DE1036131B

DE1036131B - Copier

Info

Publication number: DE1036131B
Application number: DEB19198A
Authority: DE
Inventors: Finn Brynildsrud
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1948-12-02
Filing date: 1952-02-22
Publication date: 1958-08-07

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

kl. 75 a 14kl. 75 a 14

INTERNAT. KL. B 44 L·INTERNAT. KL. B 44 L

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFT 1036131EXPLAINING PUBLICATION 1036131

B 19198 Ib/75 aB 19198 Ib / 75 a

ANMELDETAG: 22. FEBRUAR 1952REGISTRATION DATE: FEBRUARY 22, 1952

B EKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 7.AUGUST1958NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: AUGUST 7, 1958

Die Erfindung betrifft eine dreidimensional arbeitende Kopiermaschine zur Herstellung von Maschinenteilen, Gießformen, Schmiedegesenken und anderen, von unregelmäßigen Oberflächen begrenzten Körpern. Bei derartigen Maschinen werden die erforderlichen Bewegungen eines oder mehrerer Schnittwerkzeuge gegenüber einem oder mehreren Werkstücken durch die relativen Bewegungen eines Fühlers über die Oberfläche eines — nachstehend als »Modell« bezeichneten — Vorbildes oder Führungsstückes gesteuert, dessen Gestalt oder Profil an einem Werkstück oder mehreren reproduziert werden soll.The invention relates to a three-dimensional copying machine for the production of machine parts, Casting molds, forging dies and other bodies bounded by irregular surfaces. In such machines, the required movements of one or more cutting tools compared to one or more workpieces through the relative movements of a sensor over the surface a - hereinafter referred to as "model" - controlled prototype or guide piece, whose shape or profile is to be reproduced on one or more workpiece.

Im besonderen bezieht sich die Erfindung auf dreidimensional arbeitende Kopiermaschinen mit zwei horizontal in einander kreuzenden Bahnen beweglichen Schlitten, von denen der eine das Modell und das Werkstück und der andere den Fühler und das Werkzeug trägt.In particular, the invention relates to three-dimensional copying machines with two horizontally in intersecting tracks movable carriage, one of which is the model and the workpiece and the other carries the feeler and the tool.

Das Wesen der Erfindung liegt in der Art der Vorschubeinrichtung für die eigentliche Kopierbewegung. Das Neue besteht darin, daß der eine, den Fühler und das Werkzeug tragende, horizontal bewegliche Schlitten an einem mit Parallellenkern vertikal beweglich aufgehängten Träger verschiebbar ist und zum Verschieben dieses Schlittens ein an seinem Träger abgestütztes und von Hand betätigtes Getriebe, z. B. ein Bedienungshebel, vorgesehen ist.The essence of the invention lies in the type of feed device for the actual copying movement. The novelty is that the one, the feeler and the tool carrying, horizontally movable slide is displaceable on a vertically movably suspended carrier with parallel links and for moving this slide a supported on its carrier and manually operated gear, z. B. a Control lever, is provided.

Es sind nach dem Pantographenprinzip (Storchschnabelverfaihren) arbeitende Kopiermaschinen bekannt, bei denen der Träger des Storchschnabels in einer Parallelogrammführung horizontal verstellbar ist, die ihrerseits von dem senkrecht verschiebbaren Schlitten getragen wird. Abgesehen davon, daß Pantographkopiermaschinen für gewisse Arbeitsvorgänge nicht geeignet sind, haben die erwähnten Maschinen den Nachteil, daß i'hre waagerecht weit ausladenden Gelenkparallelogramme mechanisch ungünstig beansprucht werden und keine sichere Führung des Werkzeuges und des Fühlers ergeben, wenn man sie nicht unverhältnismäßig schwer ausführen will.According to the pantograph principle (cranesbill procedure) working copying machines are known in which the support of the cranesbill is horizontally adjustable in a parallelogram is, which in turn is carried by the vertically displaceable carriage. Apart from the pantograph copiers are not suitable for certain work processes, the machines mentioned have the disadvantage that they are horizontally expansive Joint parallelograms are mechanically stressed unfavorably and no safe guidance of the tool and of the feeler, if one does not want to carry them out disproportionately difficult.

