DE626099C - Steuerung fuer Kopierfraesmaschinen mit einer in allen Richtungen schwenkbaren Fuehlerspindel - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung für Kopierfräsmaschinen mit einer in allen Richtungen schwenkbaren Fühlerspindel, die durch ihre Verschwenkung Kontakte steuert, welche durch einen Kraftantrieb die Spindel quer zu ihrer Längsrichtung an dem Umriß des Modells entlang führen. Dieses sogenannte Umrißfräsen konnte bisher nur dann zur Verwendung gelangen, wenn es sich um die Herstellung eines bestimmten. Flächenprofils handelte, z. B. um die Herstellung einer Nockenscheibe, deren Profil durch den Umriß des Modells gegeben war (vgl. z. B. Patent 586786). Zum Fräsen weniger einfacher Gebilde, bei denen auch in der dritten Dimension eine besondere Führung des Fräsers unter Steuerung durch die Fühlerspindel erforderlich wird, bediente man sich bisher einer grundsätzlich anderen Arbeitsweise, bei der eine Fühler-

ao spindel zur Verwendung gelangt, die sich nicht an dem Umfang des Modells entlang tastet, ' sondern das Modell geradlinig überfährt und. hierbei durch die von ihr gesteuerten Kon-' takte und den Kraftantrieb in ihrer Achsen-'· richtung so verstellt wird, daß sie in Berührung mit dem Modell bleibt, ohne sich von ihm abzuheben. Jedesmal, wenn die Fühlerspindel das Modell in gerader Richtung überfahren hat, wird sie selbsttätig seitlich etwas verschoben und dann wieder geradlinig zurückgeführt, um 'das Modell in der entgegengesetzten Richtung ■ zu überfahren, bis schließlich durch die wiederholte Hinundherbewegung der Fühlerspindel über das Modell hinweg dieses vollständig abgetastet ist. Die Fühlerspindel ist auf dem gleichen Halter wie der Fräser befestigt, so daß dieser eine der abgetasteten Modellfläche entsprechende Fläche auf dem Werkstück herausarbeitet. Ein und dieselbe Maschine kann nach Wahl mit der Umrißfühlerspindel oder mit der Fühlerspindel für die dreidimensionale Arbeitsweise ausgerüstet werden.

Die oben beschriebene dreidimensionale Arbeitsweise erfordert jedoch einen erheblichen Zeitaufwand, und es ist daher in vielen Fällen erwünscht, auch dann nach dem Umrißtastverfahren zu arbeiten, wenn nicht nur der Umriß abzutasten ist, sondern auch der Verlauf der Modellfläche in der dritten Dimension, also in der Achsenrichtung der Fühlerspindel. Dies gilt z. B. dann, wenn man eine Wulst oder eine ähnliche Erhebung auf einer gewölbten Fläche nach einem Modell herstellen will. Dann ist es erwünscht, den Umriß der Wulst abzutasten, gleichzeitig aber die Fühlerspindel so zu führen, daß sie mit der gewölbten Fläche in Berührung bleibt.

Erfindungsgemäß ist zu diesem Zweck die

Umrißfühlerspindel auch in der Achsenrichtung verschiebbar gelagert, und sie steuert durch Verschiebung in dieser Richtung für das selbsttätige Abtasten des Modells in der Tiefenrichtung zusätzliche Kontakte. Diese zusätzlichen Kontakte dürfen aber durch die Verschwenkung der Fühlerspindel nicht beeinflußt - werden, im Gegensatz zu den Umrißkontakten, die wiederum durch die axiale Verschiebung to der Spindel nicht beeinflußt werden dürfen, Diese Steuerung ermöglicht es also, die Vorteile des Umrißtasters hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeit und der Genauigkeit der Profilwiedergabe mit den Vorteilen der selbsttätigen Tiefensteuerung zu vereinigen. Beliebige Umrißprofile von Vorsprüngen auf gewölbten Flächen lassen sich hierdurch selbsttätig nachbilden.

