DE2130489B2 - Modellkopiermaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine ModeBkopiermaschine zur Herstellung unregelmäßig geformter Werkstücke aas Holz oder Kunst «off, bei der das Modeil und die Werkstücke ic Abständen parallel nebeneinander zwischen Einspannböcken drehbar eingespannt und synchron angetrieben sind und gegen das Modell und die Werkstücke eine Kopierrolle und mehrere Werkzeuge mit Hilfe je eines Tragarmes unter einem vorbestimmten Kopierdruck anschwenkbar sind, wobei diese Tragarme zu einer um eine Achse schwenkbaren Baueinheit zusammengeschlossen sind und je eine in Armlängsrichtung ausgerichtete Werkzeugspindel drehbar, jedoch axial unverrückbar halten, von denen die eine am äußeren Ende die Kopierrolle, die anderen je ein Werkzeug tragen und alle Werkzeugspindeln an ihren der Schwenkachse der Tragarme zugekehrten Enden je eine Riemenscheibe besitzen, die durch Riemen mit einem Antrieb verbunden sind.

Bei den bisher bekannten Modellkopiermaschinen dieser Type (USA.-Patentschrift 1363 238) ist die alle Tragarme vereinigende Baueinheit zweiarmig ausgebildet und um eine vertikale Schwenkachse horizontal schwenkbar. Der lange Arm der Elaueinheit trägt die zu seiner Achse noitial liegenden Werkzeugspindeln in Abständen parallelliegend übereinander, welche mit der Kopierrolle und den Werkzeugen an je einem Ende und mit den Riemenscheiben an jedem anderen Ende versehen sind. Der kurze Arm der Baueinheit trägt den Antriebsmotor, dessen Riemenscheibe durch Riemen mit den Riemenscheiben der Werkzeugspindeln in Drehungsverbindung steht. Bei dieser Ausführung der Baueinheit macht der Antriebsmotor die Steuerbewegungen der Kopierrolle mit und der Anpreßdruck der Kopierrollc wird von einem am Kopierschlitten aufgehängten und mittels eines Zugseiles an der Baueinheit angreifenden Gewichtes aufgebracht. Die in horizontaler Ebene um ihre vertikale Schwenkachse schwenkende Baueinheit ist wegen ihrer Überlastung durch den Antriebsmotor sehr schwerfällig und infolge des den Anpreßdruck der Kopierrolle und der Werkzeuge aufbringenden Gewichtes auch hinsichtlich der Modelltreue sehr unzuverlässig. Eine solche Modellkoptermaschine kann daher nur eine den heutigen Anforderungen der Technik nicht entsprechende Kcpierleistung aufbringen.

Es sind auch Modellkopierdrehbänke für die Herstellung von Schuhleisten bekannt (österreichische Patentschrift 1389 972), bei welchen die Kopierrolle und die Werkzeuge an den freiet Enden von ortsfest, aber gemeinsam quer zur Vorschubrichtung eines Werkstückschlittens schwenkbar gelagerten Tragarmen drehbar gelagert und mit Riemenscheiben verse-

