-
Selbsttätige Nachformdrehbank Für die Wiedergabe von Modellen durch
Kopieren auf der Drehbank sind bereits Vorrichtungen bekannt, bei welchen ein Schlitten
ein Schneidwerkzeug und einen Taster trägt, und einen gleichmäßigen Längsvorschub
längs des Bettes der Maschine erfährt, wobei der normalerweise mit dem Modell in
Berührung stehende Taster entweder durch eine geradlinige Bewegung oder durch eine
Schwenkbewegung um eine Achse nach Maßgabe der Veränderungen des Profils des Modells
verstellbar ist. Die geradlinige Bewegung oder die Schwenkbewegung des Tasters wird
mit Hilfe einer hydraulischen, pneumatischen, elektrischen oder anderen Steuerung
auf eine Vorrichtung übertragen, welche eine entsprechende Querbewegung des Werkzeugs
bestimmt.
-
Es sind insbesondere hydraulische Wiedergabevorrichtungen mit schwenkbarem
Taster bekannt, bei welchen der Taster ein Ventil zur Verteilung des hydraulischen
Druckmediums steuert, welcher zur Verstellung des das Werkzeug und den Taster tragenden
Querschlittens auf einen Kolben einwirkt. Wenn die wiederzugebende Abschrägung gleichförmig
ist, behält der Taster längs dieser ganzen Abschrägung eine feste Schrägstellung
bei, welcher die für die gewünschte Bewegung des
Querschlittens
zweckmäßige Öffnung des Verteilerventils entspricht, je nachdem, ob die Abschrägung
mehr oder weniger steil ist,, ist die. Öffnung des Verteilerventils ebenfalls mehr
oder weniger groß.
-
Bei allen derartigen Vorrichtungen besteht die Gefahr, daß, sobald
die wiederzugebende Steigung einen gewissen Wert übersteigt, d. h. sobald der durch
die Abschrägung des Modells und die Achse der Drehbank gebildete Winkel einen gewissen
Wert überschreitet, der größenordnungsmäßig 6o° betragen kann, der Taster sich gegen
das Modell stemmt und nicht die Schrägstellung einnehmen kann, welche für die Rückwärtsbewegung
des Querschlittens erforderlich ist, wobei die Abstemmkräfte sogar den Bruch der
einander berührenden Teile, insbesondere des Tasters, hervorrufen können.
-
Die Schwierigkeit, solchen Abschrägungen zu folgen, insbesondere zur
Arbeitsebene des Tasters parallelen Flanken (gerade abgesetzten Stellen), wurde
teilweise durch die Benutzung von Tastern behoben, deren Arbeitsebene um einen Winkel
geneigt ist, der kleiner als der Winkel ist, unter welchem sich der Taster gegen
das Modell stemmt, d. h. für einen Winkel von etwa 6o°.
-
Diese Lösung hat jedoch nur einen beschränkten Wert und ist nur für
gerade abgesetzte Stellen und steile Abschrägungen brauchbar, die während der Längsverschiebung
in der Vorschubrichtung vor die Spitze des Tasters gelangen. Diese Anordnung gestattet
dem Taster nicht mehr, einer Abschrägung mit abnehmendem Profil zu folgen, deren
Neigungswinkel größer ist als der Winkel, welchen die Ebene der Schwenkbewegung
oder der geradlinigen Bewegung des Tasters mit der Achse der Drehbank bildet.
-
Ferner führt die Lösung mit einem Taster mit geneigter Arbeitsebene
zu einer erheblichen Komplizierung des Aufbaus der Werkzeugträgerschlitten.
-
Die sich hieraus ergebende mangelnde Steifheit verringert die Leistungsfähigkeit
der Maschine beträchtlich und verkleinert die Arbeits- und Wiedergabegenauigkeit
der Wiedergabevorrichtung.
-
Es ist ferner eine Vorrichtung bekannt, bei welcher die Rückwärtsbewegung
des das Werkzeug und den Taster tragenden Querschlittens zum Abrichten gerader abgesetzter
Stellen durch die Verstellung des Modells unter der Einwirkung einer hydraulischen
Steuerung gesteuert wird, welche durch den Druck des Längsschlittens auf einen der
wiederzugebenden geraden abgesetzten Stelle entsprechenden Anschlag ausgelöst wird.