An sich ist es bekannt, bei einer Steuerung mit einer kraftangetriebenen Fühlerspindel, die sowohl in allen Richtungen schwenkbar als auch axial verschiebbar gelagert ist, die Kontakte der Spindel so anzuordnen, daß sie teils nur durch die Verschwenkung der Spindel, 25 teils aber nur durch ihre Längsverschiebung beeinflußt werden. Bei der bekannten Anordnung jedoch dienen die Kontakte nicht dazu, die Fühlerspindel an dem Umriß des Modells entlang zu führen. Vielmehr arbeitet die bekannte Maschine nach dem dreidimensionalen Verfahren, so daß sie quer zu sich selbst über das Modell hinweggeführt wird und hierbei infolge ihrer selbstgesteuerten- axialen Verschiebung mit der Oberfläche des Modells in Berührung bleibt. Das auf ein Verschwenken der Fühlerspindel ansprechende Kontaktpaar hat hierbei nur die Aufgabe, den Vorschub der Fühlerspindel zu unterbrechen, wenn diese gegen eine steile Kante des Modells anläuft und nicht schnell genug über diese hinweggehoben werden kann. Hiervon unterscheidet sich die vorliegende Erfindung dadurch, daß die durch Verschwenken' der Spindel gesteuerten Kontakte einen Vorschub der Spindel quer zu ihrer Längsachse in verschiedenen Richtungen herbeiführen, um die Spindel an dem Umriß des Modells entlang zu leiten. Schließlich sind auch Kopierfräsmaschinen bekannt, bei denen die Fühlerspindel von Hand in'beliebiger Richtung an dem Modell entlang bewegt werden kann, während der von den Spindelkontakten gesteuerte Kraftantrieb nur die Aufgabe hat, den Fräser im Einklang mit den Spindelbewegungen zu bewegen, ohne jedoch irgendwie auf die Fühler spindel zurückzuwirken. Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung um eine voll selbsttätige Steuerung, bei der sich die Fühlerspindel von selbst 'mit Hilfe des von ihr gesteuerten Kraftantriebs an dem Modell entlang tastet. ■ - - - ■

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen veranschaulicht. In diesen zeigen:

Fig. ι einen Längsschnitt,

Fig. 2 eine mit Bezug auf Fig. 1 von links gesehene Seitenansicht,

Fig. 3 einen Teilschnitt nach der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 bis 7 Diagramme, welche die Arbeitsweise von Schablone und Taster veranschaulichen, und

Fig. 8 ein Schaltschema für den Taster, die Relais und die magnetischen Kupplungen.

Der Taster nach der Erfindung besteht aus einer die Tasterspitze 3 tragenden Spindel 2, die in einer Fassung 1 derart gelagert ist, daß sie sowohl nach allen Richtungen schwingen als sich auch in ihrer Längsrichtung verschieben kann. Bei dem bekannten Umrißtaster, aus dem das vorliegende Ausführungsbeispiel entwickelt wurde, war die Kugelpfanne, in der die Tasterspindel gelagert ist, mit ihrem offenen Ende nach der Tasterspitze hin gerichtet, so daß eine Längsbewegung der Tasterspindel nicht zulässig war. Um nun die Tasterspindel 2 so zu lagern, daß sie außer ihrer Schwenkbewegung auch eine Längsverschiebung erfahren kann, ist sie beim vorliegenden Ausführungsbeispiel mit einer, durch Überwurfmutter 5 gesicherten Lagerhalbkugel 4 versehen, die in einer Kugelpfanne 6 ruht. Diese Kugelpfanne ist mit ihrer öffnung nach links gerichtet, also von der Tasterspitze 3 abgewandt angeordnet. Außerdem weist die Kugelpfanne 6, die in der Aussparung der Fassung 1 sitzt, einen bei 7 angedeuteten zylindrischen Ansatz auf. Sie ist in der Fassung in der üblichen Weise durch eine Überwurfmutter 8 befestigt, welche ihrerseits durch eine Schraube 9 gesichert ist. Das andere Ende der Fassung 1 sitzt an einem Gehäuse 10, indem es beispielsweise in dieses mittels Gewindes 11 eingeschraubt und in seiner Lage durch eine Schraube 12 gesichert ist.

