DE538352C

DE538352C - Kopiermaschine fuer Schuhleisten

Info

Publication number: DE538352C
Application number: DEU10692D
Authority: DE
Original assignee: United Shoe Machinery Corp
Current assignee: United Shoe Machinery Corp
Priority date: 1929-04-09
Filing date: 1929-04-09
Publication date: 1931-11-12
Also published as: US1713792A; FR691155A

Description

Kopiermaschine für Schuhleisten Die Erfindung bezieht sich auf Kopiermaschinen, insbesondere auf Leistendrehbänke, vorzugsweise derjenigen Art, bei welcher nicht ganze Leisten, sondern nur Leistenteile gedreht werden.
Das getrennte Drehen von einzelnen Leistenteilen ist bereits vorgeschlagen worden. Die vorliegende Erfindung soll derartige Maschinen dahin verbessern, daß die einzelnen Leistenteile unbedingt austauschbar werden, so daß dieses Prinzip in der Praxis verwendbar wird. Wenn diese Grundbedingung der Austauschbarkeit nicht erfüllt ist, können die Vorteile der Anwendung eines teilbaren Leistens und der Herstellung in einzelnen Teilen nicht genügend ausgenutzt werden. Dazu gehört vor allem Genauigkeit der Dreharbeit. Diese Genauigkeit ist zwar bei der ganzen Leistendreherei erwünscht, aber aus bestimmten Gründen wird diese Genauigkeit bei der Herstellung der gewöhnlichen Leisten zuweilen geopfert. Bei der Herstellung von Teilleisten jedoch ist die Genauigkeit die Grundlage für das Zusammenpassen der einzelnen Leistenteile.
Ungenauigkeit der Dreharbeit wurde bisher durch verschiedene Ursachen herbeigeführt. Der Schwingrahmen, welcher gewöhnlich benutzt wird, hat ungefähr quadratische Form von etwa ioo cm Seitenlänge. Modell und Arbeitsstück werden darin in der Nähe der beiden unteren Ecken eingespannt. Ein Druck von io kg auf eine Ecke bringt eine Durchfederung von 6 mm hervor, und die vom Modellrad bei der Umkehrung der Bewegung des Rahmens ausgeübte Kraft bringt eine erhebliche Verwindung hervor, die eine Ungenauigkeit der Dreharbeit zur Folge hat. Der Rahmen ist ferner so schwer und hat ein so erhebliches Trägheitsmoment, daß der Stoß bei der Umkehrung der Schwingbewegung eine Verbiegung zur Folge hat. Dies setzt der Arbeitsgeschwindigkeit der Maschine eine ziemlich tiefliegende obere Grenze. Wenn eine Anzahl von Leisten auf einer gewöhnlichen Leistendrehbank mit Geschwindigkeiten geschnitten wird, die zwischen io und 5o Umdrehungen je Minute liegen, so ergeben sich zwischen diesen bereits erkennbare Unterschiede. Die Bänke laufen tatsächlich mit einer mittleren Geschwindigkeit von 30 Umdrehungen je Minute oder weniger, und sogar bei dieser geringen Geschwindigkeit treten noch erhebliche Ungenauigkeiten der Arbeit auf. Diese Schwierigkeiten mangelnder Starrheit und der auftretenden Stöße können vermindert werden durch Anwendung eines Schwingungsrahmens von kurzem Radius, woraus sich ein geringes Trägheitsmoment und vergrößerte Steifigkeit ergeben. Solche kurzen Schwingrahmen ergeben aber Schwierigkeiten bei der Weitengradierung. Für richtige Weitengradierung ist es notwendig, daß die Achse-- des Modells, des Arbeitsstückes, des Modellrades und des Fräsers stets in ein und derselben Ebene liegen. Die Ebene selbst kann sich bewegen, aber muß alle diese Achslinien enthalten. Infolge der Bogenbewegung des im Schwingrahmen eingespannten Modells und des Arbeitsstückes tritt eine Drehbewegung dieser Ebene ein. Da nun die Weitengradier- Bewegung des :Modellrades oder Fräsers bei den gewöhnlichen Maschinen geradlinig ist, gelangt die Achse des Modellrades bei der Weitengradierung aus dieser Ebene heraus. Bei Schwingrahmen mit langem Radius kann dieser Unterschied vernachlässigt werden, bei einem kurzen Schwingradius aber nicht mehr. Man hat auch versucht, gleitbare Rahmen anzuwenden, diese geben aber durch ihre Schwerfälligkeit Veranlassung zu Fehlern.
Gemäß der Erfindung wird nun ein Schwingungsrahmen mit kurzem Radius angewandt, und zwar in solcher Anordnung, daß durch die Weitengradierung entstehende Fehler vermieden werden. Es -gibt allerdings eine Grenze der Verkürzung des Schwingungsradius, indem zur Erzielung der notwendigen Steifigkeit eine im wesentlichen mechanische Achse angewandt werden muß und etwa 75 mm Zwischenraum zwischen dem Rahmen und den Achsen des Modells und Arbeitsstückes frei bleiben muß, damit der hohe Werkblock umlaufen kann. Gemäß der Erfindung kann man dieses Minimum anwenden, indem man dem Schwingrahmen eine Länge von nur 175 mm gibt, wobei die Hälfte der Masse in der Mitte liegt. Dies wird unter anderem dadurch erreicht, daß in der Schwingungsachse eine einzige schwere, vierkantige Welle benutzt wird, auf welcher die Träger für Modell und Werkblock angebracht sind. Dieser Rahmen kann praktisch nicht verwunden werden und kann mit Rücksicht auf seine geringe Masse viel rascher hin und her schwingen als die Rahmen älterer Anordnung.
Die Weitengradierung wird durch einen Mechanismus zum Handhaben der Gradiereinrichtung (im vorliegenden Falle des Modellrades) erreicht, welcher eine Bewegung desselben in der die Achsen von Modell, Arbeitsstück und Fräser enthaltenden Ebene hervorbringt, und zwar in jeder Stellung. Bei der dargestellten Maschine wird dies dadurch erreicht, daß das Modellrad in einer Richtung quer zu der Richtung der gewöhnlichen Weitengradierungsbewegung bewegt wird, um es in dieser Ebene zu erhalten.
Ein weiterer Grund von Ungenauigkeit bei der gewöhnlichen Anordnung liegt in der Anwendung eines Zahnrädersatzes zwischen Modell und Block. Wenn das Modellrad über den Konus des :Modells läuft, kehrt sich jede vorhandene Totbewegung um, wobei eine Ungleichförmigkeit der Bewegung zwischen Modell und Block eintritt.' Beim gewöhnlichen Leistenschneiden fällt dies nicht auf, weil keine hervorstechende Ungleichmäßigkeit am fertigen Leisten selbst entsteht, diese Ungenauigkeit aber ist unzulässig beim Schneiden eines Leistenteiles, weil eine merkliche und nachteilige Ungleichmäßigkeit zwischen den Umrißlinien der Fugenfläche zweier getrennt voneinander hergestellter Leistenteile entsteht. Dieser Nachteil wird durch eine neue Anordnung vermieden, welche eine einzige, einheitliche Treibspindel umfaßt, welche das Werkstück und den Block unmittelbar antreibt. Dies bedingt eine besondere Umkonstruktion der Längengradiervorrichtung, weil zur Erzielung einer zuverlässigen Einspannung Modell und Werkblock in breiter Fassung mit der Spindel verbunden werden. Als Einspannfläche wird zweckmäßig die Fugenfläche benutzt, und infolgedessen müssen Fräser und Modellrad sich in entgegengesetzten Richtungen bewegen.