Jeder geraden abgesetzten Stelle entspricht ein solcher Anschlag, und alle diese
Anschläge sind an ein und derselben Schiene befestigt und durch Kontrolle an einem
Musterstück eingestellt. Eine solche Vorrichtung gestattet nicht die Herstellung
eines konischen Abschnitts hinter der abgesetzten Stelle und kann nur zur Herstellung
gerader abgesetzter Stellen und von zylindrischen Abschnitten hinter denselben benutzt
werden. Ferner muß nach jeder Abrichtung einer abgesetzten Stelle die Bedienungsperson
den entsprechenden Anschlag entfernen, um dem Längsschlitten die Wiederaufnahme
seiner Bewegung zu gestatten.
-
Insbesondere für Kopierfräsmaschinen ist die Verwendung eines Tastorgans
vorgeschlagen worden, das aus einem röhrenförmigen Fühlfinger besteht, in dem eine
Nadel gleiten kann, deren dem Tastpunkt entgegengesetztes Ende den Anker eines Elektromagneten
trägt. Die Nadel ist einerseits in axialer Richtung gegen eine Feder verschiebbar,
wodurch eine Tiefensteuerung ermöglicht wird, andererseits ist sie in dem röhrenförmigen
Finger um zwei senkrechte Achsen schwenkbar und trägt zwei gekoppelte Elektrorriagneten,
von denen der eine oder der andere bei Drehung um die eine oder die andere Achse
in dem Augenblick in Tätigkeit tritt, in dem die Nadel in einer der beiden senkrechten
Richtungen auf einen stark geneigten Absatz trifft. Diese bekannte Vorrichtung weist
aber keinen Mechanismus auf, der die Verschiebungen des den Fühlfinger tragenden
Schlittens steuert.
-
Bei einer bekannten Kopierdrehbank sind Schablone und Werkstück in
Waagerecht- und Senkrechtsupporten eingespannt. Schablone und Werkstück sind starr
verbunden und werden von je einem Drehring umgeben, der einen Fühlfinger bzw. das
Werkzeug trägt, deren Spitze genau im Drehringmittelpunkt steht. Der Fühlfinger
besteht aus einem Hauptfühlfinger, einem Hilfsfühlfinger und einem Seitenfühlfinger,
welche über Relais die Einschaltung von Motoren zum Antrieb der verschiedenen Supporte,
der Drehringe und der Leitspindel steuern. Wenn beispielsweise der Seitenfühlfinger
gegen eine zur Schablonenachst senkrechte Fläche stößt, wird der die Leitspindel
antreibende Motor ausgeschaltet und der den Werkzeugsupport antreibende Motor eingeschaltet,
der das Werkzeug aus der Stellung in der Mitte des Drehringes entfernt, wobei es
bei dieser Bewegung die der Schablone entsprechende, zur Längsachse senkrecht stehende
Fläche des Werkstückes bearbeitet.
-
Bei einer anderen bekannten Kopiervorrichtung, die ausschließlich
hydraulisch gesteuert wird, wird die Eindringtiefe des Werkzeuges durch Axialbewegungen
des an der Schablone anliegenden Tasters gesteuert. Jeder quer zur Tasterachse gerichtete
Druck verschiebt dabei zusätzlich den Träger des Tastkopfes in der Druckrichtung.
Dadurch wird der Längsvorschub des Werkzeuges verringert oder beschleunigt.
-
Die bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß mit derselben
gerade Absätze, denen nicht ein kegelstumpfförmiges Profil vorangeht, das mit dem
geraden Absatz einen stumpfen Winkel einschließt, nicht selbsttätig hergestellt
werden können. Andererseits beeinträchtigt die Notwendigkeit der Neigung des Tastkopfes
für das Kopieren von geraden Absätzen oder von Absätzen mit starker Steigung die
Bearbeitung von Kegeln mit im Sinne des Längsvorschubes abnehmendem Durchmesser.
-
Es sind ferner mit hydraulischen oder elektrischen Mitteln gesteuerte
Kopiereinrichtungen bekannt, bei denen z. B. über ein Differentialgetriebe
aus
den Querbewegungen des Querschlittens zusätzliche Längsbewegungen des Längsschlittens
abgeleitet werden. Mit diesen bekannten Einrichtungen ist es möglich, den Längsvorschub
beim Nachformen schräger Absätze zu verlangsamen und ihn beim Bearbeiten senkrechter
Absätze stillzusetzen oder zu unterbrechen. Voraussetzung ist jedoch die Verwendung
eines schräg zur Längsvorschubachse angeordneten Tasters, der die Querbewegungen
des Querschlittens auch beim Auftreffen auf senkrechte Absätze des Modells steuert.
