DE2730154A1 - Handgesteuerte kopierfraesmaschine - Google Patents

Handgesteuerte kopierfraesmaschine

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DE2730154A1
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Germany
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milling machine
head
support
copy milling
machine according
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DE19772730154
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Taiichi Okamoto
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YKK Corp
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Yoshida Kogyo KK
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/001—Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine
    • B23Q11/0017—Arrangements compensating weight or flexion on parts of the machine compensating the weight of vertically moving elements, e.g. by balancing liftable machine parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q35/10—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work mechanically only
    • B23Q35/101—Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work mechanically only with a pattern composed of one or more lines used simultaneously for one tool
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    • B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/42—Patterns; Masters models
    • B23Q35/44—Patterns; Masters models provided with means for adjusting the contact face, e.g. comprising flexible bands held by set-screws
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/30084—Milling with regulation of operation by templet, card, or other replaceable information supply
    • Y10T409/301176—Reproducing means
    • Y10T409/302688—Reproducing means with provision for circumferential relative movement of cutter and work

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Milling, Drilling, And Turning Of Wood (AREA)
  • Sawing (AREA)
  • Machine Tool Copy Controls (AREA)

Description

LEINWEBER & ZIMMERMANN
273Ü154
PATENTANWÄLTE
Dipl.-Ing. H. Leinweber (1930-7« Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-Ing. A. Gf. v. Wengersky
Rosental 7, 8000 Manchen 2
2. Aufgang (Kustermann-Passage) Telefon (089) 2603989 Telex 528191 lepatd Telegr.-Adr. Leinpat München
*» 4. JuIiFr/
UnMr Zeichen
Z/II/Sm - TTK-P/2802
YüSHIM KOGYO K.K., Tokyo / Japan
Handgesteuerte Kopierfräsmaschine
Erfindung bezieht sich auf eine handgesteuerte
Kopierfräsmaschine.
Handgesteuerte Kopierfräsmaschinen haben einen das VJerkaeui,- haltenden Kopf, der für die Schneidbewegung mittels eines ortsfesten Führungsstiftes oder Tasters geführt werden kann, der am Umriß oder am Profil einer Schablone entlangbewegt wird. Herkömmliche Werkzeugköpfe werden üblicherweise von sich kreuzenden Führungsschienen getragen und auf diesen bewegt, indem an den Köpfen befestigte Hebel betätigt werden. Mit den Führungsschienen wird die Maschine jedoch in konstruktiver Hinsicht kompliziert und sperrig. Bei dem auf den Führungsschienen befindlichen Werkzeugkopf ist es für die Bedienungsperson häufig schwierig, den Werkzeugkopf druckfrei zu betätigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte handgesteuerte Kopierfräsmaschine zu schaffen. Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine handgesteuerte Kopierfräsmaschine zu schaffen, die relativ einfach in der Konstruktion und raumsparend ist, und die einen Werkzeughalterkopf hat, der ruckfrei betätigt werden kann.
Gemäß der Erfindung ist ein Support auf einem Tisch mit zwei Stangen abgestützt, die sich rechtwinklig und verschiebbar durch den Tisch hindurcherstrecken, wobei die Stangen aufwärts und abwärts bewegbar sind, damit sich der Abstand zwischen dem Support und dem Tisch verändert. Ein Werkzeugeinspannkopf ist auf zwei Füll rungs stangen angeordnet, die sich durch zwei Linearlajjer hindurcherstrecken, die in einem Lager block angeordnet sind. Der Lagerblock ist an einer Welle befestigt, die in einem an dem Support angeordneten Kugellager gelagert ist, wobei sich die Welle im wesentlichen rechtwinklig zu dem Tisch erstreckt. Der Kopf ist um die Welle verdrehbar und gegenüber dieser abstandsveränderlich. Auf dem Support ist eine einstellbare Schablone angeordnet, welche die Bewegung des Kopfes relativ zu der Welle über einem an dem Kopf befesteten Führungsstift führt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer
handgesteuerten Kopierfräsmaschine gemäß der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Kopierfräsmaschine, wobei einige Teile weggeschnitten sind, um das Innere zu zeigen,
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Fig. 3 cine teilweise geschnittene Draufsicht auf einen linearen Lagerblock,
Fig. 4 eine schema tische Darstellung zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen einer Schablone und einer Öffnung, die in einem Werkstück ausgebildet werden soll , und
Fig. b eine schema tische Darstellung zur Veranschaulichung der Bewegung eines Werkzeugs gegenüber einer Achse, auf der ein Werkzeugkopf schwenkbar gelagert ist.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist besonders nützlich, wenn er bei einer in den Fig. 1 und 2 gezeigten und allgemein mit deio Bezugszeichen 10 bezeichneten handgesteuerten Kopierfräsmaschine verwirklicht wird.