Ein weiterer Punkt von Wichtigkeit hinsichtlich der Genauigkeit, insbesondere mit Rücksicht auf die Austauschbarkeit einzelner Leistenteile, ist die zwingende Notwendigkeit, die Fugenflächen der Leistenteile gegenüber der Umrißlinie der Fußform genau einstellen zu können. Dies wird bei der dargestellten Ausführungsform dadurch erreicht, daß die einheitliche Antriebsspindel Mitnehmer besitzt, die so konstruiert sind, daß sie mit vorbereiteten Flächen am Modell und Werkblock zusammenpassen und zusammenarbeiten, die eine bestimmte Lage gegenüber dem äußeren Umfange des Leistens oder einem anderen Grundmaß desselben haben. Diese vorbereitete Fläche ist im dargestellten Fall die Fugenfläche selbst. Auf diese Weise wird eine unveränderliche Beziehung zwischen den grundlegenden Meßpunkten der Maschine und der Fußform gewonnen, so daß die Beziehung zwischen der Fußform und der Fugenfläche in gleicher Weise unveränderlich ist. Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht in einer neuen Anordnung der-Längen- und Weitengradierung, so daß diese bequem fortlaufend vom Arbeiter gesteuert werden kann, um Leisten ganz unregelmäßig nach einer besonderen Zeichnung herzustellen. Zweckmäßig sind die Einstellhandgriffe für die beiden Hände des Arbeiters bequem greifbar, und es sind Zeiger für die Einstellvorrichtungen vorgesehen, die sich längs eines Diagramms bewegen, so daß der Arbeiter ununterbrochen jederzeit die Formgebung regeln kann. Ein anderes Merkmal der Erfindung bezieht sich auf die Konstruktion der Weitengradierung selbst. Es ist üblich, bei der Weitengradierung die Umfänge der Leisten um ein konstantes Stück für jede Größe einer Serie zu erhöhen. Dies bedingt, daß der Gradierfaktor durch die ganze Serie hindurch veränderlich ist, und die Bewegung des Einstellelementes ist noch unregelmäßiger, da sie nicht einmal proportional dem Gradierfaktor ist infolge der besonderen Natur der Einstellvorrichtung. Um eine gleichmäßig zunehmende Einstellskala an den früher bekannten Maschinen zu sichern, wurde der Mechanismus so geändert, daß die pantographische Natur der Reproduktion verlorenging, indem nur die Umfangsmaße beibehalten wurden. Die vorliegende Erfindung löst diese Schwierigkeit durch Anwendung einer Weitengradiervorrichtung mit einer gleichmäßig zunehmenden Einstellskala, aber ohne daraus folgende Beeinträchtigung der pantographischen Natur der erzielten Reproduktion.
Es ist beim Leistenschneiden allgemein üblich, die Drehrichtung entweder von Modell oder Werkblock zu ändern, um die Art des Arbeitsstückes (rechts oder links) umzukehren, welches nach einem Modell geschnitten wird. Wenn Modell und Werkblock in umgekehrten Richtungen umlaufen und in einem um eine Achse schwingenden Rahmen eingespannt sind, so überlagert die Schwingung des Rahmens, wenn beispielsweise das Modellrad von einem tiefen Punkt zu einem hohen Punkt übergeht, der entgegengesetzten Drehung des Modells und Blockes eine Drehbogenkomponente, welche hinsichtlich des einen Elements addiert und hinsichtlich des anderen Elements subtrahiert wird. Dadurch entsteht eine Art Verdrehung entsprechender Punkte zwischen '-Modell und Werkstück. Um diese Aufgabe, soweit sie auftritt, zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung einen Schwingrahmen vor, welcher mit einer Drehvorrichtung für Modell und Block versehen ist, die derart konstruiert ist, daß dieselbe Orientierung des Modells und Werkstückes gegenüber Modellrad und Fräser beibehalten wird ohne Rücksicht auf die Bogenbewegung des Schwingrahmens.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Abb. i ist eine Vorderansicht, Abb. 2 ein Grundriß, Abb.3 eine Stirnansicht, Abb. 4 ein Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. 2, Abb. 5 eine Einzelheit des Schwingrahmens, Abb.6 eine Einzelheit des Modells und Spannfutters.
Abb. 7 ist eine Einzelheit der Anschlußplatte und des Spannfutters.
Abb. 8 ist eine schaubildliche Darstellung der Gradiervorrichtung.
Abb.9 ist ein Schnitt nach Linie 9-9 der Abb. i, Abb. io eine Einzelheit der Weitengradiervorrichtung.
Abb. ii zeigt das Schema der Rahmenschwingung.
Abb. i2 zeigt die Bildung des Gradierdiagramms.
Abb. 13 zeigt den mit versetzten Spitzen versehenen Schwingrahmen.
Abb. 14, 15, 16 sind Einzelheiten der versetzten Spitzen.
Abb. 17 zeigt das Schema der Gestaltung der Fächerplatte.
Abb. IS ist das Schema der Weitengradierung. Der Maschinenrahmen trägt zwei längslaufende, V-förmige Führungen 12, 14 (Abb. 4.) längs der Vorderkante und eine flache Führung 16 längs der Hinterkante. Der Modellradschlitten 18 gleitet auf den Führungen 12, 16 und der Fräserschlitten 20 (Abb. 2) auf den Führungen i4, 16. Ein Zwischenschlitten 22 ist zu einem unten beschriebenen Zweck auf den Führungen 12, 16 geführt. Die Schlitten 20 und 22 werden in entgegengesetzten Richtungen durch eine mehrgängige Schraubenspindel 24 (Abb. 2) mit Rechts- und Linksgewinde bewegt, welche in Konsolen 26 im Hauptrahmen gelagert und durch ein Schraubenrad 28 angetrieben wird. Dieses Schraubenrad wird durch ein nicht dargestelltes Antriebsrad in Drehung versetzt, das auf einer Welle 3o befestigt ist und parallel und hinter dem Schneckenrad 32 (Abb.2) liegt. Letzteres wird durch eine Schneckenwelle 34 (Abb. i) in bekannter Weise angetrieben, welche von einer Riemenscheibe 36 aus gedreht wird. Diese sitzt auf einer Welle 38 (Abb. 2), die frei durch die Maschine hindurchläuft und durch eine Riemenscheibe 40 gedreht wird, die die Motorwelle 42 antreibt.
In Lagern 46 an den Enden der Maschine, die auch die Welle 38 tragen, liegt der Schwingrahmen 48 (Abb. 1, 4 und 13). Dieser Rahmen ist so konstruiert, daß er bei minimaler Masse einen maximalen Widerstand gegen Biegungsbeanspruchungen besitzt. Er ist zweckmäßig als eine vierkantige Stange ausgebildet, die mit dem Zapfen 49 in den Lagern 46 liegt (Abb. 5 und 13). Die Stange trägt ungefähr in der Mitte einen Rahmen 50, der längs der vierkantigen Stange verschiebbar ist, aber unter gewöhnlichen Umständen in bestimmter Lage gehalten wird. Der Rahmen trägt einen Zahnräderkasten 52 und einen Bock 54, in welchem eine Welle 56 (Abb. 2) gelagert ist. Diese Welle besitzt an ihren entgegengesetzten Enden besonders gestaltete Aufspannflächen 58, 6o (Abb. 5). Diese besitzen zweckmäßig die Form einer gewöhnlichen Scheibe 62 mit sich kreuzenden, vorspringenden Rippen. 64 (Abb.7). Auf diesen Rippen ist ein besonderes Futter 66 durch Schrauben 67 (Abb. 6) befestigt, welches auf der einen Seite über die Rippen paßt und auf der anderen Seite eine Fläche besitzt, die hinsichtlich des Winkels und der Form genau der Teilungsfläche des zu drehenden Leistenteiles 68 und des :Modells 7o entspricht. Die dargestellteliMaschine soll Leistenteile für den geteilten Leisten nach Patent 388 oog schneiden. Die Teile dieses Leistens sind beide mit Metallplatten belegt, und eine Platte 69 (Abb. 6) wird zweckmäßig in die Maschine zwischen das Futter 66 und das Modell 70 oder den Leistenteil 68 eingefügt, deren Dicke gleich derjenigen einer Leistenteilplatte ist, so daß die Fläche des Futters genau der Fläche an dem Ergänzungsleistenteile entspricht. Diese Anordnung vereinfacht die Einstellung der Meßpunkte der Maschine. Das Futter 66 ist mit Stiften 71 ausgestattet, welche in entsprechende Löcher in einer zweckmäßig ebenen Aufspannfläche des Modells oder Blockes eingreifen, um genaue Übereinstimmung' zwischen den Leistenteilen zu sichern. Diese ebene Aufspannfläche ist zweckmäßig die Teilfläche des Leistens.