Die übliche Gewichtsausgleicheinrichtung ist bei 13 dargestellt.

Das Gehäuse 10 von größerem Durchmesser weist eine Trennwand 14 auf, durch deren Mittelöffnung die Tasterspindel mit ihrem ver- no jungten Ende 15 hindurchragt, das mittels eines an ihm vorgesehenen Bundes 16 innerhalb eines ringförmigen Kontaktträgers 17 liegt. An diesem befinden sich um 90° zueinander versetzt vier Kontakte 18, die mit vier entspre- u₅ chend verteilten Gegenkontakten 19 zusammenspielen. Die Kontakte 19 sind an dem vorderen Teil des Gehäuses um die Tasterspindel herum verteilt fest, aber einstellbar angeordnet.

Die Einstellung der Kontakte 19 ist dadurch ermöglicht, daß diese von. Stellschrauben 20 getragen werden, die in Isolierhülsen 21 sitzen.

Die Kontakte liegen in den Stromkreisen der üblichen Magnetkupplungen (vgl. Fig. 8), mit deren Hilfe die zum Umrißfräsen erforderlichen Bewegungen in zwei Richtungen gesteuert werden.

Die Kupplungsstromkreise für die entsprechenden Vorschubrichtungen des Umrißtasters werden dadurch geschlossen, daß der eine oder andere der vier Kontakte i8 der Tasterspindel ίο mit dem entsprechenden Gegenkontakt 19 des Gehäuses in Berührung gebracht wird. Dies erfolgt nun lediglich durch die Schwingbewegungen der Tasterspindel 2 um das Kugelgelenk, welche eintreten, wenn der Taster dem Umriß oder der Umfangslinie des Schablonenprofils folgt.

An dem Ende der Tasterspindel greift bei 23 eine Feder 22 o. dgl. an,- deren anderes Ende im Punkte 24 an einem drehbaren Wählerring 25 zur Auswahl derjenigen Kontakte verankert ist, welche der Taster nachgiebig geschlossen zu halten sucht. Im vorliegenden Falle ist der Ring 25 mit einer Kegelradverzahnung 26 versehen, die mit einem Kegelritzel 27 kämmt.

Dieses ist in einem bei 29 am Gehäuse 10 angeschraubten Führungsring 28 gelagert, welcher einen nach innen vorspringenden ringförmigen Flansch 30 aufweist, der als Lager für den Wählerring 25 dient und diesen festhält. An sich könnte offenbar der Wählerring 25, an welchem die radiale Feder 22 mit ihrem äußeren Ende verankert ist, in beliebiger Weise eingestellt werden, doch empfiehlt es sich für größere Maschinen, hierzu das Einstellgetriebe ,vorzusehen, das aus den Kegelradverzahnungen 26 und 27 gebildet wird, und das Kegelrad 26 zwecks Fernsteuerung mit -einer biegsamen Welle und einem Handrad o. dgl. zu versehen. Dementsprechend ruht die Welle 31 des Kegelrades in einer Lagerbuchse 32, die in beliebiger Weise an dem Ring 28 befestigt ist, während in der in Fig. 1 veranschaulichten Weise das äußere Ende 34 der Kegelradwelle durch ein Universalgelenk 35 mit einer Teleskopwelle 36 verbunden ist, die ihrerseits über ein Universalgelenk 37 mit der Welle 38 eines Kegelrades 39 in Verbindung steht. Dieses kämmt mit einem Kegelrad 40, dessen Welle 41 in einem Rahmen 42 ruht und einen Handgriff 43 trägt.