Es sind ferner Kopiermasdhinen mit hydraulischer Steuerung bekannt, bei denen das Werkzeug und der Fühler Kopierbewegungen nur in einer bestimmten horizontalen Richtung ausführen, während der Tisch mit dem Arbeitsstück und dem Muster die beiden anderen Bewegungskomponenten, nämlich die zweite horizontale und die vertikale Bewegung ausführen muß. Nach der Erfindung sind dagegen die drei Bewegungskomponenten so aufgeteilt, daß der Arbeitstisch, der Werkzeugschlittenträger und der Werkzeugschlitten je eine der drei erforderlichen Bewegungen ausführt. Dazu kommt die vorteilhafte vertikalbewegliche Parallelogrammaufhängung des Werkzeugstückträgers. There are also copier machines with hydraulic control are known in which the tool and the Feelers only make copying movements in a certain horizontal direction while the table is in motion with the work piece and the pattern, the other two movement components, namely the second must perform horizontal and vertical movement. According to the invention, however, are the three components of movement so divided that the work table, the tool slide carrier and the tool slide each performs one of the three required movements. In addition there is the advantageous vertically movable Parallelogram suspension of the tool piece carrier.

KopiermaschineCopy machine

Anmelder: Finn Brynildsrud, Moss (Norwegen)Applicant: Finn Brynildsrud, Moss (Norway)

Vertreter: Dipl.-Ing. B. Wehr,Representative: Dipl.-Ing. B. Weir,

Dipl.-Ing. H. Seiler, Berlin-Grunewald,Dipl.-Ing. H. Seiler, Berlin-Grunewald,

und Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nürnberg,and Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nuremberg,

Essenweinstr. 4-6, PatentanwälteEssenweinstrasse 4-6, patent attorneys

Finn Brynildsrud, Moss (Norwegen), ist als Erfinder genannt wordenFinn Brynildsrud, Moss (Norway), has been named as the inventor

Die Bewegungen des Fühlers werden bei dem Gegenstand der Erfindung unmittelbar mechanisch auf das Werkzeug übertragen. Dadurch können die Arbeitsfehler bekannter elektrisch gesteuerter Kopiermaschinen vermieden werden, die wegen des zumIn the case of the subject invention, the movements of the sensor are directly mechanical transfer the tool. This eliminates the operational errors of known electrically controlled copying machines avoided because of the

Schalten des Antriebes notwendigen Totganges nur treppenförmige Oberflächen ergeben und sich nicht zur unmittelbaren Herstellung glatter Bearbeitungsflächen eignen. Switching the drive necessary backlash only result in stair-shaped surfaces and not suitable for the immediate production of smooth machining surfaces.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Er-According to a preferred embodiment of the

findung sind mehrere, den Fühler und/oder die Werkzeuge tragende Schlitten vorgesehen, die parallel und abhängig voneinander am Träger verschieblich gelagert sind, so daß durch die Anbringung von einem oder mehreren schneidenden Werkzeugen und einemFinding several, the sensor and / or the tools carrying carriages are provided, which are parallel and are slidably mounted depending on each other on the carrier, so that by attaching one or several cutting tools and one

Fühler auf demselben Schlitten, eine oder mehrere getreue Kopien des Modells hergestellt werden können, während durch die Anbringung von einem oder mehreren schneidenden Werkzeugen auf dem einen Schlitten und einem Fühler auf dem anderen SchlittenFeelers can be made on the same slide, one or more exact copies of the model, while by attaching one or more cutting tools on one Slide and a feeler on the other slide

eine oder mehrere spiegelbildliche Kopien des Modells hergestellt werden können.one or more mirror-image copies of the model can be made.

Weiter ist dabei vorgesehen, daß vorzugsweise zwei Schlitten in einer horizontalen Ebene nebeneinander angeordnet und ihre Vorschubbewegungen in entgegen-It is further provided that preferably two carriages next to one another in a horizontal plane arranged and their feed movements in opposite

gesetzten Richtungen zwangläufig und im Verhältnis zueinander einstellbar sind. Dazu dient ein zwischen den beiden Schlitten vorgesehenes Getriebe, z. B. ein zweiarmiger Hebel mit veränderbaren Längen. So können eine oder mehrere spiegelbildliche und in einerset directions are inevitable and adjustable in relation to each other. A between the two carriages provided gear, z. B. a two-armed lever with adjustable lengths. So can be one or more mirror images and in one

Richtung verzerrte Kopien eines Modells hergestellt werden.Directional distorted copies of a model can be made.

Die Maschine kann als Anbauvorrichtung ausgeführt sein, die dann an normalen Fräsmaschinen verwendbar ist.The machine can be designed as a mounting device, which can then be used on normal milling machines is usable.