Auf der vierkantigen Schiene 48 sind in der Nähe der Enden zwei die Spitzen tragende Rahmen 72, 74 (Abb. 5, 13) verschiebbar aufgesteckt. Diese Rahmen werden durch Schraubenspindeln 76, 78 (Abb. 5) eingestellt, die in die Rahmen eingreifen und am Schwingrahmen derart gelagert sind, daß sie sich drehen, aber nicht verschieben können. Die Spitzen 8o, 8z werden auf diese Weise gegen das Modell vorgeschoben und zum Eingriff damit gebracht. Modell und Werkstück werden in der Maschine allein durch den Druck zwischen den Futtern und Spitzen gehalten. Die Einstellschrauben werden durch. Flügelmuttern 79 gesichert.
Der Antrieb (Abb. 4) wird von der Welle 38 (Abb.3) in folgender Weise abgeleitet: Am linken Ende der Welle ist ein Trieb 84 (Abb. 2) angebracht, welcher durch Räder 86, 88 (Abb. 4) ein Zahnrad auf der Achse 48 des Schwingrahmens treibt. Dieses treibt ein Zahnrad 92, dessen im Schwingrahmen liegende Achse 94 ein verschiebbares Zahnrad 96 trägt, welches im Rahmen 72 gelagert ist und seinerseits die Modellspitze 8o durch das Zahnrad 98 (Abb. 4, 13) treibt. Die Spitze So ist rund, und ihr Umlauf wäre theoretisch nicht erforderlich; jedoch verhindert er die Abnutzung des Modells. Ein Antrieb des Modells durch die Spitze erfolgt nicht. Die Welle 94 erstreckt sich von dem Zahnrad 92 durch den Rahmen 72 in den Lagerkasten 52 (Abb. 9) hinein, worin Räder ioo und zog ähnlich den Rädern 96, 98 angebracht sind, .um die Spindel 56 anzutreiben, durch welche Modell 7o und Arbeitsstück 68 (Abb. 2) in Drehung versetzt werden.
Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in dieser Spindel und den daran angebrachten Mitnehmern. Es ist schon lange das Streben der Schuhfabrikanten gewesen, einen beträchtlichen Teil der Ausgaben für die Beschaffung und Erhaltung von Leisten dadurch zu vermeiden, daß ein einziger Fersenteil für eine Mehrzahl von Vorderteilen benutzt werden kann. Dies erfordert absolute Austauschbarkeit der Teile; dieses Erfordernis hat verhindert, daß die Bemühungen früherer Erfindungen in der Praxis brauchbare Resultate ergaben. Es ist vorgeschlagen worden, den rohen Block in einen Absatzvorderteil und einen Hinterteil zu zerlegen, sie dann durch eine Zusammenspannvorrichtung zu vereinigen und den Leisten zu drehen. Dieses Verfahren ergibt zwar einen guten zweiteiligen Leisten, bietet aber nicht die Sicherheit, daß die Fugenfläche bei verschiedenen Leisten dieselbe Lage hat, da eine Verschiedenheit in der Umfangsfläche des rohen Blockes und des Eindringens der Mitnehmer die Längsstellung des Leistens im rohen Block beeinflussen, so daß die auf diese Weise gebildeten Leistenteile nicht austauschbar sein können.
Es ist auch vorgeschlagen worden, den Block in der angegebenen Weise durchzuschneiden und dann die Leistenteile unabhängig voneinander zu drehen, wobei die Fußumfangsfläche in einer bestimmten geometrischen Lage gegenüber einer (zweckmäßig ebenen) Fläche gestaltet wird. Diese Fläche ist im allgemeinen die Fugenfläche zwischen dem Fersenteil und dem Vorderteil. Die vorliegende Erfindung beruht auf diesem Prinzip, bezweckt aber noch bestimmte Verbesserungen, besonders hinsichtlich der Beseitigung einer mechanischen Schwierigkeit, welche bisher den Erfolg dieses Prinzips in hohem Maße beeinträchtigt hat. Bei den Leistendrehbänken üblicher Art werden Modell und Werkblock voneinander durch einen Zahnrädersatz in dem schwingbaren oder gleitbaren Rahmen angetrieben. Ein bestimmter Totgang ist bei einer solchen Übertragung stets vorhanden und gibt zu Schwierigkeiten Anlaß.
Wenn das Modellrad über den Modellkamm rollt, drängt der Druck zwischen beiden das Modell nach rückwärts drehend gegen die treibenden Räder. Sobald das Rad den Kamm passiert und herunterzurollen beginnt, drängt der Raddruck das Modell nach vorwärts drehend gegen die treibenden Räder. Aus dieser Umkehr des Totganges von einem Grenzwert zum anderen ergibt sich eine Ungenauigkeit der Reproduktion. Diese Ungenauigkeit ist veränderlich und mehr oder weniger zufällig. Wenn nun ein Leistenteil hergestellt werden kann, der zu in anderen Arbeitsgängen und auf anderen Maschinen hergestellten Leistenteilen genau passen soll, ist es unmöglich, bei Verwendung einer solchen Zahnradübersetzung die genaue Übereinstimmung der Umrißlinien an der Fugenfläche zu erzielen. Diese Schwierigkeit wird durch die Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung vollständig beseitigt. Der Modellleistenteil und der Werkblock werden starr durch eine ungeteilte Spindel miteinander verbunden, so daß kein Totgang zwischen beiden Teilen vorhanden ist.
Der dargestellte Schwingrahmen hat noch weitere Vorteile ohne Rücksicht auf seine besondere Beziehung zur Herstellung von Teilleisten. Eine Schwierigkeit, die bisher immer beim Leistendrehen aufgetaucht ist und welche durch die dargestellte Konstruktion vermieden wird, ist folgende: Angenommen, das Modell ist ein abgestumpfter Kreiskegel, welcher im Schwingrahmen in seiner Achse geschwungen wird, und der Fräser und das Modellrad gehen am Werkstück und Modell entlang, ohne daß Modell und Werkstück gedreht werden. Der Berührungspunkt zwischen Modellrad und Modell bleibt dann nicht in derselben Radialebene des Tiegels; da der Schwingrahmen sich mehr oder weniger dreht, entsprechend dem wechselnden Durchmesser des Modells. Somit bewegt sich der Berührungspunkt längs des Modellumfanges. Einen anderen Weg für die Erkennung der Schwierigkeit bietet die Annahme, daß das Modell seinen Durchmesser vergrößert, während die Maschine bewegungslos ist. Der Berührungspunkt bewegt sich dabei von der Modellachse weg und bleibt nicht auf dem gleichen Modellradius. Dies macht nichts aus, wenn eine normale i : i-Reproduktion hergestellt wird, daModell und Werkstück dieselbe Beeinflussung erfahren. Wenn Modell und Werkstück in umgekehrten Richtungen umlaufen, um rechte undlinkeLeisten zuerzeugen, so ergibt sich eineUngenauigkeit. Diese Schwierigkeit hatman bisher auf zweierlei Weise zu beseitigen versucht 1. Man hat einen Schieberahmen vorgesehen, welcher überhaupt keine Drehbewegung ausführt. ". Man hat einen Schwingrahmen mit langem Schwingungsradius angewandt, so daß bei einer Schwingungslänge von 75 bis ioo cm nur ein kleiner Schwingungslivinkel auftritt. Bei diesen beiden Lösungen ergeben sich charakteristische Nachteile. Der Schieberahmen ist schwerfällig und bedingt zuviel unvermeidbare Reibung. Der lange Schwingrahmen hat ein sehr großes Trägheitsmoment und ist zu biegsam, sofern er nicht so schwer gemacht wird, daß verhängnisvolle Stöße auftreten. Diese Biegsamkeit und Stöße verursachen ungleichmäßige Schnittiefe zwischen Modell und Block.