Diese Anordnung hat einmal den Nachteil, daß Kegelflächen mit sich in Arbeitsrichtung
verkleinerndem Durchmesser nur bis zu einem bestimmten Grenzwinkel bearbeitet werden
können, der von der Neigung des Tasters abhängt; zum anderen bringt die Abhängigkeit
der Längssteuerung des Längsschlittens von der durch den Taster gesteuerten Querverschiebung
des Querschlittens den Nachteil mit sich, daß an dem Übergang von einer Zylinderfläche
zu einer steilen Schulter oder einem steilen Absatz keine scharfe Ausformung der
Übergangsstelle möglich ist.
-
Schließlich sind die Vorschubgeschwindigkeiten bei Kegelflächen, die
sich in der Bearbeitungsrichtung verjüngen, unerwünscht groß, weil sich durch die
Beeinflussung des Längsvorschubes durch den Quervorschub - der in diesem Falle eine
zusätzliche Längsvorschubbewegung auslöst, die sich der eingestellten Längsvorschubbewegung
überlagertresultierende Vorschubgeschwindigkeiten ergeben können, die ein Mehrfaches
des eingestellten Längsvorschubes sind.
-
Diese Nachteile werden bei der erfindungsgemäßen Nachformdrehbank
mit einem hydraulisch gesteuerten Querschlitten, der sich senkrecht zur Drehachse
verschiebt und der das Werkzeug und den Taster trägt, welcher das Profil eines am
Maschinenbett befestigten Modells abtastet und auf einen die Bewegung des Querschlittens
steuernden hydraulischen Steuerschieber einwirkt und der beim Abtasten steiler Absätze
des Modells die Bewegung des den Querschlitten tragenden Längsschlittens unterbricht,
vermieden. Das wesentliche Merkmal dieser Nachformdrehbank gemäß der Erfindung besteht
darin, daß ein den Längsschlitten bewegender elektrischer Antrieb und ein die Bewegung
des Querschlittens auslösender elektromagnetischer Schalter parallel an eine Stromquelle
angeschlossen sind und in diesem Stromkreis ein Unterbrecherschalter angeordnet
ist, der sich beim Auftreffen des Tasters auf einen steilen Absatz des Modells öffnet
und dadurch gleichzeitig den Längsschlittenantrieb sowie den elektromagnetischen
Schalter abschaltet, dessen unter Federdruck stehender Kern auf den die Bewegung
des Querschlittens auslösenden hydraulischen Steuerschieber einwirkt.
-
Als besonders zweckmäßig erweist es sich, den unter Federdruck stehenden
und auf den hydraulischen Steuerschieber einwirkenden Kern des Elektromagneten hinsichtlich
der Größe seines Arbeitshubes zwecks Erzielung verschiedener Rückzugsgeschwindigkeiten
des Querschlittens einstellbar zu machen.
-
Beim Auftreffen des Tasters auf einen senkrechten oder stark geneigten
Absatz des Modells ist derselbe bei einer bevorzugten Ausführungsform relativ zu
seinem Träger in der Längsvorschubrichtung bewegbar, was dadurch ermöglicht wird,
daß der um eine zur Vorschubrichtung parallele Achse schwenkbare Taster zusätzlich
um eine zur Vorschubrichtung senkrechte Achse schwenkbar ist. Diese Relativbewegung
bewirkt die Öffnung eines Unterbrecherschalters, der den Längsvorschub unterbricht
und den vom Taster beeinflußten hydraulischen Steuerschieber in die Rückzugstellung
für den Querschlitten bringt.
-
Die vorstehend genannte Ausbildung zeichnet sich durch eine einfache
und damit zuverlässig wirkende Vorrichtung aus. Es wird nur ein einziger Taster
verwendet, der zur Vorschubrichtung stets senkrecht eingestellt bleiben kann. Man
kommt mit wenig Teilen aus. Die Anordnung ist robust und arbeitet doch empfindlich.
Die Übertragung der Bewegung des Tasters in Längs- und Querrichtung erfolgt rasch.