Mit Hilfe des Handgriffs 43 kann man daher das Kegelrad 40 verdrehen und auf diese Weise durch Vermittlung der Welle 36 und des Kegelrades 27 den Wählerring 25 einstellen. Die sich hieraus ergebende Lage der Feder 22 läßt sich mit Hilfe einer entsprechenden Teilung 44 0. dgl. ablesen, welche die verschiedenen Quadranten auf der Vorderseite des Tragrahmens anzeigt (vgl. auch Patent 586 786). . Insoweit, wie bisher beschrieben, ist die Anordnung bekannt, abgesehen davon, daß ·: die Lagerpfanne für das Kugellager 4, 6 umgekehrt angeordnet ist, so daß sich die Tasterspindel rückwärts von der veranschaulichten Lage aus verschieben kann, zu dem Zweck, die Tiefensteuerkontakte zu beeinflussen. Zwar handelt es sich bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel um ein einheitliches Gerät, doch ist ohne weiteres ersichtlich, daß die der Tiefensteuerung dienenden Einzelheiten als Zubehör für vorhandene Umrißtaster ausgebildet werden können. Zum Zweck der Tiefensteuerung wird das verjüngte Ende 15 der ■ Tasterspindel 2 in Achsenrichtung durch einen Fortsatz 45 mit abgerundetem Ende verlängert. Dieser Fortsatz ist bei 46 mit einem Schraubengewinde versehen und in das Ende der Tasterspindel an Stelle der Schraube eingesetzt, die dort für gewöhnlich angeordnet wird, um die Platte 23 zu sichern, an welcher die Feder 22 mit ihrem inneren Ende angreift.

Die der Tiefensteuerung dienenden Kontakte, welche durch eine Längsverschiebung dar Tasterspindel beeinflußt werden, werden von einem Rahmen 47 getragen, dessen äußere Platte 48 mittels Schrauben 49 an dem Ring 28 festgeschraubt ist, der seinerseits, wie erwähnt, von dem Gehäuse 10 getragen wird.

An der Rahmenplatte 48 ist bei 51 ein Lagerwinkel 50 angeschraubt, der mittels Drehzapfenschrauben 52, 53 einen Hebel 54 trägt.

Der Kontakttraghebel 54 ist bei der veranschaulichten Ausführungsform mit einer Blattfeder 55 versehen, die an ihrem oberen Ende sowohl einen vorderen Kontakt 56 als auch einen rückwärtigen Kontakt 57 trägt. Der Vorderkontakt 56 spielt mit einem festen Kontakt 58 zusammen, der .von einer Stellschraube 59 gebildet wird. Diese sitzt in einer Isolierhülse der Platte 48 und ist vorzugsweise durch einen leitenden Streifen 60 (Fig. 2) nut einer Klemme 61 verbunden, an welche die Leitung des Magnetkupplungsrelais angeschlossen wird·, um in der nachstehend beschriebenen Weise die Einwärtsbewegung von Taster und Fräser zu steuern.

Der auf dem Hebel 55 vorgesehene rückwärtige Kontakt 57 wirkt mit einem Kontakt 62 des Kupplungsstromkreises zusammen. Der Kontakt 62 sitzt am Ende einer StellschraubeÖ3, die in einen an der Vorderplatte 48 bei 65 an- ito geschraubten Lagerwinkel 64 eingeschraubt ist. Die Schraube 65 trägt eine Mutter 66 und dient gleichzeitig als Anschlußklemme für den Relaisstromkreis der Magnetkupplung für die Auswärtsbewegung (vgl. Fig. 8). Der Lagerwinkel 64 und die Schraube 65 sind· von der Platte 48 isoliert.