809 580/77809 580/77

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. It shows

Fig. 1 eine Seitenansicht der Maschine,Fig. 1 is a side view of the machine,

Fig. 2 den Grundriß der Maschine undFig. 2 shows the plan of the machine and

Fig. 3 eine Ansicht eines Werkstückes von links in Fig. 1 und 2 gesehen.3 shows a view of a workpiece from the left in FIGS. 1 and 2.

Die in der Zeichnung dargestellte Maschine besteht aus einem Träger 1, der Schlitten 2 und 3 trägt, die parallel zueinander und zu der Ebene des Arbeitstisches 33 geführt sind, der der Arbeitstisch einer Fräsmaschine sein kann. Die Schlitten 2 und 3 sind durch einen zweiarmigen Hebel 4 miteinander gelenkig verbunden, der an einer Welle 5 befestigt ist, so daß die Schlitten gezwungen sind, siöh in entgegengesetzten Richtungen zu bewegen, wenn ein ebenfalls an der Welle 5 befestigter Arm 6 hin- und herbewegt wird, wie durch die Pfeile in Fig. 2 dargestellt. Der zweiarmige Hebel 4 trägt zwei Zapfen 7 und 8, auf denen Rollen 9 und 10 angeordnet sind. Diese Rollen greifen in Führungen 11 und 12 ein, von denen je eine an den Schlitten 2 und 3 befestigt ist. Wenn die wirksamen Längen der Arme des Hebels 4 gleich sind, führen die Schlitten 2 und 3 parallele und gleiche Begungen in entgegengesetzten Richtungen.The machine shown in the drawing consists of a carrier 1, the carriage 2 and 3 carries the are guided parallel to each other and to the plane of the work table 33, which is the work table one Milling machine can be. The carriages 2 and 3 are articulated to one another by a two-armed lever 4 connected, which is attached to a shaft 5, so that the carriages are forced to move in opposite directions To move directions when an arm 6 also attached to the shaft 5 moves back and forth as shown by the arrows in FIG. The two-armed lever 4 carries two pins 7 and 8 on which rollers 9 and 10 are arranged. These roles engage in guides 11 and 12, one of which each is attached to the carriage 2 and 3. If the effective lengths of the arms of lever 4 are the same, the sledges 2 and 3 lead parallel and equal walks in opposite directions.

Jeder der Schlitten 2, 3 trägt eine Frässpindel 13, 14, die horizontal und vertikal einstellbar sind. Diese Spindeln tragen Fräser 13' bzw. 14' sowie ferner Riemen- bzw. Schnurscheiben 35, 36, die auf eine geeignete Weise durch Riemen 35' und 36' angetrieben werden. Die Fräser 13' und 14' dienen zur Bearbeitung von Werkstücken 15 und 16. Außerdem trägt einer der Schlitten, z. B. der Schlitten 2, einen horizontal einstellbaren Halter 17, in dem ein senkrecht einstellbarer Fühler 18 sitzt, der mit einem Modell 19 zusammenwirkt.Each of the carriages 2, 3 carries a milling spindle 13, 14 which can be adjusted horizontally and vertically. These Spindles carry milling cutters 13 'or 14' and also belt or cord pulleys 35, 36, which are attached to a suitable Way are driven by belts 35 'and 36'. The milling cutters 13 'and 14' are used for machining of workpieces 15 and 16. In addition, one of the carriages, e.g. B. the carriage 2, one horizontally adjustable holder 17, in which a vertically adjustable sensor 18 sits, which is connected to a model 19 cooperates.

Der Träger 1 ist auf einem senkrecht bewegbaren Gleitkopf 20 mittels zweier Parallellenker 21 und 22 aufgehängt, so daß der Fühler 18 und die Fräser 13' und 14' zwangläufig auf parallelen Wegen gleicher Länge zum Arbeitstisch 33 hin- und von diesem fortbewegt werden. Die Abwärtsbewegung des Trägers 1 ist mittels eines einstellbaren Anschlags 23 begrenzt. Das Gewicht des Trägers 1 und der Teile, die er trägt, sind teilweise durch eine Feder 24 ausgeglichen, deren Spannung durch Verstellen ihrer Aufhängung verändert werden kann. Diese ist von einem Hebel 25 gebildet, der an einem an dem Gleitkopf 20 befestigten Arm 26 angelenkt und mit einer Schraube 27 verstellt werden kann, um damit den Arbeitsdruck zwischen dem Fühler 18 und dem Modell 19 einerseits und zwischen den Fräsern 13' und 14' und den Werkstücken 15 und 16 andererseits zu regulieren.The carrier 1 is on a vertically movable sliding head 20 by means of two parallel links 21 and 22 suspended, so that the feeler 18 and the milling cutters 13 'and 14' necessarily on parallel paths the same Length to the work table 33 and moved away from this. The downward movement of the carrier 1 is limited by means of an adjustable stop 23. The weight of the carrier 1 and the parts it carries are partially balanced by a spring 24, the tension of which is changed by adjusting its suspension can be. This is formed by a lever 25 which is attached to a slide head 20 Arm 26 can be articulated and adjusted with a screw 27 to allow the working pressure between the sensor 18 and the model 19 on the one hand and between the milling cutters 13 'and 14' and the workpieces 15 and 16 on the other hand.