Die Vorrichtung arbeitet reaktionssicher, so daß eine genaue Nachformarbeit geleistet
werden kann. Die Bewegung des Längsschlittens ist von jener des Querschlittens vollständig
unabhängig. Es ergibt sich eine vollkommen automatische Regelung der Bewegungen
des Tasters und des Werkzeugs, so daß eine Veränderung der Stellung eines Teils
von Hand nicht erforderlich ist.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Beschreibung, welche unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zwei Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ihrer Anwendung auf eine Nachformdrehbank nur
beispielsweise und nicht einschränkend beschreibt.
-
Fig. r stellt im Grundriß eine Gesamtansicht einer ersten Ausführungsform
der Vorrichtung dar, bei welcher der bewegliche Teil das Modell ist; Fig. 2 zeigt
in größerem Maßstab einen Längsschnitt längs der Linie II-II der Fig. z des Tasters
und seines Halters sowie des Organs zur Steuerung der Bewegung des das Werkzeug
und den Taster tragenden Schlittens; Fig. 3 und q. zeigen Einzelheiten einer Vorrichtung
zur zusätzlichen Betätigung der Bewegung des das Werkzeug und den Taster tragenden
Schlittens; die verschiedenen Stellungen der Fig. 5 zeigen die verschiedenen Phasen
der Wiedergabe einer abgesetzten Stelle; Fig. 6 zeigt schematisch die Arbeit des
Tasters und des Werkzeugs bei der Herstellung von sehr' steilen Abschrägungen; Fig.
7 zeigt in Seitenansicht eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher
der bewegliche Teil der Taster ist; Fig. 8 zeigt im Grundriß den Einbau des Tasters
in die Vorrichtung gemäß Fig.7, wobei das Gehäuse des Tasters entfernt ist;
Fig.9
zeigt in größerem Maßstab Einzelheiten der Betätigung des in Fig.8 dargestellten
elektrischen Unterbrechers.
-
Wie Fig. i zeigt, ist das Musterstück oder Modell i zwischen zwei
Spitzen 2 und 3 eingespannt, welche in zwei Spitzenhaltern 2' und 3' untergebracht
-und der Einwirkung von Federn 2" und 3" unterworfen sind, wobei die Spitzenhalter
auf dem mit dem Gestell der Maschine starr verbundenen Hilfsbett 4 blockiert sind.
-
Jeder dieser beiden gleich ausgebildeten Spitzenhalter besitzt eine
unabhängige Vorrichtung 2 a oder 3 a zur Regelung der Spannung der Federn mittels
Schraube und Gegenmutter. Die Spannung der Feder 3" des Spitzenhalters 3' soll etwas
kleiner als die der Feder 2" des Spitzenhalters 2' sein, so daß im normalen Betrieb
dessen Spitze mit ihrer inneren Schulter 2"' anschlägt und so eine genau gleichbleibende
Stellung des Modells gewährleistet.
-
Ein elektrischer Unterbrecher 5, der durch Druck geöffnet wird, ist
mit dem Spitzenhalter 2' starr verbunden, wobei der bewegliche Teil dieses Unterbrechers
möglichst nahe einer Verlängerung 2 b der Spitze 2 angeordnet ist, damit er beim
Eindrücken dieser Spitze sofort betätigt wird.
-
An einem beliebigen Punkte des Mechanismus zur Steuerung des Längsvorschubs
der Schlitten ist eine elektromagnetische Kupplung 6 mit festen Bürsten und umlaufenden
Schleifringen angeordnet, welche durch einen Stromkreis gespeist wird, in welchen
der Unterbrecher 5 eingeschaltet ist, so daß die öffnung dieses Unterbrechers die
sofortige Auskupplung des Antriebs und das sofortige Aufhören des Vorschubs bewirkt.
Der elektromagnetischen Kupplung kann vorteilhafterweise eine selbsttätig betätigte,
elektrische oder mechanische Hilfsbremse zugeordnet sein, um sehr kurzzeitig die
lebendige Kraft des zwischen der Kupplung und den Schlitten angebrachten Vorschubmechanismus
aufzuzehren.
-
Die soeben beschriebene Vorrichtung ist mit einem Wiedergabesystem
beliebiger bekannter (elektrischer, pneumatischer, mechanischer) Bauart kombiniert,
bei welchem ein mit dem Modell i in Berührung stehender Taster 7 unmittelbar oder
mittelbar mit dem Mechanismus zur Verstellung des Werkzeugs 8, welches das wiedergegebene
Stück i' bearbeitet, derart verbunden ist, daß jeder Querverstellung des Tasters
7 eine Querverstellung gleicher Größe oder verschiedener, aber bekannter Größe des
Werkzeugs entspricht.