Die handgesteuerte Kopierfräsmaschine 10 hat eine Basis 11, die einen Tisch 12 aufweist, der einen Schraubstock 13 mit einer vorderen und einer hinteren Spannbacke 14 und Vj trägt. Die vordere Spannbacke 14 kann durch Verdrehen einer Handkurbel 16 auf die am Tisch 12 befestigte hintere Spannbacke Vj zubewegt bzw. von dieser wegbewegt werden. Üin Werkstück w, wie z.B. ein Kastenprofil aus Aluminium (Fig. 1) wird zwischen die Klemmbacken 14, 15 eingesetzt und dadurch auf dem Tisch 12 starr abgestützt.
Zwei vertikale Stangen 17, 18 erstrecken sich im wesentlichen rechtwinklig und verschiebbar durch den Tisch hindurch, wobei die Stangen 17, 18 hinter der ortsfesten Spannbacke Vj angeordnet sind. Ein Support 19 hat zwei Arme
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20, 21, die an den oberen Enden der Stangen 17, 18 befestigt sind. Der Support 19 kann durch eine Aufwärts- und Abwärtsbewegung der Stangen 17, 10 von dem Tisch weg und auf diesen zu bewegt werden.
Eine erste Seilscheibe 22 ist auf einer horizontalen Welle 23 drehbar gelagert, die sich zwischen den unter dem Tisch 12 angeordneten Enden der Stangen 17, 18 erstreckt und an diesen befestigt ist. Eine zweite Seilscheibe 24 ist an der Unterseite des Tisches 12 drehbar gelagert. Um die erste und die zweite Seilscheibe 22, 24 ist ein Seil 25 herumgeführt, dessen eines Ende an dem Tisch 12 befestigt ist, und dessen anderes Ende ein Gegengewicht 26 trägt. Das Gegengewicht 26 hält'daher den Support 19 im Gleichgewicht über dem Tisch 12, so daß der Support 19 mit einem minimalen Kraftaufwand gegenüber dem Tisch 12 auf- und abbewegt werden kann.
Ein mit einem Handgriff 28 versehener Hebel 27 ist an dem einen Ende einer Gelenkwelle 29 befestigt, welche die Supportarme 20, 21 drehbar durchsetzt. Zwei parallele Lenkhebel 30, 31 sind an ihrem einen Ende an der Gelenkwelle 29 befestigt, und die anderen Enden der Lenkhebel 30, 31 sind durch einen Stift 32 miteinander verbunden. An dem Stift 32 ist das eine Ende eines Hebels 33 angelenkt, dessen anderes Ende mit der Basis 11 schwenkbar gekuppelt ist. Wenn der Hebel 27 abgesenkt wird, so daß er sich gemäß Fig. 2 im UhrzeigersHin verdreht, dann werden die Stangen 17, 18 zwangsweise nach unten geschoben. Bei einer Verdrehung des Hebels im Gegenuhrzeigersinn werden die Stangen 17, 18 hingegen nach oben geschoben. Die Basis 11 hat eine (nicht gezeigte) Klemmeinrichtung, um den Stift 32 gegenüber der Basis Π festzulegen, wodurch die Auf- und Abbewegung der Stangen 17, 18
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blockiert wird, beispielsweise zum Auswechseln eines Fräswerkzeugs.
Der Support 19 hat einen Lagerbock 34, der an und zwischen den hinteren Enden der Arme 20, 21 befestigt ist, wobei der Lagerblock 34 ein oberes und ein unteres Radialkugellager 35 und 26 und ein unter dem oberen Radialkugellager 35 angeordnetes Axialdruckkugellager 37 umfaßt, wobei diese Lager 35, 36 und 37 in vertikaler Richtung koaxial zueinander angeordnet sind. Eine Welle 38 ist in den Lagern 35, 36 und 37 drehbar gelagert, wobei sich die Längsachse der Welle 38 im wesentlichen rechtwinklig zu dem Tisch 12 erstreckt.