Vorzugsweise wirken eine Zugfeder 67 und eine Druckfeder 68 zusammen, um die Bewegungen des Kontakttraghebels 54 so zu beeinflüssen, daß für gewöhnlich die Vorderkontakte 56 und 58 miteinander in Berührung sind. Zur

Einstellung der Spannung der Federn 67 und 68 dienen entsprechende Stellschrauben und Muttern 69 und 70. Der Taster einschließlich der eigentlichen Tasterspindel ■ und der Tasterfassung sind geerdet, um den Stromkreis zu schließen, wie in Fig. 8 angedeutet. -

Die Bewegungen des Kontakttraghebels 54 werden durch die Verlagerungen der Tasterspindel 2 in ihrer. Längsrichtung .beherrscht. Der am Ende der Tasterspindel vorgesehene Verlängerungsfinger 45 nämlich legt sich gegen den kurzen Arm des Kontakthebels, der vorzugsweise mit einem gehärteten Knopf oder Block 71 versehen ist. Dieser ist unterhalb des Lagerpunktes 53 in den Hebel 54 eingelassen oder an ihm befestigt. Dieser Anordnung zufolge suchen die Federn 67 und 68 den Knopf 71 gegen das Ende des Fingers 45 zu drücken, wodurch der halbkugelige Lagerkopf 4 in Anlage an seiner Lagerpfanne 6 gehalten wird, während gleichzeitig die Vorderkontakte 56 und 58 geschlossen bleiben. Nur dann werden diese Kontakte getrennt, wenn die Spindel sich infolge eines auf ihr Tastende einwirkenden Druckes in der Längsrichtung verschiebt. Bei der Normalausführung des Tasters für dreidimensionale Arbeitsweise ist der dem Hebel 54 entsprechende Kontakttraghebel mit einer kegeligen Pfanne versehen, in die die Taster spindel mit ihrem Ende eingreift und daher sowohl bei Schwenkbewegungen als auch bei Längsverschiebungen den Kontakttraghebel bewegt. Bei der erliegenden Ausführung des Tasters ist indessen die kegelige Pfanne 'durch einen flachen Knopf 71 ersetzt oder gar durch ein Stück mit konkaver Kugelfläche von großem Radius, derart, daß durch Drehbewegungen der Tasterspindel um ihr Kugelgelenk keine Bewegungen des Kontakttraghebels 54 herbeigeführt werden. Vielmehr wird das Öffnen und Schließen der vorderen und rückwärtigen Kontakte ausschließlich durch Längsverschiebungen der Tasterspindel hervorgerufen. Da die Tasterspindel 2 ihre Schwenkbewegungen um das Kugelgelenk 4,6 als Drehpunkt ausführt,' müßte die Fläche des Knopfes 71 theoretisch ein Kugelabschnitt sein, dessen Mittelpunkt mit dem des Tastergelenks zusammenfällt. Doch ist die Schwenkbewegung der Tasterspindel auf so kleine Ausschläge beschränkt, daß der Knopf 71 praktisch völlig eben ausgeführt sein kann.

In dem Schaltschema der Fig. 8 sind die Umrißsteuerkontakte und die Steuerorgane des Kombinationstasters veranschaulicht, wobei der Einfachheit halber dieselben Bezugsziffern wie in den anderen Figuren angegeben sind. Im Interesse der Übersichtlichkeit sind jedoch die der Tiefensteuerung dienenden Teile des Tasters getrennt veranschaulicht, während tatsächlich die Stromkreissteuerung von ein und demselben Taster bewirkt wird. Die Umrißsteuerkontakte 19, die auf dem Gehäuse 10 im Umkreis verteilt sind, sind mit N, S, E und W bezeichnet. Sie stellen die Kardinalpunkte dar, welche der Bezeichnung der Bewegungsrichtungen dienen. Diese Bezeichnungen sind entgegengesetzt um den Tasterkopf herum aufgetragen, weil die Aufwärtsbewegung der Tasterspitze 3 zur Folge hat, daß sich das andere Ende 15 der Tasterspindel 2 abwärts bewegt.

Die N- und S-Kontaktklemmen 20 sind durch Steuerstromkreise 72 und 73 beispielsweise niedriger Spannung mit Relaismagneten 74 und 75 verbunden, die mft N und.S bezeichnet sind. In entsprechender Weise haben die E- und PF-Kontaktklemmen 20 durch Leitungen 76 und 77 niedriger Spannung Anschluß an Relaismagnete 78 und 79, die mit E und W bezeichnet sind. Die Stromkreise der entsprechenden Relaismagnete 74 und 75 werden durch Leitungen 80 und 81 geschlossen, die zu einer Leitung 82 führen, welche ihrerseits mit einer Leitung 83 verbunden ist, die von der einen Klemme eines ^-Volt-Stromerzeugers 84 herkommt. Die andere Seite des Stromkreises wird durch eine Leitung 85 geerdet.