-
Der Taster 7 ist mit dem das Werkzeug 8 tragenden Querschlitten io
durch den in großem Maßstab in Fig. 2 dargestellten Mechanismus verbunden. Der Querschlitten
io ist mittels der Querschraube i i und der drehbaren Verbindung 12 mit einem Kolben
9 verbunden, welcher den Verteilerkörper 13 und das hydraulische Ventil 14 trägt.
Dieses durch die Feder 15 beständig nach oben gedrückte Ventil legt sich gegen das
rechtwinklig abgebogene Ende 16 des Tasters 7, der ohne Spiel mittels seiner Achse
17 in Lagern des Verteilerkörpers schwenkbar ist. Der hydraulische Kreis ist in
bekannter Weise so ausgebildet, daß das Ventil sich nach oben bewegt, wenn der Taster
keinen Druck auf dasselbe ausübt, und das Ventil so den Vorschub des Kolbens und
infolgedessen die Annäherung des Werkzeugs an das Werkstück steuert. Jeder auf das
Ventil durch den Taster oder die Handbetätigung ausgeübte Druck bewirkt dagegen
den Rückzug des Kolbens und des Werk-' zeugs. Diese Anordnung wird für die schnelle
Rückzugsbewegung des Querschlittens benutzt, und zwar dank eines Fernbetätigungssystems
bereits bekannter Bauart, welches hier in folgender Weise verwirklicht ist: Ein
in Reichweite der Bedienungsperson befindlicher Hebel 18 ist um eine Achse i9 schwenkbar
und mit einem kleinen Hebel 2o starr verbunden und wirkt (mittels der weiter unten
beschriebenen besonderen Vorrichtung) auf den das Eindrücken des Ventils 14 bewirkenden
Winkelhebel 16 ein.
-
In der normalen Arbeitsstellung legt sich der Taster 7 ohne irgendwelche
Nebeneinwirkung einerseits gegen das Modellstück i und andererseits gegen das Ventil
14.
-
Ein Druckmedium wird durch eine nicht dargestellte Pumpe in der Richtung
der Pfeile f und f'
in die durch den Kolben 9 begrenzten Kammern gefördert,
wobei dieses Medium auf die Seiten 9 a und 9 b des Kolbens einen Druck ausübt. Das
Ventil 14 gestattet, den Austritt des Druckmediums aus der durch die Vorderseite
9 a des Kolbens begrenzten Kammer zu regeln. Da die Fläche der Seite 9 a größer
als die der Seite 9 b ist, muß der auf die erstere ausgeübte Druck schwächer sein,
wenn der Kolben 9 unbeweglich bleiben soll. Das Ventil 14 muß daher leicht offen
sein. Wenn seine Öffnung größer oder kleiner ist, bewegen sich der Kolben 9 und
der das Werkzeug 8 tragende Querschlitten io gegen das Werkstück oder entfernen
sich von diesem.
-
Wenn man den Taster und mit ihm das Werkzeug zurückziehen will (z.
B. an einer abgesetzten Stelle), so drückt man den Hebel 18 herunter, wodurch der
Taster freigemacht und das Ventil 14 niedergedrückt wird, was schließlich bewirkt,
daß der Kolben 9 zurückgedrückt und das Werkzeug 8 zurückgezogen wird.
-
Erfindungsgemäß ist die Fernbetätigung des Rückzugs des Tasters der
Betätigung des Unterbrechers 5, welcher den Vorschub mittels der Kupplung 6 steuert,
so zugeordnet, daß die Unterbrechung des Kupplungsstromkreises einen Rückzug des
Tasters und des Werkzeugs bewirkt, wobei dieser Rückzug seinerseits unter weiter
unten ausgeführten Bedingungen eine Wiederinbetriebsetzung des Vorschubs bewirkt
usw. Diese gegenseitige Abhängigkeit wird durch ein System hergestellt, welches
folgendermaßen ausgebildet ist: Ein Elektromagnet 2i ist an dem Gehäuse 22 des Tasters
befestigt und weist einen Tauchkern 23 auf, welcher unter der Einwirkung einer Feder
24 auf den Hebelarm 2o und infolgedessen auf den Arm 16 des Tasters 7 einwirkt.