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sind, die durch Riemen mit je einer Riemen- Grundriß, wobei der mittlere Tragarm die Kopieribe eines ortsfest stehenden Antriebsmotors in rolle und die zu semen beiden Seilen angeordneten ehungsverbindung stehen. Die Kopierrolle über- Tragarme je ein Werkzeug tragen und führen. - die ihr vom^ rotierenden Modell erteilte Steoer- Das Gestell 1 der Modellkopiennaschine trägt igung mit Hilfe aufrecht stehender und auf einer 5 zwei Spannböcke 2 und 3 in Führungen 4 gegenein der Motorwelle achsgleichen Schwenkachse gela- ander verstellbar and feststellbar. Das AusfShnmgster Tragarme auf die rotierenden Werkzeuge, beispiel zeigt im Grundriß, daß die beiden Spannelche die mit dem Modell synchron angetriebenen bocke2 und 3 SpannzwirinS und mit je einem pneu-/erkstücke modellgerecht bearbeiten. Auch bei die- matischen Spannzylinder 6 betätigbare Spanndorne 7 ■n Modellkopierdrehbänken ist die von den Tragar- io besitzen, die zum Einspannen eines in der Mitte der aen gebildete Körpermasse ziemlich groß, so daß die Maschine angeordneten Modells 8 und rechts und Tragarme eine einwandrreie Übertragung der Ko- links von diesem, in einem entsprechenden Abstand [Herbewegung der Kopierrolle auf die Werkzeuge nur je einem Holzrohlings 9 dienen. Die Spannzwirln 5 ei einer verhältnismäßig kleinen Drehgeschwindig- werden synchron angetrieben, d.h. beim dargestellten eit des Modells und der Werkstücke gewährleisten 15 Beispiel drehen sich das Modell S und die Holzrohkönnen, wodurch die Kopierleistung der Maschine ünge9 zwar mit gleicher Geschwindigkeit um ihre stark beeinträchtigt wird. Längsachjen, jedoch rotiert der im Bild oben darge-Zur Vereinfachung solcher ModeHkopiermaschi- stellte Rohling im entgegenges< 'ten Drehsinn, wie nen der eingangs erwähnten Type und zur Verbe;se- das Modell und der im Bild unten dargestellte HoIzrung ihrer Kopierleistung wird eine neue Konstruk- ao rohling. Selbstverständlich kann eine solche Modelltion geschaffen, welche gemäß der Erfindung darin kopiermaschine auch mit beliebig vielen Spannbeiteht, daß die Tragarme in einem Abstand über zwirln5 und Spanndornen 7 zum Einspannen einer dem Modell und den Werkstücken um eine ihnen ge- großes cn Anzahl Holzrohlinge 9 versehen werden, nieinsame horizontale Achse frei ausladend im Ko- um diese gleichzeitig nach einem Modell 8 bearbeiten pkrschlitten gelagert sind und diese horizontale 25 bzw. formen zu können.

Achse in der Laufebene des die Riemenscheibe einer Auf dem Maschinengestell 1 ist aber auch ein Ko-Werkzeugspindel mit der Riemenscheibe eines am pierschlitten 10 mittels Führungen 11, 12 in Längs-Kopierschlitten sitzenden Antriebes verbindenden richtung des Modells 8 und der Holzrohlinge 9 beendlosen Riemens angeordnet ist, jedoch in einem wegbar. Dieser Kopierschlitten 10 wird mit einer Anstand von der zugeordneten Werkzeugspindel 30 voreingestellten Vorschubgeschwindigkeit mittels liegt, der der Radialentfernung der Querschnittmitte einer im Maschinengestell 1 gelagerten mechanidcs die Riemenscheibe unten umgreife! den Riemens sehen, pneumatischen oder hydraulischen Vorschube.itspricht und somit sämtliche von der Kopierrolle einrichtung 13, 14 vorbewegt und wieder bei abgehogesteuerten Tragarme um die Mitte des in der Rie- bener Kopierrolle und abgesetzten Werkzeugen zumenscheibe einer Werkzeugspiudel liegenden Profils 35 rückbewegt. Dieser Kopierschlitten besteh! aus den des endlosen Riemens in den vertikalen Längsmittel- beiden, in je einer der beiden Führungen 11, 12 gleiebenen des Modells und der Werkstücke frei ausla- tenden Lagerböcken 10 und den mit diesen Lagerdend schwenken. bocken zu einer Baueinheit verbundenen Tragarmen Der Vorzug dieser Neukonstruktion liegt darin, 15, 16, 17. Jeder Tragarm hält mit zwei in einem daß sie einen äußerst einfachen Aufbau ihrer von der 40 Achsabstand voneinander angeordneten Lageraugen Kopierrolle gesteuerten mi* die Werkzeuge führen- 18, 19 eine Werkzeugspindel 20, die an ihrem aus den Tragame aufweist, die vornel.n.lich unter ihrem dem freien Ende des Tragarmes herausragenden Eigengewicht die Kopierrolle und die Werkzeuge ge- Ende entweder eine Kopierrolle 21 oder ein Fräsgen das Modell bzw. die Werkstücke drücken und werkzeug 22, 23, z. B. einen Glockenfräser aufweist damit eine modellgetreue Übertragung der Kopier- 45 und am anderen, der Schwenkachse der Tragarme rollenbewegung auf die Werkzeuge auch bei größerer zugewendeten Ende eine Riemenscheibe 24 bzw. 25, Dehnungsgeschwindigkeit des Modells und der vorzugsweise eine Keilriemenscheibe trägt. Jeder der Werkstückt gewährleisten und daß als Folge dieser Lagerarme 15, 16, 17 ist mit einer *.wei Achsstummel Vorzüge mit einer solchen Midehkopiermaschine 26 hzw. 27 bzw. 28 aufweisenden Gabel 29 bzw. 30 eine weit höhere Kopierleistung als dies bisher nög- 50 bzw. 31 versehen, deren Schenkel in einem den Rielich war erzielbar ist. muischeiben 24 bzw. 25 Raum gebenden Abstand Dieser Effekt wird gemäß der Erfindung noch da- voneinander angeordnet sind. Diese Achsstummel durch unterstützt, daß der Abstand jedes der Werk- 26, 27, 28 sind achsgleich und liegen mit ihrer geozeuge als auch der Kopierrol'e von der horizontalen metrischen Achse in der Laufebene eines die Rie-Schwenkachse der Tragarm-, ein Mehrfaches der 55 menscheiben 24 bzw. 25 mit der Riemenscheibe 32 Größe des zwischen den Werkzeugspindeln und der des einem Tragarm 15,16,17 zugeordneten, ortsfest Mitte des Riemenprofils der an den Riemenscheiben am Kopierscbiitten 10 gelagerten Antriebonotors 33 angreifenden Riemen beträgt, so daß die Riemen- verbindenden Riemens 34. Beim dargestellten Ausscheiben bei dem durch die Kopierrolle gesteuerten führungsbeispiel werden Keilriemenscheiben und ein Ausschwingen der Tragarme nur um ein geringes 60 Keilriemen 34 verwendet und es ist aus der Fig.2 Winkelmaß von der Laufebene des Riemens abwei- deutlich zu sehen, daß die Querschnittmittelebene chen. der Ringnut der Keilriemenscheibe 24 bzw. 25 genau In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausfüh- mit der geometrischen Achse der Achsstummel 26,27, rungsform der für die Darstellung der erfindungsge- 28 zusammenfällt, da die Tragarme 15, 16, 17 im mäßen Tragarme wesentlichen Merkmale einer Mo- 65 Grundriß gemäß F i g. 2 in einer Horizontallage dardellkopiermaschine zusammen mit einem fertig bear- gestellt sind. Die F i g. 1 zeigt dafür, daß die geomebeiteten Werkstück in Fig. 1 im Aufriß schematisch Irische Achse der Achsstummel 26, 27, 28 auch bei dargestellt. Die F i g. 2 zeigt drei Tragarme im einer gegenüber der Horizontalebene geneigten Lage