Wie bereits oben erwähnt wurde, ist die Tasterspindel 2 bis 15 bei 86 geerdet, so daß go hierdurch die verschiedenen Relaisstromkreise zurück zum Stromerzeuger 84 geschlossen werden.

Die W- und E-Magnete 78 und 79 sind in entsprechender Weise durch Drähte 8y, 88, 89 an die Leitung 83 angeschlossen. Die N- und 5-Magnete 74 und 75 steuern einen in zwei Richtungen . schwingenden Anker 90, der für gewöhnlich durch Federn in seiner mittleren Lage gehalten wird. Dieser Anker ist an einen Stromkreis höherer Spannung (110 Volt) angeschlossen, und zwar durch eine Leitung 91, die ihrerseits mit einer Leitung 92 in Verbindung steht, welche zu der positiven Klemme des iio-Volt-Stromkreises führt.

In entsprechender Weise sind die W- und jE-Magnete78 und 79 so angeordnet, daß sie einen für gewöhnlich durch Federn in der Mittellage gehaltenen, in beiden Richtungen schwingenden Anker 93 beeinflussen, der durch no Leitung 94 und Leitung 92 mit der positiven Klemme des iio-Volt-Stromkreises verbunden ist.

Der N- und. S-Anker 90 vermag daher den Hochspannungsstromkreis zu schließen, der über die Leitungen 95 oder 96 zu den Magnetkupplungen 97 oder 98 führt, welche mit IV und 5 bezeichnet sind. Diese Kupplungen bewirken bekanntlich bei den Kellermaschinen die senkrechten Aufundabbewegungen von Taster und Fräser. Die Stromkreise der Magnetkupplungen 97 und 98 werden über Leitungen 99

und ioo und über die Leitung ιοί geschlossen, welche negative Spannung von no Volt führt.

In entsprechender Weise vermag der Anker 93 der W- und £-Relaismagnete 78 und 79 einen Kupplungssteuerstromkreis zu schließen, der über die Leitungen 102 oder 103 zu den betreffenden Magnetkupplungen 104 oder 105 führt, welche mit W und E bezeichnet sind und bei der Kuliermaschine dazu dienen, die in der Längsrichtung der Maschine erfolgenden Vorschubbewegungen zu steuern und die Bewegungen von Taster und Fräser nach rechts (E) oder nach links (W) herbeizuführen. Die Stromkreise für die Magnetkupplungen 104 und 105 werden über Leitungen 106 und 107 und über die Leitung 101 geschlossen, welche die negative Spannung von 110 Volt führt.

Die Feder 22 sucht für gewöhnlich die Umrißtastkontakte 18 und 19 zu schließen. Sie vermag jeweils nur zwei Kontakte zu schließen, die auf einer Seite der Tasterspindel liegen, und zwar auf der Seite, auf welcher sich die Feder befindet. Bei der Stellung, die in Fig. 8 veranschaulicht ist, ist der Ring 25 so eingestellt, daß die Feder 22 die Kontakte der Stromkreise 2V" und E zu schließen sucht, während die S- und FF-Stromkreise getrennt bleiben.

Längsverschiebungen der Tasterspindel 2 infolge Anstoßens des Tasters an die Schablone haben zur Folge, daß der Finger 45 gegen die flache Fläche 71 des Kontakttraghebels 54 stößt und dadurch die Vorder- und Rückkontakte 56 bis 58 und 57bis 62 öffnet und schließt, wodurch die Einwärts- und Auswärtsbewegungen von Taster und Fräser gesteuert werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform haben Schwenkbewegungen der Tasterspindel keinerlei Einfluß auf die Steuerung der Einwärts--und Auswärtsbewegung, da der Kontakttraghebel 54 nur durch solche Längsverschiebungen beeinflußt wird, welche die Tasterspindel bei beliebig ausgeschwenkter Lage des Tasters ausführt. Die seitlichen oder Schwingbewegungen der Tasterspindel steuern lediglich die üblichen Umriß-Vorschübe.