Die Wicklung
dieses Elektromagneten 21 ist (Fig. i) in einen elektrischen
Stromkreis eingeschaltet, der mit dem einen der Pole einer Stromquelle unmittelbar
und mit dem anderen Pol über den Unterbrecher 5 verbunden ist, so daß die Öffnung
dieses Unterbrechers gleichzeitig die Abschaltung der Kupplung 6 und die Unterbrechung
des Stromkreises des Elektromagneten 21 bewirkt.
-
In der normalen Arbeitsstellung für die Wiedergabe, d. h. während
des Längsvorschubs der Schlitten, wird der Tauchkern 23 unter überwindung der Kraft
der Feder 24 nach oben gezogen und übt keinen Druck auf den Taster aus. Wenn jedoch
der Unterbrecher 5 geöffnet wird und der Längsvorschub unterbrochen wird, wird der
Kern 23 freigegeben und durch die Feder 24 plötzlich nach unten gedrückt, so daß
er mittels des Hebels 2o und des Arms 16 des Tasters das Eindrücken des Ventils
14 und infolgedessen die schnelle Rückwärtsbewegung des das Werkzeug tragenden Querschlittens
zu der Bedienungsperson hin bewirkt.
-
Zur Regelung der Rückzugsgeschwindigkeit des Werkzeugs sind an dem
oberen Ende des Tauchkernes 23 eine Mutter 25 und Gegenmutter 26 vorgesehen, deren
Verstellung die Begrenzung des Abwärtshubes des Tauchkernes und infolgedessen des
Eindrückungsgrads des Ventils 14 gestattet.
-
Der Rückzug des Tasters kann jedoch auch von Hand unabhängig von der
oben beschriebenen elektromagnetischen Betätigung mittels folgender Anordnung bewirkt
werden: Der Hebel 20 ist mittels eines Splints 28 mit einer abgesetzten Hülse 27
(Fig. 4) starr verbunden. Diese Hülse ist frei in dem Gehäuse 22 drehbar und dient
als Lager für die mit dem Handbetätigungshebel 18 starr verbundene Achse i9. Dieser
Hebel ist mit dem das Eindrücken des Ventils 14 steuernden Hebel 2o durch einen
Stift 29 verbunden, welcher an einem Bund der Achse i9 befestigt ist und in eine
in den Bund der Hülse 27 gefräste Nut eintritt (Fig.4). Die Einstellung des Stiftes
in der Nut ist so getroffen, daß eine Betätigung des Hebels 18 die Drehung des Hebels
20 und das Niederdrücken des Ventils 14 bewirken kann, daß aber die Drehung des
Hebels 20 infolge der Abwärtsbewegung des Kernes 23 des Elektromagneten 21 auf den
Hebel 18 keinen Einfluß hat.
-
Die Arbeitsweise ist folgende: In der normalen Arbeitsstellung ist
der Unterbrecher 5 geschlossen, und der Strom durchfließt die Kupplung 6 und die
Wicklung des Elektromagneten 21, wodurch einerseits die Einkupplung des Antriebs
des Längsvorschubs und andererseits das Anheben des Kernes 23 bewirkt wird, so daß
die Verstellung des Tasters in Abhängigkeit von dem Profil des Modells frei auf
den Schlitten io und das Werkzeug 8 übertragen werden.
-
Der Taster besitzt in der Laufrichtung eine gerade, zu der Achse der
Spitzen senkrechte Flanke oder eine etwas hinterdrehte Flanke, so daß während der
Wiedergabe von geraden abgesetzten Stellen nur die Spitze in Berührung mit dem Modell
bleibt. Eine frontale Abschrägung mit veränderlichem Winkel entsprechend der auszuführenden
Wiedergabearbeit gestattet, die Wiedergabe von abnehmenden Abschrägungen und Profilen
großer Steigung vorzunehmen, ohne daß der Taster und das Modell sich gegenseitig
behindern.
-
Wie bereits ausgeführt, ist die Spannung der Feder 2" der Spitze 2
so eingestellt, daß ihre Schalter 2"' in der Stellung der Fig. i anliegt, solange
diese Spitze 2 nur der geringen Längskraft unterworfen ist, welche von der Rückwirkung
des Tasters auf das Modell herrührt, wenn der Taster über ein schwach geneigtes
Profil des Modells gleitet (Stellung i, Fig. 5).