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Nachteile durch folgende Lösung vermieden: Zwischen der Spindel 56 (Abb. i) und der Achse 48 ist nur ein Abstand von etwa 175 mm vorhanden und die vierkantige Achse 48 ergibt eine sehr große Steifigkeit zwischen den darauf angebrachten Teilen. Die Radkästen bestehen aus Aluminium, und die Masse des Schwingrahmens ist in starkem Maße in der Achse 48 konzentriert. Bei der dargestellten Maschine liegen So °/o der Masse des ganzen Schwingrahmens samt Modell und Block in der Achse 48. Das Trägheitsmoment um diese Achse ist sehr gering und der Stoß bei der Umkehrung der Bewegung infolgedessen klein. Es hat sich als zulässig gezeigt, die Maschine mit So bis 6o Umdrehungen je Minute anzutreiben, wobei geringere Stöße auftreten als bei der üblichen Gilman-Maschine bei 30 Umdrehungen. Dadurch wird es ermöglicht, bei derselben Produktionsmenge wie bei der Gilman-Maschine den Vorschub so zu verkürzen, daß ein Glätten des gedrehten Leistens nicht mehr erforderlich ist, wodurch erhebliche kostspielige Arbeit gespart wird. Diese Verkürzung des Radius des Schwingrahmens vergrößert naturgemäß die beschriebene Schwierigkeit, die bei der Herstellung von Werkstücken wechselnden Durchmessers durch die Schwingung hervorgebracht wird. Diese wird aber durch eine besondere Einrichtung vollständig behoben. Das Zahnrad 96 (Abb. 4) hat genau halb so viel Zähne als das Zahnrad 98 (Abb. 4), die Zahnräder go und 92 sind gleich, und der Mittenabstand zwischen den Wellen 48 und 56 ist gleich dem Abstand zwischen der Mitte der Welle 48 und der Mitte io3 (Abb. 2) des Modellrades 104 in seiner normalen oder Nullstellung. Diese Nullstellung der Mitte 103 des Modellrades 104 und die Mitte des Fräsers liegen, vom Ende der Maschine aus gesehen, in einer geraden, waagerechten Linie. Wenn nun die Zahnräder 98, go festgehalten und der Schwingrahmen verstellt wird, so geht eine radiale Linie fob' (Abb. ii) des Zahnrades 98, die durch die Mitte 103 des Modellrades hindurchgeht, ständig durch diese Mitte, wie auch die Stellung des Schwingrahmens sein mag. Dies ergibt sich aus Abb. ii. Es sei angenommen, daß diese Teile sich anfänglich in der mit vollen Linien gezeichneten Stellung befinden, der Winkel zwischen dem Schwingrahmen und der Linie 48,io3 yi ist und der Modellradius io6' durch die Mitte 103 hindurchgeht. Da das Dreieck 48, 103, 8o gleichschenklig ist, beträgt der Winkel bei 8o. go ° -1/2 y'. Nun möge der Rahmen linksherum um einen Winkel cp' verdreht werden. Die Zahnräder g2 und 96 verdrehen sich dabei linksherum um einen Winkel p 'gegenüber dem Schwingrahmen. Das Zahnrad 98 dreht sich dabei rechtsherum, und zwar infolge des Übersetzungsverhältnisses der Zahnräder i : 2 um einen Winkel von 1/2 4' gegenüber dem Schwingrahmen, wobei der `'Winkel bei 8o' zu demselben Radius io6" des Zahnrades 98 gleich ist go ° - 1/2 yi - 1/,2 g'. Dies ist der Basiswinkel eines gleichschenkligen Dreieckes 8o', 48, 103- Somit geht derselbe Radius 1o6' bei allen Stellungen des Schwingrahmens durch die Mitte 1o3 des Modellrades 104.
Es sei bemerkt, daß die senkrechte Diagonalebene der vierkantigen Welle 48 in einer Ebene liegt, die die Achse der Welle 48 und die Achse der Welle 56 einschließt. Diese Anordnung hat einen besonderen Vorteil. Wenn die Rahmen 72, 74 (Abb. 13) etwas lose passen und gegen Modell und Werkstück festgezogen werden, so drehen sie sich etwas beim Festklemmen auf der Welle 48, und die Mitnehmer 8o, 82 stellen sich stets infolge der doppelten V-Wirkung in diese Ebene ein, wie lose auch die Rahmen sind, und ihre Abstände von der Achse der Welle 48 werden unter gewöhnlichen Umständen nicht wesentlich beeinflußt. @ Das Modellfad 104 (Abb. 4) wird von einem Schlitten io6 getragen, der quer zur Vorschubrichtung des Modellradschlittens waagerecht hin und her bewegt werden kann und unter normalen Umständen durch eine Feder 107 zurückgezogen wird. Die Vorwärtsbewegung erfolgt durch eine Stange io8, die bei iio am Schlitten angelenkt ist und mit einer Rolle ii2 mit einer Fächerplatte 114 in Berührung steht, die um die Achse 116 schwingbar ist und durch eine Lenkstange 118 (Abb. 2) geschwungen wird, die an dem Schwingrahmen angelenkt ist. Abb. 4, 2 und 18 zeigen eine Einrichtung zur unregelmäßigen Weitengradierung um den Umfang des Werkstückes. Die Fächerplatte hat eine zylindrische Fläche, und die Mitte des Zylinders fällt mit der Achse des Zapfens iio zusammen, wenn der Schwingrahmen seine Nullstellung hat. Die sich dabei ergebende Lage ist in Abb. 18 mit i14' punktiert gezeichnet. Eine Einstellung des VVeitengradierfaktors kann daher geschehen, ohne den Gradierschlitten io6 zu bewegen. Ein langer Trieb i2o auf der `Felle 38 treibt ein Zahnrad 122, welches auf dem Modellradschlitten angeordnet ist, sich längs des Triebes i2o bewegt und ein Exzenter 124 trägt. Die Übertragung ist so, daß Exzenter 124, Modell und Werkstück mit gleicher Winkelgeschwindigkeit umlaufen. Das Exzenter betätigt eine durch Feder 129 angedrückte Rolle 126 eines Kurbelarmes 128. Dieser Kurbelarm ist ein Teil eines Segmentes 130, welches bei 132 am Modellradschlitten drehbar ist. Das Segment besitzt eine Führung, in der ein Gleitstein 134 verschiebbar ist, der durch Zapfen mit dem Ende einer Lenkstange 136 verbunden ist, die mit der Stange io8 gelenkig verbunden ist. Das untere Ende der Lenkstange 136 liegt in Abb. 4 unmittelbar über der Drehachse 132, kann aber nach beiden Seiten der Führung 130 durch eine Lenkstange 138 verstellt werden, die an einem Arm 139 angreift, welcher an einem Zahnbogen 14o befestigt ist. Dieser ist bei 141 drehbar und wird durch eine Schnecke 142 auf der Welle 144 gedreht, die an der Vorderseite des Modellradschlittens einen Handgriff 146 (Abb. 8) trägt. Eine Skala 147, die von der Welle gedreht wird, läßt die Einstellung erkennen. Der Radius der Führung im Segment i3o ist gleich der Länge der Lenkstange 136 _(Abb.4) . Eine gewisse Nullstellung des Segmentes 13o entspricht der gewöhnlichen Weitengradierung, die sich ergibt, wenn das Segment in diese Lage eingestellt ist und der Stein 134 in die gewünschte Lage geschoben ist. Wenn die Teile die in Abb. 4 gezeichnete Stellung haben, wobei sich die Rolle 112 in der Achse 116 der Fächerplatte befindet, und das Segment 130 in solche Stellung bewegt ist, daß sein Krümmungsmittelpunkt mit der Achse des Verbindungszapfens des oberen Endes des Lenkers 136 zusammenfällt, so ist die Weitengradierung gleich Null, ohne Rücksicht auf die Einstellung des Steines 134. Das Exzenter 124 bringt eine Drehung des Segmentes i3o hervor, die bei geeigneter Einstellung des Steines 134 eine kontinuierliche Veränderung in der Lage der Stange io8 zur Folge hat. # Dadurch wird die Weitengradierfunktion zyklisch verändert, und die Zyklusperiode ist gleich der Drehung von Modell und I,Verkblock. Dadurch wird es ermöglicht, Leisten zweier verschiedener Weiten mit der gleichen Sohlenform zu gradieren.