Wie bereits erwähnt, suchen die Federn 67 und 68 der Tiefensteuerung die Kontakte 56 bis 58 für gewöhnlich in der Stellung für Einwärtsvorschub zu halten, da die festen Kontakte 58

,50 in dem Steuerstromkreis niedriger Spannung durch die Leitung 108 mit dem Relais 109 für die Einwärtsbewegung verbunden sind. Der Stromkreis von dem Magneten 109 wird durch eine Leitung 110 über eine Leitung 83 geführt und von dort zu dem bei 85 geerdeten 14-Voft-Generator 84. Der Stromkreis wird also über die bei 86 ebenfalls geerdete Tasterspindel geschlossen.

Der Rückkontakt 57 bis 62 für die Tiefensteuerung vermag den geerdeten Taster über die Leitung in mit dem Relaismagneten 112 zu verbinden, der die Auswärtsbewegung herbeiführt. Der Stromkreis wird über Leitungen 113, Leitung 83, den bei 84 geerdeten 14-Volt-Stromerzeuger und die Erdung 86 geschlossen. Der durch Federn nachgiebig in seiner neutralen· Mittelstellung gehaltene Anker 114, der sich zwischen den Relaismagneten 109 und 112 zu bewegen vermag, ist durch Leitung 115 mit der Leitung 92 verbunden, welche positive Spannung von 110 Volt für die Betätigung der Kupplungen 117 und 120 führt.

Infolge dieser Anordnung bewirkt ein Anziehen des Ankers 114 durch den Relaismagneten 109, daß ein Stromkreis über Leitung 116, Magnetkupplung 117, Leitung 118, Leitung 101 zur negativen Klemme von 110 Volt geschlossen wird. Die Magnetkupplung 117 führt den Einwärtsvorschub herbei.

In entsprechender Weise wird durch Anziehen des Ankers 114 seitens des Relaismagneten 112 ein Stromkreis geschlossen, der über Leitung 119, Magnetkupplung 120, Leitung 121 und Leitung 101 zur negativen Klemme von 110 Volt führt. Die Magnetkupplung 120 bewirkt den Auswärtsvorschub.

Die Wirkungsweise des Kombinationstasters entspricht bei der Verwendung als Umrißtaster, der der Kante einer Schablone üblicher Form folgt, der bekannten Wirkungsweise des normalen Umrißtasters. Ändert sich aber das zu kopierende Profil in der Tiefenrichtung oder verläuft das Profil über einer gekrümmten oder welligen Fläche,' so tritt die Tiefensteuerung des Tasters in Tätigkeit und verändert die Tiefenlage von Fräser und Taster. Diese Wirkung tritt also ein, wenn die das wiederzugebende Profil darstellende Schablone derart angeordnet ist, daß sie mit einer hinsichtlich der Tiefe veränderlichen Schablone und Fläche zusammenwirkt oder auf dieser angeordnet ist.

Der Kombinationstaster nach der Erfindung eignet sich insbesondere für Arbeiten der in Fig. 4 und 5 veranschaulichten Art. Dort handelt es sich darum, eine gewölbte Fläche B zu kopieren, die mit einer Wulst A versehen ist. Wenn der Taster 3 dem Profil der Wulst A folgt, so läuft hierbei früher oder später die Tasterspitze auf die gewölbte Fläche B der Schablone auf und verschiebt daher die Tasterspindel 2 in deren Längsrichtung, wodurch die Kontakte 56 bis 58 und 57 bis 62 beeinflußt werden und die Magnetkupplungen derart steuern, daß das Werkzeug allmählich in entsprechender Weise geführt wird und eine Wulst gleichförmiger Stärke auf einer gewölbten Fläche herausarbeitet. Während dieser Arbeitsweise werden die Umrißtastkontakte 18 und 19 durch die Feder 22 entsprechend den erforderlichen Bewegungsrichtungen geschlossen und geöffnet. Die Feder 22 wird jeweils mittels des Handgriffs 43 entsprechend nach der Teilung 44 eingestellt.