der Tragarme IS, 16, 17 genau mit der Profilmitte des Keilriemens 34 übereinstimmt, der die Riemenscheibe 24 bzw. 25 umgreift, so daß die Tragarme 15, 16, 17 zwar mit den äußeren Achsstummeln 26 bzw. 28 in den beiden Lagerböcken 10 des Kopierschlittens drehbar lagern, praktisch aber um die Mitte des in die untere Hälfte der Keilriemenscheibe 24 bzw. 25 eingreifenden Keilriemenprofils schwingen können, das an der tiefsten Stelle der Laufebene des Keilriemens 34 angenommen ist. Die Tragarme 15, 16, 17 sind durch Flansche der Achsstummel 26, 27, 28 starr miteinander verbunden und bilden so eine vertikal schwingende Einheit, so daß die ihnen durch die Kopierrolle 21 erteilte Kopierbewegung in gleichem Ausmaß und mit gleicher Geschwindigkeit auf die Werkzeuge 22, 23 übertragen wird. Die Länge der Tragarme 15, 16,17 bzw. der in ihnen gelagerten, die Kopienolle 21 bzw. die Werkzeuge 22, 23 tragenden Werkzeugspindeln 20 beträgt ein Mehrfaches des Radialabstandes zwischen jeder Werkzeugspindel und der Profilmitte des die zugeordnete Riemenscheibe treibenden Riemens bzw. Keilriemens 34, so daß die Schwingbewegungen der auf den Werkzeugspindeln 20 befestigten Keilriemenscheiben 24 bzw. 25 sich auf ein verschwindend kleines Winkelmaß von wenigen Winkelgraden beschränkt und daher keinen entscheidenden Einfluß auf die Dreh-