Ein anderes wichtiges Merkmal der Erfindung ergibt sich aus Abb. 4, 1o und 18. Wenn eine Weitengradierung vorgenommen werden soll, ist es notwendig, dem Modellrad eine besondere Bewegung zu geben, damit es in der die Spindel 56 und die Fräserachse enthaltenden Ebene verbleibt, weil die waagerechte Weitengradierbewegung des Schlittens io6 bei mangelnder Korrektur das Modellrad aus dieser Ebene herausbewegen würde. Wenn man sich erinnert, daß ein einem Kreise einbeschriebener Winkel durch die Hälfte des eingeschlossenen Bogens gemessen wird, so erkennt man aus Abb. ii, daß es notwendig ist, den Gradierschlitten io6 um die Nullstellung der Modellradmitte, welche in der Verlängerung der .Fräserachse liegt, mit einer Geschwindigkeit zu drehen, die gleich der Hälfte der Drehgeschwindigk eit des Schwingrahmens ist. Dieses Resultat wird durch folgende Einrichtung erreicht: Bei 148 (Abb. 2, 4) ist an dem Gradierschlitten io6 ein Hebel i5o drehbar, der als doppelte Kurbel ausgebildet ist. An jeder Seite des Schlittens io6 befindet sich ein Kurbelarm. Der vordere Arm trägt das Modellrad 104 und der hintere Arm einen seitlich vorspringenden Gleitstein 152 (Abb. 2), der um eine waagerechte Achse 153 (Abb. ii) am Hebel i5o drehbar ist. An einem waagerecht angeordneten Drehzapfen 154 (Abb. 4), der im Hauptkörper des Schlittens 18 drehbar ist, ist eine Führung 156 befestigt, die den Gleitstein 152 führt. An der anderen Seite des Schiebers io6 trägt der Zapfen 154 einen Arm 158. Dieser Arm 158 ist durch eine Stange 16o mit der Fächerplatte verbunden. Der Arm verschiebt sich längs des Verbindungszapfens 162 an der oberen Kante der Fächerplatte, wenn der Modellradschlitten sich längs des Tischbettes bewegt. Wenn die Fächerplatte entsprechend der Schwingbewegung des Schwingrahmens hin und her kippt, so dreht sie den Zapfen 154 und die Führung 156. Wie man aus Abb. 4 erkennt, bringt eine Schwingbewegung des Schwingrahmens gegen den Uhrzeiger eine Bewegung der Fächerplatte 114 mit dem Uhrzeiger hervor, die auf den Gleitstein 156 übertragen wird. Wenn die Weitengradierung so eingestellt ist, daß nach oben gradiert wird, so bewegt sich der Gradierschlitten io6 auswärts, wenn der Schwingrahmen dies tut. Dabei kippen die Teile 152, i56 den Hebel 15o mit dem Uhrzeiger und bewirken, daß das Modellrad bei der Auswärtsbewegung aufwärts steigt. Wenn sich der Schwingrahmen weiterbewegt, so kommt die Führung 156 in horizontale Lage und schwingt schließlich in die entgegengesetzte Richtung gegenüber der in Abb. 4 dargestellten, so daß das Modellrad, nachdem es eine Zeitlang aufwärts bewegt worden ist, wieder nach unten geht und dabei sich immer gegen die Mitte 8o bewegt. Die Führung 156 ist ihrer Wirkung nach eine Kurven- oder Kammfläche, welche so gestaltet werden kann, daß sie genau die gewünschte Bewegung des Modellrades hervorbringt. Bei der dargestellten Maschine ist die Führung 156 gerade, da sich gezeigt hat, daß die Ungenauigkeiten in der Modellradbewegung infolge dieser Geradlinigkeit vernachlässigt werden können.
Der Fräser 165 wird unmittelbar durch einen Elektromotor getrieben. Die Achsen des Modellrades und des Fräsers sind ungefähr 3o' gegenüber der Vorschubrichtung geneigt. Es ist infolgedessen notwendig, daß die Kippbewegung des Hebels i5o die Achse des Modellrades nicht aus der Waagerechten herausbringt. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Kupplungsstange 166 in der Mitte io3 an den Hebel 15o angreift, deren anderes Ende mit dem Schlitten io6 durch eine Lenkstange 167 verbunden ist, deren Länge gleich dem Abstand 103, 148 ist. Der Anlenkungspunkt von 167 liegt senkrecht unter dem Punkt 148 in einem Abstand gleich der Länge der Kupplungsstange 166. Die sich so ergebende Parallelführung bewirkt, daß die Modellradachse stets waagerecht bleibt.
Die beschriebene Maschine ist mit einer Einrichtung ausgestattet, welche bewirkt, daß die Spindel 56 stets in, derselben Stellung zum Stillstand kommt, um das Einsetzen und Abnehmen des Werkstückes zu erleichtern. Die Riemenscheibe 40 (Abb. 3) ist auf der Weile 38 lose drehbar und mit dieser durch eine waagerecht verschiebbare, nicht gezeichnete Kupplung verbunden. Diese Kupplung wird durch einen Hebel 168 ein- und ausgerückt, indem dieser vorwärts und rückwärts bewegt wird. Diese Bewegung wird durch folgende Einrichtung hervorgebracht: Der Winkelhebel 169 besitzt in seiner oberen Fläche einen Ausschnitt, in den der Stift 170 des Schwingrahmens einfällt, wenn der Rahmen durch den Arbeiter nach außen gezogen wird. Er hat einen zweiten Ausschnitt 172, in den ein Finger 174 der Stange 176 einfällt, die mit einem Winkelhebel 178 an der Rückseite der Maschine verzapft ist. Dieser Winkelhebel trägt bei i8o eine rechtwinklige Schiene 181. Diese Schiene besitzt einen keilförmigen Vorsprung 182, welcher einen Winkel mit der Zeichenfläche der Abb.3 und mit der senkrecht zu dieser stehenden linken Fläche bildet. Wenn der Schwingrahmen nach außen gezogen wird, schleift er an dem Finger 174 und bewegt ihn aus dem Ausschnitt 172 heraus. Dadurch "vird die Stange 181 nach unten geschoben, bis der Keil 182 mit dem Kupplungshebel 168 in Berührung kommt, ohne ihn aber zu betätigen. Ein nicht dargestelltes kleines Zahnrad auf der Welle 38 treibt ein Zahnrad 184 mit derselben `Winkelgeschwindigkeit wie die Spindel 56 des Schwingrahmens. Ein Nocken 186 an dem Zahnrad 184 trifft gegen das untere Ende der Schiene 181 und drückt diese nach links (Abb.3), wenn die Spindel die gewünschte Lage erreicht hat. Dabei rückt die Keilfläche i82 den Kupplungshebel aus. Der Schlittenvorschub wird bei 188 (Abb. i) in bekannter `''eise ausgerückt, so daß keine Gefahr entsteht, wenn der Dreher nicht aufpaßt.
Abb. i zeigt die gewöhnliche Längengradierung mittels eines Hebels igo, der mit dem Schlitten 22 durch einen einstellbaren Lenker 192 verbunden und am Schlitten 18 angeschlossen ist.
Zur Erreichung einer bestimmten Längengradierungswirkung ist folgende Einrichtung getroffen: Am Hebel igo sind vier Bolzen 196 vorgesehen. Ein Arm ig8 ist unter einem Winkel gegenüber der Senkrechten an einem Gelenkstück Zoo des Schlittens 22 befestigt. Das Gelenkstück Zoo ist längs des Schlittens durch eine Schraube 202 verstellbar, und der Arm 198 trägt vier Stifte 204. Durch Aufstecken der Lenkstange 192 auf irgendein Paar entsprechender Stifte wird die Maschine für eine bestimmte feste Längengradierung eingestellt.
Eine besondere Anordnung der Gradiervorrichtung ist in Abb. 8 gezeigt. Der Modellradschlitten 18 trägt eine Tafel 2o6, an der eine Welle 2o8 drehbar ist. Diese ist mit der Welle 144 (Abb. 4) durch Zahnräder 2io verbunden und mit dem Hebel 21z durch ein Schneckengetriebe 214. Der Hebel 212 ist um Zapfen 213 drehbar. Eine Bewegung des Handgriffes 146 verschiebt einen Zeiger 216 an dem Hebel 212. Die Tafel trägt ferner einen dreiarmigen Hebel 218, der bei 21g drehbar ist und an dem einen Arm einen Zeiger 22o und am anderen Arm eine Schneckenverbindung 222 mit einer Welle 224 trägt und dessen dritter Arm durch eine Lenkstange 226 mit dem Gelenkstück 200 verbunden ist. Hier ist die Längengradiervorrichtung überhaupt nicht selbsttätig. Vielmehr ist der Abstand zwischen den Schlitten 18 und 22 fest, wenn er nicht durch eine Drehung des Handrades 228 auf der Welle 224 abgeändert wird. Kurven 230, 232 (Abb. 8) auf einer Schablone 23d., welche an der Vorderseite des Maschinengestelles befestigt wird, dienen dem Dreher als Führung für eine ununterbrochene Verstellung der Gradiervorrichtungen während der Schneidarbeit.