Der Gleitkopf 20 ist gegenüber einem Gleitschlitten 28 mittels einer Einstellspindel 29 senkrecht beweglich. Diese Spindel ermöglicht eine Grobeinstellung in senkrechter Richtung. Der Gleitschlitten 28 ist in horizontaler Richtung mittels einer Spindel 34 gegenüber seinem Bett 30 verstellbar, das seinerseits auf dem Rahmen oder der Tragsäule 31 der Maschine angeordnet ist. Die Spindel 34 ermöglicht eine Grobeinstellung in horizontaler Richtung. Ein Arm 32, der eine Verlängerung des Lenkers 22 darstellt, trägt einen Handgriff 32', durch welchen das Tragteil 1 in senkrechter Richtung unabhängig von der senkrechten Bewegung, die durch die Berührung des Fühlers 18 mit der Oberfläche des Modells 19 bestimmt wird, auf- und abwärts bewegt werden kann.The slide head 20 is vertically movable with respect to a slide carriage 28 by means of an adjusting spindle 29. This spindle enables rough adjustment in the vertical direction. The slide carriage 28 is in horizontal direction by means of a spindle 34 relative to his bed 30 adjustable, which in turn on the frame or the support column 31 of the machine is arranged. The spindle 34 enables a coarse adjustment in the horizontal direction. An arm 32, which is an extension of the handlebar 22, carries a handle 32 ', through which the support part 1 in the vertical direction independently of the vertical Movement determined by the touch of the feeler 18 with the surface of the model 19, can be moved up and down.

Die Werkstücke 15 und 16 und das Modell 19 sind auf den Arbeitstisch 33 aufgespannt, der seinerseits auf dem Rahmen 31 quer zur Bewegungsrichtung der Schlitten 2 und 3 bewegbar ist, wie durch die Pfeile in Fig. 1 dargestellt. Diese Bewegung des Arbeitstisches 33, die auf irgendeine geeignete Weise bewirkt werden kann, stellt die Vorschubbewegung dar.
Die Arbeitsweise der Maschine sei beispielsweise an Hand der Herstellung von zwei spiegelbildlichen Hälften 15 und 16 eines Schmiedegesenkes beschrieben. Dazu ist nur das eine Modell 19 erforderlich.
Nachdem die Werkstücke 15 und 16 und das Modell 19 auf den Arbeitstisch 33 aufgespannt worden sind, werden die Frässpindeln 13 und 14 mit den Fräsern 13' und 14' und der Fühler 18 auf die richtige horizontale und vertikale Lage zueinander und zu den Werkstücken und zum Modell eingestellt. Der Gleitkopf 20 und der Gleitsuhlitten 28 werden zuerst grob eingestellt und festgelegt, worauf die Feineinstellung des Fühlers 18 erfolgt. Die Feder 24 wird mittels der Einstellschraube 27 auf die erforderliche Spannung eingestellt. Die erste Schnittiefe wird dann durchThe workpieces 15 and 16 and the model 19 are clamped on the work table 33, which in turn can be moved on the frame 31 transversely to the direction of movement of the carriages 2 and 3, as shown by the arrows in FIG. This movement of the work table 33, which can be effected in any suitable manner, constitutes the feed movement.
The mode of operation of the machine will be described, for example, using the production of two mirror-image halves 15 and 16 of a forging die. Only one model 19 is required for this.
After the workpieces 15 and 16 and the model 19 have been clamped on the work table 33, the milling spindles 13 and 14 with the milling cutters 13 'and 14' and the sensor 18 are in the correct horizontal and vertical position to each other and to the workpieces and to Model discontinued. The sliding head 20 and the sliding chair 28 are first roughly adjusted and fixed, whereupon the fine adjustment of the sensor 18 takes place. The spring 24 is adjusted to the required tension by means of the adjusting screw 27. The first depth of cut is then through

