäß Tiefenbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück steuert.

Die Bearbeitung von Werkstücken mit Hilfe von Kopierverfahren, bei welchen die gewünschte Werkstückform von einer Werkstück-Schablone mittels eines die Bewegung des Werkzeuges steuernden Tasters abgenommen wird, ist seit langem bekannt. Auch verwickeitere Werkstückformen lassen sich durch Kopieren einer Schablone erzeugen, allerdings nur dann ausreichend genau, wenn das Werkzeug selbst in einem begrenzten Bereich mit dem Werkstück in Eingriff kommt. Mit anderen Worten: Die Kopie wird um so genauer, je kleiner die Berührungsfläche zwischen Werkzeug und Werkstück ist. Nun sind aber der Verwendung von Werkzeugen geringer Spanleistung, die nur geringe Flächenberühung mit dem Werkstück ermöglichen, Grenzen gesetzt. Das gilt insbesondere dann, wenn große gebogene oder gar verwundene Flächen, wie sie beispielsweise bei Preßformen für Karosserieteile oder bei Propellern oder Schaufeln für Luft- und Wasserkraftmaschinen vorhanden sind, bearbeitet werden sollen. In solchen Fällen genügen verhältnismäßig kleine Werkzeuge nicht mehr, um wirtschaftlich arbeiten zu können. Geht man aber zu größeren Werkzeugen über, will man beispielsweise Messerköpfe zur Bearbeitung verwenden, so leidet die Kopiergenauigkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Taster zu schaffen, der es ermöglicht, auch große Werkzeuge so feinfühlig zu steuern, daß die Werkstückoberflächen die gewünschte Genauigkeit erhalten. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß um den axial verschiebbaren, die Anlage in der Tiefe steuernden Tastbolzen in einem dem Arbeitsbereich des Werkstückes entsprechenden Umfang drei um 120° versetzte, auf einem kardanisch beweglichen Ring befestigte Tasterstifte angeordnet sind und jener Ring über drei um 120° versetzte Führungsstangen einen weiteren kardanisch beweglichen Ring analog bewegt und dieser Ring um 90° versetzte, in den beiden Hauptrichtungen ansprechende Kontaktfedersätze steuert nach Maßgabe einer Schwenkung der Tasterachse gegenüber der Musteroberfläche bzw. der Fräserachse gegenüber der Werkstückoberfläche.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.

F i g. 1 ist ein Teillängsschnitt durch einen Taster gemäß der Erfindung;

Taster für Nachformwerkzeugjmaschinen mit eich drehendem Werkzeug, insbesondere Messerköpfe

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Qe., Baden

(Schweiz)

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

Albert Schenkel, Dietikon (Schweiz),

Adalbert ν. Flottwell, Düsseldorf,

Hans Thiedemann, Wettingen, Baden (Schweiz)

F i g. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-A der Fig. 1;

F i g. 3 ist ein Querschnitt nach Linie B-B der Fig.l;

Fig. 4 ist eine Vorderansicht des Tasters;

F i g. 5 ist eine schaubildliche Darstellung des Tasters bei abgenommenen Gehäuse.

Der Kontaktfühler besteht aus einem von zwei Flanschen oder Scheiben 1, Γ beiderseitig begrenzten Gehäuse mit einer Mittelwand 2. Die Teile 1, Γ und 2 können entweder Einzelteile sein, die miteinander durch Stangen, Rippen od. dgl. verbunden sind, sie können aber auch, wie im gezeichneten Ausführungsbeispiel angenommen, einen einheitlichen Körper 3 bilden, der nach außen durch eine Hülse oder einen Mantel 4 abgedeckt ist. In dem einen Endflansch 1' ist ein Tastbolzen 5 längsverschiebbar, jedoch nicht drehbar gelagert. Das äußere Ende dieses Bolzens trägt eine Scheibe 6, deren Durchmesser zweckmäßig gleich dem Durchmesser des Werkzeuges ist.

Im Innern des Körpers 3 zwischen den Flanschen 1' und 2 ist ein Lager 7 für einen Winkelhebel 8, 8' angebracht, dessen einer Schenkel 8 in eine Ausnehmung 9 des Bolzens 5 eingreift und hier spielfrei gelagert ist, beispielsweise mittels einer Feder, während der andere Schenkel 8' einem Schaltarm für die Betätigung des Schaltknopfes 10 eines Kontaktfeder-

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satzes 11 (Abb. 5) dient, der im Bereich des Schaltarmes 8' an einer Konsole 12 befestigt ist.

Das innere Ende des Bolzens 5 liegt gegen eine Schraubenfeder 13 an, die sich auf einer Achse 14, die koaxial zum Bolzen verläuft, führt und gegen die Mittelwand 2 abstützt. Die Bewegung des Bolzens 5 nach vorn wird durch einen Anschlagring 15 begrenzt. Wie ersichtlich, überträgt sich jede Axialbewegung der Scheibe 6 auf den Schaltarm 8', der seinerseits den Kontaktfedersatz 11 zum Ansprechen bringt. Die dadurch verursachten Steuerimpulse werden in bekannter Weise auf die Elektromagnetkupplungen für die Werkzeugspindeln derart übertragen, daß diese das Werkzeug ständig in Berührung mit dem Werkstück hält, sich also stets in Richtung auf das Werkstück bewegt.

Auf dem vorderen Ende des Bolzens 5 ist eine Buchse 16 längsverschieblich gelagert, die einen Ring 17 trägt, der mittels zweier Zapfen oder Schrauben 18, 18' mit der Buchse 16 verbunden ist. Ein zweiter zum Ring 17 konzentrischer Ring 19 umgibt den letzteren und ist mit ihm über Zapfen oder Schrauben 20, 20', die um 90° versetzt zu den Schrauben 18, 18' angeordnet sind, verbunden. Die Teile 16 bis 20 bilden zusammen ein Kardangelenksystem.