Diese Schablone kann zweckmäßig wie folgt hergestellt werden (Abb. 12): Ein Brett 236 mit einer eingeteilten Schiene 238 an einer Kante ist mit zwei Aufstecklöchern 240 versehen, die Löchern 242 in der Vorderwand der Maschine entsprechen. Eine Papierschablone wird ebenfalls mittels dieser Löcher eingestellt. Ein Schieber 244 ist vorgesehen, der sich längs der Führungsschiene 238 hin und her bewegt. Die Kante 246 des Schiebers ist nahezu kreisförmig und hat die gleiche Orientierung und senkrechte Lage gegenüber den Löchern 24o wie die Bahn der Zeigerspitze 22o gegenüber den Löchern 242, wenn sich der Zeiger bei ruhendem Schlitten 22 bewegt. Der Schlitten 18, an dem der Zeiger schwingt, bewegt sich bei der Einstellung ein wenig, so daß die Bahn des Zeigers im Raum nicht ein vollkommener Kreis ist. Die Kante 246 des Schiebers ist eingeteilt, und die Einheiten bedeuten beispielsweise 1/24' Änderung des Abstandes zwischen den Schlitten 18 und 22. Der Nullpunkt 248 bedeutet die Lage des Zeigers, wenn die Schlitten so eingestellt sind, daß die Mittellinien von Modellrad und Fräser sich decken, wenn sich die axialen Mitten der Flächen der Mitnehmer 66 (Abb. 6) decken. Wenn nun eine waagerechte Linie 252 auf der Schablone gegenüber der Nullmarke gezogen und der Zeiger 220 auf diese Linie eingestellt und auf ihr belassen wird, so wird das Modell genau kopiert, soweit die Längendimensionen in Betracht kommen. Nehmen wir an, daß das Modell insgesamt 13" mißt, und zwar geteilt in zwei Teile von io" und 3" von den Enden bis zu dem in der Fugenfläche liegenden Punkt der Achse, entsprechend dem Punkt 250 in Abb. 6, unter Vernachlässigung der Stärke der Fugenplatte; ferner betrage die Dicke des Modellrades und des Fräsers i". Dann hat das Modellrad eine Bahn von zol/2 bzw. 3-/," zurückzulegen, wenn der Vorderteil bzw. der Fersenteil gedreht werden soll. Das Ende 254 des Schiebers wird auf den Punkt 10,5 der Skala 238 eingestellt, und eine Linie 255 wird längs der Kante 246 auf dem Schablonenpapier aufgezeichnet. Der Schieber wird dann bewegt, bis der Punkt 254 gegenüber dem -3,5-Teilstrich der Skala 238 steht, und eine Marke 256 wird dann am Schnittpunkt der Kante 246 und der Linie 252 angebracht. Nehmen wir nun an, daß wir einen Leisten herstellen wollen, welcher um 1/3" länger ist als das Modell. Dann zieht man eine Linie 258 von dem Punkt 256 zu dem 1/3 '- ($/27) Punkt der Linie 255. Wenn nun die Papierschablone in der Maschine angebracht ist und der Zeiger 22o vom Träger mittels des Handgriffes 228 auf der Linie 228 bewegt wird, so erhält man die gewöhnliche Längengradierung. Die Verlängerung des Fersenteiles entsprechend diesem Arbeitsvorgang wird durch den Abstand 249 dargestellt.
Nehmen wir nun an, daß wir einen Leisten herstellen wollen, der bei dem sogenannten Standardsystem benutzt wird. Bei diesem System wird ein Leistensatz verwendet, bei welchem alle Vorderteile einer Gruppe zu demselben Normalfersenteil passen. Eine Leistengruppe hat das gleiche Brandsohlenmuster, und eine Leistengruppe hat die gleiche Schuhkappe, um durch Normalisierung der Schuhherstellung die Kosten zu vermindern. Nehmen wir nun an, daß unser Leisten, um der Gruppenbrandsohle zu entsprechen, 9:24' länger sein muß als das Modell, während der Fußteil um $/"' länger sein muß. Nehmen wir ferner an, daß er eine Normalspitze haben soll, welche genau gleich der Modellspitze ist. Man zieht dann eine Linie 26o auf der Schablone parallel zur Linie 252, welche durch den -f- 9i2¢ Punkt der Linie 255 geht-, und macht sie so lang wie die normale Leistenspitzenkappe. Man zieht dann eine Linie 262, welche rasch abfällt und glatt in die Linie 258 übergeht. Nimmt man nun an, daß der zu verwendende Normalfersenteil für den Satz, zu dem dieser Vorderteil gehört, anstatt 3" -;- der Verlängerung 249 3" -i- der Verlängerung 264 mißt und daß er durch regelmäßige Gradierung von dem Modellfersenteil kopiert werden soll. Die Linie 266 entspricht der regelmäßigen Gradierung dieses Fersenteiles von dem Modellfersenteil. Diese Linie ist weit genug über den Nullpunkt der Skala 238 verlängert, um den Punkt 268 (Abb. 6) zu decken. Eine Linie 27o wird gezogen, urn den Übergang von der Linie 258 zur- Linie 266 zu gewinnen. Wenn nun der Zeiger so bewegt wird, daß er der Kurve 26o, 262, 258, 270, 266 folgt, so paßt der Vorderteil zu der Normalkappe und Brandsohte, ist im Spann gradiert, wo eine gute Paßform entsprechend dem gewöhnlichen System wichtig ist, und paßt ferner hinten zu dem Fersenteil, der für die Leisten dieses Satzes gemeinsam ist. Die Linie 26o kopiert die Modellkappenspitze genau, die Linie 258 verlängert den Ballenspannteil in geeigneter Weise und bringt ihn in genaue Lage gegenüber dem Fersenende 256. Die Linie 27o verkürzt das Modell dicht hinter dem Spann entsprechend dem Übermaß des Fersenteiles. Die Linie 272 gradiert den Teil gerade vor der Fugenfläche, so daß der genaue Anschluß an den Fersenteil gewonnen wird.
Das Weitengradierproblem kann in ähnlicher Weise gelöst werden. Auf der Länge der Kappe wird unmittelbar von dem Modell gradiert. Nehmen wir an, daß der Ballen- und Spannteil um 1@ 4' im Umfang aufwärts gradiert werden soll und der Normalfersenteil so konstruiert ist, wie es für einen Leisten richtig ist, dessen Ballenfersenteil um aufwärts gradiert ist. Die andere Kante 274 des Schiebers 24q. ist gemäß der Kurve geformt, in welcher sich der Zeiger 216 bewegt, wenn der Schlitten 22 stillsteht. Die Kante ist mit einer Gradeinteilung versehen. Die Weitengradierung erfolgt selbsttätig, und alles, was der Handgriff 146 tut, besteht darin, den Gradierfaktor zu ändern, so daß die Skala 274, wenn sie in Einheiten der Umfangsänderung eingeteilt ist, wie üblich, mit dem angewendeten Modell wechselt. Wir wollen annehmen, daß wir eine Skala 274 haben, die für Änderung im Umfang für das benutzte Modell eingeteilt ist.
Nehmen wir an daß die Schnecke bei 214 (Abb.8) so eingerichtet ist, daß sie denZeiger 216 beim Aufwärtsgradieren aufwärts bewegt, und daß die Teile so angeordnet sind, daß dieselbe Linie 252 die Nullinie für die Weitengradierung ist. Wenn das Ende des Schiebers auf dem Teilpunkt 10,5 der Skala 238 steht, so markiert man den Punkt 276 an der Schnittstelle zwischen Linie 252 und Kante 274. Dann wird der Schieber längs der Spitzenkappe bis 277 bewegt und ein Punkt 278 an der -Teilung der Skala 274 markiert und eine Linie 280 vom Punkt 278 parallel zur Linie 252, gezogen. Man zieht dann die Linie 282 von der Linie 252 bei 277 zum Übergang in die Linie 28o. Dann bewegt man den Schieber, bis sein Ende 254 am Nullpunkt der Skala 238 steht, wobei die Kante 274 in die Stellung 284 kommt. Man zieht eine Linie 286 durch den -Punkt der Skala 274 und zeichnet die Übergangslinie 28o, die kurz vor der Stelle endigt, wo der Punkt 26s erreicht ist.
Durch die Anwendung einer solchen Schablone in Verbindung mit der in Abb. 8 gezeigten Einrichtung wird der Arbeiter in den Stand gesetzt, Leisten solcher besonderen und wechselnden Kennzeichen zu drehen wie die beschriebenen, und die Handhabung wird so vereinfacht, daß wenig Geschick dazu gehört.
Ein anderes wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht in einer genauen pantographischen Weitengradierungsvorrichtung mit einer gleichmäßig zunehmenden Einstellskala.