Die Welle 38 hat ein oberes Ende, das aus dem Lagerblock 34 herausragt und mit einer Haltescheibe 40 an einem linearen Lagerblock 39 befestigt ist, in dem die am oberen Ende der Welle 38 angeordnete Scheibe 40 mit dem Lagerblock 39 verschraubt ist. Wie dies aus Fig. 3 hervorgeht, ist der lineare Lagerblock 39 U-förmig ausgebildet, indem er zwei Schenkel 41, 42 hat, die jeweils zwei miteinander fluchtende Linearkugellager 43, 44 enthalten, und ein die Schenkel 41, 42 miteinander verbindende· Zwischenteil 45 hat, In dem das obere Ende der Welle 38 gelagert ist. Die Achsen der Linearkugellager 43, 44 in jedem Schenkel erstrecken sich im wesentlichen rechtwinklig zu der Achse der Welle 38.
Eine schalenförmige Abdeckhaube 46 enthält zwei horizontale Führungsstangen 47, 48, die sich in Längsrichtung derselben erstrecken. Jede Stange ist mit einem hinteren Ende an einem Bügel 49 befestigt, der in einem hinteren Ende der Abdeckhaube 46 angeordnet ist, und mit einem vorderen Ende an einem Bügel 50 befestigt, der in einem vorderen End-
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bereich der Abdeckhaube 46 angeordnet ist. Ära vorderen Knde der Abdeckhaube 46 ist ein Kopf 51 angebracht, in dem eine Spindel 52 und eine Spannfutter 53 drehbar gelagert sind, wobei die Spannmutter 53 ein nach unten gegen den Tisch 12 gerichtetes Fräswerkzeug 54 koaxial fedthält. An dem Kopf 51 ist ein nach oben ragender Führungsstift bzw. Wühler 55 befestigt, der zu dem angebrachten Fräswerkzeug 54 koaxial ist.
Die Abdeckhaube 46 trägt einen Elektromotor 56, der
nahe dem hinteren iinde der Abdeckhaube 46 angeordnet ist. ' Der Motor 56 hat eine Welle, deren eines .rinde 57 nach unten in das Innere der Abdeckhaube 46 hineinragt. Auf das Wellenende 57 ist eine Kiemenscheibe 58 aufgekeilt, um die ein Kiemen 59 herumgeführt ist, der um eine im Kopf 51 angeordnete Spindelwelle umläuft. Wenn der Motor 56 eingeschaltet wird, dann verdreht der Riemen 59 die Spindel 52 und demzufolge das Werkzeug 54.
Die horizontalen Stangen 47, 48 erstrecken sich durch die beiden Linearkugellager 43, 44. Die Stangen 47, 48 sind demzufolge in den paarweisen Linearkugellagern 43, 47 in Längsrichtung verschiebbar, so daß die Abdeckhaube 46 vor und zurück bewegt werden kann und der Kopf 51 zu der vertikalen Welle 38 hin und von dieser wegbewegt werden kann. Darüberhinaus können die Stangen 47, 48 und der daran trfestigte Kopf 51 um die Welle 38 verdreht werden. Der Kopf 51 kann demzufolge in einer durch die vertikale Lage des Supports 19 bestimmten horizontalen Ebene jede Bewegung ausführen, wobei diese Bewegung durch eine kombinierte Linearbewegung und Schwenkbewegung der Stangen 47, 48 gegenüber der Welle 38 bewirkt wird.
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iiline L-förmige Bed ienungs stange 60 ist an einem Ende am vorderen Ende der Abdeckhaube 46 befestigt und erstreckt sich in Längsrichtung der Abdeckhaube 46. Am anderen Ende ist die Bedienungsstange 60 mit einem Handgriff 61 und mit einem Druckknopf 62 eines Starterschalters für den Motor 56 versehen.
Die vorderen Endbereiche 62, 64 der Supportarme 20, 21 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Abdeckhaube 46 nach oben gerichtet, wobei die vorderen Endbereiche 62, 64 eine Führungseinrichtung 65 tragen. Die Führungseinrichtung ist über der Abdeckhaube 46 angeordnet, so daß sie sich über einem Bereich befindet, in dem der Kopf 51 horizontal bewegbar ist.
Die Führungseinrichtung 65 ist eine einstellbare Schablone, bestehend aus zwei parallelen Schienen 66, 67, die an dem vorderen ülndbereich 63, 64 der Supportarme 20, 21 befestigt sind, und aus zwei parallelen Schienen 68, 69, die sich rechtwinklig zu den Schienen 66, 67 erstrecken und mit ihren Enden an den Schienen 66, 67 befestigt sind. Jede der Schienen 66, 67, 68 und 69 hat an der Oberseite eine Längsnut 70, deren einer Hand mit einer Skala 71* versehen ist. Zwei Schieber 70, 72 erstrecken sich zwischen den Schienen 66, 67, und sie sind an ihren Enden mit Schrauben 73 versehen, die in die Nuten 70 der Schienen 66, 67 hineinragen. Wenn die Schrauben 73 gelöst werden, dann können die Schieber 71, 72 längs der Schienen 66, 67 aufeinander zu und voneinander wegbewegt werden, und sie können in einer gewünschten Stellung fixiert werden, indem die Schrauben 73 angezogen werdei. In ähnlicher Weise sind zwei Schieber 74, 75 längs der Sohienen 68, 69 verschiebbar, und sie können gegenüber diesen mit
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Hilfe von Schrauben 76 fixiert werden.
Der von dem Kopf 51 abstehende Führungsstift 55 ragt in einn von den Schiebern 71, 72,74 und 75 umgebenen Raum hinein. Durch Festlegen der Schieber 71, 72, 74 und 75 an ausgewählten Stellen auf den Schienen 66, 67, 68 und 69 bilden die Schieber miteinander das gewünschte Muster, an dem der Stift.55 entlanggeführt wird.
Das Fräswerkzeug 54 ist ein Stirnfräser, der den gleichen Durchmesser hat wie der Führungsstift 55, so daß in dem Werkstück w eine Öffnung ausgebildet werden kann, die im wesentlichen den gleichen Umriß wie das Muster der Schablone 65 hat. Es kann jedoch ein Stirnfräser mit einem abweichenden Durchmesser benutzt werden, wenn das Schablonenmuster unverändert bleiben muß, und wenn eine Öffnung erzeugt werden soll, die infolge einer Durchmesserdifferenz einen größeren oder einen kleineren Umriß hat als das Muster.
Um in dem auf dem Tisch 12 eingespannten Werkstück w eine rechteckige Öffnung 77 auszubilden, werden die Schieber 71, 72, 74 und 75 zunächst längs der Schienen verschoben, so daß sie geneinsam ein mit der Öffnung 77 identisches Muster bilden (Fig. 4). Sodann werden alle Schieber gegenüber den Sohienen festgelegt, indem die Schrauben 73, 76 angezogen werden. Sodann wird der Druckknopf 62 gedrückt, um daβ Werkzeug 54 in Drehung zu versetzen, und der Hebel 27 wird nach unten gezogen, um das Werkzeug 54 nach unten gegen das Wtrkstüok w zu bewegen. Das rotierende Werkzeug 54 wird mh «ten gedrückt, bis es das Werkstück w durchdringt. So- daaa wird bei festgelegtem Hebel 27 die Bedienungsstange betätigt, danit der Führungsstift 55 das Schablonenmuster langet« nachzeichnet, d.h., der Führungsstift 55 wird im
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Führungseingriff mit den Kanten der Schieber 71, 72, 74 und Ib an diesen entlangbewegt. Gleichzeitig wird das Werkzeug 54 in dem Werkstück w entlang der Pfeile 78 von der Ecke 79 über die Ecken 80 und 81 zu der Ecke 82 bewegt und von dort zu der Ecke 79 zurückbewegt, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, um dadurch in dem Werkstück w die Öffnung auszubilden.
Das in den Zeichnungen dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel dient lediglich zur Erläuterung der Erfindung und läßt im Rahmen des allgemeinen Fachwissens zahlreiche Abwandlungen zu, ohne daß dadurch der Grundgedanke der Erfindung verlassen wird.
Zusammenfassung
Es wird eine handgesteuerte Kopierfräsmaschine offenbart, die einen Werkzeugkopf aufweist, der von einem Support getragen ist, der gegenüber einem Tisch abstandsveränderlich angeordnet ist. Der Kopf ist in einer Abdeckhaube angeordnet, die auf zwei Führungsstangen abgestützt ist, die sich duroh lineare Lager erstrecken, die an einer Welle befestigt sind, die mittels Kugellager in dem Support gelagert ist, wobei sich die Welle zu dem Tisch rechtwinklig erstreckt. Der Kopf ist gegenüber der Welle verdrehbar und abetandsYeränderlich. Auf dem Support ist eine einstellbare Schabion· angeordnet, welche die Bewegung eines an dem Kopf angeordnettn Führungsstiftes führt.
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Claims (9)

  1. Patentansprüche :
    /1. !Handgesteuerte Kopierfräsmaschine, gekennzeichnet ircli kinen Tisch (12), einen Support (19), der auf dem .sch gelagert und gegenüber diesem abstandsveränderiich aniordnet ist, wobei der Support eine Achse (30) hat, die ,ch im wesentlichen rechtwinklig zu dem Tisch erstreckt,
    u-Lnem Kopf (51), der auf dem Support (19) abgestützt ist ad eine Einrichtung (53) zum Befestigen eines Werkzeugs (54) lfvast, wobei der Kopf um die Achse (3B) verdrehbar und 3genüber dieser abstandsveränderiich angeordnet ist, und Lne Führungseinrichtung (65), die auf dem Support (19) an-3ordnet ist, wobei die Beweglichkeit des Kopfes (51) gegen-. oer der Achse (3B) durch diese Führungseinrichtung begrenzt
  2. 2. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenneichnet, daß der Support (19) zwei Stangen (17, 10) umfaßt, ie sich im wesentlichen rechtwinklig und verschiebbar durch en Tisch (12) hindurcherstrecken, wobei unter dem Tisch eine ..usgleichseinrichtung (25, 26) angeordnet ist, um den Support (19) über dem Tisch im Gleichgewicht zu halten.
  3. 3. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung aus einer auf den . tangen (17, 18) drehbar gelagerten ersten Seilscheibe (22), us einer an dem Tisch drehbar gelagerten zweiten Seilscheibe (24), aus einem mit dem einen Ende an dem Tisch befestigten ind um die erste und zweite Seilscheibe herumgelegten Seil
    (25) und aus einem an dem anderen Ende des Seils befestigten regengewicht (26) besteht.
  4. 4. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekenn-709883/0773 _ n _
    ORlQtNAL INSPECTED
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    daß der Support (19) zwei die Führungseinrichtung (65) tragende Arme (20, 21) hat, wobei die Stangen (17, 18) an diesen Armen befestigt sind.
  5. 5. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Support (19) ein Kugellager (35, 36, 37) und eine in diesem Kugellager drehbar gelagerte Welle (38) umfaßt, wobei die Welle (38) zu der Achse parallel ist und an einem Ende mit dem Kopf (51) gekuppelt ist.
  6. 6. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerblock (34) an dem einen Ende der Welle (38) befestigt ist, wobei der Lagerblock zvti llAtirlager (43, 44) enthält, daß sich zwei Führungsstangen (47, 48) parallel zu dem Tisch (12) durch die Linearlager hindurcherstrecken und daß die Führungsstangen jeweils mit einem Ende gegenüber dem Kopf (51) festgelegt sind.
  7. 7. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine längliche Abdeckhaube (46), welche die sich längs der Abdeckhaube erstreckenden Führungsstangen (47, 48) enthält, wobei der Kopf (51) an einem Ende der Abdeckhaube angeordnet ist und die anderen Enden der Führungsstange an dem anderen Ende (49) der Abdeckhaube befestigt sind.
  8. 8. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gpkennseichnet, daß die Abdeckhaube (46) einen Elektromotor (56) sum Antreiben der Einspanneinrichtung (53) für das Werkzeug (54) trägt.
  9. 9. Kopierfräsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (65) aus einer ein-3tellbaren Schablone besteht und daß der Kopf (51) einen
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    Führungsstift (55) aufweist, der zu der Werkzeugeinspänneinrichtung (52) parallel ist und mit der einstellbaren Schablone in Eingriff bringbar ist.
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DE19772730154 1976-07-05 1977-07-04 Handgesteuerte kopierfraesmaschine Pending DE2730154A1 (de)

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