In den Ring 19 sind drei über die Platte 6 nach vorn hervorstehende, um 120° gegeneinander versetzte Tasterstifte 21, 21' und 21" eingelassen, welche die Aufgabe haben, die verwundenen Flächen der Schablone abzutasten. Hierbei führt der Ring 19 eine Taumelbewegung aus.

Seitlich sind die Teile 6 bzw. 16 bis 21 durch eine Schutzhülse 22 abgedeckt.

Die Taumelbewegung des Ringes 19 wird über drei um 120° gegeneinander versetzte Führungsstangen 23' und 23" (F i g. 5) auf ein zweites Kardangelenksystem übertragen, das ähnlich dem soeben beschriebenen ausgebildet und im hinteren Teil des Tasterkörpers jenseits der Mittelwand 2 koaxial zum Bolzen 5 auf der Achse 14 gelagert ist, deren rückwärtiges Ende im Flansch 1 befestigt ist. Auf dieser Achse ist eine Muffe 24 befestigt, in welche diametral einander gegenüberliegende Schrauben oder Zapfen 25, 25' eingelassen sind, die einen zur Muffe 24 konzentrischen Ring 26 tragen, in den wiederum zwei diametral einander gegenüberliegende, aber um 90° gegenüber den Zapfen oder Schrauben 25, 25' versetzte Zapfen oder Schrauben 27, 27' eingreifen, welche einen zur Muffe 24 und zum Ring 26 konzentrischen zweiten Ring 28 tragen. Das Kardangelenksystem 24 bis 28, das über die Führungsstangen 23, 23' und 23" und durch die Wirkung einer auf der Achse 14 befindlichen Schraubenfeder 29 kraftschlüssig mit den kardanisch beweglichen inneren Teilen 16 bis 21 verbunden ist, folgt somit den Taumelbewegungen der letzteren. In den Ring 28 sind um 90° versetzt zwei Schaltarme 30, 30' eingelassen. Zu beiden Seiten jedes Schaltarmes sind Kontaktfedersätze 31, 31' bzw. 32, 32' derart angeordnet, daß die Bewegungen des Ringes 28 über die Schaltarme 30 bzw. 30' auf Kontaktstifte 33, 33' bzw. 34, 34' der Kontaktfedersätze 31, 31' bzw. 32, 32' übertragen werden.

Um die Güte der am Werkstück zu erzielenden Oberfläche einstellen und den Bereich etwa auftretender Pendelschwingungen vermeiden zu können, ist es vorteilhaft, die Kontaktfedersätze 31, 31' und 32, 32' längs der Schaltarme 30, 30' verschiebbar anzuordnen, um dadurch die wirksamen Hebellängen der Schaltarme zu verändern.

Das kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Kontaktfedersätze 31, 31' bzw. 32, 32' an Konsolen 35, 35' befestigt werden, die eine Gewindemutter 36 bzw. 36' aufweisen, in welche eine Gewindespindel 37 bzw. 37' eingreift, die im Körper 3 bzw. dessen Flanschen gelagert ist und mittels Handrädchen 38, 38' von außen her gedreht werden kann, wodurch die Kontaktfedersätze sich längs ihrer zugehörigen Schaltarme verschieben. Gleiche Anordnung läßt sich bei dem Schaltarm 8' verwirklichen, dem die Gewindespindel 37" mit dem Handrädchen 38" zugeordnet ist (F i g. 3 und 5).

so Die Kontaktfedersätze 31, 31' bzw. 32, 32' sind mit den Elektromagnetkupplungen für die Schwenkbewegung der Werkzeugspindel bzw. für das Werkstück in elektrischer Verbindung, derart, daß die Werkzeugspindel entsprechend der zu bearbeitenden Flächenkrümmung um die waagerechte Achse auf und nieder bzw. das aufgespannte Werkstück um seine senkrechte Achse vor- und rückwärts schwenken kann.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Taster für Nachformwerkzeugmaschinen mit sich drehendem Werkzeug, insbesondere Messerköpfe, dessen Tastbolzen durch axiale Verschiebung die Anlage des Tastbolzens auf dem Muster gemäß Tiefenbewegung zwischen Werkzeug und Werkstück steuert, dadurch gekennzeichnet, daß um den axial verschiebbaren, die Anlage in der Tiefe steuernde Tastbolzen (5) in einem dem Arbeitsbereich des Werkstückes entsprechenden Umfang drei um 120° versetzte, auf einem kardanisch beweglichen Ring 19 befestigte Tasterstifte (21, 21', 21") angeordnet sind und jener Ring über drei um 120° versetzte Führungsstangen (23, 23', 23") einen weiteren kardanisch beweglichen Ring 28 analog bewegt und dieser Ring um 90° versetzte, in den beiden Hauptrichtungen ansprechende Kontaktfedersätze steuert (31, 31' bzw. 32,32') nach Maßgabe einer Schwenkung der Tasterachse gegenüber der Musteroberfläche bzw. der Fräserachse gegenüber der Werkstückoberfläche.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 280 296, 626 099, 695 759, 702 468, 709 517, 726 562, 745 515, 903 521, 907 238, 908 552, 963 205, 1 012 506;

   Sch mid, »Automatologie«, Carl Hanser Verlag, München 1952, S. 178 bis 180;

   Schmid — Olk, »Fühlergesteuerte Maschinen«, Buchverlag Girardet, Essen 1939, S. 67/68.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 1 013 491.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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