Bei den bisher bekannten Maschinen hatte die Weitengradierung einen erheblichen Fehler, der sich aus folgendem ergibt: Bei der Weitengradierung nehmen die aufeinanderfolgenden Glieder eines Leistensatzes im Umfang um konstante Beträge zu. Wenn der Radius des Modelles y und der Vergrößerungsfaktor g ist, so muß sich der Schwingrahmen um eine Entfernung g - y von der Fläche des Fräsers entfernen, und das Modellrad muß um (g-1) y aus der Nullage vorgeschoben werden, um den Rahmen in dieser Lage zu erhalten. Die Fächerplatte bewegt sich proportional zum Schwingrahmen, so daß die Verschiebung der Weitengradiereinrichtung proportional zu ist. Wir können annehmen, daß der Proportionalitätsfaktor gleich der Einheit ist. In der folgenden Tabelle sind die Ballenumfangsmaße eines Satzes von 13 Leisten, die Faktoren g zur Herstellung derselben von einem 7-C-Modell und die Weitengradierungseinstellung dargestellt.

Größe Umfang g g -i

g

7 AAAAA . . 28/4 28/34 - s/28

AAAA . . . 29/4 29/34 - 5/29

AAA . . . . 30/4 30/34 -- 4/30

AA ...... 31/, 31/34 --3/3I

A........ 32/4 32/34 -- 2/32

B ........ 33/, 33/34 - 1/33

34 34

D ....... 35/4 3J/34 + 1/35

E....... . 30/4 36134 + 2/38

EE . . . .. . 37 4 37/34 ' 3/37

EEE . . . . 38/4 38/34 T 4/38

EEEE ... 39/4 39/34 + 5/39

EEEEE. . 40/4 40/34 ± s/40

Offensichtlich hat die Skala der Gradiereinstellvorrichtung keine gleichmäßigen Zunahmen, indem die Abstände am unteren Ende größer sind als diejenigen am oberen Ende. Mit Rücksicht auf die derartige Maschinen bedienenden Arbeiter ist aber eine gleichmäßig eingeteilte Skala notwendig. Dies wird durch folgende Anordnung ermöglicht: Nehmen wir eine gleichgeteilte Skala an, die die :Mittelwerte der gewünschten Einstellungen in dem gewählten Bereich angibt. Dies würde die Gradiereinstellung um je Nummer vergrößern. Die 7 AAAAA würde dann und die 7 EEEEE würde sein. Nun ist numerisch kleiner als und zwar um mehr als der ganzen Einstellung. Tatsächlich ist die Einstellung für die Nr. 7 AAAAA ungefähr die, die sein müßte für 7 AAAA, so daß bei 7 AAAAA das Modell nicht genug verengt wird. Ferner ist größer als (ungefähr ), so daß für Nr. 7 EEEEE das Modell zu viel vergrößert wird. An den Enden der Einstellung fällt somit in jeder Richtung eine Nummer weg. Um dies auszugleichen, ist die Fächerplatte 114' an jeder Seite der Achse 116' (Abb. 4 und 17) derart zurückgezogen, daß sie der Fühlrolle 1Z2' eine flache Keilfläche darbietet. Wenn der Fühler aus der Nullstellung nach der einen oder anderen Seite bewegt wird, läßt er das Modellrad vom Schwingrahmen um eine für die Einstellung konstante Größe zurücktreten mit demselben Resultat, als ob von einem Modell gradiert wird, welches ringsherum zu dünn wäre. Infolgedessen werden die Umfänge aller Leisten mit Ausnahme des Modellumfanges vermindert, und dadurch wird in einer Hinsicht die durch die gleichmäßig geteilte Einstellskala hervorgebrachte Ungenauigkeit korrigiert.