ao Einstellung des Anschlags 23 festgelegt. Mittels des Armes 6 werden die Schlitten 2 und 3 vor- und rückwärts bewegt, so daß der Fühler 18 über die Oberfläche des Modells 19 gleitet und die Fräser 13' und 14' die Werkstücke 15 und 16 entsprechend bearbeiten. Durch Verschieben des Arbeitstisches 33 wird die Vorschubbewegung schrittweise quer zur Bewegungsrichtung der Schlitten herbeigeführt, bis die gesamten oberen Flächen des Modells 19 und entsprechend der Werkstücke 15 und 16 bis zu der eingestellten Schnitttiefe abgefahren sind.ao setting of the stop 23 specified. By means of the arm 6, the carriages 2 and 3 are moved forwards and backwards moved so that the feeler 18 slides over the surface of the model 19 and the milling cutters 13 'and 14 'process the workpieces 15 and 16 accordingly. By moving the work table 33 is the Feed movement brought about gradually transversely to the direction of movement of the carriage until the entire upper surfaces of the model 19 and correspondingly the workpieces 15 and 16 up to the set depth of cut have left.

In Fig. 3, die ein Werkstück 15 darstellt, gemäß Fig. 1 von links gesehen, ist mit der Linie a-a die Tiefe des ersten Schnittes dargestellt. Die nächsten auszuführenden Schnitte erfolgen dann jeweils oberhalb der gestrichelten Linien b-b und der Endschnitt oberhalb der gestrichelten Linie c-c, die der größten Bearbeitungstiefe entspricht. Die Schnittiefe wird dabei schrittweise am Anschlag 23 eingestellt.In Fig. 3, which shows a workpiece 15, seen in FIG. 1 from the left, the depth of the first cut is shown with the line aa. The next cuts to be made are then made above the dashed lines bb and the final cut above the dashed line cc, which corresponds to the greatest machining depth. The cutting depth is adjusted step by step at the stop 23.

Wenn das Modell steile Schrägflächen besitzt, ist es zweckmäßig, das Tragorgan und die zugehörigen Teile mittels des Handgriffes 23' zu heben, um den Durchlauf des Fühlers über das Modell zu erleichtern.If the model has steep inclined surfaces, it is advisable to use the supporting element and the associated To lift parts by means of the handle 23 'in order to facilitate the passage of the feeler over the model.

Wenn notwendig, kann der zweiarmige Hebel 4 soIf necessary, the two-armed lever 4 can so

ausgebildet werden, daß die wirksamen Längen seiner beiden Arme ungleich sind, um Werkstücke zu erzeugen, die von der Gestalt des Modells abweichen. So kann man, wenn das Modell einen kreisförmigen horizontalen Querschnitt hat, ein annähernd elliptisches Werkstück erzielen, dessen Exzentrizität von dem Verhältnis der Längen der Arme des zweiarmigen Hebels abhängt. Dabei müssen Frässpindel und Fühler auf verschiedenen Schlitten angeordnet sein.be designed so that the effective lengths of its two arms are unequal in order to produce workpieces, that differ from the shape of the model. So you can if the model is circular horizontal cross-section, achieve an approximately elliptical workpiece, the eccentricity of depends on the ratio of the lengths of the arms of the two-armed lever. Milling spindle and Sensors can be arranged on different slides.

Claims

PATENT KITCHEN:

1. Three-dimensional copying machine with two horizontally intersecting tracks movable slide, one of which is the model and the workpiece and the other the Feeler and the workpiece, characterized in that the one, the feeler and the tool supporting, horizontally movable carriage (2) on one with parallel links (21, 22) movable vertically suspended carrier (1) is displaceable and to move this carriage on its carrier supported and manually operated gear, z. B. a control lever is provided is.

2. Copying machine according to claim 1, characterized by several, the sensor (18) and / or

the tools (13 ', 14') carrying slides (2,3), which are parallel and dependent on one another on the carrier (1) are slidably mounted.

3. copying machine naah claim 1 or 2, characterized in that preferably two Carriages (2, 3) arranged side by side in a horizontal plane and their feed movements in opposite directions inevitably and in relation to each other adjustable via a Transmission, e.g. B. a two-armed lever with adjustable arm lengths are brought about.

Documents considered: German Patent No. 60,797; Swiss patents No. 222 015, 275 539; U.S. Patent No. 2,413,274; Magazine "machine and tools", issue 35 from 31.8.51, p. 26.

1 sheet of drawings