Bei dem vorstehend beschriebenen Kombinationstaster können die Schwingbewegungen der Spindel den Einwärts- und Auswärtsvorschub des Fräsers nicht steuern, sofern der Winkel zwischen der Achse der Tasterspitze und dem Muster verhältnismäßig groß ist. Wie Fig. 6 zeigt, stellt sich bei einer übermäßigen Neigung der Schablonenfläche die zur Betätigung des Eontakthebels 54 erforderliche

ίο Läpgsbewegung der Tasterspindel nicht mehr ein. Vielmehr wird der Taster 3, statt in der Längsrichtung zurückgeschoben zu werden, geschwenkt. Infolgedessen ist die vorstehend beschriebene Ausführungsform des Kombinationstasters nur anwendbar auf Schablonen, bei denen der Winkel zwischen der Schablonenfläche und dem Taster die Grenze von etwa 45 ° nicht überschreitet. Wird der Winkel indessen größer als 45°, so reicht die axiale Komponente zur Verschiebung der Tasterspindel in ihrer Längsrichtung nicht aus, so daß die ordnungsgemäße Betätigung des Kontakthebels 54. zwecks Öffnens und Schließens der Einwärts- und Aus-

. wärtskontakte unterbleibt.

Fig. 7 zeigt, wie der Kombinationstaster verwendet werden kann, um .gleichzeitig einer die Tiefe bestimmenden Schablone B und dem Umriß einer darüber angebfachten Profilschablone A zu folgen. Diese Anordnung eignet sich zum Kopieren ein und. derselben Umrißgestalt von Werkstücken verschiedener Dicke oder Werkstücken mit verschieden tiefen Wandungen.
Der Kombinationstaster nach der vorliegenden Erfindung vereinigt also in einem einzigen Gerät die Eigenschaften des gewöhnlichen Umrißtasters und des dreidimensionalen Tasters für die Steuerung des Einwärts- und AuswärtsVorschubes des Fräsers. Geschwindigkeit und Genauigkeit in der Arbeitsweise werden hierdurch erhöht. Auch erübrigt sich die Notwendigkeit genauer Einstellungen beim Ausführen entsprechender Arbeiten. Zwar können derartige Kopierarbeiten mit Hilfe der bisher bekannten Taster ausgeführt werden, doch erfordert dies einen übermäßigen Arbeitsaufwand, insbesondere hinsichtlich der richtigen Einstellung.

Zwar ist vorstehend eine bevorzugte Ausführungsform des Kombinationstasters veranschaulicht und beschrieben, doch können offenbar verschiedene Änderungen der Bauart und der Steuerung der verschiedenen Stromkreise vorgesehen werden, die mit dem Wesen des Erfindungsgegenstandes nichts zu tun haben, ohne daß dadurch der Bereich der Erfindung verlassen wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Steuerung für Kopierfräsmaschinen mit einer in allen Richtungen schwenkbaren Fühlerspindel, die durch ihre Verschwenkung Kontakte steuert, die durch einen Kraftantrieb die Spindel an dem Umriß des Modells entlang führen (Umrißfräsen), dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (2,45) auch in der Achsenrichtung verschiebbar ist und durch Verschiebung in dieser Richtung für das selbsttätige Abtasten des Modells in der Tiefenrichtung zusätzliche Kontakte (56, 58, 57, 62) steuert, die durch eine Verschwenkung der Fühlerspindel nicht beeinflußt werden, während andererseits durch die axiale Verschiebung die Umrißkontakte (18, 19) unbeeinflußt bleiben.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen