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Graviermaschine -mit einem um eine horizontale und eine vertikale
Achse schwenkbaren Pantographensystem. Gegenstand der Erfindung ist eine Graviermaschine,
welche gestattet, plastische Gegenstände, besonders Stempel und Gesenke, die zur
räumlichen Formgebung dienen sollen, nach einem Modell in gleicher Größe herzustellen.
Die für die Formänderung von Prägeznaterial gleichmäßiger Stärke zu einer gegebenen
Matrize notwendige Patrize kann damit unter Berücksichtigung der durch die Stärke
des Prägematerials bedingten Verzerrung gegenüber der Matrize hergestellt werden.
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Es sind wohl Maschinen bekannt, mittels deren ein plastischer Gegenstand
in der Größe des Modells geschnitten werden kann. Beim Schneiden von Gesenken aus
Stahl oder anderen harten Materialien ist jedoch der Schnittdruck bei einem Übersetzungsverhältnis
von i : i so bedeutend, daß er schwer aufzufangen ist und zu elastischen Durchbiegungen
Veranlassung gibt, besonders wenn das Modell auf der einen und das Werkstück auf
der anderen Seite der Unterstützungsachse des zur Übertragung dienenden Systems
angeordnet ist. Zu einer gegebenen Matrize eine Patrize herzustellen, ist durch
ein Verfahren, wie oben angegeben, mit den bekannten Maschinen nicht möglich.
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Beim Arbeiten mit der Maschine gemäß der Erfindung wird der plastische
Gegenstand, von dem Matrize und Patrize herzustellen sind, auf dem Arbeitstisch
und ein zur Herstellung einer Kopie des Gegenstandes dienenderBlockHartholz auf
demSchablonentisch aufgespannt. Anstatt Holz kann auch ein anderes leicht zu bearbeitendes
Material benutzt werden, jedoch von genügender Festigkeit, da die Kopie später als
Modell für die Matrize dient. Führungsstifthalter und Stichelspindellager sind so
ausgebildet, daß sie leicht gegeneinander ausgewechselt werden können, und mit diesen
beiden in vertauschter Stellung wird ein vergrößertes Modell aus Hartholz hergestellt.
Im allgemeinen ist allerdings eine Vergrößerung oder auch nur eine Herstellung im
Verhältnis i : i nicht empfehlenswert, jedoch kann dies bei Holz, gehärtetem Gips
o. dgl. verhältnismäßig leicht und auch genügend genau durchgeführt werden. Die
Matrize -,wird jetzt von diesem Modell mit der gleichen Einstellung des Übertragungssystems,
wie sie vorher zur Vergrößerung benutzt wurde, und mit dem Stichelspindellager und
Führungsstifthalter wieder in ihrer gewöhnlichen Lage hergestellt.
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Um eine Patrize herzustellen, wird die fertiggeschnittene Matrize
oberhalb des Stichels an einem Halter befestigt. Das in Längsrichtung verschiebbare
Stichellager trägt oben eine Führungsspitze, die mit dem Stichellager federnd gegen
die Matrize gehalten wird, so daß bei einer Verschiebung seitwärts das Stichelspindellager
der Form der Matrize entsprechend vertikal verschoben wird. Das Stichelspindellager
vertikal der Form eines Modells entsprechend zu führen, ist bei Graviermaschinen
an und für sich bekannt, jedoch ist es nicht ohne weiteres möglich, Gegenstücke
von plastischen Objekten herzustellen, da es besonders bei größeren Höhenunterschieden
nicht möglich ist, die ganze Spantiefe auf einmal zu bewältigen. Um das Schneiden
stufenweise vornehmen zu können, ist gemäß der Erfindung der Halter für die Matrize
mit dem um eine horziontale Achse schwenkbaren Träger des Übertragungssystems verbunden,
wobei ein verstellbarer Anschlag die Tiefenbewegung des Systems begrenzt und so
der Einstellung des Anschlages entsprechend Span nach Span abgenommen werden kann.
Um die Formveränderung der Patrize gegenüber der Matrize, die durch die Stärke des
Prägematerials bedingt ist, zu bewirken, werden Stichel und Führungsspitze kugelförmig
mit verschiedenen Halbmessern ausgebildet, und zwar muß der Halbmesser der Führungsspitze
gleich dem Halbmesser des Stichels plus der Materialstärke sein, würde also bei
spitzem Stichel gleich der Materialstärke werden.
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Beim Schneiden sehr schwerer Späne in harten Materialen, wie besonders
beim Vorschruppen von Gesenken in zähem Werkzeugstahl, wird es recht schwer, den
Pantographen von Hand zu führen, da der Stichel räumlich auszuweichen trachtet.
Um diese Schwierigkeit zu beheben, ist erfindungsgemäß eine Führung des Werkzeuges
in einer Ebene vorgesehen, so daß nur der Schnittdruck in einer
Richtung
von Hand aufgefangen zu werden braucht, wodurch die Handhabung beim Vorschruppen
außerordentlich erleichtert wird. Zu diesem Zwecke wird das Stichelspindellager
durch einen Gleitschuh an einer Gleitschiene geführt, die an einem Schlitten oberhalb
des Stichelspindellager s verstellbar angeordnet ist.
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Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i die Ansicht der Graviermaschine, Abb. 2 die nähere
Ausbildung des Stichelspindellagers, teilweise im Schnitt; Abb. 3 ist ein Schnitt
durch den Führungsstifthalter; Abb. 4. zeigt in schematischer Weise, wie auf einer
-Matrize eine Patrize unter Berücksichtigung der Stärke des Prägematerials hergestellt
wird; Abb. 5 zeigt diesen Vorgang in vergrößertem Maßstab; Abb. 6 zeigt die Anordnung
zur Führung des Stichelspindellagers in einer Ebene; Abb. 7 ist eine Seitenansicht
auf die Anordnung nach Abb. 6, teilweise im Schnitt. Das Parallelogramm des Pantographensvstems
besteht aus den vier Armen r, 2, 3 und q, von denen i und 2 kastenförmige Gußstücke
sind, in welchen die Spitzenschrauben 5 angebracht sind. Die Arme 3 und d. sind
Rohre, auf welchen die mit Sitzen für die Schrauben 5 versehenen Gleitstücke 6 und
7 durch die Schrauben 8 in verschiedener Stellung festgeklemmt werden können. Die
Aufnahmevorrichtung 9 für das Stichellager -i wird durch Bolzen io fest und verstellbar
am Arm 2 gehalten, auf dem es nach einer Teilung, der Übersetzung entsprechend,
eingestellt werden kann. Die Stichelspindel i i wird durch eine Schnurrscheibe 12
angetrieben. Der Führungsstift 13 ist in einem Halter 48 befestigt, der in der am
Arm .4 befestigten Aufnahmevorrichtung 15 angeordnet ist. Ein Handgriff 16 dient
zum Führen des Pantographen, besonders um bei tiefen Gravuren den beträchtlichen
Schneidwiderstand zu überwinden. Der Arm i wird zwischen zwei im Tragstück i9 angeordneten
Spitzen 17 und 18 drehbar gehalten, während das Rohr 3 in ähnlicher Weise
durch in dem Arm i angeordnete Zwischenspitzen um dieselbe Achse drehbar gelagert
ist. Im das einseitige Gewicht des Pantographensvstems auszugleichen, sind die Arme
i und 3 iiber die Drehachse 17, 18 hinaus verlängert und mit Stangen 21 versehen,
auf denen verstellbar Gegengewichte 23 angeordnet sind. Das Tragstück i9 ist in
Spitzen 2.a. senkrecht zur Achse 17, i 8 drehbar in einem Bock 26 gelagert, welcher
am Maschinenständer 27 befestigt ist. Ein Arbeitstisch 28 ist durch Handräder und
Spindeln nach drei Richtungen verstellbar auf einer Schlittenführung 29 des Ständers
27 angeordnet. Der Kopiertisch 30 ist in einem Bock 31 drehbar und vertikal
verstellbar angebracht. Ein Arm 32 ist um einen im Tragstück i9 befestigten Bolzen
33 drehbar gelagert und umfaßt mittels der schlitzförmigen Aussparung a einen am
Bock 26 befestigten Bolzen 3-1. Eine Stellschraul)e 35, die zum Anschlagen gegen
den Bolzen 34 kommt, dient dazu, um die Tiefe, bis zu welcher der Stichel in das
Material eindringen darf, festzulegen.
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Um, wie eingangs ausgeführt wurde, das Stichelspindellager 4.1 und
den Kopierstifthalter 48 bequem .e geneinander auswechseln zu können, ist auf dem
Stichelspindellager 41 eine Hülse 42 verschiebbar angeordnet, die mit zwei Stiften
43 --ersehen ist. In der Aufnahmevorrichtung 9 ist für diese Stifte .I3 eine Ringnut
44 vorgesehen, die 9o° von der gezeigten Stellung der Büchse 42 durch Nuten nach
unten offen steht, so daß das Lager 41' nach Drehen der Büchse 42 um 90° mitsamt
Stichelspindel und Stichel herausgenommen werden kann. Eine Feder d.5 hat einerseits
das Bestreben, die Büchse .I2 in nicht dargestellte Aussparungen der NTut 44 zu
drükken, andererseits hält sie das Lager .41 in Berührung mit der zur Achsialverstellung
des Lagers .I1 dienenden Einrichtung .I6, die durch eine nicht näher gezeigte Schrauben-und
Mutternanordnung durch die randerierte Scheibe _l.7 auf und ab verstellt werden
kann. Der Halter .I8 für den Führungsstift i 3 ist ganz ähnlich wie das Lager .I1
der Stichelspindel ausgebildet und trägt auch eine Büchse 49 mit zwei Stiften 5o,
die durch eine Feder 51 in nicht dargestellte Aussparungen einer ringförmigen Nut
52 der Aufnahmevorrichtung 15 gehalten -werden. Der Halter .I8 ist am Ende
kegelig ausgeführt, mit Gewinde versehen und dreifach geschlitzt, so daß eine Überwurfmutter
53 den Führungsstift 13 festklemmen kann. Auswechse11-are Einsätze 5.1., die der
Form des Stichels entsprechen, werden in einem kegeligen Sitz des Führungsstiftes
13 befestigt.
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Durch die für Graviermaschinen an und für sich bekannte Ausbildung
des Stichelspindellagers mit Bajonettverschluß, zusammen mit der ähnlichen Ausbildung
des Halters für den Führungsstift, ist es möglich, durch zwei Griffe Führungsstifthalter
und Stichelspindellager gegeneinander auszuwechseln. UM nach Einstellen des Führungsstiftes
und des Stichels jede achsiale Verschiebung derselben sicher zu verhindern, ist
sowohl die Aufnahmevorrichtung 9 wie die Aufnahmevorrichtung 15 geschlitzt ausgeführt
und mit Klemmschrauben 55, 56 versehen.
Lm nach einer gegebenen
Matrize die Patrize herzustellen, wird die Matrize oberhalb des Stichels befestigt,
wozu auf dem Tragstück ig ein Träger 57 in einer Führung verstellbar vorgesehen
ist, der -durch einen Knebel 58 festgeklemmt werden kann. Der Träger 57 trägt am
vorderen Ende einen zylindrischen Ständer 59, an dem vertikal verstellbar ein Tisch
6o befestigt ist. Dieser Tisch ist mit T-Nuten versehen, so daß ein beliebiges Werkstück
aufgespannt werden kann. Ein Gegengewicht 61 ist verstellbar am hinteren Ende des
Trägers 57 vorgesehen. Zum Abtasten des Modells dient ein auswechselbarer Führungsstift
62, der mit kegeligem Sitz in die Einrichtung 46 zur Achsialverstellung eingesetzt
wird. Durch die entsprechende Form des Führungsstiftes 62 und des Stichels läßt
sich für eine gegebene Stärke des Prägematerials ein genauer Ausgleich schaffen,
indem die Enden beider kugelförmig ausgebildet werden und ihre Radien so gewählt
sind, daß die Differenz des Radius des Führungsstiftes 62 minus dem des Stichels
die Materialstärke ergibt. Die Begründung hierfür kann ohne weiteres aus den Abb.
4 und 5 ersehen werden.
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Wegen der Befestigung des Modells auf einem Tisch 6o, der die Schwenkbewegung
des Pantographensystems um seine horizontale Achse mitmacht, können Teilspäne genommen
werden, die durch das Einstellen der Anschlagschraube 35 gegen den Stift 34 verändert
werden, so daß eine Patrize stufenweise geschnitten werden kann.
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Wie schon erläutert, ist es vorteilhaft, bei schweren Spänen die Bewegungsmöglichkeit
des Werkzeuges auf eine Ebene zu begrenzen, so daß der Schnittdruck nur in einer
Richtung aufzufangen ist. In den Abb. 6 und 7 ist eine hierzu dienende Vorrichtung
gezeigt, welche in diesem Falle an dem Tisch 6o oberhalb des Stichels befestigt
ist, die aber ebensogut auf dem Schablonentisch 3o angeordnet sein kann, wo sie
beispielsweise in dem besprochenen Falle der Herstellung einer Patrize unterzubringen
wäre.
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An Stelle des Führungsstiftes 62 wird in die Einrichtung 46 ein Stift
S mit zylindrischem Ansatz eingesetzt, .der achsial beweglich in einem Gleitstück
63 geführt ist. Dieses Gleitstück von zylindrischer Form ist seitwärts zwischen
zwei Führungsschienen 64 und 65 gehalten, die auf einem kleinen Schlitten 66 angeordnet
sind. Durch ein Handrad 67 und Schraubenverstellung kann der Schlitten 66 hin und
her bewegt werden, so daß durch die Verstellung des Schlittens die Breite jedes
Spans geregelt und der Stichel durch diese Führung an seitlichem Ausweichen verhindert
wird.