In diesem Falle jedoch wären die Resultate keine pantographischen Reproduktionen des Modells, sondern Reproduktionen eines Modells, welches dem Modell vermindert um eine Schicht von gleichförmiger Dicke entspräche. Alle Weitengradierungen bei den bekannten Maschinen werden durch diesen Irrtum beeinflußt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erhält man eine im wesentlichen pantographische Weitengradierung in dem in der oben gegebenen Tabelle angezeigten Umfang mit einer im wesentlichen gleichmäßig geteilten Einstellskala. Dies wird auf folgende Weise erreicht (Abb. 18) Nehmen wir eine Gradierung von 12 Nummern aufwärts von einem 9" im Umfang messenden Modell an, so muß das Werkstück 10,5" Umfangslänge haben. Diese beiden Umfänge sind durch die Kreise 7o und 68 in Abb. 18 dargestellt. Das Werkstück muß in der Tangente zum Fräser 165 liegen, und die Mitte des Modellrades 104 muß bis zum Punkt 103 vorgeschoben werden (längs einer geraden Linie von der Fräsermitte bis zur Spindelmitte 56), um den Schwingrahmen 72 (Abb. 4 und 18) in der richtigen Lage einzustellen. Dies ermöglicht, die Stellung der Fächerplatte 114 und des Schlittens io6 festzulegen. Das erstere geschieht, indem man die Stellung des linken Endes der Lenkstange 118 (Abb. 2), welche der Lage des Schwingrahmens entspricht, konstruiert und von da eine Strecke von der Länge 118 bis zu dem Kreise 3oo abträgt, in welchem das Ende der Fächerplatte schwingt. Dadurch erhält man die Stellung der Fächerplatte. Die Krümmungsmitte der Fächerplatte schwingt nach aufwärts in den Punkt 3o2. Die Stellung des Schlittens 1o6 wird durch die Modellradstellung 103 gefunden. Der Punkt iio (Abb. 4 und 18) muß sich aus seiner Nullstellung 304 um eine Strecke bewegen, welche gleich der waagerechten Projektion der kurzen Linie 3o6, 103 ist. 3o6 ist die Nullstellung der Modellradmitte und die Stellung der Fräsermitte. Die Länge io8 wird dann von iio bis zur Fächerplatte abgetragen und gibt die Stellung der Rolle 112. Praktisch ist, da die Länge der Stange ioß gleich dem Krümmungsradius der Fächerplatte ist, der Punkt 112 der Scheitel eines gleichschenkligen Dreiecks mit der Grundlinie 110, 302. Dieser Schnittpunkt ist etwas leichter festzulegen.
Das Segment 130 (Abb. 4 und 18) wird in seine Nullstellung entsprechend der gewöhnlichen Weitengradierung gebracht, und die Lenkstange wird quer dazu abgesteckt, um den Punkt 308 zu finden. In gleicher Weise können die Punkte 3o9 bis 316 auf dem Segment i3o festgelegt werden, entsprechend jeder Größennummer und' der Hälfte der gewöhnlichen Weitengradierung nach oben oder unten vom Modell, nämlich 6 Nummern aufwärts und 6 Nummern abwärts. Die besonders gewählten Punkte ergeben sich durch Probieren, das mit der Maschine in folgender Weise vorgenommen wird: Der Zeichner muß dann probieren, bis er einen Punkt 141 (Abb. 4 und 18), einen Arm 139 und eine Lenkstange 138 findet, die die Enden des Armes 139 und die Lenkstange 136 verbindet, derart, daß eine Drehung des Armes 139 durch den Handgriff 146 um acht aufeinanderfolgende, im wesentlichen gleiche, an der Skala 147 gemessene Winkel das Ende der Lenkstange 136 in die acht aufeinanderfolgenden Stellungen 309 bis 316 bewegt.
Es gibt eine Lösung, welche für sechs der neun Punkte 3o8 bis 316 genau richtig ist. Dies ist im wesentlichen das, was der Zeichner bei der in Abb. 18 angegebenen Lösung erreicht hat. Die Stellungen von 139 für die Punkte 3o8, 3o9, 310, 315, 316 fallen nicht um mehr als die Dicke der Linien heraus. Die Stellungen für 311 und 314 fallen merkbar heraus und noch mehr die für 312 und 313.
Wenn noch größere Genauigkeit gewünscht ist, kann ein Winkelhebel 32o an dem Arm 139 angebracht werden; dessen einer Arm mit der Lenkstange 138 verbunden ist und dessen anderer Arm gegen eine Kurvenfläche 322 am Maschinengestell drückt. Diese Kurvenfläche ist nahezu kreisförmig um die Mitte 141 herum.
Bei dieser Diskussion ist außer acht gelassen die Frage der Änderung von Gestalt und Größe des Modellrades gegenüber Gestalt und Größe des Fräsers entsprechend den Vergrößerungsfaktoren. Diese Berücksichtigung ist theoretisch notwendig, geschieht aber bei keiner Maschine in der Praxis. Wenn Modellrad und Fräser zu geometrischen Punkten reduziert werden, , so ist die beschriebene Gradiereinrichtung streng pantographisch.
Noch ein anderer Punkt der Erfindung ist zu beschreiben. Es kann erwünscht sein, den Teilschnitt des Leistens so zu führen, daß er bei Leisten von verschiedener Form verschiedene Lage gegenüber der Spitzenkappe besitzt. Dies kann eine große Menge besonderer Aufspannvorrichtungen 66 erfordern, damit die Leistenspitze in der Achse der Spindel 56 liegt. Um nun zu ermöglichen, daß die Mitnehmer 66 für sehr verschiedene Leistenformen benutzt werden können, ist eine besondere Mitnehmerhalteplatte 330 (Abb. 13, 14, 15 und 16) vorgesehen, die mit vier Gewindelöchern 332 versehen ist. Diese Löcher sind alle exzentrisch und zweckmäßig so angeordnet, wie in Abb. 16 durch die dicken Punkte angedeutet ist. Diese Mitnehmerhalter sind auf beiden Seiten gleich, können mit beiden Seiten nach außen angebracht und in jeder von vier möglichen, um etwa 9o' versetzten Stellungen gedreht werden. Eine kleine Überlegung zeigt, daß durch geeignete Einstellung eins der Gewindelöcher in irgendeine der in Abb. 16 gezeigten 16 Stellungen gebracht werden kann. Beispielsweise sind bei der in Abb. 15 dargestellten Stellung der Platte 33o (Abb. 13) die Löcher in den durch die schwarzen Punkte in Abb. 16 gezeichneten Lagen. Wenn die Platte umgedreht wird, um die andere Seite nach außen zubringen (Abb. 1q.), ohne eine Drehung in ihrer Ebene vorzunehmen, so haben die Löcher die in Abb. 16 mit Kreisen angedeutete Stellung. Eine Drehung der Platte um 18o' gegenüber Abb. 15 bringt die Löcher in die mit I gekennzeichneten Punkte, und wenn bei dieser Drehung die andere Seite nach außen zu liegen kommt, liegen die Löcher in den mit -#',-- gekennzeichneten Punkten (Abb. 16). Die Mitnehmer 8o, 82 (Abb. 13), werden in die Gewindelöcher eingeschraubt, so daß eine beträchtliche Wechselmöglichkeit gegeben ist.
Die Erfindung ist zwar im wesentlichen in Verbindung mit Maschinen zum Drehen von Leistenteilen beschrieben, wesentliche Teile können aber auch bei Maschinen zum Drehen von ganzen Leisten benutzt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kopiermaschine mit einem Fühlrad, einem Modellhalter, einem Fräser und einem Werkstückhalter, die so zusammenwirken, daß die Schnittiefe im Werkstück durch die Berührung zwischen Fühlrad und dem im Modellhalter eingespannten Modell geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mechanismus vorgesehen ist, welcher bewirkt, daß diese Werkzeuge die seitlichen Dimensionen des Modells genau an den bestimmten Teilen des Blockes wiedergeben, aber an anderen Teilen des Werkblockes ohne Rücksicht auf das angewendete Modell die seitlichen Dimensionen vergrößern oder verringern (12q., 128, 136, 11q., 1o8).
2. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genaue Reproduktion auf den Raum zwischen zwei sich in der Drehachse des Werkstückes schneidenden Ebenen beschränkt ist.
3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme oder Verminderung der seitlichen Dimensionen des Modells 'auf den Boden des Leistens beschränkt ist. q . :Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zunahme oder Verminderung der seitlichen Dimensionen durch eine Kurvenfläche (12q.) gesteuert wird. , 5. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Werkstück (68) und Modell (70) mit einander zugekehrten Flächen durch eine einzige zwischen Werkstück und Modell eingeschaltete Spindel (56) getrieben werden. 6. Maschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzige Spindel (56) durch einen kurzen Schwingrahmen (72) getragen wird, dessen Schwingachse (q.8) unter der Spindel (56) liegt.