S momentübertragung vom Antrieb 33 auf die Werkzeugspindeln 20 hat. Damit aber der Keilriemen 34 auch bei starken Schwingungen der Tragarme 15, 16, 17 nicht aus der Ringnut der auf der Werkzeugspindel 20 sitzenden Keilriemenscheibe 24 bzw. 25 herausläuft bzw. stets in diese Keilnut einläuft, ist diese gemäß F i g. 3 mit einem gegenüber dem Normalprofil tieferen Keilnutprofil mit nach außen gerundeten Einlaufflächen versehen. Außerdem ist der Antriebsmotor 33 für jede Werkzeugspindel 20 zum Gespannthalten des Keilriemens 34 auf dem Kopierschlitten 10 elastisch nachgiebig gelagert. Diese Anordnung der Tragarme 15, 16, 17 und die erfindungsgemäße Verlegung der Schwenkachse in die Mitte des in die Keilriemenscheibe 25 eingreifenden

»ο Keilriemenprofils erlaubt einen großen, z. B. 120 mm betragenden Kopierhub bei einem Höchstmaß an Modelltreue und einer bisher nicht erreichten Kopierleistung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Modellkopiermascliine zur Herstellung unregelmäßig geformter Werkstücke aus Holz oder Kunststoff, bei der das Modell und die Werkstücke in Abstanden parallel nebenei"?*«!« zwischen Einspannböcken drehbar eingespannt und synchron angetrieben sind und gegen das Modell und die Werkstücke eine Kopierrolle und meh rere Werkzeuge mit Hilfe je eines Tragarmes unter einem vorbestimmten Kopierdmck anschwenkbar sind, wobei diese Tragarme zu einer um eine Achse schwenkbaren Baueinheit zusam mengeschlossen sind und je eine in Armlängs- i$ richtung ausgerichtete Werkzeugspindel drehbar, jedoch axid unverrückbar halten, von denen die eine am äußeren Ende die Kopierrolle, die anderen je ein Werkzeug tragen und alle Werkzeugspindi; ι an ihren der Schwenkachse der Trag- *o arme zugekehrten Enden je eine Riemenscheibe besitzen, die durch Riemen mit einem Antrieb verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (15, 16, 17) in einem Abstand über dem Modell (8) und den zu bear- as beitenden Werkstücken (9) um eine ihnen gemeinsame horizontale Achse frei ausladend im Kopierschlitten (10) gelagert sind und diese horizontale Achse in der Laufebene des die Riemenscheibe (24, 25) einer Werkzeugspindel (20) mit der Riemen. Jheibe (32) eines ?m Kopierschlitten (10) sitzenden Antriebes ('"*) \.. 'bindenden endlosen Riemens (34) ingeordnet ist, jedoch in einem Abstand von der züge rdneten '.Verkzeugspindel (20) liegt, der der Radialentfernung der Querschnittmitte des die Riemenscheibe (24, 25) unten umgreifenden Riemens (34) entspricht und somit sämtliche von der Kopierrolle (21) gesteuerten Tragarme (15, 16, 17) um die Mitte des in der Riemenscheibe (24, 25) der Werkzeugspindel

(20) liegenden Profils des endlosen Riemens (34) in den vertikalen Längsmittelebenen des Modells (8) und der Werkstücke (9) frei ausladend schwenkbar sind.

2. Modellkopiermaschine nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand jedes der Werkzeuge (22, 23) ak auch der Kopierrolle

(21) von der horizontalen Achse der Tragarme (15, 16, 17) ein Mehrfaches der Größe des zwischen den Werkzeugspindeln (20) und der Mitte des Riemenprofils der an den Riemenscheiben (24, 25) unten angreifenden Riemen (24) des Antriebes (33) beträgt.

3. Modellkopiermaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Keilriemens (34) zwischen dem Antrieb (33) und der Keilriemenscheibe (24, 25) einer Werkzeugspindel (20) diese Keilriemenscheiben ein gegenüber dem Normalprofil tieferes Laufprofil aufweisen, das nach außen gerundete Einlaufflanken besitzt.

4. Modellkopiermaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (15, 16,17) mit einer der zugeordneten Riemenscheibe (24, 25) Raum gebenden Gabel (29, 30, 31) versehen sind, deren Schenkel je einen Achsstummel (26, 27 oder 28) besitzen und diese Achsstummel zur Bildung einer horizontalen Achse miteinander verbunden sind und als solche in Lagerböcken (10) des Kopierschlittens in horizontaler Lage drehbar sitzen.

5. Modellkopiermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Keilriemenscheibe (24 bzw. 25) einer Werkzeugspindel (26) durch den Keilriemen (34) verbundene Antrieb (32, 33) auf dem Kopierschlitten (10) elastisch nachgiebig gelagert ist