-
Wenn der Taster gegen eine gerade abgesetzte Stelle stößt (Stellung
2, Fig. 5), sucht sich das Modell nach links zu verschieben, wobei es die Spitze
2 mitnimmt, welche die Feder 2" zusammendrückt und mittels ihrer Verlängerung 2
b die Öffnung des Unterbrechers 5, d. h. die Außerbetriebsetzung der elektromagnetischen
Kupplung 6 und des Elektromagneten 21, bewirkt. Hieraus ergibt sich somit, daß einerseits
der Längsvorschub der Schlitten aufhört, und daß andererseits der Tauchkern 23 unter
der Einwirkung der Feder 24 das Niederdrücken des Ventils 14 und die Rückzugsbewegung
des Tasters 7 und des Querschlittens io und somit des Werkzeugs 8 bewirkt (Stellung
3, Fig. 5).
-
Sobald die Arbeitsfläche des Tasters hinter die abgesetzte Stelle
des Modells zurückgetreten ist, kann die Feder 2" der Spitze 2 von neuem auf das
Modell einwirken, um es in seine Ruhestellung zurückzuführen. Der Unterbrecher 5
wird wieder geschlossen und setzt die Kupplung 6 und den Elektromagneten 2i unter
Strom. Der Tauchkern 23 bewirkt also auch die Aufwärtsbewegung des hydraulischen
Ventils 14, wodurch die Rückzugsbewegung des Werkzeugs zum Stillstand kommt. Der
freigegebene Taster legt sich in einer neuen Gleichgewichtsstellung gegen den neuen
Durchmesser des Modells, indem er an das Werkzeug eine entsprechende Stellung weitergibt.
Gleichzeitig kuppelt sich die elektromagnetische Kupplung für den Längsvorschub
ein, und der Längsschlitten nimmt seine Bewegung wieder auf (Stellung 4, Fig. 5).
Zum besseren Verständnis der in Fig. 5 im einzelnen gezeigten Bewegung ist eine
erhebliche Größe der Verstellung des Modells angegeben. In der Praxis kann die Verlängerung
2 b des Teils 2 in der Ruhestellung der Fig. i unmittelbar mit dem Unterbrecher
5 in Berührung stehen, so daß dessen Öffnung erfolgt, sobald die Spitze um eine
sehr kleine Strecke zurückweicht.
-
Der Taster kann auf diese Weise selbsttätig aufeinanderfolgenden abgesetzten
Stellen folgen, welche beliebig nahe aneinander und beliebig wenig ausgeprägt sein
können.
-
Es genügt, daß die Trägheit der Betätigungsorgane des Längsvorschubs
durch eine mit der elektromagnetischen Kupplung kombinierte selbsttätige Bremse
aufgezehrt wird.
Man kann sogar auf diese Weise stufenweise abgesetzte
Stellen und Profile wiedergeben, welche in bezug auf die Achse eine zwischen 6o
und 9o° liegende Neigung aufweisen, was bei einer gewöhnlichen Vorrichtung das Festklemmen
des Tasters gegen das Modell bewirken würde.
-
In Fig. 6, welche schematisch bei i das Modell und bei i' das nach
diesem Modell hergestellte Werkstück zeigt, ist ersichtlich, daß bei jeder Einwirkung
des Tasters 7 auf das Modell dieser um die zur Öffnung des Kontakts nötige Strecke
zurückweicht (was eine entsprechende Rückwärtsbewegung des Modells bewirkt) und
dann wieder gemäß des in Fig. 5 dargestellten Arbeitsspiels mit dem Modell in Berührung
kommt, wodurch der Taster eine stufenweise Verstellung kleiner Amplitude erfährt,
wie es in dem linken Teil der Fig. 6 zwischen den vollen und gestrichelten Linien
dargestellt ist.
-
Dieser stufenweisen Bewegung des Tasters entspricht eine einen Längsvorschub
und einen Querrückzug umfassende ähnliche Bewegung des Werkzeugs 8, welche sich
an dem Werkstück durch kleine Stufen auswirkt, welche praktisch nicht wahrnehmbar
sind, aber der größeren Klarheit wegen in der Zeichnung vergrößert dargestellt wurden.
-
Da der für die Axialverschiebung des Modells nötige Druck sehr klein
ist, können keine Störungen der Schlittenantriebe auftreten, wie sie bei den Systemen
mit festen Anschlägen und mechanischer Auskupplung des Vorschubs vorkommen.
-
Die bisher beschriebene Vorrichtung weist die Bauart mit beweglichem
Modell auf, welche für die Wiedergabe von Modellen aus Blech nicht sehr geeignet
ist, deren Einspannung zwischen Spitzen. zu großen mechanischen Komplikationen führt.
Ferner kann, wenn das Modell eine beträchtliche Masse hat, die Rückwirkung auf den
Taster im Fall eines schnellen Vorschubs des Längsschlittens hinreichend groß sein,
um den Taster zu zerstören, und zwar insbesondere seine Schwenkzapfen, welche heikle
Organe sind. Man hat daher zur Überwindung dieser Schwierigkeiten versucht, den
Taster- beweglich zu machen und die Vorschubbewegung des Längsschlittens und die
Rückzugsbewegung des Querschlittens durch die Verstellung des Tasters zu steuern,
während das Modell unbeweglich bleibt. Eine solche Vorrichtung ist nachstehend beschrieben:
Die allgemeine Form des Tasters ist der vorstehend beschriebenen ähnlich.
-
Bei der in den Fig. 7 bis 9 dargestellten Vorrichtung trägt ein Körper
30 zwei Schwenkzapfen 34 3a, welche in Lagerflächen schwenkbar sind, die
an mit dem Verteilerkörper 13 starr verbundenen Auslegern 33, 34 angebracht
sind. In dem Verteilerkörper 13 ist das Verteilerventil 14 angeordnet. Die Schwenkzapfen
3i,. 32 bestimmen die Achse 17, um welche der Taster bei seiner Gleitbewegung auf
den Abschrägungen des Modells schwenken kann.
-
.Der Körper 30 wird von einer Achse 35 durchsetzt, die frei
auf zwei-- Kugelkränzen 36 und 37 drehbar ist, welche durch die Scheiben 38, 39
und die Blockierungsschraube 40 gehalten werden.
-
Der außerhalb des Körpers 3o befindliche Teil der Achse 35 trägt den
Arm 41 des Tasters und ist in ein in den Arm des Tasters gebohrtes Loch eingesetzt.
Der Arm 41 -des Tasters und die Achse 35 sind zur Befestigung des Fühlers 42 des
Tasters durchbohrt. Der Schaft 43 des Fühlers, der in das Loch eingesetzt ist, verbindet
die Achse 35 und den Arm 41 des Tasters starr miteinander, wobei der Schaft 43 eine
Blockierungsrille 44 aufweist, in welcher eine Kugel 45 durch eine in einem
Gewindeloch der Achse 35 angeordnete Schraube 46 gehalten wird.
-
Eine mit dem Schwenkkörper 30 starr verbundene Feder 47 hält
den Arm 41 des Tasters in der Ruhestellung, indem sie ihn gegen einen Anschlag 48
legt, der ebenfalls mit dem Schwenkkörper starr verbunden ist (Fig.9).
-
Ein elektrischer Unterbrecher 49 ist auf dem Verteilerkörper 13 so
angeordnet, daß er durch den Arm 16 des Tasters betätigt werden kann, wenn dieser
um die Achse 35 schwenkt.
-
Hierfür ist der Ausleger 34 mit einem Loch 50 versehen, in welchem
frei ein Stift 5 i gleiten kann, welcher gegen den Arm 16 des Tasters durch die
Betätigungsfeder 52 des Unterbrechers gedrückt wird, wobei der feste Teil der Feder
52 an dem Ausleger 34 befestigt ist.
-
Der elektrische Unterbrecher 49 ist in die Betätigungsstromkreise
der Antriebe der Längs- und Querschlitten in der gleichen Weise eingeschaltet wie
der Unterbrecher 5 der Fig. i und wirkt daher in ähnlicher Weise: Wenn der Fühler
42 des Tasters mit einer Abschrägung des Modells in Berührung kommt, welche zu groß
ist, als daß der Taster um seine Achse 17 schwenken könnte, gleitet der Fühler 42
auf dem Modell, wobei die zu der Achse der Drehbank parallele Komponente der Rückwirkung
des Modells auf den Fühler des Tasters den Taster um die Achse 35 schwenken läßt,
was die Unterbrechung der Stromkreise durch den Unterbrecher 49 zur Folge hat. Der
Längsschlitten hält an, und der durch die Feder 24 zurückgedrängte Kern 23 bewirkt
mittels des Hebels 2o und des Arms 16 des Tasters das Niederdrücken des Ventils
14 und infolgedessen die Rückzugsbewegung des Querschlittens. Nach einer hinreichenden
Rückzugsbewegung schließt der Unterbrecher 49, und das Arbeitsspiel wiederholt sich,
bis die Abschrägung wiedergegeben ist.